開放式單片機實驗教學的改革探討

鄧貽香

摘 要：隨著社會的發展，單片機在家電，工業控制，汽車電子，智能儀表等方面得到越來越廣泛的應用，對我們的生活也越來越重要。所以，單片機這門課程顯得尤其重要。本文分析了當前高校單片機教學現狀，圍繞單片機課程的教學環境，教學方法，教學內容以及考核方式等幾個方面存在的問題，提出了開放式單片機實驗教學的改革方法，以培養學生自主學習和動手能力。

關鍵詞：開放式；實驗教學；改革方法；自主

一、緒論

單片機自20世紀70年代問世以來，以其極高的性價比，受到人們的高度關注和重視，應用廣泛，發展迅速，已對人類社會產生了巨大的影響。單片機以體積小、功能全、性價比高等諸多優點而獨具特色，在工業控制、通信設備、信息處理、家用電器等領域得到廣泛應用。因為單片機在我們生活中占有如此重要的地位，我們必須學好這門專業基礎課。目前高校的單片機實驗教學面臨諸多困境，下面我們就高校在單片機實驗教學的現狀作具體分析。

二、高校單片機實驗教學現狀

（一）實驗教學環境

1）實驗室相對封閉，學生只有在上課時間才能進入實驗室進行實驗，而其他時間實驗室是關閉狀態，學生不能隨意進入實驗室。因此，實驗室設備就被閑置下來，沒有充分得到利用，造成資源浪費。

2）實驗設備陳舊，目前多為51系列單片機，與社會嚴重脫節。隨著科技的發展，51系列單片機已被現有的32位單片機（STM32，TMS）淘汰。由于設備陳舊，故障率高，幾乎不能滿足正常實驗教學的進行。

（二）實驗教學方法

教師仍然沿用傳統的實驗教學模式，教師給出單片機實驗內容和步驟，有的教師甚至于會把整個實驗步驟演示一遍，然后再讓學生自己動手做實驗，這樣學生的操作時間就會大大縮短，而且不能調動學生主動性和學習的熱情，幾乎沒有學生會進行實驗前預習及實驗后總結。教師在實驗教學管理中，對學生的課前預習及課后復習也很難掌控，不利于教師對學生的全面了解。

（三）實驗教學內容

單片機實驗項目多為驗證性實驗，而設計性實驗幾乎沒有。實驗的題目比較陳舊，例如，數據的傳送、排序、位操作、按鍵及顯示、數碼管顯示、中斷、倒計時以及計數器等，沒有新穎點。并且在這個網絡發達的年代，網上一百度，實驗硬件連接以及程序代碼直接就有了。沒有好的實驗內容，就不能很好調動學生興趣，更不能讓學生主動學習單片機實驗課程，最終學生的自主學習能力和動手能力得不到培養。

（四）考核方式

單片機實驗課的考核方式一般是通過考勤以及實驗報告來打分，而考勤只能反映學生來到實驗室，不能反映學生實驗課質量，有一部分學生可能人在曹營心在漢；實驗報告不能完全展現學生的學生成績，而且實驗報告很容易就可以被復制，所以這樣的考核方式有待改進。

三、單片機開放式實驗教學的核心

針對上述問題，單片機實驗教學的改革迫在眉睫。為了提高學生思考問題、分析問題、解決問題的能力，更為了培養學生的主觀能動性，“開放式單片機實驗教學”也就勢在必行。所謂“開放式單片機實驗教學”，它是一種嶄新的教育模式，對于深化教育改革、全面推進素質教育具有重要意義?！伴_放式單片機實驗教學”著重點在“開放”，這里的“開放”主要體現在單片機的實驗時間，實驗設備，教學方法以及考核方式等幾個方面?，F對這幾方面分別進行闡述。

（一）開放時間

我們可以運用現代信息技術實現智能化管理，包括門禁系統、網上預約系統、刷卡派位系統等。學生可充分利用業余時間也能進行實驗，這樣可以大大提高實驗設備使用率，以便提高學生的動手能力。

（二）實驗設備

我們將原有51系列單片機淘汰，購買一批STM32單片機。這類單片機有融高性能、實時性、數字信號處理、低功耗、低電壓于一身，同時保持高集成度和開發簡易的特點。通過對STM32單片機的學習，能讓學生同社會接軌。學生畢業后，能將學到的知識應用到工作中。

（三）開放式教學方法

傳統單片機實驗室教學方法是老師講述實驗內容，步驟和方法，然后讓學生編程驗證實驗內容。而“開放式教學”我們反其道而行之。方法是學生利用業余時間自己出題，然后進行方案認證、分析并給出解決辦法。在課堂上，老師和學生進行交流。每個學生用5-8分鐘的時間對自己的題目進行講解，然后，老師再給予1-3分鐘的點評及討論，最終確定題目的實施方案。通過這樣的一種教學方式，讓學生從被動變為主動，從聽者變為說者。就可以大大提高學生的主觀能動性，也能很好的培養學生的學習方法和動手能力。

（四）考核方式

開放式的考核采用“3+7”的模式，30%由學生集體打分，70%由老師打分。老師可以根據到課率、出題的創新性、解決題目的能力、實驗報告冊等來考核。采用這種考核方式就能很好反應學生對單片機這門課程的掌握程度。

四、培養學生的自主學習和動手能力

通過這種實驗教學模式來改變原來固有模式，讓學生有充足的時間、空間進行實驗，讓實驗設備也能得到充分的利用，降低閑置率。這種以學生為主，老師為輔的教學模式，可以讓學生對實驗的整個過程都熟知，包括選題目、做方案、實驗操作和數據處理等。這種教學模式，最關鍵的是學生能將自己所學的知識和自己的興趣結合起來，通過整個實驗過程，發揮自身的自主性和能動性，在實驗中充分展示自己的動手能力和分析問題、解決問題的能力。這種“開放式單片機實驗教學”能充分調動學生的積極性，從而培養學生自主學習和動手能力。

五、結論

綜上所訴，這種“開放式單片機實驗教學”能更好的培養學生的自主學習和動手能力。學生是最大的受益者，它不僅為學生提供了自主學習、自主發展、實踐鍛煉的機會，而且極大地調動了學生的積極性、能動性。雖然這種教學模式是一種設想，如要把它變成現實還需不斷努力。這不單單是某所高校就能完成，還需要其他高校的共同努力、相互學習、相互合作才能完成。

參考文獻：

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基金項目：2015年重慶市本科高校“三特行動計劃”特色專業建設項目（渝教高〔2015〕69 號）