創(chuàng)新實(shí)踐為主導(dǎo)的單片機(jī)課程教學(xué)改革探索

吳婷　吳鵬飛　王明軍　柯熙政

摘 要 單片機(jī)課程是通信工程專業(yè)學(xué)生重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)以理論講授為主，缺乏與實(shí)踐環(huán)節(jié)的有機(jī)融合。本文以創(chuàng)新實(shí)踐為主導(dǎo)，從課程教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程和考核方式等方面進(jìn)行了一定的改革，將項(xiàng)目教學(xué)與實(shí)踐理論有效結(jié)合，讓學(xué)生能夠?qū)W以致用，不僅建立完善的單片機(jī)知識(shí)體系，而且有效培養(yǎng)和提升學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力以及工程素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞 單片機(jī) 創(chuàng)新 實(shí)踐 有機(jī)融合 改革

中圖分類號(hào)：G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

單片機(jī)（ 嵌入式處理器） 具有功耗低、體積小、較高的信息處理能力的特點(diǎn)，因此在現(xiàn)代電子信息系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。作為現(xiàn)代通信和電子技術(shù)中不可或缺的技術(shù)，單片機(jī)課程成為了通信工程等專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。單片機(jī)課程是一門理論和實(shí)踐關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)的課程，主要內(nèi)容包括單片機(jī)的基本操作、語言匯編、程序設(shè)計(jì)、定時(shí)、I/O及存儲(chǔ)器應(yīng)用與擴(kuò)展、串口通訊、A/D轉(zhuǎn)化和D/A轉(zhuǎn)化等。單片機(jī)注重應(yīng)用能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練，學(xué)生在學(xué)習(xí)這門課后應(yīng)該具備獨(dú)立完成一個(gè)單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)的硬件及軟件的設(shè)計(jì)。作為通信專業(yè)的學(xué)生，掌握好單片機(jī)技術(shù)，不僅有助于知識(shí)技能和專業(yè)素養(yǎng)的提高，更重要的是能夠獲得實(shí)用的職業(yè)技能，增強(qiáng)就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。在實(shí)際的教學(xué)過程中，應(yīng)該將理論與實(shí)踐有效結(jié)合起來，這樣才可以為社會(huì)培養(yǎng)更多的技能型人才。傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)只注重理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，缺少與實(shí)際應(yīng)用的聯(lián)系，沒有真正體現(xiàn)對(duì)學(xué)生技能的培養(yǎng)。本文結(jié)合西安理工大學(xué)通信工程專業(yè)的實(shí)際情況，單片機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)的老師以實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)，以學(xué)生為主體，充分實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)和實(shí)踐操作的有機(jī)融合，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新開發(fā)能力和工程實(shí)踐能力。

1單片機(jī)教學(xué)現(xiàn)狀分析

教學(xué)理念方面，傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)主要以教師講授為主，無法引起學(xué)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)的動(dòng)力，學(xué)生的參與度有待提高，缺少自己的思考和創(chuàng)新。教學(xué)方法上，以理論教學(xué)為主，缺乏與實(shí)踐環(huán)節(jié)的有機(jī)融合。目前單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)基本上采取的是教師布置任務(wù)，學(xué)生在教師的講解和引導(dǎo)下自行開展實(shí)驗(yàn)，然后觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。雖然是完整的實(shí)踐環(huán)節(jié)，但是所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)往往以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，學(xué)生缺乏對(duì)實(shí)踐環(huán)節(jié)的主動(dòng)探索和創(chuàng)新開發(fā)。傳統(tǒng)的單片機(jī)課程考核方式單一，難以全面體現(xiàn)學(xué)生的掌握程度。以閉卷形式的理論考試為主，更多考察的是學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握程度，而對(duì)于重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)缺乏有效性和實(shí)質(zhì)性的考察。

2單片機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革措施

（1）更新教學(xué)理念。以學(xué)生為中心，充分體現(xiàn)學(xué)生的主導(dǎo)地位，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，給與學(xué)生更大的自主設(shè)計(jì)空間，既授之以魚又授之以漁。增加學(xué)生的思考和討論時(shí)間，學(xué)生以小組為單位，對(duì)于老師提出的問題進(jìn)行討論，每組的代表闡述最終方案和討論結(jié)果，最后老師再做出點(diǎn)評(píng)。這樣不僅能夠發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的原始創(chuàng)新能力，而且能夠培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神以及良好的語言表達(dá)和溝通能力。

（2）改革教學(xué)方法。以實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為引導(dǎo)，采取講授法、案例法等多種教學(xué)方式和手段，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生理論知識(shí)和動(dòng)手實(shí)踐的融合滲透。單片機(jī)是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程，實(shí)驗(yàn)實(shí)踐是鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)、解決實(shí)際工程問題的最好方式。結(jié)合學(xué)校和專業(yè)的實(shí)際情況，對(duì)單片機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)的授課方式進(jìn)行了調(diào)整和改革，將單片機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)課程從傳統(tǒng)的理論教學(xué)改為獨(dú)立設(shè)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)，上課地點(diǎn)直接就在機(jī)房實(shí)驗(yàn)室。老師講解完理論知識(shí)以后，學(xué)生可以跟隨老師的進(jìn)度一起仿真練習(xí)，然后現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，學(xué)以致用，達(dá)到熟練掌握和鞏固本節(jié)知識(shí)的目的。具體的實(shí)踐環(huán)節(jié)中，按照難易程度依次設(shè)置基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、提高實(shí)驗(yàn)和拓展實(shí)驗(yàn)三個(gè)不同的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，充分挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)潛力。對(duì)于拓展實(shí)驗(yàn)完成較好的同學(xué)予以獎(jiǎng)勵(lì)，激勵(lì)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

（3）優(yōu)化考核方式。課程的評(píng)價(jià)體系與考核方式對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)方向和學(xué)習(xí)效果有著至關(guān)重要的作用。更多的應(yīng)該是注重考核的過程性，而不是單純的注重結(jié)果。結(jié)合本課程實(shí)踐性較強(qiáng)的特點(diǎn)，對(duì)本課程的考核制度進(jìn)行了改進(jìn)和完善，采取多元化的考核方式，全方位考察學(xué)生對(duì)單片機(jī)知識(shí)的掌握和應(yīng)用程度。理論考察占40%，實(shí)踐考察占60%，其中實(shí)踐環(huán)節(jié)又包含了平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績(jī)和考試實(shí)驗(yàn)成績(jī)，通過綜合性的評(píng)價(jià)可以讓學(xué)生查漏補(bǔ)缺，進(jìn)一步改進(jìn)和完善其知識(shí)技能體系。

3結(jié)束語

傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)存在著一定的不足和需要改進(jìn)的地方，經(jīng)過單片機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)老師的不懈努力，已經(jīng)取得了一定的效果，實(shí)現(xiàn)了理論教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)的有機(jī)融合，使得學(xué)生能夠?qū)W以致用，并且提升了學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐技能，學(xué)生參加各類競(jìng)賽的比例也逐年上升。在后續(xù)的工作中，仍要積極不斷低研究和探索，進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)具備良好工程素養(yǎng)的通信工程專業(yè)人才，給相關(guān)領(lǐng)域的快速發(fā)展提供良好的人才保障。

基金項(xiàng)目：西安理工大學(xué)2018年青年教學(xué)改革基金教學(xué)研究項(xiàng)目，基于大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的單片機(jī)課程改革研究，項(xiàng)目編號(hào)，xqj1904。

作者簡(jiǎn)介：吳婷（1987.08），女，漢，陜西西安人，講師，從事通信系統(tǒng)天線研究，博士。

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