单片机课程教学改革与学生应用能力的培养

李娣娜+黄同+邵思飞

摘要：单片机教学改革一直强调教学要与实践相结合，提高学生的学习兴趣和实践应用能力。本文结合近几年来我院单片机教学改革的实践经验和学生应用能力培养的探索，提出一些切实可行的改革新建议。

关键词：单片机；教学改革与实践；应用能力

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）38-0028-02

单片机技术是电子类专业的一门核心课程，其应用范围涉及工业测控、智能仪器仪表、日用家电、个人信息终端及通信产品等领域，已成为现代电子系统中重要的智能化的核心部件之一，在全国的电子设计竞赛中被广泛应用。因此，近些年来，教学与实践相结合的思想不同程度地得到各高校的重视与加强，许多文献也曾报道单片机技术教学与改革的新思想、新内容和新方法，旨在推动教学改革中坚持不懈地加强学生动手能力和实践能力，从而培养出与社会接轨的优秀电子专业毕业生。我院自创建以来，就非常重视理论与实践的结合，经过作者和院系老师对教学实践改革的努力尝试与探索，总结出了一些简单可行的教学实践改革体系，本文将主要针对我院单片机教学与实践改革提出一些切实可行的新建议。

一、教学与实践改革存在的问题

1.教学方式有待改进。在单片机的教学过程中，不少教师常常以单片机理论为教学的重中之重，实验常安排一些像清零程序、拆字程序、排序程序等与实践结合不紧密的基础实验，从而难以与实践紧密结合起来，再加上一些教师强调笔试的重要性，势必造成学生失去学习的兴趣和积极性，将更多精力用于考试过关，而难以使理论知识得到实践和应用。例如，循环左移和右移指令的讲解，只做理论上的推导，很难加深学生的印象，若能引入适当的EDA技术将这个循环左移和右移过程形象地展示出来，既能加深学生的印象，还能提高其学习兴趣。

2.传统教学的内容问题。由于单片机教材与实际应用有一定的差距，教材中提到的理论与实物已经是几年前的市场产品或者是面临淘汰的产品，这样就会使学生接触到一些过时的知识，却没有看到新的改进，从而在一定程度上影响了学生的知识面和实践能力。实验课程体系验证性实验过多，综合性、启发性实验太少，没有大型设计性和综合性实验，基本没有对学生动手实践能力达到提高和训练。

3.学生对实践和动手缺乏积极性。不少学生对单片机的实践性缺少认识，不主动参与实践和设计，他们宁愿将时间放在英语考试或计算机等级考试上，却对单片机技术的实践和操作缺少兴趣，因此，培养和调动学生积极性显得尤为重要。

4.学校条件和经费的限制。在我们三本学校，教学实践改革除了以上三个问题之外，还会受到其他重要客观因素的阻碍，例如，电子技术迅速发展，需要投入更多的经费购买先进的教学器材和设备，同时也需要一些可以供教学展示的实物，再加上联系校外企业供学生实习也需要一定的活动资金，这些势必给教学实践带来很大的影响，这些客观条件在短时期内仍然很难改观。

二、教学实践改革简单可行的几点新建议

单片机教学实践的过程不会一蹴而就，需要不断作出改进，不断推陈出新，这样才可以保证教学实践工作的顺利进行。许多新的方法值得探索和大胆尝试，我们经过初步探索，总结出以下一些可行的新建议：

1.培养学生学习单片机的兴趣。采用多种教学方法和手段培养学生学习单片机的兴趣，例如：在单片机课堂教学过程中，应注重理论与实际应用相结合，在第一堂课给学生展示单片机制作的实物，如流水灯、电子琴等，使学生对单片机的应用看得见、摸得着，激发学生的学习兴趣。在讲述具体抽象内容之前，采用Proteus等仿真软件将教材中的实例或实际工程案例中用到此知识点的电路进行仿真验证，让学生有个感性认识，明确学习目标。在教学中采用启发式、讨论式的教学方法，改变满堂灌的教学方法，让学生从“让我学”转变为“我要学”。

2.优化教学内容。在课堂教学中，选用新版的、内容丰富的优秀教材，力求做到纵观全书，抓住关键，勤于总结，将具体内容与工程实践案例相结合，对实际应用中的重难点内容进行精讲，提出一些与工程实际应用密切相关的问题来引导学生积极思考，鼓励学生发表见解，活跃课堂氛围。在实践教学中除验证性和简单的设计性实验外，加入课程设计环节，在具体实施中以“学生为中心，教师为辅”的教学模式。同时向学生介绍单片机应用的优秀网站，引导学生充分利用丰富的网络资源，了解当前有关单片机的新书讯、新技术和新发展，以此来拓宽学生的知识面，延伸和补充课堂之外的教学内容，丰富和拓展单片机课程的学习，为学生将来独立进行软硬件设计打下良好基础。

3.鼓励学生展示自己的成果。其实在各班的学生中，都不缺乏对单片机设计有着浓厚兴趣的同学，那么就可以在全班范围内以小组为单位开展一些单片机的设计工作，例如以各宿舍为单位，这些同学平时接触和共同探讨的机会比较多，可以让那些敢于动手，积极表现的同学起到带头作用，然后争取到少量活动资金，建立兴趣小姐，就可以在教师的引导下，让学生自行设计和参与单片机技术的设计实践了。经过一段时间的努力后，教师可以鼓励学生自行上讲台展示各小组的设计成果，这样不仅可以提高学生的积极性，还可以让教师和学生做到教学相长。

4.请高校研究生作有趣易懂的产品设计报告。以往常有教师向院上提出应该多请专家给学生作专题报告以拓展学生的知识面，尽管学院作出了一定的努力，然而许多国内专家总是忙于手头工作，或者因为路程问题，最后不能完成这一愿望，即便有的专家过来作完报告，却也难以收到预期的效果，一些学生往往反映太过深奥，或者难于理解，或者与所学知识关联不大。对此，我们可以请来高校一些发表过优秀论文的研究生，利用周末过来讲解和展示他们的设计成果，这些研究生往往非常乐意奉献自己的论文成果，因此讲解得较为详细具体，并且可以做到浅显易懂，而本科生在具有一定理论基础情况下都能听懂。例如，上次一个高校的研究生给学生讲解LED点阵显示屏的原理和设计，学生们听后产生了浓厚的兴趣，这样很容易激发学生实践和动手的激情，并且把这份激情投入到以后的单片机设计和工作中去。

5.考核方式改革。通常来说，考核就是对教师教学效果的检验和学生水平的测试，同时也是督促和激发学生认真学习的原因和动力。在单片机的教学与实践改革过程中，我们提出了一种注重实践能力和应用能力培养的考核方式，课堂考勤占10%，平时成绩占40%，期末考试占50%，平时成绩的评定进行量化。这种考核方式突出的特点是平时成绩比例为我院最高，同时对其考核将一半的分值设定为实验成绩，并对学生在实验中的具体表现从实验态度、完成实验的情况、实践动手能力和课程设计等几方面进行量化。

单片机技术课程的教学与实践改革是一个长期的过程，特别是对学生加强实践应用能力更不是一件容易的事情，因此需要教师改变传统的教学观念，积极主动地参与实践教学，并且努力培养学生的学习兴趣和实践积极性，只要努力探索和寻求新方法新思路，总可以使得单片机的教学与实践改革很好地得以进行，使学生的单片机应用能力和创新能力得到很大提高。

参考文献：

[1]张鹏.关于高校单片机教学模式的几点思考[J].电子制作，2013，（12）.

[2]张翼，卢钢，卢益民.浅谈单片机教学改革的五大关键点[J].教育教学论坛，2013，（32）.

[3]周荣华.单片机教学改革与实践[J].黑龙江科技信息，2013，（06）.

[4]陈燕慧.单片机教学改革模式的探讨[J].科教导刊，2013，（07）.

[5]朱敏杰，余亚东.改革单片机教学 培养应用型人才[J].实验室研究与探索，2012，（02）.

基金项目：延安大学西安创新学院提高学生单片机应用能力的研究与实践教改项目，项目编号：JG1208。

作者简介：李娣娜（1982-），女，陕西富平人，讲师，研究生，研究方向：电子技术教学及信号处理、单片机等方面的研究；黄同（1980-），男，河南南阳人，讲师，研究生，研究方向：小波分析、现代信号处理和系统软件开发与设计；邵思飞（1965-），男，陕西榆林人，本科，教授，主要从事电子技术教学及纳米材料研究。