《單片機技術(shù)及應(yīng)用》課程教學研究

張晶晶++陳建明++羅曉玲+周菲菲

摘 要：根據(jù)高校教學特點，以增強單片機課堂教學效果、提高學生分析和解決實際應(yīng)用問題能力為目的，針對“單片機技術(shù)及應(yīng)用”課程，從培養(yǎng)學生興趣、優(yōu)化教學內(nèi)容、豐富教學方法手段和提高教師業(yè)務(wù)能力等方面進行了教學改革的研究，并提出了提高教學質(zhì)量的一些思考。

關(guān)鍵詞：單片機技術(shù)；教學改革；培養(yǎng)興趣；教學手段；實踐應(yīng)用

【中圖分類號】TP368.1-4

1引言

“單片機技術(shù)及應(yīng)用”是大學計算機科學與技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)必修課程，對于高校學生來說，學習該課程是初步認識單片機的整體設(shè)計過程，為將來從事信息系統(tǒng)工作及電子產(chǎn)品的設(shè)計、檢測和維修奠定堅實的基礎(chǔ)，具有不可替代的作用和意義。

2培養(yǎng)學習興趣

單片機技術(shù)與應(yīng)用課程是大四學生需要學習的一門專業(yè)課程，因此在課堂教學過程中，教師要結(jié)合學生的培養(yǎng)目標、就業(yè)方向，從實際出發(fā)，注重理論基礎(chǔ)與實際應(yīng)用的結(jié)合，多給學生展示單片機廣闊的應(yīng)用前景和具體產(chǎn)品，使他們體會到單片機技術(shù)在以后的工作生活中都具有很強的實用性，認識到單片機技術(shù)強大的潛能和發(fā)展空間，從而激發(fā)他們學習的興趣和求知欲。

2.1 聯(lián)系實際

為使學生更好的接受抽象的知識，在講述具體內(nèi)容之前，可以列舉大量單片機的應(yīng)用實例。如在日常生活中常見的洗衣機、冰箱、熱水器和空調(diào)等家用電器的智能化控制[1]，這些都離不開單片機。抽象的教學內(nèi)容與身邊活生生的應(yīng)用實例相結(jié)合，給學生一個看得到、聽得見、摸得著的學習目標，大大提高了學生學習單片機的興趣。

2.2 組織競賽

學以致用是教學的根本目標，結(jié)合新形勢下教育目標模式轉(zhuǎn)型，對學生的培養(yǎng)重在能力的培養(yǎng)，這就需要給學生一個平臺，讓學生自己去動手、去實踐。單片機課程為學生安排了對應(yīng)的實驗課程，但這在實際應(yīng)用中是遠遠不夠的，因此可以組織一些電子設(shè)計大賽，讓學生積極的參與其中，為其學習興趣的培養(yǎng)提供一個積極的推進作用，大大激發(fā)學生的學習主動性。

3優(yōu)化教學內(nèi)容

3.1 緊跟時代步伐

在課堂教學中，教師應(yīng)選用應(yīng)用廣泛、實用性好、易學易懂易掌握的優(yōu)秀教材。但教材往往是落后于科技發(fā)展的，所以教師還要了解單片機技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及前沿技術(shù)，根據(jù)實際需要，在課堂上適時適當?shù)叵驅(qū)W生補充當前使用比較熱門的硬件接口和軟件編程技術(shù)，了解當前有關(guān)單片機的新信息、新技術(shù)和新發(fā)展，來拓寬學生的知識面，延伸和補充課堂之外的教學內(nèi)容，讓學生緊跟時代步伐。

3.2 選取合適的編程語言

單片機課堂教學注重的不只是基本原理的講解，更多的是應(yīng)用設(shè)計。單片機教學通常采用純匯編語言教學，這需要有前導(dǎo)課程“微機原理及應(yīng)用”所學習的匯編語言作支撐，而在教學過程中，學生普遍認為匯編語言不易掌握，并且目前在實際的單片機應(yīng)用項目開發(fā)中，使用較多的開發(fā)語言并不是匯編語言，而是單片機C51語言。單片機C51語言是由C語言繼承而來的。因此，可以將“微機原理及應(yīng)用”與“單片機技術(shù)及應(yīng)用”進行整合，在單片機編程設(shè)計上以C51語言為主，特別注意C51與C語言的區(qū)別，以匯編語言為輔的形式進行講解，降低由語言選擇帶來的編程難度，提高教學質(zhì)量。

3.3 選取適合的軟件平臺

與C語言不同的是，C51語言運行于單片機平臺，而C語言則運行于普通的桌面平臺。因此，可以采用專門針對MSC-51系列單片機的軟件開發(fā)平臺Keil C51，以加強培養(yǎng)學生對C51的編程能力。在選用實驗箱時，還要考慮到培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力要求，盡量使用具有現(xiàn)在先進技術(shù)接口的實驗箱，通過課程設(shè)計或畢業(yè)設(shè)計積極引導(dǎo)學生使用C51開發(fā)語言進行相關(guān)軟件設(shè)計，設(shè)計難度明顯減小，程序也更加簡潔清晰[2]。

4豐富教學手段

新型人才的培養(yǎng)最重要的是能力的培養(yǎng)。知識轉(zhuǎn)化為能力必須通過實踐，實踐性教學結(jié)合理論與實際、綜合思維和感官、提高個性與社會化水平，是培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的重要途徑。因此，在高校單片機的課程教學中，一定要從實際需要出發(fā)。

4.1 借助多媒體教學手段

單片機課程內(nèi)容抽象，要在有限的課時內(nèi)講深懂、講透課程內(nèi)容，依靠傳統(tǒng)的教學手段很難實現(xiàn)，這就需要教師精心設(shè)計講解內(nèi)容，制作生動形象的多媒體課件，將抽象難懂的概念具體化、形象化，單調(diào)枯燥的理論多樣化、生動化，將重難點知識內(nèi)容通過多媒體進行演示，可以加深理解，便于記憶。

4.2 利用仿真軟件演示

在單片機應(yīng)用開發(fā)過程中，更側(cè)重于硬件設(shè)計。而在單片機教學過程中，由于硬件條件或時間條件的限制，教師在課堂上很難向?qū)W生直接具體的展示硬件設(shè)計的整個過程。而在實踐教學過程中，可以有效利用仿真軟件來達到更好的教學效果。Keil-C51和Proteus professional的出現(xiàn)可以滿足對單片機進行隨堂編程和電路仿真的需求。Keil軟件為項目的開發(fā)制定了一套完整的方案，學生在使用時可以直接進行編程，編譯和仿真方面的練習；Proteus是集電路分析和硬件電路仿真于一體的軟件，可以很好的實現(xiàn)一個完整的電路設(shè)計系統(tǒng)。

5 提高教師的業(yè)務(wù)能力

5.1 及時補充新知識

要培養(yǎng)高素質(zhì)的學生，必須要有高素質(zhì)的教師隊伍，授課教師應(yīng)緊跟軟硬件技術(shù)的發(fā)展動態(tài)，不斷學習充實自己，才能夠勝任工作的需要，才能跟上時代的步伐。單片機的發(fā)展速度較快，利用單片機技術(shù)來進行產(chǎn)品開發(fā)、控制系統(tǒng)設(shè)計的過程中，需要用的知識較多，這就需要教師具有電子產(chǎn)品研發(fā)和工程實踐的經(jīng)驗，否則就無法使學生對該課程產(chǎn)生深刻的理解。

5.2 提高科研能力

教師在課堂上的旁征博引，大都以科研經(jīng)驗為背景，正所謂見多識廣，見得多用得多，自然能夠講的深入淺出、得心應(yīng)手。教學和科研是相輔相成的，教學是科研的基礎(chǔ)，科研是教學的提高，教學與科研的這種關(guān)系，反映了教學與科研的內(nèi)在聯(lián)系，決定了高校離不開科研的職能。用科研實例的形式來調(diào)動學生學習的積極性、主動性，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

6 總結(jié)

“單片機技術(shù)及應(yīng)用”是一門應(yīng)用性極強的課程，隨著單片機新技術(shù)的飛速發(fā)展，給單片機課程內(nèi)容本身增了很多新的元素。而對于高校來說，教育的基本任務(wù)是從學生原有基礎(chǔ)和身心發(fā)展特點出發(fā)，使他們的素質(zhì)獲得發(fā)展，逐步適應(yīng)社會建設(shè)和發(fā)展的客觀需要。因此高校教師在教學過程中，要不斷探索研究行之有效的方法措施，緊緊抓住“應(yīng)用”這個綱領(lǐng)，注重學生實際設(shè)計能力的培養(yǎng)，實現(xiàn)教與學的最佳統(tǒng)一。

參考文獻：

1. 樓然苗.《單片機實踐教學改革與應(yīng)用型人才培養(yǎng)》[J].中國大學教學，2009，3：80-81.

2. 求是科技.《8051系列單片機C程序設(shè)計完全手冊》[M].北京：人民郵電出版社，2006.