基于培养应用型人才的单片机生产实践教学改革研究

基于培养应用型人才的单片机生产实践教学改革研究

曲曰阳，商 行，王九龙

（绥化学院 电气工程学院，黑龙江 绥化 152061）

摘 要:本项目分析了单片机接口技术课程的理论和实训相结合出现不足的问题，基于本校当前提出的建设应用型大学和培养应用型人才的目标。从单片机接口技术的实训课程入手，通过对其内容的调整，整合和修正，并于实际生产实践相结合，提出了本实践教学改革的研究。

关键词：单片机；应用型人才；生产实践；教学改革

如何改革目前的课程的教学方法是我国高等院校现在面临的主要问题之一，为了使实训教学的体系适应我国当前科技和经济社会的发展形势。最近几年我校重点提出了以“培养应用型人才，建设应用型大学”为目标的教学模式。目前摆在我校教师面前的一道难题是如何提高学生的专业课程的实际应用能力[1]。

单片机课程具有极强的实践和综合性的特点，本门课程知识点繁杂，概念抽象且不易懂，学生对课程全面掌握有较大的难度。以前的教学体系依靠教师为主体的填鸭式理论和实验教学，实验课程的内容只用普中单片机开发板来验证实验的结果，内容缺乏实用性，没有引起学生的兴趣，导致极少有学生能独立自主地用理论知识来解决实际生产项目的设计问题，这种教学方式不利于培养学生的独立解决实际问题的能力。如何改变这种教学方法，激发学生的应用兴趣，真正理解并掌握单片机接口技术，是单片机教学中急需解决的问题。

本人是一位从事单片机实训教学工作的青年教师，在这里结合我校实际的情况，谈一下自己对单片机接口课程实践教学改革的方法几点想法。

一 单片机原理及接口技术实践教学现状

1.1 我校单片机课程实验设备现状

单片机实训的应用材料缺失，仿真开发设备落后，尤其是仿真程序的下载接口端损坏不能下载编译的程序，因此实训教学内容不广泛，前沿信息量少，实际应用实训量少，而且主要以验证性实验来教学[2]。

1.2 传统的单片机课程的实训教学缺点

主要采用“普中开发板”来完成单片机实训的教学。在实训中很容易发现，学生做实训项目时都用学校提供的教材中现成的仿真资料，编译出仿真的程序，没有学生能够独立认真地去分析程序编译的流程，更说不上程序的完善和修正了。学生对于单片机仿真电路也仅仅依据实训指导书的要求在普中开发板上做简单的布线，学生没有一个电气原理图的整体概念，导致最后还是不会独立设计仿真电路，甚至都读不懂最基本的电气原理图。

1.3 理论教学与实训教学脱节

实训教学的内容与实际应用脱节，由于单片机教师一般理论知识较强，但是实际应用的实训教学能力较弱，容易产生理论知识与实际应用脱节，而本门课程又让学生在极短的一个学期能够理解且独立编程到最后调试运行，难度系数较大。所以学生在本课程中实际应用的系统设计能力近乎得不到应有的锻炼，而实际的实训应用中又都是软、硬件的总体系统设计，因此极大地制约了提高学生课程创新和实际应用的能力。

1.4 验证实训项目过多，且设计和综合性的实训项目少

在当前实训的设备和方式相对落后，教学质量较低，应用效果不是很好；没有培养学生的动手能力。实训设备的落后导致学生实训时仅能输入简单的程序来编译，查看其运行结果就结束了。因此学生不能深刻地认识设计时对实际项目的硬件要求。既不知道应该怎么去选择相应的芯片，也不知道怎么去设计总体的系统，甚至有的学生在学习完本门课程之后都找不到芯片的引脚和正负极[3]。

二 单片机实践教学改革方案

分析以上的教学不足的问题，传统的教学方式已经不能满足当下社会发展的形势对高校的教学要求了。本方案拟提出对单片机接口实训课程加以拓展，不能局限于课程的基本理论的学习，还要把企业的实际生产案例引入到单片机的教学当中来，用实际的生产项目来促使学生更好更直观的应用单片机课程所学的知识。基于本方案的实施过程，引用几个实际生产项目来完成单片机的教学内容，现举一个案例来论述本教学改革方法。项目名称《基于单片机的车门控制系统》，其包含单片机中控模块、继电控制模块和无线传输模块。从教学内容可知该项目包含单片机中的按键处理、数码显示、定时器、中断、模数转换、串行通信和I/O口操作等基础知识,还包含电子产品的设计方法、 电路调试和电子产品的软硬件综合调试等电子产品的研发内容。基本部分为单片机的基础知识,是教学大纲规定的教学内容,也是每一个同学必须完成的任务[4]。

三 学生独立开放式完成项目

3.1 实际项目的实施

我们学校对于单片机的教学有两种途径，一个是学校设立了独立的实训课程，另一个是开放实验室项目，我院还有汽车服务工程专业，结合我们学校的教学和专业情况，我把基于单片机的车门控制系统的产品在实训课和开放实验课上展示给学生，并把各个模块做简要的阐述，并把项目的设计任务布置下去，作为教师，把项目彻底放给学生独立自主得去做，同时在课上或者课下随时给学生做辅导答疑，使学生的思路一直朝着项目完成的方向发展，即以“项目引入→项目分析→功能分解→知识点串讲→实践应用→平台构建→项目开展→项目完成”的一系列教学活动。这种教师引导使学生以一位电子研发工程师的角度来解决问题。 让学生做和学相结合，体现项目的实践性[5]。

3.2 项目的考核标准

在学生的实际项目开发过程中，通过什么途径可以确保学生对项目开发的学习具有时效性，我参照了我校和别的院校的单片机实训的考核办法，制定了一个考核方案，方案如表1所示。

表1 考核方案表

3.3 项目的效果

从考核成绩看，学生可以独立完成项目，70到90分居多。平时上课认真程度较好，但是对知识的应用细节有待提高，特别是程序缺少“；和{}”的学生较为常见。因此在教学中强调细节的把控，在实训中严格要求，注意培养学生认真严谨的科学态度。

四 结 语

通过此次的教学改革，学生对单片机学习更加有兴趣，可以对实际的项目做一个整体的设计，并且学以致用，在蓝桥杯单片机设计大赛上多次获得省和国家奖励，并且在单片机开发领域就业情况良好。

参考文献:

[1]陈爽，应用型人才培养模式的实验教学改革[J].实验室研究与探索. 2012(09):1~3

[2]郭继宁，曹丽.高职单片机原理与接口技术课程改革探讨[J].科技信息，2012 (9) :206-206

[3]苏宝林，李怀亮.单片机原理及接口技术实践教学改革研究[J].绥化学院学报，2010(1):191~192

[4]刘友澈，林 嵩，徐闽燕.单片机实践课的项目化开放式教学改革研究[J].考试周刊，2016(1):18~19

[5]刘成尧，王海娜.高职单片机开放式项目化教学模式研究与实践[J].职业教育研究，2013(2):31~33