周平　楊兵

摘 要：單片機(jī)課程設(shè)計(jì)可以培養(yǎng)學(xué)生具有一定的設(shè)計(jì)開發(fā)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新能力。結(jié)合安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)近幾年的教學(xué)實(shí)踐，著重從學(xué)生分組、選題、實(shí)施及考核等方面展開探討，以期為單片機(jī)課程設(shè)計(jì)更好的開展做出努力。

關(guān)鍵詞：單片機(jī)；課程設(shè)計(jì)；教學(xué)改革

中圖分類號 G420 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2013）06-160-02

安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)2009年首次開始招生，2011年秋開始學(xué)習(xí)單片機(jī)原理及應(yīng)用課程，講解中采用了匯編語言與C語言兩種版本，之后2012年上半年該專業(yè)2009級開始為期2周的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過程中初期發(fā)現(xiàn)如下問題：（1）學(xué)生設(shè)計(jì)題目由教師指定，數(shù)目較多，難度各異，學(xué)生自主選擇空間不大；（2）學(xué)生理論基礎(chǔ)尚可，但實(shí)踐能力普遍較弱，主要表現(xiàn)在程序讀寫不熟悉（3）少數(shù)同學(xué)能很好完成任務(wù)，但不少同學(xué)存在“打醬油”情況；（4）小組成員雖然有明確分工，大多成員除了對自己的工作熟悉外，對其他成員所做工作不太熟悉，與其他小組間也缺乏交流。針對上述存在問題，在查閱大量參考文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上[1-6]，筆者著重從學(xué)生分組、選題、實(shí)施及考核等方面進(jìn)行了整體設(shè)計(jì)，并依此對課程設(shè)計(jì)及時(shí)進(jìn)行了重新部署。

1 分組

2009級共有99人，分兩班進(jìn)行，筆者所帶班有50人。分組時(shí)主要考慮分組數(shù)量、組內(nèi)成員搭配和班級協(xié)助小組（1）分組數(shù)量。組數(shù)過少，則組成員較多，會(huì)產(chǎn)生冗余人員，造成有些成員得不到有效實(shí)踐機(jī)會(huì)；1人一組，雖然可以增加成員的動(dòng)手機(jī)會(huì)，但缺乏團(tuán)隊(duì)協(xié)作方面的鍛煉機(jī)會(huì)。因此，筆者選擇了2人一組，這樣整個(gè)班共分成25小組。（2）組內(nèi)成員組成。若采且成員自由搭配的話，勢必造成有些成績好的同學(xué)在一組，一些成績差的在一組，為了消除這些影響，選取單片機(jī)課程設(shè)計(jì)前修課程單片機(jī)原理及應(yīng)用、C語言、模擬電路、數(shù)字電路、C語言課程設(shè)計(jì)、模擬電路課程設(shè)計(jì)和數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)等7門課程的成績，選取100為基數(shù)，分別對各科成績進(jìn)行歸一化處理；把課程設(shè)計(jì)類歸一化成績權(quán)重設(shè)為2，單片機(jī)原理及應(yīng)用歸一化成績權(quán)重設(shè)為1.5，其他課程歸一化成績權(quán)重設(shè)為1；把各科歸一化成績乘以權(quán)重后進(jìn)行累加，得出該學(xué)生的綜合成績；最后按綜合成績進(jìn)行排序，把第1名與第50名進(jìn)行組合，第2名與第49名進(jìn)行組合，其他以此類推。（3）班級協(xié)助小組。選取綜合成績前5名成員組成班級協(xié)助小組，由指導(dǎo)老師進(jìn)行強(qiáng)化指導(dǎo)，然后在課程實(shí)施過程中負(fù)責(zé)協(xié)助老師指導(dǎo)其他相同課題小組。

2 選題

選題主要遵循以下原則。（1）采取指導(dǎo)教師定題或?qū)W生自主選題結(jié)合的原則。選題要貼近現(xiàn)實(shí)，便于學(xué)生了解課程設(shè)計(jì)的應(yīng)用價(jià)值；（2）知識點(diǎn)要求原則?？紤]單片機(jī)課程原理及應(yīng)用的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)選題應(yīng)主要考慮鍛煉各知識點(diǎn)，主要包括中斷、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口通信和擴(kuò)展與接口技術(shù)，因此，在筆者設(shè)置題目或?qū)W生自主選擇的題目應(yīng)至少涵蓋3個(gè)知識點(diǎn)。（3）便于管理原則。以筆者所帶班級為例，50人分為25組，若每組1題，勢必造成題目過多，在電路元器件購置上引發(fā)更多工作量，組間不便于交流，協(xié)助小組也無法發(fā)揮其作用。因此，筆者先確定5個(gè)協(xié)作小組成員所在組的課程設(shè)計(jì)課題，協(xié)作小組成員間課題各不相同，可以選擇指定課題，也可以自選課題，協(xié)作小組成員由指導(dǎo)教師強(qiáng)化訓(xùn)練，確保其可以指導(dǎo)其他小組；然后以協(xié)作小組成員所在組選題為參照，把其他20組分成5大組，每大組內(nèi)所選課題均相同，指定每大組的具體協(xié)作指導(dǎo)人員。

3 實(shí)施

確定分組與選題后，開展前關(guān)鍵是闡述清楚考核機(jī)制（見下節(jié)）。明確考核辦法后，開始正式進(jìn)入實(shí)施階段。采取的辦法主要有：（1）采取一般指導(dǎo)與個(gè)別指導(dǎo)相結(jié)合的原則，一般指導(dǎo)針對全體人員開展包括文獻(xiàn)檢索、任務(wù)書制定、任務(wù)分配、時(shí)間節(jié)點(diǎn)安排、keil c51使用、proteus軟件使用方面的整體介紹。個(gè)別指導(dǎo)主要是對協(xié)作小組人員或小組內(nèi)主要人員針對上述難點(diǎn)問題進(jìn)行具體指導(dǎo)；（2）明確各小組人員分工，確定任務(wù)時(shí)間節(jié)點(diǎn)；（3）明確協(xié)作小組人員任務(wù)；（4）先用keil 51編寫應(yīng)用程序，再用ASM編寫應(yīng)用程序，用proteus繪制電路并進(jìn)行仿真，通過檢查后方可焊接電路板；（5）電路板檢驗(yàn)通過后，參照本科畢業(yè)設(shè)計(jì)要求，撰寫設(shè)計(jì)說明書；（6）按小組采用PPT進(jìn)行答辯，限時(shí)10min，包括電路設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)和經(jīng)驗(yàn)體會(huì)。

4 考核

考核辦法是確保分組管理、協(xié)作小組管理、選題及開展環(huán)節(jié)有效的關(guān)鍵措施，筆者在實(shí)施過程中主要遵循以下原則：（1）連帶原則：小組成員答辯時(shí)必須清楚本小組課題的所有技術(shù)環(huán)節(jié)，包括電路設(shè)計(jì)、代碼解釋等；否則視為不合格，重新組織進(jìn)行答辯；協(xié)作人員所負(fù)責(zé)大組初次答辯時(shí)存在成員不熟悉電路或代碼情況下，協(xié)作人員不能加分（2）同組不同分原則：在小組答辯符合要求的情況下，根據(jù)任務(wù)安排，小組主要完成人在小組成績基礎(chǔ)上進(jìn)行一定上浮；次要完成人進(jìn)行一定下浮；（3）組間協(xié)作原則：在完成本小組課題的基礎(chǔ)上，選則另一大組內(nèi)課題進(jìn)行學(xué)習(xí)，答辯時(shí)一同匯報(bào)，若不能，視為不合格，重新組織答辯，但不影響本小組的協(xié)作人員考核。

5 結(jié)論

筆者用上述分組、選題、實(shí)施及考核辦法先后應(yīng)用于安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)2009級和2010級單片機(jī)原理課程設(shè)計(jì)，雖然設(shè)計(jì)的周期最后遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于了2周，但方法從機(jī)制上保障了分組的合理性，從考核上杜絕了“打醬油”學(xué)生的存在；從機(jī)制上保障了選題的科學(xué)性，由此引發(fā)學(xué)生對于創(chuàng)新性的思考；從機(jī)制上明確了小組內(nèi)、小組間的交流合作機(jī)會(huì)，鍛煉了協(xié)作小組成員的領(lǐng)導(dǎo)能力，培養(yǎng)了學(xué)生間的互助協(xié)作精神。與學(xué)院同年級其他專業(yè)相同課程設(shè)計(jì)學(xué)生相比，筆者所指導(dǎo)的班級在整體上體現(xiàn)了很強(qiáng)的實(shí)踐能力， 2009級學(xué)生在今年的畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，實(shí)踐能力普遍受到了指導(dǎo)教師的認(rèn)可，其中段熊波同學(xué)以單片機(jī)為基礎(chǔ)的一個(gè)項(xiàng)目獲得了安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)第五屆“興農(nóng)杯”一等獎(jiǎng)和第五屆安徽省挑戰(zhàn)杯創(chuàng)業(yè)大賽銀獎(jiǎng)；2010級87人也依此積極申請了10多項(xiàng)的校創(chuàng)新基金。但是由于方法尚處于試運(yùn)行階段，還存在一些尚需探討的問題，希望能廣大單片機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師提出寶貴的意見。

參考文獻(xiàn)

[1]郝鳳濤，祝名鈺. 采用應(yīng)用型題目提高單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果[J]. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2005（24）：224-226.

[2]胡瑞強(qiáng)，張毅剛，李成偉. 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革探討[J]. 實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2010（3）：46-49.

[3]董亮，朱磊，何鵬. MCS-51單片機(jī)課程設(shè)計(jì)的研究[J]. 實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2008（4）：56-57.

[4]馬金祥，何一鳴. 單片機(jī)課程實(shí)踐能力培養(yǎng)方法的探討[J]. 常州工學(xué)院學(xué)報(bào)，2007（3）：87-91.

[5]張毅剛. 單片機(jī)原理及應(yīng)用[M]. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2004：1-9.

[6]肖伸平，凌云，何小寧，等. 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程實(shí)踐化教學(xué)改革的探索[J]. 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2006，23（12）：104-106.

（責(zé)編：徐煥斗）