單片機(jī)實(shí)訓(xùn)課程的創(chuàng)新設(shè)計(jì)分析

王鑫

【摘 要】在開展單片機(jī)教學(xué)時，必須要通過實(shí)踐訓(xùn)練來提高學(xué)生的動手操作能力，為學(xué)生提供自主實(shí)踐的機(jī)會，進(jìn)而在推動單片機(jī)課程開展的同時，也激發(fā)了學(xué)生對于學(xué)習(xí)的興趣。而在開展單片機(jī)實(shí)訓(xùn)課程過程中，需要進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的創(chuàng)新，以此來更好地適應(yīng)教學(xué)課程的發(fā)展以及學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并且老師要以創(chuàng)新性的教學(xué)手段，來幫助學(xué)生充分參與到實(shí)踐課程中，使單片機(jī)實(shí)訓(xùn)課程更加高效的開展。

【關(guān)鍵詞】單片機(jī);實(shí)訓(xùn)課程;創(chuàng)新設(shè)計(jì)

中圖分類號： G712.4;TP368.12-4文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）26-0011-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.26.004

【Abstract】When carrying out MCU teaching，it is necessary to improve students' hands-on operation ability through practical training，and provide students with opportunities for independent practice.In addition，while promoting the development of MCU courses，it also stimulates students' interest in learning.In the process of developing MCU training courses，it is necessary to carry out the innovation of course design in order to better adapt to the development of teaching courses and students' learning situation，and teachers should use innovative teaching methods to help students fully participate.In the practical course，the MCU training course is carried out more efficiently.

【Key words】Single chip microcomputer;Practical training courses;Innovative design

1 現(xiàn)階段單片機(jī)教學(xué)課程存在的問題與不足

1.1 單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)課程不足

如今的單片機(jī)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)嚴(yán)重脫節(jié)，針對單片機(jī)的結(jié)構(gòu)框架、原理、流程等方面的教學(xué)非常細(xì)致入微，不過在單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的教學(xué)上卻存在一定的不足，也就是理論教學(xué)在單片機(jī)教學(xué)中占比過高，導(dǎo)致實(shí)踐教學(xué)嚴(yán)重不足。這種現(xiàn)象針對一些從事微電子技術(shù)以及芯片結(jié)構(gòu)的人員來說非常不利，尤其是高職院校的學(xué)生，因?yàn)楦呗氃盒W(xué)生們在課堂上學(xué)習(xí)到的像是數(shù)字電路這樣的理論知識，在分析能力上普遍存在一定的缺陷，而若是再缺乏實(shí)踐教學(xué)來鞏固知識與加深理解，那么在之后的學(xué)習(xí)過程中將會存在一系列的問題，喪失學(xué)習(xí)興趣，甚至是出現(xiàn)厭煩感等。

1.2 對于單片機(jī)實(shí)訓(xùn)課程重視程度不足

老師在開展單片機(jī)教學(xué)過程中，通常都會依照一定的教學(xué)流程進(jìn)行授課，這也導(dǎo)致了實(shí)訓(xùn)課程被理論教學(xué)課程所占用，過于重視理論教學(xué)，從而對實(shí)訓(xùn)教學(xué)重視程度不足，甚至是忽略，進(jìn)而導(dǎo)致了在開展單片機(jī)實(shí)訓(xùn)課程時，學(xué)生們?nèi)鄙僦鲃訉?shí)踐的機(jī)會，對一些教學(xué)中的難點(diǎn)和重點(diǎn)無法通過實(shí)踐來加深理解和知識的轉(zhuǎn)化。

1.3 教師本身的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及水平存在不足

單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)是一項(xiàng)綜合性的學(xué)科項(xiàng)目，從電子電氣、計(jì)算機(jī)等學(xué)科都將單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)作為必修課程上就能看出其地位和重要性。而實(shí)訓(xùn)課程作為理論知識最為直觀的補(bǔ)充，決定了學(xué)生對于理論知識的理解和認(rèn)同，因此，基于新課改的要求下，也必須要著重提高教師的綜合實(shí)踐能力，必須要對單片機(jī)實(shí)訓(xùn)課程設(shè)計(jì)方面進(jìn)行創(chuàng)新，在提高實(shí)踐教學(xué)效果的同時，也能夠提高教師們的實(shí)踐基礎(chǔ)，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生對于單片機(jī)教學(xué)課程的興趣，充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新能力。

2 單片機(jī)實(shí)訓(xùn)課程設(shè)計(jì)的創(chuàng)新

2.1 運(yùn)用項(xiàng)目教學(xué)法

項(xiàng)目教學(xué)法指的是在開展單片機(jī)實(shí)訓(xùn)課程過程中，將學(xué)生作為教學(xué)主體，利用實(shí)踐活動來開展教學(xué)的方法，是老師與學(xué)生合作完成的實(shí)踐教學(xué)活動。項(xiàng)目教學(xué)法通常都是通過教師來進(jìn)行活動項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，而活動項(xiàng)目的難度逐層漸進(jìn)，學(xué)生們在實(shí)踐項(xiàng)目的中后期則需要老師在一旁進(jìn)行正確的指導(dǎo)來完成。項(xiàng)目教學(xué)法的開展目標(biāo)便是加強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，以及了解單片機(jī)教學(xué)的操作流程知識，項(xiàng)目教學(xué)法的設(shè)計(jì)以承上啟下的理念作為基本原則，可以讓學(xué)生不斷鞏固理論知識，并將理論知識向?qū)嵺`經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，也更加熟練地掌握單片機(jī)操作原理，更加全面深入地了解單片機(jī)的設(shè)計(jì)以及開發(fā)的全部流程。

2.2 通過面包板來構(gòu)建硬件平臺

由于單片機(jī)的實(shí)訓(xùn)課程有一定的時間局限，而怎樣才能夠在這規(guī)定的時間內(nèi)有效的提高單片機(jī)實(shí)訓(xùn)教學(xué)效率則是至關(guān)重要的。結(jié)合以往所運(yùn)用的硬件平臺的優(yōu)勢與不足來進(jìn)行分析，當(dāng)前單片機(jī)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中普遍采用面包板來構(gòu)建硬件平臺。學(xué)生可以通過面包板來對其中的構(gòu)件、構(gòu)件框架與格局等進(jìn)行了解，通過面包板來鋪設(shè)電路，可以省略布線及焊接等操作流程，明顯提高了硬件電路鋪設(shè)的效率。在硬件電路搭設(shè)完畢后，可以開展軟件編程以及調(diào)整，能夠更加高效的開展軟件和硬件的實(shí)踐訓(xùn)練。由于硬件實(shí)訓(xùn)的效率提高，從而為之后的軟件實(shí)訓(xùn)提供更加充裕的時間，使得軟件實(shí)訓(xùn)教學(xué)能夠進(jìn)行更多的實(shí)訓(xùn)活動，同時利用面包板來構(gòu)建電路也具有較為顯著的便利性。

2.3 運(yùn)用proteus仿真軟件

Proteus軟件可以做到針對單片機(jī)機(jī)電路的仿真模擬，在開展單片機(jī)實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程中運(yùn)用Proteus仿真軟件能夠起到明顯的推助作用。對于教師來說，平常開展單片機(jī)教學(xué)過程中，其中的一些算法知識和邏輯都較為抽象，學(xué)生在進(jìn)行知識的理解時較為吃力，而若是利用Proteus仿真軟件來進(jìn)行輔助教學(xué)，也就是教師在進(jìn)行知識講授的過程中運(yùn)用Proteus仿真軟件進(jìn)行同步演示，那么可以讓學(xué)生們看到更加生動具體的演示過程，能夠使得學(xué)生更好地進(jìn)行理解。而一些硬件知識講授過程中，也可以通過Proteus軟件來開展同步演示，比如在進(jìn)行數(shù)碼管知識講授時，老師可以在Proteus中將數(shù)碼管逐次電量，并進(jìn)行數(shù)碼管的原理及流程，之后引導(dǎo)學(xué)生來測試數(shù)碼管的引腳，讓學(xué)生通過Proteus軟件的同步演示與實(shí)踐操作結(jié)合，更加深入地了解知識。而對于學(xué)生來說，在進(jìn)行實(shí)踐活動之前，先利用Proteus軟件進(jìn)行實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的預(yù)演，可以使之后的實(shí)踐操作更加規(guī)范，實(shí)踐流程更加順利，不但能夠進(jìn)行程序的調(diào)控，也能夠有效地減少學(xué)生在參與實(shí)訓(xùn)課程時出現(xiàn)操作偏差或誤操作的概率，避免了對實(shí)訓(xùn)器械設(shè)備的損傷。

2.4 單片機(jī)實(shí)訓(xùn)平臺的構(gòu)建

單片機(jī)實(shí)訓(xùn)平臺的構(gòu)建目標(biāo)便是要為學(xué)生提供一個開放式一體化的單片機(jī)實(shí)訓(xùn)條件，并且通過平臺來達(dá)到資源獲取途徑的多樣化、數(shù)據(jù)的共享化，在提高教學(xué)質(zhì)量的同時也為學(xué)生提供了一個實(shí)踐學(xué)習(xí)的條件。學(xué)生們通過實(shí)驗(yàn)以及實(shí)踐來提高學(xué)習(xí)的熱情，并且利用實(shí)訓(xùn)平臺來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，化被動為主動，并且為學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)的資源條件與環(huán)境條件，加強(qiáng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的手段，促進(jìn)單片機(jī)教學(xué)的穩(wěn)定開展。同時，單片機(jī)實(shí)訓(xùn)平臺的構(gòu)建還可以讓學(xué)生擺脫專業(yè)的束縛，不再僅限于某一專業(yè)，可以拓寬學(xué)生的知識路線，實(shí)現(xiàn)專業(yè)和專業(yè)之間的合作與結(jié)合，可以更好地加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。除此之外，單片機(jī)實(shí)訓(xùn)平臺的構(gòu)建可以促進(jìn)相關(guān)其他課程的完善與創(chuàng)新，進(jìn)一步提高了教學(xué)的質(zhì)量。

2.5 創(chuàng)新單片機(jī)實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系

在制定單片機(jī)實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系時，需要結(jié)合教學(xué)目標(biāo)以及實(shí)際需求來進(jìn)行，可以分為以下幾個方面：

其一，單片機(jī)的原理實(shí)訓(xùn)。在開展單片機(jī)原理實(shí)訓(xùn)過程中，需要結(jié)合單片機(jī)原理課程的開展章節(jié)來著重提高學(xué)生針對單片機(jī)的了解程度以及基礎(chǔ)運(yùn)用能力，為之后的單片機(jī)教學(xué)開展奠定基礎(chǔ)，實(shí)訓(xùn)的主要內(nèi)容便是單片機(jī)的軟件和硬件。通過單片機(jī)的原理實(shí)訓(xùn)，可以讓學(xué)生更加深入地了解一些程序和框圖，并且依照此兩項(xiàng)來進(jìn)行程序的調(diào)整和線路對接，讓學(xué)生充分了解單片機(jī)的基本操作流程，并且利用實(shí)訓(xùn)教學(xué)來提高學(xué)生的編程能力和分析能力。

其二，單片機(jī)的運(yùn)用訓(xùn)練。單片機(jī)的運(yùn)用訓(xùn)練指的是不給予學(xué)生相關(guān)的項(xiàng)目實(shí)踐流程和程序，并讓學(xué)生按照所給的題目來進(jìn)行軟件與硬件的設(shè)計(jì)、框圖、編程，以及程序編寫的調(diào)試等。發(fā)現(xiàn)與分析實(shí)訓(xùn)過程中的各種問題，并進(jìn)行解決，在實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目完成后，需要根據(jù)學(xué)生所自主完成的硬件設(shè)計(jì)圖、程序圖等，以論文的形式來進(jìn)行提交設(shè)計(jì)報(bào)告，進(jìn)而使學(xué)生更加深入的了解單片機(jī)的原理，以及提高其開發(fā)能力等。

其三，開展開放式的實(shí)訓(xùn)。開放式實(shí)訓(xùn)指的是基于電子信息工程系創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室及電子協(xié)會為單片機(jī)開發(fā)運(yùn)用的實(shí)訓(xùn)課程，利用單片機(jī)技術(shù)來開展電子作品以及控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可以有效地提高學(xué)生對于單片機(jī)相關(guān)知識以及創(chuàng)新設(shè)計(jì)的水平。在開展開放式實(shí)訓(xùn)過程中，需要學(xué)生們依據(jù)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目來進(jìn)行編程及硬件開發(fā)，以及程序調(diào)試等，之后進(jìn)行公開的演示。通過該實(shí)訓(xùn)可以使得多數(shù)學(xué)生提高單片機(jī)的應(yīng)用能力，以及通過單片機(jī)來設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品的水平。

3 結(jié)束語

綜上所述，針對當(dāng)前的單片機(jī)實(shí)訓(xùn)課程而言，其課程教學(xué)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新有著十分明顯的成效，并且創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)也是單片機(jī)課程發(fā)展所必然的趨向。單片機(jī)實(shí)訓(xùn)課程的創(chuàng)新設(shè)計(jì)在提高學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力方面有著更好的促進(jìn)作用，推動課程的快速開展，也推動了學(xué)生的學(xué)習(xí)發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

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