史學(xué)梅

摘要：從單片機(jī)角度分析了二本院校培養(yǎng)應(yīng)用型人才時(shí)面臨的主要問(wèn)題，闡述了課程安排、教材使用、理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、學(xué)生的興趣、對(duì)口生培養(yǎng)、普高生培養(yǎng)等存在的主要問(wèn)題。最后提出改革方案：教材的選擇，不同學(xué)生應(yīng)該采用不同的培養(yǎng)計(jì)劃，要體現(xiàn)因材施教，理論教學(xué)改革、實(shí)踐教學(xué)改革及實(shí)驗(yàn)人員改革。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；應(yīng)用；教學(xué)；改革；實(shí)驗(yàn)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-1580（2017）06-0086-03

隨著機(jī)器人時(shí)代的到來(lái)，將需要越來(lái)越多的機(jī)器人人才，而單片機(jī)是機(jī)器人方向的核心專業(yè)課，單片機(jī)也是電子專業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)和嵌入式方向的重要基礎(chǔ)課。單片機(jī)應(yīng)用在日常生活中隨處可見(jiàn)，如報(bào)警器、溫度控制儀、數(shù)字電視等，而且每年國(guó)家級(jí)和省級(jí)比賽都有單片機(jī)或電子設(shè)計(jì)大賽。當(dāng)今社會(huì)最需要應(yīng)用型人才，參加單片機(jī)或電子設(shè)計(jì)大賽也需要掌握單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)。單片機(jī)傳統(tǒng)教學(xué)培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力很差且理論知識(shí)也欠缺，為了培養(yǎng)單片機(jī)應(yīng)用型人才，單片機(jī)教學(xué)改革迫在眉睫。

一、單片機(jī)教學(xué)現(xiàn)狀

1.課程安排與教材

學(xué)校培養(yǎng)方案不合理，課程安排不當(dāng)，單片機(jī)課程被安排在和微機(jī)接口技術(shù)、匯編語(yǔ)言一起上，又和微機(jī)接口技術(shù)、匯編語(yǔ)言同一學(xué)期同時(shí)上，而且在計(jì)算機(jī)組成原理前面上。學(xué)生前期的基礎(chǔ)沒(méi)打好，微機(jī)接口技術(shù)還沒(méi)上，很多理論也沒(méi)學(xué)，對(duì)芯片引腳等概念是空白；匯編語(yǔ)言基礎(chǔ)也沒(méi)有；對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)部工作原理和基本組成原理也不了解。教材也沒(méi)有針對(duì)性，電子專業(yè)和計(jì)算機(jī)專業(yè)教材沒(méi)什么區(qū)別，且都較繁雜，沒(méi)有量身定做的教材。

2.理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)、基礎(chǔ)與興趣

學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)得不扎實(shí)，如模擬電子技術(shù)比較難，學(xué)生普遍反應(yīng)學(xué)得不行，即使是電子專業(yè)學(xué)生模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)打得也不牢，這影響后繼課程學(xué)習(xí)，學(xué)數(shù)字電路困難，直接導(dǎo)致學(xué)單片機(jī)更迷茫，自然沒(méi)學(xué)習(xí)興趣。且學(xué)校的單片機(jī)理論教學(xué)按傳統(tǒng)的教材和大綱編排，理論課時(shí)遠(yuǎn)大于實(shí)踐課時(shí)。結(jié)果單片機(jī)課程上完了很多學(xué)生還是一知半解。

理論課較多又很枯燥，這很難激發(fā)學(xué)生興趣，且實(shí)踐教學(xué)既教條又流于形式，其基本上都是每部分知識(shí)的獨(dú)立驗(yàn)證或設(shè)計(jì)。

3.對(duì)口本科生與普高本科生教學(xué)

對(duì)口生指的是中等職業(yè)學(xué)校、職業(yè)高中的部分學(xué)生參加對(duì)口高考考取大學(xué)的學(xué)生。學(xué)校有普通高中考進(jìn)來(lái)的本科生（以下簡(jiǎn)稱普高生）和對(duì)口高考考進(jìn)來(lái)的本科生（以下簡(jiǎn)稱對(duì)口生）。對(duì)口生也普遍反映理論課難學(xué)，對(duì)口生和普高生所學(xué)的課程如模擬電子技術(shù)、數(shù)字電路、微機(jī)接口技術(shù)等都用一樣的教材。對(duì)口生本來(lái)中學(xué)數(shù)學(xué)、物理基礎(chǔ)就薄弱，且對(duì)口生計(jì)算機(jī)專業(yè)女生比較多，女生對(duì)硬件感興趣的相對(duì)比較少，又因?yàn)閱纹瑱C(jī)理論也比較抽象，故她們對(duì)單片機(jī)課很難產(chǎn)生興趣。

4.實(shí)驗(yàn)室人員現(xiàn)狀

在二本高校里，實(shí)驗(yàn)室人員會(huì)選擇轉(zhuǎn)崗，轉(zhuǎn)到專職教師崗或行政崗等，同時(shí)職稱也由實(shí)驗(yàn)系列轉(zhuǎn)成其他，如從實(shí)驗(yàn)師轉(zhuǎn)成講師等。還有一種奇怪的現(xiàn)象：把實(shí)驗(yàn)人員拿去補(bǔ)其他崗位空缺，其他哪個(gè)崗位需要人就把實(shí)驗(yàn)室人員調(diào)過(guò)去，部分實(shí)驗(yàn)人員不能從事實(shí)驗(yàn)工作，造成張冠李戴現(xiàn)象也很普遍，更沒(méi)有專職實(shí)驗(yàn)老師，實(shí)驗(yàn)課全部由上理論課的老師兼任，實(shí)驗(yàn)人員幾乎每個(gè)系都缺，一方面把實(shí)驗(yàn)人員調(diào)離實(shí)驗(yàn)崗，另一方面又招實(shí)驗(yàn)人員。

二、單片機(jī)教學(xué)改革探索

1.課程安排與教材改革嘗試

學(xué)校應(yīng)該調(diào)整培養(yǎng)方案，把匯編語(yǔ)言安排在單片機(jī)前面開(kāi)課，微機(jī)接口技術(shù)也應(yīng)該安排在單片機(jī)課程前面開(kāi)課，匯編語(yǔ)言和微機(jī)接口技術(shù)學(xué)完后再開(kāi)單片機(jī)課。學(xué)習(xí)過(guò)8086、8088、輸入輸出概念及程序設(shè)計(jì)方法、中斷基礎(chǔ)，同時(shí)學(xué)習(xí)過(guò)微機(jī)接口基本知識(shí)、微處理器、地址譯碼技術(shù)及存儲(chǔ)器接口、DMA技術(shù)、定時(shí)/計(jì)數(shù)技術(shù)、并行接口、串行通信接口、總線技術(shù)等，為學(xué)生單片機(jī)的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。

不同專業(yè)使用的單片機(jī)教材側(cè)重點(diǎn)應(yīng)該不同，因?yàn)闄C(jī)電、電子、自動(dòng)化專業(yè)對(duì)電路設(shè)計(jì)要求高，故應(yīng)該選用對(duì)電路設(shè)計(jì)重點(diǎn)介紹的教材；而計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)注重軟件設(shè)計(jì)及應(yīng)用，應(yīng)該使用偏軟件應(yīng)用的教材；但物聯(lián)網(wǎng)嵌入式方向?qū)τ布O(shè)計(jì)有要求，應(yīng)該選擇對(duì)硬件設(shè)計(jì)做部分介紹的教材。

2.理論教學(xué)改革嘗試

單片機(jī)前導(dǎo)課程應(yīng)該做為重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，如模擬電子技術(shù)應(yīng)該增加實(shí)踐環(huán)節(jié)，數(shù)字電路可做一些綜合性設(shè)計(jì)實(shí)踐，加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)。單片機(jī)教學(xué)應(yīng)該打破傳統(tǒng)教學(xué)理念，不能以書(shū)本上每章零散的知識(shí)為依據(jù)獨(dú)立授課，而應(yīng)以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)為例，在項(xiàng)目中穿插相關(guān)概念、程序設(shè)計(jì)方法與指令結(jié)構(gòu)、單片機(jī)硬件構(gòu)成及原理等。

3.對(duì)口本科生與普高本科生并發(fā)教學(xué)改革

對(duì)口生和普高生各有各的優(yōu)勢(shì)和弱勢(shì)。對(duì)口生學(xué)習(xí)技能能力和組織領(lǐng)導(dǎo)能力比普高生占優(yōu)勢(shì)；但是普高生的文化基礎(chǔ)比對(duì)口生好，普高生理論學(xué)習(xí)能力普遍比對(duì)口生強(qiáng)，但普高生學(xué)習(xí)技能能力比對(duì)口生弱。

對(duì)口生和普高生培養(yǎng)方案應(yīng)該體現(xiàn)因材施教。對(duì)口生應(yīng)先打好文化課基礎(chǔ)，然后注重技能實(shí)操訓(xùn)練。單片機(jī)應(yīng)該增加實(shí)踐課時(shí)，對(duì)口生多做實(shí)踐項(xiàng)目，且做實(shí)踐項(xiàng)目不能流于形式，不能只寫(xiě)一篇項(xiàng)目報(bào)告，應(yīng)有具體的項(xiàng)目成品并演示。普高生文化基礎(chǔ)不用補(bǔ)，對(duì)他們理論教學(xué)適當(dāng)深入一點(diǎn)，然后再對(duì)他們加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)。對(duì)口生偏實(shí)操，普高生稍偏理論。

計(jì)算機(jī)專業(yè)對(duì)口生女生多，且女生大多不喜歡硬件，因此可讓她們選擇專業(yè)方向，愛(ài)好硬件的女生選擇嵌入式方向，這部分學(xué)生單片機(jī)要重點(diǎn)系統(tǒng)教學(xué)；另外一部分學(xué)生選擇其他專業(yè)方向，如軟件工程方向，其他專業(yè)方向單片機(jī)做為選修課，這部分學(xué)生主要掌握單片機(jī)基礎(chǔ)常識(shí)。

4.實(shí)踐教學(xué)改革嘗試

單片機(jī)現(xiàn)在理論課時(shí)是48節(jié)，而實(shí)踐課時(shí)是20節(jié)，要以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目的，就應(yīng)該偏重實(shí)踐，把實(shí)踐放到最核心的位置上，實(shí)踐課時(shí)應(yīng)該增加，實(shí)踐課時(shí)應(yīng)該比理論課時(shí)多。實(shí)踐也要有綜合設(shè)計(jì)部分，綜合設(shè)計(jì)項(xiàng)目的選擇應(yīng)該體現(xiàn)實(shí)用性。實(shí)訓(xùn)內(nèi)容應(yīng)該有難有易，對(duì)于基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生選做相對(duì)容易的實(shí)驗(yàn)，而學(xué)有余力的同學(xué)可選擇有一定難度的實(shí)驗(yàn)題做。應(yīng)該先讓學(xué)生自己試著做實(shí)驗(yàn)，等本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目課快結(jié)束時(shí)再給參考代碼等，否則學(xué)生會(huì)有依賴性，他們不自己探索而直接參考所給的資料。

單片機(jī)應(yīng)該開(kāi)設(shè)課程設(shè)計(jì)，要結(jié)合所學(xué)的理論知識(shí)設(shè)計(jì)選題，以應(yīng)用為導(dǎo)向，以學(xué)生自主開(kāi)展科研活動(dòng)為指導(dǎo)組織單片機(jī)課程設(shè)計(jì)。現(xiàn)在其他課程設(shè)計(jì)是一人一組，單片機(jī)課程設(shè)計(jì)應(yīng)該幾個(gè)同學(xué)為一組組成一個(gè)團(tuán)隊(duì)，并選基礎(chǔ)好的學(xué)生為組長(zhǎng)，由隊(duì)長(zhǎng)負(fù)責(zé)本團(tuán)隊(duì)同學(xué)分工，如有負(fù)責(zé)系統(tǒng)分析的、有負(fù)責(zé)硬件電路設(shè)計(jì)的、有負(fù)責(zé)軟件設(shè)計(jì)的、有負(fù)責(zé)測(cè)試的，大家相互協(xié)作共同完成本隊(duì)項(xiàng)目。通過(guò)分組課程設(shè)計(jì)可培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)凝聚力，培養(yǎng)學(xué)生組織領(lǐng)導(dǎo)能力、培養(yǎng)學(xué)生科研創(chuàng)新精神，也為學(xué)生后繼課程學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

興趣是最好的老師，應(yīng)該先安排學(xué)生到實(shí)訓(xùn)基地參觀，學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣后，他們學(xué)習(xí)單片機(jī)會(huì)很鉆研。

應(yīng)該適當(dāng)增加實(shí)訓(xùn)經(jīng)費(fèi)?，F(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室投入的經(jīng)費(fèi)不少，但多是投入在物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室、智能交通沙盤(pán)、網(wǎng)絡(luò)工防方面，而單片機(jī)實(shí)驗(yàn)或教學(xué)用的示波器、烙鐵、洞洞板、彈性小按鍵、杜邦線等都沒(méi)有，應(yīng)該增加單片機(jī)實(shí)訓(xùn)耗材經(jīng)費(fèi)投入，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該備一些LED燈、電路板等供師生實(shí)踐所用。

可讓部分有潛力且愛(ài)好單片機(jī)的同學(xué)從大一下學(xué)期開(kāi)始進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，提前實(shí)踐單片機(jī)，并適當(dāng)指導(dǎo)，等到大二、大三這部分學(xué)生應(yīng)該基礎(chǔ)不錯(cuò)了，可以參加些單片機(jī)競(jìng)賽。

5.實(shí)驗(yàn)室人員的調(diào)整

應(yīng)該徹底改變實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)人員現(xiàn)狀。實(shí)驗(yàn)人員沒(méi)有地位、待遇也不高、工作條件和環(huán)境又比教師差且要坐班，他們才選擇轉(zhuǎn)崗；也有部分實(shí)驗(yàn)人員想從事實(shí)驗(yàn)工作，卻被調(diào)走從事其他工作，這是學(xué)校決策的缺失，也磨滅了實(shí)驗(yàn)人員的工作激情，再不改革將無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代化科技發(fā)展。

實(shí)驗(yàn)人員工作環(huán)境差，計(jì)算機(jī)、實(shí)驗(yàn)箱、開(kāi)發(fā)板、沙盤(pán)等都會(huì)產(chǎn)生和發(fā)出電磁射線和電磁波等輻射，另外實(shí)驗(yàn)室各種設(shè)備還會(huì)有噪音、紫外線、紅外線以及可見(jiàn)光等多種污染。應(yīng)該提高實(shí)驗(yàn)人員的待遇，以待遇留人、感情留人、環(huán)境留人。實(shí)驗(yàn)人員被調(diào)去填補(bǔ)其他崗位的應(yīng)再調(diào)回實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)人員就應(yīng)該從事實(shí)驗(yàn)工作；為了提高實(shí)驗(yàn)人員的業(yè)務(wù)水平，應(yīng)當(dāng)提供機(jī)會(huì)培訓(xùn)實(shí)驗(yàn)人員。不能所有實(shí)驗(yàn)課都讓理論課老師兼任，應(yīng)該配備專門(mén)的實(shí)驗(yàn)老師從事實(shí)踐教學(xué)工作。

三、結(jié)束語(yǔ)

隨著信息化社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展，智能化程度越來(lái)越高，單片機(jī)應(yīng)用也滲入到各行各業(yè)，將急切需要大量單片機(jī)高水平應(yīng)用人才，要深化單片機(jī)教學(xué)改革，應(yīng)該打破傳統(tǒng)教學(xué)理念，既注重理論教學(xué)，又加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)操作，在實(shí)踐中進(jìn)一步完善教學(xué)改革，不斷創(chuàng)新，才能實(shí)現(xiàn)單片機(jī)高素質(zhì)應(yīng)用人才培養(yǎng)目標(biāo)。

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[責(zé)任編輯：馬妍春]