單片機課程教學改革與學生應用能力的培養

李娣娜+黃同+邵思飛

摘要：單片機教學改革一直強調教學要與實踐相結合，提高學生的學習興趣和實踐應用能力。本文結合近幾年來我院單片機教學改革的實踐經驗和學生應用能力培養的探索，提出一些切實可行的改革新建議。

關鍵詞：單片機；教學改革與實踐；應用能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）38-0028-02

單片機技術是電子類專業的一門核心課程，其應用范圍涉及工業測控、智能儀器儀表、日用家電、個人信息終端及通信產品等領域，已成為現代電子系統中重要的智能化的核心部件之一，在全國的電子設計競賽中被廣泛應用。因此，近些年來，教學與實踐相結合的思想不同程度地得到各高校的重視與加強，許多文獻也曾報道單片機技術教學與改革的新思想、新內容和新方法，旨在推動教學改革中堅持不懈地加強學生動手能力和實踐能力，從而培養出與社會接軌的優秀電子專業畢業生。我院自創建以來，就非常重視理論與實踐的結合，經過作者和院系老師對教學實踐改革的努力嘗試與探索，總結出了一些簡單可行的教學實踐改革體系，本文將主要針對我院單片機教學與實踐改革提出一些切實可行的新建議。

一、教學與實踐改革存在的問題

1.教學方式有待改進。在單片機的教學過程中，不少教師常常以單片機理論為教學的重中之重，實驗常安排一些像清零程序、拆字程序、排序程序等與實踐結合不緊密的基礎實驗，從而難以與實踐緊密結合起來，再加上一些教師強調筆試的重要性，勢必造成學生失去學習的興趣和積極性，將更多精力用于考試過關，而難以使理論知識得到實踐和應用。例如，循環左移和右移指令的講解，只做理論上的推導，很難加深學生的印象，若能引入適當的EDA技術將這個循環左移和右移過程形象地展示出來，既能加深學生的印象，還能提高其學習興趣。

2.傳統教學的內容問題。由于單片機教材與實際應用有一定的差距，教材中提到的理論與實物已經是幾年前的市場產品或者是面臨淘汰的產品，這樣就會使學生接觸到一些過時的知識，卻沒有看到新的改進，從而在一定程度上影響了學生的知識面和實踐能力。實驗課程體系驗證性實驗過多，綜合性、啟發性實驗太少，沒有大型設計性和綜合性實驗，基本沒有對學生動手實踐能力達到提高和訓練。

3.學生對實踐和動手缺乏積極性。不少學生對單片機的實踐性缺少認識，不主動參與實踐和設計，他們寧愿將時間放在英語考試或計算機等級考試上，卻對單片機技術的實踐和操作缺少興趣，因此，培養和調動學生積極性顯得尤為重要。

4.學校條件和經費的限制。在我們三本學校，教學實踐改革除了以上三個問題之外，還會受到其他重要客觀因素的阻礙，例如，電子技術迅速發展，需要投入更多的經費購買先進的教學器材和設備，同時也需要一些可以供教學展示的實物，再加上聯系校外企業供學生實習也需要一定的活動資金，這些勢必給教學實踐帶來很大的影響，這些客觀條件在短時期內仍然很難改觀。

二、教學實踐改革簡單可行的幾點新建議

單片機教學實踐的過程不會一蹴而就，需要不斷作出改進，不斷推陳出新，這樣才可以保證教學實踐工作的順利進行。許多新的方法值得探索和大膽嘗試，我們經過初步探索，總結出以下一些可行的新建議：

1.培養學生學習單片機的興趣。采用多種教學方法和手段培養學生學習單片機的興趣，例如：在單片機課堂教學過程中，應注重理論與實際應用相結合，在第一堂課給學生展示單片機制作的實物，如流水燈、電子琴等，使學生對單片機的應用看得見、摸得著，激發學生的學習興趣。在講述具體抽象內容之前，采用Proteus等仿真軟件將教材中的實例或實際工程案例中用到此知識點的電路進行仿真驗證，讓學生有個感性認識，明確學習目標。在教學中采用啟發式、討論式的教學方法，改變滿堂灌的教學方法，讓學生從“讓我學”轉變為“我要學”。

2.優化教學內容。在課堂教學中，選用新版的、內容豐富的優秀教材，力求做到縱觀全書，抓住關鍵，勤于總結，將具體內容與工程實踐案例相結合，對實際應用中的重難點內容進行精講，提出一些與工程實際應用密切相關的問題來引導學生積極思考，鼓勵學生發表見解，活躍課堂氛圍。在實踐教學中除驗證性和簡單的設計性實驗外，加入課程設計環節，在具體實施中以“學生為中心，教師為輔”的教學模式。同時向學生介紹單片機應用的優秀網站，引導學生充分利用豐富的網絡資源，了解當前有關單片機的新書訊、新技術和新發展，以此來拓寬學生的知識面，延伸和補充課堂之外的教學內容，豐富和拓展單片機課程的學習，為學生將來獨立進行軟硬件設計打下良好基礎。

3.鼓勵學生展示自己的成果。其實在各班的學生中，都不缺乏對單片機設計有著濃厚興趣的同學，那么就可以在全班范圍內以小組為單位開展一些單片機的設計工作，例如以各宿舍為單位，這些同學平時接觸和共同探討的機會比較多，可以讓那些敢于動手，積極表現的同學起到帶頭作用，然后爭取到少量活動資金，建立興趣小姐，就可以在教師的引導下，讓學生自行設計和參與單片機技術的設計實踐了。經過一段時間的努力后，教師可以鼓勵學生自行上講臺展示各小組的設計成果，這樣不僅可以提高學生的積極性，還可以讓教師和學生做到教學相長。

4.請高校研究生作有趣易懂的產品設計報告。以往常有教師向院上提出應該多請專家給學生作專題報告以拓展學生的知識面，盡管學院作出了一定的努力，然而許多國內專家總是忙于手頭工作，或者因為路程問題，最后不能完成這一愿望，即便有的專家過來作完報告，卻也難以收到預期的效果，一些學生往往反映太過深奧，或者難于理解，或者與所學知識關聯不大。對此，我們可以請來高校一些發表過優秀論文的研究生，利用周末過來講解和展示他們的設計成果，這些研究生往往非常樂意奉獻自己的論文成果，因此講解得較為詳細具體，并且可以做到淺顯易懂，而本科生在具有一定理論基礎情況下都能聽懂。例如，上次一個高校的研究生給學生講解LED點陣顯示屏的原理和設計，學生們聽后產生了濃厚的興趣，這樣很容易激發學生實踐和動手的激情，并且把這份激情投入到以后的單片機設計和工作中去。

5.考核方式改革。通常來說，考核就是對教師教學效果的檢驗和學生水平的測試，同時也是督促和激發學生認真學習的原因和動力。在單片機的教學與實踐改革過程中，我們提出了一種注重實踐能力和應用能力培養的考核方式，課堂考勤占10%，平時成績占40%，期末考試占50%，平時成績的評定進行量化。這種考核方式突出的特點是平時成績比例為我院最高，同時對其考核將一半的分值設定為實驗成績，并對學生在實驗中的具體表現從實驗態度、完成實驗的情況、實踐動手能力和課程設計等幾方面進行量化。

單片機技術課程的教學與實踐改革是一個長期的過程，特別是對學生加強實踐應用能力更不是一件容易的事情，因此需要教師改變傳統的教學觀念，積極主動地參與實踐教學，并且努力培養學生的學習興趣和實踐積極性，只要努力探索和尋求新方法新思路，總可以使得單片機的教學與實踐改革很好地得以進行，使學生的單片機應用能力和創新能力得到很大提高。

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基金項目：延安大學西安創新學院提高學生單片機應用能力的研究與實踐教改項目，項目編號：JG1208。

作者簡介：李娣娜（1982-），女，陜西富平人，講師，研究生，研究方向：電子技術教學及信號處理、單片機等方面的研究；黃同（1980-），男，河南南陽人，講師，研究生，研究方向：小波分析、現代信號處理和系統軟件開發與設計；邵思飛（1965-），男，陜西榆林人，本科，教授，主要從事電子技術教學及納米材料研究。