单片机教学中学生动手能力和创新思维的培养

摘 要：随着社会市场竞争激烈和当前传统行业低迷的就业状态影响，社会对大学生的创新能力和動手能力要求越来越高。特别是电子、通信等专业性较强的专业，在我国《中国制造2025》纲要的驱使下，在高职学生的单片机课程教学过程中不能只局限于传统的理论灌输的教育方式，不能忽略了社会需求和学生动手能力及创新思维的提高。针对该问题，本文将结合现阶段高职院校单片机课程教学的实际情况，探索应当如何提高大学生在单片机设计方面的动手能力和产品设计的创新开发能力，促进学生能力的提高，为学生后续职业发展有重要作用。

关键词：单片机；创新能力；动手能力；培养

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.12.200

单片机广泛应用于生产和生活的各个领域，在控制系统和测试系统中起着不可或缺的重要作用。通过单片机课程的学习，能让学生了解掌握控制系统的设计和应用及改进。设计的产品效果能充分体现学生的学习能力、创新思维和实践能力。因此，如何培养学生的创新能力和实践能力尤为重要。

1 创新能力培养

1.1 在实验中培养创新能力

实验教学具有直观性、实用性、综合性和创新性的特点。在教学过程中，它对培养学生的创新意识、实践能力和创业精神具有重要作用。单片机课程由于其特殊性，是硬件结合软件一起应用的一门实用性强的课程，经过多年教学经验来看，理论实践一体教学效果是最好的。也就是在讲述理论知识的同时要动手实践，边学边练，即是对刚学知识的应用也有助于知识的巩固和掌握。理论实践一体的教学，教师选择好的实践项目也是非常重要的。单片机课程中比较经典的项目如智能交通灯管理系统，现实生活中看到也用过，学生会更容易理解其工作过程，在进行实验实践操作的同时还能够根据自己的生活经验提出更好的更人性化的新功能，为今后的创新设计实验乃至科学研究奠定了坚实的基础。课程结束，布置学生完成实验报告是必要的。通过实验报告的撰写，学生可以自己归纳总结学习的知识和重点，遇到问题的分析，也是提高学生的写作水平，有些遇到不懂的问题还会借助网络，查阅资料或一些参考文献，这样也能提高查资料的能力，在这些过程中，学生还能提出一些创新想法。培养学生综合科研和实践能力，独立分析解决问题的活动。

1.2 在第二课堂中培养创新能力

将课堂教学延伸到课外活动，将学生的课外科技活动纳入创新能力培养过程，注重培养学生的实践兴趣。在各种实践活动中寻找合适的主题或任务。在此过程中，教师给予适当的指导，使学生能够独立、主动、定性、定量地完成实践任务，将学生的被动学习转化为主动学习，将依靠教师的学习转化为考试，在任务成功时增强学生的自信心。完成。独立解决问题，进一步提高学习兴趣。在教师的指导下，学生可以补充和完善课堂教学的实验内容，完成有趣的课外实验项目的制作，设计自己的电子作品，在完成学习任务的基础上实现创新思维。有效地促进了教学方法和系统的学习方法。提高学生的学习能力，充分发挥学生的创新性。

2 动手能力培养

2.1 重视实验环节，多动手勤动脑

在我们长期的教学实践中，经常遇到学生在开始学习单片机知识时非常热情，但缺乏良好的学习方法。单片机课程是一门非常实用的课程，不管书中有多么详细的解释，很容易理解，知识只停留在书本的水平上，如果学生真的想学好这门课，面对面的练习是非常重要的。

目前，单片机厂商为用户创造了良好的软件调试环境。它们可以通过可视化仿真来模拟特殊的寄存器定时、中断寄存器、RAM、ROM和MCU端口。程序调试是一种分步操作、关机设置、跟踪操作、分步操作等手段，极大地方便了用户的使用。在教学实践中，要努力让学生掌握这些方法，充分利用这些资源学习和掌握单片机的知识。用你的大脑加深你对微控制器的理解。在现场教学中，逐步培养学生的思考和解决问题的能力，增强学生的学习兴趣，使学生在实践中尝到学习的甜头。我们可以把我们看不见、摸不着、理解不到的东西，变成我们在课堂上看到和理解的东西，这样我们就能得到更好的学习效果。

2.2 加强理论与实际结合，培养实践动手能力

单片机的广泛应用也说明了它是一门非常实用的课程。在单片机教学中，应注重理论与实践的结合，使学生能够运用自己的知识解决实际工程问题，培养实践能力。

随着多媒体技术的发展，现代教学方法在单片机教学过程中的应用，可以大大增加所传授的知识量，改变学生获取知识的手段和方法，使学生在理论知识学习过程中得到实践训练。例如，在解释程序设计时，仿真软件可以用来调试和运行程序，理顺程序运行的过程和结果。结果表明，该方法能加深学生的理解和掌握，使学生掌握仿真软件的使用和程序调试方法。在实践中，学生不需要花时间熟悉软件。它们可以直接编译、调试和分析程序，有助于提高实践能力和问题分析能力。积极的实验，如硬件结构认知实验、教学系统实验和软件调试实验，都是由学生自己设计的。教师负责指导学生分析和解决问题。通过这一实验过程，使学生对单片机系统有了更深的了解和理解，有效地提高了学生的实践能力。

3 总结

使用单片机课程无疑是一个巨大的工程。无论是在教学中还是在个别学生中，学生的创新和实践能力的培养都包括在具体的产品设计和开发中。通过学习单片机课程，开发单片机控制产品，完善和系统化当代大学生的知识体系，无疑是一个很好的切入点和有效的手段。

参考文献：

[1]叶成彬，郭志雄，孔令棚.增强型单片机教学与人才培养方式改革探讨[J].自动化技术与应用，2016，35（10）：149-152.

[2]赵云伟，李文森，孙红亮.任务驱动教学法在单片机教学中的应用[J].中国冶金教育，2014（03）：18-20.

作者简介：谭艳梅（1977-），女，广西南宁人，本科，副教授，研究方向：电子与通信工程技术等。