以能力為導(dǎo)向的單片機(jī)應(yīng)用實(shí)踐教學(xué)研究

黃芬

摘 要：單片機(jī)這一門課程是高校廣泛開設(shè)的一項(xiàng)工程技術(shù)類課程，其教學(xué)目的是為了培養(yǎng)學(xué)生的單片機(jī)系統(tǒng)分析、單片機(jī)設(shè)計以及初步產(chǎn)品開發(fā)等實(shí)際應(yīng)用能力。而實(shí)踐教學(xué)則是工程技術(shù)專業(yè)應(yīng)用能力培養(yǎng)的重要方法，與整體教學(xué)質(zhì)量的提升以及人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)息息相關(guān)。本文主要基于此背景，首先分析當(dāng)前單片機(jī)教學(xué)的現(xiàn)狀，然后提出以能力為導(dǎo)向的單片機(jī)應(yīng)用實(shí)踐教學(xué)具體措施，給相關(guān)教學(xué)工作者以參考。

關(guān)鍵詞：能力導(dǎo)向;單片機(jī);應(yīng)用實(shí)踐;實(shí)踐教學(xué)

單片機(jī)的優(yōu)勢包括功能強(qiáng)、可靠靈活、成本低廉以及面向控制等，因此在工業(yè)控制、儀器儀表、家用電器以及電子通信等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。單片機(jī)教學(xué)課程是一門硬軟件結(jié)合，技術(shù)實(shí)踐性十分強(qiáng)的專業(yè)課程，實(shí)踐教學(xué)在其中占有重要地位。因此，各個學(xué)校都在研究分析應(yīng)該怎樣施行以能力為導(dǎo)向的單片機(jī)應(yīng)用實(shí)踐教學(xué)，并保證實(shí)踐的質(zhì)量與效果。本文主要基于此，研究分析以能力為導(dǎo)向的單片機(jī)應(yīng)用實(shí)踐教學(xué)。

一、單片機(jī)教學(xué)現(xiàn)狀

當(dāng)前單片機(jī)傳統(tǒng)教學(xué)現(xiàn)狀存在一些問題，其主要體現(xiàn)于以下方面：（1）教學(xué)內(nèi)容與課堂教學(xué)形式單一，教學(xué)內(nèi)容過于側(cè)重理論知識的完整具體，而忽視了實(shí)踐內(nèi)容環(huán)節(jié)，以至于理論知識與實(shí)踐操作相脫節(jié)。（2）實(shí)踐教學(xué)體系中的內(nèi)容十分單一，大多是驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，并沒有過多涉及單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)等方面的實(shí)踐教學(xué)。（3）實(shí)訓(xùn)內(nèi)容教學(xué)環(huán)節(jié)缺乏綜合性、工程性與創(chuàng)新性，以至于學(xué)生不知道應(yīng)該怎樣去設(shè)計方案、選擇模塊以及設(shè)計電路?？偨Y(jié)來講，傳統(tǒng)單片機(jī)應(yīng)用教學(xué)偏向于“知識本位”，過于重視知識教學(xué)的系統(tǒng)完整性，忽視了實(shí)踐教學(xué)的重要性，且教學(xué)內(nèi)容單一，教學(xué)方法落后，不利于學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的培養(yǎng)。因此，需要采取有效措施來解決這一狀況，實(shí)現(xiàn)以能力為導(dǎo)向的單片機(jī)應(yīng)用實(shí)踐教學(xué)模式[1]。

二、以能力為導(dǎo)向的單片機(jī)應(yīng)用實(shí)踐教學(xué)具體措施

（一）重構(gòu)能力為導(dǎo)向的教學(xué)內(nèi)容

就教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式單一多元化不足的問題，可以開展以能力為導(dǎo)向的教學(xué)內(nèi)容重構(gòu)工作。教師可通過結(jié)合教學(xué)內(nèi)容理論與具體實(shí)踐案例，來豐富教學(xué)方法，以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與積極性。同時，教師還應(yīng)當(dāng)給學(xué)生普及單片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的相關(guān)新技術(shù)信息，以拓展學(xué)生的知識視野與知識面[2]。例如，教師上第一節(jié)課時可以先給學(xué)生觀看一些科研項(xiàng)目、競賽或者畢業(yè)生設(shè)計制作的單片機(jī)作品（如語音數(shù)字溫濕度計、多路搶答器、智能小車控制器等），吸引學(xué)生的注意力，并以此激發(fā)學(xué)生對單片機(jī)學(xué)習(xí)的興趣與熱情。然后，教師在介紹單片機(jī)最小系統(tǒng)與I/O接口的時候，可以搭配《鍵盤控制霓虹燈效果》的這一實(shí)際例子，讓學(xué)生盡早接觸有關(guān)于單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計的內(nèi)容。最后，教師還可以給學(xué)生普及一些新技術(shù)內(nèi)容，如：I2C總線、SPI總線、單總線結(jié)構(gòu)以及STM32控制器等。在教學(xué)時，教師一定要明確自己的教學(xué)目標(biāo)，清楚自己要培養(yǎng)學(xué)生怎樣的能力，然后采取具體有效的實(shí)踐教學(xué)方法，來培養(yǎng)學(xué)生的硬件設(shè)計、軟件設(shè)計、電路設(shè)計以及綜合應(yīng)用能力等。

（二）從實(shí)際項(xiàng)目入手培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用實(shí)踐能力

以能力導(dǎo)向的實(shí)踐教學(xué)開展可以從實(shí)際項(xiàng)目入手，將其貫穿于整體單片機(jī)教學(xué)環(huán)節(jié)中，引導(dǎo)學(xué)生熟練掌握理論知識、鍛煉實(shí)踐應(yīng)用能力以及提升項(xiàng)目技能水平。例如，教師可以指導(dǎo)學(xué)生先從LED閃爍燈這一簡單項(xiàng)目開始操作，期間只負(fù)責(zé)引導(dǎo)而不參與其中，充分開發(fā)學(xué)生的實(shí)踐動手能力。等到學(xué)生能完美制作出LED閃爍燈之后，在逐步增加難度，讓學(xué)生嘗試完成模擬十字路口交通燈、多功能LED數(shù)字等。通過此教學(xué)方式，讓學(xué)生能夠在由簡至難的項(xiàng)目遞進(jìn)實(shí)踐操作中，熟練了解與掌握單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)、I/O接口使用、語言指令匯編、語言程序設(shè)計方法、中斷/定時器系統(tǒng)應(yīng)用等知識與能力。在逐步完成這些項(xiàng)目后，學(xué)生看到自己完成的成果，會感到十分滿足，并由此激發(fā)單片機(jī)學(xué)習(xí)的興趣與積極性，提升教學(xué)效果與質(zhì)量。

（三）制定多形式考核方式以鞏固學(xué)生能力

為了實(shí)現(xiàn)能力為導(dǎo)向的單片機(jī)應(yīng)用實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)，學(xué)校應(yīng)當(dāng)改革和完善課程考核方式，使課程考核能符合“學(xué)以致用”的原則[3]。具體考核方式建議如下：第一，為了方便考察學(xué)生的合作互助能力，可以在項(xiàng)目中將學(xué)生分為2—3人的小組，不同的項(xiàng)目部分由不同的學(xué)生負(fù)責(zé)，來共同完成這一考核項(xiàng)目。第二，可以讓學(xué)生依據(jù)自己的實(shí)際情況，通過提交完整仿真電路、制作硬件實(shí)物以及撰寫實(shí)踐設(shè)計論文等方法來進(jìn)行考核。以此達(dá)到考核學(xué)生綜合應(yīng)用實(shí)踐能力的目的，并能通過考核鞏固學(xué)生能力，確實(shí)落實(shí)多形式單片機(jī)應(yīng)用能力考核方式。

三、結(jié)論

總而言之，想要確實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的單片機(jī)應(yīng)用能力，施行以能力為導(dǎo)向的單片機(jī)應(yīng)用實(shí)踐教學(xué)是十分有必要的。本文首先分析了傳統(tǒng)單片機(jī)教學(xué)存在的問題，然后在此基礎(chǔ)上提出了重構(gòu)能力為導(dǎo)向的教學(xué)內(nèi)容;從實(shí)際項(xiàng)目入手培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用實(shí)踐能力;制定多形式考核方式以鞏固學(xué)生能力這三種具體實(shí)踐教學(xué)措施。通過這些措施，能有效創(chuàng)新改革教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容以及考核方式，實(shí)現(xiàn)“學(xué)以致用”的教學(xué)目的，與培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、項(xiàng)目動手能力以及合作意識。

參考文獻(xiàn)：

[1]史學(xué)梅.單片機(jī)應(yīng)用型人才培養(yǎng)教學(xué)改革探索[J].吉林省教育學(xué)院學(xué)報，2017，33（06）：86-88.

[2]馬小紅，張東波.面向創(chuàng)新能力培養(yǎng)單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)改革[J].教育教學(xué)論壇，2016（35）：93-94.

[3]姚嘉，盧偉，馬麗麗，韓平，陳思雨.基于學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的單片機(jī)教學(xué)方法的改革[J].經(jīng)濟(jì)師，2015（05）：248-249.