基于技能競賽的單片機教學改革路徑探索

何繼賢

(長沙職業技術學院，長沙 410000)

0 引言

單片機在電子信息產品中具有重要地位，為保證學生掌握與之相關的內容和技能，教師要積極開展單片機教學改革。學生除了要掌握與單片機有關的知識外，還要熟練進行電子設計與開發，這對學生的實踐能力提出嚴格的要求。教師可在教學中引入技能競賽，從中吸取經驗，及時解決單片機教學中存在的問題，使學生得到系統而全面的培養。

1 單片機教學中存在的問題

1.1 教學方式比較單一

盡管單片機教學至關重要，但許多教師在實際教學的過程中卻不能對教學方式進行改進和優化，導致學生不能得到全面的培養和鍛煉。通常，教師會組織學生在專有的實訓臺上進行訓練。學生根據實驗指導書進行相關操作，雖然這樣可以保證學生的動手操作能力得到進一步鍛煉，但卻并未使學生的思維得到創新。在單片機教學中，教師通常會將理論知識與課程實驗相結合，然后以某一款單片機為對象，嚴格按照相應的操作順序指導學生進行操作。雖然這種教學方式比較明確，容易實施，但學生在操作過程中卻可能會對單片機的認識存在一定程度的誤解，不了解單片機的新技術與新功能。因為學生是按部就班進行操作，在這一過程中，學生的創新意識和創新能力并未得到進一步培養和激發。

1.2 缺乏專業的實訓項目

許多學生認為單片機課程十分專業，教學內容系統而抽象，因此，學生不容易理解和掌握與之相關的知識和技能。在單片機課程中除了基本的理論知識之外，還有語言編程、數字電路等方面的內容，若不能保證學生掌握各個環節的知識，將會影響教學效果和學生能力的提升。現階段，在實際教學中缺乏專業的工程訓練項目，學生在學習過程中比較盲目。除了編程訓練之外，其他實訓項目少之又少，學生不能得到全面的鍛煉。不可否認，在單片機教學中融入先進的仿真軟件，可解決學校資源不足的問題，保證學生得到充分的訓練。但在實際操作過程中，若過分依賴仿真軟件，也會影響學生的學習效果。

1.3 學生缺乏團隊協作意識

單片機教學對學生的團隊協作能力提出較高的要求。在訓練的過程中，要將學生分成小組協作訓練。許多學校的單片機設備不足，在進行分組實驗的過程中，不能確保每個小組的成員明確自身工作任務和職責，導致其在實驗的過程中缺乏積極性和主動性，不能完全參與到實訓中。

1.4 課程銜接不到位

由于教師在教學過程中不能完全保證學生將前后知識進行有效銜接，學生很容易對所學知識遺忘。即使學生已經掌握前一節課的知識，但在后續課程中卻不能熟練運用來解決問題。比如，在學習單片機和傳感器等相關課程后，要保證學生能夠正確理解自動化控制系統各項功能，對傳感器的用途有所了解，對信息的傳輸過程進行調節，掌握單片機的信息處理方式與回饋方式。

2 將技能競賽與單片機教學改革相結合的途徑

2.1 開展教學做一體化

由于單片機包含的知識點和技術較多，為了提高學生的實踐能力，教師要對教學手段和方法進行創新，使學生在學習過程中能夠隨時進行動手操作，并在操作過程中逐漸消化所學知識，將理論與實踐有機結合，做到融會貫通。教師可在實訓室對學生開展實踐訓練。要保證實訓室配備齊全，可設置單片機仿真軟件和編程軟件，引導學生進行操作。首先，教師要提出問題，引導學生解決問題，再由學生通過親自動手驗證問題，保證學生的實踐能力得到有效提升。為了使學生理解更加抽象的概念，教師除了要進行基本講解之外，還要引導學生學會模仿。比如，為了保證學生掌握“中斷”這一概念，教師在引導學生根據參考代碼進行輸入時，要引導學生自行查找在這一過程中存在的問題，使學生具備嚴謹的工作態度。教師可對學生的操作進行點評，也可適當設置相應的功能，或者引導學生自行修改，使學生能夠進行自由發揮。不要過度依賴仿真軟件，要將軟件與硬件操作有機結合，真正提高學生的實踐能力。

2.2 擴大學生視野

由于單片機種類日益增加，不同廠家所生產的單片機性能也會存在較大差異。教師在教學過程中不可能保證學生掌握所有的單片機性能，在引入某一款單片機時，教師要向學生強調這一單片機的固有性質，擴展學生的視野。教師可為學生選擇幾款有代表性的單片機，需保證單片機中具有先進的技術，并對單片機在不同場合中的應用要點細致分析，使學生能夠充分根據項目的需求選擇合適的單片機。通過不斷訓練，保證學生在實踐操作的過程中恰當選擇單片機，為學生的未來職業發展之路奠定堅實的基礎。

2.3 結合技能競賽開展項目設計

為了解決學校實訓項目不足的問題，在教學的過程中，教師要不斷發揮出職業技能競賽的優勢，運用先進的理念開展教學。結合單片機教學的特點，設置相應的實訓項目，提高學生的基礎能力和綜合實踐能力。比如，在基礎實訓項目中，可設置中斷源、串行通信等方面的內容；在綜合實訓項目中，可設置電子萬年歷、尋跡智能小車、小車穿越迷宮等項目。通過不同的實訓項目對學生進行全方位的培養與考核，拓展學生的思維，提高學生的應用能力。以項目為教學單元，通過循序漸進的方式引導學生順利完成任務。由于單片機課程中包含的內容比較多，教師要合理布置教學任務，并將任務進行仔細分解，使每一名學生能夠參與到實訓中。教師要將學生作為學習的主體，使學生在完成任務的過程中得到全方位的訓練。

2.4 建立微課體系

此外，學校要建立新型的課程體系，在有限的時間內順利完成教學任務。隨著互聯網技術的不斷發展，越來越多的教師充分意識到微課的優勢，將課程內容制作成微課視頻，并上傳到專用的網絡平臺，學生可利用智能手機或其他終端觀看視頻，從而達到學習的目的。在單片機教學中，教師可巧妙利用微課開展教學。由于微課內容具有很強的針對性，因此可通過制作視頻的方式，將教學內容劃分成若干模塊，每個模塊對應一個微課視頻。學生可根據自身情況選擇合適的內容進行學習，不會受到時間和空間的限制，可隨時對知識進行查缺補漏。此外，可將微課與實驗相結合，通過微課直觀展示重要的實驗，使學生能夠掌握實驗要點。

2.5 以賽促學

為了提高學生對單片機學習的積極性，教師可組織學生參加競賽，使學生能夠了解單片機技術的優勢。學生參與比賽，通過一系列的準備和扎扎實實的動手操作逐漸掌握單片機技術和技能。不同比賽對單片機的要求不同，教師可根據教學情況和學生的興趣愛好組織學生參與到各種競賽中，如物聯網競賽、智能家居競賽、電子設計競賽等，這樣既能拓展學生的視野，又能提高學生的動手實踐和創新能力。

3 結語

總之，為了提高單片機教學質量，教師要積極吸取技能競賽的先進理念和優勢，將其巧妙融入至單片機教學中，實現教學創新。需充分做到以學生為本，將晦澀難懂的知識轉變為學以致用的本領，才能使學生的能力得到真正提升，才能為社會和企業輸送更加優質的人才。