應用型本科院校單片機實驗課教學改革的探討

諶麗+高勇

摘要：《單片機原理及應用》是一門軟硬件相結合的課程，它的實踐性和應用性都很強。本文針對應用型本科院校學生在單片機實驗教學中普遍存在的一些問題進行分析。并提出了新的教學改革方案。其目的在于激發學生學習的積極性，提高學生的創新能力和綜合素質。

關鍵詞：單片機實驗；應用型本科；教學改革；創新能力

應用型本科院校重點在于培養應用型人才，培養學生的實踐能力和應用能力。單片機課程作為典型代表，成為現代生活中重要的智能化工具。現在我們身邊的各行各業都離不開單片機，它的使用率和普及率遠遠超過了其他類型的計算機。因此《單片機原理及應用》課程也在高校的電子類、計算機類、電氣類、機械類、通信類等專業的教學計劃中占有特殊的地位。

一、單片機實驗課現狀分析

單片機原理及應用是一門硬件和相結合的課程，針對許多應用型本科院校在單片機實驗教學中存在的一些問題，作如下總結：

1、實踐環節過于死板，因而忽視了應用能力培養。

傳統的實驗教學形式較單一、方法呆板，實驗課一直以老師為中心。而且現在許多高校單片機實驗教學都是用實驗箱進行教學，采用這種設備進行授課老師和學生操作都比較方便。但是實驗箱的總體結構是固定的，實驗過程中往往讓學生按照實驗指導書給出步驟進行的簡單連線操作，然后下載程序。因此學生在實踐環節遇到的問題，全都變成了軟件編程的問題，使做實驗變成生搬硬套的完成任務。這種教學方法不利于培養學生的動手能力、創新能力和綜合運用知識的能力，也不能進一步激發學生的學習興趣和主觀能動性，為了適應當今社會對單片機行業人才的需求，必須對單片機實驗教學進行改革。

2課程設置不合理

（1）、單片機實驗教學主要用C語言編寫程序，但是C語言開課較早與單片機教學存在脫節的現象，導致學生不能把二者更有效的結合起來。

（2）、某些專業把單片機課程和數字電路、微機原理等基礎課程同步教學，甚至提前，這會導致學生沒有一個較好的理論基礎，使學生學習非常吃力。

（3）、由于通識課程的增加削減專業課程的學時數量。某些專業實驗學時數量僅有8個學時，導致學生的實踐機會減少，無法將理論和實踐相結合。使學生在實驗教學環節收獲甚少，導致結課后學生幾乎一無所獲。

二、單片機實驗教學的改革與探索

針對我校單片機教學存在的各種問題，必須對實驗教學內容進行改革。首先在編寫實驗指導書時，要精選實驗內容，實驗內容難度成梯度增加。根據單片機課程的特點，將實驗教學內容分為基礎實驗、I/O端口實驗、中斷實驗以及綜合設計實驗四個部分。

基礎實驗主要是針對硬件的認知、指令系統實驗和匯編語言程序設計實驗?？紤]到學生已學習了一些相關的理論課程，掌握了一定的軟硬知識以及編程方法，基于學時的限制，這部分的內容可讓學生利用課外時間自行完成。

I/O端口實驗作為實驗教學的重點在課堂進。包括硬件連接與軟件編程兩部分。學生在進行實驗時，先要根據實驗任務完成硬件設計、電路搭建，然后編寫程序，最后進行調試。

中斷實驗包括外部中斷實驗、中斷擴展實驗以及定時器實驗，中斷實驗在很多程序設計中都是必不可少的一部分，是實驗教學的重點為完成綜合實驗打下基礎。

綜合實驗是對所有實驗的一個總結，在完成該實驗時，老師只給出功能要求和原理性說明，學生必須根據實驗要求，獨立完成軟硬件設計和調試。這樣學生可以更好的了解單片機系統開發的整個過程，既可以鍛煉他們的動手能力和創新精神，又可以激發學生的主觀能動性和創造性。

三、改進實驗教學方法

1、要求學生進行實驗預習.

由于上課時間有限，鼓勵學生自學Proteus和Keil仿真軟件，每次實驗課后布置下一次實驗任務，讓學生自己預習通過仿真軟件進行仿真，觀察實驗現象，對出現的問題進行記錄。

在完成實驗時就能做到心中有數，實驗操作的過程也比較容易實現，還能提出一些問題與教師探討。

2、調動學生學習主動性

編寫程序時讓學生養成模塊化書寫的習慣，遇到較復雜的實驗時，要在有限的時間內完成實驗任務相對比較困難。這時就可以將前面學習的一些模塊程序直接放到程序中讓學生調用。這樣可以縮短學生編寫程序的時間，讓學生有更多的時間去查找問題，培養他們獨立思考問題及解決問題的能力。體會實驗成功的喜悅，從而激發他們的學習興趣。

3、通過多種渠道實現實踐教學

鼓勵學生利用課余時間到開放性實驗室開展教學活動。讓學生自己焊接硬件，然后指導老師可以結合課堂內容，給出一些綜合性設計題目或者由學生自己擬定題目和方案。由學生獨立思考完成課題。通過這種方式既可以鍛煉學生的動手能力又可以提高學生對單片機應用系統的認識，充分調動學生的學習興趣。除了這種方式還可以鼓勵學生參加大學生電子設計競賽或者課外科研訓練實踐等多種渠道實現真正的創新型實踐教學。

4、改革考核模式

成績評定可以從理論和實踐兩方面進行，重點考察學生的實際應用和創新能力?？荚嚦煽儾捎冒俜种疲嚎偝煽?期末成績（60%）+平時成績（10%）+實驗成績（30%）。若實驗成績不合格，則取消筆試資格。實驗成績的評定方法為：實驗成績=實際操作成績（60%）+報告成績（30%）+平時成績（10%）。

5、結束語

通過對單片機課程的實驗教學進行改革，提高了學生的綜合素質和創新能力，激發學生的學習興趣。為學生進行科技創新實踐打好了基礎。

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作者簡介：諶麗，女，1985-10-02，合川，漢，教師，助教，通信與信息系統。