教學資源匱乏條件下的單片機實訓教學改革研究

張洪洲等

【摘 要】近年來，隨著高校的快速發(fā)展，綜合性大學數(shù)量日益增多，幾乎所有的高校都開設(shè)工學等熱門專業(yè)。新疆各高校也逐步轉(zhuǎn)型為綜合性大學，由于地域等因素的影響，教學資源的配置和高校的發(fā)展沒有達到同步；因此，長期以來新疆高校的工科類專業(yè)的教學資源相對比較匱乏。單片機課程作為工科專業(yè)的專業(yè)課，在現(xiàn)有教學資源相對匱乏條件下，應該如何進行該課程的實訓教學成為了一個亟待解決的問題。本文根據(jù)目前新疆地區(qū)工科類專業(yè)教學資源相對匱乏的條件下，針對大農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要，本著服務新疆的原則，結(jié)合南疆塔里木大學的專業(yè)特色；在單片機實訓課程教學改革過程中，引入產(chǎn)學研相結(jié)合的教學模式，在近幾年的實訓教學過程中取得了一些成績。

【關(guān)鍵詞】資源匱乏；單片機；實訓；教學改革

農(nóng)科院校工科類專業(yè)單片機實訓課程與底蘊豐富的理工科院校工科類專業(yè)單片機實訓課程的教學要求和教學條件有一定的差別[1-2]。大致有：（1）農(nóng)科院校工科類專業(yè)單片機課程實踐教學部分學時相對較少；（2）農(nóng)科院校工科類專業(yè)的學生在電子設(shè)計方面的底子比較薄，基礎(chǔ)較差；（3）農(nóng)科院校工科類專業(yè)單片機課程師資配置不合理，年齡分布不均勻，沒有形成一個高效的教學團隊。另外，近幾年來，南疆地區(qū)高校工科類專業(yè)畢業(yè)生社會需求比較穩(wěn)定，但是學校擴招規(guī)模較大，原有的供需平衡已經(jīng)被打破；基于以上幾點，尤其是教學資源相對匱乏的條件下，單片機實訓課程教學過程中，一些不利于學生日后就業(yè)發(fā)展的教學方式需要改變，摒棄一些過時的實訓方式，保留現(xiàn)有教學中的精華部分，在現(xiàn)有的資源配置基礎(chǔ)上，引進產(chǎn)學研相結(jié)合的實訓教學模式；使單片機實訓教學效果達到最佳。

1 現(xiàn)有的單片機實訓教學資源配置情況

單片機實訓教學所必須的兩大資源：師資和硬件資源[3-5]。南疆地區(qū)院校工科類專業(yè)單片機實訓教學學科組現(xiàn)有10名授課教師，授課教師的學歷均為碩士研究生，但是授課教師的年齡結(jié)構(gòu)分布不合理，傳統(tǒng)理念占主導地位，年輕教師教學經(jīng)驗不足；教師資源配置沒有達到最優(yōu)化；在硬件資源方面，塔里木大學機械電氣化工程學院現(xiàn)有凌陽單片機實驗室、51單片機實驗室、DSP實驗室、大學生創(chuàng)新實驗室、大學生電子大賽實訓基地以及單片機工程師培訓機構(gòu)；這些硬件在購置時均為國內(nèi)一流的技術(shù)水平。但是隨著時間的推移，這些硬件沒有得到適時地升級和維護，致使這些現(xiàn)有的硬件資源與當前的前沿的主流技術(shù)和應用技術(shù)產(chǎn)生了偏離，沒有達到與時俱進的狀態(tài)。

另外，雖然有一定的硬件基礎(chǔ)，但是在實訓授課過程中，傳統(tǒng)的教學模式依然是主導地位。教學大綱依據(jù)的是理工科院校的工科專業(yè)單片機教學大綱編寫的，所以，在一定程度上不符合農(nóng)科院校工科學生的現(xiàn)實要求。

2 教學資源匱乏條件下實訓教學模式及典型例題分析

現(xiàn)今南疆地區(qū)院校的工科類專業(yè)教師資源配置不合理，硬件資源不能和當前的主流技術(shù)達到同步，另外，高校招生狀況不規(guī)則，以塔里木大學為例，農(nóng)業(yè)電氣化與自動化專業(yè)13屆畢業(yè)生78人，14屆畢業(yè)生66人，15屆畢業(yè)生52人，16屆畢業(yè)生126人，17屆畢業(yè)生80人，前幾屆的畢業(yè)生就業(yè)狀況較好，這就導致一些誤區(qū)，培養(yǎng)方案和教學要求要適時地根據(jù)該屆畢業(yè)生的規(guī)模做適當?shù)恼{(diào)整，以時應當年的就業(yè)形勢需要。基于以上的現(xiàn)實條件，單片機實訓教學引入產(chǎn)學研相結(jié)合的教學模式。南疆地區(qū)高校培養(yǎng)的畢業(yè)生多數(shù)都是為南疆服務的。南疆主要以棗棉等農(nóng)作物為主體；隨著科技的不斷發(fā)展，新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平不斷提高，這些單位要求員工對農(nóng)機具的性能，維修等方面要求越來越高，而單片機在民用產(chǎn)品中的強大功能得以體現(xiàn)[6-7]；因此，在單片機實訓教學過程中，要有針對性，每一個例題的選取都要和南疆地區(qū)的農(nóng)業(yè)自動化的需要息息相關(guān)。

例如，在單片機實訓過程中，我們經(jīng)常會遇到的一個設(shè)計題，電風扇風力控制系統(tǒng)設(shè)計。設(shè)計要求：（1）三個獨立的按鍵分別控制“自然風”，“睡眠風”，“常風”三者的區(qū)別是電機的停歇時間不同，并且在數(shù)碼管上顯示出區(qū)別；（2）每種風設(shè)四個檔的風力調(diào)節(jié)；（3）設(shè)計風扇過熱保護，用繼電器實現(xiàn)即風扇運行一段時間后，風扇停止運行10秒鐘。在指導學生設(shè)計此題過程中，先確定設(shè)計思路，畫出硬件電路圖，在軟件上實現(xiàn)仿真，最后完成硬件搭建等；每一個環(huán)節(jié)都很詳細的為學生講解，但是經(jīng)常會忽略了一個問題，這個題對農(nóng)科院校的工科學生有什么用處？

我們可以將這個題與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一些設(shè)備的部分功能相結(jié)合，例如，風扇的風力調(diào)速其實質(zhì)就是電機調(diào)速，機采棉的軋花機就有軋花調(diào)速控制部分，這樣學生的學習興趣更加濃厚了，教學效果很明顯。

3 結(jié)束語

以上是我們課題組對教學資源匱乏條件下對單片機實訓課程進行產(chǎn)學研相結(jié)合的教學模式應用的一些嘗試，取得了一些成績。學生的實際動手能力顯著提高。

【參考文獻】

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