单片机实践教学的探索与改革

单片机实践教学的探索与改革
【摘要】本文从“单片机”实验教学的现状出发，分析了在“单片机”实验教学过程中存在的问题以及近年来所进行的改革，提出了进一步的设想和构思，目的在于激发学生学习的积极性，培养学生的工程意识、分析问题和解决问题的能力，提高学生的创新能力和综合素质。

【关键词】单片机；实验教学；教学改革
【中图分类号】g642
引言
随着电子工业的迅速发展，各种类型的单片机得到了广泛的应用，目前各类理工科院校中的许多专业都开设了单片机相关课程。

单片机是一门理论性和实践性都很强的课程，因此理论教学和实验教学在整个的课程体系中有着同等重要的地位，缺一不可。

一、“单片机”实验教学的现状
1、实验教学的基本情况
单片机是一门综合性很强的学科，要想学好单片机，除了需要具备良好的单片机专业知识外，还必须要有扎实的硬件电路功底、很强的动手能力，能熟练地操作计算机，掌握编程的方法。

然而大部分学生由于基础较为薄弱，理解能力及主动学习的意识不够，在前续课程学习中只了解少量的电路知识，又很少有实践机会，很多人连电阻、电容都没见过；或是只学了一点编程基础和不太连贯的编程语言，因此没有多少编程的能力，所以单片机这门课给大部分学
生留下了比较难或者比较枯燥的印象，这也对我们的教学产生了一定的影响。

2、实验教学的考核方式
实验考核的方式只有通过实验报告来定，缺乏一套比较完善和行之有效的方法，而且实验报告成绩不纳入或者很难纳入最终该课程的考核范围，因此就造成了学生对实验课不够重视，实验报告抄袭严重，不能真正体现学生思考问题、分析问题、解决问题的能力，反映不出真正的实验效果和学生对所学知识的掌握程度。

3、教学方式
目前单片机实验教学采用的是传统的板书方式给学生进行讲解，不能有效的调动学生的学习积极性和主动性，而且在讲解操作方法时，多是老师讲解完后，让学生自己做，学生在自己动手做实验时又是无从下手，而且使整个课堂显的比较枯燥和呆板，一定程度上影响了实验效果。

二、实验教学的改革
1、实验内容的改革
现在的单片机实验教学项目中验证性的实验占到了绝大多数，这样就很难保障在有限的实验课时中让学生达到锻炼和提高的作用，而且基础实验远远不能满足对学生实践动手能力的锻炼和培养，因此可以将实验内容重新划分成模块，将一些基础的实验项目可以让学生选作或者在课下自己完成，例如：系统认知、指令系统实验、程序设计实验等等内容。

基本接口类实验应该是实验课的训练重
点，一定要指导学生对这一部分内容熟练掌握，为以后的综合设计类型的实验打下良好的基础。

综合设计型实验可以结合实验室开放、课程设计、毕业设计、电子竞赛等等完成，综合设计实验虽然有一定难度和深度，但对学生很有吸引力，能使学生从被动应付实验变成主动实验，不仅提高了基本操作技能，也发挥了学生的学习自主性和创造性。

2、完善考核方法
为了能更加科学客观的评价学生的学习情况，同时也为了能进一步的激发学生学习的积极行和主动性，需要制定一个行之有效的考核办法，将理论课的考核和实验课的考核分开，根据具体情况确定两种考核成绩的比例分配，在实验考核环节，可根据学生的平时实验成绩、出勤情况、实验操作、实验报告等等给出综合评价，严格考核学生的实验综合能力。

3、教学手段的改革
充分运用多媒体技术手段辅助实验教学，将相应的实验原理、实验步骤、实验设备和仪器、实验所用到的芯片工作原理和外形通过多媒体课件给学生做演示。

形象逼真地将相关的实验内容展现在学生面前，产生动静结合的画面和智能性启发诱导功能，使学生接去感受、体验，便于学生进一步巩固课堂上所学的基础理论，同时了解实验基本技能，以便能更好的提高实验教学效率，保证实验教学效果。

建立网络虚拟实验室，鼓励学生利用校园网的平台，使用虚拟仿
真软件设计方案、搭接电路、软件编程、在线仿真等等，激发学生的学习热情，同时对于所学知识的巩固和提供也是一个好的途径。

实验预习是提高实验效果的一个重要环节。

在每次实验完成后，就布置下一个实验的内容，并在上实验课时通过提问、检查预习报告等形式进行检查。

学生通过预习并听了教师的讲授之后，在做实验时就能做到心中有数，实验操作的过程也比较容易实现。

4、进一步加强和完善课程设计环节
通过课程设计环节，可以使学生的实验综合能力达到全面的提升，在课程设计中，我们可以提供各种类型的设计题目，要求每组同学完成方案的制定、电路设计、元件筛选、焊接组装、程序设计、系统测试、报告的撰写等全过程，通过这样的设计过程把分散、独立的知识融会贯通，整合为一体，使学生最大程度的了解掌握单片机的开发过程，锻炼了学生的实践动手能力及创新精神。

5、鼓励学生自主创新
目前所使用的实验箱大部分体积大、成本高、学生在实验过程中只需要简单的接几根线，大部分学生不清楚硬件设计，没有学到真正的知识，另外，高价的实验仿真系统也给学生感到单片机高深莫测的印象，影响学生的自主设计的积极性，因此我们可以自行设计一套教学开发板，应该结构简单，主要做为单片机开发工具或cpu 嵌入其它系统中，另外学生也可以根据系统要求，自行设计其它扩展模块，这样只要很少的成本，学生就可以拥有自己的单片机开发平台，而且，激发学生的积极性，同时也可以为以后的课程设计、
电子设计大赛提供前期的准备。

6、实验室的开放
开放实验室是由教师组织学生利用课余时间开展的教学活动，它是对课堂教学的补充和完善，是学生独立思考、亲自动手的实验环节，也是解决学时少与内容多这一矛盾的重要手段。

指导教师可以结合课堂上的内容，提出一些设计性题目或学生自行设计实验题目与方案，由学生独立操作调试，最后写出实验报告及收获。

三、结束语
通过对“单片机”实验教学的探索和实践，需要教师在不断的总结教学中的经验的基础上更新修订指导教程，增开单片机实训课，指导学生完成单片机的课程设计和毕业设计，使实验教学的质量和学生的综合素质得到了提高，提高了学生的实践动手能力。

【参考文献】
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[4]倪志莲.单片机课程的实验教学改革实验室研究与探索2006.7。