基于单片机的实验教学探索与改进

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  摘 要:单片机课程作为学校教育体系重要内容,较为重视技术型人才的培养,这为单片机课程的实践教学实施指明方向。从当前单片机课程实践现状来看,单片机课程实验教学成效不足,影响到学生实践能力的培养。对此,分析单片机的实践教学实施的问题,明晰单片机的实验教学改进价值,提出单片机的实验教学改进路径。
  关键词:单片机课程;实验教学;实践能力;培养
  
  单片机是在信息科技技术发展下的产物,其集运算器、存储器、中断及定时器等,组建了计算机的必备组件,其也被称之为单片微型计算机。单片机课程教学偏向于实践、操作等模式,但在以往的单片机课程教学实施中,存在实验教学实施力度不足的问题,影响到单片机课程教学的有效性实施。因此,在单片机课程的教学实施中,重视实验教学的打造,优化单片机实验教学模式,提升单片机课程的实验教学质量,促进学生综合能力的培养,进而助力于学生未来就业与发展,凸显单片机课程教学实施的良好价值。
  一、单片机的实验教学实施问题
  (一)实验教学实施成效不佳
  当前,在单片机课程的实验教学实施现状来看,实验教学实施成效不佳,这影响到单片机课程实验教学的良好开展模式。究其原因,一方面,单片机课程实验教学的开展缺乏系统性,其与单片机课程理论、实践等教学部分衔接成效不佳,使学生不能将所获取的单片机知识信息更好运用到实验、操作过程中,不利于学生对单片机知识、技能的全面性掌握,也影响到其有效性实施;另一方面,在单片机课程教学实践中,部分教师对实验教学的开展缺乏认知度,使实验教学开展力度不足,凸显单片机课程实验教学具体实施缺乏有效性问题。
  (二)实验教学方式单一
  在单片机课程的实验教学实践中,由于实验教学方式单一化,使学生参与以及实验积极性不高。例如:在单片机课程实验教学实施中,大都以学生实验操作为导向,缺乏相关的情境教学环节、探究教学环节的融入,使学生与教师之间缺乏互动,不利于学生思维的启迪,影响到学生全面性发展。同时,部分学校的单片机课程教学,还存在单片机课程实验实施渠道单一模式,未能在网络平台、校企平台等中拓宽实验教学实施路径,使单片机课程实验教学开展成效不佳。
  二、单片机的实验教学改进价值
  (一)优化单片机课程体系
  在单片机课程教学实施中,单片机实验教学的改进,推进整个单片机课程教学体系的变革。首先,重构单片机课程教学体系。单片机课程教学分为理论教学、实践教学以及实验等多种教学,而这些教学在单片机课程体系中关联密切,只有推进这些教学部分的融合,才能实现学生综合能力的培养。因此,重构单片机课程体系,需要实现单片机课程系统性,即单片机课程理论教学部分与单片机课程实践教学部分融合、单片机课程理论、实践与实验教学融合,形成获取知识——实践知识——掌握知识——实验知识——内化知识,进而促进学生良好地融入单片机课程实验教学环节中。其次,拓宽单片机课程实验教学渠道,依托于网络、校企合作,打造单片机课程多元化的实验教学平台,满足学生单片机课程实验的多元化需要,进而不断地提升学生单片机课程知识运用能力、单片机课程实践能力以及单片机课程实验能力。
  (二)培养学生核心能力
  在单片机课程实验教学改进中,发挥单片机课程实验教学成效,助力于学生核心能力的培养。学生核心能力的培养,对未来发展就业意义非凡。通过单片机课程实验教学的有效性开展,学生融入其中,以自身单片机课程理论与实践信息为支撑,在教师的引领下进行实验操作,并在此过程中获取实验感悟,明确单片机课程信息,进而增强学生单片机课程实践能力。同时,单片机课程实验教学的改进,不仅要融入实践、实验等信息,更要融入学生未来发展所需要的职业素养,包含工匠精神、创新能力等,助力于学生未来良好的就业,彰显单片机课程实验教学改进的价值性。
  三、单片机的实验教学改进路径
  (一)转变单片机课程教学思维
  在單片机实验教学开展中,应重视单片机课程教学思维的转变。首先,单片机课程教学的开展,关注单片机实验教学的实施,认知到实验教学对整个单片机课程实践的价值性,进而推进单片机课程实验教学良好的实施。其次,教师在单片机课程实验教学实施中,树立以人为本的实验理念,将以人为本渗透到单片机实验设计、活动等实施的方方面面,进而实现单片机课程整个实验教学模式的革新。例如:教师在单片机实验教学设计中,将以人为本进行落实,根据学生单片机实验能力、实验兴趣等要素,结合单片机实验目标,设计针对性的单片机实验活动,促进学生融入,使学生从中获取单片机知识信息。
  (二)拓宽单片机实验教学平台
  在单片机实验教学开展中,拓宽单片机实验教学平台,实现单片机实验教学的多路径开展。例如:依托于校企合作,根据当前单片机实验教学不足情况,进一步优化单片机实验教学模式,使实验教学模式与企业发展对接,以此促进学生专业化与职业化共发展模式。同时,以企业岗位工作为基础,为学生通过单片机实验的平台,不断地提升学生实验、实践能力。同时,打造虚拟现实的单片机实验平台。在单片机实验教学开展中,应借助网络技术,包含虚拟技术,结合单片机实验教学实施模式,打造虚拟现实的单片机实验平台,使学生融入其中,进而使学生更好地融入其中,实现单片机实验教学良好的开展。
  (三)改进单片机实验仪器
  在单片机课程实验教学的实施中,重视单片机课程实验仪器的改进。在单片机课程实验仪器改进中,首先,根据单片机课程教学要素,自主设计单片机的实验仪器,并以模块化设计为基础,包括:单片机最小系统模块、单片机数码管模块、单片机串口模块、单片机转换模块等,并以单片机课程信息为导向,推进这些仪器的革新,进而满足学生对单片机实验需求,促进学生借助单片机仪器良好的实验。同时,这些单片机仪器的改进,能够以模块化的仪器改进模式,将单片机课程教学分成多个模块化,使学生根据自身单片机能力或者单片机实验需求,融入不同模块中,并在教师的引领下,更好地进行单片机实验。其次,在单片机实验仪器革新中,以促进电路相互独立,在每一个仪器模块更改中,预留扩展的接口,这样学生不仅能够跟随教师的指导进行针对性的实验,也能根据相关的课题进行自主性实验,通过具体的实验,不断地提升学生单片机实验操作能力。设计独立的仪器模块,能够为学生自主性实验提供平台,使学生能够在课余时间进行良好的实验,通过实验掌握相关的单片机信息内容。在单片机实验教学开展中,根据单片机实验仪器的革新,开设多个单片机综合性、单片机创新性实验。诸如:单片机综合性的实验,单片机为导向,根据数字时间,编写程序获取时间的信息,并运用数码管等,计算信息,增强单片机实验操作实施质量。   (四)改进单片机实验实施过程
  在单片机课程实验教学改革中,重视教学实施过程的改进。首先,关注单片机实验硬件设施的呈现,使学生能在单片机实验过程中,认知、知晓单片机实验硬件设施,促进学生根据单片机实验的硬件设施,进行自主性实验。单片机实验硬件设施的公开,其优势包含:一是学生能够理解单片机实验过程以及单片机实验过程中所运用的设备、实施,根据这些单片机实验设备、实施,可自主编写外部设备控制程序,实现单片机实验教学的良好实施;二是在单片机实验过程中,让学生知晓单片机实验设备,学生能够借助设备,打开自身实验思考,包含设计实验步骤、程序,实现良好的单片机实验操作模式;三是在单片机实验过程中,学生对单片机实验设备的知晓,能借助模拟电子技术及数字化技术等,和数字电子技术,以电路驱动模式进行单片机实验操作,从而加深对前序单片机课程的理解。其次,在单片机实验开展过程中,不为学生提供单片机实验的参考程序。在传统的单片机实验过程中,其为学生提供参考的单片机程序,学生根据参考信息,按部就班地进行单片机实验,使学生缺乏实验的创造能力、创造能力的融入,不利于学生全面性发展。而在单片机实验过程改革中,不为学生提供单片机实验参考信息,教师给予学生一定的实验启示,能够引领学生进行实验,发展学生生物,使学生不以单片机实验步骤为参考,进行创造实验、开发实验,进而增强学生单片机实验能力。例如:教师在单片机实验过程中,融入小组合作信息模式,通过推进单片机课程理论与实践的融合,促进学生对单片机信息的全面知晓,教师在单片机实验中,以问题为导向,组织学生开展小组合作学习模式,促进学生彼此之间相互合作、探讨问题,营造良好的單片机实验氛围,使学生在相互探究中,打开自身实验思路,并在协同合作中一同实验,通过实验提升学生单片机实践能力,促进学生核心素养的培养。与此同时,在将探究性教学模式融入单片机实验教学中,教师以小组合作为导向,开展项目研讨模式,将实验教学作为项目研讨的媒介,通过实验展示,促进学生项目活动的完成。
  四、结语
  单片机的实验教学实施,实现单片机课程教学的优化,推进单片机课程理论与实践、实验教学的衔接,构建单片机课程一体化的教学实施体系,发挥单片机课程教学功效,培养学生综合能力,使学生更好地发展,实现学生未来良好的就业。因此,在单片机课程的教学中,关注实验教学的开展,在以往实验教学基础上,分别从转变单片机课程教学转变,拓宽单片机实验教学平台,改进单片机实验实施过程,改进单片机实验仪器四个维度,提升单片机课程实验教学质量,达到单片机课程实验教学良好实施模式,增强学生核心竞争力,进而提升单片机课程教学实施的有效性。
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  作者简介:林丽(1979— ),女,汉族,辽宁盖州人,本科,副教授,研究方向:应用电子、单片机、交流变频器、传感器等。
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