应用型人才培养视域下的单片机教学改革研究

熊旻燕

摘 要：单片机原理及应用作为一门应用性课程，是培养应用型人才的重要介质。单片机课程是基础课程和专业课程的衔接，肩负着学生实践动手操作能力培养，知识转化实践应用技能教学重任。分析单片机原理及应用课程内容与特色，深化单片机教学变革，开发单片机课程教学新模式，培养学生实践应用能力，塑造当代应用型人才。

关键词：单片机 应用型人才 教学改革

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2018）03（c）-0197-02

单片机原理及应用是一门必修课程，蕴含着计算机知识与电子知识等，专业性十分强。单片机应用的领域比较多，比如智能家电方面、仪表仪器方面以及汽车电子方面等。单片机课程教学既要帮助学生习得单片机基础原理与应用方法，还要培育学生单片机实践应用能力。当下培育应用型人才成为学校教育的基本目标，学生掌握基础理论知识的前提下，还应侧重于学生实践应用能力的培育。由于单片机课程相对抽象，且比较复杂，教学中学生学习难度大，很容易产生恐惧心理。基于此，根据单片机课程内容与特色，勇于摸索单片机课程教学改革方法，培育应用型人才具有实际意义。

1 单片机课程教学面临的问题

1.1 理论课程与实践课程脱节

单片机课程传统教学中，理论课程与实践课程是脱离的，通常是先讲解理论课程知识，然后再讲解实践课程，理论课程与实践课程教学间隔时间过长[1]。同时单片机理论知识比较抽象，理论性强，学生本就难以掌握知识点，加之一段时间后讲授实践课程时，学生掌握的知识点早已遗忘，造成理论课程与实践课程脱离，大多数学生认为单片机知识学习难度大，不利于应用型人才培养。

1.2 理论课程讲解缺少实践证明

单片机课程教学基本是纯理论讲授或者是纯实验讲授，例如讲解单片机寄存器结构与应用方法时，很少会进行现场操作，以致于学生理解难度大，不能掌握基础知识。对于寄存器的结构，以及应用方法，唯有透过理论知识与实践操作的综合讲解，才可以帮助学生解疑答惑。同时，对寄存器进行现场演示与现场操作，比如演示寄存器怎样读与写，现场讲解寄存器中某一位0与1所代表的含义，经过编程与下载，借助实验板展开实时演示，这样学生才可以真正的懂得与理解寄存器某一位0与1所代表的意思。

1.3 验证性实验偏多，缺乏综合性、创新性实验

单片机课程实验教学基本以验证性实验为主，而学生只能根据实验课本进行编程，然后下载实验结果进行分析与总结。由于单片机实验教学缺乏综合性实验与创新性实验，以致于学生很难有机会独立进行动手实验，严重影响学生实践动手能力培育，也不利于培育应用型人才。

2 基于应用型人才培养目标下单片机课程教学变革方法

2.1 理论课程与实践课程的有机整合

理论课程与实践课程的脱节是单片机课程教学突出问题，因此单片机教学改革的首要工作就是实现理论课程与实践课程的有机整合。实验室配置方面，要保证学生能够人手一台电脑与实验箱，而且每一节单片机课程教学都要安排在实验室完成授课。课时分配方面，教师要合理减少单片机理论知识讲解课时，侧重于学生实践动手能力培育。关于单片机课程基础知识讲解课时，要实施合理变革[2]。传统教学中理论课时相对较多，学生很难有机会进行动手操作。而单片机课程教学的核心内容就是寄存器应用方法，一旦学生掌握寄存器应用方法，那么学生就会懂得怎样应用单片机。当前，教育经费的大量投入，学校实验室设施筹备更加健全，为单片机课程实现理论与实践有机整合奠定基础基础。基于此，单片机课程教学中教师应同时实施理论与实践教学活动，比如课堂教学时先讲授理论知识，然后教师现场进行编程、下载程序以及结果演示，最后组织学生独立利用电脑进行编程、下载程序以及分析结果。这样一节课堂教学，既涉及到理论知识教学，也为学生创造了实践动手操作机会，有效加强学生实践应用能力，利于培育应用型人才。

2.2 以实际编程演示为主，激发学生兴趣

传统教学中课堂内容比较陈旧，不符合当代社会发展诉求，学生很难产生学习兴趣。因此为激发学生兴趣，首要工作就是改变以前课堂教学的内容。比如讲解单片机课程第一节内容时，教师可先演示流水灯实验，诱导学生观察实验过程，了解单片机实际应用情况，以化解学生和单片机知识之间的距离感，而且学生也能对单片机知识有一定理解。然后向学生介绍智能家电、汽车电子等方面单片机的应用情况，以激发学生兴趣。教材选择方面，要挑选近五年最畅销的版本教材，以使课堂教学内容与社会发展同步，或者更贴近。开发语言要以C语言作为核心，以汇编语言作为辅助[3]。以前选用的单片机教材，是以汇编语言为主，很少提及到C语言。但随着技术的进步与发展，工程现场已是C语言的天下，唯有需要精确控制，会微小芯片设计，编程时才会选择汇编语言。C语言与汇编语言不同，其中汇编语言的代码更加紧凑，有着比较高的运行效率，能够直接实现硬件内部控制，但是汇编语言的语句比较抽象，且编程效率十分低，学生把握难度大，难以深入理解。而C语言更加简洁紧凑，运算符多种多样，数据结构广泛，对于语法的限制比较宽松，而且适用范围广，具备良好的移植性。如今工程现场编程基本以C语言为主，所以单片机教材应选择以C语言为核心，汇编语言为辅的教材，这样教师主讲C语言的基础上，可以向学生讲授汇编语言知识，诱导学生进行混合编程，激发学生兴趣。同时也能吻合当代企业的需求，培育应用型人才。

2.3 诱导学生参与电子设计大赛与大学生创新项目

深入分析学生综合能力，对于基础知识深厚、学习热情高涨、具备创新能力的学生，教师要诱导此类学生参与电子设计大赛，或者是参与大学生创新项目[4]。大量实践证明，参与大学生创新项目、电子设计大赛的学生，其实践动手操作能力与创新能力得以显著提高。基于此，单片机课程日常教学中教师应根据教学内容设计竞赛活动，比如以单片机芯片选择为主题，将学生进行分组，每个小组分配三名学生，由学生自主动手操作，以提高学生的动手操作能力，也为参与全国电子设计大赛做足准备。如果学生在大赛中取得优异成绩，那么必然会对下一届学生带来积极影响，甚至引领下一届学生主动参与大赛活动，对应用型人才的培养产生积极作用。

3 结语

基于应用型人才培养视阈下，单片机课程教学改革的根本目的在于激发学生兴趣，深化学生自主学习能力、动手操作能力、创新实践能力，提升教学效果。单片机课程教学改革，是培育应用型人才的切入点，也是打破应用型人才培育瓶颈的重要渠道。基于此，广大教师要敢于摸索，总结经验，开辟出一条单片机课程改革最佳线路，以实现应用型人才培育目标。

参考文献

[1] 易金聪，冯德旺，颜德强，等.面向创新型人才培养的《单片机技术》课程教学改革探索[J].福建电脑， 2017，33（10）：49-50，77.

[2] 白岩，孙蓓.《单片机原理及应用》阶梯式卓越技术人才培养模式下教学方法的改革[J].教育教学论坛， 2016（15）：80-81.

[3] 李海侠，张烈平，赵虹.基于就业导向的单片机教学方法的改进[J].大众科技，2015，17（6）：132-133.

[4] 馬宝山，刘剑桥，金国华，等.单片机应用课程设计教学改革探讨[J].实验科学与技术，2015，13（2）：103-104.