关于电子设计大赛的单片机实践教学改革研究

李平

摘 要：全国大学生电子设计大赛是面向全国高等院校相关专业学生的竞赛项目，它已经成为衡量学生实践动手能力的重要标尺，得到了高等教育界和社会的普遍认可。有关的电子大赛项目关系到相关课程如单片机、电工电子等课程的教学内容，尤其是对单片机实践教学改革起到促进作用，为学生的实践创新能力搭建了一个良好的平台。

关键词：单片机 实践教学 电子设计大赛

中图分类号：G402 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）05（c）-0097-02

电子设计大赛的单片机实践教学改革的研究目的是在于培养和提高学生的实践动手能力和创新能力。在整个教学过程中教师要改变传统的教学模式，引导学生自觉地投入学习中去。引导学生自己动手制作电子小产品，让他们感受到整个系统的开发过程，在实践中加深对理论的理解，完成一个作品，就会有一定的成就感，将被动学习转换为主动学习。这就要求对师资队伍、实践教学内容、教学方法、教学模式等方面有更高的要求。

目前，各高校相关专业普遍开设了单片机原理这门课程，但是单片机的实践教学还存在一些问题。

（1）实践教学内容和考核方法应优化。多数院校单片机实践课程主要以实验台或开发板为主，整个实验课程的弊端如下：①实验内容需要优化。实验课上的内容往往根据实验台或开发板上设计的项目安排实验内容，导致内容比较零散，每个内容之间没有相互的联系，多知识点相结合的实验少，并且多为验证性实验，实际意义并不是很大。内容是固定的，学生的创新思维被限制了。②学生的动手能力得不到锻炼。实验台或开发板的电路多数都是设计好的，尤其是开发板。学生在上实验课时，都是根据现成的电路进行程序编写，直接就进入了软件部分，硬件部分几乎没有得到锻炼，导致学生对于整个系统的设计理解得不够全面。③考核方式单一。一般情况下，考核都是教师安排好考试内容，学生根据题目去完成，这样部分学生的真实能力得不到发挥。

（2）实验室建设不够完善。多数院校的单片机的实验室主要配置为计算机和单片机学习开发板或单片机实验台。如果学生想要自己动手设计电路并焊接电路，只能先到电工电子实验室去完成，然后才能到单片机实验室去编程调试，要想完成整个电路的设计，得不断地在两个实验室去试验，这样浪费时间又不方便。

（3）教师的实践能力有待提高。目前，很多高校的教师一毕业就进入学校从事教学工作，没有一定的企业经历，在实践课上也是边摸索边实验，然后再教授给学生，对于一些综合难度的实践指导工作很难胜任。

针对以上的一些问题，主要解决的主要内容如下。

（1）加强实践教师队伍的建设。随着科学技术的发展，单片机发展起着非常重要的作用。但目前为止，很多高职高专院校的教师理论知识跟不上单片机的发展，实践教学较薄弱。这就要求教师有一定的企业实践经验，要求教师不断地扩宽自己的知识面，有机会去企业实习深造，将新内容、新技术带到课堂来。

（2）基于大赛内容丰富实践教学：①优化实践教学内容和考核方式。主要以科研项目或往届电子设计大赛作品为主要的实践教学内容，每个设计题目分别设置基本要求和拓展要求，以项目教学法多种教学手段为辅，使学生在完成整个工作任务的教学过程中进行学习。增加一些在生产生活中可能运用到的真实案例和最新的单片机理论知识，通过实际案例将抽象的理论具体化。单片机实践教学考核重点是学生技术应用能力的掌握程度。改革过去主要以试卷成绩为主的考核模式，采取更加系统、合理并与实践教学内容和教学方法相适应的多样化考核方式，促进学生实践创新能力的发展与提高。②摒弃传统的实验箱（台），推广应用仿真软件，改变传统的单片机实验台和单片机学习开发板的实验教学。目前多数院校的单片机实践教学都是采用以上两种方式进行授课的，单片机学习开发板的弊端是硬件电路不需要学生设计，只需要学生会编写开发板上能实现的程序，学生在硬件上得不到锻炼，动手能力大大减弱，不能激发学生的兴趣。单片机实验台学生只能学习简单的电路连接，不能提高学生的硬件电路设计能力，也不能使学生了解整个系统的完成过程。proteus仿真软件不仅方便了学生的硬件电路设计，而且激发了学生创新能力，又降低了单片机的学习成本。③结合电子设计竞赛，改进单片机实践教学模式。传统的实践教学模式是教师根据实验台（实验板）上的模块布置实验内容，这个过程枯燥乏味。将科研项目或往届电子设计竞赛的作品（如水温控制系统等）带进课堂，激发学生对单片机课程的学习兴趣。让学生自主地学习，可以先上网查找资料，或者通过分组分工共同完成整个作品，教师在整个过程中起指导作用，最后教师进行评价总结。④实验室建设。实验室不仅每台计算机要配备keil编译软件和proteus仿真软件，还要配备电烙铁、焊锡、导线、常用的电子元件等，使学生在学习的过程中先自己设计电路，然后通过仿真软件进行仿真，成功后再自己在洞洞板上焊接电路，调试成功后自主编写程序每个项目耗时时间长，开放实验室，学生能够利用课余时间进入实验室。

近年来，笔者学院已成功举办4届职业技能大赛，学生参赛踊跃，参与度广，效果明显。自2012年至今，该院组织学生参加了3届“大学生电子设计大赛”。通过参加全省职业技能大赛，磨练了学生爱岗敬业、吃苦耐劳、诚实守信、遵纪守法的职业品格，获得社会广泛好评。用人单位普遍认为该院毕业生职业素质高，职业技能强。

参考文献

[1] 高明亮.结合电子设计竞赛的单片机实践教学改革研究[J].中国电力教育，2012（20）：103.

[2] 彭玉兴，余永辉.电子设计竞赛对单片机实验教学改革与创新启示[J].职业教育研究，2009（3）：118-119.