以能力為導向的單片機應用實踐教學研究

黃芬

摘 要：單片機這一門課程是高校廣泛開設的一項工程技術類課程，其教學目的是為了培養學生的單片機系統分析、單片機設計以及初步產品開發等實際應用能力。而實踐教學則是工程技術專業應用能力培養的重要方法，與整體教學質量的提升以及人才培養目標的實現息息相關。本文主要基于此背景，首先分析當前單片機教學的現狀，然后提出以能力為導向的單片機應用實踐教學具體措施，給相關教學工作者以參考。

關鍵詞：能力導向;單片機;應用實踐;實踐教學

單片機的優勢包括功能強、可靠靈活、成本低廉以及面向控制等，因此在工業控制、儀器儀表、家用電器以及電子通信等領域得到廣泛的應用。單片機教學課程是一門硬軟件結合，技術實踐性十分強的專業課程，實踐教學在其中占有重要地位。因此，各個學校都在研究分析應該怎樣施行以能力為導向的單片機應用實踐教學，并保證實踐的質量與效果。本文主要基于此，研究分析以能力為導向的單片機應用實踐教學。

一、單片機教學現狀

當前單片機傳統教學現狀存在一些問題，其主要體現于以下方面：（1）教學內容與課堂教學形式單一，教學內容過于側重理論知識的完整具體，而忽視了實踐內容環節，以至于理論知識與實踐操作相脫節。（2）實踐教學體系中的內容十分單一，大多是驗證性的實驗，并沒有過多涉及單片機應用系統設計與開發等方面的實踐教學。（3）實訓內容教學環節缺乏綜合性、工程性與創新性，以至于學生不知道應該怎樣去設計方案、選擇模塊以及設計電路。總結來講，傳統單片機應用教學偏向于“知識本位”，過于重視知識教學的系統完整性，忽視了實踐教學的重要性，且教學內容單一，教學方法落后，不利于學生單片機應用能力的培養。因此，需要采取有效措施來解決這一狀況，實現以能力為導向的單片機應用實踐教學模式[1]。

二、以能力為導向的單片機應用實踐教學具體措施

（一）重構能力為導向的教學內容

就教學內容與教學方式單一多元化不足的問題，可以開展以能力為導向的教學內容重構工作。教師可通過結合教學內容理論與具體實踐案例，來豐富教學方法，以此激發學生的學習興趣與積極性。同時，教師還應當給學生普及單片機應用領域的相關新技術信息，以拓展學生的知識視野與知識面[2]。例如，教師上第一節課時可以先給學生觀看一些科研項目、競賽或者畢業生設計制作的單片機作品（如語音數字溫濕度計、多路搶答器、智能小車控制器等），吸引學生的注意力，并以此激發學生對單片機學習的興趣與熱情。然后，教師在介紹單片機最小系統與I/O接口的時候，可以搭配《鍵盤控制霓虹燈效果》的這一實際例子，讓學生盡早接觸有關于單片機應用系統設計的內容。最后，教師還可以給學生普及一些新技術內容，如：I2C總線、SPI總線、單總線結構以及STM32控制器等。在教學時，教師一定要明確自己的教學目標，清楚自己要培養學生怎樣的能力，然后采取具體有效的實踐教學方法，來培養學生的硬件設計、軟件設計、電路設計以及綜合應用能力等。

（二）從實際項目入手培養學生應用實踐能力

以能力導向的實踐教學開展可以從實際項目入手，將其貫穿于整體單片機教學環節中，引導學生熟練掌握理論知識、鍛煉實踐應用能力以及提升項目技能水平。例如，教師可以指導學生先從LED閃爍燈這一簡單項目開始操作，期間只負責引導而不參與其中，充分開發學生的實踐動手能力。等到學生能完美制作出LED閃爍燈之后，在逐步增加難度，讓學生嘗試完成模擬十字路口交通燈、多功能LED數字等。通過此教學方式，讓學生能夠在由簡至難的項目遞進實踐操作中，熟練了解與掌握單片機硬件結構、I/O接口使用、語言指令匯編、語言程序設計方法、中斷/定時器系統應用等知識與能力。在逐步完成這些項目后，學生看到自己完成的成果，會感到十分滿足，并由此激發單片機學習的興趣與積極性，提升教學效果與質量。

（三）制定多形式考核方式以鞏固學生能力

為了實現能力為導向的單片機應用實踐教學目標，學校應當改革和完善課程考核方式，使課程考核能符合“學以致用”的原則[3]。具體考核方式建議如下：第一，為了方便考察學生的合作互助能力，可以在項目中將學生分為2—3人的小組，不同的項目部分由不同的學生負責，來共同完成這一考核項目。第二，可以讓學生依據自己的實際情況，通過提交完整仿真電路、制作硬件實物以及撰寫實踐設計論文等方法來進行考核。以此達到考核學生綜合應用實踐能力的目的，并能通過考核鞏固學生能力，確實落實多形式單片機應用能力考核方式。

三、結論

總而言之，想要確實培養學生的單片機應用能力，施行以能力為導向的單片機應用實踐教學是十分有必要的。本文首先分析了傳統單片機教學存在的問題，然后在此基礎上提出了重構能力為導向的教學內容;從實際項目入手培養學生應用實踐能力;制定多形式考核方式以鞏固學生能力這三種具體實踐教學措施。通過這些措施，能有效創新改革教學方式、教學內容以及考核方式，實現“學以致用”的教學目的，與培養學生的學習興趣、項目動手能力以及合作意識。

參考文獻：

[1]史學梅.單片機應用型人才培養教學改革探索[J].吉林省教育學院學報，2017，33（06）：86-88.

[2]馬小紅，張東波.面向創新能力培養單片機實踐教學改革[J].教育教學論壇，2016（35）：93-94.

[3]姚嘉，盧偉，馬麗麗，韓平，陳思雨.基于學生創新實踐能力培養的單片機教學方法的改革[J].經濟師，2015（05）：248-249.