单片机原理及应用课程教学改革实践与探索

赵兴娜

(山东华宇工学院，山东 德州 253034)

1 单片机原理及应用课程在教学中存在的问题

1.1 理论教学与实践教学存在着严重的不平衡

“单片机原理及应用”的教学以理论教学为主,实践课次之。因教学内容的复杂性，学生在学习过程中，觉得教学内容枯燥、抽象，难以理解。因学生在学习单片机原理时，缺乏必要的数字电路以及编程语言等相关知识，很难对相关的内容产生学习兴趣[1]。

由于部分教师采用的教学方式以讲授为主,缺乏实际操作与讲解，学生难以进行深入具体的学习。在实际教学中,理论教学所占的比例远远大于实际操作，单片机原理的实验教学通常在“汇编语言设计”之后进行。这种教学模式的缺陷是：其一，在学生入门学习时，接触过多的基础原理,使学生感到枯燥；其二，软硬件教学的分隔现象明显，不利于对单片机的系统讲解及对学生的系统培养。

1.2 教学方式陈旧

大部分高校在理论教学时通常会先讲解基础知识，之后再进行实践教学。尽管这一模式的知识体系、思路较为清晰，但过于机械化。同时，教学的辅助手段较为单一，无法具体呈现教学内容，使学生的学习兴趣无法得到充分的调动。

当前的实践教学形式过于单一，实践教学时多以单片机实验箱为平台，并以验证性实验为主。学生在做相关实验时，大多遵循教师讲授的实验步骤或教材，缺少对程序流程、代码的分析。对于一些涉及到电路硬件的实验，也只是遵照教材的内容在实验箱上进行简单的连线操作，缺少对实验电气图的完整规划与设计。受实验条件的限制，学生过于注重实验的结果，忽略了对硬件的规划与设计以及软件的调试等。

1.3 教学内容复杂，加大了教学难度

传统的单片机教学多以单片机结构为教学主线，首先，讲解单片机的硬件结构；其次，讲解指令、软件编程等；最后，讲解单片机的系统以及各种元器件的应用。这种教学体系或结构影响学生的接受与理解。此外，由于单片机课程的复杂性与抽象性，对学生的进一步理解与学习产生了一定的阻碍，在影响教学效果的同时，也加大了教学的难度。

1.4 教学方法与形式过于单一

当前的单片机原理教学仍以教师讲解为主，并借助板书的形式向学生传授知识。随着多媒体教学设备的应用，使学生更加直观地对各种结构与原理进行了观察与理解，但学生的参与度并没有得到提升，不便于学生对重点内容的理解，也不利于调动学生的主动性、积极性。随着教学进程的推进，会积累更多学生不理解的内容，使其对教学产生一种“畏惧”心理，进而“抵触”对相关内容的学习[2]。

1.5 忽视对学生独立思维方式与思考能力的培养

现阶段的教学方式过于偏向对基础理论、实际案例以及操作的讲解。一些学生过于依赖教师的讲解，缺少独立思考问题、发现问题、解决问题的能力。因整体知识点繁杂，如果被动地学习，无法灵活地运用相关内容，学习过程中出现顾此失彼的情况。

2 单片机原理及应用课程教学改革措施

2.1 合理调整教学内容

为了使学生可以更好的接受教学内容，提高教学效果，可以适当调整教学内容、体系，以便更好地理解教学内容。如讲解一些基础的理论知识时，可以穿插一些硬件结构与原理等相关内容；以“指令系统”部分的教学为例，在对指令格式、寻址方式等内容进行教学时，可以结合中断系统的操作进行讲解；在讲解单片机的结构时，先简单讲解基础理论，而对后续部分进行讲解时，可以结合中断、定时等部分内容详细的讲解。利用对教学内容的适当调整，使学生对该课程的实际应用进行了解，便于学生顺利地进行后续的学习[3]。

2.2 完善教学方法，调动学生的积极性与主动性

单片机的课程与教学内容枯燥、乏味，无法使学生产生学习动力与兴趣。教师在教学活动中，应注重培养学生的学习兴趣及调动学习主动性，以便学生更为深入的学习。教师可以挑选一些涉及到教学内容的案例、或与实际内容相关的例子，分析教学内容，并进行讨论，指导学生在理解教学内容的基础上，理清教学重点。此外，教师要改进自身的教学方式，并利用新的教学方法，如讲授法、讨论法以及指导法等，以加深学生对教学内容的理解。

2.3 注重新型教学设备与传统教学的有机结合

由于单片机课程所含有的信息量较大，且内容抽象，在教学时教师与学生可以进行更多的交流互动，教师利用丰富的语言表达能力与肢体语言，使学生更好地接受教学内容。对于较为抽象的问题，很难被具体化，在有限的教学时间内，学生也很难清楚地了解知识点。传统教学要与多媒体教学深入的结合，在对汇编语言指令系统进行教学时，针对基础性的知识，教师可采用传统的教学模式，便于学生快速的掌握；在对硬件结构部分进行教学时，可以利用多媒体设备与课件进行必要的教学辅助，使教学内容更具体，给予学生更加直观的感受与理解[4]。一个制作精良的多媒体课件，便于学生对知识的理解，并提高学生的积极性。恰到好处地运用多媒体教学，通过动态的展示与讲解，使教学效率得到相应的提高，进而获得更好的教学效果。

2.4 教学重点向实践倾斜，改革课程考核机制

对于“单片机原理及应用”这门课程的实践性、独特性，单凭笔试考核，无法合理化分析学生所掌握的知识。因此，应注重将重点向实践教学倾斜；同时，改革教学考核制度，增添实践考核内容，使学生深入地了解与掌握教学内容、知识，使学生的实践能力得到提升。在对学生进行课程考核时，可采用分段式的考核形式，可以将考核过程分为三部分；第一部分为笔试，主要是对理论知识进行考核；第二部分为实践考核，主要针对学生的实践操作能力进行考察；第三部分对学生的设计、知识运用能力，以及综合分析能力进行考核。利用这一形式，考核学生对课程的掌握情况，进行更为客观与综合的评价。此外，要根据技术的发展，对课程体系与内容进行必要的调整，并增加相应的实践教学内容，使整体教学得到优化与改进，便于学生的学习与掌握。

2.5 指导学生进行相关内容的实验与练习

教师应引导学生在课后或课外进行必要的实验，学校应在课外开放实验室，为学生提供实验与练习所需要的场所，使实验设备与仪器的作用得到充分发挥。同时，借助课外练习，充分的体现学生在教学活动中的主体地位，不断提高学生的综合技能，进而获得更好的学习与教学效果。

3 结语

单片机原理及应用课程是一门内容复杂、理论丰富，具有极强实践性的课程。在教学过程中，教师要以夯实理论基础、培养学生实际能力与开拓思维为指导，以对学生实践与创新为目标，构建以学生为主体、教师为指导的新型模块化教学模式。随着教学方式的不断改进、教学内容的及时更新，教学过程的安排更加合理，使教学效果与质量得到了有效的提升。