關于電子設計大賽的單片機實踐教學改革研究

李平

摘 要：全國大學生電子設計大賽是面向全國高等院校相關專業(yè)學生的競賽項目，它已經(jīng)成為衡量學生實踐動手能力的重要標尺，得到了高等教育界和社會的普遍認可。有關的電子大賽項目關系到相關課程如單片機、電工電子等課程的教學內(nèi)容，尤其是對單片機實踐教學改革起到促進作用，為學生的實踐創(chuàng)新能力搭建了一個良好的平臺。

關鍵詞：單片機 實踐教學 電子設計大賽

中圖分類號：G402 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）05（c）-0097-02

電子設計大賽的單片機實踐教學改革的研究目的是在于培養(yǎng)和提高學生的實踐動手能力和創(chuàng)新能力。在整個教學過程中教師要改變傳統(tǒng)的教學模式，引導學生自覺地投入學習中去。引導學生自己動手制作電子小產(chǎn)品，讓他們感受到整個系統(tǒng)的開發(fā)過程，在實踐中加深對理論的理解，完成一個作品，就會有一定的成就感，將被動學習轉(zhuǎn)換為主動學習。這就要求對師資隊伍、實踐教學內(nèi)容、教學方法、教學模式等方面有更高的要求。

目前，各高校相關專業(yè)普遍開設了單片機原理這門課程，但是單片機的實踐教學還存在一些問題。

（1）實踐教學內(nèi)容和考核方法應優(yōu)化。多數(shù)院校單片機實踐課程主要以實驗臺或開發(fā)板為主，整個實驗課程的弊端如下：①實驗內(nèi)容需要優(yōu)化。實驗課上的內(nèi)容往往根據(jù)實驗臺或開發(fā)板上設計的項目安排實驗內(nèi)容，導致內(nèi)容比較零散，每個內(nèi)容之間沒有相互的聯(lián)系，多知識點相結(jié)合的實驗少，并且多為驗證性實驗，實際意義并不是很大。內(nèi)容是固定的，學生的創(chuàng)新思維被限制了。②學生的動手能力得不到鍛煉。實驗臺或開發(fā)板的電路多數(shù)都是設計好的，尤其是開發(fā)板。學生在上實驗課時，都是根據(jù)現(xiàn)成的電路進行程序編寫，直接就進入了軟件部分，硬件部分幾乎沒有得到鍛煉，導致學生對于整個系統(tǒng)的設計理解得不夠全面。③考核方式單一。一般情況下，考核都是教師安排好考試內(nèi)容，學生根據(jù)題目去完成，這樣部分學生的真實能力得不到發(fā)揮。

（2）實驗室建設不夠完善。多數(shù)院校的單片機的實驗室主要配置為計算機和單片機學習開發(fā)板或單片機實驗臺。如果學生想要自己動手設計電路并焊接電路，只能先到電工電子實驗室去完成，然后才能到單片機實驗室去編程調(diào)試，要想完成整個電路的設計，得不斷地在兩個實驗室去試驗，這樣浪費時間又不方便。

（3）教師的實踐能力有待提高。目前，很多高校的教師一畢業(yè)就進入學校從事教學工作，沒有一定的企業(yè)經(jīng)歷，在實踐課上也是邊摸索邊實驗，然后再教授給學生，對于一些綜合難度的實踐指導工作很難勝任。

針對以上的一些問題，主要解決的主要內(nèi)容如下。

（1）加強實踐教師隊伍的建設。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，單片機發(fā)展起著非常重要的作用。但目前為止，很多高職高專院校的教師理論知識跟不上單片機的發(fā)展，實踐教學較薄弱。這就要求教師有一定的企業(yè)實踐經(jīng)驗，要求教師不斷地擴寬自己的知識面，有機會去企業(yè)實習深造，將新內(nèi)容、新技術(shù)帶到課堂來。

（2）基于大賽內(nèi)容豐富實踐教學：①優(yōu)化實踐教學內(nèi)容和考核方式。主要以科研項目或往屆電子設計大賽作品為主要的實踐教學內(nèi)容，每個設計題目分別設置基本要求和拓展要求，以項目教學法多種教學手段為輔，使學生在完成整個工作任務的教學過程中進行學習。增加一些在生產(chǎn)生活中可能運用到的真實案例和最新的單片機理論知識，通過實際案例將抽象的理論具體化。單片機實踐教學考核重點是學生技術(shù)應用能力的掌握程度。改革過去主要以試卷成績?yōu)橹鞯目己四Ｊ剑扇「酉到y(tǒng)、合理并與實踐教學內(nèi)容和教學方法相適應的多樣化考核方式，促進學生實踐創(chuàng)新能力的發(fā)展與提高。②摒棄傳統(tǒng)的實驗箱（臺），推廣應用仿真軟件，改變傳統(tǒng)的單片機實驗臺和單片機學習開發(fā)板的實驗教學。目前多數(shù)院校的單片機實踐教學都是采用以上兩種方式進行授課的，單片機學習開發(fā)板的弊端是硬件電路不需要學生設計，只需要學生會編寫開發(fā)板上能實現(xiàn)的程序，學生在硬件上得不到鍛煉，動手能力大大減弱，不能激發(fā)學生的興趣。單片機實驗臺學生只能學習簡單的電路連接，不能提高學生的硬件電路設計能力，也不能使學生了解整個系統(tǒng)的完成過程。proteus仿真軟件不僅方便了學生的硬件電路設計，而且激發(fā)了學生創(chuàng)新能力，又降低了單片機的學習成本。③結(jié)合電子設計競賽，改進單片機實踐教學模式。傳統(tǒng)的實踐教學模式是教師根據(jù)實驗臺（實驗板）上的模塊布置實驗內(nèi)容，這個過程枯燥乏味。將科研項目或往屆電子設計競賽的作品（如水溫控制系統(tǒng)等）帶進課堂，激發(fā)學生對單片機課程的學習興趣。讓學生自主地學習，可以先上網(wǎng)查找資料，或者通過分組分工共同完成整個作品，教師在整個過程中起指導作用，最后教師進行評價總結(jié)。④實驗室建設。實驗室不僅每臺計算機要配備keil編譯軟件和proteus仿真軟件，還要配備電烙鐵、焊錫、導線、常用的電子元件等，使學生在學習的過程中先自己設計電路，然后通過仿真軟件進行仿真，成功后再自己在洞洞板上焊接電路，調(diào)試成功后自主編寫程序每個項目耗時時間長，開放實驗室，學生能夠利用課余時間進入實驗室。

近年來，筆者學院已成功舉辦4屆職業(yè)技能大賽，學生參賽踴躍，參與度廣，效果明顯。自2012年至今，該院組織學生參加了3屆“大學生電子設計大賽”。通過參加全省職業(yè)技能大賽，磨練了學生愛崗敬業(yè)、吃苦耐勞、誠實守信、遵紀守法的職業(yè)品格，獲得社會廣泛好評。用人單位普遍認為該院畢業(yè)生職業(yè)素質(zhì)高，職業(yè)技能強。

參考文獻

[1] 高明亮.結(jié)合電子設計競賽的單片機實踐教學改革研究[J].中國電力教育，2012（20）：103.

[2] 彭玉興，余永輝.電子設計競賽對單片機實驗教學改革與創(chuàng)新啟示[J].職業(yè)教育研究，2009（3）：118-119.