鄭筆耕 王恒

【摘要】實驗教學(xué)在單片機原理和接口技術(shù)中占有核心地位，如何提升試驗教學(xué)質(zhì)量是所有科研工作者共同研討的問題。本文分析了單片機在實驗教學(xué)中的缺陷，并且提出了針對性的實驗教學(xué)課程方法改革的措施，針對改革的方式進行了相關(guān)的實驗分析，通過實驗結(jié)果和傳統(tǒng)教學(xué)結(jié)果的比對分析，新型的實驗教學(xué)技術(shù)很好的提高了學(xué)生的動手能力，完成了實驗教學(xué)的進步要求。

【關(guān)鍵詞】單片機；接口技術(shù)；教學(xué)實驗

單片機實驗在單片機理論教學(xué)中，具有非常重要的實踐作用。我們通過單片機教學(xué)實驗，可以很好的提升學(xué)生動手能力，讓學(xué)生在動手的過程中認識到其工作的特性和原理，對理論知識有一個非常直觀、系統(tǒng)的認識和了解；除此之外，還可以加深學(xué)生對理論知識的印象和解讀能力，使得學(xué)生在實踐的過程中掌握單片機的關(guān)鍵理論知識和相關(guān)技術(shù)。

一、現(xiàn)有實驗教學(xué)方式的不足

1、內(nèi)容的系統(tǒng)性存在缺陷。實驗課程的學(xué)時在課程總學(xué)時當(dāng)中受到非常明顯的遏制，假如說在原有的計劃上安排了10個學(xué)時的實驗課程，但是這些實驗學(xué)時對單片機實驗教學(xué)的實踐需求是遠遠不夠的。為了在有限的時間內(nèi)把單片機的實驗內(nèi)容最大化講解，實驗課程的環(huán)節(jié)中穿插了非常多的論證性實驗，并且教師會給出一定的程序步驟。在實驗的時候，學(xué)生都是被動跟著教師進行，對于實驗內(nèi)容的認識依然停留在書本知識方面，缺少新器件和電路應(yīng)用方面的實際操作訓(xùn)練。雖然說這么做加快了實驗的周期時間，但是本著實驗課程鍛煉學(xué)生的實踐操作能力和思維能力的目標依然沒有實現(xiàn)。雖然說部分學(xué)生對于知識是一知半解，但是完全依照書本操作步驟進行，也可以完成相關(guān)的實驗，但是這樣的情況依然無法滿足學(xué)生訓(xùn)練單片機內(nèi)容的實踐操作要求。

2、時間的靈活性非常古板。因為實驗成績是課程總成績的少部分，因此當(dāng)課堂教學(xué)內(nèi)容全部結(jié)束的時候，所有的實驗教學(xué)課程都要結(jié)束，要不然會影響到學(xué)校安排考試和成績測評的安排，鑒于這樣的原因，實驗周期時間短和相對集中就成為了主要問題。在這部分時間內(nèi)，實驗室出現(xiàn)高負荷情況，每個班級的實驗時間都安排的很集中，經(jīng)常會出現(xiàn)下組學(xué)生等待上組學(xué)生做完實驗等實驗設(shè)備的情況，靈活的時間因此受到非常大的限制，并且影響到學(xué)生實驗課程的教學(xué)質(zhì)量。

3、綜合性實驗無法開展。因為單片機的價格非常低廉，體積還很小，相應(yīng)的功能也在不斷的完善，成為現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)中非常理想的一種微控單元核心構(gòu)件，尤其實在工業(yè)過程控制和智能儀器儀表方面應(yīng)用非常廣泛。單片機實例應(yīng)用是非常容易就可以被利用在實驗教學(xué)過程中的，因為這樣不單單可以讓學(xué)生建立一個非常系統(tǒng)的單片機知識系統(tǒng)，還能夠讓學(xué)生體驗到單片機在實際應(yīng)用中的價值。但是因為現(xiàn)實教學(xué)情況的限制，如此綜合性的教學(xué)實驗并沒有被安排實驗教學(xué)中，只是作為小部分的選修內(nèi)容。

二、單片機實驗教學(xué)的有效改革

1、專門開設(shè)單片機實驗教學(xué)課程。真正意義上掌握單片機的理論知識，必要的實踐操作是不能缺少的。現(xiàn)在的學(xué)生普遍感覺到單片機的理論知識很難把握，最主要的一個原因就是實踐操作程度的不深刻，所以在改革單片機原理和接口技術(shù)實驗課程的時候，必須把理論教育和實踐操作一分為二。把傳統(tǒng)課本知識中的實驗內(nèi)容全部分離開來，重新進行規(guī)劃和分類，并且為此專門編纂特定的實驗教材，從根本地位方面改變實驗教學(xué)的存在價值。如此一來，實驗課時得到了充分的保證，并且在實驗內(nèi)容的安排方面更加全面和具體，可以讓學(xué)生在程序編寫、通訊方式、存儲器結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)綜合應(yīng)用方面得到全方位的訓(xùn)練和提升。目的是培養(yǎng)學(xué)生正確地思維方法和健康的學(xué)習(xí)態(tài)度。

2、柔和化的實驗教學(xué)時間。單片機課程被設(shè)置為單獨的實驗課程之后，就不會依附于傳統(tǒng)的理論知識教育，所以說在時間的安排方面非常充裕，基本上實現(xiàn)了實驗時間的真正開放。實驗時間貫穿于整個學(xué)期，每個小組之間可以進行不同類別的實驗，隨后進行對比和交流。實驗時間不再依照傳統(tǒng)理論課程時間的安排，而是全天都在實驗，目的是確保不同層次的學(xué)生有充分的消化知識時間。實驗課程的時間占據(jù)總課時的50%，學(xué)生可以自身學(xué)習(xí)的需要選擇實驗的類型。對于選修課程，不再要求學(xué)生在一個單元課時內(nèi)完成，一個實驗可以分成若干個小實驗進行，留給學(xué)生充分思考的時間。

3、層次分明的實驗內(nèi)容。單片機實驗教學(xué)的內(nèi)容可以大致分為三部分，就是①基礎(chǔ)實驗部分，②設(shè)計實驗部分，③系統(tǒng)試驗部分?；A(chǔ)實驗就是說對單片機基本知識的理解和學(xué)習(xí)，讓學(xué)生根據(jù)指導(dǎo)書中的步驟設(shè)計進行，教師編寫非常系統(tǒng)的實驗步驟，使得學(xué)生在完成基礎(chǔ)實驗之后，具備一定的總結(jié)和編程能力。設(shè)計實驗就是說對某一個單獨的方面進行深入化的研究分析，只是針對一個知識點進行認真討論，要求學(xué)生自己動手設(shè)計路線、編寫程序、自行調(diào)試、發(fā)現(xiàn)問題和修改等。系統(tǒng)試驗就是對畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容和專業(yè)領(lǐng)域設(shè)計內(nèi)容，采用應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計方式。

4、虛擬仿真技術(shù)和實踐操作技術(shù)的完美結(jié)合。Proteus是現(xiàn)在最好的電路仿真實驗軟件，其中具備非常優(yōu)秀的數(shù)字電路、模擬電路和外圍電路系統(tǒng)，支持AVR和51系列等主流單片機系統(tǒng)和不同樣的調(diào)試環(huán)境。比如說Keil C51 uVision2 軟件，就是一款很好的單片機仿真實驗軟件。所以說在單片機實驗課程改革過程中，我們將Proteus融入到單片機實驗教學(xué)當(dāng)中，要求學(xué)生在掌握基礎(chǔ)知識之上，對于一些綜合性的實驗，學(xué)會使用Proteus軟件進行設(shè)計和修正，然后再把自己做實驗的內(nèi)容移植到實驗室硬件電路當(dāng)中。很好的減小了原材料的損耗，也達到了訓(xùn)練學(xué)生操作能力的目的。

5、改良實驗課程的測評方式。完善測評方式不單單是對學(xué)生所掌握知識的一個客觀評價、對學(xué)生實踐操作能力的肯定，更是成為激勵學(xué)生努力學(xué)習(xí)的手段。測評的方式要具有一定的公平性和公正性。學(xué)生進行的每一項實驗記錄都占據(jù)一定的分值，學(xué)校不再需要進行單獨的實驗測驗，而是對學(xué)生整個實驗過程進行綜合評價，盡可能規(guī)避偶然性和片面性情況的出現(xiàn)。

總結(jié)：單片機原理和接口技術(shù)的實驗教學(xué)，最終目的是鍛煉學(xué)生的動手解決問題的能力，所以在掌握理論知識的前提下，學(xué)習(xí)和熟練應(yīng)用實驗方法是非常關(guān)鍵的。因為單片機實驗教育是一項漫長久遠的任務(wù)目標，所有我們在只有單片機實驗教學(xué)的基礎(chǔ)上，融入科學(xué)發(fā)展觀的理念，才可以更好的建立一套實驗教學(xué)綜合體系，順應(yīng)時代發(fā)展的要求。

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