微控制器技術(shù)實踐教學方法改革探討

【摘 要】微控制器技術(shù)是電子、機電、自動化甚至醫(yī)學影像等專業(yè)開設的一門專業(yè)課程，該課程是一門對實踐技能要求較高的綜合性課程，要求學習者有較強的動手操作能力?，F(xiàn)有課程中的實踐教學部分已大大落后于微控制器技術(shù)發(fā)展的要求，這里對微控制器技術(shù)課程中的實踐教學提出了改革意見。

【關(guān)鍵詞】微控制器；實踐教學；改革

0.引言

隨著智能化電子產(chǎn)品的普及，微控制器的應用也得到了空前的發(fā)展，各職業(yè)院校紛紛開設了微控制器技術(shù)課程。微控制器技術(shù)是一門結(jié)合了硬件設計與軟件開發(fā)的綜合性課程，涉及的理論知識包括電子技術(shù)、傳感技術(shù)、程序設計開發(fā)等等，課程有很強的實踐性，由于相關(guān)知識面廣、實踐操作性強，學習起來有相當?shù)碾y度。

1.傳統(tǒng)實踐教學的局限性

微控制器技術(shù)課程中，實踐教學占很大的比例，部分專業(yè)甚至有專門的微控制器實訓課程，用于完成大型的實踐項目。有效的實驗和實踐教學可以增強學習興趣，幫助學習者更好的掌握理論知識，訓練學習者動手實踐能力，提高學習效率[1]。

然而傳統(tǒng)的實驗和實訓方法有其無法克服的局限性，不利于調(diào)動學習者的積極性，具體表現(xiàn)為：

（1）實驗性質(zhì)多為功能驗證[2]：功能驗證性實驗，是指由教學者設計電路功能、繪制電路圖、編寫好程序、學習者使用準備好的實驗器材，按圖連線、寫入程序語句，并按要求操作，驗證微控制器功能的實驗。在實驗過程中，學習者只需按圖索驥，具備一定的操作技巧，即可完成實驗。

（2）實驗和實訓項目單一：微控制器技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)日趨成熟，但學校開展的實踐項目還是幾年前一直沿用的那些，缺乏新意與實用性，很難激起學習者的興趣。

（3）實踐內(nèi)容狹窄：實驗教學目前更集中在兩個方面，一是根據(jù)實驗要求編寫指令程序，二是通過仿真軟件，模擬微控制器電路運行功能。這樣，實驗內(nèi)容局限在軟件編寫，或是計算機的仿真技術(shù)，對于實際的微控制器硬件電路的實踐涉及極少，導致學習者在實際應用中缺少解決問題的經(jīng)驗和能力。

目前，微控制器技術(shù)的實踐教學方法，缺乏對學習者的硬件設計能力、安裝調(diào)試能力、大中型項目程序指令編寫能力的綜合訓練，學習者在學習的過程中，既沒有被激發(fā)學習的興趣，也沒有動手實踐的機會，學習效率大打折扣。

2.實踐教學改革方向

微控制器技術(shù)課程對實踐動手能力的要求非常強，在實踐課程的教學中，要注意針對學習者基本實踐技能、開發(fā)設計思維、解決實際問題的綜合性能力進行培養(yǎng)和訓練。微控制器技術(shù)實踐教學改革可以從以下方面著手：

（1）區(qū)分實踐教學性質(zhì)，有目的性安排實踐內(nèi)容：在教學中，首先需要區(qū)別開課內(nèi)實作、實驗和實訓的課程性質(zhì)，以便有針對性的設計實踐內(nèi)容。課內(nèi)實作是在理論教學之余，課堂內(nèi)完成的基本操作性實踐，時間有限，以驗證性的硬件連接或程序指令輸入為主；實驗則可以在完成某一階段的理論教學后，由學習者按照實驗任務要求，根據(jù)課堂案例，通過獨立的硬件設計連接、軟件編程調(diào)試實現(xiàn)微控制器功能；實訓是大型綜合性應用，需要學習者綜合理論知識，自主設計硬件電路，完成安裝、編程、調(diào)試的任務，以實現(xiàn)智能電子產(chǎn)品功能的實踐操作。三種實踐教學的性質(zhì)對應的實踐內(nèi)容分別為基本操作、技能應用、創(chuàng)新實踐，逐層遞進。

（2）改革實踐命題方式，鼓勵學習者自主擇題：在實驗與實訓課程教學中，學習者通常接受指定命題的實踐任務，這非常不利于激發(fā)學習的興趣。對于不同學習程度的學習者來說，毫無頭緒久攻不下的實踐項目，或者一看即知，都會降低學習者的積極性。最好根據(jù)學習程度，準備由易到難的實踐項目組，學習者根據(jù)自身能力水平和興趣選擇合適的任務。對于有能力的學習者甚至應該鼓勵他們充分創(chuàng)新，解決實際問題。

（3）以仿真為手段，以實際電子產(chǎn)品為目的：在實踐教學過程中，許多教師已經(jīng)意識到實驗設備的更新跟不上電子技術(shù)的發(fā)展速度了，于是仿真軟件被大量應用到實踐教學中。仿真軟件雖然能模擬電路性能，但由于其參數(shù)都為理想化參數(shù)，與實際硬件參數(shù)還有區(qū)別，學習者通過仿真軟件學到的技能在面對實際產(chǎn)品時往往體現(xiàn)出束手無策。因此在實踐課程教學中引入仿真軟件，只是作為實現(xiàn)最終教學目的的輔助手段，學習者是否真正掌握微處理器技術(shù)的實踐知識仍應以實現(xiàn)電子產(chǎn)品實物為準。

（4）引入創(chuàng)新課題、引導學習興趣：把目光局限在實驗教材上學習者的能力與興趣不能得到充分發(fā)揮。為了提高大學生的實踐技能，鼓勵大學生科技創(chuàng)新，相關(guān)企業(yè)、各省市、國家紛紛投入資金和精力舉辦各種科技比賽，微控制器技術(shù)在電子產(chǎn)品中的廣泛應用使其在科技大賽中占據(jù)了重要的席位。鼓勵學習者參加科技比賽，將實踐教學延伸至課外，有利于引導學習者發(fā)展創(chuàng)新技術(shù)能力，提高學習者的學習能力與實踐操作技能。

（5）改進考核方式，提高實踐操作在微控制器技術(shù)考評中的比例：由于實踐在期終考評中所占比例極少，而且實踐考核也常常以最終的實踐報告作為評分依據(jù)，導致學習者對自己缺乏實踐操作技能的現(xiàn)象無動于衷[3]，這對于學習者提高操作技能，綜合利用理論與實踐知識是極為不利的。比起報告，實踐考核更注重的應該是學習者發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，過程才是實踐考核的依據(jù)。只有實踐操作在課程考評中占據(jù)重要的比重，學習者才會真正重視實踐教學。

3.結(jié)語

實踐教學的質(zhì)量決定著微控制器技術(shù)課程的教學質(zhì)量。在日常的實踐教學工作中，教師要及時總結(jié)經(jīng)驗，逐步施行改革方案，不斷完善實踐教學方法，提高學習者的實踐技能和創(chuàng)新意識。隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，微控制器技術(shù)也在不斷進步，實踐教學方法的改革也必須要生產(chǎn)技術(shù)一同發(fā)展，以適應社會發(fā)展的需要。

【參考文獻】

[1]張?zhí)K玲.面向?qū)W習者自主建構(gòu)的游戲化學習情境設計[D].山東師范大學，2010.

[2]楊宏.單片機實驗教學的改革與探討[J].科技資訊，2008.24：167-168.

[3]廖平.單片機實驗教學的改革[J].實驗室研究與探索，2004.07：36-38.