高職院校單片機原理與接口技術實驗教學改革研究

宋睿

摘 要：為了提高人才培養(yǎng)質量，解決高職院校單片機課程實驗教學中教學計劃重理論而輕實踐、實驗內容重驗證而輕探究、實驗考核重結果而輕過程的現(xiàn)實問題，提出優(yōu)化學時編排、引入綜合性實驗、自主焊接實驗板等現(xiàn)實可行的教學改革策略。結果表明，單片機實驗課程教學質量明顯提高，學生的單片機應用能力顯著增強。

關鍵詞：單片機;實驗教學;教學改革;高職院校

Research on Experimental Teaching Reform of Principle and Interface Technology of Single Chip Microcomputer in Higher Vocational Colleges

Song Rui

Author? Song Rui， assistant of Rocket Force Sergeant College （Weifang 262500）

Abstract? In order to improve the quality of personnel training and solve the practical problems of emphasizing theory over practice， emphasizing verification over inquiry and emphasizing result over process in experimental teaching of Single Chip Microcomputer courses in Higher Vocational Colleges， some practical and feasible teaching reform strategies are put forward， such as optimizing the arrangement of school hours， introducing comprehensive experiments， self-welding experimental plates， improving teaching methods and adopting whole-process evaluation. Results show that the teaching quality of experimental teaching is obviously improved， and students ‘application ability of Single Chip Microcomputer is significantly enhanced.

Key words? Single Chip Microcomputer; Experimental Teaching; Teaching Reform; Higher Vocational Colleges

作為一種典型的嵌入式微控制器，單片機憑借其集成度高、可靠性強、成本低廉等優(yōu)勢，越來越多的應用于工業(yè)自動化設備、智能家居產品、軍事武器裝備等各個領域，發(fā)揮著不可替代的作用。在此背景下，高職院校針對電子信息類、機械類等專業(yè)廣泛開設了《單片機原理與接口技術》課程的教學。

作為一門專業(yè)基礎課，《單片機原理與接口技術》與C語言、計算機編程、電工電子技術等知識緊密結合，客觀上存在教學內容復雜、理論抽象、實踐環(huán)節(jié)多等教學難題，在以往的教學活動中，教師往往側重于理論知識的講授，對學生動手能力和獨立思考能力的訓練較少，使學生缺乏對單片機工作過程和開發(fā)設計全局性的認識，難以形成應用單片機設計電路的能力[1]。因此，針對單片機實驗課程的教學改革十分必要。

1 傳統(tǒng)實驗教學過程中存在的問題

1.1 教學計劃重理論而輕實踐

傳統(tǒng)的單片機課程教學側重于理論的講授，實驗課的學時占比僅僅為30%，對于單片機這樣實踐性強、教學內容復雜的課程而言，僅僅通過填鴨式的介紹硬件結構、匯編指令、外部接口等內容，初學者會感覺十分枯燥，既容易在微觀上混淆概念，分不清引腳功能、存儲器結構等基礎知識，又難以在宏觀上把握主干內容，形成對單片機整體結構和工作方式的形象感知，不僅無法達到活學活用的教學目標，反而會增加學生的畏難情緒，挫傷學習積極性[2]。

1.2 實驗內容重驗證而輕探究

以往的實驗教學中，實驗內容多以驗證性實驗為主，借助仿真器和實驗箱，學生只需要將實驗指導書給出的程序鍵入計算機，經過編譯后，通過串口下載到仿真器中進行運行，只要輸入和操作無誤，就能得到正確的驗證結果。這種“拿來主義”的訓練模式，雖然能提高課堂教學效率，但卻壓縮了學生獨立思考的空間，造成教師知識傳授和學生知識內化之間缺乏有效的橋梁，導致學生對指令、程序理解不透徹，很多學生在課后仍然不清楚單片機的內部原理和開發(fā)過程，甚至分不清仿真器和單片機的關系，形成一種“似會非會”的學習

狀態(tài)。

1.3 實驗考核重結果而輕過程

傳統(tǒng)的單片機課程考核大多采用試題庫組卷、筆試閉卷的形式，許多院校存在著對實驗考核、過程考核重視程度不高、流于形式的問題，沒有科學合理的將實驗考核、實驗報告成績納入學生的評定總分，有的甚至不組織實驗考核[3]。

2 單片機實驗教學的改革方法

學生是教學的主體，教學的內涵式發(fā)展，關鍵是提升每一個教育環(huán)節(jié)的質量。結合單片機實驗教學的特點和現(xiàn)狀，提出一系列教學改革方法。

2.1 優(yōu)化學時編排，避免理實脫節(jié)

針對實驗課學時較少的問題，將實驗課占總學時的比例由30%提升至50%，從課時上保證實踐課的主體地位。同時，為了提升教學效果、提高學生對重難點內容的掌握水平，將每次課的第一個學時作為理論授課環(huán)節(jié)，由教師根據(jù)課程知識體系和教學進度講授新知識;將第二個學時作為實踐環(huán)節(jié)，由學生在教師的指導下進行實驗。這種邊學邊做、邊做邊學的做法將課堂搬進實驗室，打破了理論課與實踐課之間的界限，實現(xiàn)了兩者之間更好的銜接和滲透，縮短了學生形成能力的周期。