SOP在单片机课程设计中的应用

【摘 要】本文主要从单片机课程设计层面,借鉴企业的SOP的管理理论,SOP是英语Standard Operation Procedure的缩写,即标准操作程序.具体来说,就是将某一事情的标准要求和操作步骤以统一的格式描绘出来,用以指导和规范日常工作.SOP理论的核心是把操作程序细化、量化、标准化.本文阐述了SOP管理理论在学生常规的养成教育、单片机课程设计习惯培养以及学科成绩评价、培养学生自信心方面的探索性实验.也是落实精细化管理的一个尝试.

【关 键 词 】SOP；单片机课程设计

单片机自20世纪70年代问世以来,已广泛地应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、电力电子、机电一体化设备等各个方面.单片机是一门理论与实践性均很强的课程,是高等职业技术院校电类专业的基础平台,是电气自动化、应用电子技术和移动通信等专业的一门最重要的核心课之一,是“机电一体化”高素质复合技能型人才所需全部自动控制类知识结构的载体,占据着相当重要的地位.而单片机的课程设计是把单片机理论应用于实践的重要环节,是学好单片机的关键.

标准操作程序（SOP）,具体来说,就是将某一事情的标准要求和操作步骤以统一的格式描绘出来,用以指导和规范日常工作[1].SOP理论的核心是把操作程序细化、量化、标准化.

单片机课程设计,是很多职业学校,电子信息专业、自动化专业、通信专业等学生在校学习期间,必须完成的一项重要的动手实践活动.在学生学习完“单片机原理”的理论课内容,且进行了相应的教学实践之后,专门安排2周时间让学生运用本课程所学知识,及先前学过的电子技术知识,结合所学专业设计出单片机对机电设备的某一部分控制的硬件电路和软件程序,在实验室进行软、硬件电路的连接和调试,并编写课程设计论文.这一过程既能加深对单片机原理的理解,又能培养学生的实践动手能力,开发学生的创新思维,提高学生分析问题和解决问题的能力,锻炼学生编写科技论文的能力.

但现在很多学校的单片机课程设计往往是根据教材注重软件语言的教学、单纯的编程,而忽视了对学生的实践动手能力和独立解决问题能力的培养.具体表现在以下几个方面.

（1）在课程设计中,很多学校采用的是固定实验箱,有学生安照书本提供的程序,按部就班的通过编程软件,将编程文件编译、下载.很多学生并不理解电路为什么要这样接,不理解程序为什么这样写.

（2）在课程设计中,教师一般都是提供“保姆式怎么写作”,即除了给出设计要求外,还为学生提供设计方案、电路原理图、程序设计流程、调试方法,甚至还为学生提供原代码等,造成单片机课程设计流于形式.

（3）单片机课程设计的题目出的不合适,会给学生的设计造成困难,产生畏难情绪影响学生的正常设计.同时题目的题材比较老化,学生比较容易在网络上找到现成的软硬件设计,可以方便的抄袭、敷衍了事,造成教师对学生评价的不合理.

（4）学生在课程设计中缺乏市场和产品意识,表现在设计思路不合理,缺乏符合市场的设计观念.

针对单片机课程设计中出现的一些缺点,笔者把SOP理论应用在单片机的课程设计中,起到了较好的指导作用.

1.制定标准的课程设计题目和要求,促进选题的科学性和学生的能动性

随着时代的发展,单片机的应用范围也越来越广泛.课程设计的题目应该和实际的生产、生活相关,如果题目出的不合适,会给学生的设计造成困难,产生畏难情绪影响学生的正常设计.因此要加强题目的科学性、新颖性、创造性,同时还要考虑学生课程设计能否顺利进行和完成,使学生具有足够的信心和动力,真正发挥学生的专业特长和运用综合知识的才能以及潜在的创造力.为此,根据SOP理论,我们指导单片机课程设计的老师,一起认真讨论、研究,从题目的新颖性、实用性、难易程度、可操作性、工作量等因素考虑确定了课程设计的几十个题目.其中有一个题目是样板题目,学生可以根据课程设计指导书的步骤和要求完成,这个题目主要面向于基础较差的学生.在指导书中,明确了课题所要完成的技术参数、目标,并提供主要原件的使用手册,而不是让其按步骤进行操作,给学生的设计以很大空间.

对于那些对单片机感兴趣的学生,如果备选题目感觉不适合自己,学生可以自拟题目.自拟选题是由学生根据自身情况与指导老师协商讨论后确定.自拟题目的学生大多考虑以后自身的发展、兴趣爱好等因素.这样可以增强学生的创新意识和活跃学生的个性思维.

2.制定课程设计规范流程,提高课程设计的效果

单片机课程设计有其自身的要求,它要求参与者必须发现、提出、分析、解决问题和提高实践能力.在SOP理论的指导下,从设计开始,指导老师根据每组学生的具体情况和课题帮助学生制定科学标准的设计流程,并作了明确的规定,进行量化考评,每阶段专门记录,进行点评.很快,每组学生就能做到按照科学的设计流程来进行单片机的课程设计.接着指导老师要制定常规细则,明确各个设计阶段的任务,选举产生小组的负责人,对照细则进行每阶段考评,奖罚分明,督促学生按时间高质量的完成每一阶段的设计任务.这样同学们的积极性逐渐被调动,从而大大地提高了课程设计的设计质量.

3.借助理论基础知识,培养良好的单片机设计习惯

要做好一个课程设计,就必须做到：在设计程序之前,借助理论基础知识,对所用单片机的内部结构有一个系统的了解,知道该单片机内有哪些资源；根据课程设计任务书的要求,查找资料,使学生提前储备一些与自己课题有关的预备知识,确定需要哪些硬件设备,要有一个清晰的思路和一个完整的的软件流程图；在设计程序时,要按照标准化程序设计思想,使得自己的程序科学、合理.不能妄想一次就将整个程序设计好,反复修改、不断改进是程序设计的必经之路；要养成注释程序的好习惯,一个程序的完美与否不仅仅是实现功能,而应该让人一看就能明白你的思路,这样也为资料的保存和交流提供了方便.

单片机课程设计是学生学好单片机的重要方法,也是培养学生的实践动手能力,开发学生的创新思维,提高学生分析问题和解决问题的能力重要课程,通过把SOP理论应用于单片机课程设计,取得了较好的效果.如何能把这一理论运用得更好、更系统化.把它运用在更多的课程教学和实践中,笔者将继续努力,结合精细化管理的具体精神继续探索,力争教学资源、教学管理模式进一步优化. [科]

【参考文献】

[1]张潇,赵明海,刘福生.标准操作规程（SOP）由来书写要求及其作用[J].实验动物科学,2007,（5）：43-47.