浅谈单片机实验教学改革

王篮仪

（三亚学院，海南 三亚 572022）

0 引言

作为典型代表，单片机推动了嵌入式系统的发展，成为现代电子系统中重要的智能化工具。无论是尖端科技，如军事、通信、能源、机器人、交通、IT，还是现代工业、农业、仪器仪表、汽车电子系统、家用电器、玩具及个人信息终端等诸多领域，都离不开单片机，单片机的使用率和普及率远远超过了其他类型的计算机。因此“单片机原理及应用”课程也在高校的计算机类、电子类、电气类、机械类等专业的教学计划中有着特殊的地位。近年来，在高校中大力推行的各种电子设计竞赛中，单片机已成为主要方法。然而，在实验教学上，单片机实验教学仍存在一些问题。

1 学校不够重视，投入过少

当前大多数学校普遍偏重于理论教学，一个原因是理论是一切教学的基础，所有教学要以理论教学为前提，理论教学的地位之重要无可厚非，特别是对于偏文科类的一些课程，它的重要程度更是毋庸置疑的。然而，对于工科类的学科，特别是像单片机这样的课程，当然理论教学这一点是前提，但是实验教学的作用和影响程度也同样不容忽视，而大多数学校往往忽略了这点，只重视理论教学，而对于实验教学的投入是少之又少，可能另外一个原因就是实验所需设备价格大多昂贵，一台设备可能上万甚至是十万以上的价格，这个费用让很多学校望而却步，有的学校会购买一些比较便宜的设备，或者对于价格比较昂贵的设备，就购买几台，这样就导致了需要几个学生一组做一个实验，难以达到每个学生都能动手操作这样的目的。

2 实验箱设计过于死板

大多数学校在单片机实验教学中都使用实验箱教学，而实验箱都是在出厂的时候很多参数都已经设置好，内部线的连接往往跟我们实际的连接方式不一样，这就决定了我们使用实验箱教学的时候，学生要按照实验箱的指导书给出的连接图及实验步骤去操作，通过安装在PC机上的仿真软件，把汇编程序输到PC机上，然后通过串口通信，把编译好的机器码传送到单片机实验箱上。这种操作过于死板，实验中的连接方式都已给出，甚至是确切的哪个接口跟哪个接口连接都已经给出，甚至可以毫不夸张地说：“只要看得懂文字的学生基本上连线是没有问题的”。这种实验教学方式可能出现问题比较少，实验箱性能相对稳定，但是这样的实验操作很难引起学生的兴趣，导致一些学生都是应付了事，以至于难以实现培养学生的动手能力以及创造力，激发学生的潜能这样的目的，大大降低了实验教学在对学生动手能力培养的作用。

3 单片机实验教学水平不够高

目前很多高校的单片机实验教学水平都不够高，主要的一个原因就是是大多数高校都是使用实验箱进行教学，我们知道实验箱能够实现直观地看到实验结果的同时也存在着很多弊端，它的电路的连接及操作比较固定，这就造成学生没有太多的个人发挥的空间，一节课下来不能达到计划中的效果。特别是对于单片机这一门课，更要求实际操作性，对实验的灵活度要求相对更高，往往要求学生在灵活编程的同时能够了解硬件电路的连接以及在实践过程中解决问题，从而提高学生的动手能力及主动解决问题的能力。

其次，学生上实验课的积极性不高，很多学生都是应付了事，更甚的就是利用学校提供的设备玩游戏。单片机这门课不同于其他的一些课程，它除了硬件电路的连接，最关键的还有编程，一个实验能不能实现，就要看你能不能把程序编写出来了，很多学生在上理论课的时候就没有认真学，到实验课的时候自然就无从下手，到后面的实验程序编写越来越难，没有一点编程基础的学生基本上到后面的实验就是过不了关或者抄袭其他同学的程序蒙混过关。

4 教师在教学中不创新，学术钻研不够

时代在进步，科技在发展，特别是电子产品的更新更是不断在更新，这就要求我们的教学要跟上时代的脚步，与时俱进，才能让我们的教学与社会紧密结合，才能让我们的学生不与社会脱节。然而，事实上很多高校的实验指导书都是前人编写完，后面的教学照搬，没有更新，这在单片机教学上是万万不可的。单片机的发展可以说是迅速的，然而我们的实验教学却还是停留在以往的知识层面中，教师的知识没有及时更新，这就导致了我们的实验教学的滞后，导致我们的学生毕业后不能很快地适应社会的节奏，进入到社会工作中。

5 比赛项目不够多

我们每年都有一两次大型的电子大赛，除了这些，学校本身很少有类似的竞赛，但这对于社会对人才的要求是远远不够的，这些项目关乎学校的名誉，所以学校往往选择一些有经验的或学的很好的学生那几个学生参加，这就使得大部分学生没有机会展示自己的能力，然而往往很多时候比赛恰好能激发学生对学习的兴趣。

综上所述，我们可以发现我们的实验教学存在着很多的不足，我们改怎么去改进呢？下面我提出个人的一些观点。

首先，学校要提高重视，在实验教学方面适当地投入。

要想提高实验教学水平，最重要的就是学校要足够重视，要重视实验教学的质量，对实验教学不足的地方积极改进，并且适当地投入，特别是对于像单片机这样的电子方面的教学，电子产品的发展日新月异，如果我们的实验教学依旧用的几年前的设备，那么我们的教学只能跟在时代的后面，跟不上时代的脚步，更甚的会导致我们的教学与社会脱节。只有学校对实验教学提高重视，将这一观念渗透到实际教学中，才能引到教师以及学生对实验的重视，从而提高他们的积极性，提高实验教学水平。

其次，实验箱的正确选用。

使用实验箱进行教学，这是目前大部分高校的实验教学状态。实验箱教学有利也有弊，这就涉及我们要怎么选用实验箱，实验箱什么样的设计才比较合理。对于单片机这门课来说，更多地要求实验箱能像仿真软件般，有可以让学生自由发挥的空间，特别是对于引脚的连接，现在很多实验箱都是内部连接好，最后接出一些端子让学生照着厂家配的实验指导书接线，单片机的实验相对比较灵活，很多时候引脚的连接是可以让学生自己选择的，这样也有助于学生结合自己的理论知识，让自己的理论知识得到应用，体会理论得到实践的乐趣，引起学生对学习的兴趣的同时锻炼了学生的动手能力，所以也就要求实验箱的设计最大限度地提供灵活性，从而提高我们实验教学的质量。

再次，教师要不断创新，认真钻研学术。

要想提高实验教学水平，不仅仅对设备有一定的要求，教师的自身的学习也很关键。只有教师不断钻研学术，提高自己的学术水平，才能在教给学生课堂知识的基础上教给学生新的东西，让学生了解到社会发展的前沿，并在条件允许的情况下鼓励学生自己动手研究一些最新出的电子产品，比如单片机这门课，可以鼓励学生在模仿已有产品的基础上积极创新，或者跟学生一起研究，在交流中教给学生新的东西，和学生共同进步。

最后，增加电子竞赛项目，让更多的学生参与进来。

目前国家级的电子竞赛很少，而含金量又很高，高校都是让自己学校最有实力或经验丰富的学生参加，名额比较固定，没有办法满足很多学生参加比赛的欲望。所以，学校要多举办一些电子设计类的比赛，并且不限名额，鼓励学生参加，并且设计一定的环节，给予学生充足的时间，让学生在比赛中得到锻炼的同时感受到知识的魅力。

单片机实验教学改革是一个漫长而复杂的过程，单片机实验教学的改革不仅需要注重于大的方面的改革，同时很多细节方面的改革也需要我们去关注，只有对我们的教学内容的不断更新，提高我们的实验教学质量，才能实现教学的与时俱进，才能让我们培养出的人才更快更好地为社会服务。

［1］胡汉才.单片机原理及其接口技术学习辅导与实践教程[M].清华大学出版社.

［2］姜志海,刘连鑫,王蕾.单片机微型计算机原理及应用[M].电子工业出版社，2011.