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摘要：实践教学是工科诸多专业中十分重要的一个环节，对于培养学生的应用能力和创新能力尤为重要，关系到整体教学质量以及人才培养目标能否实现。本文分析了目前单片机实践教学中存在的问题，提出从实践环节全程融入教学活动，构建基于项目导向的实践教学模式，实验设备、实验手段多样化，更新实验内容等几个方面进行尝试的一些方法和措施。
关键词：单片机；实践教学；教学模式；应用能力
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）10-0150-02
单片机具有功能强、使用灵活、可靠性高、成本低、面向控制等优点，广泛应用于工业控制、仪器仪表、家用电器、机电一体化产品、电子通信和办公自动化等领域[1-2]。单片机课程是一门硬件、软件有机结合，技术性、实践性、工程性很强的课程，作为工科院校电类或相关专业重要的一门专业必修课，实践教学环节在单片机教学过程中占有非常重要的地位，如何切实提高实践教学质量一直是需要深入研究的问题[3]。针对目前单片机实践教学环节中存在的不足，本文从实践环节全程融入教学活动，构建基于项目导向的实践教学模式，实验设备、实验手段多样化，更新实验内容等几个方面进行了深入探讨。
一、现状分析
单片机课程是技术性、实践性、工程性很强的一门课程，单片机实践教学是培养学生应用能力非常重要的一个环节，在目前的教学中主要存在以下问题：
1.理论与实践环节脱节。单片机系统是软件和硬件的有机体系，初学者会感觉很枯燥，一旦跟不上教学进度，学生就会掉队，并由此产生厌倦情绪。传统的教学是理论教学先行，开课四到五周之后才开始实验课程，造成了理论教学与实践教学环节衔接松散。
2.传统实验资源的不适应性。传统的单片机课程实验教学通常采用实验箱或实验台，学生只能按部就班地进行连线实验，只是简单地模仿和进行简单的编程验证，实验手段单一，学生创新发挥的空间十分有限，体现出传统实验资源的不适应性。
3.传统实验模式的不适应性。传统实验模式是实验教师给定具体的實验题目，每次实验课学生都在规定的实验箱上做同一个项目，以教师为主体，学生处于被动的接受地位。实验箱上的资源确实很丰富，但多数学生只能机械地进行连线、下载给定的程序，验证固有现象。传统实验模式束缚了学生的思维，限制了学生创新能力的发挥，扼杀了学生学习的兴趣和积极性。
4.实验内容陈旧。传统的教学内容陈旧，教科书内容与实际脱节严重，而根据教材内容设计的实验箱或实验台内容一样落后。另外，与教材相比，依赖于硬件设备的实验内容更加难以更新，导致很多届学生做的实验完全一样。整个班级的学生做同样的实验，且实验以验证性为主，编写简单的程序或简单地修改现成的例程就能完成，缺少深度和广度，与实际应用相去甚远。单片机技术日新月异，而陈旧的教学内容会极大地限制学生的视野。
二、新型实践教学模式构建
作为教师，应大胆地进行课程教学方式方法的研究与改革，让学生在学好基础知识的同时，迅速掌握单片机的设计应用技术，以培养学生的综合素质与实践能力。针对上述存在的问题，笔者在单片机课程实践教学中，以教育科学理论与方法为指导，以培养“应用型”技术人才为目标，从以下几个方面尝试构建基于应用能力培养的单片机课程实践教学模式。
1.实践环节全程融入教学活动中。将实践环节全程融入教学活动中，使生涩难懂的内容变得直观和形象，激发同学们的学习兴趣。在第一堂上课时，把教师科研项目的开发板、学科竞赛或往届毕业设计中的一些作品（如语音数字温湿度计、多路抢答器、简易八音盒、智能小车控制器等）带进课堂，吸引学生的眼球，通过实物展示使学生对单片机系统首先有一个感性认识，再通过举例讲解单片机的特点及应用领域，使学生认识到单片机的应用无处不在，单片机是通过软件控制硬件工作，硬件与软件结合非常紧密，硬件是单片机的骨架，软件是单片机的皮肉器脏及思想。接下来通过图片形式简要介绍单片机内部的主要功能部件和单片机应用系统的开发过程。最后针对单片机课程的特点，对如何掌握单片机课程、如何提高单片机的应用设计能力给出一些学习建议。
2.构建基于项目导向的单片机实践教学模式。以实际项目为引导，并将其贯穿到整个实践教学过程中，使学生在实施项目的过程中掌握理论知识、锻炼实践能力、提高技能。例如，从构建简单项目LED闪烁灯开始，到完成LED流水灯，逐渐增加难度，完成模拟十字路口交通灯、多功能LED数字时钟，在由简单到复杂的递进式项目中，学生可逐渐掌握单片机的硬件结构、I/O口使用、汇编语言指令、汇编语言程序设计方法、中断/定时器系统及其应用、电路连接与程序调试方法。每个项目完成后，学生都可以看到自己制作的作品成果，大大激发了学生的学习兴趣。
3.实验设备、手段多样化。（1）自制实验板。针对实验箱或实验台模式固定，硬件电路不能改动，实验内容老旧，难以适应技术的发展等问题，开放式的、模块化的、组合式的自制实验板可作为重要的补充。实验板小巧、灵活，携带、使用都很方便，可以在实验室、教室、寝室等地方使用，成本低廉。（2）将Protues和Keil结合的仿真软件用于实践教学，以脱离实验箱的限制。
4.更新实验内容。传统的实验内容是依据实验箱或实验台的硬件电路编制的，而这些内容往往是生产厂家提供的，与实际脱节严重。可以在此基础上拓宽选材途径，例如从理论教学、学生竞赛、教师科研、企业案例中选择，精心设计，贯穿知识点，特别要结合新发展的技术。
三、结语
本文对单片机实践教学中存在的问题进行了分析和探讨，结合教学实际，提出了具体措施与建议，通过教学过程实施，取得令人满意的教学效果。通过构建单片机课程新型实践教学模式，大大提高了单片机课程实践教学质量，充分调动了学生学习的主动性和自觉性，切实提高了学生的实际动手能力，可有针对性地培养和提高学生的应用能力和创新能力，更加符合高校培养应用型高级人才的目标，更加符合社会的人才需求。
参考文献：
[1]张毅刚，赵光权，刘旺.单片机原理及应用[M].第3版.北京：高等教育出版社，2016：2-4.
[2]李洁，李卫兵，杜玉杰.《单片机原理及应用》实验教学改革与实践[J].实验科学与技术，2012，（8）：92-94.
[3]刘喜双，姚健.单片机课程实践教学改革探索[J].教育探索，2013，（8）：31-32.
关键词：单片机；实践教学；教学模式；应用能力
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）10-0150-02
单片机具有功能强、使用灵活、可靠性高、成本低、面向控制等优点，广泛应用于工业控制、仪器仪表、家用电器、机电一体化产品、电子通信和办公自动化等领域[1-2]。单片机课程是一门硬件、软件有机结合，技术性、实践性、工程性很强的课程，作为工科院校电类或相关专业重要的一门专业必修课，实践教学环节在单片机教学过程中占有非常重要的地位，如何切实提高实践教学质量一直是需要深入研究的问题[3]。针对目前单片机实践教学环节中存在的不足，本文从实践环节全程融入教学活动，构建基于项目导向的实践教学模式，实验设备、实验手段多样化，更新实验内容等几个方面进行了深入探讨。
一、现状分析
单片机课程是技术性、实践性、工程性很强的一门课程，单片机实践教学是培养学生应用能力非常重要的一个环节，在目前的教学中主要存在以下问题：
1.理论与实践环节脱节。单片机系统是软件和硬件的有机体系，初学者会感觉很枯燥，一旦跟不上教学进度，学生就会掉队，并由此产生厌倦情绪。传统的教学是理论教学先行，开课四到五周之后才开始实验课程，造成了理论教学与实践教学环节衔接松散。
2.传统实验资源的不适应性。传统的单片机课程实验教学通常采用实验箱或实验台，学生只能按部就班地进行连线实验，只是简单地模仿和进行简单的编程验证，实验手段单一，学生创新发挥的空间十分有限，体现出传统实验资源的不适应性。
3.传统实验模式的不适应性。传统实验模式是实验教师给定具体的實验题目，每次实验课学生都在规定的实验箱上做同一个项目，以教师为主体，学生处于被动的接受地位。实验箱上的资源确实很丰富，但多数学生只能机械地进行连线、下载给定的程序，验证固有现象。传统实验模式束缚了学生的思维，限制了学生创新能力的发挥，扼杀了学生学习的兴趣和积极性。
4.实验内容陈旧。传统的教学内容陈旧，教科书内容与实际脱节严重，而根据教材内容设计的实验箱或实验台内容一样落后。另外，与教材相比，依赖于硬件设备的实验内容更加难以更新，导致很多届学生做的实验完全一样。整个班级的学生做同样的实验，且实验以验证性为主，编写简单的程序或简单地修改现成的例程就能完成，缺少深度和广度，与实际应用相去甚远。单片机技术日新月异，而陈旧的教学内容会极大地限制学生的视野。
二、新型实践教学模式构建
作为教师，应大胆地进行课程教学方式方法的研究与改革，让学生在学好基础知识的同时，迅速掌握单片机的设计应用技术，以培养学生的综合素质与实践能力。针对上述存在的问题，笔者在单片机课程实践教学中，以教育科学理论与方法为指导，以培养“应用型”技术人才为目标，从以下几个方面尝试构建基于应用能力培养的单片机课程实践教学模式。
1.实践环节全程融入教学活动中。将实践环节全程融入教学活动中，使生涩难懂的内容变得直观和形象，激发同学们的学习兴趣。在第一堂上课时，把教师科研项目的开发板、学科竞赛或往届毕业设计中的一些作品（如语音数字温湿度计、多路抢答器、简易八音盒、智能小车控制器等）带进课堂，吸引学生的眼球，通过实物展示使学生对单片机系统首先有一个感性认识，再通过举例讲解单片机的特点及应用领域，使学生认识到单片机的应用无处不在，单片机是通过软件控制硬件工作，硬件与软件结合非常紧密，硬件是单片机的骨架，软件是单片机的皮肉器脏及思想。接下来通过图片形式简要介绍单片机内部的主要功能部件和单片机应用系统的开发过程。最后针对单片机课程的特点，对如何掌握单片机课程、如何提高单片机的应用设计能力给出一些学习建议。
2.构建基于项目导向的单片机实践教学模式。以实际项目为引导，并将其贯穿到整个实践教学过程中，使学生在实施项目的过程中掌握理论知识、锻炼实践能力、提高技能。例如，从构建简单项目LED闪烁灯开始，到完成LED流水灯，逐渐增加难度，完成模拟十字路口交通灯、多功能LED数字时钟，在由简单到复杂的递进式项目中，学生可逐渐掌握单片机的硬件结构、I/O口使用、汇编语言指令、汇编语言程序设计方法、中断/定时器系统及其应用、电路连接与程序调试方法。每个项目完成后，学生都可以看到自己制作的作品成果，大大激发了学生的学习兴趣。
3.实验设备、手段多样化。（1）自制实验板。针对实验箱或实验台模式固定，硬件电路不能改动，实验内容老旧，难以适应技术的发展等问题，开放式的、模块化的、组合式的自制实验板可作为重要的补充。实验板小巧、灵活，携带、使用都很方便，可以在实验室、教室、寝室等地方使用，成本低廉。（2）将Protues和Keil结合的仿真软件用于实践教学，以脱离实验箱的限制。
4.更新实验内容。传统的实验内容是依据实验箱或实验台的硬件电路编制的，而这些内容往往是生产厂家提供的，与实际脱节严重。可以在此基础上拓宽选材途径，例如从理论教学、学生竞赛、教师科研、企业案例中选择，精心设计，贯穿知识点，特别要结合新发展的技术。
三、结语
本文对单片机实践教学中存在的问题进行了分析和探讨，结合教学实际，提出了具体措施与建议，通过教学过程实施，取得令人满意的教学效果。通过构建单片机课程新型实践教学模式，大大提高了单片机课程实践教学质量，充分调动了学生学习的主动性和自觉性，切实提高了学生的实际动手能力，可有针对性地培养和提高学生的应用能力和创新能力，更加符合高校培养应用型高级人才的目标，更加符合社会的人才需求。
参考文献：
[1]张毅刚，赵光权，刘旺.单片机原理及应用[M].第3版.北京：高等教育出版社，2016：2-4.
[2]李洁，李卫兵，杜玉杰.《单片机原理及应用》实验教学改革与实践[J].实验科学与技术，2012，（8）：92-94.
[3]刘喜双，姚健.单片机课程实践教学改革探索[J].教育探索，2013，（8）：31-32.