提高單片機實踐能力方式方法的改革

張冬梅

沈陽工業(yè)大學(xué) （遼陽 111003）

單片機自上世紀(jì)70年代問世以來，已廣泛地應(yīng)用在各個方面。單片機技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用水平已成為一個國家工業(yè)化、智能化發(fā)展水平的標(biāo)志之一。目前，國內(nèi)的所有的工科院校，無論是本科層次，還是職業(yè)技術(shù)學(xué)院，不僅是電類專業(yè)，許多非電類專業(yè)都無一例外地開設(shè)了單片機課。

1 問題與不足

實踐教學(xué)是單片教學(xué)過程的重要環(huán)節(jié)，是學(xué)生對理論知識內(nèi)化和升華的重要手段。但目前許多高等學(xué)校，單片機實踐主要以實驗教學(xué)為主，傳統(tǒng)的單片機實驗均以單片機實驗箱或者單片機技術(shù)開發(fā)裝置為實驗器材，開設(shè)的實驗大多數(shù)屬于驗證性實驗和訓(xùn)練性實驗，學(xué)生根據(jù)實驗指導(dǎo)書進行操作，教學(xué)內(nèi)容不足，整個過程中，學(xué)生往往很被動，學(xué)生沒有循序漸進地去思考實驗的意義，而且與實際應(yīng)用不接軌，以實驗為核心的單片機實踐教學(xué)方法、手段遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實際需求。在單片機的實踐教學(xué)中，應(yīng)以項目需求導(dǎo)入相關(guān)知識點，以電子產(chǎn)品設(shè)計作為任務(wù)，在任務(wù)實施過程中掌握課程所需的應(yīng)用技能和知識點，培養(yǎng)分析問題和解決問題的思維和方法。

2 改革目標(biāo)

要想從根本上解決問題，應(yīng)該根據(jù)培養(yǎng)能力的要求，建立單片機實踐教學(xué)體系，加強單片機實踐教學(xué)建設(shè)，進一步深入研究實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的內(nèi)容，以提高學(xué)生的工程實踐能力，創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)、分析、綜合、創(chuàng)新和獨立完成設(shè)計調(diào)試系統(tǒng)任務(wù)的能力。充分挖掘?qū)W生的創(chuàng)造潛力，培養(yǎng)學(xué)生團隊合作能力，培養(yǎng)社會需要的適應(yīng)能力強的高水平、高素質(zhì)的單片機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)人才。解決的關(guān)鍵問題：第一是調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，充分意識單片機課程的重要性。第二有良好的實驗室硬件設(shè)施基礎(chǔ)。第三要有較新的技術(shù)，新穎的教學(xué)方法。第四教師自身的知識儲備。

3 改革方式

3.1 多渠道開放實驗室

(1)實驗室開放方法

①教學(xué)周：執(zhí)行實驗教學(xué)，完成正常實驗教學(xué)基礎(chǔ)上，大力增加設(shè)計性實驗，逐步過渡到所有實驗均為設(shè)計性實驗；開設(shè)內(nèi)容豐富的單片機課程設(shè)計教學(xué)，課程設(shè)計是學(xué)好本門課程的重要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識的過程，是知識轉(zhuǎn)化為能力和能力轉(zhuǎn)化為工程素質(zhì)的重要階段；根據(jù)“2+1”人才培養(yǎng)方案，以提高學(xué)生的工程實踐能力，創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生的獨立編寫、調(diào)試軟件、設(shè)計單片機應(yīng)用系統(tǒng)的能力為目標(biāo)，完成單片機應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)教學(xué)。

②雙休日：打破傳統(tǒng)的理論選修課觀念，試行開設(shè)跨專業(yè)實驗選修課─—單片機原理及應(yīng)用。開設(shè)選修課程主要針對大一、大二學(xué)生以及對單片機應(yīng)用有興趣的跨專業(yè)學(xué)生，以學(xué)生自己動手為主，老師輔助性指導(dǎo)；開設(shè)跨專業(yè)實驗選修課，為那些其他專業(yè)對單片機應(yīng)用有興趣的學(xué)生提供實踐基地。在教學(xué)中應(yīng)努力開發(fā)和充分利用單片機實驗室，使實驗室成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的重要陣地，讓實驗室為提高學(xué)生的整體素質(zhì)發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

③課余時間：對于學(xué)有余力的同學(xué)，成立單片機課外學(xué)習(xí)小組。實驗室采取完全開放式，成員自主學(xué)習(xí)，學(xué)生可自選實驗題目進行自主性實驗。也可為大一、大二學(xué)生提前學(xué)習(xí)單片機系統(tǒng)設(shè)計提供環(huán)境和場地。

(2)實驗室開放意義

①通過開放實驗室，充分認(rèn)識實驗教學(xué)的作用。理論教學(xué)與實驗教學(xué)不是主從關(guān)系，主輔關(guān)系，而是辨證統(tǒng)一的關(guān)系，是兩個相對獨立、相互依存、又相互促進的教學(xué)體系。

②通過開放實驗室，多方位的發(fā)現(xiàn)問題。在教學(xué)計劃的制訂和修訂中，應(yīng)充分體現(xiàn)實驗教學(xué)應(yīng)有的重要地位。保持與理論教學(xué)學(xué)時的恰當(dāng)比例；無論是獨立設(shè)課的實驗教學(xué)環(huán)節(jié)還是非獨立設(shè)課的實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，均必須有獨立的實驗教學(xué)大綱，明確能力培養(yǎng)目標(biāo)等。

③改變傳統(tǒng)觀念，促進實驗室建設(shè)。要改變實驗教學(xué)依附、從屬于理論課，實驗教學(xué)內(nèi)容各自獨立、零散、重復(fù)的現(xiàn)狀，根據(jù)“平臺+模塊”課程結(jié)構(gòu)體系的人才培養(yǎng)模式的要求重組實驗教學(xué)項目和內(nèi)容。

3.2 改善實踐教學(xué)內(nèi)容

單片機的實踐教學(xué)由基礎(chǔ)性實驗、擴展性實驗、綜合實驗設(shè)計、創(chuàng)新性實驗、課程設(shè)計、實訓(xùn)環(huán)節(jié)幾部分組成，各部分針對課程的重點內(nèi)容和難點有層次有步驟的由淺入深的開設(shè)，以提高學(xué)生的工程實踐能力，創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生的獨立編寫、調(diào)試軟件、設(shè)計單片機應(yīng)用系統(tǒng)的能力。實現(xiàn)實驗室的實踐教學(xué)功能：實驗內(nèi)容由基本驗證性實驗過渡到設(shè)計性、綜合性實驗，再到開放性自主實驗，實驗室全天開放，學(xué)生可自選實驗題目進行自主性實驗，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力及新器件、新技術(shù)的應(yīng)用能力。重點是大力增加設(shè)計性實驗，逐步過渡到所有實驗均為設(shè)計性實驗，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，開拓思維，培養(yǎng)探索精神和提高創(chuàng)造能力。

3.3 將理論課向?qū)嵱?xùn)課轉(zhuǎn)型

合理的實訓(xùn)教育是電氣類教育的一個重要組成部分，要提高實訓(xùn)教學(xué)效果，增強學(xué)生的動手能力和操作技能水平，需要多方面的努力。實訓(xùn)基地是實訓(xùn)教學(xué)過程實施的實踐訓(xùn)練場所，其基本功能為：完成實訓(xùn)教學(xué)與職業(yè)素質(zhì)訓(xùn)導(dǎo)、職業(yè)技能訓(xùn)練與鑒定的任務(wù)，并逐步發(fā)展為培養(yǎng)高等職業(yè)教育人才的實踐教學(xué)、職業(yè)技能培訓(xùn)、鑒定和高新技術(shù)推廣應(yīng)用的重要基地。不斷總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗，探討和研究教學(xué)方法，盡職盡責(zé)，就可以全面地提高應(yīng)用型人才培養(yǎng)，把工作做得越來越好。

3.4 建立競賽培訓(xùn)基地

全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽是教育部倡導(dǎo)的大學(xué)生學(xué)科競賽之一；有助于學(xué)生工程實踐素質(zhì)的培養(yǎng)、提高學(xué)生針對實際問題進行電子設(shè)計制作的能力；利用寒暑假時間，將單片機實驗室作為電子大賽的實訓(xùn)基地，組織競賽培訓(xùn)學(xué)習(xí)班，全天開放實驗室，選拔優(yōu)秀學(xué)生，為參加“全國電子大賽”、“挑戰(zhàn)杯”等競賽奠定基礎(chǔ)。

4 預(yù)期效果

(1)完成單片機實驗教學(xué)內(nèi)容改革，大力增加設(shè)計性實驗，逐步過渡到所有實驗均為設(shè)計性實驗，以提高自動化系全體學(xué)生的工程實踐能力，創(chuàng)新能力。

(2)通過開設(shè)選實驗修課程，使得大一、大二學(xué)生以及對單片機應(yīng)用有興趣的跨專業(yè)學(xué)生，提前達(dá)到對知識的靈活掌握。

(3)針對本專業(yè)學(xué)有余力的學(xué)生，成立單片機課外學(xué)習(xí)小組，擴大學(xué)生管理學(xué)方面的知識面,開闊學(xué)生的視野。

(4)成立假期培訓(xùn)班，對學(xué)生采取個別輔導(dǎo)、全面培養(yǎng),使學(xué)生以先進帶動后進。參與課題研究，使他們能參加各種可能的競賽并找到好的工作單位。

5 結(jié)語

單片機課程是電氣電信類專業(yè)學(xué)生最重要的專業(yè)核心課,如何協(xié)調(diào)好單片機課程的課堂教學(xué)和實踐動手能力之間的關(guān)系，一直是單片機教學(xué)工作者長期討論的課題?，F(xiàn)有的教學(xué)模式對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)具有一定的局限性，結(jié)合該課程實踐性、應(yīng)用性強的特點，經(jīng)過以上對單片機實踐教學(xué)體系的改革，可以達(dá)到較好的實現(xiàn)提高學(xué)生實踐能力的目的。

[1]陳剛.單片機實踐教學(xué)的問題與對策[J].安徽電氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報刊，2005,10(3)：113-116.

[2]周向紅，李建軍.單片機實踐教學(xué)的探討與研究[J].實驗技術(shù)與管理，2007,24(7)：120-122.