创新实践为主导的单片机课程教学改革探索

吴婷　吴鹏飞　王明军　柯熙政

摘 要 单片机课程是通信工程专业学生重要的专业基础课，传统的单片机教学以理论讲授为主，缺乏与实践环节的有机融合。本文以创新实践为主导，从课程教学理念、教学内容、教学过程和考核方式等方面进行了一定的改革，将项目教学与实践理论有效结合，让学生能够学以致用，不仅建立完善的单片机知识体系，而且有效培养和提升学生的创新能力、实践能力以及工程素养。

关键词 单片机 创新 实践 有机融合 改革

中图分类号：G642文献标识码：A

单片机（ 嵌入式处理器） 具有功耗低、体积小、较高的信息处理能力的特点，因此在现代电子信息系统中得到广泛应用。作为现代通信和电子技术中不可或缺的技术，单片机课程成为了通信工程等专业重要的专业基础课。单片机课程是一门理论和实践关联性较强的课程，主要内容包括单片机的基本操作、语言汇编、程序设计、定时、I/O及存储器应用与扩展、串口通讯、A/D转化和D/A转化等。单片机注重应用能力的培养和训练，学生在学习这门课后应该具备独立完成一个单片机嵌入式系统的硬件及软件的设计。作为通信专业的学生，掌握好单片机技术，不仅有助于知识技能和专业素养的提高，更重要的是能够获得实用的职业技能，增强就业竞争力。在实际的教学过程中，应该将理论与实践有效结合起来，这样才可以为社会培养更多的技能型人才。传统的单片机教学只注重理论知识的学习，缺少与实际应用的联系，没有真正体现对学生技能的培养。本文结合西安理工大学通信工程专业的实际情况，单片机设计与实验课程教学团队的老师以实验项目为驱动，以学生为主体，充分实现理论教学和实践操作的有机融合，培养学生的创新开发能力和工程实践能力。

1单片机教学现状分析

教学理念方面，传统的单片机教学主要以教师讲授为主，无法引起学生强烈的学习兴趣和自主学习的动力，学生的参与度有待提高，缺少自己的思考和创新。教学方法上，以理论教学为主，缺乏与实践环节的有机融合。目前单片机实践教学环节基本上采取的是教师布置任务，学生在教师的讲解和引导下自行开展实验，然后观察实驗现象，提交实验报告。虽然是完整的实践环节，但是所设计的实验往往以验证性实验为主，学生缺乏对实践环节的主动探索和创新开发。传统的单片机课程考核方式单一，难以全面体现学生的掌握程度。以闭卷形式的理论考试为主，更多考察的是学生对理论知识的掌握程度，而对于重要的实践环节缺乏有效性和实质性的考察。

2单片机设计与实验教学改革措施

（1）更新教学理念。以学生为中心，充分体现学生的主导地位，调动学生的学习热情，给与学生更大的自主设计空间，既授之以鱼又授之以渔。增加学生的思考和讨论时间，学生以小组为单位，对于老师提出的问题进行讨论，每组的代表阐述最终方案和讨论结果，最后老师再做出点评。这样不仅能够发挥学生的主观能动性，激发学生的原始创新能力，而且能够培养学生的团队合作精神以及良好的语言表达和沟通能力。

（2）改革教学方法。以实验项目为引导，采取讲授法、案例法等多种教学方式和手段，引导学生自主学习，促进学生理论知识和动手实践的融合渗透。单片机是一门实践性非常强的课程，实验实践是锻炼学生综合运用知识、解决实际工程问题的最好方式。结合学校和专业的实际情况，对单片机设计与实验的授课方式进行了调整和改革，将单片机设计与实验课程从传统的理论教学改为独立设课实验教学，上课地点直接就在机房实验室。老师讲解完理论知识以后，学生可以跟随老师的进度一起仿真练习，然后现场设计实验，学以致用，达到熟练掌握和巩固本节知识的目的。具体的实践环节中，按照难易程度依次设置基础实验、提高实验和拓展实验三个不同的实验标准，充分挖掘学生的学习潜力。对于拓展实验完成较好的同学予以奖励，激励学生的自主学习能力，调动学生的学习积极性。

（3）优化考核方式。课程的评价体系与考核方式对于学生的学习方向和学习效果有着至关重要的作用。更多的应该是注重考核的过程性，而不是单纯的注重结果。结合本课程实践性较强的特点，对本课程的考核制度进行了改进和完善，采取多元化的考核方式，全方位考察学生对单片机知识的掌握和应用程度。理论考察占40%，实践考察占60%，其中实践环节又包含了平时实验成绩和考试实验成绩，通过综合性的评价可以让学生查漏补缺，进一步改进和完善其知识技能体系。

3结束语

传统的单片机教学存在着一定的不足和需要改进的地方，经过单片机设计与实验课程教学团队老师的不懈努力，已经取得了一定的效果，实现了理论教学和实践环节的有机融合，使得学生能够学以致用，并且提升了学生的创新实践技能，学生参加各类竞赛的比例也逐年上升。在后续的工作中，仍要积极不断低研究和探索，进一步提高教学质量，培养具备良好工程素养的通信工程专业人才，给相关领域的快速发展提供良好的人才保障。

基金项目：西安理工大学2018年青年教学改革基金教学研究项目，基于大学生创新实践能力培养的单片机课程改革研究，项目编号，xqj1904。

作者简介：吴婷（1987.08），女，汉，陕西西安人，讲师，从事通信系统天线研究，博士。

参考文献

[1] 金红，蒋存波.创新设计实践促进“单片机”课程教学[J].电气电子教学学报，2018，40（01）：145-147.

[2] 尤晓萍，林育兹.基于创新实践的单片机教学方法探索[J].教育教学论坛，2015（01）：238-239.

[3] 徐爽，易东.CDIO模式在单片机课程教学改革中的应用[J].当代教育实践与教学研究，2019（23）：170-171.

[4] 刘伟春.单片机教学改革的实践与思考[J].中国校外教育，2019（11）：92-93.

[5] 张蔓，王妍玮.单片机课程创新教学实践探索[J].林业机械与木工设备，2016（10）：48-50.