關于電子設計大賽的單片機實踐教學改革研究

李平

摘 要：全國大學生電子設計大賽是面向全國高等院校相關專業(yè)學生的競賽項目，它已經成為衡量學生實踐動手能力的重要標尺，得到了高等教育界和社會的普遍認可。有關的電子大賽項目關系到相關課程如單片機、電工電子等課程的教學內容，尤其是對單片機實踐教學改革起到促進作用，為學生的實踐創(chuàng)新能力搭建了一個良好的平臺。

關鍵詞：單片機 實踐教學 電子設計大賽

中圖分類號：G402 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）05（c）-0097-02

電子設計大賽的單片機實踐教學改革的研究目的是在于培養(yǎng)和提高學生的實踐動手能力和創(chuàng)新能力。在整個教學過程中教師要改變傳統(tǒng)的教學模式，引導學生自覺地投入學習中去。引導學生自己動手制作電子小產品，讓他們感受到整個系統(tǒng)的開發(fā)過程，在實踐中加深對理論的理解，完成一個作品，就會有一定的成就感，將被動學習轉換為主動學習。這就要求對師資隊伍、實踐教學內容、教學方法、教學模式等方面有更高的要求。

目前，各高校相關專業(yè)普遍開設了單片機原理這門課程，但是單片機的實踐教學還存在一些問題。

（1）實踐教學內容和考核方法應優(yōu)化。多數院校單片機實踐課程主要以實驗臺或開發(fā)板為主，整個實驗課程的弊端如下：①實驗內容需要優(yōu)化。實驗課上的內容往往根據實驗臺或開發(fā)板上設計的項目安排實驗內容，導致內容比較零散，每個內容之間沒有相互的聯系，多知識點相結合的實驗少，并且多為驗證性實驗，實際意義并不是很大。內容是固定的，學生的創(chuàng)新思維被限制了。②學生的動手能力得不到鍛煉。實驗臺或開發(fā)板的電路多數都是設計好的，尤其是開發(fā)板。學生在上實驗課時，都是根據現成的電路進行程序編寫，直接就進入了軟件部分，硬件部分幾乎沒有得到鍛煉，導致學生對于整個系統(tǒng)的設計理解得不夠全面。③考核方式單一。一般情況下，考核都是教師安排好考試內容，學生根據題目去完成，這樣部分學生的真實能力得不到發(fā)揮。

（2）實驗室建設不夠完善。多數院校的單片機的實驗室主要配置為計算機和單片機學習開發(fā)板或單片機實驗臺。如果學生想要自己動手設計電路并焊接電路，只能先到電工電子實驗室去完成，然后才能到單片機實驗室去編程調試，要想完成整個電路的設計，得不斷地在兩個實驗室去試驗，這樣浪費時間又不方便。

（3）教師的實踐能力有待提高。目前，很多高校的教師一畢業(yè)就進入學校從事教學工作，沒有一定的企業(yè)經歷，在實踐課上也是邊摸索邊實驗，然后再教授給學生，對于一些綜合難度的實踐指導工作很難勝任。

針對以上的一些問題，主要解決的主要內容如下。

（1）加強實踐教師隊伍的建設。隨著科學技術的發(fā)展，單片機發(fā)展起著非常重要的作用。但目前為止，很多高職高專院校的教師理論知識跟不上單片機的發(fā)展，實踐教學較薄弱。這就要求教師有一定的企業(yè)實踐經驗，要求教師不斷地擴寬自己的知識面，有機會去企業(yè)實習深造，將新內容、新技術帶到課堂來。

（2）基于大賽內容豐富實踐教學：①優(yōu)化實踐教學內容和考核方式。主要以科研項目或往屆電子設計大賽作品為主要的實踐教學內容，每個設計題目分別設置基本要求和拓展要求，以項目教學法多種教學手段為輔，使學生在完成整個工作任務的教學過程中進行學習。增加一些在生產生活中可能運用到的真實案例和最新的單片機理論知識，通過實際案例將抽象的理論具體化。單片機實踐教學考核重點是學生技術應用能力的掌握程度。改革過去主要以試卷成績?yōu)橹鞯目己四Ｊ剑扇「酉到y(tǒng)、合理并與實踐教學內容和教學方法相適應的多樣化考核方式，促進學生實踐創(chuàng)新能力的發(fā)展與提高。②摒棄傳統(tǒng)的實驗箱（臺），推廣應用仿真軟件，改變傳統(tǒng)的單片機實驗臺和單片機學習開發(fā)板的實驗教學。目前多數院校的單片機實踐教學都是采用以上兩種方式進行授課的，單片機學習開發(fā)板的弊端是硬件電路不需要學生設計，只需要學生會編寫開發(fā)板上能實現的程序，學生在硬件上得不到鍛煉，動手能力大大減弱，不能激發(fā)學生的興趣。單片機實驗臺學生只能學習簡單的電路連接，不能提高學生的硬件電路設計能力，也不能使學生了解整個系統(tǒng)的完成過程。proteus仿真軟件不僅方便了學生的硬件電路設計，而且激發(fā)了學生創(chuàng)新能力，又降低了單片機的學習成本。③結合電子設計競賽，改進單片機實踐教學模式。傳統(tǒng)的實踐教學模式是教師根據實驗臺（實驗板）上的模塊布置實驗內容，這個過程枯燥乏味。將科研項目或往屆電子設計競賽的作品（如水溫控制系統(tǒng)等）帶進課堂，激發(fā)學生對單片機課程的學習興趣。讓學生自主地學習，可以先上網查找資料，或者通過分組分工共同完成整個作品，教師在整個過程中起指導作用，最后教師進行評價總結。④實驗室建設。實驗室不僅每臺計算機要配備keil編譯軟件和proteus仿真軟件，還要配備電烙鐵、焊錫、導線、常用的電子元件等，使學生在學習的過程中先自己設計電路，然后通過仿真軟件進行仿真，成功后再自己在洞洞板上焊接電路，調試成功后自主編寫程序每個項目耗時時間長，開放實驗室，學生能夠利用課余時間進入實驗室。

近年來，筆者學院已成功舉辦4屆職業(yè)技能大賽，學生參賽踴躍，參與度廣，效果明顯。自2012年至今，該院組織學生參加了3屆“大學生電子設計大賽”。通過參加全省職業(yè)技能大賽，磨練了學生愛崗敬業(yè)、吃苦耐勞、誠實守信、遵紀守法的職業(yè)品格，獲得社會廣泛好評。用人單位普遍認為該院畢業(yè)生職業(yè)素質高，職業(yè)技能強。

參考文獻

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[2] 彭玉興，余永輝.電子設計競賽對單片機實驗教學改革與創(chuàng)新啟示[J].職業(yè)教育研究，2009（3）：118-119.