淺談單片機課程的教學改革

崔瑞瑞++郭祥++鄧朝勇

【摘要】單片機課程是電子信息類專業重要的課程之一，對于單片機的學習涉及到硬件和軟件兩方面的內容。本文針對單片機教學當中存在的一些問題，比如如何增加學生的學習興趣、提高學生的動手能力等方面闡述了自己的思路和對策。

【關鍵詞】單片機 課程 教學改革

【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）07-0021-02

單片機產品自1974年問世以來，從最早主要應用于工業自動化控制領域，到現在廣泛應用于電子行業、智能儀器等多個領域中，已有40多年歷史。在21世紀的今天，單片機在我們的生活中依然必不可少。正是由于單片機技術的廣泛應用和市場需求，國內各高校中電子信息類專業都開設了“單片機原理及應用”這門課程，并將其設為專業課或專業核心課程。由于對單片機的學習涉及硬件和軟件兩方面的內容，具有很強的理論性和實踐性，學生在理解的時候比較吃力，興趣也不高，再加上對單片機這門課程一般都是以理論授課為主，實驗為輔的傳統教學模式，所以學生學完該課程后，并不能具備用單片機進行系統設計和項目開發的能力。因此，為了適應當今社會對單片機行業人才的需求，有必要對傳統的單片機課程教學進行改革[1]。

傳統的單片機課程教學存在的問題

理論教學主要講授單片機的基本工作原理，內容抽象，涉及知識面廣，電路結構復雜，講授脫離實際應用，導致學生理解吃力，覺得枯燥乏味，學習興趣自然不高；實踐教學主要用集成度較高的實驗箱進行演示，其結構和實現的功能相對固化，開放性較差，學生大都模仿老師或者是根據實驗大綱上設計好的步驟接線，軟件編程環節直接讓學生使用現成的實例程序，最終完成實驗驗證即可[2]。或是直接用軟件仿真替代真實的硬件平臺。這種實踐教學方式導致學生對單片機系統的整體開發缺乏深刻的認識和創新性；考核方式主要采用平時成績+考試成績，考試試卷以理論知識考核為主，隨機性大，無法真正檢驗他們的能力。

關于單片機教學改革的幾點建議措施

一、課堂教學改革

1.單片機技術是一門電子電路與軟件技術綜合應用的實踐性課程

因此，高校在專業課程開設的先后順序上，在開設單片機課程之前應先修模擬電子技術、數字電子技術、電路原理、計算機微機原理等課程。這樣會讓學生在學習單片機的時候更加容易理解。由于單片機概念抽象，學習的時候容易感到枯燥無味，因此在教學開始前應充分激發學生的興趣。大學生思維活躍、好奇心強、接受新事物的能力強，建議教學開始前，帶學生參觀由單片機控制的工程實體，把單片機和現實生活當中的應用緊密聯系起來。在講授過程中，可以列舉一些實例，如給學生看一些工作不正常時的波形圖，分析產生問題的原因，說明解決問題的辦法。這樣能調動學生的興趣，書中的概念和知識點就不再顯得那么枯燥了。

2.對理論教學時間和實驗教學時間要合理安排

避免理論教學與實驗教學的扎堆進行，要交錯開展。這樣有利于學生在學習過程中前后聯系思考，更重要的是結合硬件進行思考。例如在講完單片機的硬件結構以后就可以展開實驗教學，讓學生邊學邊做，充分發揮學生的自主性，使學生在實驗的過程中對所講理論知識產生更加深刻的理解。

3.進行分組教學，充分發揮學生的主動性

對學生進行分組，每一小組成員一起完成一項簡單的設計。在設計過程中，教師及時關注學生的態度、知識掌握及設計進展情況，積極發揮教師的指導作用，實時與學生之間進行交流互動。設計完成后，小組選出一名學生進行演示，講解。最后，教師負責檢查和總結。這樣不僅能讓學生充分體會到完成一個設計的成就感，也培養了學生的動手能力、團隊合作能力、分析解決問題的能力，使學生從被動學習轉變為主動學習。

二、實踐教學改革

1.采用虛實結合的實踐教學方式

Proteus軟件是一款可以沒有單片機硬件而直接利用計算機進行虛擬仿真的單片機開發平臺。教師可以在教學過程中利用Proteus軟件靈活方便的對設計系統的線路和程序進行修改與調試，直觀的給學生展示相關知識、方法和技能，提高學生學習的效率。雖然用Proteus軟件可以模擬正常情況下硬件設備的運行，但是它無法模擬硬件出現問題的情況，這就相當于少了一個給學生發現問題并解決問題的環節。因此教師可以給學生提供一些具有基本功能的硬件開發板，讓學生自己動手在板子上設計電路，并焊接這些器件。然后將自己編制的程序下載到芯片中，觀察系統的實際運行效果。這樣以后從事相關工作時，就具有了解決問題的經驗和能力。

2.鼓勵和指導學生參加各類電子設計競賽、大學生創新創業項目

學校每年都會舉行各類電子設計大賽以及國家級的大學生創業創新訓練，積極動員并指導有一定創新和實踐能力的學生參加，并給學生提供各類專業實驗室、科研實驗室和實踐創新基地的場地和硬件設備。這對于學生今后從事專業技術工作無疑是個啟蒙訓練。

三、考核方式改革

采用與教學環節相結合，注重實踐的方法對學生進行考核：課程成績=課堂×20%+實驗×30%+期末×50%。在期末考核中，除理論知識外，與實驗相關的實踐設計也占一定比例。這樣只要學生平時在課堂和實驗過程中掌握了基本原理和技能，考核成績都能合格。這種考核方法不僅能促進學生在課堂上認真聽講、積極互動，在實驗課上積極動手，而且能真實的反映學生學習情況和創新能力。

四、總結

本文對單片機教學中存在的一些問題，從課堂教學、實踐教學和考核方式等方面進行了教學改革與研究，將課程的理論與實踐融為一體，授課形式具體生動，能夠調動學生的積極性，提高課堂參與度和實踐應用能力。單片機教學改革是一個長期而艱巨的任務，還需在實際教學當中，不斷摸索、逐步深入才能建立起一套完整的體系。

參考文獻：

[1] 周貴舟. Protues和Keil在單片機教學中的仿真應用[J]. 才智， 2013， （5）： 116.

[2] 姚健. 單片機課程項目化教學改革的研究與實踐[J]. 遼寧高職學報， 2015， （2）： 51-53.