《單片機》科技沙龍教學模式探討

（長江大學計算機科學學院，湖北 荊州434023）

《單片機》是高等院校電類專業中一門重要的專業課程，該課程的理論性和實踐性結合緊密，在教學過程中涉及到較多的實驗環節，且硬件設備投入較大[1]。從目前對學生進行該課程教學效果調查情況來看，許多學生的學習積極性不高，學習效果不好。該課程教學面臨的主要問題有如下幾點：①實驗設備落后。目前該課程實驗教學的主要設備是實驗箱，而實驗箱的開發工具和擴展器件能力都比較落后，同時實驗箱接口電路復雜且不具有直觀性。②知識結構單一。《單片機》課程雖然是一門基礎課，但涉及內容很廣，由于課時安排時間有限，教師只能講述課程重點內容，不能與其他的課程相關聯系起來進行教學，導致學生掌握的知識結構是單一的[2]。③缺乏動手實踐能力。由于實驗箱中的電路已設計好，各實驗模塊無需學生設計，學生只需要根據實驗箱提供的程序，在模塊之間連接少數幾根線便可完成實驗任務。此外，由于實驗箱體積龐大，很難保證每人一臺設備，只有部分學生能夠動手參與實驗，很多學生在完成實驗課程學習任務后還不知道什么是數碼管、點陣、步進電機、串口等實驗器件。為了改變上述狀況，長江大學計算機科學學院于2008年上半年開始開展了以硬件學習為導向、以單片機和嵌入式應用學習為主要內容的 《單片機》科技沙龍活動，筆者結合教學實踐，對一種全新教學模式—— 《單片機》科技沙龍進行探討。

1 《單片機》科技沙龍基本模式

《單片機》科技沙龍的基本思路是以硬件學習為導向、以單片機和嵌入式應用學習為主要內容，其主要做法是利用課余時間，由大二、大三和大四的學生組成一個學習群體，在由多名老師組成的指導團隊的帶領下，以項目設計或競賽為導向，擴展學習范圍并深入學習。單片機科技沙龍小組的學習課程可由高年級學生利用課余時間在公共教室進行講解。此外，由學校提供專門的實驗室讓學生自我管理。這種教學模式強調結合實際開發項目進行動手實踐，注重培養學生分析問題和解決問題的能力。

2 《單片機》科技沙龍特點

《單片機》科技沙龍教學模式打破了原有學習內容及教學管理固定不變的現狀，學生可以自主選擇學習內容和學習時間[3]。由于與單片機和嵌入式系統的內容相關知識聯系較多，包括PROTEL原理圖和PCB的設計、KEIL條件下的程序設計和常用電子儀器儀表使用等，通過參與科技沙龍活動，學生可以在學習過程中得到老師的及時指導。此外，單片機科技沙龍可以充分挖掘學生的潛力。如有的學生掌握軟件方面的知識較好，但在利用Protel 99畫PCB時很少打板，在焊接時不會焊貼片，而有的學生在軟件方面稍顯遜色，但在利用示波器、萬用表等器材檢查電路方面很在行，通過老師協調組織，將不同特長的學生進行搭配組成學習小組，使學生之間能夠相互學習并取長補短。由于科技沙龍給學生提供了一個將理論與實踐相結合的學習平臺，這種教學方式很容易提高學生的興趣，使學生能夠更好地掌握《單片機》課程知識。

3 《單片機》科技沙龍學習內容

單片機科技沙龍小組的學習課程主要有單片機概述、單燈閃爍、數碼管、定時器和中斷、外圍開發工具Protel99和Proteus等。當學生掌握上述知識后，就可以讓學生結合具體項目進行動手實踐，遇到問題后可以向老師和高年級同學請教。如果學有余力，可以繼續深入如下學習內容，即ARM、增強型單片機C8051F系列、STM32、匯編語言設計、PCB設計和物聯網等。此外，可以讓學生自主學習一些相關專業必修課或選修課方面的知識。具體學習內容如表2所示。

表2 單片機科技沙龍學習主要內容表

4 《單片機》科技沙龍的成果

長江大學計算機科學學院于2008年上半年開始 《單片機》科技沙龍活動以來，共有300多人參加了學習，其中有130多人堅持參與活動達1年以上。《單片機》科技沙龍營造出良好的學習氛圍，在學生中產生了很大影響，不僅提高了學生學習 《單片機》課程的興趣，而且培養了學生的動手實踐能力，部分學生積極參加國內單片機嵌入式設計大賽并取得了良好成績(見表3）。

表3 參與 《單片機》科技沙龍學生參賽成績表

4 結 語

針對 《單片機》課程教學中存在的問題，實施一種全新教學模式—— 《單片機》科技沙龍。實踐證明，該教學模式可以提高學生的學習積極性并培養其動手解決實際問題的能力，受到學生的歡迎。今后應進一步完善該教學模式，形成以培養大學生實踐能力和創新意識為目的的教學體系，從而培養更多符合社會需要的電子信息人才。

[1]胡瑞強，張毅剛，李成偉 .單片機課程設計及教學改革探討 [J].實驗科學與技術，2010，8（3）：46-48.

[2]彭傳正 .單片機項目法教學設計 [J].科技信息，2007，3（1）：25-27.

[3]張鑫 .在單片機教學中培養大學生的創新能力 [J].中國電力教學，2010（1）：92-93.