潘 剛

（四川文理學(xué)院 計(jì)算機(jī)學(xué)院，四川 達(dá)州635000）

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會(huì)對(duì)應(yīng)用型人才的需求在不斷地增長(zhǎng)，高等學(xué)校作為培養(yǎng)人才的基地，理應(yīng)順應(yīng)時(shí)代發(fā)展要求，努力為社會(huì)培養(yǎng)出更多更好的高素質(zhì)人才，而實(shí)踐教學(xué)作為高校培養(yǎng)人才的一個(gè)重要組成部分，在應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)中扮演著重要的角色，是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，在提高學(xué)生實(shí)踐操作能力、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、促使學(xué)生養(yǎng)成良好科學(xué)素養(yǎng)及自主探索精神方面有著不可替代作用.[1]因此，深入研究改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)的方法和措施對(duì)提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)應(yīng)用型人才具有重要意義.本文對(duì)近幾年來(lái)所從事單片機(jī)課程實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，并結(jié)合單片機(jī)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)單片機(jī)課程實(shí)踐教學(xué)的教學(xué)觀念、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行了一些有益探索和總結(jié)，并提出了一些改進(jìn)的建議.

1 單片機(jī)特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)

單片機(jī)種類繁多，應(yīng)用廣泛，滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，品種型號(hào)逐年擴(kuò)充；不僅有供擴(kuò)展外部電路用的三總線結(jié)構(gòu)，還配置有傳感器、人機(jī)對(duì)話 、網(wǎng)絡(luò)多通道接口等.單片機(jī)的這些特性決定了單片機(jī)課程的特點(diǎn)：①單片機(jī)課程內(nèi)容豐富，覆蓋的知識(shí)面比較廣；②單片機(jī)課程應(yīng)用性和實(shí)踐性非常強(qiáng)；③單片機(jī)技術(shù)發(fā)展快，課程內(nèi)容設(shè)置要不斷的更新以滿足越來(lái)越廣泛的應(yīng)用需求.

2 現(xiàn)行實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容存在的問(wèn)題

實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容安排是由人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求決定的.[2]《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程是一門(mén)必修課程，根據(jù)“培養(yǎng)具有良好工程素養(yǎng)，具備從事系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)分析與系統(tǒng)集成能力的應(yīng)用型高級(jí)工程技術(shù)人才”的培養(yǎng)目標(biāo)的要求，對(duì)現(xiàn)行實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容深入分析，認(rèn)真總結(jié)后發(fā)現(xiàn)整體內(nèi)容基本能夠滿足培養(yǎng)目標(biāo)的要求，但還有一些地方需進(jìn)一步完善：

2.1 實(shí)驗(yàn)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)手段落后

現(xiàn)有的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用已有十多年，它們所使用的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)手段都已落后，基于此設(shè)備設(shè)計(jì)的一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目已經(jīng)不能適應(yīng)單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展需要.這就要求對(duì)基于原有設(shè)備的部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行整合、取舍，使其能跟上時(shí)代發(fā)展的步伐.

2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容缺乏系統(tǒng)性

現(xiàn)有的實(shí)踐教學(xué)課程是根據(jù)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備設(shè)置的，實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容安排不甚合理，未能遵循學(xué)生“由易到難、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、循序漸進(jìn)”的學(xué)習(xí)規(guī)律，這不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性；另外，不同類型的實(shí)驗(yàn)所占的比例也有待調(diào)整，目前主要以驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)為主，創(chuàng)新型和綜合性實(shí)驗(yàn)偏少，這不能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、也不利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力.[3]因此，有必要根據(jù)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)設(shè)計(jì)一個(gè)科學(xué)合理的內(nèi)容體系.

3 實(shí)踐教學(xué)的改革措施

3.1 實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容改革

實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的改革是單片機(jī)課程實(shí)踐教學(xué)改革的核心之一，也是實(shí)踐教學(xué)改革的難點(diǎn)和重點(diǎn).由于單片機(jī)技術(shù)涉及的知識(shí)面比較廣，綜合了硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)及相關(guān)的應(yīng)用技術(shù)等，具有較強(qiáng)的實(shí)踐性.[4-5]為了讓學(xué)生能更好地掌握相關(guān)知識(shí)，《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程實(shí)踐教學(xué)在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選取上既要注意知識(shí)的廣度，又要照顧到內(nèi)容的深度，還要考慮到教學(xué)循序漸進(jìn)的原則，因此把教學(xué)內(nèi)容分為以下幾個(gè)部分：基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn).

3.1.1 基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)：它主要是訓(xùn)練學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技術(shù)運(yùn)用的實(shí)驗(yàn)活動(dòng).通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，能夠加強(qiáng)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論的理解，提高學(xué)生應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力.

3.1.2 綜合性實(shí)驗(yàn)：綜合性實(shí)驗(yàn)是在學(xué)生掌握了一定的專業(yè)理論知識(shí)和基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)基本操作技術(shù)后，鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力、培養(yǎng)良好實(shí)踐技能的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，同時(shí)也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的一種有效手段.另外，還可以設(shè)計(jì)一些二次開(kāi)發(fā)類的綜合性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的二次開(kāi)發(fā)能力.

3.1.3 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)：設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是訓(xùn)練學(xué)生將相關(guān)領(lǐng)域?qū)I(yè)知識(shí)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合進(jìn)行一種創(chuàng)造性思維的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，這部分實(shí)驗(yàn)帶有一定的探索性，有利于培養(yǎng)學(xué)生的研究探索和創(chuàng)新能力，可以設(shè)計(jì)一些現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中會(huì)出現(xiàn)，但書(shū)本上沒(méi)有的問(wèn)題，讓學(xué)生獨(dú)立思考，利用所學(xué)到的知識(shí)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行推理分析，逐步細(xì)化，最終形成一套完整的解決方案.

實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)好后，再根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求，結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況，合理分配基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)在整個(gè)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系中所占的比例.

3.2 實(shí)踐教學(xué)方法的改革

實(shí)踐教學(xué)的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力和創(chuàng)新能力，但目前大多數(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)都是由教師操作演示，學(xué)生被動(dòng)地按照實(shí)驗(yàn)步驟完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)，這樣既不能有效調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，又不能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維.因此，實(shí)踐教學(xué)方法亟待改革.根據(jù)本人在單片機(jī)課程教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合實(shí)踐教學(xué)的目標(biāo)和單片機(jī)課程的特點(diǎn)，對(duì)實(shí)踐教學(xué)方法提出以下改革建議：

3.2.1 理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)相互穿插，采取“邊講理論，邊做實(shí)驗(yàn)，寓理論于實(shí)驗(yàn)中”的教學(xué)方法，這種教學(xué)方式可以解決理論與實(shí)驗(yàn)不同步、學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高的問(wèn)題.[6-7]

3.2.2 任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法.[8-9]這種教學(xué)方法要求教師將教材內(nèi)容進(jìn)行重新整合，把新知識(shí)隱含在一個(gè)或者多個(gè)任務(wù)之中，讓學(xué)生在完成任務(wù)的過(guò)程中積極主動(dòng)探索新知識(shí)并不斷獲得成就感，增強(qiáng)自己的自信心，從而提高學(xué)生自學(xué)和解決問(wèn)題的能力，這有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，增強(qiáng)學(xué)生的獨(dú)立意識(shí)和協(xié)作精神.

4 實(shí)施實(shí)踐教學(xué)改革的效果

在認(rèn)真總結(jié)了以前教學(xué)工作經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程的教學(xué)過(guò)程做了以下調(diào)整：

（1）教學(xué)內(nèi)容上對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整，刪除了3個(gè)簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加了1個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)和2個(gè)設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了改編，使其在知識(shí)的廣度和深度上更加符合循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)規(guī)律.

（2）教學(xué)方法上在日常教學(xué)過(guò)程中，借助單片機(jī)實(shí)驗(yàn)仿真工具proteus軟件，邊講理論基礎(chǔ)知識(shí)，邊做仿真實(shí)驗(yàn)，將理論知識(shí)融入到實(shí)驗(yàn)中，以此來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；課后給學(xué)生布置一些精心設(shè)計(jì)的作業(yè)，這些作業(yè)涵蓋的知識(shí)點(diǎn)既包含了以前學(xué)習(xí)的內(nèi)容，又涉及到了下一次課或下兩次課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，希望通過(guò)這種方式來(lái)幫助學(xué)生溫故舊內(nèi)容，探索新知識(shí)，以此來(lái)提高學(xué)生的自學(xué)和獨(dú)立解決問(wèn)題的能力.

新的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法實(shí)施后，教學(xué)質(zhì)量較以前有了明顯的提高，達(dá)到了我們預(yù)想的效果，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性得以激發(fā)，學(xué)習(xí)狀態(tài)有了很大的改觀；②學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力有了明顯的提高；③學(xué)生獨(dú)自解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力有了很大的改善.

為了更客觀地分析實(shí)踐教學(xué)改革的效果，現(xiàn)將改革前后兩個(gè)班級(jí)學(xué)生平時(shí)實(shí)驗(yàn)完成情況如表1和期末考試卷面成績(jī)的統(tǒng)計(jì)情況如表2進(jìn)行對(duì)比.

表1 實(shí)踐教學(xué)改革前后兩個(gè)班級(jí)實(shí)驗(yàn)情況對(duì)比表

表2 實(shí)踐教學(xué)改革前后兩個(gè)班級(jí)考試卷面成績(jī)對(duì)比表

由表1可見(jiàn)，改革前后實(shí)驗(yàn)完成情況：綜合性實(shí)驗(yàn)由53%上升到93%，設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)由11%上升到74%.

由表2可見(jiàn)，改革前后考試卷面成績(jī)：90分以上人數(shù)由0上升到7%，70～90分的人數(shù)由11%上升到56%，60～70分的人數(shù)由63%下降到37%，60分以下人數(shù)由26%下降到0.

由以上分析，我們可以清楚地了解到，實(shí)踐教學(xué)改革后學(xué)生的考試成績(jī)和實(shí)踐動(dòng)手能力有了明顯地提高，這充分說(shuō)明了上文提出的實(shí)踐教學(xué)改革措施是有效的、可行的.

5 結(jié)束語(yǔ)

本文以單片機(jī)課程為例，深入分析了單片機(jī)課程在實(shí)踐教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等方面存在的一些問(wèn)題，針對(duì)這些問(wèn)題提出了一些改進(jìn)的建議.當(dāng)然這些改革措施還有很多地方有待改進(jìn)，需要在以后教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中不斷總結(jié)不斷完善.因此，下一步我們需要在這些改革意見(jiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)每一個(gè)方面改革建議具體實(shí)施的細(xì)節(jié)上進(jìn)一步深入探索，力爭(zhēng)使其取得更好的實(shí)際效果.

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