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摘要：为了适应新形势下应用型本科教育对人才培养的要求，为了解决单片机课程理论及实践性较强而学生学习起来较困难的矛盾，本文结合CDIO教学理念及项目式教学法对单片机课程的教学及实践改革进行分析，提出相应的改革措施，既提高教学质量，又提高学生的工程应用能力。
关键词：CDIO；单片机；应用技能；项目式教学法
单片机作为当代的重要科技成果之一，以其体积小，性价比高，耗电少及容易掌握的特点，在科学计算，信息处理，事务管理和控制等方面一直显现着旺盛的生命力。《單片机原理及应用》一直是电类专业的核心课及必修课[1]。
CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate）。CDIO工程教育模式是2000年由美国麻省理工学院等4所高校联合研究出来的一种先进的工程教育改革体系，其不仅继承和发展了欧美20多年以来的工程教育改革理念，而且提出了四个层面的能力培养大纲和具有可操作性的全面实施以及检验测评的12条标准，具有很强的可操作性[2]。
项目教学法萌芽于欧洲的劳动教育思想，最早的雏形是18 世纪欧洲的工读教育和19世纪美国的合作教育，发展到20世纪中后期逐渐趋于完善，并成为一种重要的理论思潮。“项目教学法”最显著的特点是“以项目为主线、教师为引导、学生为主体”，改变了以往“教师讲，学生听”被动的教学模式，创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。
1、单片机课程的特点及传统教学模式
单片机课程主要是为了培养产品检测维修、销售及技术服务第一线需要的，具有较强电子技术应用能力，熟悉单片机电路应用技术设计，又具有自动化设备安装、调试、维护能力的高素质技能型专门人才。然而，由于该课程中融合有汇编语言知识、通信技术知识、微机接口知识、电子电气知识等，综合了软件设计和硬件设计，内容多，涉及知识面广，是一门理论和实践性很强的课程。传统的单片机教学一般均以学科体系为出发点，过于重视知识体系的演绎和推理，注重课程本身的体系结构和知识点前后的逻辑关系，可学性较差，老师教的辛苦，学生学的困惑。如何提高学生的学习效果，这一直是单片机教学改革的目标之一，也迫使不得不对单片机教学进行改革。
传统教学主要采用理论讲解+实验验证的模式。理论讲解以单片机硬件结构为主线，先讲单片机的硬件结构及工作原理，再讲软件中的汇编指令和编程，然后是外围元器件及扩展，最后讲一些实例 [3]。实验环节一般利用二次开发的单片机实验箱做验证性实验，而实验箱是固定封闭的，源代码也是事先编好的，学生只根据指导书进行硬件连线和软件代码复制，对相关知识点进行验证，查看实验效果。按照这种教学模式，学生大部分都是死记硬背工作原理及指令去应付考试，不利于学生的动手及创新能力的培养，理论和应用技能相脱离，一段时间后对单片机还是一无所知，学了等于没学。
2、引入CDIO及项目式教学法的单片机教改
（1）教学方法改革
依照CDIO标准1以CDIO为基本环境，标准4工程导论的原则，改变原有理论知识点一一分析的单一教学模式，坚持“突出理论，强化应用”的教学理念，引入CDIO理念项目式的教学方法，把整个单片机的主要原理知识点融合到一系列的项目中。每一个相对独立的项目交由学生自己处理，信息的收集、方案的设计、项目实施及最终评价，都由学生自己负责，学生通过该项目的进行，了解并把握整个过程及每一个环节中的基本要求。“项目教学法”最显著的特点是“以项目为主线、教师为引导、学生为主体”，具体表现在：目标指向的多重性；培训周期短，见效快；可控性好；注重理论与实践相结合。项目教学法是师生共同完成项目，共同取得进步的教学方法。这种“做中学，学中做”的学习方法不仅能很好的发挥学生的学习积极性，同时也符合CDIO大纲中标准8主动学习培养学生自学性的要求。
把实践环节引入到模块中，各模块下设有针对性的训练项目，项目中要求有完整的电路原理图、仿真电路图、源程序清单、参考印制电路板等[2]。可借助Keil、Proteus和Protel等软件，在原理图的设计中讲解单片机的结构，在程序设计中讲解指令的使用，最后仿真器进行验证。对比传统的验证实验，这种有针对性的训练，可提高学生的单片机应用技能。
（2）教学内容划分
依据《单片机原理及应用》的主要内容及课时数的限制，可划分出如下项目：
（3）优化考核方法
依照 CDIO大纲中的第11条标准“学生CDIO 能力考核”[2]，制定相关课程考核标准，确保考核结果公平、公正且准确，这里的“准确”主要是分数和能力的对等。因为实际教学中发现部分学生出勤不听课，作业抄袭，以题海战术和死记硬背应付考试等情况经常出现，为此提出 “理论考试30%+项目测评50%+平时表现20%”的方式。
总之，引入CDIO项目式教学法的理念，通过多项目式的操作演练，不仅降低了传统教学方法的枯燥性，提高学生的积极性和动手能力，而且让学生在实际应用中掌握理论知识，提高应用技能。
参考文献：
[1]胡乾斌，李光斌，喻红.单片微型计算机原理与应用[M].武汉：华中科技大学出版社，2016.
[2]王刚. CDIO 工程教育模式的解读与思考[J]. 中国高教研究.2009（5）：86 - 87.
[3]徐敏，卢周平. “单片机原理及应用”课程教学改革与实践[J].实验室研究与探索，2006年1月第25卷第1期.
作者简介：
陈紫微（1986年10月-），女，硕士研究生，讲师，主要研究方向机电一体化。
关键词：CDIO；单片机；应用技能；项目式教学法
单片机作为当代的重要科技成果之一，以其体积小，性价比高，耗电少及容易掌握的特点，在科学计算，信息处理，事务管理和控制等方面一直显现着旺盛的生命力。《單片机原理及应用》一直是电类专业的核心课及必修课[1]。
CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate）。CDIO工程教育模式是2000年由美国麻省理工学院等4所高校联合研究出来的一种先进的工程教育改革体系，其不仅继承和发展了欧美20多年以来的工程教育改革理念，而且提出了四个层面的能力培养大纲和具有可操作性的全面实施以及检验测评的12条标准，具有很强的可操作性[2]。
项目教学法萌芽于欧洲的劳动教育思想，最早的雏形是18 世纪欧洲的工读教育和19世纪美国的合作教育，发展到20世纪中后期逐渐趋于完善，并成为一种重要的理论思潮。“项目教学法”最显著的特点是“以项目为主线、教师为引导、学生为主体”，改变了以往“教师讲，学生听”被动的教学模式，创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。
1、单片机课程的特点及传统教学模式
单片机课程主要是为了培养产品检测维修、销售及技术服务第一线需要的，具有较强电子技术应用能力，熟悉单片机电路应用技术设计，又具有自动化设备安装、调试、维护能力的高素质技能型专门人才。然而，由于该课程中融合有汇编语言知识、通信技术知识、微机接口知识、电子电气知识等，综合了软件设计和硬件设计，内容多，涉及知识面广，是一门理论和实践性很强的课程。传统的单片机教学一般均以学科体系为出发点，过于重视知识体系的演绎和推理，注重课程本身的体系结构和知识点前后的逻辑关系，可学性较差，老师教的辛苦，学生学的困惑。如何提高学生的学习效果，这一直是单片机教学改革的目标之一，也迫使不得不对单片机教学进行改革。
传统教学主要采用理论讲解+实验验证的模式。理论讲解以单片机硬件结构为主线，先讲单片机的硬件结构及工作原理，再讲软件中的汇编指令和编程，然后是外围元器件及扩展，最后讲一些实例 [3]。实验环节一般利用二次开发的单片机实验箱做验证性实验，而实验箱是固定封闭的，源代码也是事先编好的，学生只根据指导书进行硬件连线和软件代码复制，对相关知识点进行验证，查看实验效果。按照这种教学模式，学生大部分都是死记硬背工作原理及指令去应付考试，不利于学生的动手及创新能力的培养，理论和应用技能相脱离，一段时间后对单片机还是一无所知，学了等于没学。
2、引入CDIO及项目式教学法的单片机教改
（1）教学方法改革
依照CDIO标准1以CDIO为基本环境，标准4工程导论的原则，改变原有理论知识点一一分析的单一教学模式，坚持“突出理论，强化应用”的教学理念，引入CDIO理念项目式的教学方法，把整个单片机的主要原理知识点融合到一系列的项目中。每一个相对独立的项目交由学生自己处理，信息的收集、方案的设计、项目实施及最终评价，都由学生自己负责，学生通过该项目的进行，了解并把握整个过程及每一个环节中的基本要求。“项目教学法”最显著的特点是“以项目为主线、教师为引导、学生为主体”，具体表现在：目标指向的多重性；培训周期短，见效快；可控性好；注重理论与实践相结合。项目教学法是师生共同完成项目，共同取得进步的教学方法。这种“做中学，学中做”的学习方法不仅能很好的发挥学生的学习积极性，同时也符合CDIO大纲中标准8主动学习培养学生自学性的要求。
把实践环节引入到模块中，各模块下设有针对性的训练项目，项目中要求有完整的电路原理图、仿真电路图、源程序清单、参考印制电路板等[2]。可借助Keil、Proteus和Protel等软件，在原理图的设计中讲解单片机的结构，在程序设计中讲解指令的使用，最后仿真器进行验证。对比传统的验证实验，这种有针对性的训练，可提高学生的单片机应用技能。
（2）教学内容划分
依据《单片机原理及应用》的主要内容及课时数的限制，可划分出如下项目：
（3）优化考核方法
依照 CDIO大纲中的第11条标准“学生CDIO 能力考核”[2]，制定相关课程考核标准，确保考核结果公平、公正且准确，这里的“准确”主要是分数和能力的对等。因为实际教学中发现部分学生出勤不听课，作业抄袭，以题海战术和死记硬背应付考试等情况经常出现，为此提出 “理论考试30%+项目测评50%+平时表现20%”的方式。
总之，引入CDIO项目式教学法的理念，通过多项目式的操作演练，不仅降低了传统教学方法的枯燥性，提高学生的积极性和动手能力，而且让学生在实际应用中掌握理论知识，提高应用技能。
参考文献：
[1]胡乾斌，李光斌，喻红.单片微型计算机原理与应用[M].武汉：华中科技大学出版社，2016.
[2]王刚. CDIO 工程教育模式的解读与思考[J]. 中国高教研究.2009（5）：86 - 87.
[3]徐敏，卢周平. “单片机原理及应用”课程教学改革与实践[J].实验室研究与探索，2006年1月第25卷第1期.
作者简介：
陈紫微（1986年10月-），女，硕士研究生，讲师，主要研究方向机电一体化。