開放式單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革探討

鄧貽香

摘 要：隨著社會(huì)的發(fā)展，單片機(jī)在家電，工業(yè)控制，汽車電子，智能儀表等方面得到越來越廣泛的應(yīng)用，對(duì)我們的生活也越來越重要。所以，單片機(jī)這門課程顯得尤其重要。本文分析了當(dāng)前高校單片機(jī)教學(xué)現(xiàn)狀，圍繞單片機(jī)課程的教學(xué)環(huán)境，教學(xué)方法，教學(xué)內(nèi)容以及考核方式等幾個(gè)方面存在的問題，提出了開放式單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革方法，以培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和動(dòng)手能力。

關(guān)鍵詞：開放式；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；改革方法；自主

一、緒論

單片機(jī)自20世紀(jì)70年代問世以來，以其極高的性價(jià)比，受到人們的高度關(guān)注和重視，應(yīng)用廣泛，發(fā)展迅速，已對(duì)人類社會(huì)產(chǎn)生了巨大的影響。單片機(jī)以體積小、功能全、性價(jià)比高等諸多優(yōu)點(diǎn)而獨(dú)具特色，在工業(yè)控制、通信設(shè)備、信息處理、家用電器等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。因?yàn)閱纹瑱C(jī)在我們生活中占有如此重要的地位，我們必須學(xué)好這門專業(yè)基礎(chǔ)課。目前高校的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨諸多困境，下面我們就高校在單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀作具體分析。

二、高校單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

（一）實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境

1）實(shí)驗(yàn)室相對(duì)封閉，學(xué)生只有在上課時(shí)間才能進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而其他時(shí)間實(shí)驗(yàn)室是關(guān)閉狀態(tài)，學(xué)生不能隨意進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。因此，實(shí)驗(yàn)室設(shè)備就被閑置下來，沒有充分得到利用，造成資源浪費(fèi)。

2）實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊，目前多為51系列單片機(jī)，與社會(huì)嚴(yán)重脫節(jié)。隨著科技的發(fā)展，51系列單片機(jī)已被現(xiàn)有的32位單片機(jī)（STM32，TMS）淘汰。由于設(shè)備陳舊，故障率高，幾乎不能滿足正常實(shí)驗(yàn)教學(xué)的進(jìn)行。

（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

教師仍然沿用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，教師給出單片機(jī)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟，有的教師甚至于會(huì)把整個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟演示一遍，然后再讓學(xué)生自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，這樣學(xué)生的操作時(shí)間就會(huì)大大縮短，而且不能調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)性和學(xué)習(xí)的熱情，幾乎沒有學(xué)生會(huì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)及實(shí)驗(yàn)后總結(jié)。教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理中，對(duì)學(xué)生的課前預(yù)習(xí)及課后復(fù)習(xí)也很難掌控，不利于教師對(duì)學(xué)生的全面了解。

（三）實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

單片機(jī)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，而設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)幾乎沒有。實(shí)驗(yàn)的題目比較陳舊，例如，數(shù)據(jù)的傳送、排序、位操作、按鍵及顯示、數(shù)碼管顯示、中斷、倒計(jì)時(shí)以及計(jì)數(shù)器等，沒有新穎點(diǎn)。并且在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)的年代，網(wǎng)上一百度，實(shí)驗(yàn)硬件連接以及程序代碼直接就有了。沒有好的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，就不能很好調(diào)動(dòng)學(xué)生興趣，更不能讓學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)單片機(jī)實(shí)驗(yàn)課程，最終學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和動(dòng)手能力得不到培養(yǎng)。

（四）考核方式

單片機(jī)實(shí)驗(yàn)課的考核方式一般是通過考勤以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告來打分，而考勤只能反映學(xué)生來到實(shí)驗(yàn)室，不能反映學(xué)生實(shí)驗(yàn)課質(zhì)量，有一部分學(xué)生可能人在曹營(yíng)心在漢；實(shí)驗(yàn)報(bào)告不能完全展現(xiàn)學(xué)生的學(xué)生成績(jī)，而且實(shí)驗(yàn)報(bào)告很容易就可以被復(fù)制，所以這樣的考核方式有待改進(jìn)。

三、單片機(jī)開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的核心

針對(duì)上述問題，單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革迫在眉睫。為了提高學(xué)生思考問題、分析問題、解決問題的能力，更為了培養(yǎng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，“開放式單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)”也就勢(shì)在必行。所謂“開放式單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)”，它是一種嶄新的教育模式，對(duì)于深化教育改革、全面推進(jìn)素質(zhì)教育具有重要意義?！伴_放式單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)”著重點(diǎn)在“開放”，這里的“開放”主要體現(xiàn)在單片機(jī)的實(shí)驗(yàn)時(shí)間，實(shí)驗(yàn)設(shè)備，教學(xué)方法以及考核方式等幾個(gè)方面?，F(xiàn)對(duì)這幾方面分別進(jìn)行闡述。

（一）開放時(shí)間

我們可以運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能化管理，包括門禁系統(tǒng)、網(wǎng)上預(yù)約系統(tǒng)、刷卡派位系統(tǒng)等。學(xué)生可充分利用業(yè)余時(shí)間也能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這樣可以大大提高實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用率，以便提高學(xué)生的動(dòng)手能力。

（二）實(shí)驗(yàn)設(shè)備

我們將原有51系列單片機(jī)淘汰，購(gòu)買一批STM32單片機(jī)。這類單片機(jī)有融高性能、實(shí)時(shí)性、數(shù)字信號(hào)處理、低功耗、低電壓于一身，同時(shí)保持高集成度和開發(fā)簡(jiǎn)易的特點(diǎn)。通過對(duì)STM32單片機(jī)的學(xué)習(xí)，能讓學(xué)生同社會(huì)接軌。學(xué)生畢業(yè)后，能將學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用到工作中。

（三）開放式教學(xué)方法

傳統(tǒng)單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)方法是老師講述實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，步驟和方法，然后讓學(xué)生編程驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。而“開放式教學(xué)”我們反其道而行之。方法是學(xué)生利用業(yè)余時(shí)間自己出題，然后進(jìn)行方案認(rèn)證、分析并給出解決辦法。在課堂上，老師和學(xué)生進(jìn)行交流。每個(gè)學(xué)生用5-8分鐘的時(shí)間對(duì)自己的題目進(jìn)行講解，然后，老師再給予1-3分鐘的點(diǎn)評(píng)及討論，最終確定題目的實(shí)施方案。通過這樣的一種教學(xué)方式，讓學(xué)生從被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)，從聽者變?yōu)檎f者。就可以大大提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性，也能很好的培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)方法和動(dòng)手能力。

（四）考核方式

開放式的考核采用“3+7”的模式，30%由學(xué)生集體打分，70%由老師打分。老師可以根據(jù)到課率、出題的創(chuàng)新性、解決題目的能力、實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊(cè)等來考核。采用這種考核方式就能很好反應(yīng)學(xué)生對(duì)單片機(jī)這門課程的掌握程度。

四、培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和動(dòng)手能力

通過這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式來改變?cè)瓉砉逃心Ｊ剑寣W(xué)生有充足的時(shí)間、空間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讓實(shí)驗(yàn)設(shè)備也能得到充分的利用，降低閑置率。這種以學(xué)生為主，老師為輔的教學(xué)模式，可以讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程都熟知，包括選題目、做方案、實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理等。這種教學(xué)模式，最關(guān)鍵的是學(xué)生能將自己所學(xué)的知識(shí)和自己的興趣結(jié)合起來，通過整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，發(fā)揮自身的自主性和能動(dòng)性，在實(shí)驗(yàn)中充分展示自己的動(dòng)手能力和分析問題、解決問題的能力。這種“開放式單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)”能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，從而培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和動(dòng)手能力。

五、結(jié)論

綜上所訴，這種“開放式單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)”能更好的培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和動(dòng)手能力。學(xué)生是最大的受益者，它不僅為學(xué)生提供了自主學(xué)習(xí)、自主發(fā)展、實(shí)踐鍛煉的機(jī)會(huì)，而且極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性、能動(dòng)性。雖然這種教學(xué)模式是一種設(shè)想，如要把它變成現(xiàn)實(shí)還需不斷努力。這不單單是某所高校就能完成，還需要其他高校的共同努力、相互學(xué)習(xí)、相互合作才能完成。

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