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摘 要 单片机是一门实践性很强的课程，对工学专业，只教授理论知识，学生不能深刻掌握课程知识。而结合科技大赛，采用“赛教结合”的教学方法，通过科技竞赛产品应用系统设计及实现，不仅使学生能完全掌握课程内容，而且能提高学生的综合应用素质及培养学生的创新能力。
关键词 单片机；赛教结合；教学方法
中图分类号：G642.4 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2013）33-0100-02
1 引言
单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术，把具有数据处理能力的中央处理器、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在电力、化工、家电和仪器仪表等工业控制领域得到了广泛应用。单片机原理及应用课程是一门实践性很强的课程，课程的开设不仅能提高学生的理论基础知识，而且能提高学生的实践能力[1-2]。
但在日常教学中，多采用以教材教授为主的传统教学模式，教学过程中有一些课时的实验。对于工程专业学生来言，只依靠教学过程中的实验，很难掌握单片机的教学内容。在本文中，以泰山医学院电子信息专业的单片机课程教授为例，在教学实践中将理论教学与科技竞赛结合[3-4]，采用“赛教结合”的教学方法，取得了较好的教学效果。
2 课程特点以及教学方法的改革
单片机原理及应用课程的基本任务是使学生掌握单片机硬件结构、接口技术以及相应的软件编程方法，掌握单片机应用系统软硬件的设计、开发、调试技术，具有较好的单片机实际应用能力，为进一步提高科学技术水平打下坚实的基础[5]。课程的特点是：
1）知识含量高，课程要求在掌握数字电路、模拟电路和微机原理的基础上才能很好地学习本课程；
2）内容结构复杂，本课程包括单片机的硬件结构、汇编指令系统和软硬件设计；
3）实践性强，单片机目的在于工程应用，所以要求学生能动手设计和开发单片机应用系统。
理论教学方法的改革 针对以上课程的特点，对理论教学方法进行了改革。
1）在教学过程中树立了“以学生为本”，以提高学生科学素质及创新思维能力为基点的指导思想。以学生为本，就是以教师为主导，以学生作为一切教学活动的主体、出发点和落脚点，加强师生互动，调动课堂内外一切手段，让学生主动地掌握课程知识，培养学生科学的分析思维能力及创新能力，提高学生科学的专业素质。
2）改进课堂教学，讲究讲课艺术。注重把讲课的科学性、系统性、启发性和趣味性相结合，配合现代化多媒体教学手段，努力增强教学效果。
3）在课堂教学中，讲授理论知识时，结合课程相关内容，以山东省机电大赛参赛项目为例，讲解理论知识。这样既避免了讲授理论知识的枯燥，提高了学生学习兴趣，又激发了学生的学习积极性，学生更积极地参与到科技竞赛中来。
4）针对医学院相关专业的实际情况，编写《单片机原理及应用》教材，教材内容中不仅保留传统教材中的理论知识，并且将与专业相关的科技竞赛案例作为题例来加以体现，使学生可以采用更得心应手的教材。
赛教结合在实验教学中的应用 为了掌握单片机应用系统的设计和实现，实验和实践是非常必要的一个教学环节。提高学生的动手能力，最好的方法就是让学生参与项目研究和开发，但是受实际情况限制，学生参与企业项目研究的机会比较少。山东省机电大赛是为加强大学生创新意识、合作精神和实践创新能力的培养，激发大学生科学研究与探索的兴趣和潜能，促进山东省高校机电类专业教育教学改革而设置的，每年举行一次。泰山医学院每年都参加，参赛产品中电气部分可以采用单片机设计，正好为学生通过实际项目研究，提高单片机设计与开发能力，掌握单片机课程提供了绝佳的机会。在教学中采用了以下方法。
1）以学生为主体，组建兴趣小组。为了让学生了解山东省机电大赛，每年让往年参加机电大赛的教师和学生做报告，使下一级学生了解大赛情况；并以学生为主，按照自愿原则组建兴趣小组，小组成员按照能力进行搭配，一个小组中既要有进行硬件设计的，也要有进行软件设计的。
2）以学生为主体，按照大赛主题，构想符合要求的项目。每年大赛举行完，组委会会公布下一届大赛的主题，教师将大赛要求告诉每一个兴趣小组，充分发挥学生的创新性，让小组构想符合要求的项目，这样可以调动学生积极性，提高学生的学习兴趣。当然，在构想过程中，教师会全程对学生进行指导。
3）利用已有实验设备，为学生搭建实践的平台。项目要加以实现，需要学生去努力实践，在教学中利用已有实验设备，让学生进行项目的设计和开发。为了支持学生进行科技竞赛项目的设计，实验室延长了开放时间，利用每年参加大赛获得的奖金购买电子元器件，并提供一些开发板，为学生实践搭建一个良好的单片机研究平台。
4）在实验教学中构想与大赛有关的实验项目。实验教学中，精心设计实验项目，将大赛中用到的知识点融合到基础实验中，并且结合机电大赛，构想了一些综合性实验。这样不仅加强了学生对基本理论知识的理解，同时使学生体会到知识在实际工程中的应用，提高了学生学习的兴趣。
5）坚持理论结合实验的考核原则。根据单片机课程实践性强的特点，在课程考核中，理论知识考核占70%，实验考核占30%，实验以报告结合实际实验结果形式提交，报告从内容、格式、结果和创新性等方面进行了详细要求，实验结果在实验室现场考核。
理论结合实验，以实验报告结合实际实验结果为考核依据的教学模式，能激发学生的学习兴趣，培养学生自学能力，提高学生的创新能力。
教学改革成果 科技竞赛活动是课堂知识的综合运用和延伸，将赛教结合方法融进理论和实验教学，不仅促进了学生掌握单片机知识，还对这种实践性强的课程的教学模式进行了有益的探索，教学改革取得了以下成果。 1）对于这种实践性强的课程的教学观念得以改变，不再过分强调学科本位，偏重和局限于理论知识，而是加强课程内容与学生生活和社会发展的联系，关注学生的学习兴趣。
2）对单片机理论和实验教学进行了探索。研究了将科技大赛与理论教学结合的教学方法，以及科技竞赛内容融合进日常实验教学的方式方法。
3）在参加大赛后，让学生进行总结，将他们的成果以论文和专利形式予以体现，学生已经发表两篇科技论文，申请两个国家实用新型专利，促进了学生科学研究的能力。
4）促进了学科交叉，在机电大赛中，结合医学院特点，提出了很多与医学结合的项目，如“背部按摩式多功能椭圆护理床”等项目。
5）参加大赛取得了优秀的成绩。课题组组织学生参加山东省机电大赛，获得一等奖两项、二等奖四项、三等奖五项，这样的成绩在同类医学高校中是十分优异的。
实践表明，这种以“赛教结合”形式进行的教学形式，不仅可以激发学生的学习激情，还可以加强学生科学研究的能力，更好地培养了理工结合、理论基础扎实、素质全面、实践能力与创新能力强的高级人才。同时在竞赛题目设计过程中，学生查阅大量各个行业的资料和文献，拓展了他们的视野。
3 结束语
在单片机原理及应用课程教学中，采用了“赛教结合”的教学方法，将其融合进理论和实验教学中，通过实际参加山东省机电大赛，学生进行应用系统的设计与开发，进而掌握单片机的理论知识和实际应用。通过问卷调查，大多数学生反映良好，并且反映在理论知识的理解和动手能力方面都有很大的提高。因此，通过实践表明，这种教学方法是行之有效的。
参考文献
[1]侯俊才，郭文川，侯莉侠，等.“单片机原理与接口技术”教学改革与实践[J].中国电力教育，2011（30）：196-197.
[2]张江印.高校单片机教学模式的研究[J].实验室研究与探索，2011（30）：103-106.
[3]刘保军，彭芳，黎萍，等.科技竞赛和CDIO模式大学生创新能力培养实践[J].中国教育技术装备，2012（6）：53-54.
[4]黄磊.大学生电子竞赛的组织和培训[J].中国现代教育装备，2011（13）：129-130.
[5]葛浩，林其斌.单片机课程设计教学改革与实践[J].实验技术与管理，2011（28）：138-140.
关键词 单片机；赛教结合；教学方法
中图分类号：G642.4 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2013）33-0100-02
1 引言
单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术，把具有数据处理能力的中央处理器、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在电力、化工、家电和仪器仪表等工业控制领域得到了广泛应用。单片机原理及应用课程是一门实践性很强的课程，课程的开设不仅能提高学生的理论基础知识，而且能提高学生的实践能力[1-2]。
但在日常教学中，多采用以教材教授为主的传统教学模式，教学过程中有一些课时的实验。对于工程专业学生来言，只依靠教学过程中的实验，很难掌握单片机的教学内容。在本文中，以泰山医学院电子信息专业的单片机课程教授为例，在教学实践中将理论教学与科技竞赛结合[3-4]，采用“赛教结合”的教学方法，取得了较好的教学效果。
2 课程特点以及教学方法的改革
单片机原理及应用课程的基本任务是使学生掌握单片机硬件结构、接口技术以及相应的软件编程方法，掌握单片机应用系统软硬件的设计、开发、调试技术，具有较好的单片机实际应用能力，为进一步提高科学技术水平打下坚实的基础[5]。课程的特点是：
1）知识含量高，课程要求在掌握数字电路、模拟电路和微机原理的基础上才能很好地学习本课程；
2）内容结构复杂，本课程包括单片机的硬件结构、汇编指令系统和软硬件设计；
3）实践性强，单片机目的在于工程应用，所以要求学生能动手设计和开发单片机应用系统。
理论教学方法的改革 针对以上课程的特点，对理论教学方法进行了改革。
1）在教学过程中树立了“以学生为本”，以提高学生科学素质及创新思维能力为基点的指导思想。以学生为本，就是以教师为主导，以学生作为一切教学活动的主体、出发点和落脚点，加强师生互动，调动课堂内外一切手段，让学生主动地掌握课程知识，培养学生科学的分析思维能力及创新能力，提高学生科学的专业素质。
2）改进课堂教学，讲究讲课艺术。注重把讲课的科学性、系统性、启发性和趣味性相结合，配合现代化多媒体教学手段，努力增强教学效果。
3）在课堂教学中，讲授理论知识时，结合课程相关内容，以山东省机电大赛参赛项目为例，讲解理论知识。这样既避免了讲授理论知识的枯燥，提高了学生学习兴趣，又激发了学生的学习积极性，学生更积极地参与到科技竞赛中来。
4）针对医学院相关专业的实际情况，编写《单片机原理及应用》教材，教材内容中不仅保留传统教材中的理论知识，并且将与专业相关的科技竞赛案例作为题例来加以体现，使学生可以采用更得心应手的教材。
赛教结合在实验教学中的应用 为了掌握单片机应用系统的设计和实现，实验和实践是非常必要的一个教学环节。提高学生的动手能力，最好的方法就是让学生参与项目研究和开发，但是受实际情况限制，学生参与企业项目研究的机会比较少。山东省机电大赛是为加强大学生创新意识、合作精神和实践创新能力的培养，激发大学生科学研究与探索的兴趣和潜能，促进山东省高校机电类专业教育教学改革而设置的，每年举行一次。泰山医学院每年都参加，参赛产品中电气部分可以采用单片机设计，正好为学生通过实际项目研究，提高单片机设计与开发能力，掌握单片机课程提供了绝佳的机会。在教学中采用了以下方法。
1）以学生为主体，组建兴趣小组。为了让学生了解山东省机电大赛，每年让往年参加机电大赛的教师和学生做报告，使下一级学生了解大赛情况；并以学生为主，按照自愿原则组建兴趣小组，小组成员按照能力进行搭配，一个小组中既要有进行硬件设计的，也要有进行软件设计的。
2）以学生为主体，按照大赛主题，构想符合要求的项目。每年大赛举行完，组委会会公布下一届大赛的主题，教师将大赛要求告诉每一个兴趣小组，充分发挥学生的创新性，让小组构想符合要求的项目，这样可以调动学生积极性，提高学生的学习兴趣。当然，在构想过程中，教师会全程对学生进行指导。
3）利用已有实验设备，为学生搭建实践的平台。项目要加以实现，需要学生去努力实践，在教学中利用已有实验设备，让学生进行项目的设计和开发。为了支持学生进行科技竞赛项目的设计，实验室延长了开放时间，利用每年参加大赛获得的奖金购买电子元器件，并提供一些开发板，为学生实践搭建一个良好的单片机研究平台。
4）在实验教学中构想与大赛有关的实验项目。实验教学中，精心设计实验项目，将大赛中用到的知识点融合到基础实验中，并且结合机电大赛，构想了一些综合性实验。这样不仅加强了学生对基本理论知识的理解，同时使学生体会到知识在实际工程中的应用，提高了学生学习的兴趣。
5）坚持理论结合实验的考核原则。根据单片机课程实践性强的特点，在课程考核中，理论知识考核占70%，实验考核占30%，实验以报告结合实际实验结果形式提交，报告从内容、格式、结果和创新性等方面进行了详细要求，实验结果在实验室现场考核。
理论结合实验，以实验报告结合实际实验结果为考核依据的教学模式，能激发学生的学习兴趣，培养学生自学能力，提高学生的创新能力。
教学改革成果 科技竞赛活动是课堂知识的综合运用和延伸，将赛教结合方法融进理论和实验教学，不仅促进了学生掌握单片机知识，还对这种实践性强的课程的教学模式进行了有益的探索，教学改革取得了以下成果。 1）对于这种实践性强的课程的教学观念得以改变，不再过分强调学科本位，偏重和局限于理论知识，而是加强课程内容与学生生活和社会发展的联系，关注学生的学习兴趣。
2）对单片机理论和实验教学进行了探索。研究了将科技大赛与理论教学结合的教学方法，以及科技竞赛内容融合进日常实验教学的方式方法。
3）在参加大赛后，让学生进行总结，将他们的成果以论文和专利形式予以体现，学生已经发表两篇科技论文，申请两个国家实用新型专利，促进了学生科学研究的能力。
4）促进了学科交叉，在机电大赛中，结合医学院特点，提出了很多与医学结合的项目，如“背部按摩式多功能椭圆护理床”等项目。
5）参加大赛取得了优秀的成绩。课题组组织学生参加山东省机电大赛，获得一等奖两项、二等奖四项、三等奖五项，这样的成绩在同类医学高校中是十分优异的。
实践表明，这种以“赛教结合”形式进行的教学形式，不仅可以激发学生的学习激情，还可以加强学生科学研究的能力，更好地培养了理工结合、理论基础扎实、素质全面、实践能力与创新能力强的高级人才。同时在竞赛题目设计过程中，学生查阅大量各个行业的资料和文献，拓展了他们的视野。
3 结束语
在单片机原理及应用课程教学中，采用了“赛教结合”的教学方法，将其融合进理论和实验教学中，通过实际参加山东省机电大赛，学生进行应用系统的设计与开发，进而掌握单片机的理论知识和实际应用。通过问卷调查，大多数学生反映良好，并且反映在理论知识的理解和动手能力方面都有很大的提高。因此，通过实践表明，这种教学方法是行之有效的。
参考文献
[1]侯俊才，郭文川，侯莉侠，等.“单片机原理与接口技术”教学改革与实践[J].中国电力教育，2011（30）：196-197.
[2]张江印.高校单片机教学模式的研究[J].实验室研究与探索，2011（30）：103-106.
[3]刘保军，彭芳，黎萍，等.科技竞赛和CDIO模式大学生创新能力培养实践[J].中国教育技术装备，2012（6）：53-54.
[4]黄磊.大学生电子竞赛的组织和培训[J].中国现代教育装备，2011（13）：129-130.
[5]葛浩，林其斌.单片机课程设计教学改革与实践[J].实验技术与管理，2011（28）：138-140.