基于單片機的實驗教學探索與改進

摘?要：單片機課程作為學校教育體系重要內容，較為重視技術型人才的培養，這為單片機課程的實踐教學實施指明方向。從當前單片機課程實踐現狀來看，單片機課程實驗教學成效不足，影響到學生實踐能力的培養。對此，分析單片機的實踐教學實施的問題，明晰單片機的實驗教學改進價值，提出單片機的實驗教學改進路徑。

關鍵詞：單片機課程;實驗教學;實踐能力;培養

單片機是在信息科技技術發展下的產物，其集運算器、存儲器、中斷及定時器等，組建了計算機的必備組件，其也被稱之為單片微型計算機。單片機課程教學偏向于實踐、操作等模式，但在以往的單片機課程教學實施中，存在實驗教學實施力度不足的問題，影響到單片機課程教學的有效性實施。因此，在單片機課程的教學實施中，重視實驗教學的打造，優化單片機實驗教學模式，提升單片機課程的實驗教學質量，促進學生綜合能力的培養，進而助力于學生未來就業與發展，凸顯單片機課程教學實施的良好價值。

一、單片機的實驗教學實施問題

（一）實驗教學實施成效不佳

當前，在單片機課程的實驗教學實施現狀來看，實驗教學實施成效不佳，這影響到單片機課程實驗教學的良好開展模式。究其原因，一方面，單片機課程實驗教學的開展缺乏系統性，其與單片機課程理論、實踐等教學部分銜接成效不佳，使學生不能將所獲取的單片機知識信息更好運用到實驗、操作過程中，不利于學生對單片機知識、技能的全面性掌握，也影響到其有效性實施;另一方面，在單片機課程教學實踐中，部分教師對實驗教學的開展缺乏認知度，使實驗教學開展力度不足，凸顯單片機課程實驗教學具體實施缺乏有效性問題。

（二）實驗教學方式單一

在單片機課程的實驗教學實踐中，由于實驗教學方式單一化，使學生參與以及實驗積極性不高。例如：在單片機課程實驗教學實施中，大都以學生實驗操作為導向，缺乏相關的情境教學環節、探究教學環節的融入，使學生與教師之間缺乏互動，不利于學生思維的啟迪，影響到學生全面性發展。同時，部分學校的單片機課程教學，還存在單片機課程實驗實施渠道單一模式，未能在網絡平臺、校企平臺等中拓寬實驗教學實施路徑，使單片機課程實驗教學開展成效不佳。

二、單片機的實驗教學改進價值

（一）優化單片機課程體系

在單片機課程教學實施中，單片機實驗教學的改進，推進整個單片機課程教學體系的變革。首先，重構單片機課程教學體系。單片機課程教學分為理論教學、實踐教學以及實驗等多種教學，而這些教學在單片機課程體系中關聯密切，只有推進這些教學部分的融合，才能實現學生綜合能力的培養。因此，重構單片機課程體系，需要實現單片機課程系統性，即單片機課程理論教學部分與單片機課程實踐教學部分融合、單片機課程理論、實踐與實驗教學融合，形成獲取知識——實踐知識——掌握知識——實驗知識——內化知識，進而促進學生良好地融入單片機課程實驗教學環節中。其次，拓寬單片機課程實驗教學渠道，依托于網絡、校企合作，打造單片機課程多元化的實驗教學平臺，滿足學生單片機課程實驗的多元化需要，進而不斷地提升學生單片機課程知識運用能力、單片機課程實踐能力以及單片機課程實驗能力。

（二）培養學生核心能力

在單片機課程實驗教學改進中，發揮單片機課程實驗教學成效，助力于學生核心能力的培養。學生核心能力的培養，對未來發展就業意義非凡。通過單片機課程實驗教學的有效性開展，學生融入其中，以自身單片機課程理論與實踐信息為支撐，在教師的引領下進行實驗操作，并在此過程中獲取實驗感悟，明確單片機課程信息，進而增強學生單片機課程實踐能力。同時，單片機課程實驗教學的改進，不僅要融入實踐、實驗等信息，更要融入學生未來發展所需要的職業素養，包含工匠精神、創新能力等，助力于學生未來良好的就業，彰顯單片機課程實驗教學改進的價值性。

三、單片機的實驗教學改進路徑

（一）轉變單片機課程教學思維

在單片機實驗教學開展中，應重視單片機課程教學思維的轉變。首先，單片機課程教學的開展，關注單片機實驗教學的實施，認知到實驗教學對整個單片機課程實踐的價值性，進而推進單片機課程實驗教學良好的實施。其次，教師在單片機課程實驗教學實施中，樹立以人為本的實驗理念，將以人為本滲透到單片機實驗設計、活動等實施的方方面面，進而實現單片機課程整個實驗教學模式的革新。例如：教師在單片機實驗教學設計中，將以人為本進行落實，根據學生單片機實驗能力、實驗興趣等要素，結合單片機實驗目標，設計針對性的單片機實驗活動，促進學生融入，使學生從中獲取單片機知識信息。

（二）拓寬單片機實驗教學平臺

在單片機實驗教學開展中，拓寬單片機實驗教學平臺，實現單片機實驗教學的多路徑開展。例如：依托于校企合作，根據當前單片機實驗教學不足情況，進一步優化單片機實驗教學模式，使實驗教學模式與企業發展對接，以此促進學生專業化與職業化共發展模式。同時，以企業崗位工作為基礎，為學生通過單片機實驗的平臺，不斷地提升學生實驗、實踐能力。同時，打造虛擬現實的單片機實驗平臺。在單片機實驗教學開展中，應借助網絡技術，包含虛擬技術，結合單片機實驗教學實施模式，打造虛擬現實的單片機實驗平臺，使學生融入其中，進而使學生更好地融入其中，實現單片機實驗教學良好的開展。

（三）改進單片機實驗儀器

在單片機課程實驗教學的實施中，重視單片機課程實驗儀器的改進。在單片機課程實驗儀器改進中，首先，根據單片機課程教學要素，自主設計單片機的實驗儀器，并以模塊化設計為基礎，包括：單片機最小系統模塊、單片機數碼管模塊、單片機串口模塊、單片機轉換模塊等，并以單片機課程信息為導向，推進這些儀器的革新，進而滿足學生對單片機實驗需求，促進學生借助單片機儀器良好的實驗。同時，這些單片機儀器的改進，能夠以模塊化的儀器改進模式，將單片機課程教學分成多個模塊化，使學生根據自身單片機能力或者單片機實驗需求，融入不同模塊中，并在教師的引領下，更好地進行單片機實驗。其次，在單片機實驗儀器革新中，以促進電路相互獨立，在每一個儀器模塊更改中，預留擴展的接口，這樣學生不僅能夠跟隨教師的指導進行針對性的實驗，也能根據相關的課題進行自主性實驗，通過具體的實驗，不斷地提升學生單片機實驗操作能力。設計獨立的儀器模塊，能夠為學生自主性實驗提供平臺，使學生能夠在課余時間進行良好的實驗，通過實驗掌握相關的單片機信息內容。在單片機實驗教學開展中，根據單片機實驗儀器的革新，開設多個單片機綜合性、單片機創新性實驗。諸如：單片機綜合性的實驗，單片機為導向，根據數字時間，編寫程序獲取時間的信息，并運用數碼管等，計算信息，增強單片機實驗操作實施質量。

（四）改進單片機實驗實施過程

在單片機課程實驗教學改革中，重視教學實施過程的改進。首先，關注單片機實驗硬件設施的呈現，使學生能在單片機實驗過程中，認知、知曉單片機實驗硬件設施，促進學生根據單片機實驗的硬件設施，進行自主性實驗。單片機實驗硬件設施的公開，其優勢包含：一是學生能夠理解單片機實驗過程以及單片機實驗過程中所運用的設備、實施，根據這些單片機實驗設備、實施，可自主編寫外部設備控制程序，實現單片機實驗教學的良好實施;二是在單片機實驗過程中，讓學生知曉單片機實驗設備，學生能夠借助設備，打開自身實驗思考，包含設計實驗步驟、程序，實現良好的單片機實驗操作模式;三是在單片機實驗過程中，學生對單片機實驗設備的知曉，能借助模擬電子技術及數字化技術等，和數字電子技術，以電路驅動模式進行單片機實驗操作，從而加深對前序單片機課程的理解。其次，在單片機實驗開展過程中，不為學生提供單片機實驗的參考程序。在傳統的單片機實驗過程中，其為學生提供參考的單片機程序，學生根據參考信息，按部就班地進行單片機實驗，使學生缺乏實驗的創造能力、創造能力的融入，不利于學生全面性發展。而在單片機實驗過程改革中，不為學生提供單片機實驗參考信息，教師給予學生一定的實驗啟示，能夠引領學生進行實驗，發展學生生物，使學生不以單片機實驗步驟為參考，進行創造實驗、開發實驗，進而增強學生單片機實驗能力。例如：教師在單片機實驗過程中，融入小組合作信息模式，通過推進單片機課程理論與實踐的融合，促進學生對單片機信息的全面知曉，教師在單片機實驗中，以問題為導向，組織學生開展小組合作學習模式，促進學生彼此之間相互合作、探討問題，營造良好的單片機實驗氛圍，使學生在相互探究中，打開自身實驗思路，并在協同合作中一同實驗，通過實驗提升學生單片機實踐能力，促進學生核心素養的培養。與此同時，在將探究性教學模式融入單片機實驗教學中，教師以小組合作為導向，開展項目研討模式，將實驗教學作為項目研討的媒介，通過實驗展示，促進學生項目活動的完成。

四、結語

單片機的實驗教學實施，實現單片機課程教學的優化，推進單片機課程理論與實踐、實驗教學的銜接，構建單片機課程一體化的教學實施體系，發揮單片機課程教學功效，培養學生綜合能力，使學生更好地發展，實現學生未來良好的就業。因此，在單片機課程的教學中，關注實驗教學的開展，在以往實驗教學基礎上，分別從轉變單片機課程教學轉變，拓寬單片機實驗教學平臺，改進單片機實驗實施過程，改進單片機實驗儀器四個維度，提升單片機課程實驗教學質量，達到單片機課程實驗教學良好實施模式，增強學生核心競爭力，進而提升單片機課程教學實施的有效性。

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作者簡介：林麗（1979—?），女，漢族，遼寧蓋州人，本科，副教授，研究方向：應用電子、單片機、交流變頻器、傳感器等。