創(chuàng)新設計型實驗在實驗實踐教學中的應用

張寶健 梁麗勤

摘 要：《單片機原理及應用》是一門綜合性、實踐性都非常強的專業(yè)課程，改文主要結合自己的教學經驗，針對《單片機原理與接口技術》課程的實驗教學現狀和傳統(tǒng)教學存在的弊端，以提高學生的實踐能力，自主學習能力和協作學習為目的，闡述了實驗教學設計的思路和方法，從而使學生具備一定的創(chuàng)新能力。

關鍵詞：實驗教學；實踐能力；單片機實驗

1 引言

在單片機理論學習過程中，實驗是必不可少的重要實踐環(huán)節(jié)。學生可以通過實驗對單片機的工作原理及特性形成直觀、完整、系統(tǒng)的認識；令一方面，可以加深學生對課程內容的理解，使其更好地掌握單片機的原理及應用技術[1]。

由于該課程是一門理論和實踐應用性都很強的課程。要較好地掌握單片機，除了具有單片機、電子技術的基本知識外，更重要的是通過實踐過程，真正掌握單片機軟、硬件的有機結合和應用能力。那么如何在有限的課時之內盡可能提高單片機實驗教學效果、加深學生對單片機技術原理的認識并提高學生的動手能力和創(chuàng)新能力，是一個大家普遍關注的事情[2]。

2 單片機實驗教學的基本思路

《單片機原理與接口技術》是電子類學科中實踐性較強的一門課程，扎實的理論教學必須以豐富的實驗教學為依托[3]。教學設計的出發(fā)點是學生，它所設計的教學目標要考慮教學過程這一系統(tǒng)的要求，又要考慮學生在認知、社會、個性等方面的特點和狀況。

傳統(tǒng)的實驗教學，忽視學生通過什么樣的方法和策略來學習，一知半解、死記硬背，出現低分低能甚至“高分”低能，掩蓋了學生學習中存在的問題，致使學生的學習缺陷、知識缺陷暴露在往后的就業(yè)和工作中。因此，這種教學方法由于忽視了對學生的動手能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，若不加以改進，很難培養(yǎng)出適合社會需要的高精尖人才。

3單片機實驗教學的改進與創(chuàng)新

3.1 增強基礎型實驗，為提高打下基礎。

由于剛剛接觸本課程的學生，絕大多數的理論基礎還是比較薄弱，因此對于基礎型實驗，注重提高實驗教學的理論層次，讓學生掌握單片機原理實驗中的基本概念、基本電路和基本方法，建立起綜合運用各種實驗調試方法與技能的自信心。每次實驗課，學生以小組為單位，每組成員獨立完成實驗電路圖設計、導線連接、程序的調試與實驗報告的書寫，實驗完成后每位學生都必須分析程序并遞交實驗報告。在課程結束之前，安排一定的設計性實驗進行實驗考核，作為實驗成績的評定標準。

3.2 增加設計性實驗，提高學生的綜合設計能力

在挑選實驗項目的過程中，要做到因材施教。由于每一位同學理論學習的接受能力以及動手能力都存在差異，實驗教師要根據各種層次的同學，在實驗項目的難易選擇上要有梯度。修訂實驗教學大綱，增加綜合性設計性實驗，培養(yǎng)學生自主學習、獨立操作的綜合實驗能力。組織專家進行論證，及時調整實驗項目，使實驗內容更加符合綜合性、設計性實驗的要求。逐步增加含綜合性、設計性實驗課程的比例，逐步增加綜合性、設計性實驗的項目數。

在教師層面上，應當堅持以“能力為本位”的原則組織實驗教學，注重實驗方法的改進，充分發(fā)揮學生學習的積極性和主體作用，強調因材施教，追求實效。

3.3 積極參加單片機競賽活動

學習的目的在于應用。目前，國家對在校大學生實踐實戰(zhàn)能力培養(yǎng)的力度在逐年加大，這體現在全國各地舉辦越來越多的單片機技術技能大賽以及電子設計類競賽。

諸如，機械設計大賽、機器人大賽、空中機器人大賽等等。目前，我校參加并舉辦的大賽有光電設計競賽、程序設計大賽等，許多同學在大賽中取得了優(yōu)異的成績。這些大賽不僅開闊了學生的視野，拓寬了他們的知識面，而且使他們建立起競爭的意識，更重要的是為各個高校間提供了相互學習借鑒的機會。

3.4 建立綜合實驗成績給定機制

實驗成績從一個方面也可以激發(fā)學生的學習興趣，所以如何對學生的實驗成績給出合理的答案，也是一個重要的問題。這里，采用平時操作+實驗報告+上機測試，相結合 的方法來給定最終的成績。同時實驗指導教師在學生實驗課期間對學生具體的實驗理論掌握情況進行隨機抽查，并作為實驗成績的參考。

3.5 增設開放性實訓實習基地

實行開放式實驗教學，建立開放性實訓基地是正常單片機實驗教學的有力補充，其目的是讓學生在掌握有關知識和技能的同時，獲得較高的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。在這些實驗室里，學生利用現有的實驗設備，自選實驗課目，自己選擇和組合實驗儀器設備，自己確定實驗方法和步驟，進行課本知識以外的實驗，大大拓寬了自身的知識面。近些年來，我院實驗室增加了以電子設計、單片機應用為目的的實習實訓基地，這些基地為學生課下進行自我提高提供了良好的物質基礎。通過長期的積累，這些同學往往會在各類電子競賽上取得優(yōu)異的成績。

4 結束語

實踐證明，開放性創(chuàng)新實驗教學已取得良好的效果。在各項教學評估中深受專家和領導的好評，成為我系的教學改革亮點，也為學院贏得了良好的教學聲譽。為全院的實驗教學、理論教學及素質教育改革提供了寶貴的經驗。因此掌握科學的實驗方法和培養(yǎng)學生嚴謹的科學態(tài)度是關鍵，才能更好地適應時代發(fā)展的需要。

參考文獻

[1] 于殿泓，王新年.單片機原理與程序設計實驗教程[M].西安：西安電子科技大學出版社，2007.12-23

[2] 尹民.實踐教學思維方式特征與教學方法改革[J].實驗技術與管理，2006（3）：98-99.

[3] 張晴，劉為.單片機實驗教學改革[J].實驗室研究與探索，2003，22（4）：27-29

（作者單位：東北大學秦皇島分?？刂乒こ虒W院）