提高单片机实践能力方式方法的改革

张冬梅

沈阳工业大学 （辽阳 111003）

单片机自上世纪70年代问世以来，已广泛地应用在各个方面。单片机技术开发和应用水平已成为一个国家工业化、智能化发展水平的标志之一。目前，国内的所有的工科院校，无论是本科层次，还是职业技术学院，不仅是电类专业，许多非电类专业都无一例外地开设了单片机课。

1 问题与不足

实践教学是单片教学过程的重要环节，是学生对理论知识内化和升华的重要手段。但目前许多高等学校，单片机实践主要以实验教学为主，传统的单片机实验均以单片机实验箱或者单片机技术开发装置为实验器材，开设的实验大多数属于验证性实验和训练性实验，学生根据实验指导书进行操作，教学内容不足，整个过程中，学生往往很被动，学生没有循序渐进地去思考实验的意义，而且与实际应用不接轨，以实验为核心的单片机实践教学方法、手段远远不能满足实际需求。在单片机的实践教学中，应以项目需求导入相关知识点，以电子产品设计作为任务，在任务实施过程中掌握课程所需的应用技能和知识点，培养分析问题和解决问题的思维和方法。

2 改革目标

要想从根本上解决问题，应该根据培养能力的要求，建立单片机实践教学体系，加强单片机实践教学建设，进一步深入研究实践教学环节的内容，以提高学生的工程实践能力，创新能力，培养学生自学、分析、综合、创新和独立完成设计调试系统任务的能力。充分挖掘学生的创造潜力，培养学生团队合作能力，培养社会需要的适应能力强的高水平、高素质的单片机应用系统开发人才。解决的关键问题：第一是调动学生的学习积极性，充分意识单片机课程的重要性。第二有良好的实验室硬件设施基础。第三要有较新的技术，新颖的教学方法。第四教师自身的知识储备。

3 改革方式

3.1 多渠道开放实验室

(1)实验室开放方法

①教学周：执行实验教学，完成正常实验教学基础上，大力增加设计性实验，逐步过渡到所有实验均为设计性实验；开设内容丰富的单片机课程设计教学，课程设计是学好本门课程的重要实践性教学环节，是培养学生综合运用所学知识的过程，是知识转化为能力和能力转化为工程素质的重要阶段；根据“2+1”人才培养方案，以提高学生的工程实践能力，创新能力，培养学生的独立编写、调试软件、设计单片机应用系统的能力为目标，完成单片机应用技术实训教学。

②双休日：打破传统的理论选修课观念，试行开设跨专业实验选修课─—单片机原理及应用。开设选修课程主要针对大一、大二学生以及对单片机应用有兴趣的跨专业学生，以学生自己动手为主，老师辅助性指导；开设跨专业实验选修课，为那些其他专业对单片机应用有兴趣的学生提供实践基地。在教学中应努力开发和充分利用单片机实验室，使实验室成为培养学生创新精神和实践能力的重要阵地，让实验室为提高学生的整体素质发挥其应有的作用。

③课余时间：对于学有余力的同学，成立单片机课外学习小组。实验室采取完全开放式，成员自主学习，学生可自选实验题目进行自主性实验。也可为大一、大二学生提前学习单片机系统设计提供环境和场地。

(2)实验室开放意义

①通过开放实验室，充分认识实验教学的作用。理论教学与实验教学不是主从关系，主辅关系，而是辨证统一的关系，是两个相对独立、相互依存、又相互促进的教学体系。

②通过开放实验室，多方位的发现问题。在教学计划的制订和修订中，应充分体现实验教学应有的重要地位。保持与理论教学学时的恰当比例；无论是独立设课的实验教学环节还是非独立设课的实验教学环节，均必须有独立的实验教学大纲，明确能力培养目标等。

③改变传统观念，促进实验室建设。要改变实验教学依附、从属于理论课，实验教学内容各自独立、零散、重复的现状，根据“平台+模块”课程结构体系的人才培养模式的要求重组实验教学项目和内容。

3.2 改善实践教学内容

单片机的实践教学由基础性实验、扩展性实验、综合实验设计、创新性实验、课程设计、实训环节几部分组成，各部分针对课程的重点内容和难点有层次有步骤的由浅入深的开设，以提高学生的工程实践能力，创新能力，培养学生的独立编写、调试软件、设计单片机应用系统的能力。实现实验室的实践教学功能：实验内容由基本验证性实验过渡到设计性、综合性实验，再到开放性自主实验，实验室全天开放，学生可自选实验题目进行自主性实验，以培养学生的创新实践能力及新器件、新技术的应用能力。重点是大力增加设计性实验，逐步过渡到所有实验均为设计性实验，调动学生的学习主动性，开拓思维，培养探索精神和提高创造能力。

3.3 将理论课向实训课转型

合理的实训教育是电气类教育的一个重要组成部分，要提高实训教学效果，增强学生的动手能力和操作技能水平，需要多方面的努力。实训基地是实训教学过程实施的实践训练场所，其基本功能为：完成实训教学与职业素质训导、职业技能训练与鉴定的任务，并逐步发展为培养高等职业教育人才的实践教学、职业技能培训、鉴定和高新技术推广应用的重要基地。不断总结教学经验，探讨和研究教学方法，尽职尽责，就可以全面地提高应用型人才培养，把工作做得越来越好。

3.4 建立竞赛培训基地

全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的大学生学科竞赛之一；有助于学生工程实践素质的培养、提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力；利用寒暑假时间，将单片机实验室作为电子大赛的实训基地，组织竞赛培训学习班，全天开放实验室，选拔优秀学生，为参加“全国电子大赛”、“挑战杯”等竞赛奠定基础。

4 预期效果

(1)完成单片机实验教学内容改革，大力增加设计性实验，逐步过渡到所有实验均为设计性实验，以提高自动化系全体学生的工程实践能力，创新能力。

(2)通过开设选实验修课程，使得大一、大二学生以及对单片机应用有兴趣的跨专业学生，提前达到对知识的灵活掌握。

(3)针对本专业学有余力的学生，成立单片机课外学习小组，扩大学生管理学方面的知识面,开阔学生的视野。

(4)成立假期培训班，对学生采取个别辅导、全面培养,使学生以先进带动后进。参与课题研究，使他们能参加各种可能的竞赛并找到好的工作单位。

5 结语

单片机课程是电气电信类专业学生最重要的专业核心课,如何协调好单片机课程的课堂教学和实践动手能力之间的关系，一直是单片机教学工作者长期讨论的课题。现有的教学模式对学生实践能力的培养具有一定的局限性，结合该课程实践性、应用性强的特点，经过以上对单片机实践教学体系的改革，可以达到较好的实现提高学生实践能力的目的。

[1]陈刚.单片机实践教学的问题与对策[J].安徽电气工程职业技术学院学报刊，2005,10(3)：113-116.

[2]周向红，李建军.单片机实践教学的探讨与研究[J].实验技术与管理，2007,24(7)：120-122.