微控制器技術實踐教學方法改革探討

【摘 要】微控制器技術是電子、機電、自動化甚至醫學影像等專業開設的一門專業課程，該課程是一門對實踐技能要求較高的綜合性課程，要求學習者有較強的動手操作能力。現有課程中的實踐教學部分已大大落后于微控制器技術發展的要求，這里對微控制器技術課程中的實踐教學提出了改革意見。

【關鍵詞】微控制器；實踐教學；改革

0.引言

隨著智能化電子產品的普及，微控制器的應用也得到了空前的發展，各職業院校紛紛開設了微控制器技術課程。微控制器技術是一門結合了硬件設計與軟件開發的綜合性課程，涉及的理論知識包括電子技術、傳感技術、程序設計開發等等，課程有很強的實踐性，由于相關知識面廣、實踐操作性強，學習起來有相當的難度。

1.傳統實踐教學的局限性

微控制器技術課程中，實踐教學占很大的比例，部分專業甚至有專門的微控制器實訓課程，用于完成大型的實踐項目。有效的實驗和實踐教學可以增強學習興趣，幫助學習者更好的掌握理論知識，訓練學習者動手實踐能力，提高學習效率[1]。

然而傳統的實驗和實訓方法有其無法克服的局限性，不利于調動學習者的積極性，具體表現為：

（1）實驗性質多為功能驗證[2]：功能驗證性實驗，是指由教學者設計電路功能、繪制電路圖、編寫好程序、學習者使用準備好的實驗器材，按圖連線、寫入程序語句，并按要求操作，驗證微控制器功能的實驗。在實驗過程中，學習者只需按圖索驥，具備一定的操作技巧，即可完成實驗。

（2）實驗和實訓項目單一：微控制器技術的發展已經日趨成熟，但學校開展的實踐項目還是幾年前一直沿用的那些，缺乏新意與實用性，很難激起學習者的興趣。

（3）實踐內容狹窄：實驗教學目前更集中在兩個方面，一是根據實驗要求編寫指令程序，二是通過仿真軟件，模擬微控制器電路運行功能。這樣，實驗內容局限在軟件編寫，或是計算機的仿真技術，對于實際的微控制器硬件電路的實踐涉及極少，導致學習者在實際應用中缺少解決問題的經驗和能力。

目前，微控制器技術的實踐教學方法，缺乏對學習者的硬件設計能力、安裝調試能力、大中型項目程序指令編寫能力的綜合訓練，學習者在學習的過程中，既沒有被激發學習的興趣，也沒有動手實踐的機會，學習效率大打折扣。

2.實踐教學改革方向

微控制器技術課程對實踐動手能力的要求非常強，在實踐課程的教學中，要注意針對學習者基本實踐技能、開發設計思維、解決實際問題的綜合性能力進行培養和訓練。微控制器技術實踐教學改革可以從以下方面著手：

（1）區分實踐教學性質，有目的性安排實踐內容：在教學中，首先需要區別開課內實作、實驗和實訓的課程性質，以便有針對性的設計實踐內容。課內實作是在理論教學之余，課堂內完成的基本操作性實踐，時間有限，以驗證性的硬件連接或程序指令輸入為主；實驗則可以在完成某一階段的理論教學后，由學習者按照實驗任務要求，根據課堂案例，通過獨立的硬件設計連接、軟件編程調試實現微控制器功能；實訓是大型綜合性應用，需要學習者綜合理論知識，自主設計硬件電路，完成安裝、編程、調試的任務，以實現智能電子產品功能的實踐操作。三種實踐教學的性質對應的實踐內容分別為基本操作、技能應用、創新實踐，逐層遞進。

（2）改革實踐命題方式，鼓勵學習者自主擇題：在實驗與實訓課程教學中，學習者通常接受指定命題的實踐任務，這非常不利于激發學習的興趣。對于不同學習程度的學習者來說，毫無頭緒久攻不下的實踐項目，或者一看即知，都會降低學習者的積極性。最好根據學習程度，準備由易到難的實踐項目組，學習者根據自身能力水平和興趣選擇合適的任務。對于有能力的學習者甚至應該鼓勵他們充分創新，解決實際問題。

（3）以仿真為手段，以實際電子產品為目的：在實踐教學過程中，許多教師已經意識到實驗設備的更新跟不上電子技術的發展速度了，于是仿真軟件被大量應用到實踐教學中。仿真軟件雖然能模擬電路性能，但由于其參數都為理想化參數，與實際硬件參數還有區別，學習者通過仿真軟件學到的技能在面對實際產品時往往體現出束手無策。因此在實踐課程教學中引入仿真軟件，只是作為實現最終教學目的的輔助手段，學習者是否真正掌握微處理器技術的實踐知識仍應以實現電子產品實物為準。

（4）引入創新課題、引導學習興趣：把目光局限在實驗教材上學習者的能力與興趣不能得到充分發揮。為了提高大學生的實踐技能，鼓勵大學生科技創新，相關企業、各省市、國家紛紛投入資金和精力舉辦各種科技比賽，微控制器技術在電子產品中的廣泛應用使其在科技大賽中占據了重要的席位。鼓勵學習者參加科技比賽，將實踐教學延伸至課外，有利于引導學習者發展創新技術能力，提高學習者的學習能力與實踐操作技能。

（5）改進考核方式，提高實踐操作在微控制器技術考評中的比例：由于實踐在期終考評中所占比例極少，而且實踐考核也常常以最終的實踐報告作為評分依據，導致學習者對自己缺乏實踐操作技能的現象無動于衷[3]，這對于學習者提高操作技能，綜合利用理論與實踐知識是極為不利的。比起報告，實踐考核更注重的應該是學習者發現問題、解決問題的能力，過程才是實踐考核的依據。只有實踐操作在課程考評中占據重要的比重，學習者才會真正重視實踐教學。

3.結語

實踐教學的質量決定著微控制器技術課程的教學質量。在日常的實踐教學工作中，教師要及時總結經驗，逐步施行改革方案，不斷完善實踐教學方法，提高學習者的實踐技能和創新意識。隨著生產技術的發展，微控制器技術也在不斷進步，實踐教學方法的改革也必須要生產技術一同發展，以適應社會發展的需要。

【參考文獻】

[1]張蘇玲.面向學習者自主建構的游戲化學習情境設計[D].山東師范大學，2010.

[2]楊宏.單片機實驗教學的改革與探討[J].科技資訊，2008.24：167-168.

[3]廖平.單片機實驗教學的改革[J].實驗室研究與探索，2004.07：36-38.