單片機實訓課程的創新設計分析

王鑫

【摘 要】在開展單片機教學時，必須要通過實踐訓練來提高學生的動手操作能力，為學生提供自主實踐的機會，進而在推動單片機課程開展的同時，也激發了學生對于學習的興趣。而在開展單片機實訓課程過程中，需要進行課程設計的創新，以此來更好地適應教學課程的發展以及學生的學習情況，并且老師要以創新性的教學手段，來幫助學生充分參與到實踐課程中，使單片機實訓課程更加高效的開展。

【關鍵詞】單片機;實訓課程;創新設計

中圖分類號： G712.4;TP368.12-4文獻標識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）26-0011-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.26.004

【Abstract】When carrying out MCU teaching，it is necessary to improve students' hands-on operation ability through practical training，and provide students with opportunities for independent practice.In addition，while promoting the development of MCU courses，it also stimulates students' interest in learning.In the process of developing MCU training courses，it is necessary to carry out the innovation of course design in order to better adapt to the development of teaching courses and students' learning situation，and teachers should use innovative teaching methods to help students fully participate.In the practical course，the MCU training course is carried out more efficiently.

【Key words】Single chip microcomputer;Practical training courses;Innovative design

1 現階段單片機教學課程存在的問題與不足

1.1 單片機實踐教學課程不足

如今的單片機理論教學和實踐教學嚴重脫節，針對單片機的結構框架、原理、流程等方面的教學非常細致入微，不過在單片機系統設計的教學上卻存在一定的不足，也就是理論教學在單片機教學中占比過高，導致實踐教學嚴重不足。這種現象針對一些從事微電子技術以及芯片結構的人員來說非常不利，尤其是高職院校的學生，因為高職院校學生們在課堂上學習到的像是數字電路這樣的理論知識，在分析能力上普遍存在一定的缺陷，而若是再缺乏實踐教學來鞏固知識與加深理解，那么在之后的學習過程中將會存在一系列的問題，喪失學習興趣，甚至是出現厭煩感等。

1.2 對于單片機實訓課程重視程度不足

老師在開展單片機教學過程中，通常都會依照一定的教學流程進行授課，這也導致了實訓課程被理論教學課程所占用，過于重視理論教學，從而對實訓教學重視程度不足，甚至是忽略，進而導致了在開展單片機實訓課程時，學生們缺少主動實踐的機會，對一些教學中的難點和重點無法通過實踐來加深理解和知識的轉化。

1.3 教師本身的實踐經驗及水平存在不足

單片機應用技術是一項綜合性的學科項目，從電子電氣、計算機等學科都將單片機應用技術作為必修課程上就能看出其地位和重要性。而實訓課程作為理論知識最為直觀的補充，決定了學生對于理論知識的理解和認同，因此，基于新課改的要求下，也必須要著重提高教師的綜合實踐能力，必須要對單片機實訓課程設計方面進行創新，在提高實踐教學效果的同時，也能夠提高教師們的實踐基礎，進而激發學生對于單片機教學課程的興趣，充分發揮學生的創新能力。

2 單片機實訓課程設計的創新

2.1 運用項目教學法

項目教學法指的是在開展單片機實訓課程過程中，將學生作為教學主體，利用實踐活動來開展教學的方法，是老師與學生合作完成的實踐教學活動。項目教學法通常都是通過教師來進行活動項目的設計，而活動項目的難度逐層漸進，學生們在實踐項目的中后期則需要老師在一旁進行正確的指導來完成。項目教學法的開展目標便是加強學生的創新能力和實踐能力，以及了解單片機教學的操作流程知識，項目教學法的設計以承上啟下的理念作為基本原則，可以讓學生不斷鞏固理論知識，并將理論知識向實踐經驗進行轉化，也更加熟練地掌握單片機操作原理，更加全面深入地了解單片機的設計以及開發的全部流程。

2.2 通過面包板來構建硬件平臺

由于單片機的實訓課程有一定的時間局限，而怎樣才能夠在這規定的時間內有效的提高單片機實訓教學效率則是至關重要的。結合以往所運用的硬件平臺的優勢與不足來進行分析，當前單片機實訓教學中普遍采用面包板來構建硬件平臺。學生可以通過面包板來對其中的構件、構件框架與格局等進行了解，通過面包板來鋪設電路，可以省略布線及焊接等操作流程，明顯提高了硬件電路鋪設的效率。在硬件電路搭設完畢后，可以開展軟件編程以及調整，能夠更加高效的開展軟件和硬件的實踐訓練。由于硬件實訓的效率提高，從而為之后的軟件實訓提供更加充裕的時間，使得軟件實訓教學能夠進行更多的實訓活動，同時利用面包板來構建電路也具有較為顯著的便利性。

2.3 運用proteus仿真軟件

Proteus軟件可以做到針對單片機機電路的仿真模擬，在開展單片機實訓教學過程中運用Proteus仿真軟件能夠起到明顯的推助作用。對于教師來說，平常開展單片機教學過程中，其中的一些算法知識和邏輯都較為抽象，學生在進行知識的理解時較為吃力，而若是利用Proteus仿真軟件來進行輔助教學，也就是教師在進行知識講授的過程中運用Proteus仿真軟件進行同步演示，那么可以讓學生們看到更加生動具體的演示過程，能夠使得學生更好地進行理解。而一些硬件知識講授過程中，也可以通過Proteus軟件來開展同步演示，比如在進行數碼管知識講授時，老師可以在Proteus中將數碼管逐次電量，并進行數碼管的原理及流程，之后引導學生來測試數碼管的引腳，讓學生通過Proteus軟件的同步演示與實踐操作結合，更加深入地了解知識。而對于學生來說，在進行實踐活動之前，先利用Proteus軟件進行實訓內容的預演，可以使之后的實踐操作更加規范，實踐流程更加順利，不但能夠進行程序的調控，也能夠有效地減少學生在參與實訓課程時出現操作偏差或誤操作的概率，避免了對實訓器械設備的損傷。

2.4 單片機實訓平臺的構建

單片機實訓平臺的構建目標便是要為學生提供一個開放式一體化的單片機實訓條件，并且通過平臺來達到資源獲取途徑的多樣化、數據的共享化，在提高教學質量的同時也為學生提供了一個實踐學習的條件。學生們通過實驗以及實踐來提高學習的熱情，并且利用實訓平臺來引導學生進行自主學習，化被動為主動，并且為學生提供自主學習的資源條件與環境條件，加強學生發現問題和解決問題的手段，促進單片機教學的穩定開展。同時，單片機實訓平臺的構建還可以讓學生擺脫專業的束縛，不再僅限于某一專業，可以拓寬學生的知識路線，實現專業和專業之間的合作與結合，可以更好地加強學生的學習能力和創新能力。除此之外，單片機實訓平臺的構建可以促進相關其他課程的完善與創新，進一步提高了教學的質量。

2.5 創新單片機實訓教學體系

在制定單片機實訓教學體系時，需要結合教學目標以及實際需求來進行，可以分為以下幾個方面：

其一，單片機的原理實訓。在開展單片機原理實訓過程中，需要結合單片機原理課程的開展章節來著重提高學生針對單片機的了解程度以及基礎運用能力，為之后的單片機教學開展奠定基礎，實訓的主要內容便是單片機的軟件和硬件。通過單片機的原理實訓，可以讓學生更加深入地了解一些程序和框圖，并且依照此兩項來進行程序的調整和線路對接，讓學生充分了解單片機的基本操作流程，并且利用實訓教學來提高學生的編程能力和分析能力。

其二，單片機的運用訓練。單片機的運用訓練指的是不給予學生相關的項目實踐流程和程序，并讓學生按照所給的題目來進行軟件與硬件的設計、框圖、編程，以及程序編寫的調試等。發現與分析實訓過程中的各種問題，并進行解決，在實訓項目完成后，需要根據學生所自主完成的硬件設計圖、程序圖等，以論文的形式來進行提交設計報告，進而使學生更加深入的了解單片機的原理，以及提高其開發能力等。

其三，開展開放式的實訓。開放式實訓指的是基于電子信息工程系創新實驗室及電子協會為單片機開發運用的實訓課程，利用單片機技術來開展電子作品以及控制系統的設計，可以有效地提高學生對于單片機相關知識以及創新設計的水平。在開展開放式實訓過程中，需要學生們依據實訓項目來進行編程及硬件開發，以及程序調試等，之后進行公開的演示。通過該實訓可以使得多數學生提高單片機的應用能力，以及通過單片機來設計電子產品的水平。

3 結束語

綜上所述，針對當前的單片機實訓課程而言，其課程教學設計的創新有著十分明顯的成效，并且創新性的設計也是單片機課程發展所必然的趨向。單片機實訓課程的創新設計在提高學生實踐能力和創新能力方面有著更好的促進作用，推動課程的快速開展，也推動了學生的學習發展。

【參考文獻】

[1]蔣宏艷.單片機實訓課程的創新設計探討[D].貴州大學，2008.

[2]王貴恩，葉翠安.單片機實訓課程體系的改革與實踐[J]. 廣東交通職業技術學院學報，2005（04）：100-102+105.