《单片机实训》课程教学改革与实践

金韦利 姜礼华

【摘要】针对我校单片机实训课程教学状况，剖析了教学过程中存在的问题，提出了相应的教学改革措施与方法。实践证明，单片机实训课程的多模块教学改革提高了学生的学习积极性、累计了其工程实践能力、培养了其团队协作沟通表达等综合能力，改革经验具有一定的推广价值。

【关键词】单片机 实训 教学改革

【中图分类号】G420 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）37-0202-01

单片机是现代测控的核心，“单片机原理及应用”是工科院校电子、机电等专业的一门重要专业必修课，同时也是一门软硬件技术结合紧密、理论性与实践性较强的课程。尤其是单片机实训课程，是对学生进行专业的技能训练，巩固和加强所学理论知识，培养其动手能力及工程素质的重要环节，其与单片机理论课程具有同样重要的地位。尽管单片机实训课程在我校已开设几年，但目前的实训课程教学效果不够理想。因此，实训课程教学改革迫在眉睫。

1.目前单片机实训课程教学存在的问题

（1）单片机实训课程与理论教学结合不够紧密

目前的单片机课程教学仍主要注重理论知识的讲授，课程教学以章节划分知识体系，课内实训以验证性实验为主，学生无法将理论知识与实训有机地结合起来，导致后期项目设计时其很难对实训课题有一个整体性的认知，不知软硬件如何分工、模块化程序如何编写，没有达到培养学生实践能力的目的。

（2）实训教学内容与生产实际结合不足

目前实训课程的内容较为简单，主要围绕原理图绘制、电路板焊接及相关软件的编制开展课程教学，使得不少学生对实训教学内容缺乏兴趣。事实上单片机实训教学涉及的内容相当广泛，且对学生制版、焊接、调试等动手能力要求较高。但基于现有的实训教学内容与生产实际结合有限，使得其在培养学生的工程应用能力方面存在明显的不足。

（3）对学生的实践能力与创新精神培养不足

单片机课程实训涉及电子、传感、程序设计及系统集成等多方面的知识，是培养学生专业素质的优质载体。但由于现行课程体系的模块分割，使得课程实训没有与课外实践、前期相关课程知识有机衔接。为确保在规定时间内完成实训项目，通常会忽略文献资料查阅、设计方案论证、任务分解及答辩等诸多环节，直接给出一个符合要求的结果。如此以来，学生的实践能力很难有实质性的提高。

2.单片机实训课程教学改革

（1）引入Proteus，采用项目驱动法进行实训课程教学

以时间为序，由易到难逐步安排各个实训教学项目，项目的实施过程如图1所示。具体来讲，首先讲解为项目量身定做的多媒体课件，在此过程中提取项目所涵盖的章节内容、分解其所涉及的知识点，并进行简单讲解。其次，打开已编制的Keil软件代码和已绘制的Protues仿真图进行项目的联合调试，直观、形象地把项目开发的方法、过程、易犯错误，结果等展示给学生。最后，以2～3个学生为一组、分发给每组一块相应的硬件模块，以组为单位自行进行项目开发，最后编制报告讲解项目的设计过程并把仿真结果展示给教师验收。

图1. 项目驱动法的教学流程

（2）采用“小课堂带动大课堂”的教学模式

课程教学效果及教学目标的实现由原来的一个“小课堂”（教师讲学生听）扩展到另一个“大课堂”（学生自主学习的课余实践等课堂）。任课教师为每个学生提供一套单片机开发套件，布置一些开放性作业，学生视课上内容掌握的情况选择适当的作业在宿舍、实验室等场地完成，以此提高学生的自主学习及实践能力。

（3）与课外实践活动相结合

单纯依靠实训课程培养学生的实践及创新能力还相对有限，以课程教学改革为契机，将课内实训与课外科技实践有机结合，是培养学生专业技能、提高其综合素质的一个重要途径。借助单片机开发硬软件平台的支持，学生可将课内实践中遇到的问题通过QQ群、微信群、单片机相关论坛等途径进行交流探讨。此外，对单片机学习较深的学生还可参加“电子设计大赛”、“挑战者杯”、“飞思卡尔”等相关学科竞赛，累计单片机系统综合开发经验，提高其实践能力、团队协作精神及沟通表达等综合能力，也为日后从事单片机相关工作夯实基础。

（4）改革考核评价体制

传统的实训课程考核主要以终结性评价为主，不能全面地考察学生的真实水平。实训课程教学改革考核应采用过程性评价与终结性评价相结合，以能力考核为主的形式进行。通过对学生持续地进行能力考评，引导学生转变学习理念，使其更加重视实践能力、创新能力及综合能力的培养。考核成绩主要由过程评价（50%）、总结答辩（30%）及作业（20%）三部分组成。过程评价主要考察学生实验设备的使用熟练程度、硬軟件设计及调试等实践能力；总结答辩考察学生的文献查阅、方案论证、报告编制及演示表达等综合素质；作业考察学生平时的学习态度、实训课程知识点的掌握程度等。新的考评机制能激励学生端正学习态度、加强实践能力提升、注重综合能力的培养，还能从根本上杜绝“高分低能”现象的发生，是促进学生实践能力提升及创新思维的重要途径。

3.教学改革的成效

现代工程对培养人才的素质提出了较高的要求，学生在专业学习过程中尤其要注重工程素质的累计及提升，单片机实训课程教学改革便是提升其工程素质的途径之一。经过此番课程教学改革，显著提高了学生的学习积极性、累计了其工程实践能力、培养了其团队协作沟通表达等综合能力。此外，学生参加相关学科竞赛的竞争力显著增强，也为其今后从事单片机相关工作奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]胡汉才.单片机原理及其接口技术[M].3版.北京：清华大学出版社，2010：22.

[2]杨博，罗俊.单片机实训教学的改革[J].科技展望，2016（12）：321-322.

[3]倪榕生.单片机综合实训课程项目法教学改革的实践与创新[J].山东工业技术，2017（10）：267-283.

[4]孙凤玲，赵常松.单片机实训教学改革方法研究与实践基地的建设[J].科技创新导报，2016（31）：149-150.

作者简介：

金韦利（1984.7-），女，河南潢川人，三峡大学电气与新能源学院，工学硕士，讲师，研究方向：测控技术。