單片機實驗教學改革探索

"單片機原理及應用"是一門實踐性比較強的課程，實驗占有舉足輕重的地位。為了能夠使學生真正掌握這門課程，學有所用，我院電氣自動化的教師經過多年教學摸索，采用模塊式教學方式，加大學生的動手實踐能力，把實驗課程與理論教學融為一體，收到良好的教學效果。

1、傳統單片機實驗教學模式

單片機傳統授課教學模式是"理論授課，實驗操作"，在授課過程中，單獨拿出幾節課的時間開展實驗，實驗內容安排比較單一，受授課學時的限制，很難把所學的理論知識*通過實驗加以鞏固，大多數高校沿用實驗箱形式，用實驗箱配備的程序，學生被動地按照教師的指導，下載程序到實驗箱，然后觀察結果。學生在實驗過程中，不認識元器件，更別說對元器件的了解和掌握了。這種授課模式很難使學生掌握這門課程，枯燥乏味，效果實在不理想，絕大部分學生基本上不會使用單片機來設計實現一些控制功能。

針對傳統單片機實驗的單一性，學生學習的被動性，我們對單片機實驗課進行了改革，把理論與實驗融為一體。

2、對傳統實驗教學模式的改革

1)理論課與實驗課的融合

打破傳統的按課時獨立安排實驗的方法，在講授理論課的過程中，就把實驗的內容穿插進去，這就需要重新安排授課內容。在開課前就把授課的模式和學生講清楚，把需要學生準備學習的軟件，例如硬件電路設計軟件pro，開發環境軟件keil C51等交代給學生，讓學生利用課余時間學習。教師在理論授課時，合理地將實驗部分用模塊式穿插進去，即結合教學大綱，哪個地方需要穿插某個實驗的內容，就在那兒安排該實驗模塊。

2)硬件電路的設計

不再沿用實驗箱，改為由教師下達任務，要求學生先用Pro設計出zui小系統，有了zui小系統的基礎，進而要求學生再進行下一步實驗內容的硬件電路圖設計 。例如I／O并口驅動發光二極管，蜂鳴器，鍵盤矩陣，數碼顯示，還有液晶顯示和電機驅動等。這個環節主要是培養學生掌握硬件電路設計的方法，即采用下達任務形式使學生由被動的實驗箱連線轉為主動的自己設計，設計過程中，提高學生分析問題解決問題的能力，培養學生的學習興趣。要求實驗室全天候開放，給學生一個學習討論的空間和條件。作為基礎的zui小系統硬件電路連接圖如圖1所示。

圖1 單片機zui小系統硬件連接圖

3)以興趣組為單位，團結合作根據學生的個性差異，將學生按照5至6人組成小組。每組選擇一名組長，負責本組的常規協調。

選出本組設計的硬件電路*的一件制成印刷電路板。全組在印刷電路板上分工焊接元器件，力求使每個學生都能得到焊接的鍛煉，在焊接過程中，學生自然就認識了元器件，也知道這些元器件的用途，大體型號等。這個過程也能鍛煉學生的團結協作精神。

4)具體實驗的軟件編程，調試根據實驗的內容，要求每個學生都嘗試進行編程。此環節既可以使學生進一步熟悉掌握keil軟件的使用，還可以調動學生的積極性，由原來的沿用實驗箱廠家提供的程序轉為主動地自己編寫程序，由被動變為主動，這個過程是學生在學習工程中zui難能可貴的，因為有主動的意識，就會去發掘、探索，培養學生的創造性思維，也能提高學生分析問題解決問題的能力。

5)加大考核力度，提前進入畢業設計以往學生對實驗課程不夠重視，主要是考核份量較輕，只要交一份實驗報告基本都能通過，現在不僅僅要提交實驗報告，還要把硬件電路設計，焊接，軟件調試，下載成功等都作為考核的內容，而且加大調試成功所占的比重，還規定如果實驗成績不合格，不允許參加理論考試的方法來加大考核力度。

因為單片機課程基本開設在大三下學期或大四上學期，對于即將畢業的學生來說，準備畢業論文是此階段必要環節，經過上述的一系列的鍛煉，解決了撰寫畢業論文無從下手的困難，大多數學生均可以提前進入畢業設計環節，也為寫出高質量的論文打下基礎。綜上所述，單片機的實驗教學改革，對培養應用型人才以及學生的今后就業方面都有一定的幫助，在某種程度上能夠縮短用人單位的培訓時問，對高校人才的培養有著重要的意義。