刘伏龙 陈权 陈琳琳
广东科技学院机电工程学院，广东，东莞，523083
摘 要：根据一些企业对毕业生的需求，对当前应用型本科的单片机教学进行了一些探索，从“理论教学、实践教学、竞赛创新”三个方面去制定单片机方面应用型人才的培养方式，对教学内容进行优化，针对当前课程的教学方式提出建议，使实验教学更加多样化，和企业共同培养人才，培养工程应用型人才所具备的能力和素质。
关键词:单片机；应用型人才；教学方式；
应用型人才应该具有良好的理论知识以及实践能力，拥有工程意识，并且具备综合能力和解决问题能力的专业人才，同时还必须具有项目开发能力和创新实践。这是一门将硬件与软件结合起来并紧密联系理论与实践的课程，鉴于培养技术应用人才的要求，单片机课程不仅是需要让学生掌握相应的理论知识，同时也要培养学生的实践能力，技术适用性，创新精神和协作意识，运用单片机知识来设计应用系统来解决项目中的实际问题。
一、现在，传统的单片机教学课程有几个缺点，它反映在单一的教学内容和教学形式上。教育内容以理论知识的完整性为焦点，减少了实践内容，没有接触工程实践。实验性的内容基本上都是单一的。不太涉及单片机应用系统的设计和开发过程。由于没有全面的工程创新的培训环节，学生无法了解设计、模块选择、电路设计的规划方法。一般来说，以往的单片机课程是以“知识基础”为基础，以理论知识为体系的教育内容、教学方法没有以时俱进，对于应用型本科，培养学生的实践能力、工程应用软件的使用、创新意识、团队合作能力是非常重要的。
二、支撑着人才培养的是课程体系。如何去构建课程体系就显得相当重要，单片机课程可以通过创新教育内容、多样的教育方法、实践教学的工程化、学校和企业的合作教育来培养学生。使学生具备实践能力、工程应用能力、创新精神和合作意识强的工程应用型人才。
1、组织课堂以能力为主，丰富目前相对单一的教学方式，对于当前的教学大纲和教学内容进行优化，重点在于应用，以项目化、模块化的方式设置课堂，多给学生进行实例教学，多样化教学，目标是让学生学起来有兴趣，从而主动学习；对于单片机方面的新技术也要让学生多接触，从而扩展学生的知识面。以培养应用型人才为目标。
2、学生都比较喜欢生动的教学方式，所以课件的制作需要有趣，适当添加动画，多媒体课件需要生动形象。例如，对于芯片，电路板的知识可以提供实体图，使得学生看起来会特别直观；对于功能图或者电路可以通过动画的形式，这样学生理解起来更加容易；适当播放一下相关的比赛视频，让学生燃起学习的激情。多媒体教学能让学生看的更加清晰，学生的反馈也能更加及时，但是也不能丢弃传统的板书教学，对课堂教学中需要推演内容以及课程知识结构，通过黑板板书教学，有利于让学生掌握技术路线，以及知识结构和关联。鼓励学生使用网络资源，对于好的课程资源也要给学生及时推荐，让学生掌握网络资料的搜集和查看。
3、实践环节我们可以利用仿真平台proteus和keil进行仿真教学，教授平台的搭建，电路的设计、将程序烧录到proteus中、运行和进行调试。在理论教学中，也可以通过proteus搭建好电路进行讲解，学生可以很直观的了解硬件电路的搭建、软件的设计过程；给学生布置实践任务让学生通过proteus进行仿真调试，学生也可以做自己感兴趣的实验。实践教学中仿真平台也很重要，在搭建实际电路前，学生可以先通过仿真平台进行仿真，包括电路的搭建和软件的编写；学生也可以通过仿真平台做课外的实验，可以进行实验和验证；在课程设计中、一些创新项目环节以及毕业设计中，仿真平台都起到了很重要的作用，学生可以先仿真验证。
所以仿真平台弥补实验器材不足的情况，也使得理论教学更加的直观，学生也会有较高的学习兴趣，对于提升学生项目的设计能力起到重要作用。
4、教学环节也需要实物教学，理论教学和仿真教学给实践环节积累基础，这个时候学生接触实物教学就会轻松一些，将实物带到讲台上，让学生直接的接触到实物。老师可以亲自为学生制作相应的实物出来，也可以是往年学生的优秀作品，学生看到理论和仿真的东西可以以实物的方式呈现出来，学生就会掌握的更加的好。例如，在讲到最小系统的时候，学生在理论课上过了，也仿真过了，但是没有见过实物难免会对未知的实物感到陌生，从而觉得自己可能学不会实物，但是如果将实物呈现给学生看，学生就会清楚原理是这样的，根据之前的知识好像自己也可以做一个出来。实物可以以各种方式展现，可以用面包板搭建电路，也可以在电路板上焊接电路，也可以投个PCB板出来，学生看到各种呈现的方式，对于单片机的信心也会越足。
三、要从多个层次、多侧面去培养应用型本科学生的动手的能力、实践的能力、将知识应用于工程的能力和创新的能力。首先是通过课程中的实验、毕业设计以及课程设计等实践方面的教学，培养了学生基本的实践能力；然后通过相应的比赛、创新创业方面以及参与科研等，这样学生就具备了应用能力和创新能力了；最后是通过建立校企基地、校企合作育人，这样就可以培养学生的应用工程的意识。
3.1将实验教学分成三个内容，分别是验证型实验、综合型实验和设计型实验，他们分别占有的比例是40%、30%和30%。其中，验证型实验就是对课程中的知识点进行验证，比如：流水灯、按键的使用、中断的使用、定时器的使用等；综合型实验是将验证型实验综合应用起来，比如：电子时钟、控制电机、交通灯等；设计型实验是根据实际应用中可以启发学生思考的实验项目，学生也可以提出自己的想法，比如：智能台灯、智能窗帘等。首先在仿真平台上测试，然后进行实物的制作。
3.2应当大力支持学生参加竞赛、创新项目，可以培养学生的工程应用能力以及创新的意识。参与了竞赛，学习的兴趣也会提升，学生分析问题的能力和解决问题的能力也会提升；也培养了学生的动手能力、创新的精神以及合作的意识；竞赛也会反馈学生知识的不足之处，从而可以改进教学的方式，教学的重点，从而提升教学的效果。
综上所述，结合企业对毕业生的需求以及单片机课程特点，从“理论教学、实践教学、竞赛创新”三个方面去制定单片机方面应用型人才的培养方式，对教学内容进行优化。以能力培养为目标重构教学内容，采用多样化的教学手段，强化实践教学的工程化，不断推进竞赛创新创业活动，加强校企合作育人等手段与途径。使学生具备实践能力、工程应用能力、创新精神和合作意识强的工程应用型人才。
[1]谭艳梅. 单片机教学中学生动手能力和创新思维的培养[J]. 山东工业技术, 2019, 290(12):226-226.
[2]张晓冬, 张志峰, 杨红军,等. 思政教育融入单片机教学的探索与实践[J]. 现代职业教育, 2020(36).
[3]张正明, 王丽娟, 石建国. 发挥Proteus和Keil软件在单片机教学中的作用[J]. 数码世界, 2019(9).
[4]谈向萍. “教学做一体化”教学模式在高职单片机教学中的应用[J]. 计算机产品与流通, 2019.
[5]王强, 高婷婷, 田崇瑞,等. 翻转课堂对话参与式育人模式在高校信息工程类实践教学中的应用研究——以单片机教学改革为例[J]. 青年时代, 2019, 000(009):179-180.
[6]志莲 朱, 天麟 宋, 利华 周. 项目教学法在中职《单片机应用技术》课程教学中的改革与探索[J]. 教育研究, 2020, 3(1).