吴险峰

摘要：单片机课程是高校计算机嵌入式类、电子信息类、电气类等专业的重要专业课程。各学校实验硬件每个学校都不相同，以及实验条件的差距，有些甚至是全虚拟化实训，不便于培养学生实践技能，也难以组织实操标准化考试。针对“互联网+”国家战略，探索课程发展的“互联网+”模式——购教材免费赠送开发板，厂家靠后期的互联网增值服务等来获得收益。利用创新模式便于实现单片机考证标准化。

关键词：单片机教学；互联网+；单片机实训设备

中图分类号：G40-057 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）49-0250-02

一、引言

单片机这一课程是综合性十分大的一门课，与其相关的课程有数模电路，编程语言，单片机的体系结构。而当前单片机课程在不同高校里的侧重点各不相同，但大多数都偏向注重软件编程设计，较少关注到其他知识理论体系。这也就是为什么有些高校将嵌入式等专业安排在软件学院（系）而有些学校却将其设置在机电学院（系）的原因。同时多数高校的单片机教学都是偏重于理论性教学，较少关注到学生实践性操作。有些教材实践操作也都以叙述讲解为主，较注重元器件及相应电路内部机理的研究，较少注重元器件及各典型电路外部机理的研究及典型应用[1]。并较少有综合类实验，不利于提高学生实际动手能力及理论联系实际的能力。而在综合性的课程中侧重点的不同必将导致某些教学内容中学生的学习盲点和误区，且在教学过程中也会因不兼容的各理论体系造成教学内容的枯燥、乏味，不利于学生的学习。同时单片机课程也是一门讲究实践性的课程，除了上述原因导致的学生实践能力不足以外，单片机设备陈旧，实践教学过于僵硬和机械化也是一“硬伤”。而教师的授课现状也大多以多媒体与板书结合，很少会有实际的样例和单片机开发板的实例操作。几乎纯理论的输出教学和僵硬的实践操作也给大多数学生造成一种深奥、枯燥难懂、毫无趣味性可言的印象。故对单片机的教材内容的再设计、教学方式的改革以及解决陈旧的实验箱设备等问题是刻不容缓的。

二、单片机教学现状

1.课堂教学环境。在当前的教学过程中，教师大多以多媒体、板书或二者结合的方式教学。但大多数的教学都以多媒体教学为主。而多媒体教学课信息量太大的现象普遍存在，这会使学生或囫囵吞枣、不求甚解，或穷于笔记、忽略听课，或注意了听课而疏于笔记，使学生产生穷于应付、“累”的感觉，教学效果反而不如传统方法理想，陷入了所谓的“电灌”陷阱。而在理论知识繁多综合性强的单片机课程中，教师的这种枯燥的PPT教学模式内容就易于使得学生掉进“电灌”陷阱中。故此在注重应用性的单片机课程里，应该奉行教学信息的适量性原则，对于单片机各单元硬件模块、寄存器、功能指令等相关理论知识进行兼容性的简单讲解，不必太过于详细，其具体的学习内容应于操作实例的应用中学习。做到“学，做，练”一体化的教学模式。

2.单片机教材与教学设备。当前的单片机教学环境现状主要存在教材设计不合理以及教学设备陈旧落后这两个问题。教材问题，单片机教学中所用教材目前普遍存在的问题为，内容陈旧、过于理论化、学生接受程度低[2]。而在实验设备问题上则是大多数学校还是以落后实验箱进行实践教学，此类实验箱都是带有实验说明书，学生只需按部就班地搭载几个简单的线路接口，烧录给出的源码就可以完成实验要求。这样一来使本门课程的教学变成了纯机械性的操作，而在真正的开发板上运行发生错误，往往无法调试出错误的所在。这种教学方式实际上并不能培养学生的实践能力更别说综合项目设计能力，只是走马观花过过形式的实验课。

3.结合互联网+的线上教育。在如今手机、平板等移动端设备的成熟应用，以及移动通信技术的快速发展下，人们的学习时间和空间都已从连续、固定、封闭走向开放、多元的状态[3]。正是线上教育的这种网络学习方式的开放、多元的学习环境，促进网络学习碎片化。而这种碎片化的学习氛围下導致多数人都有持续的注意力下降，注意力稳定性变弱易被周边信息干扰等问题。本课程出陈推新，创立“互联网+”的教材新模式。在其打造的单片机学习生态链中，就有由于网络学习碎片化的方式对于学习人群影响，而推出的“微课”教学视频。而关于“微课”的特点在于人们已然开始受不了那种传统的上达几十分钟的教学视频，即冗长、烦琐又毫无趣味性可言。

4.“互联网+”新模式——附赠开发板。就上文所述，除却教材设计上的不足之外，教学设备上的短板也是单片机教学的一大痛脚。从损耗程度来说，各高校的损耗程度不一，但由于实验箱这类设备的损耗十分快，所以绝大多数的设备不是老化老旧就是“缺胳膊少腿”的状态，而各高校又不大可能持续用资金输出来维持设备上稳定，这样就导致学生在实操学习上的不稳定性。加之本来在实验箱上操作就属于“小白”式的学习，按照实验说明书上的几个简单操作进行实操性学习是十分不可取的。况且实验箱的局限性太大，它只能完成规定范围的实验，不能进行裁剪、移植等操作，给学生发挥想象的空间过于狭隘。故此，对于教学设备上的改革也是刻不容缓的。现今多数力求在单片机设备上改革的前辈们的主流观点是用仿真软件proteus与实验箱进行有机的融合教学。这种改革观点也不失为一种创新的想法，但在实施教学过程中不可避免地会遇到一些瓶颈。这种改革在某种程度上虽有利于学生动手能力及想象空间的发展，却仍是无法解决实验箱不能进行移植、裁剪等操作的短板问题。且就仿真软件在课堂上的教学收获性来说，它对于学生的趣味吸引性远低于实物操作教学，学生也容易在实操过程中对复杂、晦涩难懂的教学部分丧失对于学习的动力。故此，本课程推出基于互联网+的“教材附赠开发板”模式。把单片机开发板附赠与学生个体后，学生对于私人使用物品与公共教学资源是保护性态度是不同的，这在某些程度上就缓解设备过快损耗的缺点，同时也为高校省下一大笔设备维护和更新的费用。且开发板操作性十分多样化，既能进行基础的操作学习又可以再进一步地学习一些拓展内容。移植和裁剪也是十分灵活及多样化。将开发板代替实验箱，并与改革后c51单片机教材模块进行逐一的无缝衔接，使得教材与教学设备都能发挥其最大效用，从而让学生获得更好的教学体验。

三、体系认证

相比较于软件编程类的各种权威抑或标准化的认证考试来说，硬件体系的认证考试一直都是一个难以解决的问题。各大机构的“各自为证”和市面上开发板硬件考试的不统一等原因导致至今都无法解决这一认证难题。本课程推出基于互联网+的“教材附赠开发板”模式，开发板归学生所有。学生可以利用通过考试平台，自带开发板进行相关考试。

四、实践数据

以本课程为思路的基于互联网+的单片机教材以《51单片机项目教程（C语言）》已经上市，在京东天猫等主流平台发售。受到广大学子的热烈欢迎，目前上市不到一年，在京东的销量已经稳居同类产品前三位。同时，本教材还被工信部教育与硬件工程师高级职业教育列为推荐教材。

五、结论

在创新的教学与教材改革模式，必然考虑不足或有遗漏之地。但在当前形式下，基于互联网+的高校单片机课程改革不失为一大进步的尝试。

参考文献：

[1]侯甲童，孙克伟，王玉龙.单片机原理及应用课程教学改革与实践[J].高师理学刊，2016，（09）：64-67.

[2]李刚.单片机教学方法[J].黑龙江科技信息，2016，（25）：20.

[3]王小娟.单片机原理及应用课程教学现状及应对策略[J].学园，2016，（03）.