關于單片機控制技術教學改革的幾點思考

摘 要：單片機以其控制功能強、性價比高等突出優勢，在智能儀器儀表、工業自動化和電子類消費產品等領域得到廣泛應用，極大改善了人們的生產生活水平。為推動單片機控制技術的發展以及應用型人才的培養要求，本文結合目前單片機控制技術教學的現狀和困境，談一談自己對其教學改革的幾點思考，和大家交流探討。

關鍵詞：單片機控制技術;教學改革;實踐

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.19.193

1 引言

目前，單片機控制技術已成為高職院校電氣電子、自動化和計算機技術等專業學生應掌握的一項基本技能，特別是在目前“互聯網+”的大背景下，此技術已滲透到各行各業：如農業領域中基于單片機的蔬菜大棚溫控系統，實現了溫度的智能化調節，降低了成本;新能源領域中基于單片機控制的太陽能逐日小車的設計，提高了太陽能資源的利用率;城市形象宣傳采用大疆無人四旋翼飛行器實現多角度高效率低成本拍攝……;然而，目前的現狀是學生難學，老師難教，出現了難學難教的尷尬境地。為推動單片機控制技術的發展以及應用型人才的培養要求，本文針對此課程教學過程中的現狀和困境，提出了教學改革的幾點思考。

2 單片機教學目前的現狀與困境

單片機控制技術是一門理論性和實踐性較強的綜合性學科，涉及數電、模電、軟件編程技術以及傳感器技術等課程，而這些課程都抽象難懂，決定了其教學的特殊性，首要特性便是理論和實踐要緊密結合。傳統的教學方法，重理論輕實踐，理論和實踐脫節，學生學得很雜很累卻感到模棱兩可，最終不能將所學知識轉化為實際產品。通過結合本人實際教學和調研，目前，高職類院校單片機控制技術的教學方面主要存在以下問題：

2.1 課程設置重理論輕實踐

現行的單片機教材普遍理論知識偏多，實例相對較少，課堂教學也緊緊圍繞所選教材執行，理論課時多實踐少。上課過程中，教師講授理論知識較多，實際操作演練少，而理論知識又相對抽象難懂，學生普遍感到學起來吃力，對所學理論知識理解不透或只會機械簡單的做題，逐漸便失去對學習的興趣和熱情。

2.2 教學方法不創新

教學方法陳舊，大都還采取課堂理論講授，課后布置大量習題以鞏固知識點的傳統填鴨式教學方法，或只安排少許課時來完成一些簡單的驗證試驗，理論和實踐嚴重脫節，學生的實踐能力未能得到實際有效的鍛煉，有悖于高職院校培養應用型高級技工人才的辦學目標。

2.3 考核方法不科學

目前大部分高職院校考核方法還采取傳統的筆試閉卷考試，主要考核學生對理論知識的掌握程度，而對實驗技能的考核缺乏科學有效的辦法，僅僅通過實驗課堂表現和提交的實驗報告來簡單衡量學生對操作技能的掌握程度，這對高職院校學生實踐能力的提高作用微乎其微，相反在一定程度上還會挫傷動手實踐能力較強學生的學習積極性。

3 單片機教學改革的幾點思考

（1）培養學生興趣：興趣是最好的老師，要注重培養學生濃厚的學習興趣，比如告訴學生傳統的表白方式，例如對喜歡的人用文字或口頭說“我愛你”，已經很落伍啦，相比用單片機控制的心形流水燈呈現絢麗的燈光和圖案來表達愛慕之意，豈不高大上，讓對方頓時覺得你別出心裁又很浪漫，成功率豈不更高;再比如你可以用單片機來設計電子琴來彈奏優美的音樂或者設計一只會跑會說話會唱歌的玩具小狗，讓你未來的孩子覺得自己的爸爸很厲害等實例來激發學生學習的熱情。

（2）教材改革：現行的單片機教材應加入大量的設計實例，通過實例來鞏固所學知識，滿足教師教學和學生自學的需要。學生只有通過完成具體的實例，才能對所學的知識充分的認識和理解，而且會很有成就感，逐漸提高學習的自信和熱情。

（3）課程和考核方法改革：課程設置應科學規范，可通過理論教學、實驗驗證、課程設計、實物展示售賣產品等環節提高學生的思考動手能力。理論教學使學生對基礎知識有初步了解;實驗驗證有助加深學生對所學理論知識的理解和掌握;課程設計讓學生具備運用所學理論知識設計轉化實際產品的能力;鼓勵學生實物展示，甚至聯系買方將實物產品賣出，讓學生體驗勞有所獲，鍛煉學生的人際溝通能力，增強自信，同時還能貼補家用，減輕家庭負擔，做到真正的學以致用。

（4）教學方法改革：選用編寫科學的教材、教學時導入良好的教學意境、根據實際編寫科學規范的實驗指導書，同時提供全新的實驗設備，可以使學生在做實驗時有舒適輕松的心情，引導學生做到“做中學，學中做”，正確高效完成實驗，不斷增強學生的體驗、認知和獲取知識的能力。

（5）引導學生做好學好單片機控制技術的前期準備。1）要求學生了解掌握單片機的軟件開發語言（匯編語言和C語言等）和軟硬件控制系統的基本開發流程。2）要求學生熟練掌握幾種學習開發軟件：Keil μVersion5集成開發軟件;硬件設計軟件Altisum Designer;仿真設計軟件Proteus;燒寫程序的軟件STC-ISP。3）重視并加強仿真軟件的熟練使用：仿真軟件Proteus將單片機實例功能和運行過程形象化，替代傳統的單片機實驗教學的功能，如：元器件選擇，電路連接、檢測和修改，軟件調試，結果展示等，提供了實驗室在數量、質量上難以相比的元器件庫和儀器儀表，提高了修改電路設計的靈活性，縮短產品的開發周期，減少了不必要的人力物力的浪費。

4 總結

單片機功能強大，優勢明顯，應用廣泛。隨著5G、大數據、云計算、物聯網和人工智能等高新技術發展日新月異以及國家對智慧城市和智能家居理念的大力倡導，單片機的作用日益凸顯。目前，幾乎所有高職院校，為了培養和社會接軌的應用型高級技工人才，都相繼開設了單片機課程。本文針對當前高職院校單片機控制技術教學過程中的一些問題進行了總結分析，提出了教學改革的幾點思考，有助于推動單片機控制技術的快速發展和高職院校應用型高級技工人才培養目標的實現。

參考文獻：

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