单片机原理与应用教学质量的探讨

李战胜 杨 昌

（武汉轻工大学，湖北 武汉 430023）

0 引言

“单片机原理与应用课程”是理工科电类专业必修的专业课，该课程不仅具有自身的理论体系而且还是一门实践性非常强的课程。同时由于全国大学生电子竞赛和各省组织的省级电子竞赛的的深入开展，以此为契机，单片机原理与应用课程成为各大院校比较重视的课程。通过本人在长期的教学中，根据理论和实验教学的教学效果以及多年指导大学生进行电子竞赛的经验，对于该课程的教学质量问题进行了一定的探讨。从中得出几个方面的问题所在，其中较重要的有以下几点：1）课程的学时安排问题，一般院校的总学时为56学时，其中理论学时为40学时，实验学时为16学时，从近年的教学情况来和我校电子竞赛的成绩来看，教学效果并不好。在整体消减学时的大背景下，想要增加课时以提高教学质量还是有难度的，但是可以适当减少相应的理论学时以提高实验学时，重点培养大学生的实际动手能力；2）理论教学方面，整个课程理论教学的内容安排还是偏重于理论性的知识，通常向学生讲授的是“是什么”的问题，而本科教育的目标是培养应用型的人才，主要掌握的应该是“怎么用”的问题，因此需要从中选用一套合适本校实情的教材，同时还要对教材内容进行一定的取舍和重新组织，尽量多安排一些与实际应用相关的知识点；3）实验教学方面，以往的实验多为验证性的内容，调动不起来学生的兴趣，因而要增加一些应用性和设计性的实验内容来培养学生的学习兴趣，同时也可以增加一些与实际工程联系紧密的实验；4）对于传统黑板板书教学方式，画硬件电路和软件流程图比较慢，而且比较抽象，让学生难以理解，而通过采用多媒体技术和板书结合的方式就能达到很好的教学效果；5）电子竞赛的契机，通过本人多年指导电子竞赛的经验看出，学生理论联系实际的能力较差，因此需要加强这方面的练习。

1 理论教学内容探讨

本科院校尤其是工科院校是培养应用型创新人才的摇篮，其教育目标是顺应社会尤其是时代需求培养学生的实际应用能力。理论教学的重点在于单片机的选用问题，目前，比较流行的单片机型号为16位机，当然32位也处于不断的发展过程中，但是比较多的学校采用的仍然是8位机的教学内容，这显然与时代不符，虽然8位机是经典的单片机类型，但既然与时代接轨，培养学生的实际应用能力，自然要学习16位机，并且在各类电子竞赛中学生采用的大部分都是16位机。另外还有教学内容的取舍问题，该门课程要以硬件电路为基础，所以有关CPU的讲解需要放在重要的地方，可以安排18学时左右，而软件编程方面，由于学生已经学过C语言和微机原理中所用到的汇编语言，所以指令方面可以少讲，主要讲解如何将硬件和软件结合的问题，尤其多介绍C语言方面的编程，安排大约12学时左右，也就是将理论学时压缩在30学时左右就可以了，剩下的全部归入实验学时。当然，在教学中应适当注重课程内容与其它专业课程的联系与衔接，注重课程内容的工程应用背景，提高学生对课程内容的兴趣。

2 实验教学内容探讨

除了理论教学外，这门课程特别注重实验教学，这也是学生获得知识以及激发学生学习理论知识的主要途径之一。事实上，既然是培养应用型的人才，实验教学应该是重中之重，但是通过多年的教学发现，大部分学生对于这个重中之重并不“感冒”，学生经常忽视这个问题，当然最主要的原因不能怪罪学生，而主要在于实验内容上。由于大部分的实验内容是验证性实验，而且传统的实验教学往往是以教师为主，实验指导教师从实验目的，实验步骤到实验注意事项逐步讲解，而学生则按照教师的讲解进行实验的具体操作，按部就班地将教师讲授的内容依葫芦画瓢地加以练习，如果最后的实验结果和教师讲的不一样或者得不出结果，学生的第一反映是找老师帮忙。显然这种教学方式不利于学生分析问题、解决问题能力的培养，极大地限制了学生的主观能动性和创造性。可以夸张地讲，学生即使不懂实验原理，只要懂得中文，按照实验步骤去做，一般都能做好实验，这也是学生提不起做实验兴趣的主要原因。如何解决这个问题呢？首先对于各类实验尤其是验证性的实验，必须要求学生做好实验前的准备工作，必须弄清楚实验所涉及的原理，不能不懂装懂，要做预习实验报告，这时需要教师在实验课前进行严格的检查，督促学生养成预习的好习惯；其次，实验指导书的编排上尽量将实验步骤不要写的太详细，甚至可以不写，给学生独立思考的空间；第三，实验课堂上要以学生为主，教师为辅，尽可能地将教师的讲课内容压缩在10分钟之内，给学生充分的自由时间去做实验，即使学生做实验的时候出现一定的问题，也要学生尽可能自己独立解决。第四，除验证性实验外，尽可能多地安排一些设计性和综合性的实验，对于这类实验，可以不限定时间，学生可以独立完成，随时可以到实验室进行实验的调试和设计，当然这就需要很多院校的配套的硬件设施和开放更多的实验室。同时改革实验考核办法，在要求完成的实验内容之外，另选一个实验作为实验考试内容，由操作、实验报告、考试三部分的成绩综合得到实验总评成绩，以此来督促学生，提高实验教学的质量。

3 电子竞赛的契机

全国大学生电子设计竞赛是教育部和前电子工业部于1994年共同倡导主办的，全国先后举办了十届竞赛。它是四大学科（电子设计、数学建模、机械设计、结构设计）竞赛之一，面向全国大学生的群众性科技活动。而且和全国大赛相对应，各个省份的电子竞赛也如火如荼的进行，竞赛内容紧扣当前教学内容与教学环节，注重理论联系实际，，对教育教学改革当然对于单片机原理与应用课程教学改革也起到积极的推进作用。

通过我校多年的电子竞赛经验，从中可以看出，电子竞赛更注重学生实际动手能力的培养，这种竞赛与实验教学的效果相比，更能激发学生的创新精神，同时又通过电子竞赛和参赛同学的的积极反馈作用，更有效地提高了教学质量。在竞赛中，以学生为主，指导教师为辅，从而为培养创新型应用人才打下了坚实的基础。

4 结语

本文通过对于单片机原理与应用理论教学、实验教学的分析和探讨，又根据电子竞赛的影响力和契机，提出了以学生为主，教师为辅的培养方式和教学改革方式。但是这样的教学改革并不是一朝一夕能够完成的，需要广大高校师生的全力配合。只有这样，才能在提高单片机原理与应用教学质量的基础上，实现培养创新型应用人才的目标。

［1］范恒轶，崔亚嵩.单片机原理及应用项目教学法的研究[J].233网校论文中心，2010，11.

［2］李战胜.模拟电子技术基础教学质量的探讨[J].中国电力教育，2012（5）.

［3］李战胜.紧抓电子设计竞赛的契机以促进电子技术课程教学改革[J].科技信息，2012（3）.