單片機(jī)課程教學(xué)改革與學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)

李娣娜+黃同+邵思飛

摘要：?jiǎn)纹瑱C(jī)教學(xué)改革一直強(qiáng)調(diào)教學(xué)要與實(shí)踐相結(jié)合，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實(shí)踐應(yīng)用能力。本文結(jié)合近幾年來(lái)我院?jiǎn)纹瑱C(jī)教學(xué)改革的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和學(xué)生應(yīng)用能力培養(yǎng)的探索，提出一些切實(shí)可行的改革新建議。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；教學(xué)改革與實(shí)踐；應(yīng)用能力

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）38-0028-02

單片機(jī)技術(shù)是電子類專業(yè)的一門(mén)核心課程，其應(yīng)用范圍涉及工業(yè)測(cè)控、智能儀器儀表、日用家電、個(gè)人信息終端及通信產(chǎn)品等領(lǐng)域，已成為現(xiàn)代電子系統(tǒng)中重要的智能化的核心部件之一，在全國(guó)的電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中被廣泛應(yīng)用。因此，近些年來(lái)，教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合的思想不同程度地得到各高校的重視與加強(qiáng)，許多文獻(xiàn)也曾報(bào)道單片機(jī)技術(shù)教學(xué)與改革的新思想、新內(nèi)容和新方法，旨在推動(dòng)教學(xué)改革中堅(jiān)持不懈地加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力和實(shí)踐能力，從而培養(yǎng)出與社會(huì)接軌的優(yōu)秀電子專業(yè)畢業(yè)生。我院自創(chuàng)建以來(lái)，就非常重視理論與實(shí)踐的結(jié)合，經(jīng)過(guò)作者和院系老師對(duì)教學(xué)實(shí)踐改革的努力嘗試與探索，總結(jié)出了一些簡(jiǎn)單可行的教學(xué)實(shí)踐改革體系，本文將主要針對(duì)我院?jiǎn)纹瑱C(jī)教學(xué)與實(shí)踐改革提出一些切實(shí)可行的新建議。

一、教學(xué)與實(shí)踐改革存在的問(wèn)題

1.教學(xué)方式有待改進(jìn)。在單片機(jī)的教學(xué)過(guò)程中，不少教師常常以單片機(jī)理論為教學(xué)的重中之重，實(shí)驗(yàn)常安排一些像清零程序、拆字程序、排序程序等與實(shí)踐結(jié)合不緊密的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，從而難以與實(shí)踐緊密結(jié)合起來(lái)，再加上一些教師強(qiáng)調(diào)筆試的重要性，勢(shì)必造成學(xué)生失去學(xué)習(xí)的興趣和積極性，將更多精力用于考試過(guò)關(guān)，而難以使理論知識(shí)得到實(shí)踐和應(yīng)用。例如，循環(huán)左移和右移指令的講解，只做理論上的推導(dǎo)，很難加深學(xué)生的印象，若能引入適當(dāng)?shù)腅DA技術(shù)將這個(gè)循環(huán)左移和右移過(guò)程形象地展示出來(lái)，既能加深學(xué)生的印象，還能提高其學(xué)習(xí)興趣。

2.傳統(tǒng)教學(xué)的內(nèi)容問(wèn)題。由于單片機(jī)教材與實(shí)際應(yīng)用有一定的差距，教材中提到的理論與實(shí)物已經(jīng)是幾年前的市場(chǎng)產(chǎn)品或者是面臨淘汰的產(chǎn)品，這樣就會(huì)使學(xué)生接觸到一些過(guò)時(shí)的知識(shí)，卻沒(méi)有看到新的改進(jìn)，從而在一定程度上影響了學(xué)生的知識(shí)面和實(shí)踐能力。實(shí)驗(yàn)課程體系驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)過(guò)多，綜合性、啟發(fā)性實(shí)驗(yàn)太少，沒(méi)有大型設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)，基本沒(méi)有對(duì)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力達(dá)到提高和訓(xùn)練。

3.學(xué)生對(duì)實(shí)踐和動(dòng)手缺乏積極性。不少學(xué)生對(duì)單片機(jī)的實(shí)踐性缺少認(rèn)識(shí)，不主動(dòng)參與實(shí)踐和設(shè)計(jì)，他們寧愿將時(shí)間放在英語(yǔ)考試或計(jì)算機(jī)等級(jí)考試上，卻對(duì)單片機(jī)技術(shù)的實(shí)踐和操作缺少興趣，因此，培養(yǎng)和調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性顯得尤為重要。

4.學(xué)校條件和經(jīng)費(fèi)的限制。在我們?nèi)緦W(xué)校，教學(xué)實(shí)踐改革除了以上三個(gè)問(wèn)題之外，還會(huì)受到其他重要客觀因素的阻礙，例如，電子技術(shù)迅速發(fā)展，需要投入更多的經(jīng)費(fèi)購(gòu)買(mǎi)先進(jìn)的教學(xué)器材和設(shè)備，同時(shí)也需要一些可以供教學(xué)展示的實(shí)物，再加上聯(lián)系校外企業(yè)供學(xué)生實(shí)習(xí)也需要一定的活動(dòng)資金，這些勢(shì)必給教學(xué)實(shí)踐帶來(lái)很大的影響，這些客觀條件在短時(shí)期內(nèi)仍然很難改觀。

二、教學(xué)實(shí)踐改革簡(jiǎn)單可行的幾點(diǎn)新建議

單片機(jī)教學(xué)實(shí)踐的過(guò)程不會(huì)一蹴而就，需要不斷作出改進(jìn)，不斷推陳出新，這樣才可以保證教學(xué)實(shí)踐工作的順利進(jìn)行。許多新的方法值得探索和大膽嘗試，我們經(jīng)過(guò)初步探索，總結(jié)出以下一些可行的新建議：

1.培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)的興趣。采用多種教學(xué)方法和手段培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)的興趣，例如：在單片機(jī)課堂教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)注重理論與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，在第一堂課給學(xué)生展示單片機(jī)制作的實(shí)物，如流水燈、電子琴等，使學(xué)生對(duì)單片機(jī)的應(yīng)用看得見(jiàn)、摸得著，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在講述具體抽象內(nèi)容之前，采用Proteus等仿真軟件將教材中的實(shí)例或?qū)嶋H工程案例中用到此知識(shí)點(diǎn)的電路進(jìn)行仿真驗(yàn)證，讓學(xué)生有個(gè)感性認(rèn)識(shí)，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。在教學(xué)中采用啟發(fā)式、討論式的教學(xué)方法，改變滿堂灌的教學(xué)方法，讓學(xué)生從“讓我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”。

2.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。在課堂教學(xué)中，選用新版的、內(nèi)容豐富的優(yōu)秀教材，力求做到縱觀全書(shū)，抓住關(guān)鍵，勤于總結(jié)，將具體內(nèi)容與工程實(shí)踐案例相結(jié)合，對(duì)實(shí)際應(yīng)用中的重難點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行精講，提出一些與工程實(shí)際應(yīng)用密切相關(guān)的問(wèn)題來(lái)引導(dǎo)學(xué)生積極思考，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表見(jiàn)解，活躍課堂氛圍。在實(shí)踐教學(xué)中除驗(yàn)證性和簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)外，加入課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，在具體實(shí)施中以“學(xué)生為中心，教師為輔”的教學(xué)模式。同時(shí)向?qū)W生介紹單片機(jī)應(yīng)用的優(yōu)秀網(wǎng)站，引導(dǎo)學(xué)生充分利用豐富的網(wǎng)絡(luò)資源，了解當(dāng)前有關(guān)單片機(jī)的新書(shū)訊、新技術(shù)和新發(fā)展，以此來(lái)拓寬學(xué)生的知識(shí)面，延伸和補(bǔ)充課堂之外的教學(xué)內(nèi)容，豐富和拓展單片機(jī)課程的學(xué)習(xí)，為學(xué)生將來(lái)獨(dú)立進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì)打下良好基礎(chǔ)。

3.鼓勵(lì)學(xué)生展示自己的成果。其實(shí)在各班的學(xué)生中，都不缺乏對(duì)單片機(jī)設(shè)計(jì)有著濃厚興趣的同學(xué)，那么就可以在全班范圍內(nèi)以小組為單位開(kāi)展一些單片機(jī)的設(shè)計(jì)工作，例如以各宿舍為單位，這些同學(xué)平時(shí)接觸和共同探討的機(jī)會(huì)比較多，可以讓那些敢于動(dòng)手，積極表現(xiàn)的同學(xué)起到帶頭作用，然后爭(zhēng)取到少量活動(dòng)資金，建立興趣小姐，就可以在教師的引導(dǎo)下，讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)和參與單片機(jī)技術(shù)的設(shè)計(jì)實(shí)踐了。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的努力后，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生自行上講臺(tái)展示各小組的設(shè)計(jì)成果，這樣不僅可以提高學(xué)生的積極性，還可以讓教師和學(xué)生做到教學(xué)相長(zhǎng)。

4.請(qǐng)高校研究生作有趣易懂的產(chǎn)品設(shè)計(jì)報(bào)告。以往常有教師向院上提出應(yīng)該多請(qǐng)專家給學(xué)生作專題報(bào)告以拓展學(xué)生的知識(shí)面，盡管學(xué)院作出了一定的努力，然而許多國(guó)內(nèi)專家總是忙于手頭工作，或者因?yàn)槁烦虇?wèn)題，最后不能完成這一愿望，即便有的專家過(guò)來(lái)作完報(bào)告，卻也難以收到預(yù)期的效果，一些學(xué)生往往反映太過(guò)深?yuàn)W，或者難于理解，或者與所學(xué)知識(shí)關(guān)聯(lián)不大。對(duì)此，我們可以請(qǐng)來(lái)高校一些發(fā)表過(guò)優(yōu)秀論文的研究生，利用周末過(guò)來(lái)講解和展示他們的設(shè)計(jì)成果，這些研究生往往非常樂(lè)意奉獻(xiàn)自己的論文成果，因此講解得較為詳細(xì)具體，并且可以做到淺顯易懂，而本科生在具有一定理論基礎(chǔ)情況下都能聽(tīng)懂。例如，上次一個(gè)高校的研究生給學(xué)生講解LED點(diǎn)陣顯示屏的原理和設(shè)計(jì)，學(xué)生們聽(tīng)后產(chǎn)生了濃厚的興趣，這樣很容易激發(fā)學(xué)生實(shí)踐和動(dòng)手的激情，并且把這份激情投入到以后的單片機(jī)設(shè)計(jì)和工作中去。

5.考核方式改革。通常來(lái)說(shuō)，考核就是對(duì)教師教學(xué)效果的檢驗(yàn)和學(xué)生水平的測(cè)試，同時(shí)也是督促和激發(fā)學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)的原因和動(dòng)力。在單片機(jī)的教學(xué)與實(shí)踐改革過(guò)程中，我們提出了一種注重實(shí)踐能力和應(yīng)用能力培養(yǎng)的考核方式，課堂考勤占10%，平時(shí)成績(jī)占40%，期末考試占50%，平時(shí)成績(jī)的評(píng)定進(jìn)行量化。這種考核方式突出的特點(diǎn)是平時(shí)成績(jī)比例為我院最高，同時(shí)對(duì)其考核將一半的分值設(shè)定為實(shí)驗(yàn)成績(jī)，并對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的具體表現(xiàn)從實(shí)驗(yàn)態(tài)度、完成實(shí)驗(yàn)的情況、實(shí)踐動(dòng)手能力和課程設(shè)計(jì)等幾方面進(jìn)行量化。

單片機(jī)技術(shù)課程的教學(xué)與實(shí)踐改革是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，特別是對(duì)學(xué)生加強(qiáng)實(shí)踐應(yīng)用能力更不是一件容易的事情，因此需要教師改變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念，積極主動(dòng)地參與實(shí)踐教學(xué)，并且努力培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實(shí)踐積極性，只要努力探索和尋求新方法新思路，總可以使得單片機(jī)的教學(xué)與實(shí)踐改革很好地得以進(jìn)行，使學(xué)生的單片機(jī)應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力得到很大提高。

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基金項(xiàng)目：延安大學(xué)西安創(chuàng)新學(xué)院提高學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的研究與實(shí)踐教改項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：JG1208。

作者簡(jiǎn)介：李娣娜（1982-），女，陜西富平人，講師，研究生，研究方向：電子技術(shù)教學(xué)及信號(hào)處理、單片機(jī)等方面的研究；黃同（1980-），男，河南南陽(yáng)人，講師，研究生，研究方向：小波分析、現(xiàn)代信號(hào)處理和系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)；邵思飛（1965-），男，陜西榆林人，本科，教授，主要從事電子技術(shù)教學(xué)及納米材料研究。