單片機原理與應(yīng)用教學(xué)質(zhì)量的探討

李戰(zhàn)勝 楊 昌

（武漢輕工大學(xué)，湖北 武漢 430023）

0 引言

“單片機原理與應(yīng)用課程”是理工科電類專業(yè)必修的專業(yè)課，該課程不僅具有自身的理論體系而且還是一門實踐性非常強的課程。同時由于全國大學(xué)生電子競賽和各省組織的省級電子競賽的的深入開展，以此為契機，單片機原理與應(yīng)用課程成為各大院校比較重視的課程。通過本人在長期的教學(xué)中，根據(jù)理論和實驗教學(xué)的教學(xué)效果以及多年指導(dǎo)大學(xué)生進(jìn)行電子競賽的經(jīng)驗，對于該課程的教學(xué)質(zhì)量問題進(jìn)行了一定的探討。從中得出幾個方面的問題所在，其中較重要的有以下幾點：1）課程的學(xué)時安排問題，一般院校的總學(xué)時為56學(xué)時，其中理論學(xué)時為40學(xué)時，實驗學(xué)時為16學(xué)時，從近年的教學(xué)情況來和我校電子競賽的成績來看，教學(xué)效果并不好。在整體消減學(xué)時的大背景下，想要增加課時以提高教學(xué)質(zhì)量還是有難度的，但是可以適當(dāng)減少相應(yīng)的理論學(xué)時以提高實驗學(xué)時，重點培養(yǎng)大學(xué)生的實際動手能力；2）理論教學(xué)方面，整個課程理論教學(xué)的內(nèi)容安排還是偏重于理論性的知識，通常向?qū)W生講授的是“是什么”的問題，而本科教育的目標(biāo)是培養(yǎng)應(yīng)用型的人才，主要掌握的應(yīng)該是“怎么用”的問題，因此需要從中選用一套合適本校實情的教材，同時還要對教材內(nèi)容進(jìn)行一定的取舍和重新組織，盡量多安排一些與實際應(yīng)用相關(guān)的知識點；3）實驗教學(xué)方面，以往的實驗多為驗證性的內(nèi)容，調(diào)動不起來學(xué)生的興趣，因而要增加一些應(yīng)用性和設(shè)計性的實驗內(nèi)容來培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時也可以增加一些與實際工程聯(lián)系緊密的實驗；4）對于傳統(tǒng)黑板板書教學(xué)方式，畫硬件電路和軟件流程圖比較慢，而且比較抽象，讓學(xué)生難以理解，而通過采用多媒體技術(shù)和板書結(jié)合的方式就能達(dá)到很好的教學(xué)效果；5）電子競賽的契機，通過本人多年指導(dǎo)電子競賽的經(jīng)驗看出，學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力較差，因此需要加強這方面的練習(xí)。

1 理論教學(xué)內(nèi)容探討

本科院校尤其是工科院校是培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的搖籃，其教育目標(biāo)是順應(yīng)社會尤其是時代需求培養(yǎng)學(xué)生的實際應(yīng)用能力。理論教學(xué)的重點在于單片機的選用問題，目前，比較流行的單片機型號為16位機，當(dāng)然32位也處于不斷的發(fā)展過程中，但是比較多的學(xué)校采用的仍然是8位機的教學(xué)內(nèi)容，這顯然與時代不符，雖然8位機是經(jīng)典的單片機類型，但既然與時代接軌，培養(yǎng)學(xué)生的實際應(yīng)用能力，自然要學(xué)習(xí)16位機，并且在各類電子競賽中學(xué)生采用的大部分都是16位機。另外還有教學(xué)內(nèi)容的取舍問題，該門課程要以硬件電路為基礎(chǔ)，所以有關(guān)CPU的講解需要放在重要的地方，可以安排18學(xué)時左右，而軟件編程方面，由于學(xué)生已經(jīng)學(xué)過C語言和微機原理中所用到的匯編語言，所以指令方面可以少講，主要講解如何將硬件和軟件結(jié)合的問題，尤其多介紹C語言方面的編程，安排大約12學(xué)時左右，也就是將理論學(xué)時壓縮在30學(xué)時左右就可以了，剩下的全部歸入實驗學(xué)時。當(dāng)然，在教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)注重課程內(nèi)容與其它專業(yè)課程的聯(lián)系與銜接，注重課程內(nèi)容的工程應(yīng)用背景，提高學(xué)生對課程內(nèi)容的興趣。

2 實驗教學(xué)內(nèi)容探討

除了理論教學(xué)外，這門課程特別注重實驗教學(xué)，這也是學(xué)生獲得知識以及激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識的主要途徑之一。事實上，既然是培養(yǎng)應(yīng)用型的人才，實驗教學(xué)應(yīng)該是重中之重，但是通過多年的教學(xué)發(fā)現(xiàn)，大部分學(xué)生對于這個重中之重并不“感冒”，學(xué)生經(jīng)常忽視這個問題，當(dāng)然最主要的原因不能怪罪學(xué)生，而主要在于實驗內(nèi)容上。由于大部分的實驗內(nèi)容是驗證性實驗，而且傳統(tǒng)的實驗教學(xué)往往是以教師為主，實驗指導(dǎo)教師從實驗?zāi)康模瑢嶒灢襟E到實驗注意事項逐步講解，而學(xué)生則按照教師的講解進(jìn)行實驗的具體操作，按部就班地將教師講授的內(nèi)容依葫蘆畫瓢地加以練習(xí)，如果最后的實驗結(jié)果和教師講的不一樣或者得不出結(jié)果，學(xué)生的第一反映是找老師幫忙。顯然這種教學(xué)方式不利于學(xué)生分析問題、解決問題能力的培養(yǎng)，極大地限制了學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)造性。可以夸張地講，學(xué)生即使不懂實驗原理，只要懂得中文，按照實驗步驟去做，一般都能做好實驗，這也是學(xué)生提不起做實驗興趣的主要原因。如何解決這個問題呢？首先對于各類實驗尤其是驗證性的實驗，必須要求學(xué)生做好實驗前的準(zhǔn)備工作，必須弄清楚實驗所涉及的原理，不能不懂裝懂，要做預(yù)習(xí)實驗報告，這時需要教師在實驗課前進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，督促學(xué)生養(yǎng)成預(yù)習(xí)的好習(xí)慣；其次，實驗指導(dǎo)書的編排上盡量將實驗步驟不要寫的太詳細(xì)，甚至可以不寫，給學(xué)生獨立思考的空間；第三，實驗課堂上要以學(xué)生為主，教師為輔，盡可能地將教師的講課內(nèi)容壓縮在10分鐘之內(nèi)，給學(xué)生充分的自由時間去做實驗，即使學(xué)生做實驗的時候出現(xiàn)一定的問題，也要學(xué)生盡可能自己獨立解決。第四，除驗證性實驗外，盡可能多地安排一些設(shè)計性和綜合性的實驗，對于這類實驗，可以不限定時間，學(xué)生可以獨立完成，隨時可以到實驗室進(jìn)行實驗的調(diào)試和設(shè)計，當(dāng)然這就需要很多院校的配套的硬件設(shè)施和開放更多的實驗室。同時改革實驗考核辦法，在要求完成的實驗內(nèi)容之外，另選一個實驗作為實驗考試內(nèi)容，由操作、實驗報告、考試三部分的成績綜合得到實驗總評成績，以此來督促學(xué)生，提高實驗教學(xué)的質(zhì)量。

3 電子競賽的契機

全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽是教育部和前電子工業(yè)部于1994年共同倡導(dǎo)主辦的，全國先后舉辦了十屆競賽。它是四大學(xué)科（電子設(shè)計、數(shù)學(xué)建模、機械設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計）競賽之一，面向全國大學(xué)生的群眾性科技活動。而且和全國大賽相對應(yīng)，各個省份的電子競賽也如火如荼的進(jìn)行，競賽內(nèi)容緊扣當(dāng)前教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)環(huán)節(jié)，注重理論聯(lián)系實際，，對教育教學(xué)改革當(dāng)然對于單片機原理與應(yīng)用課程教學(xué)改革也起到積極的推進(jìn)作用。

通過我校多年的電子競賽經(jīng)驗，從中可以看出，電子競賽更注重學(xué)生實際動手能力的培養(yǎng)，這種競賽與實驗教學(xué)的效果相比，更能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神，同時又通過電子競賽和參賽同學(xué)的的積極反饋作用，更有效地提高了教學(xué)質(zhì)量。在競賽中，以學(xué)生為主，指導(dǎo)教師為輔，從而為培養(yǎng)創(chuàng)新型應(yīng)用人才打下了堅實的基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

本文通過對于單片機原理與應(yīng)用理論教學(xué)、實驗教學(xué)的分析和探討，又根據(jù)電子競賽的影響力和契機，提出了以學(xué)生為主，教師為輔的培養(yǎng)方式和教學(xué)改革方式。但是這樣的教學(xué)改革并不是一朝一夕能夠完成的，需要廣大高校師生的全力配合。只有這樣，才能在提高單片機原理與應(yīng)用教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)培養(yǎng)創(chuàng)新型應(yīng)用人才的目標(biāo)。

［1］范恒軼，崔亞嵩.單片機原理及應(yīng)用項目教學(xué)法的研究[J].233網(wǎng)校論文中心，2010，11.

［2］李戰(zhàn)勝.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)質(zhì)量的探討[J].中國電力教育，2012（5）.

［3］李戰(zhàn)勝.緊抓電子設(shè)計競賽的契機以促進(jìn)電子技術(shù)課程教學(xué)改革[J].科技信息，2012（3）.