以大学生电子设计大赛为导向的高职单片机实践教学改革

以大学生电子设计大赛为导向的高职单片机实践教学改革

【摘要】分析大学生电子设计大赛对高职单片机实践教学改革的推动作用，阐述高职单片机实践教学存在的问题，以及大学生电子设计大赛导向下的高职单片机实践教学改革。

【关键词】大学生电子设计大赛单片机实践教学改革

由教育部高等教育司和信息产业部人事司共同举办的全国大学生电子设计大赛，其参赛的规模和对社会的影响力不断扩大，现在发展为每两年一次，逢单数年举行。由此可看出大学生电子设计大赛越来越得到重视，并且社会的认可度越来越高。大赛的目的是为了促进高校相关课程体系以及授课内容的改革，提高高校的素质教育质量，培养大学生的创新意识与动手能力、团队合作精神。所以大学生电子设计大赛不仅有利于锻炼学生对具体方案进行电子设计制作的能力和创新能力，同时也有利于促进实践教学的教学内容、教学模式、考核机制等方面的改革，使实践教学更加符合社会科学发展的需要。

一、大学生电子设计大赛对高职单片机实践教学改革的推动作用

以往的单片机综合应用课程都在大三才开展，而参加电子设计大赛的选手大多是刚升入大三的学生，他们刚学习单片机原理、数字电路和模拟电路等相关课程，但是所学的各门课程相对独立，并没有综合在一起。这样学生往往缺乏相应的大规模应用电路设计经验，难以在大赛中取得好成绩。对此，可以在大二第二学期开设单片机综合应用选

修课，给学生提供更多的锻炼机会。在这门课中，根据比赛的流程，按照电路设计制作、调试、撰写实验报告步骤对学生进行训练。可见，大学生电子设计大赛贵单片机实践教学改革能够起到积极的作用。此外，大学生电子设计大赛对教师实践教学中教学方法的改善以及教学水平的提高都有很大的促进作用，因为几乎所有学校的电类专业学生都会参加这项比赛，比赛的成绩在一定程度上反映了学校的教学水平，这就大大调动了参赛学校及教师改善实践教学的积极性。

二、高职单片机实践教学存在的问题

大学生电子设计大赛采用“半封闭、相对集中”的组织方式，统一命题，时间为4天3夜。每队参赛选手下载大赛试题后，在规定时间可以通过网络查阅相关资料，制订设计方案，设计并制作相应作品。最后需要提交作品实物、设计报告、测试报告等相关材料。大学生电子设计大赛检验了学生的综合素质，同时也暴露了高职单片机实践教学中存在的问题。

（一）学生获取信息的能力不高。在大学生电子设计比赛开始时，学生面对设计题目，需要先审题，从题目要求中获取信息，结合自己的知识面，选择适合自己的题目。但是学生往往理解题意不够深切，不能从题目中获取有效信息，不能理解出题者的意图。确定题目后，就开始进入比赛的设计阶段，参赛选手可以通过网络查找需要的资料，但是很多参赛学生不清楚从何处查资料，不懂得下载芯片使用说明书，缺乏获取对比赛有用信息的能力。这是因为平时的实践教学没有

加强这方面的训练。

（二）学生的知识不够全面。大学生电子设计大赛是一项综合性的比赛，对学生各方面的要求比较高。但是学生在基础知识方面得分不高，对知识掌握不够全面。这与平时的实践教学有一定的关系，很多教师在实验课中，没有做到理论与实践有机结合，致使学生只是机械地完成实验，对实验知识目标、能力目标以及素质目标不清楚；也没有实现举一反三，让学生达到以点到面的学习效果。

（三）学生设计的报告质量较低。在大学生电子设计比赛结束后，每队参赛成员需要提交设计报告。从多次比赛结果来看，学生设计的报告质量比较低，格式不规范，语句不通顺，电路设计没有理论分析以及相应公式推导。这体现了平时实践教学中对学生的实验报告要求不严，没有按照一定要求规范编写。

（四）学生的创新能力不强。学生除完成比赛试题的基本要求外，很少有创新。究其原因，是因为平时的实践教学内容陈旧、形式比较呆板、方法单一，没有从培养创新精神和实践能力的角度出发，培养基本功扎实、知识面广、富有竞争意识的高技能型专门人才；在实验教学中过多强调共性训练，没有根据单个学生的特征，有针对性地开展个性训练。在训练学生的理性思维的同时，应加强学生非理性思维方面的训练，因为加强学生的非理性思维对创新能力的培养是非常重要的。

三、大学生电子设计大赛导向下的高职单片机实践教学改革

在大学生电子设计大赛的导向下，高职单片机实践教学应加强以下方面的改革：

（一）加强单片机实验室的建设。大学生电子设计大赛是对学生综合能力和创新意识的检验，但目前的实验室在很大程度上制约了学生的发展。大学生电子设计大赛比赛的时间长，学生需要在竞赛场地内完成全部工作，而高职院校目前的实验室大多是“封闭式”的，所以建设开放性的实验室显得尤为重要。由于近几年的比赛试题跟社会科技发展主题密切相关，比如增加了环保、节能等方面内容。这些试题融合了当前的前沿知识和先进的芯片技术，这需要及时更新实验室设备，使学生在平时的实验、实训中有更多机会接触这方面的知识。

（二）加强教学内容和教学方法的改革。根据社会和企业发展需要，应优化单片机实践教学内容。把现有的教材中一些过时的、过于理论化的内容删掉，增加一些跟生活密切相关的以及与当前先进技术相关的实验。多增设一些综合性的实验项目，减少一些验证性实验。采用循序渐进的步骤，实验由易到难。每次实验内容分基本部分、发挥部分，重点指导学生完成发挥部分，并引导学生采用多种方法完成实验。在单片机实践教学中，采用任务驱动、项目导向的实践教学模式。在单一的实验课教学中，以学生为中心，按照学生接受任务、学生自学、学生提问、学生观摩、学生训练、学生评价这六个步骤完成教学项目，

如图1所示。最开始由教师根据教学内容和培养目标，设计实践教学项目，向学生布置教学项目后，学生通过课外自学，查找相关资料。这一环节可以培养学生的信息获取能力。学生在经过课外自学后，会有很多疑惑，在提问阶段进行师生互答，回答完学生的疑问后，学生观摩教师的演示，理解项目的实施过程。然后让学生分组训练，根据完成情况学生互相评价，最后教师对本次任务进行总结，布置新的任务。

对于综合性的实验、实训，按照电子设计大赛的竞赛流程，教师布置综合实验项目后，学生分成3人一组，采用信息、计划、确定、实施、检验、评估六步法进行项目的实施，如图2所示。在这类综合实验中，学生的自我发挥空间更大。在接到教师的任务后，学生自己独立收集制订项目计划以及项目实施所需要的资料，然后根据项目要求制订切实可行的计划。为了提高项目的成功率，教师对该计划进行总体把关，分析其是否可行，并分析项目的关键点以及难点。接着学生按照项目计划独立完成项目，再按要求独立检验项目完成情况，进行自我评价。最后教师同学生对每组的结果进行评估，并对项目进行总结。

（三）提高教师的专业水平。大学生电子设计大赛试题知识面越来越宽，难度也越来越大。大赛不仅检验了学生的水平，同时也反映了教