本科大學(xué)生畢業(yè)后之后， 在相當(dāng)長的一段時(shí)間里難以適應(yīng)實(shí)際工作。究其原因，主要是理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)嚴(yán)重脫節(jié)， 學(xué)生不能自覺應(yīng)用所學(xué)理論來指導(dǎo)自己的實(shí)踐。

單片機(jī)技術(shù)是電類學(xué)生的重點(diǎn)應(yīng)用課程， 課程的學(xué)習(xí)效果直接影響著學(xué)生從事電子設(shè)計(jì)開發(fā)崗位的工作能力。

在有限的課時(shí)之內(nèi)， 如何盡可能提高教學(xué)效果、使學(xué)生加深對單片機(jī)技術(shù)原理的認(rèn)識并提高學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，是一個(gè)普遍關(guān)注的問題。
我們在單片機(jī)的教學(xué)過程中， 嘗試以單片機(jī)實(shí)際裝置的設(shè)計(jì)制作為主線， 采用將實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)相結(jié)合的方法對學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)， 取得了較好的效果。

2 方案框架

將實(shí)驗(yàn)課時(shí)全部用于實(shí)訓(xùn)， 不再安排單純的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)課往往停留在學(xué)生插線、按指導(dǎo)書輸入程序驗(yàn)證，達(dá)不到實(shí)驗(yàn)教學(xué)得目的。我們將實(shí)驗(yàn)課時(shí)全部用于實(shí)訓(xùn)，使得實(shí)訓(xùn)時(shí)間大為加長，取得較好實(shí)效。

于單片機(jī)技術(shù)課程教學(xué)的第6 周后開始安排實(shí)訓(xùn)，直至學(xué)期末考試復(fù)習(xí)考試前一周結(jié)束，給學(xué)生以足夠的時(shí)間。安排每個(gè)學(xué)生在實(shí)訓(xùn)室訓(xùn)練不少于16 課時(shí)。

要求學(xué)生每人獨(dú)立設(shè)計(jì)并焊裝出一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用小系統(tǒng)作品，該作品必須能夠進(jìn)行演示。按照實(shí)際產(chǎn)品開發(fā)過程，要求寫出使用說明書、測試方法和自測報(bào)告，*廢除以往那種意義不大的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

不提供參考設(shè)計(jì)和程序， 成績評定主要取決于作品功能及演示效果。

3 關(guān)于實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)命題

根據(jù)我們的教學(xué)實(shí)踐， 確有一些學(xué)生對本課程缺乏興趣。本著和諧的大原則，要使這些不感興趣的學(xué)生也基本能夠過關(guān)。所以，題目必須具有較大的彈性。我們認(rèn)為命題至少需要兼顧如下幾個(gè)方面：

A . 難度適中， 對感興趣又能力較強(qiáng)的學(xué)生有足夠的發(fā)揮余地， 而對于不甚感興趣的學(xué)生也基本能夠過關(guān)。

B. 避免學(xué)生能在網(wǎng)上直接下載到具體的電氣原理圖和程序，逼學(xué)生自行設(shè)計(jì)而不能照抄。

C. 設(shè)計(jì)和焊裝工作量適宜。

D. 易于考核， 有硬指標(biāo)以便于合理方便地給出考核成績。

E. 至少要涉及到中斷、定時(shí)、七段碼顯示和LED 等顯示、按鍵等幾個(gè)課程重點(diǎn)知識。

F．盡可能具有趣味性。

4 階段檢查與指導(dǎo)

*依賴于學(xué)生的自覺性是不行的， 必須將"嚴(yán)格要求"落到實(shí)處。在學(xué)生去實(shí)驗(yàn)室之前，我們結(jié)合理論教學(xué)，對準(zhǔn)備工作的各階段進(jìn)行檢查、提示和指導(dǎo)。準(zhǔn)備工作的各階段檢查分別是：電氣原理圖設(shè)計(jì)；硬件制作；軟件流程圖設(shè)計(jì)；程序設(shè)計(jì)。在每一階段，須對每一個(gè)學(xué)生進(jìn)行檢查指導(dǎo)，檢查每個(gè)項(xiàng)目后均給出一次平時(shí)成績， 每個(gè)階段間隔為1~2 周。

對于有一定難度的課題， 教師根據(jù)具體情況給出適當(dāng)提示， 以避免部分學(xué)生感覺太難而失去信心。

5 作品驗(yàn)收與評分標(biāo)準(zhǔn)

基本分?jǐn)?shù)段：根據(jù)學(xué)生完成情況，分為a、b、c、d 四個(gè)級別， 分別對應(yīng)60~69、70~79、80~89、90~100 分。學(xué)生得分關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)的功能，焊裝質(zhì)量高低至多僅影響5 分。我們認(rèn)為，本科生未來是工程師而非工人，其未來工作的重心在于設(shè)計(jì)調(diào)試。
作品質(zhì)量檢驗(yàn)： 為了使學(xué)生對產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗(yàn)過程有所認(rèn)識， 對其作品首先要在臺(tái)面上被重?fù)羧?，以檢驗(yàn)其焊裝質(zhì)量。焊裝分共5 分，具體標(biāo)準(zhǔn)是：一面有飛線：-1 分；飛線亂：-2 分；輕輕一拉即斷：每條線-1 分。

隨機(jī)提問：為了盡可能減少相互抄襲，事先即對學(xué)生聲明，驗(yàn)收作品時(shí)將隨機(jī)提問，尤其要對女同學(xué)提問。這是因?yàn)榕瑢W(xué)常常會(huì)有男同學(xué)自愿為其效力。

自測報(bào)告：要求學(xué)生首先自行檢測，并寫入實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)報(bào)告。

程序燒錄： 如果學(xué)生作品能夠脫離仿真器運(yùn)行， 表明其基本外圍電路如晶振電路、復(fù)位電路和/EA 上拉等均已無問題。我們對學(xué)生的要求是：低分同學(xué)（60~79 分） 如能夠燒錄程序少扣2~3分；高分同學(xué)則要求必須燒錄。

驗(yàn)收后，作品交還學(xué)生。為了避免其他學(xué)生又拿來混成績， 我們將每個(gè)已驗(yàn)收作品的電路板剪去四角。

6 幾個(gè)實(shí)際案例

這里給出幾個(gè)我們在教學(xué)中所采用的幾個(gè)命題，供大家參考。這些題目至少目前于網(wǎng)上還不能下載到。

所有命題的課時(shí)均為16 課時(shí)。對于多數(shù)同學(xué)，這個(gè)課時(shí)量是不夠的。不足部分，要求學(xué)生自己設(shè)法與實(shí)驗(yàn)室管理人員協(xié)商解決。我們認(rèn)為，這對學(xué)生來說也是一種鍛煉。

案例一具有脈寬顯示功能的邏輯筆

a.基本要求：邏輯電平指示：低電平：綠燈亮，高電平： 紅燈亮， 電平變化： 黃燈亮； 電平變化鎖存：一旦電平有變化（0->1 或1->0）則鎖定黃燈，可由按鈕或開關(guān)設(shè)定。脈寬測量的4 位LED 數(shù)值顯示，單調(diào)顯示為及格線。

b.擴(kuò)展：在實(shí)現(xiàn)了a 的基礎(chǔ)上，脈寬測量精度達(dá)到20%。

c.提高：在實(shí)現(xiàn)了b 的基礎(chǔ)上，脈寬測量精度達(dá)到5%。

d.創(chuàng)新：在實(shí)現(xiàn)了c 的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了具有實(shí)用價(jià)值的創(chuàng)新功能。如精度高于2%以上、顯示數(shù)據(jù)位數(shù)擴(kuò)展（軟硬件均可）、高低電平脈寬可選擇測試、捕捉設(shè)定脈寬范圍的脈沖顯示等。

案例二節(jié)拍練習(xí)器

a.基本要求： 基本的節(jié)拍功能：1 個(gè)LED燈指示和一個(gè)節(jié)拍按鈕，4 位LED 數(shù)值顯示練習(xí)成績。

b. 擴(kuò)展：在實(shí)現(xiàn)了a 的基礎(chǔ)上，1 列LED 燈指示和一個(gè)節(jié)拍按鈕，能指示節(jié)拍的到來。

c. 提高：在實(shí)現(xiàn)了b 的基礎(chǔ)上，多列LED 燈指示和多個(gè)節(jié)拍按鈕，能指示各節(jié)拍的到來。

d. 創(chuàng)新：在實(shí)現(xiàn)了c 的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了具有實(shí)用價(jià)值的創(chuàng)新功能。如難度可調(diào)，爆炸式顯示，聲音擴(kuò)展等。

案例三基于充放電時(shí)間測量原理的電容表

a.基本要求：實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控制的電容充放電，可以通過測量充電或放電時(shí)間來測量電容值。采用4 位LED 數(shù)值顯示電容量，單調(diào)顯示為及格線。

b. 擴(kuò)展：在實(shí)現(xiàn)了a 的基礎(chǔ)上，電容測量精度達(dá)到20%。

c. 提高：在實(shí)現(xiàn)了b 的基礎(chǔ)上，電容測量精度達(dá)到5%。

d. 創(chuàng)新：在實(shí)現(xiàn)了c 的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了具有實(shí)用價(jià)值的創(chuàng)新功能。如連續(xù)測量、電容篩選等。

案例四邏輯電平方波發(fā)生器

a.基本要求：輸出方波周期可調(diào)，LED 燈指示輸出的高低電平，單調(diào)指示輸出周期為及格線。

b.擴(kuò)展：在實(shí)現(xiàn)了a 的基礎(chǔ)上，周期指示精度達(dá)到5%。

c.提高：在實(shí)現(xiàn)了b 的基礎(chǔ)上，占空比可調(diào)，且高低電平脈寬指示精度均達(dá)到5%。

d.創(chuàng)新：在實(shí)現(xiàn)了c 的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了具有實(shí)用價(jià)值的創(chuàng)新功能。精度提高到2%，增加DAC 輸出任意波形等。

7 存在問題與改進(jìn)設(shè)想

A．據(jù)事后了解， 仍然存在個(gè)別學(xué)生請他人代做的情況。雖然驗(yàn)收過程中有隨機(jī)提問環(huán)節(jié)，但仍有少數(shù)學(xué)生押問題混過關(guān)。需要強(qiáng)化考核環(huán)節(jié)，增加隨機(jī)提問。

B．學(xué)生遇到問題很少能做到根據(jù)問題現(xiàn)象進(jìn)行理論分析。究其原因，主要是學(xué)生前面所學(xué)的課程不扎實(shí)，實(shí)踐太少。需要全面開放各實(shí)驗(yàn)室， 使學(xué)生隨時(shí)可以進(jìn)行實(shí)踐。

C．學(xué)生的考核成績常常扎堆在zui低分段。還需加強(qiáng)指導(dǎo)并調(diào)整考核評分標(biāo)準(zhǔn)。

D．與實(shí)際工作尚有距離。

在實(shí)際工作中，工程師們極少飛線，大多直接進(jìn)行原理圖設(shè)計(jì)和PCB 設(shè)計(jì)然后交專業(yè)公司制板調(diào)試。雖然在我校的實(shí)訓(xùn)室中設(shè)有印刷電路板雕刻機(jī)，但我們認(rèn)為這與實(shí)際工作情況不符，僅對參加各種大賽有用，對于實(shí)操訓(xùn)練意義不大。我們正在嘗試將學(xué)生的電路板拼裝成大塊PCB 后委托專業(yè)制版公司，以減少開工費(fèi)。

E．仿真器易損壞，設(shè)備維修量大。

因?yàn)閷W(xué)生缺乏經(jīng)驗(yàn)， 所以易將仿真器等設(shè)備損壞。須加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)前的仿真器使用方法指導(dǎo)和實(shí)訓(xùn)中的巡視。