摘要：隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，單片機(jī)在生活中的應(yīng)用也越來越廣泛，因此，在高校中單片機(jī)課程也越來越重要。但從目前的情況來看，學(xué)生并沒有很好地掌握單片機(jī)的實(shí)踐能力。文章在分析單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)意義和現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出了單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)改革的具體途徑。
　　關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；實(shí)踐教學(xué)；創(chuàng)新精神
　　
　　隨著科技的不斷發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用也越來越廣泛，它滲透到了我們生活的各個(gè)領(lǐng)域。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)化過程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機(jī)，更不用說自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。因此，單片機(jī)的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計(jì)算機(jī)應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。高校的很多專業(yè)，單片機(jī)是必修課。單片機(jī)是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，為了讓學(xué)生學(xué)好這門課程，教學(xué)實(shí)踐是非常好的手段。單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)包括單片機(jī)基本理論試驗(yàn)、典型功能實(shí)驗(yàn)（課程設(shè)計(jì)）、應(yīng)用開發(fā)實(shí)驗(yàn)（畢業(yè)設(shè)計(jì)）以及新技術(shù)使用實(shí)驗(yàn)等多環(huán)節(jié)訓(xùn)練。
　　一、單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)的意義及現(xiàn)狀分析
　　隨著經(jīng)濟(jì)和科技的飛速發(fā)展，社會(huì)需要很多素質(zhì)高、能力強(qiáng)、有開拓精神的人才。高校單片機(jī)教學(xué)，不僅要傳授給學(xué)生單片機(jī)理論上的知識(shí)，還應(yīng)該讓學(xué)生掌握基本實(shí)踐手段，更為重要的是要讓學(xué)生擁有運(yùn)用這些手段從事科學(xué)研究的能力。高校單片機(jī)教學(xué)中的實(shí)踐教學(xué)，就是基于上述原因考慮的。但是，在實(shí)踐教學(xué)中，教師傳授學(xué)生實(shí)踐技術(shù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，尤其是不能培養(yǎng)學(xué)生的能力，不能讓學(xué)生的知識(shí)和能力得到全面的發(fā)展。因此，在單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)中，教師必須選擇合適的教學(xué)方法，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。
　　在傳統(tǒng)的單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)課程中，單片機(jī)實(shí)驗(yàn)均是以單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱或者單片機(jī)技術(shù)開發(fā)裝置為實(shí)驗(yàn)器材，這些實(shí)驗(yàn)都是驗(yàn)證性試驗(yàn)和訓(xùn)練性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在進(jìn)行這些實(shí)驗(yàn)時(shí)，只是被動(dòng)根據(jù)教師的指導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)講義一步一步來完成實(shí)驗(yàn)的相關(guān)內(nèi)容。在進(jìn)行這些實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生非常被動(dòng)，同時(shí)，這些實(shí)驗(yàn)又與實(shí)際應(yīng)用完全脫軌，因此經(jīng)常出現(xiàn)學(xué)生學(xué)完了整個(gè)單片機(jī)課程但是卻不知道單片機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)合的現(xiàn)象。這樣培養(yǎng)出來的學(xué)生，根本就不具備實(shí)際開發(fā)能力，更別說是創(chuàng)新型人才了。
　　為了從根本上解決這個(gè)問題，我們應(yīng)該在單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)中注重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)，這樣就要求我們建立單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系，打破單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)依附于理論教學(xué)、為理論教學(xué)服務(wù)的傳統(tǒng)觀念。建立這個(gè)新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，首先就得改變傳統(tǒng)觀念，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位。新體系中的實(shí)驗(yàn)不應(yīng)再是簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性試驗(yàn)和訓(xùn)練性試驗(yàn)，而應(yīng)該是各階段的實(shí)踐訓(xùn)練。為了把學(xué)生培養(yǎng)成為有單片機(jī)開發(fā)能力的高素質(zhì)人才，我們必須利用實(shí)驗(yàn)室的有利條件，運(yùn)用現(xiàn)代化的實(shí)踐教學(xué)手段，改革和完善單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容和方法。
　　二、單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)改革的具體途徑
　　（一）改變教育觀念，提高單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)的地位
　　在以前的單片機(jī)教學(xué)中，教師普遍重視理論教學(xué)而輕視實(shí)踐教學(xué)，實(shí)踐教學(xué)只是附屬和服從于理論教學(xué)。要培養(yǎng)出高素質(zhì)的、具有單片機(jī)開發(fā)能力的人才，教師必須改變傳統(tǒng)觀念，重視實(shí)踐教學(xué)，把實(shí)踐教學(xué)放在和理論教學(xué)同等重要的地位。另外，在以前的單片機(jī)教學(xué)思想上，注重的是繼承，要培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，就必須改變這種教育思想，樹立創(chuàng)新教育觀念，努力培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新的思維方法和敏銳的觀察力。
　?。ǘ┩晟茖?shí)踐教學(xué)方法，豐富實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容
　　1.改革實(shí)踐教學(xué)方法
　　將實(shí)驗(yàn)過程在理論教學(xué)中體現(xiàn)。教師在進(jìn)行理論教學(xué)時(shí)，可以聯(lián)系實(shí)際，聯(lián)系學(xué)生設(shè)計(jì)的課題，在課堂上進(jìn)行互動(dòng)式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力。單片機(jī)實(shí)驗(yàn)是一個(gè)內(nèi)容豐富、靈活機(jī)動(dòng)的設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)，它要求學(xué)生自行進(jìn)行電路設(shè)計(jì)、程序編寫、安裝、制作、仿真調(diào)試、燒錄到脫機(jī)運(yùn)行。學(xué)生進(jìn)行實(shí)際操作以及排除各類故障的過程，實(shí)際上是一個(gè)培養(yǎng)他們動(dòng)手能力和獨(dú)立創(chuàng)新意識(shí)的過程。這個(gè)過程讓學(xué)生將理論知識(shí)和實(shí)際操作進(jìn)行結(jié)合，讓他們的綜合素質(zhì)得到鍛煉和提升。在實(shí)驗(yàn)課程中增加新技術(shù)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)新技術(shù)的過程中了解該技術(shù)的發(fā)展空間，會(huì)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。采用全開放的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，讓學(xué)生參與單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室和單片機(jī)科研基地的建設(shè)，參與科研項(xiàng)目的設(shè)計(jì)開發(fā)，這樣能夠鍛煉學(xué)生各方面的能力。在各個(gè)階段的實(shí)訓(xùn)中，教師要特別注意自己的定位，要把自己定位為一個(gè)實(shí)驗(yàn)組織者和指導(dǎo)者，讓學(xué)生發(fā)揮主體作用。在實(shí)驗(yàn)中，要讓學(xué)生自始至終都是主角，把傳統(tǒng)教育中成功的方面與創(chuàng)新教育有效地結(jié)合起來，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。
　　以全開放的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式為例，全開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)是指實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)時(shí)間和實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的“三開放”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是由學(xué)生自主完成實(shí)驗(yàn)，教師在其中只是起引導(dǎo)作用。實(shí)行開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠有效地提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提高有著顯著成效，同時(shí)，還能夠有效地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神。開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的具體做法是：每個(gè)學(xué)期開學(xué)的前兩周，通過學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)發(fā)布實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間以及實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目類型，其中實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目類型包括計(jì)劃內(nèi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和可選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。學(xué)生提前預(yù)約，然后由教師安排時(shí)間進(jìn)行試驗(yàn)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以做計(jì)劃內(nèi)項(xiàng)目，也可以做可選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，甚至可以自己設(shè)定一些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行操作，教師可要求學(xué)生把實(shí)驗(yàn)情況記錄下來，做一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告，由教師進(jìn)行指導(dǎo)和審核。教師應(yīng)該盡量保證實(shí)驗(yàn)在教學(xué)時(shí)間、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)環(huán)境上的開放。所謂教學(xué)時(shí)間上的開放是指實(shí)驗(yàn)室一直對(duì)學(xué)生開放，只要學(xué)生愿意，可以隨時(shí)去實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)，而且實(shí)驗(yàn)過程不受計(jì)劃學(xué)時(shí)的限制；所謂教學(xué)內(nèi)容上的開放是指教師不必拘泥于教學(xué)計(jì)劃，可以適當(dāng)?shù)赝黄葡拗?，根?jù)學(xué)生的實(shí)際需要進(jìn)行教學(xué)；所謂教學(xué)環(huán)境上的開放是指教師應(yīng)該為學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)的環(huán)境。因此，教師必須改變傳統(tǒng)教學(xué)觀念，改變教學(xué)方法，給學(xué)生更大的獨(dú)立思考的空間，為學(xué)生提供充分的教學(xué)課件和實(shí)驗(yàn)手段等，真正做到讓學(xué)生能夠放開手腳、大膽探索。
　　2.實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的改革
　　教師在實(shí)踐教學(xué)中，要增加設(shè)計(jì)性、研究性的實(shí)驗(yàn)，而減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的挑選時(shí)，要特別注意區(qū)別對(duì)待不同層次的學(xué)生，對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行適當(dāng)修改，讓實(shí)驗(yàn)既可以變得困難，也可以變得容易，真正讓學(xué)生得到鍛煉和提升。比如，在單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)中最常用的電子時(shí)鐘系統(tǒng)設(shè)計(jì)，用LED數(shù)碼管或者LCD液晶來顯示時(shí)、分、秒，教師可以讓學(xué)生完成正常功能設(shè)計(jì)，而對(duì)有更高能力的學(xué)生，則讓他們更充分地發(fā)揮，將其設(shè)計(jì)成競(jìng)賽記分牌、定時(shí)器、秒表等，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造力。另外，教師還可以先選擇一些課題，然后讓學(xué)生對(duì)這些課題進(jìn)行發(fā)揮，設(shè)計(jì)出一系列的子課題，再引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行電路設(shè)計(jì)、程序編寫，最后完成產(chǎn)品。要真正提高學(xué)生的單片機(jī)應(yīng)用和開發(fā)能力，就必須進(jìn)行教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容的改革。
　　3.加強(qiáng)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐教學(xué)
　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生大學(xué)生活中一次大型的綜合性訓(xùn)練，也是提升學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用和開發(fā)能力的一個(gè)平臺(tái)。學(xué)生完成一次畢業(yè)設(shè)計(jì)，電路的設(shè)計(jì)、程序的編寫、產(chǎn)品的制作完成，對(duì)學(xué)生的單片機(jī)應(yīng)用和開發(fā)能力會(huì)有很大的提升。教師可以選擇一些實(shí)際生活中應(yīng)用到的課題，這樣不但可以讓學(xué)生將所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際，也能夠有利于學(xué)生學(xué)會(huì)站在實(shí)際的角度考慮問題。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，要要求學(xué)生先進(jìn)行方案的設(shè)計(jì)和論證，然后再進(jìn)行軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，再進(jìn)行調(diào)試和安裝，最后完成論文編寫。畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)有極大的好處，教師應(yīng)該利用這個(gè)平臺(tái)，提升學(xué)生能力。
　?。ㄈ┙⒏咚降慕處熽?duì)伍
　　優(yōu)秀人才的培養(yǎng)不僅僅需要相應(yīng)的教學(xué)條件和教學(xué)環(huán)境，更加需要高水平的教師隊(duì)伍。溫家寶總理曾在科教領(lǐng)導(dǎo)小組會(huì)議上指出：“百年大計(jì)，教育為本，教育大計(jì)，教師為本。有好的教師才能有好的教育”。教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)水平是由教師水平的高低決定的。作為單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)的教師，應(yīng)該具備產(chǎn)品研發(fā)能力和科技研究能力，同時(shí)，還要教書育人，對(duì)學(xué)生進(jìn)行新技術(shù)指導(dǎo)。
　　三、結(jié)語
　　單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)應(yīng)該具備相應(yīng)的目標(biāo)和功能。它的目標(biāo)不應(yīng)該是傳統(tǒng)教學(xué)中的進(jìn)行理論驗(yàn)證，最起碼不能是單純地進(jìn)行理論驗(yàn)證，而應(yīng)該是培養(yǎng)學(xué)生的單片機(jī)實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。它的功能應(yīng)該是培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)踐中設(shè)計(jì)電路、編寫程序、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、最后解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)和科學(xué)研究的能力。在單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)中，只有要求學(xué)生既要?jiǎng)幽X又要?jiǎng)邮?，才能達(dá)到單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)的功能。在單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)中，教師只有有效地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神，加強(qiáng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力，豐富教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，才能推動(dòng)單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)水平的發(fā)展，提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量，更好地為國家、為社會(huì)培養(yǎng)優(yōu)秀人才。
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