高职院校《单片机技术》实训教学研究

丁春霞

摘要：《单片机技术》是高职院校电类专业开设的一门必修课，是一门综合性、实践性很强的学科，在整个课程体系中占有十分重要的地位。单片机实训教学是对单片机理论教学的补充，是提高学生单片机应用能力的重要环节。本文分析了高职院校单片机实训教学的现状及存在问题，阐述了在高职院校开设单片机实训教学的重要性，并就如何提高单片机实训教学质量谈了几点自己的做法。

关键词：单片机技术;实训教学;教学质量

中图分类号：G424.1   文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）02-0109-02

1引言

随着科技的不断发展，单片机技术已广泛应用于人们的生产和生活，为了满足社会对人才的需求，同时也是为了学生能更好地就业，各高职院校将单片机技术作为电类专业学生的一门必修课程，该课程以电子技术为硬件支撑，以汇编语言或C语言为软件主体，涉及计算机、通信等多个领域，是一门综合性学科，具有很强的实践性和实用性，在整个课程体系中占有十分重要的地位。如何使学生更好地掌握单片机的相关知识，提高学生的动手能力，是任课教师面临的主要问题。

2单片机实训教学现状及存在问题

随着高职教育的不断深入，实训教学作为培养技能型人才的重要环节，越来越受到各个学校的重视，但即便如此，在单片机实训方面，还存在着不少问题。

2.1实训设备存在缺陷

目前很多高职院校虽然建设了单片机实训室，但配备的实训设备大多数是购买的实验箱，这类实验箱主要完成验证性实验，学生在实训过程中只需按要求接几根线，把调试后的程序下载到实验箱进行验证即可，无法达到单片机实训教学的各项要求，教学效果可想而知。

2.2实训教材缺乏

实训教学的实施需要相应的教学资源来满足，但实训教材的开发远远落后于理论教材，因此在单片机实训教学中，很难找到相匹配的实训教材，使用的教材都比较落后，跟不上当前社会的技术潮流，导致学生毕业后无法立即适应社会的需求。

2.3实训师资薄弱

高职院校的目标是培养技能应用型人才，这一艰巨任务责无旁贷地落到了實训教师的肩上，而目前单片机实训老师大都是由理论课老师兼任的，他们一方面缺乏企业的实践经验，另一方面因为课务的繁重也没有过多的时间去钻研实训，而且往往一个老师需要指导几十个学生，当学生遇到疑难问题时，老师根本来不及给每位学生进行及时指导，这样既影响实训效果，又影响学生的学习积极性。

2.4实训形式单一

在单片机实训教学中，实训形式比较单一，主要以调试程序为主，实训内容多为验证性实验，学生一般都是将老师编好的程序输入电脑进行调试，很少有时间自己动脑筋编写程序，因此很难建立起单片机系统开发的整体概念，入门比较慢。

2.5实训教学考核不合理

很多高职院校对单片机实训课程没有制定严格的考核标准，目前主要采用两种考核方式：一是但凡学生只要参与了实训过程，完成了实训报告，老师就会根据实训过程中的表现给出一个合格成绩;二是考核还是沿用理论教学的考核手段，实训结束时，以一张试卷做评定，根本不管学生是否真的学到了知识、锻炼了动手能力、获得了一技之长。这些考核方式大大制约了实训教学的效果。

3单片机实训教学的重要性

实训教学是课堂教学的延续和补充，是高职院校培养应用型人才的关键环节之一，是提高学生实际动手能力和职业能力必需的教学手段，开设单片机实训教学对于高职院校的学生具有很深远的意义，主要体现在以下几个方面：

一是单片机是毕业设计常用的技术之一。学生在毕业前都要求进行毕业设计并撰写毕业论文，毕业设计质量的好坏直接影响学生能否正常毕业，就电类专业来说，毕业设计大多采用单片机技术，然而学生没有上过单片机实训课就能把单片机学好的可能性很小，毕业设计的质量也就很难得到保证，从而影响毕业;

二是在各级各类电子竞赛中，单片机技术的应用占有很重要的地位。近几年，在面向职业院校举行的电子技能竞赛中，内容都涉及了单片机知识，因此要想在比赛中获得好成绩，必须攻克单片机这个难关，而单片机实训教学能为参加各类竞赛的学生创造良好的条件，为他们进一步学好单片机打下坚实的基础;

三是单片机应用人才就业前景好。单片机技术是一门非常实用的技术，社会对单片机人才的需求非常大，目前很多电类专业的毕业生都直接或间接从事着与单片机技术有关的开发与研究工作，而在校期间开设单片机实训课，旨在提高学生的设计思想和编程水平以及应用单片机的能力，能为学生顺利就业提供帮助。

4如何提高单片机实训教学质量

4.1激发学生学习单片机的兴趣

单片机课程涉及的知识面很广，且入门比较难，在实际的教学中，学生也普遍反映单片机难学，如果一开始学生就对学习单片机产生了畏惧、失去了兴趣，将直接影响实训的效果。作为教师应想方设法激发学生的学习兴趣，提高学生的学习积极性，为学好单片机技术打下基础。在教学过程中，我采用了以下做法。

（1）上好开学第一课

如何让学生爱上单片机这门课，上好第一节课是至关重要的。因此合理选择和组织教学内容是关键，我通常会把单片机学习板带入课堂，介绍一些简单的硬件电路后，演示一个用单片机控制的实验，如花样流水灯、两位数码管倒计时等，通过演示，使学生在真实的情境中体会单片机的魅力，从而激发学生的好奇心和求知欲，增强学生学习兴趣。

（2）寻找生活中的单片机

随着社会的不断发展，我们的生活与单片机息息相关，应用单片机的例子随处可见，如路口的交通信号灯、各种家用电器等，都是由单片机来控制的，通过寻找大量生活中的实例，一方面让学生明白我们的生活离不开单片机，学好单片机对今后的工作生活有很大帮助，另一方面使抽象的知识具体化、形象化，有助于激发学生学习的积极主动性，提高学生学习兴趣。

4.2采用项目驱动式教学法

实训教学的目的是巩固课堂上所学的理论知识，培养学生的实际应用能力。在理论课上，传统的教学模式大都按照教材的章节讲解，从单片机系统的组成原理、单片机的指令系统等按部就班的叙述，知识点比较分散，学生学完后没有系统的概念，怎样让分散的知识点联系在一起，需要老师花心思去组织。项目驱动式教学法可以通过项目这条主线将零散的知识贯穿起来，让学生更容易掌握所学内容。

下面以8位流水灯为例实施项目教学：

第一步：明确项目的要求，用单片机的P2口控制8盏LED灯，使灯从LED1到LED8依次点亮，如此反复循环;

第二步：设计项目的硬件电路，学生可以利用仿真软件Proteus 进行硬件电路设计，这个过程可以使学生掌握单片机系统外围器件的接口技术;

第三步：编写项目的软件程序，利用KeilC51 的编译环境为硬件电路编写程序。首先让学生思考点亮LED灯需要使用哪些语句，其次提醒学生要让8盏灯依次点亮，可以使用移位语句来实现。软件设计时应着重培养学生的模块化程序设计思想，锻炼学生的编程思维和方法;

第四步：软硬件联合调试，将编写好并通过调试的程序加载到Proteus 软件中，进行联合调试，直到满足要求为止。在调试过程中应教会学生联调的方法，在遇到问题时，能找到问题所在并能正确解决;

第五步：在实验板上验证，当仿真调试通过后，学生可以将程序下载到实际的电路板上进行调试，让学生更加深刻的感受流水灯变化的效果，享受成功的喜悦，进而增强他们学好单片机的信心;

第六步：项目的拓展延伸，当学生对上面的内容完全理解后，要求学生完成以下两个项目：一是使灯从LED8到LED1依次点亮，如此反复循环。二是使灯从LED1到LED8依次点亮，再从LED8到LED1依次点亮，如此反复循环。在这个过程中，通过学生獨立完成项目，培养他们分析问题、解决问题的综合能力。

每个项目围绕一个任务目标进行相关知识点的讲解，项目中用到什么知识就讲解什么知识，用多少讲多少，在哪里用就在哪里讲，边讲边学，边学边练，让学生在完成整个项目的过程中领会知识点、锻炼编程思维，提高单片机应用能力。

4.3项目的选取应循序渐进

知识的获取和技能的培养是一个循序渐进的过程。在单片机实训教学过程中，为了让学生能够快速掌握编程的思想，选取项目是至关重要的，直接关系到实训的效果，为此应综合考虑项目的统筹设置、项目间的联系和层次递进，并遵循循序渐进的原则来选取合适的项目。

下面以“灯的变化”为例讲述我所选取的项目。

上面图表中选取的项目遵循了由易到难、由简单到复杂的学习规律，每个项目逐渐增加新的知识点，并配有一些练习项目，让学生有自我发挥的空间，通过自己的努力也有能力完成项目的任务，使学生有机会体验到成功的快乐，从而调动学生学习的积极性，增强学生学习的自信心，提高学生学习效率。

4.4实现项目中的任务应层层递进

当项目中要求实现的功能比较复杂时，教师应该教会学生将任务分解，先根据要求实现项目的基本功能，再一步一步将其他的功能添加进来，直到符合项目的总要求。比如项目“用8位数码管显示能调节时间的时-分-秒”，拿到项目后，首先分析项目，得出它的基本功能是显示时-分-秒，这部分程序相对比较简单，可以先编写好，然后再来解决“如何调节时间”，这里就要思考两个问题，一是如何选择位，二是如何调节每一位的值。在这个项目中，我们可以使用按键来控制，设置3个按键，一个控制“﹢”、一个控制“﹣”，一个控制“选位”，按“第一下”时间停止并且选择在“秒位”，按“第二下”选择在“分位”，按“第三下”选择在“时位”， 通过“﹢”键和“﹣”键对每一位的值进行调节，按“第四下”时重新计时。这样将较复杂的综合问题分解为若干个子问题后，使学生有切入点能够动手编程，程序上经过由浅入深，循序渐进，逐步提升，最终完成整个项目的功能要求。这不仅培养了学生分析问题、解决问题的能力，同时也大大提高了实训教学的质量。

5结束语

高职院校的实训教学对提高学生的综合能力、职业技能以及毕业生就业起着极其重要的作用，因此如何提高单片机实训教学质量，培养出社会需要的应用型人才，是我们广大电类专业老师需要认真思考的问题。

参考文献：

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