高职电类专业C语言与单片机整合课程体系的构建与实施研究

摘 要：本文以高职电类专业为背景，分析了C语言及单片机教学现状，提出对这两门课程进行整合。从课程整合的可行性、课程整合的具体内容等方面做了具体阐述。实践证明，进行整合后的C语言及单片机教学更加具有针对性，教学效果良好。

关键词：C语言 单片机 课程整合

一、课程整合内涵

课程整合在课程发展史上早已存在，它的出现最早可以追溯到19世纪中期的欧洲。随着时代的变迁，科技的进步，它再次走进课程研究的中心视野，进入了蓬勃发展时期。总的来说，课程整合有广义和狭义之分。从广义上讲，课程整合不仅是一种组织课程内容的方法，还是一种课程设计的理论以及与其相关的学校教育理念。狭义的课程整合是指一种特定的课程设计方法。这也是国内教育界普遍赞同的观点。其中比较有代表性的看法是：“综合课程是把有内在联系的不同学科、不同领域的内容或问题通整成一门新的学科。……只要具有培养和发展学生综合能力、态度和情感的教育内容就是综合课程。”

我国高职教育起步较晚，大多数高职院校现行的专业课程设置模式较大地倾向去按学科专业教学的模式培养学生，强调学生对所教学科领域知识全面、系统、精深地掌握，课程门类多、科目杂、体系散、主干课程不突出，缺乏实用，而且课程之间缺乏横向联系和贯通，导致培养的学生综合素质不高，职业能力不强。因此，基于工作岗位能力要求的，以实践活动为导向的专业课整合，就成为了我国今后高职课程改革的方向。

二、C语言及单片机教学现状分析

C语言是一种应用广泛的计算机语言，以其功能丰富、表达力强、目标程序效率高、可移植性强等特点，成为程序设计人员必须掌握的一种通用高级程序设计语言，也是理工科一门重要的专业基础课。单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，单片机的控制与应用是电子信息类专业技术人员必须掌握的一门技能，因而它是高职电子信息类专业非常重要的专业课程。

我院电子信息工程系在应用电子技术及电子信息工程技术专业中均开设了《C语言》和《单片机》这两门课程。以往课程设计中，侧重于单科课程理论的系统性和完整性，忽视了专业背景下课程的针对性和实用性，导致两门课程之间关系不大，开设时间无先后顺序，课程内容也互不关联。《单片机》教学中因为采用汇编语言进行编程，因而对单片机的内部结构、存储器结构要进行非常详细的介绍。而《C语言》教学中，课本所选案例多为数学类题目，对C语言的数据类型、程序结构、数组、函数、指针以及文件等进行解释说明。长期教学实践证明，学生在学习《C语言》时，因其语法知识抽象灵活，教学案例缺乏趣味性、实用性及具体应用实践环境，学生感觉难以“学以致用”，学习兴趣不高。而《单片机》教学中，由于汇编语言晦涩难懂，学生极易产生畏难情绪而排斥学习整个课程。 下面，以我院电子信息工程系为例，来对《C语言》与《单片机》课程整合进行说明。

三、整合课程体系的构建

1.C语言及单片机整合课程的可行性分析。C语言作为众多程序设计语言之一，有其非常特殊的地方。它既具备高级语言易于理解的语言形式，又具备低级语言能直接访问物理地址，可直接对硬件进行操作的特性。因而特别适合于单片机中的软件编程。而单片机中指令系统及硬件结构，是学生感觉最为难学的部分。使用C语言替代汇编语言之后，可大大提高学生的学习效率。此外，纵观近几年全国大学生电子设计竞赛，例如2015年的小球滚动控制系统、风板控制装置、2013年的简易照明线路探测仪、电磁控制运动装置、2011年的智能小车、基于自由摆的平板控制系统以及2014年TI杯全国大学生电子设计邀请赛中简易风洞控制系统等，这些题目的实现基本都是在单片机中采用C语言编程，并辅以外围硬件电路来搭建控制系统。因而，在电子信息类专业中建立C语言及单片机的整合课程体系势在必行。

2.整合课程体系的内容。

2.1调整课程开设时间及课时：调整我院电子信息工程系中应用电子技术及电子信息工程技术专业人才培养方案，保证《C语言》在《单片机》之前开设。其次根据这两个专业培养目标，以理论知识“够用为限”，对两门课程的课时进行相应调整。

2.2整合课程教学资源：首先及时调整《C语言》及《单片机》原有的课程标准。高职课程标准是围绕专业培养目标，按照专业人才培养方案的要求，根据课程在专业人才培养中的地位、作用而制定的课程教学指导性文件，是教师组织教学内容、编写教学讲义、安排教学进度、设计教学过程、选择教学方法、确定教学场所和对学生进行考核评价的依据和标准。因而必须重新制定符合电子电信专业特色的《C语言》及《单片机》课程标准，为课程整合体系的建立打下夯实的基础。其次，对《C语言》及《单片机》这两部分的教学，要根据项目化授课的方式，重新进行整体教学设计及项目化教学设计。在进行教学设计的过程中，要体现以职业活动为导向，突出能力培养、以项目为载体，用任务训练岗位职业能力、以学生为主体，知识理论实践一体化的原则。最后形成项目化的讲义。

2.3重新组织教学内容：课程整合后，C语言教学部分采用以项目为核心，以任务为引领的一体化教学模式。根据单片机编程的特点以及知识够用为度的原则，将《C语言》中较难或单片机中不常使用的部分，比如多维数组、指向指针的指针、链表等进行了删减。对于单片机的教学部分，依然保留《单片机》的硬件结构、指令系统，编程方法及常用接口电路、控制方法等基本原理，重点介绍单片机硬件系统和软件开发的设计思路和方法，包括开发环境、电路设计和制作、程序设计及调试。综合电子电信的专业特点，采用电子产品应用单片机开发的实例，注重控制电路的设计制作和软硬件联调的方法，并在实践环节培养学生综合运用电子技术的能力，选择代表性实例（如交通灯）让学生进行设计和调试，既锻炼了学生电路设计制作的能力，又锻炼了程序设计技巧，还综合了外观设计的培养，可谓一举三得。对于部分优秀学生鼓励他们参与我系创新工作室的电子设计及制作，进行全国大学生电子设计竞赛赛项的训练，增强学生的岗位竞争能力，全面提升学生素质。

2.4改革教学模式：将一体化教学模式引入到《C语言》及《单片机》教学中。以项目做载体，以任务来驱动，实现教学过程中的教学做一体化。

2.5多元化教学评价体系：以往《C语言》与《单片机》教学的考核均采用平时成绩加卷面成绩的考核方式，课程整合之后，采用形成性考核，重在考察学生编程技能及实际解决问题的能力。在项目化授课过程中，以学生在每个项目中的具体表现、知识技能的掌握程度及项目完成情况为评价依据，形成平时成绩，占总评成绩的20%。课程结束后，理论部分考核采用笔试形式，占总评成绩的40%，外加上機操作部分，占总评成绩的40%。其中《C语言》上机操作考试，分为固定题目和自主命题两个部分。自主命题部分由学生自己来设定题目及其相应的程序功能，并在有限的考试时间内完成这个题目。评判时以程序无语法及逻辑错误，可顺利通过编译及连接为基本准则，以该题目的创新性、实用性、复杂度及程序效率等为加分项来进行打分。该考试方式极大提高了学生自主学习的兴趣，有效提高了学生应对实际问题时的软件编程能力，达到了以考促教的目的。

四、整合课程体系的实施效果

该整合课程体系在我院13、14级电子信息工程技术专业和应用电子技术专业得到顺利开展，近两年的教学实践证明，改革后的C语言及单片机课程，更加贴近专业教学要求，更能凸显专业特色，学生学习效率提高，实际操作技能得到了提升，综合素质得到了进一步的提高。

参考文献：

[1]韩雪.课程整合的理论基础与模式述评. 比较教育研究[J]， 2002.

[2]熊梅.综合课程的内涵特点及其生成模式[J].首都师范大学学报，2000.

[3]蒋宏伟.“C语言”与“单片机”课程整合教学法探讨与实施. 教学研究[J]， 2012.

[4]陈景波， 陈飞等.“C语言”课程中融入“单片机”内容的教学研究. 课程教材改革[J] ，2013.