应用型本科院校单片机实验教学改革探讨

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇应用型本科院校单片机实验教学改革探讨范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：《单片机原理与开发》是一门实践性、应用性很强的课程，重视实践教学环节才能切实提高学生的动手能力。应用型本科院校在单片机系统课程的实践教学中普遍存在着一些问题，通过对存在的问题进行分析，从改革单片机实践教学理念、模式与方法入手，提出以创新为主题，运用现代化的教学方法及手段提高单片机实践教学效果的教学改革方案。

关键词：单片机；教学改革；实践教学；创新能力

中图分类号：G4文献标识码：A文章编号：1672-3198（2013）08-0129-02

1当前单片机实践教学存在的问题

单片机系统是一门软硬件相结合强调实践性和应用的课程，很多应用型高校在单片机实践教学中都存在一些问题，主要表现在下面一些方面。

1.1现行的单片机实验教学存在脱离实践的倾向

很多高校，单片机实验教学平台是单片机实验教学的主要设备，采用这种设备进行教学教师和学生操作使用方便。然而试验箱的总体结构往往已经固定，学生很难自主地进行创新性的实验设计，导致学生对单片机的硬件教学内容无法深入细致的学习，使学生应用单片机进行系统设计时，对单片机的内部结构和电路不能直观的认识，实验箱基本上透明了单片机的内部结构和工作原理，学生只能参照厂家提供的实验指导书，一步一步进行操作，最终得到一个事先预知的结果。这最终导致学生失去对单片机学习的兴趣，更无法提高学生的设计动手能力。

1.2重理论轻实践现象严重

单片机课程的开设，很多教师按照课程教学大纲要求，有计划的对单片机原理、内部结构、时序电路和设备等知识点认真教授，理论知识成了单片机教学的主体，实践教学只作为理论知识的一个验证，形成了以教师为主体的知识传授型的教学模式，在实践教学中，教师把主要的实验步骤、程序代码都提供给了学生，造成实验教学中学生动手机会很少，思考看、发挥的空间更是有限。甚至一些教师认为学单片机就是学习基于单片机的编程，再加上相对硬件教学，只需要一台微机加上仿真软件和编程环境就好了，学生学习的热情要高，也比较容易上手，完全忽略了单片机系统开发的整机思想，教师课程考核依然是以试卷笔试为主，必然导致学生对硬件实验课程的学习缺乏兴趣，并最终失去了对该课程硬件学习和硬件实验的兴趣，也就失去了对实验学习的主动性。

1.3教师本身的实践能力和工程开发能力有限

很多教师，教学效果的确很好，他们有着自己的教学方法和手段，有的甚至是教学名师，然而单片机开发技术是一门多学科相结合的实践性、应用性很强的课程，要想上好这门课程，必须要求教师有单片机系统开发和工程实践的经验。照本宣科只做课内的实验，不能将实际单片机系统开发方面的知识和方法传授给学生，不能引入单片机发展的主流技术和单片机开发的新型工具软件，远远达不到单片机这门课程对培养学生创新能力和动手能力的要求。

1.4实验内容缺乏创新性

从很多高校的单片机实验教学大纲来看，存在实验内容单一、陈旧，缺乏综合型和设计型项目的情况，实验教学中，学生依据实验指导手册，按部就班进行实验，整个实验过程不求甚解，最后给实验教师提交一份实验报告，就算完成了本次实验，这就导致很多单片机的知识在实践教学中不能涉及到。学生也根本没有理解和掌握单片机开发和设计的这些知识。学生的创新能力和实践能力根本得不到很好的培养和提高。更有甚者，学校的教学实验设备和实验内容安排多年未更新，很多新技术和主流元器件没有引入教学，使得培养出来的学生无法得到用人单位的认可。

2单片机实验教学的改进

2.1创新单片机课程教学方案

以就业为导向，完善教学体系和内容，根据应用型本科院校的人才培养定位，制定了切合实际的单片机人才培养方案，修订专业教学计划。以提高应用能力为出发点，制定出切实可行的单片机课程教学方案，突出应用型人才培养模式，强化单片机实践教学。着重体现学生的实践能力、创新能力和单片机系统开发能力，逐步改善实践教学条件，尽量摆脱传统实验教学对实验平台的依赖，采用多种实验教学方式，突出学生动手和创新能力，同时加强教师能力培养，尽量让“双师型”教师上课，增强课程的工程实践性。

2.2调动学生学习主动性

学校要根据人才培养定位和单片机课程教学的要求，合理安排单片机实验教学的内容，优化实验教学大纲，在实验项目设计时，给学生预留可发挥的空间，促使学生变被动实验为主动参与、思考，这样便能在实验中体会到乐趣，实验中的思考以及实验成功后的成就感，能提高学生学习单片机的信心和兴趣，达到更好的教学效果。同时引入现代化的教学手段和主流的单片机开发技术，让学生能够贴近单片机开发的实际，不但能够让学生模拟仿真实验，而且可以让学生有单片机系统设计的思想，提高学生单片机实际开发和应用能力。

2.3构建多级实验体系和能力培养体系

根据单片机教学的实际和课程对人才能力培养的要求，可以把单片机实验教学划分为基本模块实验、设计型实验、和综合型实验，基本模块实验以验证型实验为主，包括单片机汇编语言程序开发、并行口、中断、串行口、、定时/计数器各种几口等，主要是让学生学习单片机基本单元模块的组成、理解单元模块的工作原理和内部结构，同时掌握基本实验仪器的使用和基本的实验方法。综合性实验阶段是综合型实验为主，主要建立单片机系统开发设计的整体思想，是能力培养的提升阶段，也是培养动手能力和创新能力的关键阶段。通过这一阶段的实验，使学生能对实际应用问题提出解决方案。并利用基础性试验阶段的积累，完成自主设计实验所用的单元模块以及实验步骤，并通过多次的优化，提高学生的动手能力和创新能力，为以后单片机开发积累经验。

2.4软硬件学习相结合

单片机课程涉及到的知识面非常的广，如果透明掉硬件的原理和学习，学生的实际动手能力和单片机产品设计开发能力就不能得到很好的提高，因此在单片机实践教学中，不能忽略硬件学的学习，在做单片机实验过程中，要尽量不完全依赖已有的实验箱，而是要求学生尽量自己设计开发单片机的最小系统，这样学生对单片机的设计和学习能够更加直观，也能够把元器件选型与应用、线路板设计、电子产品的焊机与调试等硬件的知识引入到单片机的实验教学中，虽然过程难度较大，也比较繁琐，但对学生的自制力、学习意志能够很好的锻炼，也是培养他们的创新能力和强化他们的动手能力重要阶段，能够更加有效地提高学生单片机的实际开发能力，也符合用人单位对他们能力的要求。同时，单片机软件开发时仿真实验软件的使用也十分重要，软件的使用也十分的方便，在实践教学中引入伟福、KEIL、PROTEUS等仿真软件，使学生在课外也能随时随地模拟实验过程。学生既可以模拟再现实验室硬件电路实验的过程，也可以模拟未做的实验达到预习目的。还可以模拟实验室条件不具备的实验达到补充扩展目的。

2.5通过竞赛，提高学生工程开发能力

对于工科学生，全国有很多很有影响力的比赛，比如全国大学生挑战杯比赛，全国大学生电子设计大赛等，各地高校也会结合本地域或本校的情况，举办各类的创新大赛，任课教师在给学生授课过程中，积极把这些信息通报给学生，鼓励学生早做准备，积极参与，通过这些比赛，刺激学生利用单片机做出各类实用性作品，让学生能够通过比赛掌握单片机设计过程，让他们亲自做一回工程师，这种课外形式的学习，更能使学生充分掌握单片机各种基础知识和实际开发技能，能够提高学生创新能力和动手能力。事实表明，有过参赛经历的学生，他们的分析解决问题的能力，单片机的实际开发能力，都得到了很好的提高和锻炼，也更受用人单位的欢迎。

3总结

单片机的学习与社会人才需求和主流技术的发展要严密结合起来，只有抓好单片机实践教学环节，才能培养出满足社会需求的合格人才。应用型本科院校一定要合理安排课程内容，努力提高教师教学水平，协调单片机软硬件教学比重，积极引导学生参与各类竞赛。这样才能培养出具有工程设计能力、创新能力及较强动手实践能力的合格的应用型人才。

参考文献

[1]曹建树.单片机创新实践教学改革与实验室建设[J].实验室研究与探索，2005，（9）.

[2]朱红.引入电子设计竞赛，深化实践教学课程改革促进实验室建设[J].中国现代教育装备，2006.

[3]袁斌，马冬梅.单片机实验教学的改革与实践[J].实验室科学，2011，（4）：57-59.

[4]李培丰.项目教学法在单片机实验教学中的应用[J].福建电脑，2010，（8）：181.