高职院校《单片机》实训教学的探讨

2015-12-17陶莉

安徽水利水电职业技术学院学报 2015年4期

关键词：单片机实训实验

陶莉

(安徽水利水电职业技术学院，安徽合肥 231603)

高职院校《单片机》实训教学的探讨

陶莉

(安徽水利水电职业技术学院，安徽合肥 231603)

文章分析了《单片机》实训课教学存在的问题，提出改革措施。

单片机；实训；改革

0 引言

《单片机》不仅是电气类、机电类和电子类专业的一门非常重要的必修基础实训课程，同时也是工科电子电气类和计算机类重要的实验环节及入门实验课程。通过对《单片机》课程实训，可以帮助学生加深理解单片机的汇编指令，C语言编译，程序的框架等比较抽象的概念；而且也可以让学生初步了解单片机的应用范围和使用场合。为今后从事简单的单片机实践应用打下坚实的基础。但是，在目前的学院实际的《单片机》实训教学中，从教学内容的设置到教学方法的运用都存在着一些不足，影响了学生进一步的去理解掌握单片机系统开发和学习，需要进行革新。

1 单片机实训教学中存在的问题

1.1 实训教材内容陈旧

高职课程中，《单片机》的教材主要是以C51系列单片机为范本，以此展开对单片机硬件结构的讨论，编程语言基本上是以汇编语言或者是C语言为主。但是，目前各个高职所采用的教材基本上是以2000年前后的C51单片机为主，现在的科技发展飞快。目前的C51单片机系列虽然在整体框架上没有太多的变化，但是每个部分的性能却大大的提高。因此，致使该课程不断更新和不断充实的需求日益突出，特别是体现在实训教材内容上。

1.2 实训课程安排上存在问题

《单片机》课程实训主要是服务于单片机系统理论教学，通过多年的教学实践，我们发现单片机系统对高职学生来说是一门非常抽象，非常难的课程。它需要学生很好的掌握模电、数电、计算机基础、电路等多方面的专业基础课，同时对于程序设计，编程语言也有深刻的理解。因此，单片机的实训课程就是通过实训教学，把一些抽象、晦涩的概念通过一个个具体的程序实验反映出来，来加强学生对单片机系统的一些重要概念的理解，比如中断、定时器、串口通讯等。然而，目前的实践教学主要是在单片机系统理论结束后，进行为期1周的实训课程，虽有一定的效果，但与预期比较起来还是有一定的差距。

1.3 实训过程过于简单

实训过程一般是在实验箱上,学生在实训老师的带领下，按照实训大纲及实训计划的要求进行实验。整个实训时间比较紧凑，需要在短时间内完成比较多的实验，实训时间每天大致7个学时，实验的内容非常多。从实验内容、所用仪器,到实验步骤的安排,学生都没有选择的机会,处于一种相对被动的地位。因此,实验给学生的印象较肤浅,学生对实验原理了解不多,很难全面深入地把握主要内容和方法。而且，由于时间安排的比较紧张，学生没有时间去体会每个实验所包含的理论知识，仅仅是通过实验所体现的模拟功能来体会单片机系统的理论知识，效果大打折扣。

1.4 实验设备更新不及时

随着学校的发展，学院对实验室的资金投入与以前相比有了长足的提高，一批批新的单片机实验器材投入使用，《单片机》实训条件得到极大改善。但是，在实验过程中，会出现元器件的损耗老化，这是不可避免的，需要及时更新。检查集成块的好坏是一项繁杂的工作，当系统复杂，会浪费掉大量的不必要的实验时间和精力，严重影响实训教学的效果。另一方面由于学院的扩招，原有实验设备组数少，不能保证1人1组，往往是多人1组，1人动手，其他人在旁边看，不能做到人人1套，实训效果不理想。且更新换代很慢,单片机实训室设备已不能适应迅速发展的科学技术的要求。

1.5 实训教学手段单调

传统的《单片机》实训教学方式是每次实验开始时，教师将实验目的和实验原理及实验内容讲清楚，学生按照实训指导书中的接线图进行接线，在规定的时间内完成实验内容，久而久之，学生失去了求知和动手的欲望,仅仅只是动手接线的简单操作，没有更深层次的探讨和思考，单片机实训教学就变成了简单的功能验证课。这样的教学方式难以提高学生的程序设计能力和创新能力，更制约学生单片机技能的培养。

2 单片机实训教学的改革

2.1 单片机实训改革的具体内容

(1)更新实训教材内容。应当根据单片机理论及实践最新发展，及时更新实训指导书的内容，使学生在实验的过程中了解和掌握最新的单片机的硬件架构、编程体系。不仅使学生在实验的过程中，掌握单片机系统理论的基本知识，而且能让学生了解到现在单片机发展的最新概况。计算机技术可以说是当前发展最快、最前沿的技术，单片机实训教学的内容应当把握当前脉搏，与时俱进。而不能仅仅依靠陈旧的实训内容，来完成单片机的实训。

(2)建立合理的实训模式。过去的实训都是在理论课程结束后进行的，时间紧，实验内容多。学生往往是囫囵吞枣，强记硬背，不能很好的理解和掌握单片机系统理论授课时的所讲解的基本知识和概念。而且，由于单片机理论教学与单片机实训教学在时间上间隔时间较长，有些内容学生会有遗忘，如果学生在单片机实训期间，没有认真准备，往往造成理论知识与实践经验相脱节。因此，需要将实训教学与理论教学环环相扣。理论教学某一章节内容讲授结束后，立即进行相应的实训教学。将单片机系统的理论知识与实践训练有机的结合起来。因此，要增加单片机实训的实验学时，并主要将单片机进行分类，如基础实验、综合设计性实验。基础实验可以与单片机系统理论讲课穿插进行，综合设计性实验可以在理论课及基础实验结束后，安排一段时间集中进行。

(3)改革考评体系。为了实现到对学生的客观、公平、全面的评价，实训成绩应做到标准化、定量化。实训课程的可在最后一次实训课程对学生进行考察，考核学生对实验目的和实验内容掌握的程度，考核内容主要以考察学生完成综合性和设计性实验的实际能力为主旨，按优、良、及格、不及格来评定成绩，该成绩占总成绩50 %。另外，实验报告占总成绩20%。平时的实验表现，特别是综合设计性实验的实验操作及完成情况占总成绩30%，作为判断学生能力和全面发展的一个重要依据，这样提高广大学生的实验热情，变被动为主动。

(4)改革实训教学手段。在单片机实训教学中，要鼓励学生去创造，去革新。在完成实训教学计划后，引导学生根据自己所学过的单片机的指令、编程方法，利用不同的方法来完成相同的功能。比如可以用查询法，中断法实现串口通讯，用软件定时、硬件定时实现十字路口红黄绿的变化。通过对比，让学生了解和掌握不同的编程方法，硬件结构的优缺点。从而让学生对单片机系统知识的理解达到举一反三的目的。

2.2 明确单片机实训改革的目标

通过对单片机教学中问题和不足的探讨，分析问题，解决问题。优化与更新实训教学内容，充分利用各种教学手段和方法，将单片机系统的理论教学和实训实践结合起来，充分使教学方法更加科学有效，使得教学效果有明显的提高。

3 结束语

通过对实训教学进行改革，激发了同学们在单片机实践学习中的学习兴趣，促进了对学生动手能力、动脑能力的培养，教学效果有较明显的提高，部分学生在参加省、部级的竞赛中取得较好的成绩；甚至一些已经毕业的学生，在高新企业从事单片机研发工作。实践证明，对单片机实训课程的改革和探索取得了一定的成效，达到了预期的效果。当然，还需要进一步结合单片机的发展潮流对本实训课程在总体目标、要求、内容和方法等方面进行全面的、系统的、持久的研究,才会取得更理想的效果。

[1] 张旭涛,曾现峰.单片机原理与应用[M].北京:北京理工大学出版社,2002.

[2] 朱月秀.单片机原理与应用(修订版)[M].北京:科学出版社,2011.

[3] 徐正惠.单片机原理与应用实训教程[M].北京:科学出版社,2004.

[4] 何利民.单片机应用技术选编 [M].北京:北京航空航天大学,2004.

[5] 余魅.论实验教学改革与创新能力培养[J].实验科学与技术,2004,(3):45-46.

[6] 蒋宏.“模拟电子技术”教学改革模式探索[J].电气电子教学学报,2008,(3):4-5.

[7] 朱孝钦,杨明,胡明辅.实验教学与改革初探[J].实验室研究与探索,2004,(5):84-85.

(责任编辑胡进)

Discussion on the teaching of “single chip microcomputer” practical course in higher vocational colleges

TAO Li

(Anhui Technical college of water Resources and Hydroelectric Power，Hefei 231603，China)

This paper analyzes the problems existing in the teaching of practical courses in the single chip computer, and puts forward the reform measures.