张江城 胡橙
摘 要：现阶段我国高职院校的单片机相关课程的教学质量一直存在问题，在高职单片机教学的过程中主要是以Arduino单片机为主，由于Arduino涉及的知识点较为全面，在教学过程中学生不能够有效地进行消化，因此在学习Arduino的时候要不断针对重点及难点进行合理规划，因此对于现阶段的高职院校单片机教学过程中，应该对教学课程方案进行改革，使学生能够高效地学习Arduino知识点。本文主要探究在Arduino高职高专单片机相关课程改革与设计方式。
关键词：Arduino；高职高专；单片机；课程改革与设计
中图分类号： G7 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）10-124-2
0 引言
在我国高职高专院校的教学过程中，单片机应用是电气专业的专业课程，对于单片机课程来说，是一种理论与实践相结合的核心课程。在单片机教学的过程中，对于Arduino单片机的学习是一个重点，通过与不同单片机进行比较分析，能够使学生对于Arduino单片机产生全新的认识，因此教师在教学的过程中，将Arduino课程的设计方案达到完善，使学生能够高效合理的对其进行掌握与吸收。
1 现阶段高职高专单片机课程存在问题
1.1 教学内容不能够被学生接纳
在这几年来说，高职高专学生的学习质量较为低下，由于没有合适的教学方式与课程方案，经常导致教师在课堂上传授的内容不被学生接受。然而对于单片机这样的理性思维较强的课程，对于高职高专的学生来说，掌握速度较慢，质量也不够好，因此使学生对单片机的重点没办法进行消化。对于现阶段单片机教学来说，主要是根据不同的单片机进行了解其性能与掌握其用途，对于学生来说由于教师上课的过程中对教学方式不够仔细与耐心，没有针对学生进行系统合理的分析，因此经常导致学生在学习单片机的过程中出现困惑。在Arduino单片机的教学过程中，教师经常忽略对Arduino单片机的讲解，没有实际让学生对Arduino单片机进行理解，因此才进一步导致学生对Arduino单片机的相关知识点有所误解。在教学的过程中，由于单片机的教学内容较难，使学生在学习的时候经常会很吃力，对于单片机的组成、指令、系统等都有一定的困惑，在学习的时候不能够使学生有效的进行接受与消化，使学生容易在学习的时候失去兴趣。在教师教学的过程中，由于长时间遵循传统的教学方针与理念，使学生没有系统的对单片机进行合理的掌握，使学生在学习过程中过于机械化，不能够有效的提高学生对知识的掌握和技能上的创新。
1.2 教学方式不能够适用于学生全体
在传统的单片机教学过程中来说，教师主要是依据教材将单片机的理论知识进行介绍，再针对验证性实验对单片机进行展示，因此这样的教学方式已经不能够适用于所有的学生，对于现阶段学生来说，只有将实践与理论进行结合，才能够掌握单片机的知识重点，也因此能够培养出学生的动手操作能力。但是由于现阶段教师的教学方式没有得到合理的改善，因此一直使学生对单片机课程存在疑惑，因此这样的传统教学模式对高职高专院校来说是一个弊端。有一些高职高专院校虽然对单片机的教学设计全新的课程与整改方案，但是没有针对大多数学生的学习方式，因此没有将学生的学习兴趣进行调动，在学习的过程中使学生的学习能力不够完善，因此使学生的成绩不够理想。
2 Arduino单片机
Arduino是一个软硬件平台，主要依据于开发原始码，因此构建是原始码simple I/O介面，能够适用于JAVA C语言的Wiring开发。因此现阶段高职高专的单片机教学过程中融入Arduino学习。由于Arduino自带有USB端口，因此可以连接于电脑上，通过与连接器相连还可以使用于任何一种小型电子部件。Arduino单片机与传统的单片机学习并不相同，在学习Arduino过程中可以不需要了解内部结构与寄存器的设置，仅仅需要对Arduino端口的作用，在Arduino语言中仅需要掌握简单的几个指令，对于学生来说Arduino更加能够适用于自己动手操作，由于Arduino编程较为容易与简单，因此在编程与设计上来说更加容易与快捷。对于学生来说较为容易，使学生在学习简单的C语言就可以学习Arduino单片机。Arduino在近几年来说应用范围较广，已经成为一个流行的硬件开发平台，因此有很多人利用Arduino构建一个较为小型的反馈系统，通过外在条件进行感知，按照之前设定好的程序进而通过继电器等进行控制反馈。在Arduino中可以开发许多单片机项目，例如一些光控声音实验，抢答器等一些实验。Arduino开发平台的配置软件较为容易，因此能够使学生在掌握时更加快速。
3 Arduino单片机在高职高专课程中的应用
3.1 建设单片机理论实践一体化教室
在教学过程中，不光要注重对教学方式的改变，还要注重对教学环境的改良。一个优秀全面的单片机教学教室也能够激起学生的学习兴趣。在学习Arduino单片的过程中，教师可以在实训台上配置一个小型Arduino实验开发板、面包板以及所需要的所有的电子元件，能够完成Arduino正常运行与开发，学生可以在面包板上直接进行线路的连接，不需要对电气进行焊接，因此不仅能够提高学生动手操作能力，使他们对Arduino单片机有一定的了解，还能够保障所有电子元件能够循环利用。在这样的实验室中还要配置常用的电子测量仪器和工具，还要为每一名学生标配一台计算机和相应的单片机编程软件，能够使学生理论与实践共同结合，才能够有效地掌握Arduino单片机的学习。
3.2 根据工作流程展开教学
在Arduino单片机的教学过程中，每一个根据单片机的教学项目都应该将知识理论与实践在一体化教室中进行实现，根据不同班级的实际情况，对学生进行适当分组，因此能够调动学生的积极性，在教学的过程中进行不同的教学方案设计，任务的布置，任务的实施以及任务的检验，根据这三个步骤设立教学规划与目标，使学生能够按照教学要求进行操作。在任务布置中，教师结合Arduino重点对学生进行试验观察，引导学生注意操作安全，明确重点，以保障Arduino顺利开展。在任务实施的过程中教师要不断的观察并且优化每小组的设计方案与实验电路，保障其准确性，才能够使学生动手进行操作，要按照实验设计方案进行明确的分工，因此才能够高效的完成任务。在最后检查考核的过程中，要考查学生对Arduino实验的掌握情况，根据实验结果进行分析，使学生在实验的过程中体会Arduino中的知识重点与易错点，在教师对学生进行考核的过程中规定，利用Arduino实验开发板和普通的单片机没有完成开发的小组，定位不合格，只利用Arduino实验开发板完成任务的小组通过考核，但是成绩处于中等，只利用于Arduino实验开发板和普通的单片机开发板都完成任务的小组，在考核的过程中给予高分，通过考核能够培养学生的动手操作能力与思维开发的能力，使学生有一定的收获。通过对学生进行考核的教学方式，能够调动学生的学习兴趣，帮助学生能够更加高效地掌握Arduino单片机的知识点，因此促使学生的单片机成绩有进一步的提升。
4 结语
在高职高专单片机教学中加入Arduino学习能够合理改善学生对单片机的认知，通过使用一体化的教学模式能够帮助学生高效地掌握Arduino知识点，因此能够使学生的兴趣得到提升。Arduino教学与传统的单片机并不相同，由于Arduino属于较为特殊的单片机，因此在教学的过程中要通过实验才能够进行教学，使学生通过实验加深对Arduino的了解，从而更加能够提高学生的动手操作能力。
参 考 文 献
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