基于單片機的實驗教學(xué)探索與改進

摘?要：單片機課程作為學(xué)校教育體系重要內(nèi)容，較為重視技術(shù)型人才的培養(yǎng)，這為單片機課程的實踐教學(xué)實施指明方向。從當(dāng)前單片機課程實踐現(xiàn)狀來看，單片機課程實驗教學(xué)成效不足，影響到學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)。對此，分析單片機的實踐教學(xué)實施的問題，明晰單片機的實驗教學(xué)改進價值，提出單片機的實驗教學(xué)改進路徑。

關(guān)鍵詞：單片機課程;實驗教學(xué);實踐能力;培養(yǎng)

單片機是在信息科技技術(shù)發(fā)展下的產(chǎn)物，其集運算器、存儲器、中斷及定時器等，組建了計算機的必備組件，其也被稱之為單片微型計算機。單片機課程教學(xué)偏向于實踐、操作等模式，但在以往的單片機課程教學(xué)實施中，存在實驗教學(xué)實施力度不足的問題，影響到單片機課程教學(xué)的有效性實施。因此，在單片機課程的教學(xué)實施中，重視實驗教學(xué)的打造，優(yōu)化單片機實驗教學(xué)模式，提升單片機課程的實驗教學(xué)質(zhì)量，促進學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，進而助力于學(xué)生未來就業(yè)與發(fā)展，凸顯單片機課程教學(xué)實施的良好價值。

一、單片機的實驗教學(xué)實施問題

（一）實驗教學(xué)實施成效不佳

當(dāng)前，在單片機課程的實驗教學(xué)實施現(xiàn)狀來看，實驗教學(xué)實施成效不佳，這影響到單片機課程實驗教學(xué)的良好開展模式。究其原因，一方面，單片機課程實驗教學(xué)的開展缺乏系統(tǒng)性，其與單片機課程理論、實踐等教學(xué)部分銜接成效不佳，使學(xué)生不能將所獲取的單片機知識信息更好運用到實驗、操作過程中，不利于學(xué)生對單片機知識、技能的全面性掌握，也影響到其有效性實施;另一方面，在單片機課程教學(xué)實踐中，部分教師對實驗教學(xué)的開展缺乏認(rèn)知度，使實驗教學(xué)開展力度不足，凸顯單片機課程實驗教學(xué)具體實施缺乏有效性問題。

（二）實驗教學(xué)方式單一

在單片機課程的實驗教學(xué)實踐中，由于實驗教學(xué)方式單一化，使學(xué)生參與以及實驗積極性不高。例如：在單片機課程實驗教學(xué)實施中，大都以學(xué)生實驗操作為導(dǎo)向，缺乏相關(guān)的情境教學(xué)環(huán)節(jié)、探究教學(xué)環(huán)節(jié)的融入，使學(xué)生與教師之間缺乏互動，不利于學(xué)生思維的啟迪，影響到學(xué)生全面性發(fā)展。同時，部分學(xué)校的單片機課程教學(xué)，還存在單片機課程實驗實施渠道單一模式，未能在網(wǎng)絡(luò)平臺、校企平臺等中拓寬實驗教學(xué)實施路徑，使單片機課程實驗教學(xué)開展成效不佳。

二、單片機的實驗教學(xué)改進價值

（一）優(yōu)化單片機課程體系

在單片機課程教學(xué)實施中，單片機實驗教學(xué)的改進，推進整個單片機課程教學(xué)體系的變革。首先，重構(gòu)單片機課程教學(xué)體系。單片機課程教學(xué)分為理論教學(xué)、實踐教學(xué)以及實驗等多種教學(xué)，而這些教學(xué)在單片機課程體系中關(guān)聯(lián)密切，只有推進這些教學(xué)部分的融合，才能實現(xiàn)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。因此，重構(gòu)單片機課程體系，需要實現(xiàn)單片機課程系統(tǒng)性，即單片機課程理論教學(xué)部分與單片機課程實踐教學(xué)部分融合、單片機課程理論、實踐與實驗教學(xué)融合，形成獲取知識——實踐知識——掌握知識——實驗知識——內(nèi)化知識，進而促進學(xué)生良好地融入單片機課程實驗教學(xué)環(huán)節(jié)中。其次，拓寬單片機課程實驗教學(xué)渠道，依托于網(wǎng)絡(luò)、校企合作，打造單片機課程多元化的實驗教學(xué)平臺，滿足學(xué)生單片機課程實驗的多元化需要，進而不斷地提升學(xué)生單片機課程知識運用能力、單片機課程實踐能力以及單片機課程實驗?zāi)芰Α?/p>

（二）培養(yǎng)學(xué)生核心能力

在單片機課程實驗教學(xué)改進中，發(fā)揮單片機課程實驗教學(xué)成效，助力于學(xué)生核心能力的培養(yǎng)。學(xué)生核心能力的培養(yǎng)，對未來發(fā)展就業(yè)意義非凡。通過單片機課程實驗教學(xué)的有效性開展，學(xué)生融入其中，以自身單片機課程理論與實踐信息為支撐，在教師的引領(lǐng)下進行實驗操作，并在此過程中獲取實驗感悟，明確單片機課程信息，進而增強學(xué)生單片機課程實踐能力。同時，單片機課程實驗教學(xué)的改進，不僅要融入實踐、實驗等信息，更要融入學(xué)生未來發(fā)展所需要的職業(yè)素養(yǎng)，包含工匠精神、創(chuàng)新能力等，助力于學(xué)生未來良好的就業(yè)，彰顯單片機課程實驗教學(xué)改進的價值性。

三、單片機的實驗教學(xué)改進路徑

（一）轉(zhuǎn)變單片機課程教學(xué)思維

在單片機實驗教學(xué)開展中，應(yīng)重視單片機課程教學(xué)思維的轉(zhuǎn)變。首先，單片機課程教學(xué)的開展，關(guān)注單片機實驗教學(xué)的實施，認(rèn)知到實驗教學(xué)對整個單片機課程實踐的價值性，進而推進單片機課程實驗教學(xué)良好的實施。其次，教師在單片機課程實驗教學(xué)實施中，樹立以人為本的實驗理念，將以人為本滲透到單片機實驗設(shè)計、活動等實施的方方面面，進而實現(xiàn)單片機課程整個實驗教學(xué)模式的革新。例如：教師在單片機實驗教學(xué)設(shè)計中，將以人為本進行落實，根據(jù)學(xué)生單片機實驗?zāi)芰?、實驗興趣等要素，結(jié)合單片機實驗?zāi)繕?biāo)，設(shè)計針對性的單片機實驗活動，促進學(xué)生融入，使學(xué)生從中獲取單片機知識信息。

（二）拓寬單片機實驗教學(xué)平臺

在單片機實驗教學(xué)開展中，拓寬單片機實驗教學(xué)平臺，實現(xiàn)單片機實驗教學(xué)的多路徑開展。例如：依托于校企合作，根據(jù)當(dāng)前單片機實驗教學(xué)不足情況，進一步優(yōu)化單片機實驗教學(xué)模式，使實驗教學(xué)模式與企業(yè)發(fā)展對接，以此促進學(xué)生專業(yè)化與職業(yè)化共發(fā)展模式。同時，以企業(yè)崗位工作為基礎(chǔ)，為學(xué)生通過單片機實驗的平臺，不斷地提升學(xué)生實驗、實踐能力。同時，打造虛擬現(xiàn)實的單片機實驗平臺。在單片機實驗教學(xué)開展中，應(yīng)借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，包含虛擬技術(shù)，結(jié)合單片機實驗教學(xué)實施模式，打造虛擬現(xiàn)實的單片機實驗平臺，使學(xué)生融入其中，進而使學(xué)生更好地融入其中，實現(xiàn)單片機實驗教學(xué)良好的開展。

（三）改進單片機實驗儀器

在單片機課程實驗教學(xué)的實施中，重視單片機課程實驗儀器的改進。在單片機課程實驗儀器改進中，首先，根據(jù)單片機課程教學(xué)要素，自主設(shè)計單片機的實驗儀器，并以模塊化設(shè)計為基礎(chǔ)，包括：單片機最小系統(tǒng)模塊、單片機數(shù)碼管模塊、單片機串口模塊、單片機轉(zhuǎn)換模塊等，并以單片機課程信息為導(dǎo)向，推進這些儀器的革新，進而滿足學(xué)生對單片機實驗需求，促進學(xué)生借助單片機儀器良好的實驗。同時，這些單片機儀器的改進，能夠以模塊化的儀器改進模式，將單片機課程教學(xué)分成多個模塊化，使學(xué)生根據(jù)自身單片機能力或者單片機實驗需求，融入不同模塊中，并在教師的引領(lǐng)下，更好地進行單片機實驗。其次，在單片機實驗儀器革新中，以促進電路相互獨立，在每一個儀器模塊更改中，預(yù)留擴展的接口，這樣學(xué)生不僅能夠跟隨教師的指導(dǎo)進行針對性的實驗，也能根據(jù)相關(guān)的課題進行自主性實驗，通過具體的實驗，不斷地提升學(xué)生單片機實驗操作能力。設(shè)計獨立的儀器模塊，能夠為學(xué)生自主性實驗提供平臺，使學(xué)生能夠在課余時間進行良好的實驗，通過實驗掌握相關(guān)的單片機信息內(nèi)容。在單片機實驗教學(xué)開展中，根據(jù)單片機實驗儀器的革新，開設(shè)多個單片機綜合性、單片機創(chuàng)新性實驗。諸如：單片機綜合性的實驗，單片機為導(dǎo)向，根據(jù)數(shù)字時間，編寫程序獲取時間的信息，并運用數(shù)碼管等，計算信息，增強單片機實驗操作實施質(zhì)量。

（四）改進單片機實驗實施過程

在單片機課程實驗教學(xué)改革中，重視教學(xué)實施過程的改進。首先，關(guān)注單片機實驗硬件設(shè)施的呈現(xiàn)，使學(xué)生能在單片機實驗過程中，認(rèn)知、知曉單片機實驗硬件設(shè)施，促進學(xué)生根據(jù)單片機實驗的硬件設(shè)施，進行自主性實驗。單片機實驗硬件設(shè)施的公開，其優(yōu)勢包含：一是學(xué)生能夠理解單片機實驗過程以及單片機實驗過程中所運用的設(shè)備、實施，根據(jù)這些單片機實驗設(shè)備、實施，可自主編寫外部設(shè)備控制程序，實現(xiàn)單片機實驗教學(xué)的良好實施;二是在單片機實驗過程中，讓學(xué)生知曉單片機實驗設(shè)備，學(xué)生能夠借助設(shè)備，打開自身實驗思考，包含設(shè)計實驗步驟、程序，實現(xiàn)良好的單片機實驗操作模式;三是在單片機實驗過程中，學(xué)生對單片機實驗設(shè)備的知曉，能借助模擬電子技術(shù)及數(shù)字化技術(shù)等，和數(shù)字電子技術(shù)，以電路驅(qū)動模式進行單片機實驗操作，從而加深對前序單片機課程的理解。其次，在單片機實驗開展過程中，不為學(xué)生提供單片機實驗的參考程序。在傳統(tǒng)的單片機實驗過程中，其為學(xué)生提供參考的單片機程序，學(xué)生根據(jù)參考信息，按部就班地進行單片機實驗，使學(xué)生缺乏實驗的創(chuàng)造能力、創(chuàng)造能力的融入，不利于學(xué)生全面性發(fā)展。而在單片機實驗過程改革中，不為學(xué)生提供單片機實驗參考信息，教師給予學(xué)生一定的實驗啟示，能夠引領(lǐng)學(xué)生進行實驗，發(fā)展學(xué)生生物，使學(xué)生不以單片機實驗步驟為參考，進行創(chuàng)造實驗、開發(fā)實驗，進而增強學(xué)生單片機實驗?zāi)芰?。例如：教師在單片機實驗過程中，融入小組合作信息模式，通過推進單片機課程理論與實踐的融合，促進學(xué)生對單片機信息的全面知曉，教師在單片機實驗中，以問題為導(dǎo)向，組織學(xué)生開展小組合作學(xué)習(xí)模式，促進學(xué)生彼此之間相互合作、探討問題，營造良好的單片機實驗氛圍，使學(xué)生在相互探究中，打開自身實驗思路，并在協(xié)同合作中一同實驗，通過實驗提升學(xué)生單片機實踐能力，促進學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。與此同時，在將探究性教學(xué)模式融入單片機實驗教學(xué)中，教師以小組合作為導(dǎo)向，開展項目研討模式，將實驗教學(xué)作為項目研討的媒介，通過實驗展示，促進學(xué)生項目活動的完成。

四、結(jié)語

單片機的實驗教學(xué)實施，實現(xiàn)單片機課程教學(xué)的優(yōu)化，推進單片機課程理論與實踐、實驗教學(xué)的銜接，構(gòu)建單片機課程一體化的教學(xué)實施體系，發(fā)揮單片機課程教學(xué)功效，培養(yǎng)學(xué)生綜合能力，使學(xué)生更好地發(fā)展，實現(xiàn)學(xué)生未來良好的就業(yè)。因此，在單片機課程的教學(xué)中，關(guān)注實驗教學(xué)的開展，在以往實驗教學(xué)基礎(chǔ)上，分別從轉(zhuǎn)變單片機課程教學(xué)轉(zhuǎn)變，拓寬單片機實驗教學(xué)平臺，改進單片機實驗實施過程，改進單片機實驗儀器四個維度，提升單片機課程實驗教學(xué)質(zhì)量，達到單片機課程實驗教學(xué)良好實施模式，增強學(xué)生核心競爭力，進而提升單片機課程教學(xué)實施的有效性。

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作者簡介：林麗（1979—?），女，漢族，遼寧蓋州人，本科，副教授，研究方向：應(yīng)用電子、單片機、交流變頻器、傳感器等。