提高單片機實踐能力方式方法的改革

張冬梅

沈陽工業大學 （遼陽 111003）

單片機自上世紀70年代問世以來，已廣泛地應用在各個方面。單片機技術開發和應用水平已成為一個國家工業化、智能化發展水平的標志之一。目前，國內的所有的工科院校，無論是本科層次，還是職業技術學院，不僅是電類專業，許多非電類專業都無一例外地開設了單片機課。

1 問題與不足

實踐教學是單片教學過程的重要環節，是學生對理論知識內化和升華的重要手段。但目前許多高等學校，單片機實踐主要以實驗教學為主，傳統的單片機實驗均以單片機實驗箱或者單片機技術開發裝置為實驗器材，開設的實驗大多數屬于驗證性實驗和訓練性實驗，學生根據實驗指導書進行操作，教學內容不足，整個過程中，學生往往很被動，學生沒有循序漸進地去思考實驗的意義，而且與實際應用不接軌，以實驗為核心的單片機實踐教學方法、手段遠遠不能滿足實際需求。在單片機的實踐教學中，應以項目需求導入相關知識點，以電子產品設計作為任務，在任務實施過程中掌握課程所需的應用技能和知識點，培養分析問題和解決問題的思維和方法。

2 改革目標

要想從根本上解決問題，應該根據培養能力的要求，建立單片機實踐教學體系，加強單片機實踐教學建設，進一步深入研究實踐教學環節的內容，以提高學生的工程實踐能力，創新能力，培養學生自學、分析、綜合、創新和獨立完成設計調試系統任務的能力。充分挖掘學生的創造潛力，培養學生團隊合作能力，培養社會需要的適應能力強的高水平、高素質的單片機應用系統開發人才。解決的關鍵問題：第一是調動學生的學習積極性，充分意識單片機課程的重要性。第二有良好的實驗室硬件設施基礎。第三要有較新的技術，新穎的教學方法。第四教師自身的知識儲備。

3 改革方式

3.1 多渠道開放實驗室

(1)實驗室開放方法

①教學周：執行實驗教學，完成正常實驗教學基礎上，大力增加設計性實驗，逐步過渡到所有實驗均為設計性實驗；開設內容豐富的單片機課程設計教學，課程設計是學好本門課程的重要實踐性教學環節，是培養學生綜合運用所學知識的過程，是知識轉化為能力和能力轉化為工程素質的重要階段；根據“2+1”人才培養方案，以提高學生的工程實踐能力，創新能力，培養學生的獨立編寫、調試軟件、設計單片機應用系統的能力為目標，完成單片機應用技術實訓教學。

②雙休日：打破傳統的理論選修課觀念，試行開設跨專業實驗選修課─—單片機原理及應用。開設選修課程主要針對大一、大二學生以及對單片機應用有興趣的跨專業學生，以學生自己動手為主，老師輔助性指導；開設跨專業實驗選修課，為那些其他專業對單片機應用有興趣的學生提供實踐基地。在教學中應努力開發和充分利用單片機實驗室，使實驗室成為培養學生創新精神和實踐能力的重要陣地，讓實驗室為提高學生的整體素質發揮其應有的作用。

③課余時間：對于學有余力的同學，成立單片機課外學習小組。實驗室采取完全開放式，成員自主學習，學生可自選實驗題目進行自主性實驗。也可為大一、大二學生提前學習單片機系統設計提供環境和場地。

(2)實驗室開放意義

①通過開放實驗室，充分認識實驗教學的作用。理論教學與實驗教學不是主從關系，主輔關系，而是辨證統一的關系，是兩個相對獨立、相互依存、又相互促進的教學體系。

②通過開放實驗室，多方位的發現問題。在教學計劃的制訂和修訂中，應充分體現實驗教學應有的重要地位。保持與理論教學學時的恰當比例；無論是獨立設課的實驗教學環節還是非獨立設課的實驗教學環節，均必須有獨立的實驗教學大綱，明確能力培養目標等。

③改變傳統觀念，促進實驗室建設。要改變實驗教學依附、從屬于理論課，實驗教學內容各自獨立、零散、重復的現狀，根據“平臺+模塊”課程結構體系的人才培養模式的要求重組實驗教學項目和內容。

3.2 改善實踐教學內容

單片機的實踐教學由基礎性實驗、擴展性實驗、綜合實驗設計、創新性實驗、課程設計、實訓環節幾部分組成，各部分針對課程的重點內容和難點有層次有步驟的由淺入深的開設，以提高學生的工程實踐能力，創新能力，培養學生的獨立編寫、調試軟件、設計單片機應用系統的能力。實現實驗室的實踐教學功能：實驗內容由基本驗證性實驗過渡到設計性、綜合性實驗，再到開放性自主實驗，實驗室全天開放，學生可自選實驗題目進行自主性實驗，以培養學生的創新實踐能力及新器件、新技術的應用能力。重點是大力增加設計性實驗，逐步過渡到所有實驗均為設計性實驗，調動學生的學習主動性，開拓思維，培養探索精神和提高創造能力。

3.3 將理論課向實訓課轉型

合理的實訓教育是電氣類教育的一個重要組成部分，要提高實訓教學效果，增強學生的動手能力和操作技能水平，需要多方面的努力。實訓基地是實訓教學過程實施的實踐訓練場所，其基本功能為：完成實訓教學與職業素質訓導、職業技能訓練與鑒定的任務，并逐步發展為培養高等職業教育人才的實踐教學、職業技能培訓、鑒定和高新技術推廣應用的重要基地。不斷總結教學經驗，探討和研究教學方法，盡職盡責，就可以全面地提高應用型人才培養，把工作做得越來越好。

3.4 建立競賽培訓基地

全國大學生電子設計競賽是教育部倡導的大學生學科競賽之一；有助于學生工程實踐素質的培養、提高學生針對實際問題進行電子設計制作的能力；利用寒暑假時間，將單片機實驗室作為電子大賽的實訓基地，組織競賽培訓學習班，全天開放實驗室，選拔優秀學生，為參加“全國電子大賽”、“挑戰杯”等競賽奠定基礎。

4 預期效果

(1)完成單片機實驗教學內容改革，大力增加設計性實驗，逐步過渡到所有實驗均為設計性實驗，以提高自動化系全體學生的工程實踐能力，創新能力。

(2)通過開設選實驗修課程，使得大一、大二學生以及對單片機應用有興趣的跨專業學生，提前達到對知識的靈活掌握。

(3)針對本專業學有余力的學生，成立單片機課外學習小組，擴大學生管理學方面的知識面,開闊學生的視野。

(4)成立假期培訓班，對學生采取個別輔導、全面培養,使學生以先進帶動后進。參與課題研究，使他們能參加各種可能的競賽并找到好的工作單位。

5 結語

單片機課程是電氣電信類專業學生最重要的專業核心課,如何協調好單片機課程的課堂教學和實踐動手能力之間的關系，一直是單片機教學工作者長期討論的課題。現有的教學模式對學生實踐能力的培養具有一定的局限性，結合該課程實踐性、應用性強的特點，經過以上對單片機實踐教學體系的改革，可以達到較好的實現提高學生實踐能力的目的。

[1]陳剛.單片機實踐教學的問題與對策[J].安徽電氣工程職業技術學院學報刊，2005,10(3)：113-116.

[2]周向紅，李建軍.單片機實踐教學的探討與研究[J].實驗技術與管理，2007,24(7)：120-122.