單片機教學改革與實踐

姜 寧，樊延虎

（延安大學 信息學院，陜西 延安 716000）

單片機教學改革與實踐

姜 寧，樊延虎

（延安大學 信息學院，陜西 延安 716000）

單片機是一門實踐性很強的應(yīng)用型課程。本文結(jié)合教學實踐，從教學內(nèi)容、教學方法、實踐環(huán)節(jié)和考核方式等方面，對單片機教學進行了一些有益的嘗試。

單片機；教學改革；完成

單片機自70年代初問世以來，以其功能強、可靠性高、功耗低、價格低和使用開發(fā)簡單的特點，廣泛應(yīng)用于自動控制、儀器儀表、航空航天及民用電子產(chǎn)品研發(fā)等領(lǐng)域，并成為新產(chǎn)品開發(fā)、提升傳統(tǒng)設(shè)備性能、降低成本的重要手段和技術(shù)。筆者針對單片機教學中內(nèi)容更新快、課時少、指令抽象、涉及知識面廣等教學難點，進行了一些有益的嘗試，并收到較好的效果。

1 單片機教學改革的措施

1.1 不斷充實教學內(nèi)容

根據(jù)單片機發(fā)展的最新成果，不斷充實單片機的教學內(nèi)容。在51系列基礎(chǔ)上適當增加16位機的內(nèi)容；在編程方法上，以匯編為基礎(chǔ)適量增加 C語言的編程方法的內(nèi)容［1］；增加開發(fā)調(diào)試平臺的應(yīng)用和仿真器等內(nèi)容。

1.2 不斷更新教學方法

采用多媒體技術(shù)，通過豐富的 Flash演示和視頻課件輔助教學，把單片機原理、指令系統(tǒng)等抽象的內(nèi)容形象化、具體化，便于學生理解；在分析硬件原理中，注重單片機應(yīng)用系統(tǒng)和接口原理的設(shè)計；在單片機系統(tǒng)設(shè)計中，注重結(jié)合實際電路的子程序設(shè)計和系統(tǒng)程序的結(jié)構(gòu)，注重系統(tǒng)軟件與系統(tǒng)硬件的結(jié)合、轉(zhuǎn)換和協(xié)調(diào)，注重系統(tǒng)的升級、容錯、降低成本、提高可靠性的方法等。

1.3 精心組織實驗教學

單片機實驗是加深學生對理論的理解，同時又是提高學生系統(tǒng)應(yīng)用單片機解決實際問題能力的重要途徑。在實驗系統(tǒng)設(shè)備的選擇上，不但要和單片機常用系統(tǒng)相接近，又具有可開發(fā)性，我們選用了KT800實驗板，并創(chuàng)新出一套實驗方法。首先在開發(fā)調(diào)試平臺上編寫源程序，經(jīng)編譯獲得目標程序，再利用 KT800自帶的在線編程器，將目標程序下載到芯片運行，不但使實驗高效省時，易調(diào)試，而且也對單片機整個開發(fā)過程的各環(huán)節(jié)的基本技能得到了實踐和掌握。在實驗內(nèi)容上，我們安排了構(gòu)成單片機系統(tǒng)常用的單元，如 4X4矩陣鍵盤、8位數(shù)碼管顯示、流水燈控制、D／A和 A／D變換、散轉(zhuǎn)控制、串口通信等實驗［2］。

1.4 強化實踐環(huán)節(jié)

結(jié)合電子設(shè)計競賽和大學生創(chuàng)新科技項目，開展開放式學習方式，學生以組為單位，由專任教師輔導，實驗項目加大綜合性、實用性，以典型工程應(yīng)用或近年來的科研項目為課題開展科技小組活動，比如，智能報警系統(tǒng)設(shè)計、多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計等，學生從設(shè)計電路開始，到完成整個項目設(shè)計制作的全過程，培養(yǎng)了學生系統(tǒng)設(shè)計方法以及分析解決問題的能力。

1.5 實行多樣化的考核方式

單片機課程考核分為理論考試、實驗考核和平時考核三部分，理論考試成績占總成績的 60%，實驗考核成績占30%，平時考核占10%。理論考試為每學期末的閉卷筆試成績；實驗考核分布在每次的實驗中，教師記錄學生每次實驗的實驗表現(xiàn)、實驗過程、實驗報告等；平時考核是教師在日常教學中觀察學生的課堂表現(xiàn)、作業(yè)、回答問題等。

1.6 加大實驗設(shè)備投資力度

在實驗內(nèi)容、規(guī)模、設(shè)備方面加強實驗室的建設(shè)，建立了功能完善的單片機開發(fā)與應(yīng)用實驗室。同時，實驗室充分利用多媒體網(wǎng)絡(luò)教學系統(tǒng)進行教學實踐，建立基于Proteus虛擬實驗平臺和校園網(wǎng)的虛擬實踐教學模式，對提高實驗教學的效果，起到積極作用。

2 單片機教學改革的實踐

為了培養(yǎng)學生初步掌握單片機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的能力，我院根據(jù)學生的特點和課程的要求，在單片機教學中引入課程項目設(shè)計。單片機項目教學法就是組織學生真實地參加單片機項目設(shè)計、履行和管理的全過程，在項目實施過程中完成教學任務(wù)［3］。在課程項目設(shè)計過程中，教師要掌握好兩個方面：一方面，要求訓練的課程項目難易得當，可以讓學生每次都有成功的喜悅；另一方面，又要達到課程教學要求，培養(yǎng)學生綜合創(chuàng)新能力。這就要求每個項目既要包含基本的教學知識點，又以現(xiàn)實的對象為材料，項目安排呈現(xiàn)遞進的過程，讓學生在知識量的不斷積累、提高的過程中，逐步掌握單片機的原理及應(yīng)用。在實踐過程中，教師先給學生講解課程項目的相關(guān)知識點，引導學生明確項目的目的和功能，學生以完成項目為目標，通過任務(wù)驅(qū)動去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，學習單片機應(yīng)用開發(fā)的過程，從而具備單片機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的過程，從而具備單片機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的能力。對于基礎(chǔ)好、興趣高的同學，適當?shù)陌呀虒W內(nèi)容拓展到紅外發(fā)射與接收、電機測速與控制、數(shù)控放大器、數(shù)據(jù)采集、無線接收機等方面。同時通過組織學生參加全國大學生電子設(shè)計競賽的綜合強化訓練，使他們開闊眼界，擴大知識面，提高綜合應(yīng)用知識的能力，為今后就業(yè)勝任工作崗位打下堅實的基礎(chǔ)。

3 結(jié)束語

通過以上單片機教學改革的實施，提高了學生對單片機的學習興趣，培養(yǎng)了學生獨立思考、分析和解決問題的能力，增強了學生實踐動手能力和獨立創(chuàng)新意識，每年畢業(yè)生中有60%的學生都能應(yīng)用單片機技術(shù)做畢業(yè)設(shè)計，取得較好的教學效果。

［1］蔡君，劉井利.單片機教學改革的探討［J］.廣東技術(shù)師范學院學報，2007（10）：31－34.

［2］劉新.單片機教學改革的思考與實踐［J］.山東電力高等?？茖W校學報，2009（3）：65－68.

［3］宋錦.單片機課程項目教學法的探索和實踐［J］.武漢職業(yè)技術(shù)學院學報，2006（6）：94－96.

［責任編輯 賀小林］

Reform and Practice of Single－Chip M icrocom puter Teaching

JIANG NING，F(xiàn)AN Yan－h(huán)u
（College of Physics and Electronic Information，Yan an University，Yan an 716000，China）

The single chip processor is a highly practical application－oriented courses.Combing with teaching practice，this papermakes some beneficial attempts from the teaching contents，teachingmethods practical link and assessmentmethods of the SCM teaching.

single－chip microcomputer；teaching reform；proctice

G421

A

1004-602X（2011）01-0045-02

2011 -03 -10

延安大學教改項目（YDJG08－24）；延安市項目（2008kg－04）作者簡介：姜 寧（1983— ），女，陜西臨潼人，延安大學在讀碩士研究生。