浅谈单片机的教学改革

浅谈单片机的教学改革

任平英王明杰

（河南水利与环境职业学院450008；河南水利与环境职业学院450008）

摘要：单片机是一门理论性和实践性都很强的学科，本文针对目前“单片机原理与应用”课程教学过程中存在的问题进行分析，提出“二融入二结合”的教学改革措施，激发学生的学习兴趣，提高学生动手能力和创新能力，进而提高单片机课程的教学效果。

关键词：教学改革；单片机；融入；结合

单片机课程是电子技术应用、计算机技术、工业机器人应用与维护等专业的专业核心课程，主要培养学生单片机程序和硬件设计的能力，具有很强的综合性和应用性。很多高校传统的单片机教学，均是以单片机的结构为主线，先讲单片机的硬件结构，然后是指令，然后是软件编程，然后是单片机系统的扩展和各种外围器件的应用，最后配以少量验证性实验。此模式缺少学生的主动参与和实践环节，让学生普遍感到难学，激发不了学生的学习兴趣。因此，为适应新形势下单片机人才培养目标，推动单片机课程的教学改革，成为必然趋势。

1目前单片机教学存在问题

1.1理论与实践分离

传统的教学模式中，是将理论课和实践课分开进行，教师习惯在教室里按部就班地讲解那些晦涩难懂的硬件结构和理论知识，然后布置实验任务。学生在课堂上茫然地听着，根本不能理解课堂上所讲的那些看不到的各种理论知识，更何况去应用理论、通过理论指导实验。久而久之，学生对单片机课程望而生畏，失去学习兴趣，所期望的教学效果不能实现。另一方面，由于传统教育方法的落后，很多学生在学习单片机课程后，只是停留在学习的过程，对于单片机在现实生活中如何运用和设计义务所知。

1.2教学手段落后

在理论教学中，单片机自身的特性决定其内部结构不是显而易见的，教师采用板书或多媒体课件的教学形式讲解教学内容，容易让学生感到知识点太多，概念抽象，理论知识枯燥乏味。在实验教学过程中，大多数学校都使用实验箱教学，而实验箱都是在出厂的时候很多参数都已经设置好，内部线的连接往往跟我们实际的连接方式不一样，这就决定了使用实验箱教学的时候，学生只需要按照实验箱的指导书给出的连接图及实验步骤去操作，将实验指导书上的程序输入到计算机中，然后编译、调试、运行看结果就行。这种实验教学方式可能出现问题比较少，实验箱性能相对稳定，但是这样的实验操作很难引起学生的兴趣，导致一些学生都是应付了事，以至于难以实现培养学生的动手能力以及创造力，激发学生的潜能这样的目的，大大降低了实验教学在对学生动手能力培养的作用。

2针对问题需要进行的改革

2.1把验证实验融入课堂

建立独立的单片机教学实验室，利用该实验室，使同学们对单片机的基本应运以及整个的开发过程有最基本的了解，而且也可以为那些在课堂上有疑问的同学提供继续学习验证的机会，便于及时学会、弄懂所不懂的知识，以此，告诉同学们理论课和实验课结合的重要性，激励有兴趣的学生进一步去研究与探索。

2.2把实践经验融入课堂

目前就业市场对单片机人才的要求是：既懂理论，又懂实践，又一定的项目开发经验的实用性人才。为了适应市场的需求，在上课过程中，可以邀请一些参加过电子设计竞赛并取得优异成绩的学生进入课堂演示设计作品，讲解单片机系统的设计流程，和听课学生进行面对面的经验交流。这样不仅可以活跃课堂气氛，而且可以加深学生对这门课的直观了解。

2.3汇编语言与C语言相结合

目前，单片机原理及应用教材大都采用汇编语言讲解和设计程序实例，虽然汇编语言能够帮助学生更好的了解单片机内部结构及工作原理，有助于学习其他高级语言的开发，但汇编语言学习起来会比较困难。在实际的应用系统开发调试和大学生电子竞赛中，为了提高开发效率和使程序便于移植，现在多用C语言。C语言作为学生大学的公共基础课已经学过了，而且同汇编语言一样能够对单片机的资源进行访问，因此，教师在讲解单片机基本原理的同时兼顾汇编语言和C语言两个方面。在实例讲解的过程中，相同的功能分别用汇编语言和C语言来实现，通过编程对比，使学生能够根据自身发展的需求有选择的掌握一种语言并认识另一种语言。

2.4理论与实践相结合

为了让学生能够将课堂上学到的理论知识与实际应用真正结合起来，教师在单片机理论课程学习之后，可以在实验室里结合实验项目讲解单片机理论，通过实际实验项目引入各个知识点，讲解相关理论知识、硬件电路原理、设计思路，边实验边教，学生跟着老师边做边学。以讲解单片机I/O口为例，先实验I/O口点亮LED灯，然后根据实验内容引入和讲解I/O口理论，一些难懂或学生有疑问的知识点可以当堂验证操作，同时学生在听的过程中可以跟着老师的演示边做边学，最后要求学生根据实验内容自行设计硬件电路，根据实验需要通过查阅资料、方案论证、硬件电路设计和方针、程序设计、安装调试等环节自行设计一个流水灯。这种教学方式要求教师根据教学内容提前科学而合理的设计好实验项目，教师既需具备扎实的专业理论功底，又要有丰富的实践工作经验。同时能够使学生从理论、视觉和触觉都同时接触到单片机，对电子电路、电子元器件、印制电路等方面的知识进一步加深认识，同时在软件编程、排错调试和相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高，为以后毕业设计打下良好基础。因为学生只有通过亲自设计自己的单片机系统，才能领会如何应用单片机技术，才能在设计过程中检验自己的能力水平，进而激发学生的求知愿望和创新灵感，从而提高工程实践能力和综合解决问题能力。

3结论

根据“单片机原理及应用”课程教学目标的要求，对单片机课程教学进行了初步的改革和探索，提出了“二融入二结合”的教学改革措施，有效解决了以前教学中存在的一些问题，此次教学改革在巩固学生理论知识的同时，注重提高学生的实践和创新能力，有现实意义。总之，单片机实验教学改革是一个漫长而复杂的过程，单片机实验教学的改革不仅需要注重于大的方面的改革，同时很多细节方面的改革也需要我们去关注，只有对我们的教学内容的不断更新，提高我们的实验教学质量，才能实现教学的与时俱进，才能让我们培养出的人才更快更好地为社会服务。

参考文献：

[1]谢艳新.“单片机”教学的思考和探讨[J].吉林农业科技学院学报，2012.

[2]韩冰，孙抒雨.“单片机原理及应用”课程教学研究与探索[J].工业和信息化教育.

[3]陈向奎，李元臣.单片机教学改革的思考与探索[J].洛阳师范学院学报，2012（05）：85.

[4]邓文娟，朱兆优，王嵩.探索单片机教学改革提高学生工程实践能力[J].东华理工大学学报（社会科学版）.

[5]彭宇兴，余永辉.电子设计竞赛对单片机实验教学改革与创新启示[J].职业教育研究，2009.

作者简介：

任平英，女，19880827，助教，电气自动化，河南水利与环境职业学院

王明杰，男，19881216，助教，机电一体化，河南水利与环境职业学院