教学资源匮乏条件下的单片机实训教学改革研究

张洪洲等

【摘 要】近年来，随着高校的快速发展，综合性大学数量日益增多，几乎所有的高校都开设工学等热门专业。新疆各高校也逐步转型为综合性大学，由于地域等因素的影响，教学资源的配置和高校的发展没有达到同步；因此，长期以来新疆高校的工科类专业的教学资源相对比较匮乏。单片机课程作为工科专业的专业课，在现有教学资源相对匮乏条件下，应该如何进行该课程的实训教学成为了一个亟待解决的问题。本文根据目前新疆地区工科类专业教学资源相对匮乏的条件下，针对大农业发展的需要，本着服务新疆的原则，结合南疆塔里木大学的专业特色；在单片机实训课程教学改革过程中，引入产学研相结合的教学模式，在近几年的实训教学过程中取得了一些成绩。

【关键词】资源匮乏；单片机；实训；教学改革

农科院校工科类专业单片机实训课程与底蕴丰富的理工科院校工科类专业单片机实训课程的教学要求和教学条件有一定的差别[1-2]。大致有：（1）农科院校工科类专业单片机课程实践教学部分学时相对较少；（2）农科院校工科类专业的学生在电子设计方面的底子比较薄，基础较差；（3）农科院校工科类专业单片机课程师资配置不合理，年龄分布不均匀，没有形成一个高效的教学团队。另外，近几年来，南疆地区高校工科类专业毕业生社会需求比较稳定，但是学校扩招规模较大，原有的供需平衡已经被打破；基于以上几点，尤其是教学资源相对匮乏的条件下，单片机实训课程教学过程中，一些不利于学生日后就业发展的教学方式需要改变，摒弃一些过时的实训方式，保留现有教学中的精华部分，在现有的资源配置基础上，引进产学研相结合的实训教学模式；使单片机实训教学效果达到最佳。

1 现有的单片机实训教学资源配置情况

单片机实训教学所必须的两大资源：师资和硬件资源[3-5]。南疆地区院校工科类专业单片机实训教学学科组现有10名授课教师，授课教师的学历均为硕士研究生，但是授课教师的年龄结构分布不合理，传统理念占主导地位，年轻教师教学经验不足；教师资源配置没有达到最优化；在硬件资源方面，塔里木大学机械电气化工程学院现有凌阳单片机实验室、51单片机实验室、DSP实验室、大学生创新实验室、大学生电子大赛实训基地以及单片机工程师培训机构；这些硬件在购置时均为国内一流的技术水平。但是随着时间的推移，这些硬件没有得到适时地升级和维护，致使这些现有的硬件资源与当前的前沿的主流技术和应用技术产生了偏离，没有达到与时俱进的状态。

另外，虽然有一定的硬件基础，但是在实训授课过程中，传统的教学模式依然是主导地位。教学大纲依据的是理工科院校的工科专业单片机教学大纲编写的，所以，在一定程度上不符合农科院校工科学生的现实要求。

2 教学资源匮乏条件下实训教学模式及典型例题分析

现今南疆地区院校的工科类专业教师资源配置不合理，硬件资源不能和当前的主流技术达到同步，另外，高校招生状况不规则，以塔里木大学为例，农业电气化与自动化专业13届毕业生78人，14届毕业生66人，15届毕业生52人，16届毕业生126人，17届毕业生80人，前几届的毕业生就业状况较好，这就导致一些误区，培养方案和教学要求要适时地根据该届毕业生的规模做适当的调整，以时应当年的就业形势需要。基于以上的现实条件，单片机实训教学引入产学研相结合的教学模式。南疆地区高校培养的毕业生多数都是为南疆服务的。南疆主要以枣棉等农作物为主体；随着科技的不断发展，新疆生产建设兵团农业现代化水平不断提高，这些单位要求员工对农机具的性能，维修等方面要求越来越高，而单片机在民用产品中的强大功能得以体现[6-7]；因此，在单片机实训教学过程中，要有针对性，每一个例题的选取都要和南疆地区的农业自动化的需要息息相关。

例如，在单片机实训过程中，我们经常会遇到的一个设计题，电风扇风力控制系统设计。设计要求：（1）三个独立的按键分别控制“自然风”，“睡眠风”，“常风”三者的区别是电机的停歇时间不同，并且在数码管上显示出区别；（2）每种风设四个档的风力调节；（3）设计风扇过热保护，用继电器实现即风扇运行一段时间后，风扇停止运行10秒钟。在指导学生设计此题过程中，先确定设计思路，画出硬件电路图，在软件上实现仿真，最后完成硬件搭建等；每一个环节都很详细的为学生讲解，但是经常会忽略了一个问题，这个题对农科院校的工科学生有什么用处？

我们可以将这个题与农业生产中的一些设备的部分功能相结合，例如，风扇的风力调速其实质就是电机调速，机采棉的轧花机就有轧花调速控制部分，这样学生的学习兴趣更加浓厚了，教学效果很明显。

3 结束语

以上是我们课题组对教学资源匮乏条件下对单片机实训课程进行产学研相结合的教学模式应用的一些尝试，取得了一些成绩。学生的实际动手能力显著提高。

【参考文献】

[1]张洪洲，周丹，胡将，梁丽秀.单片机实训课程教学模式探讨[J].中国教电力教育，2014，165（08）：190-191.

[2]张洪洲，周丹，胡将，梁丽秀.严峻就业形势下的单片机实训课程教学模式研究[J].科技信息，2014（07）：34-34.

[3]杨艳，董秀洁，程东旭.关于单片机实验室教学改革的几点思考[J].中国教育技术装备，2010，36（12）：134-135.

[4]周鹏，张小刚，王宪磊，何军.“微机原理与接口技术”课程教学改革探讨与实践的调研报告[J].中国电力教育，2010，161（10）：91-95.

[5]唐纬.基于“项目驱动”的单片机类课程实践教学改革[J].实验室研究与探索，2010，29（5）：130-132.

[6]贡雪梅.项目教学法在单片机原理课程设计中的应用[J].实验技术与管理，2009，26（7）：115-116.

[7]刘萌，郑煊.基于Proteus的单片机虚拟实验室的构建[J].山东教育学院学报，2009（6）：106-108.

[责任编辑：汤静]