高职院校单片机原理与接口技术实验教学改革研究

宋睿

摘 要：为了提高人才培养质量，解决高职院校单片机课程实验教学中教学计划重理论而轻实践、实验内容重验证而轻探究、实验考核重结果而轻过程的现实问题，提出优化学时编排、引入综合性实验、自主焊接实验板等现实可行的教学改革策略。结果表明，单片机实验课程教学质量明显提高，学生的单片机应用能力显著增强。

关键词：单片机;实验教学;教学改革;高职院校

Research on Experimental Teaching Reform of Principle and Interface Technology of Single Chip Microcomputer in Higher Vocational Colleges

Song Rui

Author  Song Rui， assistant of Rocket Force Sergeant College （Weifang 262500）

Abstract  In order to improve the quality of personnel training and solve the practical problems of emphasizing theory over practice， emphasizing verification over inquiry and emphasizing result over process in experimental teaching of Single Chip Microcomputer courses in Higher Vocational Colleges， some practical and feasible teaching reform strategies are put forward， such as optimizing the arrangement of school hours， introducing comprehensive experiments， self-welding experimental plates， improving teaching methods and adopting whole-process evaluation. Results show that the teaching quality of experimental teaching is obviously improved， and students ‘application ability of Single Chip Microcomputer is significantly enhanced.

Key words  Single Chip Microcomputer; Experimental Teaching; Teaching Reform; Higher Vocational Colleges

作为一种典型的嵌入式微控制器，单片机凭借其集成度高、可靠性强、成本低廉等优势，越来越多的应用于工业自动化设备、智能家居产品、军事武器装备等各个领域，发挥着不可替代的作用。在此背景下，高职院校针对电子信息类、机械类等专业广泛开设了《单片机原理与接口技术》课程的教学。

作为一门专业基础课，《单片机原理与接口技术》与C语言、计算机编程、电工电子技术等知识紧密结合，客观上存在教学内容复杂、理论抽象、实践环节多等教学难题，在以往的教学活动中，教师往往侧重于理论知识的讲授，对学生动手能力和独立思考能力的训练较少，使学生缺乏对单片机工作过程和开发设计全局性的认识，难以形成应用单片机设计电路的能力[1]。因此，针对单片机实验课程的教学改革十分必要。

1 传统实验教学过程中存在的问题

1.1 教学计划重理论而轻实践

传统的单片机课程教学侧重于理论的讲授，实验课的学时占比仅仅为30%，对于单片机这样实践性强、教学内容复杂的课程而言，仅仅通过填鸭式的介绍硬件结构、汇编指令、外部接口等内容，初学者会感觉十分枯燥，既容易在微观上混淆概念，分不清引脚功能、存储器结构等基础知识，又难以在宏观上把握主干内容，形成对单片机整体结构和工作方式的形象感知，不仅无法达到活学活用的教学目标，反而会增加学生的畏难情绪，挫伤学习积极性[2]。

1.2 实验内容重验证而轻探究

以往的实验教学中，实验内容多以验证性实验为主，借助仿真器和实验箱，学生只需要将实验指导书给出的程序键入計算机，经过编译后，通过串口下载到仿真器中进行运行，只要输入和操作无误，就能得到正确的验证结果。这种“拿来主义”的训练模式，虽然能提高课堂教学效率，但却压缩了学生独立思考的空间，造成教师知识传授和学生知识内化之间缺乏有效的桥梁，导致学生对指令、程序理解不透彻，很多学生在课后仍然不清楚单片机的内部原理和开发过程，甚至分不清仿真器和单片机的关系，形成一种“似会非会”的学习

状态。

1.3 实验考核重结果而轻过程

传统的单片机课程考核大多采用试题库组卷、笔试闭卷的形式，许多院校存在着对实验考核、过程考核重视程度不高、流于形式的问题，没有科学合理的将实验考核、实验报告成绩纳入学生的评定总分，有的甚至不组织实验考核[3]。

2 单片机实验教学的改革方法

学生是教学的主体，教学的内涵式发展，关键是提升每一个教育环节的质量。结合单片机实验教学的特点和现状，提出一系列教学改革方法。

2.1 优化学时编排，避免理实脱节

针对实验课学时较少的问题，将实验课占总学时的比例由30%提升至50%，从课时上保证实践课的主体地位。同时，为了提升教学效果、提高学生对重难点内容的掌握水平，将每次课的第一个学时作为理论授课环节，由教师根据课程知识体系和教学进度讲授新知识;将第二个学时作为实践环节，由学生在教师的指导下进行实验。这种边学边做、边做边学的做法将课堂搬进实验室，打破了理论课与实践课之间的界限，实现了两者之间更好的衔接和渗透，缩短了学生形成能力的周期。