探討通過單片機實驗培養學生的能力

摘要:該文分析了在“單片機原理及應用”課程中實驗教學的重要性，提出了新的實驗教學方案。目的在于能夠激發出學生學習的主觀能動性，培養學生的分析問題和解決問題的能力，提高學生的創新能力和綜合素質。

關鍵詞:單片機實驗;實驗教學;技能培養

中圖分類號:G642文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2009)24-6830-02

Exploring the Ability Training of Students bySingle-chip Experiments

XU De-yong

(Jiandong College， Changzhou 213022， China)

Abstract: This paper analyzes the importance of experimental teaching in the course of\"Principle and Application of single-chip\"， it puts forward a new experimental teaching program，which is aimed to stimulate students to active learning， train students the skills of analyzing problems and solving problems， improve their innovation capability and overall quality.

Key words: single-chip experiments; experimental teaching; skills training

高職院校主要培養的目標是具有一定技能的專門人才，其能力主要體現在實踐技能的把握和運用上，這方面也往往是學校和學生關注的重點，各類高職院校也通過各個方面的改革以培養學生的分析問題和解決問題的能力。從學生的就業前景看。高職院校應以培養應用型的專門人才為主，而我們在教學目標設置上，還是采用了傳統的模式，理論課程占據比重過太，而動手能力和創新意識的培養相對缺乏，許多課程的設置與市場的實際需要之間存在嚴重脫節現象，這直接的后果就是畢業生在就業時競爭力普遍不足，不能適應用人單位的需求，這一現象如不盡快加以改變，將更為嚴重地影響學生的就業形勢。

單片機推動了嵌入式系統的發展，成為現代電子系統中重要的智能化工具。單片機系統都是應用最廣泛的手段之一，應用于幾乎所有的領域。因此“單片機原理及應用”課程也在高校的計算機類、電子類、電氣類、機電類等專業的教學計劃中不可缺少的課程。這些專業除了單獨設課程外，在涉及的許多實踐環節，如課程設計、畢業設計課題中。近年來，在高校中大力推行的各種電子設計競賽中，單片機已成為主要競賽手段。

1 單片機實驗的現狀

單片機課程傳統的實驗教學形式單一、方法呆板，實驗課一般都是教師將理論課上的知識重新講解一遍，然后學生在統一的實驗箱上，按照指導書上規定的步驟做相同的實驗。實驗技術、手段相對較落后。這種實驗教學方法不能夠培養學生的動手能力和綜合運用知識的能力，雖然花費了大量的實驗時間，但是大部分學生根本無法從實驗中獲取知識，更加不能激發學生的學習興趣和主觀能動性，學生在枯燥的學習中對單片機失去了興趣。

2 新的單片機實驗教學的探索

要使學生真正掌握知識，學會運用知識，必須通過學生的親身實踐。如何通過實驗教學使學生進一步鞏固和消化課堂上所學知識，掌握單片機應用技術，同時又培養學生的動手能力、創新能力和綜合運用知識的能力，造就綜合型、創新型、復合型人才，具有重要的意義。

2.1 實驗教學內容的變化

實踐環節應充分發揮學生的自主性。傳統的單片機教學中，實驗內容通常是理論知識的驗證，很少有應用理論知識去解決實際問題的綜合設計性實驗。因此在新的實驗內容安排時，只做一個活著兩個驗證性實驗，而這種實驗主要是為了使學生能夠較好地掌握單片機編程軟件的使用和熟練編程語言。余下的實驗要與實際工作中能夠用到的實例相結合，旨在幫助學生全面掌握所學內容，提高學生運用所學知識解決實際問題的能力。安排的內容從簡單電子產品的設計開始，學生根據實驗的目的和要求，完成硬件設計，然后通過自己制作的電路板進行軟件的調試。學生要自己分析解決實驗中出現的問題，在解決問題的過程中進一步加深對單片機系統軟硬件設計的理解。觀察實驗現象，分析實驗結果。

2.2 實驗時間的變化

傳統的單片機教學中通常實驗時間都是以2課時為一個單位，一般十二個實驗需要二十四課時，根據新的實驗教學內容，一次實驗2課時顯然無法滿足要求，因此在安排實驗課的時候就需要4課時甚至6課時連上，才能給學生充分的時間來分析問題，解決問題。

2.3 改進實驗的教學方法

2.3.1 教師要提前將實驗內容進行初步分析，學生要進行實驗預習

根據新的實驗內容，如果學生什么都不做就進入實驗室，那么大量的時間都會花費在理論知識的復習中，因此實驗預習是提高實驗效果的一個重要環節。在每次實驗前，教師就需要布置實驗的內容，并在上理論課時結合課堂上講解的內容對實驗的課題進行初步的分析，學生通過教師的講授之后，在對實驗進行預習，就能夠能做到心中有數，實驗操作的過程也比較容易實現，還能提出一些問題與指導教師探討，實驗的效果能夠更好地體現。

2.3.2 培養獨立工作能力的教學方法

在實驗過程中，教師對學生應該是進行引導，最大限度地調動和發揮學生在實驗中的主體作用。對學生在實驗過程中提出的問題，盡量不做正面的回答，而是在實驗過程中引導和啟發學生尋找解決方法，并讓學生自己動手獨立解決問題。這樣就能培養出學生獨立的提出問題、分析問題、解決問題的工作能力，使實驗更具有實踐性和實用性。通過新的實驗方法將傳統的以教師和課堂教學為主的教學模式，逐步演變成驗證性實驗以教師為主導，其他實驗以學生為主，教師引導學生分析解決問題，

2.3.3 更廣泛的實驗教學

我們不能夠將實驗教學局限在課堂之上，在單片機的理論教學過程中要與學生的實驗緊密結合，并通過課堂實驗教學和課外科研訓練、大學生電子設計競賽等多種實踐方式相結合。利用課程設計進行系統設計級綜合實驗，使學生將各章學到的知識進行綜合歸納，提高學生對單片機應用系統的認識和應用水平。

2.3.4 鼓勵學生利用課外時間到實驗室進行實驗

課外時間實驗室可以由教師組織學生開展學生有興趣的教學活動，它是對課堂教學的補充和完善，是學生獨立思考、親自動手的實驗環節，也是解決學時少與內容多這一矛盾的重要手段。指導教師可以結合課堂上的內容，提出一些設計性題目或學生自行設計實驗題目與方案，由學生獨立操作調試，最后寫出實驗報告及收獲。基礎好的同學得到了施展才能的機會，可以設計出頗有特色的實驗方案。

2.4 改革考核模式

改革考核模式，從理論和實踐兩方面進行，重點考核和評價學生的實際應用和創新能力。考試成績采用百分制:取消試卷式考試，改為答辯式考核(通過提問學生在實驗中遇到的問題的解決方法，視問題的回答情況給出成績)占60%、平時成績(作業、答疑、課堂提問)占10%、實驗占30%，若實驗成績不合格，則取消其筆試資格。實驗成績的評定方法為:預習報告占10%，硬件電路設計占15%，軟件設計占15%，實驗中的表現(獨立解決問題的能力、實驗時的態度)占30%、實驗報告占30%、。另外，對實驗中出現的問題，根據解決的情況可獎勵0～50分(百分制)。

為了充分發揮學生的主動性、創造性，全天開放實驗室。保證學生能順利完成相關實驗，并對實驗結果當面考核。

2.5 注重實驗教學隊伍的培養，提高教師素質

實驗教學離不開實驗教師，由于加強了實際應用型的實驗項目，使得學生進行同一項目的實驗時，可能實驗程序和實驗電路會有所不同，這就對實驗教師提出了更高的要求。因此，教師要對實驗的題目理解更加深入，每一輪教學結束后要不斷的總結，這樣才能造就一支穩定的、高素質的實驗教師隊伍。

3 結束語

通過對單片機課程的實驗教學進行改革，歸根結底是為了培養學生技能，提高了學生的創新能力和綜合素質，激發學生的學習積極性、主動性，使學生能夠學到更多的知識。

實驗教學的改革是一項長期而復雜的任務。我們只有立足單片機實驗教學的實際，逐步深入，取長補短，推陳出新，才能建立起一套完整的實驗教學體系，新的教學方法才能日趨完善，也才能更好地適應時代發展的需要。

參考文獻:

[1] 胡漢才.單片機原理及其接口技術學習輔導與實踐教程[M].北京:清華大學出版社，2004.

[2] 李全利. 單片機原理及應用技術[M].高等教育出版社， 2006.

[3] 唐煒.《單片機原理與應用》課程教學改革探討[J].電氣電子教學學報，2002，24(3):21-23.

[4] 朱月秀，尤佳.單片機實驗教學改革的探索[J].實驗室研究與探索，2002，21(4):27-29.

[5] 張晴，劉為.單片機實驗教學改革[J].實驗室研究與探索，2003，22(4):27-29.