單片機(jī)教學(xué)改革嘗試

【摘 要】單片機(jī)課程在傳統(tǒng)教學(xué)方法中重理論輕實(shí)踐，使得學(xué)生感覺本課程抽象而難懂，本文為了使學(xué)生真正理解并掌握該課程的精髓，對教學(xué)方法進(jìn)行了初步改革，并試用于教學(xué)當(dāng)中，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣以及創(chuàng)新能力，教學(xué)效果有所提高。

【關(guān)鍵詞】單片機(jī)；項(xiàng)目教學(xué)；興趣

一、分析傳統(tǒng)教學(xué)方法的弊端

傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)循規(guī)蹈矩，以教師為中心，先剖析單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理，然后是指令系統(tǒng)，接著是匯編語言程序設(shè)計，再是系統(tǒng)擴(kuò)展和外圍設(shè)備，所講內(nèi)容固化死板。實(shí)踐教學(xué)方面，根據(jù)理論所講的知識內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，這樣學(xué)生沒有成就感，學(xué)習(xí)很被動，同時還扼殺他們的獨(dú)立思考和創(chuàng)新能力。

二、不斷思索，嘗試改革

（1）引進(jìn)Proteus輔助教學(xué)。Proteus是一款電路設(shè)計與仿真軟件，是一個標(biāo)準(zhǔn)的window窗口程序，系統(tǒng)包括ISIS.EXE （電路原理圖設(shè)計、電路原理仿真）和ARES.EXE（印刷電路板設(shè)計）兩個主要程序三大基本功能，重要的是它帶有CPU的可編程控制器件的仿真功能，能仿真單片機(jī)外圍電路的工作情況，對于可編程器件可外掛各種編譯、編輯工具，可直接觀察程序運(yùn)行和電路工作過程和結(jié)果，對于單片機(jī)教學(xué)是一個非常好的演示工具，因此我們重點(diǎn)使用的是ISIS模塊。采用Proteus仿真軟件進(jìn)行單片機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)，克服了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)使用實(shí)訓(xùn)箱時的一些弊端，如電路完全固定，學(xué)生只能用連接線搭接現(xiàn)有電路，操作不當(dāng)容易損壞器件，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容難以更改，學(xué)生沒有自由發(fā)揮的空間等問題。使用仿真軟件，學(xué)生可以大膽的嘗試自己的設(shè)計，不必?fù)?dān)心元器件的損壞，方便修改實(shí)現(xiàn)不同的設(shè)計方案，開拓了學(xué)生的思路，提高了他們的學(xué)習(xí)興趣。（2）由匯編語言過渡到C語言。單片機(jī)的程序設(shè)計主要有匯編語言和高級語言（如C51），傳統(tǒng)的教學(xué)采用的是匯編語言，這是一種面向機(jī)器的語言，與硬件資源關(guān)系密切，主要實(shí)現(xiàn)對硬件的輸入輸出、工作方式設(shè)定，并依賴于具體的計算機(jī)，不能通用，無法在各種計算機(jī)之間相互移植。匯編指令較多，記憶的多，代碼不夠直觀，對硬件的了解程度要求高，實(shí)現(xiàn)方式的寫法和硬件的限制對多數(shù)學(xué)生來說是難題。而C語言是接近于人類自熱語言的語言，是面向問題的語言，具有良好的可讀性、可移植性（不依賴于具體的計算機(jī)）和基本的硬件操作能力。能實(shí)現(xiàn)低級語言的大部分功能（如直接訪問內(nèi)存物理地址、進(jìn)行位操作等），運(yùn)算符和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)豐富，語法限制不太嚴(yán)格，程序設(shè)計自由度大，學(xué)生易懂，可以將自己的想法用C語言很好的編寫出來。程序的編寫主要采用美國keil公司開發(fā)的uVersion軟件，它集編輯、編譯（或匯編）、仿真調(diào)試等功能于一體，學(xué)生易于操作應(yīng)用，可以編譯檢查語法錯誤，將編寫好的程序生成HEX文件加載到仿真單片機(jī)中運(yùn)行，邊調(diào)試邊修改程序，直至達(dá)到滿意的效果。（3）虛實(shí)結(jié)合的項(xiàng)目教學(xué)法。采用項(xiàng)目教學(xué)法，需要教師對該課程有很強(qiáng)的駕馭能力，能夠根據(jù)相關(guān)的理論知識設(shè)計好合適的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，由簡單到復(fù)雜，并能靈活改動項(xiàng)目，使其變得較容易或復(fù)雜，以便適應(yīng)接受能力不同的學(xué)生，盡量使多數(shù)學(xué)生跟上任務(wù)安排的節(jié)奏，鼓勵他們自由發(fā)揮。而授課方式則采用集中授課，對于初次接觸單片機(jī)的學(xué)生來說入門很重要，所以第一個項(xiàng)目可以分成幾個任務(wù)來完成，由淺入深，逐步增強(qiáng)學(xué)生的信心，充分調(diào)動了他們學(xué)習(xí)的熱情，促使他們主動收集一些信息，增強(qiáng)了積累知識和自主學(xué)習(xí)的能力。在教學(xué)組織中，教師首先明確任務(wù)要求，簡單闡述所需運(yùn)用的資訊內(nèi)容，然后由學(xué)生分成幾個小組進(jìn)行計劃，小組成員提出自己的想法，設(shè)計出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖，根據(jù)系統(tǒng)框圖繪制電路原理圖和程序流程圖。教師審核各小組制定的方案，分析各方案的優(yōu)缺點(diǎn)，指出存在的問題，學(xué)生進(jìn)一步完善方案，在實(shí)施過程中，學(xué)生首先要利用Keil軟件編寫控制程序，然后在Proteus仿真軟件中畫出電路仿真圖，加載程序，仿真運(yùn)行調(diào)試，直到實(shí)現(xiàn)最終目的，根據(jù)所發(fā)元件進(jìn)行硬件電路制作，最后進(jìn)行檢查評估。

三、考核方式

考核不能憑一份答卷成績來定學(xué)生學(xué)的好或者不好，我們注重學(xué)生在整個項(xiàng)目過程掌握了多少內(nèi)容，掌握的深淺程度和靈活應(yīng)用的能力，所以學(xué)生平時完成項(xiàng)目的成績占50％（主要包括對資訊的學(xué)習(xí)和理解，方案設(shè)計與實(shí)施，項(xiàng)目實(shí)施，成果展示報告等五項(xiàng)內(nèi)容），期末考試成績占50％，既注重他們平時學(xué)習(xí)的態(tài)度，又注重他們的綜合水平，避免了學(xué)生在學(xué)的過程松懈的現(xiàn)象。

本文通過試行以上提出的改革方案，提高了教學(xué)效果，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，使得他們的潛能得以自由發(fā)揮，思想不再受約束，為了能夠跟上單片機(jī)更新發(fā)展的步伐，我們將不斷思索教學(xué)方法，努力為學(xué)生營造良好的學(xué)習(xí)氛圍，讓他們能夠?qū)W以致用，實(shí)現(xiàn)學(xué)業(yè)與就業(yè)崗位的緊密結(jié)合，為學(xué)生以后走上工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。

參 考 文 獻(xiàn)

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[3]李林雄．Proteus單片機(jī)仿真虛擬實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用[J]．中國人民教師．2006（4）