應用型人才培養視域下的單片機教學改革研究

熊旻燕

摘 要：單片機原理及應用作為一門應用性課程，是培養應用型人才的重要介質。單片機課程是基礎課程和專業課程的銜接，肩負著學生實踐動手操作能力培養，知識轉化實踐應用技能教學重任。分析單片機原理及應用課程內容與特色，深化單片機教學變革，開發單片機課程教學新模式，培養學生實踐應用能力，塑造當代應用型人才。

關鍵詞：單片機 應用型人才 教學改革

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2018）03（c）-0197-02

單片機原理及應用是一門必修課程，蘊含著計算機知識與電子知識等，專業性十分強。單片機應用的領域比較多，比如智能家電方面、儀表儀器方面以及汽車電子方面等。單片機課程教學既要幫助學生習得單片機基礎原理與應用方法，還要培育學生單片機實踐應用能力。當下培育應用型人才成為學校教育的基本目標，學生掌握基礎理論知識的前提下，還應側重于學生實踐應用能力的培育。由于單片機課程相對抽象，且比較復雜，教學中學生學習難度大，很容易產生恐懼心理。基于此，根據單片機課程內容與特色，勇于摸索單片機課程教學改革方法，培育應用型人才具有實際意義。

1 單片機課程教學面臨的問題

1.1 理論課程與實踐課程脫節

單片機課程傳統教學中，理論課程與實踐課程是脫離的，通常是先講解理論課程知識，然后再講解實踐課程，理論課程與實踐課程教學間隔時間過長[1]。同時單片機理論知識比較抽象，理論性強，學生本就難以掌握知識點，加之一段時間后講授實踐課程時，學生掌握的知識點早已遺忘，造成理論課程與實踐課程脫離，大多數學生認為單片機知識學習難度大，不利于應用型人才培養。

1.2 理論課程講解缺少實踐證明

單片機課程教學基本是純理論講授或者是純實驗講授，例如講解單片機寄存器結構與應用方法時，很少會進行現場操作，以致于學生理解難度大，不能掌握基礎知識。對于寄存器的結構，以及應用方法，唯有透過理論知識與實踐操作的綜合講解，才可以幫助學生解疑答惑。同時，對寄存器進行現場演示與現場操作，比如演示寄存器怎樣讀與寫，現場講解寄存器中某一位0與1所代表的含義，經過編程與下載，借助實驗板展開實時演示，這樣學生才可以真正的懂得與理解寄存器某一位0與1所代表的意思。

1.3 驗證性實驗偏多，缺乏綜合性、創新性實驗

單片機課程實驗教學基本以驗證性實驗為主，而學生只能根據實驗課本進行編程，然后下載實驗結果進行分析與總結。由于單片機實驗教學缺乏綜合性實驗與創新性實驗，以致于學生很難有機會獨立進行動手實驗，嚴重影響學生實踐動手能力培育，也不利于培育應用型人才。

2 基于應用型人才培養目標下單片機課程教學變革方法

2.1 理論課程與實踐課程的有機整合

理論課程與實踐課程的脫節是單片機課程教學突出問題，因此單片機教學改革的首要工作就是實現理論課程與實踐課程的有機整合。實驗室配置方面，要保證學生能夠人手一臺電腦與實驗箱，而且每一節單片機課程教學都要安排在實驗室完成授課。課時分配方面，教師要合理減少單片機理論知識講解課時，側重于學生實踐動手能力培育。關于單片機課程基礎知識講解課時，要實施合理變革[2]。傳統教學中理論課時相對較多，學生很難有機會進行動手操作。而單片機課程教學的核心內容就是寄存器應用方法，一旦學生掌握寄存器應用方法，那么學生就會懂得怎樣應用單片機。當前，教育經費的大量投入，學校實驗室設施籌備更加健全，為單片機課程實現理論與實踐有機整合奠定基礎基礎。基于此，單片機課程教學中教師應同時實施理論與實踐教學活動，比如課堂教學時先講授理論知識，然后教師現場進行編程、下載程序以及結果演示，最后組織學生獨立利用電腦進行編程、下載程序以及分析結果。這樣一節課堂教學，既涉及到理論知識教學，也為學生創造了實踐動手操作機會，有效加強學生實踐應用能力，利于培育應用型人才。

2.2 以實際編程演示為主，激發學生興趣

傳統教學中課堂內容比較陳舊，不符合當代社會發展訴求，學生很難產生學習興趣。因此為激發學生興趣，首要工作就是改變以前課堂教學的內容。比如講解單片機課程第一節內容時，教師可先演示流水燈實驗，誘導學生觀察實驗過程，了解單片機實際應用情況，以化解學生和單片機知識之間的距離感，而且學生也能對單片機知識有一定理解。然后向學生介紹智能家電、汽車電子等方面單片機的應用情況，以激發學生興趣。教材選擇方面，要挑選近五年最暢銷的版本教材，以使課堂教學內容與社會發展同步，或者更貼近。開發語言要以C語言作為核心，以匯編語言作為輔助[3]。以前選用的單片機教材，是以匯編語言為主，很少提及到C語言。但隨著技術的進步與發展，工程現場已是C語言的天下，唯有需要精確控制，會微小芯片設計，編程時才會選擇匯編語言。C語言與匯編語言不同，其中匯編語言的代碼更加緊湊，有著比較高的運行效率，能夠直接實現硬件內部控制，但是匯編語言的語句比較抽象，且編程效率十分低，學生把握難度大，難以深入理解。而C語言更加簡潔緊湊，運算符多種多樣，數據結構廣泛，對于語法的限制比較寬松，而且適用范圍廣，具備良好的移植性。如今工程現場編程基本以C語言為主，所以單片機教材應選擇以C語言為核心，匯編語言為輔的教材，這樣教師主講C語言的基礎上，可以向學生講授匯編語言知識，誘導學生進行混合編程，激發學生興趣。同時也能吻合當代企業的需求，培育應用型人才。

2.3 誘導學生參與電子設計大賽與大學生創新項目

深入分析學生綜合能力，對于基礎知識深厚、學習熱情高漲、具備創新能力的學生，教師要誘導此類學生參與電子設計大賽，或者是參與大學生創新項目[4]。大量實踐證明，參與大學生創新項目、電子設計大賽的學生，其實踐動手操作能力與創新能力得以顯著提高。基于此，單片機課程日常教學中教師應根據教學內容設計競賽活動，比如以單片機芯片選擇為主題，將學生進行分組，每個小組分配三名學生，由學生自主動手操作，以提高學生的動手操作能力，也為參與全國電子設計大賽做足準備。如果學生在大賽中取得優異成績，那么必然會對下一屆學生帶來積極影響，甚至引領下一屆學生主動參與大賽活動，對應用型人才的培養產生積極作用。

3 結語

基于應用型人才培養視閾下，單片機課程教學改革的根本目的在于激發學生興趣，深化學生自主學習能力、動手操作能力、創新實踐能力，提升教學效果。單片機課程教學改革，是培育應用型人才的切入點，也是打破應用型人才培育瓶頸的重要渠道。基于此，廣大教師要敢于摸索，總結經驗，開辟出一條單片機課程改革最佳線路，以實現應用型人才培育目標。

參考文獻

[1] 易金聰，馮德旺，顏德強，等.面向創新型人才培養的《單片機技術》課程教學改革探索[J].福建電腦， 2017，33（10）：49-50，77.

[2] 白巖，孫蓓.《單片機原理及應用》階梯式卓越技術人才培養模式下教學方法的改革[J].教育教學論壇， 2016（15）：80-81.

[3] 李海俠，張烈平，趙虹.基于就業導向的單片機教學方法的改進[J].大眾科技，2015，17（6）：132-133.

[4] 馬寶山，劉劍橋，金國華，等.單片機應用課程設計教學改革探討[J].實驗科學與技術，2015，13（2）：103-104.