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【摘要】根据单片机原理及应用课程的特点，通过整合《单片机原理及应用》、《计算机制图技能训练》、《单片机接口设计》课程，找到一种更为科学、更为合理的综合考试方法。进而提高学生的学习兴趣，让学生学会学习，提高学生的实践能力、创新精神，提升学生的综合素质。
【关键词】单片机 接口设计 技能训练 实践
【基金项目】2012年河北省高等教育教学改革研究项目（2012GJJG084）；2012年河北省高等教育教学改革研究项目（2012GJJG149）。
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）12-0227-01
单片机以其控制的灵活性、编程的简洁性而得到越来越广泛的应用，目前各个领域、各个行业几乎都有单片机控制系统，所以单片机课程也越来越受到各工科院校的重视，《单片机原理及应用》几乎是所有工科院校电气信息类学生的必修课，也几乎是所有工科院校电气信息类学生毕业设计所涉及的题目。石家庄铁道大学也不例外，《单片机原理及应用》课程在第六学期开设，鉴于这是一门实用性很强的课程，在制订培养计划时，有意增大了实验力度，设置学时为48学时，其中实验学时24。同时为了加强实践环节，保持实践的连贯性，在单片机课程之后还设置了Protel绘图训练和单片机接口设计，以保证学生能够完成从单片机系统的原理图设计、板图绘制、线路板加工，到元器件选择、购买、焊接、编程及最终调试的全过程。对于单片机课程的考试，仍一直沿用笔试答题的方法，感觉这种考试方法不利于这门课的学习，有必要进行改革。
一、考试方法改革的必要性
传统的纸质考试一般都是闭卷，题型不外乎就是填空、选择、读程序、写程序、硬件电路设计、综合设计等，这样的考试有一些不可避免的弊端：
1）闭卷考试，那么考前就必然要背一些控制字、基本公式等，而从实际应用角度看，这些是没必要背的；
2）闭卷考试时，程序的语法错误是必定要扣分的，但在实际中，有些语法问题是不必太苛刻的，因为在编译过程中必然会发现语法错误的，边编译边改即可，所以闭卷考试不一定能反映学生真正的水平；
3）填空、选择题型不易检查学生的掌握程度，而且容易作弊，没必要；
4）对于硬件电路设计，需要在实际调试中逐步掌握，单纯纸上谈兵般的做硬件设计，不易于学生掌握并积累硬件知识。
鉴于闭卷考试的众多不足及弊端，要想真正督促学生掌握单片机这门技术，就必须进行考试方法的改革。对于单片机这样的应用性极强的课程，学生是否学会，只要看学生能否设计、制作单片机系统并在实际中得以应用即可。所以，以学生自行设计的单片机作品作为学生的考核依据应该是最恰当的，既不必去背一些不必要的格式、控制字，也不必去过分的死记语句、语法，还杜绝了填空、选择之类的题型有可能造成的作弊行为，特别是可以在调试系统的过程中检测出硬件电路的问题和软件的不足。
二、考试方法改革的可行性
欲采用以学生作品作为学生成绩依据的考核方式改革，必须要解决几个方面的问题：
1）资金问题 每个学生独立完成一个单片机系统的设计，需要制板、购买元器件等，这就需要有资金支持，初步估计需要人均120元左右，首先需要解决资金问题；
2）选题问题 全班每人一题，做什么题目，要进行初步审核，并与学生一起分析题目；
3）时间问题 在学生做实物的过程中，从画出PCB板图到加工出线路板，中间会有一周的等待时间，这段时间怎么处理；做实物与笔试考试时间不一致，出成绩的时间也就不一致，一般结课后一周左右笔试，笔试后一周内报成绩，但做实物会远远超出这个时间，该如何处理。
针对这些问题，课题组采取如下措施：
1）与学校教务处及学院沟通，学校非常支持，可使用学生的实习经费及学校支持的学生创新经费，从而解决了所需资金。
2）针对选题问题，首先由学生自己设计题目，根据自己的爱好设计自己喜欢的题目，然后与老师初步讨论其可行性，单片机原理及应用课程组的所以老师共同把关，保证题目的实施。也鼓励学生去异想天开，另辟蹊径，提倡原创，鼓励创新。
3）关于时间问题，可以把原培养计划中短学期的计算机绘图改到单片机课程结束后的第十三周开始，学习Protel绘图并画出自己设计的PCB板图，送到厂家加工，因为其它课程尚未结课，所以不存在一周的等待；报成绩的时间问题，通过与学校教务处协商，可在不影响学籍处理的情况下，尽可能的推延上报成绩的时间，故将报成绩的时间推迟到短学期中。
通过采取这些措施，解决了考试方法改革所遇到的问题，可以使改革继续进行。所以这种考试方法改革成为可行。
三、考试方法改革方案
课程组设想通过整合《单片机原理及应用》、《计算机制图技能训练》、《单片机接口设计》课程，找到一种更为科学、更为合理的综合考试方法。进而提高学生的学习兴趣，让学生学会学习，提高学生的实践能力、创新精神，提升学生的综合素质，提高毕业生的就业竞争力。同时，通过整合课程体系，也提高教师的综合素质。具体改革方案如下：
1）将《单片机原理及应用》、《计算机制图技能训练》、《单片机接口设计》三门课程进行综合考核，用一个作品评定三门课的成绩；
2）考试改革试点班与其他班学生一起学习《单片机原理及应用》课程，并正常参与实验（一人一组），在学习过程中，学生可酝酿选择设计题目；
3）《单片机原理及应用》课程结束后，开始进行《计算机制图技能训练》和《单片机接口设计》，学生选择设计内容，与课程组老师共同探讨实施方案，计算参数，选择器件，利用《计算机制图技能训练》中学的Protel软件将方案付诸实施，画出系统原理图，并根据原理图画出PCB板图，交于厂家进行加工；
4）根据图中选择的元器件自行筛选、购买，然后进行焊接，编写软件程序，最后进行系统调试。最后出作品；
5）课程组组织答辩，学生展示作品并进行答辩。
最终成绩主要以作品为依据，电路板的布板情况决定《计算机辅助制图技能训练》的成绩；作品的功能、实用性、外观及报告决定《单片机接口设计》的成绩；根据作品及答辩情况决定《单片机原理及应用》的成绩。
在整个过程中，有《单片机原理及应用》课程的理论学习和实验设计，有《计算机辅助制图技能训练》的绘图能力的训练，有《单片机接口设计》的系统设计、调试，有最终产品，老师与学生共同经历着分析、探讨，质疑和解惑的过程，让学生真正经历了一个电子产品的开发过程。
四、考试方法改革遇到的问题
以作品作为成绩依据确实能反映出对单片机的掌握程度，但这种方式更适合用等级制（5分制）给成绩，而《单片机原理及应用》作为一门专业课一般都是以百分制登录成绩（其他班就是百分制），这个问题尚待解决。
【关键词】单片机 接口设计 技能训练 实践
【基金项目】2012年河北省高等教育教学改革研究项目（2012GJJG084）；2012年河北省高等教育教学改革研究项目（2012GJJG149）。
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）12-0227-01
单片机以其控制的灵活性、编程的简洁性而得到越来越广泛的应用，目前各个领域、各个行业几乎都有单片机控制系统，所以单片机课程也越来越受到各工科院校的重视，《单片机原理及应用》几乎是所有工科院校电气信息类学生的必修课，也几乎是所有工科院校电气信息类学生毕业设计所涉及的题目。石家庄铁道大学也不例外，《单片机原理及应用》课程在第六学期开设，鉴于这是一门实用性很强的课程，在制订培养计划时，有意增大了实验力度，设置学时为48学时，其中实验学时24。同时为了加强实践环节，保持实践的连贯性，在单片机课程之后还设置了Protel绘图训练和单片机接口设计，以保证学生能够完成从单片机系统的原理图设计、板图绘制、线路板加工，到元器件选择、购买、焊接、编程及最终调试的全过程。对于单片机课程的考试，仍一直沿用笔试答题的方法，感觉这种考试方法不利于这门课的学习，有必要进行改革。
一、考试方法改革的必要性
传统的纸质考试一般都是闭卷，题型不外乎就是填空、选择、读程序、写程序、硬件电路设计、综合设计等，这样的考试有一些不可避免的弊端：
1）闭卷考试，那么考前就必然要背一些控制字、基本公式等，而从实际应用角度看，这些是没必要背的；
2）闭卷考试时，程序的语法错误是必定要扣分的，但在实际中，有些语法问题是不必太苛刻的，因为在编译过程中必然会发现语法错误的，边编译边改即可，所以闭卷考试不一定能反映学生真正的水平；
3）填空、选择题型不易检查学生的掌握程度，而且容易作弊，没必要；
4）对于硬件电路设计，需要在实际调试中逐步掌握，单纯纸上谈兵般的做硬件设计，不易于学生掌握并积累硬件知识。
鉴于闭卷考试的众多不足及弊端，要想真正督促学生掌握单片机这门技术，就必须进行考试方法的改革。对于单片机这样的应用性极强的课程，学生是否学会，只要看学生能否设计、制作单片机系统并在实际中得以应用即可。所以，以学生自行设计的单片机作品作为学生的考核依据应该是最恰当的，既不必去背一些不必要的格式、控制字，也不必去过分的死记语句、语法，还杜绝了填空、选择之类的题型有可能造成的作弊行为，特别是可以在调试系统的过程中检测出硬件电路的问题和软件的不足。
二、考试方法改革的可行性
欲采用以学生作品作为学生成绩依据的考核方式改革，必须要解决几个方面的问题：
1）资金问题 每个学生独立完成一个单片机系统的设计，需要制板、购买元器件等，这就需要有资金支持，初步估计需要人均120元左右，首先需要解决资金问题；
2）选题问题 全班每人一题，做什么题目，要进行初步审核，并与学生一起分析题目；
3）时间问题 在学生做实物的过程中，从画出PCB板图到加工出线路板，中间会有一周的等待时间，这段时间怎么处理；做实物与笔试考试时间不一致，出成绩的时间也就不一致，一般结课后一周左右笔试，笔试后一周内报成绩，但做实物会远远超出这个时间，该如何处理。
针对这些问题，课题组采取如下措施：
1）与学校教务处及学院沟通，学校非常支持，可使用学生的实习经费及学校支持的学生创新经费，从而解决了所需资金。
2）针对选题问题，首先由学生自己设计题目，根据自己的爱好设计自己喜欢的题目，然后与老师初步讨论其可行性，单片机原理及应用课程组的所以老师共同把关，保证题目的实施。也鼓励学生去异想天开，另辟蹊径，提倡原创，鼓励创新。
3）关于时间问题，可以把原培养计划中短学期的计算机绘图改到单片机课程结束后的第十三周开始，学习Protel绘图并画出自己设计的PCB板图，送到厂家加工，因为其它课程尚未结课，所以不存在一周的等待；报成绩的时间问题，通过与学校教务处协商，可在不影响学籍处理的情况下，尽可能的推延上报成绩的时间，故将报成绩的时间推迟到短学期中。
通过采取这些措施，解决了考试方法改革所遇到的问题，可以使改革继续进行。所以这种考试方法改革成为可行。
三、考试方法改革方案
课程组设想通过整合《单片机原理及应用》、《计算机制图技能训练》、《单片机接口设计》课程，找到一种更为科学、更为合理的综合考试方法。进而提高学生的学习兴趣，让学生学会学习，提高学生的实践能力、创新精神，提升学生的综合素质，提高毕业生的就业竞争力。同时，通过整合课程体系，也提高教师的综合素质。具体改革方案如下：
1）将《单片机原理及应用》、《计算机制图技能训练》、《单片机接口设计》三门课程进行综合考核，用一个作品评定三门课的成绩；
2）考试改革试点班与其他班学生一起学习《单片机原理及应用》课程，并正常参与实验（一人一组），在学习过程中，学生可酝酿选择设计题目；
3）《单片机原理及应用》课程结束后，开始进行《计算机制图技能训练》和《单片机接口设计》，学生选择设计内容，与课程组老师共同探讨实施方案，计算参数，选择器件，利用《计算机制图技能训练》中学的Protel软件将方案付诸实施，画出系统原理图，并根据原理图画出PCB板图，交于厂家进行加工；
4）根据图中选择的元器件自行筛选、购买，然后进行焊接，编写软件程序，最后进行系统调试。最后出作品；
5）课程组组织答辩，学生展示作品并进行答辩。
最终成绩主要以作品为依据，电路板的布板情况决定《计算机辅助制图技能训练》的成绩；作品的功能、实用性、外观及报告决定《单片机接口设计》的成绩；根据作品及答辩情况决定《单片机原理及应用》的成绩。
在整个过程中，有《单片机原理及应用》课程的理论学习和实验设计，有《计算机辅助制图技能训练》的绘图能力的训练，有《单片机接口设计》的系统设计、调试，有最终产品，老师与学生共同经历着分析、探讨，质疑和解惑的过程，让学生真正经历了一个电子产品的开发过程。
四、考试方法改革遇到的问题
以作品作为成绩依据确实能反映出对单片机的掌握程度，但这种方式更适合用等级制（5分制）给成绩，而《单片机原理及应用》作为一门专业课一般都是以百分制登录成绩（其他班就是百分制），这个问题尚待解决。