单片机实训课程的创新设计分析

王鑫

【摘 要】在开展单片机教学时，必须要通过实践训练来提高学生的动手操作能力，为学生提供自主实践的机会，进而在推动单片机课程开展的同时，也激发了学生对于学习的兴趣。而在开展单片机实训课程过程中，需要进行课程设计的创新，以此来更好地适应教学课程的发展以及学生的学习情况，并且老师要以创新性的教学手段，来帮助学生充分参与到实践课程中，使单片机实训课程更加高效的开展。

【关键词】单片机;实训课程;创新设计

中图分类号： G712.4;TP368.12-4文献标识码： A文章编号： 2095-2457（2019）26-0011-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.26.004

【Abstract】When carrying out MCU teaching，it is necessary to improve students' hands-on operation ability through practical training，and provide students with opportunities for independent practice.In addition，while promoting the development of MCU courses，it also stimulates students' interest in learning.In the process of developing MCU training courses，it is necessary to carry out the innovation of course design in order to better adapt to the development of teaching courses and students' learning situation，and teachers should use innovative teaching methods to help students fully participate.In the practical course，the MCU training course is carried out more efficiently.

【Key words】Single chip microcomputer;Practical training courses;Innovative design

1 現阶段单片机教学课程存在的问题与不足

1.1 单片机实践教学课程不足

如今的单片机理论教学和实践教学严重脱节，针对单片机的结构框架、原理、流程等方面的教学非常细致入微，不过在单片机系统设计的教学上却存在一定的不足，也就是理论教学在单片机教学中占比过高，导致实践教学严重不足。这种现象针对一些从事微电子技术以及芯片结构的人员来说非常不利，尤其是高职院校的学生，因为高职院校学生们在课堂上学习到的像是数字电路这样的理论知识，在分析能力上普遍存在一定的缺陷，而若是再缺乏实践教学来巩固知识与加深理解，那么在之后的学习过程中将会存在一系列的问题，丧失学习兴趣，甚至是出现厌烦感等。

1.2 对于单片机实训课程重视程度不足

老师在开展单片机教学过程中，通常都会依照一定的教学流程进行授课，这也导致了实训课程被理论教学课程所占用，过于重视理论教学，从而对实训教学重视程度不足，甚至是忽略，进而导致了在开展单片机实训课程时，学生们缺少主动实践的机会，对一些教学中的难点和重点无法通过实践来加深理解和知识的转化。

1.3 教师本身的实践经验及水平存在不足

单片机应用技术是一项综合性的学科项目，从电子电气、计算机等学科都将单片机应用技术作为必修课程上就能看出其地位和重要性。而实训课程作为理论知识最为直观的补充，决定了学生对于理论知识的理解和认同，因此，基于新课改的要求下，也必须要着重提高教师的综合实践能力，必须要对单片机实训课程设计方面进行创新，在提高实践教学效果的同时，也能够提高教师们的实践基础，进而激发学生对于单片机教学课程的兴趣，充分发挥学生的创新能力。

2 单片机实训课程设计的创新

2.1 运用项目教学法

项目教学法指的是在开展单片机实训课程过程中，将学生作为教学主体，利用实践活动来开展教学的方法，是老师与学生合作完成的实践教学活动。项目教学法通常都是通过教师来进行活动项目的设计，而活动项目的难度逐层渐进，学生们在实践项目的中后期则需要老师在一旁进行正确的指导来完成。项目教学法的开展目标便是加强学生的创新能力和实践能力，以及了解单片机教学的操作流程知识，项目教学法的设计以承上启下的理念作为基本原则，可以让学生不断巩固理论知识，并将理论知识向实践经验进行转化，也更加熟练地掌握单片机操作原理，更加全面深入地了解单片机的设计以及开发的全部流程。

2.2 通过面包板来构建硬件平台

由于单片机的实训课程有一定的时间局限，而怎样才能够在这规定的时间内有效的提高单片机实训教学效率则是至关重要的。结合以往所运用的硬件平台的优势与不足来进行分析，当前单片机实训教学中普遍采用面包板来构建硬件平台。学生可以通过面包板来对其中的构件、构件框架与格局等进行了解，通过面包板来铺设电路，可以省略布线及焊接等操作流程，明显提高了硬件电路铺设的效率。在硬件电路搭设完毕后，可以开展软件编程以及调整，能够更加高效的开展软件和硬件的实践训练。由于硬件实训的效率提高，从而为之后的软件实训提供更加充裕的时间，使得软件实训教学能够进行更多的实训活动，同时利用面包板来构建电路也具有较为显著的便利性。

2.3 运用proteus仿真软件

Proteus软件可以做到针对单片机机电路的仿真模拟，在开展单片机实训教学过程中运用Proteus仿真软件能够起到明显的推助作用。对于教师来说，平常開展单片机教学过程中，其中的一些算法知识和逻辑都较为抽象，学生在进行知识的理解时较为吃力，而若是利用Proteus仿真软件来进行辅助教学，也就是教师在进行知识讲授的过程中运用Proteus仿真软件进行同步演示，那么可以让学生们看到更加生动具体的演示过程，能够使得学生更好地进行理解。而一些硬件知识讲授过程中，也可以通过Proteus软件来开展同步演示，比如在进行数码管知识讲授时，老师可以在Proteus中将数码管逐次电量，并进行数码管的原理及流程，之后引导学生来测试数码管的引脚，让学生通过Proteus软件的同步演示与实践操作结合，更加深入地了解知识。而对于学生来说，在进行实践活动之前，先利用Proteus软件进行实训内容的预演，可以使之后的实践操作更加规范，实践流程更加顺利，不但能够进行程序的调控，也能够有效地减少学生在参与实训课程时出现操作偏差或误操作的概率，避免了对实训器械设备的损伤。

2.4 单片机实训平台的构建

单片机实训平台的构建目标便是要为学生提供一个开放式一体化的单片机实训条件，并且通过平台来达到资源获取途径的多样化、数据的共享化，在提高教学质量的同时也为学生提供了一个实践学习的条件。学生们通过实验以及实践来提高学习的热情，并且利用实训平台来引导学生进行自主学习，化被动为主动，并且为学生提供自主学习的资源条件与环境条件，加强学生发现问题和解决问题的手段，促进单片机教学的稳定开展。同时，单片机实训平台的构建还可以让学生摆脱专业的束缚，不再仅限于某一专业，可以拓宽学生的知识路线，实现专业和专业之间的合作与结合，可以更好地加强学生的学习能力和创新能力。除此之外，单片机实训平台的构建可以促进相关其他课程的完善与创新，进一步提高了教学的质量。

2.5 创新单片机实训教学体系

在制定单片机实训教学体系时，需要结合教学目标以及实际需求来进行，可以分为以下几个方面：

其一，单片机的原理实训。在开展单片机原理实训过程中，需要结合单片机原理课程的开展章节来着重提高学生针对单片机的了解程度以及基础运用能力，为之后的单片机教学开展奠定基础，实训的主要内容便是单片机的软件和硬件。通过单片机的原理实训，可以让学生更加深入地了解一些程序和框图，并且依照此两项来进行程序的调整和线路对接，让学生充分了解单片机的基本操作流程，并且利用实训教学来提高学生的编程能力和分析能力。

其二，单片机的运用训练。单片机的运用训练指的是不给予学生相关的项目实践流程和程序，并让学生按照所给的题目来进行软件与硬件的设计、框图、编程，以及程序编写的调试等。发现与分析实训过程中的各种问题，并进行解决，在实训项目完成后，需要根据学生所自主完成的硬件设计图、程序图等，以论文的形式来进行提交设计报告，进而使学生更加深入的了解单片机的原理，以及提高其开发能力等。

其三，开展开放式的实训。开放式实训指的是基于电子信息工程系创新实验室及电子协会为单片机开发运用的实训课程，利用单片机技术来开展电子作品以及控制系统的设计，可以有效地提高学生对于单片机相关知识以及创新设计的水平。在开展开放式实训过程中，需要学生们依据实训项目来进行编程及硬件开发，以及程序调试等，之后进行公开的演示。通过该实训可以使得多数学生提高单片机的应用能力，以及通过单片机来设计电子产品的水平。

3 结束语

综上所述，针对当前的单片机实训课程而言，其课程教学设计的创新有着十分明显的成效，并且创新性的设计也是单片机课程发展所必然的趋向。单片机实训课程的创新设计在提高学生实践能力和创新能力方面有着更好的促进作用，推动课程的快速开展，也推动了学生的学习发展。

【参考文献】

[1]蒋宏艳.单片机实训课程的创新设计探讨[D].贵州大学，2008.

[2]王贵恩，叶翠安.单片机实训课程体系的改革与实践[J]. 广东交通职业技术学院学报，2005（04）：100-102+105.