創新實踐為主導的單片機課程教學改革探索

吳婷　吳鵬飛　王明軍　柯熙政

摘 要 單片機課程是通信工程專業學生重要的專業基礎課，傳統的單片機教學以理論講授為主，缺乏與實踐環節的有機融合。本文以創新實踐為主導，從課程教學理念、教學內容、教學過程和考核方式等方面進行了一定的改革，將項目教學與實踐理論有效結合，讓學生能夠學以致用，不僅建立完善的單片機知識體系，而且有效培養和提升學生的創新能力、實踐能力以及工程素養。

關鍵詞 單片機 創新 實踐 有機融合 改革

中圖分類號：G642文獻標識碼：A

單片機（ 嵌入式處理器） 具有功耗低、體積小、較高的信息處理能力的特點，因此在現代電子信息系統中得到廣泛應用。作為現代通信和電子技術中不可或缺的技術，單片機課程成為了通信工程等專業重要的專業基礎課。單片機課程是一門理論和實踐關聯性較強的課程，主要內容包括單片機的基本操作、語言匯編、程序設計、定時、I/O及存儲器應用與擴展、串口通訊、A/D轉化和D/A轉化等。單片機注重應用能力的培養和訓練，學生在學習這門課后應該具備獨立完成一個單片機嵌入式系統的硬件及軟件的設計。作為通信專業的學生，掌握好單片機技術，不僅有助于知識技能和專業素養的提高，更重要的是能夠獲得實用的職業技能，增強就業競爭力。在實際的教學過程中，應該將理論與實踐有效結合起來，這樣才可以為社會培養更多的技能型人才。傳統的單片機教學只注重理論知識的學習，缺少與實際應用的聯系，沒有真正體現對學生技能的培養。本文結合西安理工大學通信工程專業的實際情況，單片機設計與實驗課程教學團隊的老師以實驗項目為驅動，以學生為主體，充分實現理論教學和實踐操作的有機融合，培養學生的創新開發能力和工程實踐能力。

1單片機教學現狀分析

教學理念方面，傳統的單片機教學主要以教師講授為主，無法引起學生強烈的學習興趣和自主學習的動力，學生的參與度有待提高，缺少自己的思考和創新。教學方法上，以理論教學為主，缺乏與實踐環節的有機融合。目前單片機實踐教學環節基本上采取的是教師布置任務，學生在教師的講解和引導下自行開展實驗，然后觀察實驗現象，提交實驗報告。雖然是完整的實踐環節，但是所設計的實驗往往以驗證性實驗為主，學生缺乏對實踐環節的主動探索和創新開發。傳統的單片機課程考核方式單一，難以全面體現學生的掌握程度。以閉卷形式的理論考試為主，更多考察的是學生對理論知識的掌握程度，而對于重要的實踐環節缺乏有效性和實質性的考察。

2單片機設計與實驗教學改革措施

（1）更新教學理念。以學生為中心，充分體現學生的主導地位，調動學生的學習熱情，給與學生更大的自主設計空間，既授之以魚又授之以漁。增加學生的思考和討論時間，學生以小組為單位，對于老師提出的問題進行討論，每組的代表闡述最終方案和討論結果，最后老師再做出點評。這樣不僅能夠發揮學生的主觀能動性，激發學生的原始創新能力，而且能夠培養學生的團隊合作精神以及良好的語言表達和溝通能力。

（2）改革教學方法。以實驗項目為引導，采取講授法、案例法等多種教學方式和手段，引導學生自主學習，促進學生理論知識和動手實踐的融合滲透。單片機是一門實踐性非常強的課程，實驗實踐是鍛煉學生綜合運用知識、解決實際工程問題的最好方式。結合學校和專業的實際情況，對單片機設計與實驗的授課方式進行了調整和改革，將單片機設計與實驗課程從傳統的理論教學改為獨立設課實驗教學，上課地點直接就在機房實驗室。老師講解完理論知識以后，學生可以跟隨老師的進度一起仿真練習，然后現場設計實驗，學以致用，達到熟練掌握和鞏固本節知識的目的。具體的實踐環節中，按照難易程度依次設置基礎實驗、提高實驗和拓展實驗三個不同的實驗標準，充分挖掘學生的學習潛力。對于拓展實驗完成較好的同學予以獎勵，激勵學生的自主學習能力，調動學生的學習積極性。

（3）優化考核方式。課程的評價體系與考核方式對于學生的學習方向和學習效果有著至關重要的作用。更多的應該是注重考核的過程性，而不是單純的注重結果。結合本課程實踐性較強的特點，對本課程的考核制度進行了改進和完善，采取多元化的考核方式，全方位考察學生對單片機知識的掌握和應用程度。理論考察占40%，實踐考察占60%，其中實踐環節又包含了平時實驗成績和考試實驗成績，通過綜合性的評價可以讓學生查漏補缺，進一步改進和完善其知識技能體系。

3結束語

傳統的單片機教學存在著一定的不足和需要改進的地方，經過單片機設計與實驗課程教學團隊老師的不懈努力，已經取得了一定的效果，實現了理論教學和實踐環節的有機融合，使得學生能夠學以致用，并且提升了學生的創新實踐技能，學生參加各類競賽的比例也逐年上升。在后續的工作中，仍要積極不斷低研究和探索，進一步提高教學質量，培養具備良好工程素養的通信工程專業人才，給相關領域的快速發展提供良好的人才保障。

基金項目：西安理工大學2018年青年教學改革基金教學研究項目，基于大學生創新實踐能力培養的單片機課程改革研究，項目編號，xqj1904。

作者簡介：吳婷（1987.08），女，漢，陜西西安人，講師，從事通信系統天線研究，博士。

參考文獻

[1] 金紅，蔣存波.創新設計實踐促進“單片機”課程教學[J].電氣電子教學學報，2018，40（01）：145-147.

[2] 尤曉萍，林育茲.基于創新實踐的單片機教學方法探索[J].教育教學論壇，2015（01）：238-239.

[3] 徐爽，易東.CDIO模式在單片機課程教學改革中的應用[J].當代教育實踐與教學研究，2019（23）：170-171.

[4] 劉偉春.單片機教學改革的實踐與思考[J].中國校外教育，2019（11）：92-93.

[5] 張蔓，王妍瑋.單片機課程創新教學實踐探索[J].林業機械與木工設備，2016（10）：48-50.