應用型本科高校單片機課程教學改革與探索

常國權 趙凱

摘 要 單片機課程是一門軟硬件相結合、應用性和實踐性都很強課程，根據應用型本科高校的辦學特點，針對單片機課程教學和實驗方式等存在的不足，從課程實驗改革、考試改革、激發學生學習興趣、教學實驗設備改革等幾個方面進行了探索，提出了激發學生學習興趣、提高學生實踐動手能力和創新能力、培養應用型人才的方法和手段。

關鍵詞 單片機;教學改革;學生助理實驗員

中圖分類號： G642.0 文獻標識碼： A

引言 應用型本科高校以應用型本科教育為主，培養應用型技術技能型人才，重點培養學生的實踐能力和應用能力。單片機作為一種微型計算機系統，具有體積小、功耗低、可靠性高等優點，在智能儀表、工控設備、通信設備、導航設備、家用電器等領域獲得了非常廣泛的應用，它的應用領域遠遠超過了其他類型的計算機。因此，各高校的電子電氣類、計算機類、機械類等專業都開設了相關的單片機課程，特別是應用型本科高校更加重視單片機課程的教學。但該課程涉及知識面廣、綜合性和應用性較強，學習門檻高，因而學生學習和教師講授都面臨著挑戰。

1 單片機課程教學中存在的問題

單片機課程是一門軟硬件相結合、應用性和實踐性都很強課程，傳統的教學方法單一，理論教學學時較多，實踐教學學時相對較少，學生學習理論知識往往感到枯燥無味，缺乏興趣，學生感到學習吃力。傳統的單片機實驗設備大多是采用功能復雜的實驗箱，在實驗課上學生面對復雜的實驗箱感到無從下手，實驗效果往往并不理想，學生無法把在實驗箱上實驗的效果直接應用到實際項目或者比賽中去，而且這種實驗箱使用起來不夠靈活，學生課下缺少合適的實驗環境，造成理論和實踐相脫節。同時傳統的考試方法也沒有充分考慮到該課程的特殊性，致使學生的考試分數和實踐動手能力并不相符，使得學生只關注考試分數，而忽略了實踐動手能力的培養。試卷考試成績高的學生往往在學科競賽和項目實踐中的表現并不突出，在單片機課程教學中并沒有達到預期的效果。

2 單片機課程教學改革與探索

針對單片機課程教學中存在的問題，我們立足實際，采用因地制宜、因人制宜的靈活人才培養模式，對單片機課程教學進行了改革與探索，依托嵌入式開放實驗室，結合“導師制”+“助理實驗員”實踐教學改革，從課程實驗改革、考試改革、激發學生學習興趣、教學實驗設備改革等幾個方面進行了探索。

2.1 實施課程教學改革

針對單片機課程實踐性和應用性都很強的特點，我們單片機課程組教師積極實施課程教學改革和考試改革，把單片機課程都搬到實驗室講授，配合教學實驗設備實施講練結合的教學方式，教師邊講邊做，學生邊學邊練，每一節課都是實驗課。教師每講完一個知識點，就給學生留出一定的時間進行簡單的實驗，并積極鼓勵學生進行實驗創新，積極回答教師在實驗中布置的作業和問題，同時，把學生的實驗創新和回答問題的成績登記在冊，作為考試改革中學生期末成績的一部分，因此，學生課堂實驗的積極性和主動性很高，不但加深了學生對理論知識的學習，而且提高了學生的實踐動手能力，同時，學生平時課堂上的動手實踐直接和課程總成績掛鉤，教學效果明顯提升。

2.2 實施考試改革

針對單片機課程對學生的實踐能力和動手能力要求很高的特點以及該課程的特殊性，對傳統的考試方法進行改革，從注重學生理論成績轉向重視實驗、實踐及理論與實踐相結合的能力。學生通過學習單片機課程基礎理論知識、課堂實驗操作和項目設計等環節，達到綜合運用所學知識進行相關單片機系統開發和設計的目的，同時，也進一步加強了學生對單片機系統開發流程的深入理解，傳統的筆試考試成績很難完整體現一個學生的這些綜合應用能力。根據課程教學方式的改革，學生成績的考核方式與評價方式由平時考勤、課堂回答問題、課堂實驗操作、課程項目設計等多部分組成，學生的成績跟平時的每一節課都緊密聯系，從而能更加科學地反映學生的學習水平，對知識和技術的掌握程度，更能體現理論與實踐相結合的考核模式。

2.3 多方面激發學生學習興趣

興趣是最好的老師，學生一旦對單片機課程有了濃厚的興趣，就會主動去求知、去探索、去實踐，并在求知、探索、實踐中產生愉快的情緒和體驗，極大地提高學生學習單片機課程效率。因此，我們課程組教師積極創造各種條件從多方面激發學生學習單片機課程的興趣，如引導學生積極參加各類大學生科技創新、挑戰杯比賽、藍橋杯比賽、物聯網創新大賽、創新創業等比賽，以賽促學，以點帶面，對提高學生的學習興趣、提高學生的實踐動手能力和促進學生順利就業起到了重要的作用，取得了較好的效果。如果條件允許，可以引導學生參與教師科研、相關教學項目等實際應用，如果缺乏相應條件，也可以創造條件引導學生參與，如指導學生開發實驗室門禁管理系統、實驗室簽到系統、空調節能控制系統等跟實際應用緊密相關的各類“項目”，并投入實際應用，以促使學生提高學習單片機課程的興趣。

2.4 教學實驗設備改革

單片機系統涉及的應用領域較廣，單片機課程涉及的知識點也較多，很難有一套萬能的單片機教學實驗設備來滿足所有的教學實踐任務。為了減少學生學習專業課的難度，提高學生學習興趣，針對我們專業的教學目標、學生特點以及單片機課程各實踐環節的需求，我們課程組教師帶領學生自行開發設計了STC單片機教學實驗、MSP430單片機實驗教學系統等多種單片機教學實驗系統。實踐證明，即使是很簡單的教學實驗設備，只要有教師和學生的積極參與，那么同樣會達到很好的效果。自行開發設計的單片機教學實驗設備無疑會更加適用于單片機課程教學和實驗。同時，單片機課程教學還要重視多媒體電子教學材料的使用，如教學講義、教學視頻、單片機實驗代碼以及工具軟件等等。

2.5 實施實驗室開放改革

實驗室是培養學生實踐能力和創新能力的重要場所，一個具有良好學習氛圍的實驗室，特別是開放實驗室，對于單片機課程的學習具有非常重要的意義。我們積極實施單片機實驗室全面開放，實施學生助理實驗員制度，通過指導教師、學生助理實驗員實現一帶十、十帶百的“傳幫帶”模式，既實現了開放實驗室的高效利用和高效管理，同時又為學生深入學習掌握單片機課程提供了可靠的保障，學生在開放實驗室學到了單片機課程課堂上無法學到的知識，大大提高了他們的實踐動手能力，取得了較好的效果。

3 結論

通過對單片機課程實施課程教學改革、考試改革、多方面激發學生學習興趣、教學實驗設備改革等方面的改革，激發了學生的學習興趣，提高了學生的實踐動手能力和創新能力，促進了學生順利就業，為培養應用型技術技能型人才，辦好應用型本科高校打下了基礎。

參考文獻

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