王籃儀
(三亞學(xué)院,海南 三亞 572022)
作為典型代表,單片機(jī)推動(dòng)了嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展,成為現(xiàn)代電子系統(tǒng)中重要的智能化工具。無論是尖端科技,如軍事、通信、能源、機(jī)器人、交通、IT,還是現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、儀器儀表、汽車電子系統(tǒng)、家用電器、玩具及個(gè)人信息終端等諸多領(lǐng)域,都離不開單片機(jī),單片機(jī)的使用率和普及率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了其他類型的計(jì)算機(jī)。因此“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程也在高校的計(jì)算機(jī)類、電子類、電氣類、機(jī)械類等專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃中有著特殊的地位。近年來,在高校中大力推行的各種電子設(shè)計(jì)競賽中,單片機(jī)已成為主要方法。然而,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)上,單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍存在一些問題。
當(dāng)前大多數(shù)學(xué)校普遍偏重于理論教學(xué),一個(gè)原因是理論是一切教學(xué)的基礎(chǔ),所有教學(xué)要以理論教學(xué)為前提,理論教學(xué)的地位之重要無可厚非,特別是對于偏文科類的一些課程,它的重要程度更是毋庸置疑的。然而,對于工科類的學(xué)科,特別是像單片機(jī)這樣的課程,當(dāng)然理論教學(xué)這一點(diǎn)是前提,但是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用和影響程度也同樣不容忽視,而大多數(shù)學(xué)校往往忽略了這點(diǎn),只重視理論教學(xué),而對于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的投入是少之又少,可能另外一個(gè)原因就是實(shí)驗(yàn)所需設(shè)備價(jià)格大多昂貴,一臺(tái)設(shè)備可能上萬甚至是十萬以上的價(jià)格,這個(gè)費(fèi)用讓很多學(xué)校望而卻步,有的學(xué)校會(huì)購買一些比較便宜的設(shè)備,或者對于價(jià)格比較昂貴的設(shè)備,就購買幾臺(tái),這樣就導(dǎo)致了需要幾個(gè)學(xué)生一組做一個(gè)實(shí)驗(yàn),難以達(dá)到每個(gè)學(xué)生都能動(dòng)手操作這樣的目的。
大多數(shù)學(xué)校在單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中都使用實(shí)驗(yàn)箱教學(xué),而實(shí)驗(yàn)箱都是在出廠的時(shí)候很多參數(shù)都已經(jīng)設(shè)置好,內(nèi)部線的連接往往跟我們實(shí)際的連接方式不一樣,這就決定了我們使用實(shí)驗(yàn)箱教學(xué)的時(shí)候,學(xué)生要按照實(shí)驗(yàn)箱的指導(dǎo)書給出的連接圖及實(shí)驗(yàn)步驟去操作,通過安裝在PC機(jī)上的仿真軟件,把匯編程序輸?shù)絇C機(jī)上,然后通過串口通信,把編譯好的機(jī)器碼傳送到單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱上。這種操作過于死板,實(shí)驗(yàn)中的連接方式都已給出,甚至是確切的哪個(gè)接口跟哪個(gè)接口連接都已經(jīng)給出,甚至可以毫不夸張地說:“只要看得懂文字的學(xué)生基本上連線是沒有問題的”。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式可能出現(xiàn)問題比較少,實(shí)驗(yàn)箱性能相對穩(wěn)定,但是這樣的實(shí)驗(yàn)操作很難引起學(xué)生的興趣,導(dǎo)致一些學(xué)生都是應(yīng)付了事,以至于難以實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力以及創(chuàng)造力,激發(fā)學(xué)生的潛能這樣的目的,大大降低了實(shí)驗(yàn)教學(xué)在對學(xué)生動(dòng)手能力培養(yǎng)的作用。
目前很多高校的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平都不夠高,主要的一個(gè)原因就是是大多數(shù)高校都是使用實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行教學(xué),我們知道實(shí)驗(yàn)箱能夠?qū)崿F(xiàn)直觀地看到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的同時(shí)也存在著很多弊端,它的電路的連接及操作比較固定,這就造成學(xué)生沒有太多的個(gè)人發(fā)揮的空間,一節(jié)課下來不能達(dá)到計(jì)劃中的效果。特別是對于單片機(jī)這一門課,更要求實(shí)際操作性,對實(shí)驗(yàn)的靈活度要求相對更高,往往要求學(xué)生在靈活編程的同時(shí)能夠了解硬件電路的連接以及在實(shí)踐過程中解決問題,從而提高學(xué)生的動(dòng)手能力及主動(dòng)解決問題的能力。
其次,學(xué)生上實(shí)驗(yàn)課的積極性不高,很多學(xué)生都是應(yīng)付了事,更甚的就是利用學(xué)校提供的設(shè)備玩游戲。單片機(jī)這門課不同于其他的一些課程,它除了硬件電路的連接,最關(guān)鍵的還有編程,一個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)懿荒軐?shí)現(xiàn),就要看你能不能把程序編寫出來了,很多學(xué)生在上理論課的時(shí)候就沒有認(rèn)真學(xué),到實(shí)驗(yàn)課的時(shí)候自然就無從下手,到后面的實(shí)驗(yàn)程序編寫越來越難,沒有一點(diǎn)編程基礎(chǔ)的學(xué)生基本上到后面的實(shí)驗(yàn)就是過不了關(guān)或者抄襲其他同學(xué)的程序蒙混過關(guān)。
時(shí)代在進(jìn)步,科技在發(fā)展,特別是電子產(chǎn)品的更新更是不斷在更新,這就要求我們的教學(xué)要跟上時(shí)代的腳步,與時(shí)俱進(jìn),才能讓我們的教學(xué)與社會(huì)緊密結(jié)合,才能讓我們的學(xué)生不與社會(huì)脫節(jié)。然而,事實(shí)上很多高校的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書都是前人編寫完,后面的教學(xué)照搬,沒有更新,這在單片機(jī)教學(xué)上是萬萬不可的。單片機(jī)的發(fā)展可以說是迅速的,然而我們的實(shí)驗(yàn)教學(xué)卻還是停留在以往的知識(shí)層面中,教師的知識(shí)沒有及時(shí)更新,這就導(dǎo)致了我們的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的滯后,導(dǎo)致我們的學(xué)生畢業(yè)后不能很快地適應(yīng)社會(huì)的節(jié)奏,進(jìn)入到社會(huì)工作中。
我們每年都有一兩次大型的電子大賽,除了這些,學(xué)校本身很少有類似的競賽,但這對于社會(huì)對人才的要求是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,這些項(xiàng)目關(guān)乎學(xué)校的名譽(yù),所以學(xué)校往往選擇一些有經(jīng)驗(yàn)的或?qū)W的很好的學(xué)生那幾個(gè)學(xué)生參加,這就使得大部分學(xué)生沒有機(jī)會(huì)展示自己的能力,然而往往很多時(shí)候比賽恰好能激發(fā)學(xué)生對學(xué)習(xí)的興趣。
綜上所述,我們可以發(fā)現(xiàn)我們的實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在著很多的不足,我們改怎么去改進(jìn)呢?下面我提出個(gè)人的一些觀點(diǎn)。
首先,學(xué)校要提高重視,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面適當(dāng)?shù)赝度搿?/p>
要想提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平,最重要的就是學(xué)校要足夠重視,要重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量,對實(shí)驗(yàn)教學(xué)不足的地方積極改進(jìn),并且適當(dāng)?shù)赝度耄貏e是對于像單片機(jī)這樣的電子方面的教學(xué),電子產(chǎn)品的發(fā)展日新月異,如果我們的實(shí)驗(yàn)教學(xué)依舊用的幾年前的設(shè)備,那么我們的教學(xué)只能跟在時(shí)代的后面,跟不上時(shí)代的腳步,更甚的會(huì)導(dǎo)致我們的教學(xué)與社會(huì)脫節(jié)。只有學(xué)校對實(shí)驗(yàn)教學(xué)提高重視,將這一觀念滲透到實(shí)際教學(xué)中,才能引到教師以及學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的重視,從而提高他們的積極性,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平。
其次,實(shí)驗(yàn)箱的正確選用。
使用實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行教學(xué),這是目前大部分高校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)箱教學(xué)有利也有弊,這就涉及我們要怎么選用實(shí)驗(yàn)箱,實(shí)驗(yàn)箱什么樣的設(shè)計(jì)才比較合理。對于單片機(jī)這門課來說,更多地要求實(shí)驗(yàn)箱能像仿真軟件般,有可以讓學(xué)生自由發(fā)揮的空間,特別是對于引腳的連接,現(xiàn)在很多實(shí)驗(yàn)箱都是內(nèi)部連接好,最后接出一些端子讓學(xué)生照著廠家配的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書接線,單片機(jī)的實(shí)驗(yàn)相對比較靈活,很多時(shí)候引腳的連接是可以讓學(xué)生自己選擇的,這樣也有助于學(xué)生結(jié)合自己的理論知識(shí),讓自己的理論知識(shí)得到應(yīng)用,體會(huì)理論得到實(shí)踐的樂趣,引起學(xué)生對學(xué)習(xí)的興趣的同時(shí)鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力,所以也就要求實(shí)驗(yàn)箱的設(shè)計(jì)最大限度地提供靈活性,從而提高我們實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。
再次,教師要不斷創(chuàng)新,認(rèn)真鉆研學(xué)術(shù)。
要想提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平,不僅僅對設(shè)備有一定的要求,教師的自身的學(xué)習(xí)也很關(guān)鍵。只有教師不斷鉆研學(xué)術(shù),提高自己的學(xué)術(shù)水平,才能在教給學(xué)生課堂知識(shí)的基礎(chǔ)上教給學(xué)生新的東西,讓學(xué)生了解到社會(huì)發(fā)展的前沿,并在條件允許的情況下鼓勵(lì)學(xué)生自己動(dòng)手研究一些最新出的電子產(chǎn)品,比如單片機(jī)這門課,可以鼓勵(lì)學(xué)生在模仿已有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上積極創(chuàng)新,或者跟學(xué)生一起研究,在交流中教給學(xué)生新的東西,和學(xué)生共同進(jìn)步。
最后,增加電子競賽項(xiàng)目,讓更多的學(xué)生參與進(jìn)來。
目前國家級(jí)的電子競賽很少,而含金量又很高,高校都是讓自己學(xué)校最有實(shí)力或經(jīng)驗(yàn)豐富的學(xué)生參加,名額比較固定,沒有辦法滿足很多學(xué)生參加比賽的欲望。所以,學(xué)校要多舉辦一些電子設(shè)計(jì)類的比賽,并且不限名額,鼓勵(lì)學(xué)生參加,并且設(shè)計(jì)一定的環(huán)節(jié),給予學(xué)生充足的時(shí)間,讓學(xué)生在比賽中得到鍛煉的同時(shí)感受到知識(shí)的魅力。
單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革是一個(gè)漫長而復(fù)雜的過程,單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革不僅需要注重于大的方面的改革,同時(shí)很多細(xì)節(jié)方面的改革也需要我們?nèi)リP(guān)注,只有對我們的教學(xué)內(nèi)容的不斷更新,提高我們的實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,才能實(shí)現(xiàn)教學(xué)的與時(shí)俱進(jìn),才能讓我們培養(yǎng)出的人才更快更好地為社會(huì)服務(wù)。
[1]胡漢才.單片機(jī)原理及其接口技術(shù)學(xué)習(xí)輔導(dǎo)與實(shí)踐教程[M].清華大學(xué)出版社.
[2]姜志海,劉連鑫,王蕾.單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用[M].電子工業(yè)出版社,2011.