摘"要：當前單片機課程教學中存在學生學習積極性不高、創新性不強，課程內容與實際項目銜接較弱，學生實踐能力較差的問題。為了提升教學質量，實施賽訓教聯合課程改革，把教學環節、實習實訓環節和科技競賽環節有機結合，建立鏈式課程群，在相關課程中融入單片機設計理念和內容；以競賽和實際項目驅動，在教學過程中將理論與實踐對接，建立多層次科技競賽體系，引導學生根據實際能力和需求參與不同層次的科技競賽，激發學生學習的主動性和積極性，提高學生的實踐創新和團隊協作能力。關鍵詞：單片機；賽訓教聯合；課程改革0"引言單片機是一門實踐性、應用性很強的課程[1-3]。當前，大部分單片機課程教師局限于課堂教學和實驗教學[4-5]，未能將單片機的課程內容與實際應用相結合，也未能激發學生深入學習和創新的熱情。基于此，南京理工大學紫金學院單片機課程組（以下簡稱課程組）提出一種賽訓教聯合的單片機課程改革方案，并基于該方案對單片機課程教學進行改革探索，以供參考。1"單片機課程教學現狀分析單片機課程是電子信息大類、電氣類、自動化類專業的課程，該課程的工程實踐要求較高，是培養學生成為電氣控制、電子系統工程師的重要課程。該課程把編程語言知識、微機接口知識、通信技術知識等綜合在一起，不僅涉及微處理器的內部結構，還涉及其外圍的應用，覆蓋硬件和軟件的理論學習與實踐操作。因此，教師在教學過程中，不僅要將理論知識傳授給學生，還需要強化他們的編程操作與實踐動手能力，讓他們在實踐操作中深入理解和掌握理論知識，從而最終掌握本門專業課知識。由于課堂教學時間有限，留給學生思考和消化的時間非常少，加上傳統的實踐課程與理論課程是分開授課的，理論課和實踐課在時間和空間上的不統一會導致理論與實踐脫節，學生對理論知識無法理解透徹，實踐編程能力也無法得到提高。一方面，學生學習的主動性和積極性得不到激發，無法對課程內容尤其是單片機應用系統建立起整體認知；另一方面，單片機課程的實踐環節基本屬于驗證性實驗，缺乏設計性和創新性，導致學生實際應用單片機的能力較差。顯然，傳統教學模式已難以適應新時期單片機課程教學的需求。目前單片機課程教學中存在的問題主要包括以下兩點。1.1"學生個性化知識獲取需求與課程傳統教學模式的矛盾學生之間存在較為明顯的個體差異，從課程學習的角度看，部分學生只能完成或基本完成課堂上的學習，還有部分學生對專業知識和前沿技術有著濃厚的學習興趣，同時也積極關注各種科技創新活動與競賽、網絡課程資源、技術論壇等。“互聯網+”時代下，移動學習逐漸成為趨勢，學生在移動學習過程中所積累的碎片化信息，需要被系統化整合和吸收才能轉化為個人的知識和能力，而這一環節恰恰需要跟蹤與輔導，來滿足學生對答疑解惑的需求。學生的這些需求與大班統一授課的傳統教學模式形成了矛盾。1.2"課程實踐性、應用性強與學生實踐能力差的矛盾單片機課程的實踐性和應用性較強，其目標是培養學生應用單片機和基于單片機設計各類控制系統，這就要求學生能自主設計單片機控制系統的硬件電路、編寫和調試單片機控制程序。但是單片機實驗課主要借助實驗箱開展，實驗內容都屬于驗證性實驗，缺乏有設計性和創新性的單片機應用實驗。另外，大部分學生課外也不會主動做基于單片機的控制系統設計和軟件程序開發，參與單片機實踐應用的機會很少，導致學生的相關實踐經驗不足，動手能力較差，學習興趣不強，難以達到單片機課程對學生實踐和應用的要求。針對當前單片機課程教學中存在的問題，課程組對該課程進行了賽訓教聯合課程改革。2"賽訓教聯合的單片機課程改革方案“賽”即科技競賽環節；“訓”即實習實訓環節，包含電子實習、單片機課程設計、畢業設計等實習實訓課程，以及課外活動中的練習與實踐；“教”即教學環節。賽訓教聯合即把科技競賽環節、實習實訓環節和教學環節有機結合，以競賽和實訓項目驅動，理實結合，使實驗、理論課程內容等與科技競賽和實訓融合，提高學生的實踐創新能力和團隊協作能力。具體課程實現形式如下。2.1"鏈式課程群的培養模式將單片機課程與C語言程序設計、電子實習等前序課程和單片機課程設計、嵌入式系統原理及應用、畢業設計等后續課程串成鏈式課程群，在課程理念和課程資源上形成有機聯動。在前序課程中融入單片機的設計理念和部分內容，為單片機課程學習奠定良好基礎；在后續課程中利用單片機課程中學到的知識和軟硬件基礎，完成復雜項目的自主研究，提高學生的單片機開發能力。2.2"項目驅動的課程教學方式將單片機課程內容設置為基礎理論模塊和項目分解模塊，除了課程基礎理論教學，還增加對應的項目分解教學。將一些典型的較復雜的實際項目分解后融入單片機課程教學，設計不同難度系數的課程實踐實驗項目，讓學生每完成實踐項目群中的一個實踐實驗就能完成實際項目的一部分，學生學習完所有的課程實踐實驗后，就能完成一個實際的項目。這樣既能鞏固學生學到的理論知識，還能提高學生的動手能力和解決較復雜項目的能力。2.3"層次化的競賽實踐形式建立“校—省—國”多層次科技競賽體系，其中校賽面向全校學生，鼓勵學生積極參與學校的科技競賽，為學生提供開放式專業實踐實訓平臺，在此過程中培養選拔出部分實踐能力優秀的學生，讓他們參加省級或國家級競賽。這樣既能提升大部分學生的實踐動手能力，也能滿足部分優秀學生對更高層次知識與能力的需求。賽訓教聯合課程改革方案如圖1所示。3"單片機課程改革實踐3.1"課程內容設置將單片機課程內容設置為基礎理論模塊和項目分解模塊。基礎理論模塊保持相對穩定，幫助學生掌握微機與單片機的基本理論；項目分解模塊依據實際項目，對每一章節的內容進行對應分解，學生每學完一章內容就完成實際項目中的部分模塊，待全部章節學完，再融合基礎理論以外的其他模塊，即可完成一個實際項目。學生在這樣的課堂中不僅需要掌握單片機的基本原理和編程技能，還需要將這些知識應用到實際項目中解決現實問題。這種實踐性學習方式不僅加深了學生對課程內容的理解，還培養了他們的創新能力和實際操作能力。具體的知識模塊和對應的內容安排如表1所示。3.2"鏈式課程群建設將單片機課程與C語言程序設計、電子實習等前序課程和單片機課程設計、嵌入式系統原理及應用、畢業設計等后續課程在課程理念和內容上有機聯動，形成鏈式課程群。在電子實習課程中，學生提前焊接并制作完成與本課程相配套的“口袋板”單片機實驗平臺，利用在C語言程序設計課程中學習的編程方法，通過自己的筆記本USB口和單片機進行通信和編程，后續的單片機課程設計可以使用“口袋板”完成系統設計。利用“口袋板”單片機實驗平臺，打破原來實驗室的時間和空間限制，學生可以隨時隨地完成單片機課程學習，提高學習成就感，激發學習興趣。在單片機課程中學習的編程方法、電路設計方法和制作“口袋板”單片機實驗平臺，又可以用于單片機課程設計、嵌入式系統原理及應用、畢業設計等課程的單片機系統設計，既鞏固深化了前序課程中學到的知識，又能積累新的實踐應用經驗。學生完成的“口袋板”單片機實驗平臺如圖2所示。3.3"單片機相關競賽的開展課程組教師連續組織了三屆學校電子設計大賽，鼓勵學生積極參與。大賽采取開放式命題形式，鼓勵學生關注社會熱點，充分發揮主觀能動性，將所學專業知識積極應用到具體場景中解決實際問題。圖3是某學生參加校級電子競賽的作品展示，該學生完成了一個智能充電器的設計與制作。從近幾年相關競賽的情況來看，學生的參與度逐年提高，作品完成質量也逐年提升，獲獎作品中不乏優秀作品。成績好的學生將繼續參加校級以上的各類競賽。近三年課程組指導學生參加全國大學生電子設計競賽、全國大學生智能汽車競賽等高水平科技競賽，獲得了多個全國性獎項和省級獎項。上述結果證明，通過開展賽訓教聯合的單片機課程改革，提高了學生的學習主動性和學習興趣，強化了學生的編程操作與實踐動手能力，提升了學生實際應用與設計單片機的能力，課程改革效果良好。