《單片機技術及應用》課程教學研究

張晶晶++陳建明++羅曉玲+周菲菲

摘 要：根據高校教學特點，以增強單片機課堂教學效果、提高學生分析和解決實際應用問題能力為目的，針對“單片機技術及應用”課程，從培養學生興趣、優化教學內容、豐富教學方法手段和提高教師業務能力等方面進行了教學改革的研究，并提出了提高教學質量的一些思考。

關鍵詞：單片機技術；教學改革；培養興趣；教學手段；實踐應用

【中圖分類號】TP368.1-4

1引言

“單片機技術及應用”是大學計算機科學與技術專業的一門專業必修課程，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計過程，為將來從事信息系統工作及電子產品的設計、檢測和維修奠定堅實的基礎，具有不可替代的作用和意義。

2培養學習興趣

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

2.1 聯系實際

為使學生更好的接受抽象的知識，在講述具體內容之前，可以列舉大量單片機的應用實例。如在日常生活中常見的洗衣機、冰箱、熱水器和空調等家用電器的智能化控制[1]，這些都離不開單片機。抽象的教學內容與身邊活生生的應用實例相結合，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，結合新形勢下教育目標模式轉型，對學生的培養重在能力的培養，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的實驗課程，但這在實際應用中是遠遠不夠的，因此可以組織一些電子設計大賽，讓學生積極的參與其中，為其學習興趣的培養提供一個積極的推進作用，大大激發學生的學習主動性。

3優化教學內容

3.1 緊跟時代步伐

在課堂教學中，教師應選用應用廣泛、實用性好、易學易懂易掌握的優秀教材。但教材往往是落后于科技發展的，所以教師還要了解單片機技術的發展現狀以及前沿技術，根據實際需要，在課堂上適時適當地向學生補充當前使用比較熱門的硬件接口和軟件編程技術，了解當前有關單片機的新信息、新技術和新發展，來拓寬學生的知識面，延伸和補充課堂之外的教學內容，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，更多的是應用設計。單片機教學通常采用純匯編語言教學，這需要有前導課程“微機原理及應用”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用項目開發中，使用較多的開發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“微機原理及應用”與“單片機技術及應用”進行整合，在單片機編程設計上以C51語言為主，特別注意C51與C語言的區別，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平臺Keil C51，以加強培養學生對C51的編程能力。在選用實驗箱時，還要考慮到培養學生的創新能力要求，盡量使用具有現在先進技術接口的實驗箱，通過課程設計或畢業設計積極引導學生使用C51開發語言進行相關軟件設計，設計難度明顯減小，程序也更加簡潔清晰[2]。

4豐富教學手段

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

4.1 借助多媒體教學手段

單片機課程內容抽象，要在有限的課時內講深懂、講透課程內容，依靠傳統的教學手段很難實現，這就需要教師精心設計講解內容，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，單調枯燥的理論多樣化、生動化，將重難點知識內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

在單片機應用開發過程中，更側重于硬件設計。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學生直接具體的展示硬件設計的整個過程。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，可以很好的實現一個完整的電路設計系統。

5 提高教師的業務能力

5.1 及時補充新知識

要培養高素質的學生，必須要有高素質的教師隊伍，授課教師應緊跟軟硬件技術的發展動態，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。單片機的發展速度較快，利用單片機技術來進行產品開發、控制系統設計的過程中，需要用的知識較多，這就需要教師具有電子產品研發和工程實踐的經驗，否則就無法使學生對該課程產生深刻的理解。

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、得心應手。教學和科研是相輔相成的，教學是科研的基礎，科研是教學的提高，教學與科研的這種關系，反映了教學與科研的內在聯系，決定了高校離不開科研的職能。用科研實例的形式來調動學生學習的積極性、主動性，培養學生的創新能力。

6 總結

“單片機技術及應用”是一門應用性極強的課程，隨著單片機新技術的飛速發展，給單片機課程內容本身增了很多新的元素。而對于高校來說，教育的基本任務是從學生原有基礎和身心發展特點出發，使他們的素質獲得發展，逐步適應社會建設和發展的客觀需要。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“應用”這個綱領，注重學生實際設計能力的培養，實現教與學的最佳統一。

參考文獻：

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

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