高職院校《單片機技術》實訓教學研究

丁春霞

摘要：《單片機技術》是高職院校電類專業開設的一門必修課，是一門綜合性、實踐性很強的學科，在整個課程體系中占有十分重要的地位。單片機實訓教學是對單片機理論教學的補充，是提高學生單片機應用能力的重要環節。本文分析了高職院校單片機實訓教學的現狀及存在問題，闡述了在高職院校開設單片機實訓教學的重要性，并就如何提高單片機實訓教學質量談了幾點自己的做法。

關鍵詞：單片機技術;實訓教學;教學質量

中圖分類號：G424.1? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）02-0109-02

1引言

隨著科技的不斷發展，單片機技術已廣泛應用于人們的生產和生活，為了滿足社會對人才的需求，同時也是為了學生能更好地就業，各高職院校將單片機技術作為電類專業學生的一門必修課程，該課程以電子技術為硬件支撐，以匯編語言或C語言為軟件主體，涉及計算機、通信等多個領域，是一門綜合性學科，具有很強的實踐性和實用性，在整個課程體系中占有十分重要的地位。如何使學生更好地掌握單片機的相關知識，提高學生的動手能力，是任課教師面臨的主要問題。

2單片機實訓教學現狀及存在問題

隨著高職教育的不斷深入，實訓教學作為培養技能型人才的重要環節，越來越受到各個學校的重視，但即便如此，在單片機實訓方面，還存在著不少問題。

2.1實訓設備存在缺陷

目前很多高職院校雖然建設了單片機實訓室，但配備的實訓設備大多數是購買的實驗箱，這類實驗箱主要完成驗證性實驗，學生在實訓過程中只需按要求接幾根線，把調試后的程序下載到實驗箱進行驗證即可，無法達到單片機實訓教學的各項要求，教學效果可想而知。

2.2實訓教材缺乏

實訓教學的實施需要相應的教學資源來滿足，但實訓教材的開發遠遠落后于理論教材，因此在單片機實訓教學中，很難找到相匹配的實訓教材，使用的教材都比較落后，跟不上當前社會的技術潮流，導致學生畢業后無法立即適應社會的需求。

2.3實訓師資薄弱

高職院校的目標是培養技能應用型人才，這一艱巨任務責無旁貸地落到了實訓教師的肩上，而目前單片機實訓老師大都是由理論課老師兼任的，他們一方面缺乏企業的實踐經驗，另一方面因為課務的繁重也沒有過多的時間去鉆研實訓，而且往往一個老師需要指導幾十個學生，當學生遇到疑難問題時，老師根本來不及給每位學生進行及時指導，這樣既影響實訓效果，又影響學生的學習積極性。

2.4實訓形式單一

在單片機實訓教學中，實訓形式比較單一，主要以調試程序為主，實訓內容多為驗證性實驗，學生一般都是將老師編好的程序輸入電腦進行調試，很少有時間自己動腦筋編寫程序，因此很難建立起單片機系統開發的整體概念，入門比較慢。

2.5實訓教學考核不合理

很多高職院校對單片機實訓課程沒有制定嚴格的考核標準，目前主要采用兩種考核方式：一是但凡學生只要參與了實訓過程，完成了實訓報告，老師就會根據實訓過程中的表現給出一個合格成績;二是考核還是沿用理論教學的考核手段，實訓結束時，以一張試卷做評定，根本不管學生是否真的學到了知識、鍛煉了動手能力、獲得了一技之長。這些考核方式大大制約了實訓教學的效果。

3單片機實訓教學的重要性

實訓教學是課堂教學的延續和補充，是高職院校培養應用型人才的關鍵環節之一，是提高學生實際動手能力和職業能力必需的教學手段，開設單片機實訓教學對于高職院校的學生具有很深遠的意義，主要體現在以下幾個方面：

一是單片機是畢業設計常用的技術之一。學生在畢業前都要求進行畢業設計并撰寫畢業論文，畢業設計質量的好壞直接影響學生能否正常畢業，就電類專業來說，畢業設計大多采用單片機技術，然而學生沒有上過單片機實訓課就能把單片機學好的可能性很小，畢業設計的質量也就很難得到保證，從而影響畢業;

二是在各級各類電子競賽中，單片機技術的應用占有很重要的地位。近幾年，在面向職業院校舉行的電子技能競賽中，內容都涉及了單片機知識，因此要想在比賽中獲得好成績，必須攻克單片機這個難關，而單片機實訓教學能為參加各類競賽的學生創造良好的條件，為他們進一步學好單片機打下堅實的基礎;

三是單片機應用人才就業前景好。單片機技術是一門非常實用的技術，社會對單片機人才的需求非常大，目前很多電類專業的畢業生都直接或間接從事著與單片機技術有關的開發與研究工作，而在校期間開設單片機實訓課，旨在提高學生的設計思想和編程水平以及應用單片機的能力，能為學生順利就業提供幫助。

4如何提高單片機實訓教學質量

4.1激發學生學習單片機的興趣

單片機課程涉及的知識面很廣，且入門比較難，在實際的教學中，學生也普遍反映單片機難學，如果一開始學生就對學習單片機產生了畏懼、失去了興趣，將直接影響實訓的效果。作為教師應想方設法激發學生的學習興趣，提高學生的學習積極性，為學好單片機技術打下基礎。在教學過程中，我采用了以下做法。

（1）上好開學第一課

如何讓學生愛上單片機這門課，上好第一節課是至關重要的。因此合理選擇和組織教學內容是關鍵，我通常會把單片機學習板帶入課堂，介紹一些簡單的硬件電路后，演示一個用單片機控制的實驗，如花樣流水燈、兩位數碼管倒計時等，通過演示，使學生在真實的情境中體會單片機的魅力，從而激發學生的好奇心和求知欲，增強學生學習興趣。

（2）尋找生活中的單片機

隨著社會的不斷發展，我們的生活與單片機息息相關，應用單片機的例子隨處可見，如路口的交通信號燈、各種家用電器等，都是由單片機來控制的，通過尋找大量生活中的實例，一方面讓學生明白我們的生活離不開單片機，學好單片機對今后的工作生活有很大幫助，另一方面使抽象的知識具體化、形象化，有助于激發學生學習的積極主動性，提高學生學習興趣。

4.2采用項目驅動式教學法

實訓教學的目的是鞏固課堂上所學的理論知識，培養學生的實際應用能力。在理論課上，傳統的教學模式大都按照教材的章節講解，從單片機系統的組成原理、單片機的指令系統等按部就班的敘述，知識點比較分散，學生學完后沒有系統的概念，怎樣讓分散的知識點聯系在一起，需要老師花心思去組織。項目驅動式教學法可以通過項目這條主線將零散的知識貫穿起來，讓學生更容易掌握所學內容。

下面以8位流水燈為例實施項目教學：

第一步：明確項目的要求，用單片機的P2口控制8盞LED燈，使燈從LED1到LED8依次點亮，如此反復循環;

第二步：設計項目的硬件電路，學生可以利用仿真軟件Proteus 進行硬件電路設計，這個過程可以使學生掌握單片機系統外圍器件的接口技術;

第三步：編寫項目的軟件程序，利用KeilC51 的編譯環境為硬件電路編寫程序。首先讓學生思考點亮LED燈需要使用哪些語句，其次提醒學生要讓8盞燈依次點亮，可以使用移位語句來實現。軟件設計時應著重培養學生的模塊化程序設計思想，鍛煉學生的編程思維和方法;

第四步：軟硬件聯合調試，將編寫好并通過調試的程序加載到Proteus 軟件中，進行聯合調試，直到滿足要求為止。在調試過程中應教會學生聯調的方法，在遇到問題時，能找到問題所在并能正確解決;

第五步：在實驗板上驗證，當仿真調試通過后，學生可以將程序下載到實際的電路板上進行調試，讓學生更加深刻的感受流水燈變化的效果，享受成功的喜悅，進而增強他們學好單片機的信心;

第六步：項目的拓展延伸，當學生對上面的內容完全理解后，要求學生完成以下兩個項目：一是使燈從LED8到LED1依次點亮，如此反復循環。二是使燈從LED1到LED8依次點亮，再從LED8到LED1依次點亮，如此反復循環。在這個過程中，通過學生獨立完成項目，培養他們分析問題、解決問題的綜合能力。

每個項目圍繞一個任務目標進行相關知識點的講解，項目中用到什么知識就講解什么知識，用多少講多少，在哪里用就在哪里講，邊講邊學，邊學邊練，讓學生在完成整個項目的過程中領會知識點、鍛煉編程思維，提高單片機應用能力。

4.3項目的選取應循序漸進

知識的獲取和技能的培養是一個循序漸進的過程。在單片機實訓教學過程中，為了讓學生能夠快速掌握編程的思想，選取項目是至關重要的，直接關系到實訓的效果，為此應綜合考慮項目的統籌設置、項目間的聯系和層次遞進，并遵循循序漸進的原則來選取合適的項目。

下面以“燈的變化”為例講述我所選取的項目。

上面圖表中選取的項目遵循了由易到難、由簡單到復雜的學習規律，每個項目逐漸增加新的知識點，并配有一些練習項目，讓學生有自我發揮的空間，通過自己的努力也有能力完成項目的任務，使學生有機會體驗到成功的快樂，從而調動學生學習的積極性，增強學生學習的自信心，提高學生學習效率。

4.4實現項目中的任務應層層遞進

當項目中要求實現的功能比較復雜時，教師應該教會學生將任務分解，先根據要求實現項目的基本功能，再一步一步將其他的功能添加進來，直到符合項目的總要求。比如項目“用8位數碼管顯示能調節時間的時-分-秒”，拿到項目后，首先分析項目，得出它的基本功能是顯示時-分-秒，這部分程序相對比較簡單，可以先編寫好，然后再來解決“如何調節時間”，這里就要思考兩個問題，一是如何選擇位，二是如何調節每一位的值。在這個項目中，我們可以使用按鍵來控制，設置3個按鍵，一個控制“﹢”、一個控制“﹣”，一個控制“選位”，按“第一下”時間停止并且選擇在“秒位”，按“第二下”選擇在“分位”，按“第三下”選擇在“時位”， 通過“﹢”鍵和“﹣”鍵對每一位的值進行調節，按“第四下”時重新計時。這樣將較復雜的綜合問題分解為若干個子問題后，使學生有切入點能夠動手編程，程序上經過由淺入深，循序漸進，逐步提升，最終完成整個項目的功能要求。這不僅培養了學生分析問題、解決問題的能力，同時也大大提高了實訓教學的質量。

5結束語

高職院校的實訓教學對提高學生的綜合能力、職業技能以及畢業生就業起著極其重要的作用，因此如何提高單片機實訓教學質量，培養出社會需要的應用型人才，是我們廣大電類專業老師需要認真思考的問題。

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