單片機教學改革的實踐與思考

文/韓亞麗

單片機教學改革的實踐與思考

文/韓亞麗

本文針對現階段中專以及高等學校單片機的教學過程中存在學生動手能力相對較差等問題進行分析，在結合實踐的基礎上，提出了只有在教學實施過程中充分引入課程設計的項目，借助培訓教師的專業知識，統一制作有效的印制板，相信編程等相關方法，才能找到一條不斷提升教學質量的方法。

單片機；教學改革；分析研究

上世紀在全球歷史上都留下了一筆光輝的歷史，人類最偉大、現階段使用最廣泛的發明計算機——問世。計算機不但將人從相對較為繁重的腦力勞動中完全解放出來，使更多的人有較多的時間來思考更加深層次的額外難題，另外計算機也有效改變著人類的生活習慣以及生活方式，對產業發展的貢獻更是無可取代的。隨著計算機的不斷發展與科技的不斷進步，個人計算機深入到人民群眾中，而一種微型計算機，即單片機正在以前所未有的發展速度深入到人們生活與生產的各個方面。用單片機取代數字電路，讓電器的生產更加智能化，是時下很多電器發展的大勢所趨。

1.單片機教學存在的問題及其現狀

隨著人們生活與工作的數字化，單片機所發揮的作用也越來越大，而單片機教學效果如何。本文作者通過對相關學校的調查分析發現：幾乎所有工科院校的計算機專業學生以及機電類學生全部學習過單片機，同時此類學生對單片機的使用有著自己的看法，不過提到需要借助單片機來研發產品，可以動手的學生幾乎沒有。現階段，電子專業畢業的學生其畢業設計課題有很多是單片機使用類的，比如單片機的電機調速控制以及單片機數據信息采集等[1]。此類學生在畢業設計時，利用查找資料以及自己專研等，最終也能夠完成一篇不錯的論文，不過幾乎沒有學生能夠完成實物設計。也就是說，絕大多數的學生仍然只是停留至純研發理論基礎上，這就導致一門實用性較強的課程和生產實踐幾乎完全脫離了軌道。

2.課程設計改革實踐

理工科學院的所設計的單片機課程設計其改革幾乎是前所未有的，要真正完成此項任務需要做好很多工作，本文作者通過研究發現，具體的做法應該經歷下面幾個階段。

第一要將學生與老師的思想統一起來，加大對教師的培訓力度。參加課程設計的指導教師要真正認清改革的意義以及目的，改革工程中所需要完成的工作，對從來沒有參加過研發單片機相關產品的教師要定期或者不定期的組織培訓，讓教師能夠真正掌握單片機研發的所有過程。另外，應該統一制作印制板。其印制板必須有具備一個公共的部分，該部分為MCS51系列中最小的系統，同時能夠兼容市場上較為流行的89C2051等芯片，同時還需要有屬于自己研發的產品，能夠依據學生自身設計好的電路安裝有關外圍硬件器件，此種做法不但能夠有效保證單片機系統可以可靠的進行工作，同時也可以盡可能的發揮學生設計空間[2]。

最后，就是軟件編程教學問題。當前我國絕大多數高校的工科畢業生盡管學習過匯編語言，也可以將單片機相關指令背熟，不過涉及到相信編程，很多學生就出現可無從下手的現象。部分學生是從參考書中一段一段抄來的，導致出現生搬硬套的局面，結果其編程根本就不能運行。此時作為指導老師如果出現此類情況，就可以依據下面步驟實施：首先依據設計好的硬件電路和功能要求列寫相對較為具體的如見框圖；其次，在框圖基礎上使用匯編語言不斷編寫程序，指導老師應該根據學生的具體情況具體指導，讓學生懂得如何實現初始化，怎樣分配地址空間等，要盡可能的幫助學生，合理有效的使用中斷程序以及調用子程序，如此就能最大限度的使總程序的長度縮短，提升實時控制性以及可靠性。需要特別注意的是，當出現邏輯措施時，只能在仿真時利用檢查RAM數據的改變才能真正反映出來，最后把固化完成的芯片插至系統對其進行試運行，檢查最終結果，找出錯誤以及重新寫片，直至成功[3]。

3.單片機教學改革的思考

本文作者通過一個學期的教學設計改革發現，其改革取得了非常好的效果：絕大多數的學生其學習的主動性大大的增強。因為單片機課程設計硬件很多設計到數電知識以及模電知識等，導致學習者回頭去學習此類課程時，軟件部分會涉及到所謂的匯編語言程序設計方法和單片機指令使用，實際上在匯編時應該能夠使用到此類知識，這樣在某種程度上說也會促使學生不斷學習課本知識，學生對指令的使用技巧也得到了很大的提升：另外也提升了學習者的實際動手能力。在此過程中不但能夠提升學習者的焊接技術，同時也能提升學習者布線技巧和怎樣把圖紙轉化成實物，這對學生來說，為以后的畢業設計打下非常好的基礎；最后要將教學的中心真正教師轉移至學生中去，學習者圍繞著教授者中心轉，很多學習者自己動手設計軟硬件，授課老師應該圍繞學習者這個東西不斷轉動，這也是當前改革的主要目的。實際上單片機課程設計和畢業設計幾乎是兩碼事，所以單片機設計絕對不能代替畢業設計，對其而言僅僅知識補充與過渡。當然在某種程度上說單片機的學習與設計是對畢業設計的提升與促進，作為教師應該沖單片機的課程設計改革中吸取經驗，可以聯系到別的課程設計中，是否也可以實施以此改革。當然改革的前提并非按部就班，每種課程都有該課程的特點，應該具體問題具體分析。在數電課程設計過程中，不但要盡可能的給出更多的設計課題，同時還應該讓學習者實施仿真，之后再到數電實驗系統中搭接電路，如此一來不但能夠降低設計中彎路的出險率，同時還能夠鍛煉學習者使用個人計算機的能力。

結語

實際上不管任何電類課程，教師都可以對其實施相似的改革，改革的目的就是不斷提升教學質量以及學習者的實踐能力。要不斷研究社會對當前人才的主要需要，制定全新的教學計劃，按照學習者的實際狀況，使用切實可行的教學方法，只有這樣才能培養出更多的為社會與國家服務的人才。

[1]楊青,管力銳.單片機教學改革探討[J].桂林航天工業高等專科學校學報.2013(04).

[2]王仙娟.單片機教學拓展的研究[J].浙江水利水電專科學校學報.2012(03).

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2095-9214(2015)03-0166-01

中原工學院信息商務學院)