淺談《單片機》課程教學(xué)的研究與改進

摘要：《單片機》是一門實用技術(shù)課程。文章介紹了在《單片機》課程建設(shè)中，對更新教學(xué)觀念、完善課程內(nèi)容體系、改革教學(xué)方法及考核方法等所進行的研究與改進。

關(guān)鍵詞：單片機；課程設(shè)計；教學(xué)方法；考核方法

單片機憑借著其成熟的發(fā)展，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于社會的各個領(lǐng)域?，F(xiàn)在高等職業(yè)院校的《單片機》課程已經(jīng)成為電子信息、電氣自動化、應(yīng)用電子、機電一體化等專業(yè)的核心課程。以往，《單片機》教學(xué)是以單片機的知識結(jié)構(gòu)為主線，把單片機知識系統(tǒng)分成硬件體系結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、匯編程序設(shè)計、單片機系統(tǒng)的擴展和各種外圍接口電路等五部分來講解。按照這種結(jié)構(gòu)進行教學(xué)，學(xué)生普遍感到對知識難以接受，并存在著厭學(xué)情緒。顯然，以理論知識作為主線的教學(xué)模式已經(jīng)不能適應(yīng)《單片機》教學(xué)的需要，因此，必須對其進行改革。

更新教學(xué)觀念

根據(jù)實際教學(xué)經(jīng)驗，以教師為主的灌輸式教學(xué)模式已經(jīng)不再適應(yīng)當(dāng)今的教學(xué)要求。這種教學(xué)模式的手段比較單一，往往會降低學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。因此，在授課過程中，教師應(yīng)注意轉(zhuǎn)變思想，確立以學(xué)生為中心的教學(xué)理念。學(xué)生應(yīng)成為教學(xué)中的主體，而教師是教學(xué)中的引導(dǎo)者，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。這種教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變，不但能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)潛力，提高學(xué)生的自主創(chuàng)新能力，而且可以使教與學(xué)更加融洽，實現(xiàn)真正意義上的教學(xué)相長。

補充教學(xué)內(nèi)容

現(xiàn)在大部分學(xué)生都對計算機有所了解，具備一定的計算機基礎(chǔ)知識。而單片機本質(zhì)上就是一種微型計算機。因此，在教學(xué)上引入一些與普通微型計算機相關(guān)的知識，便于學(xué)生理解。增設(shè)《單片機》課程設(shè)計，可為學(xué)生提供大量實用、典型的接口設(shè)計實例和設(shè)計方案，提高學(xué)生的實際動手能力。

課程設(shè)計分兩部分進行。第一部分是單片機匯編語言設(shè)計與編寫。根據(jù)單片機匯編語言的四種程序結(jié)構(gòu)分別設(shè)計題目，然后匯總形成一套題庫，讓學(xué)生根據(jù)題庫中的題目編寫匯編程序，并在單片機仿真軟件上進行仿真調(diào)試，得出結(jié)果。這一部分主要鍛煉學(xué)生的程序設(shè)計思路和獨立編寫匯編程序的能力。第二部分是單片機控制設(shè)計。采用單片機的教學(xué)開發(fā)板進行單片機的控制設(shè)計。單片機教學(xué)開發(fā)板是一套沒有焊接的散件，學(xué)生在拿到開發(fā)板時，先要根據(jù)開發(fā)板的設(shè)計圖進行焊接，再編寫匯編程序，最終通過調(diào)試看到效果。這一部分主要針對單片機的I/O接口及外接設(shè)備進行控制，其中包括單片機的I/O口控制、蜂鳴器的控制、鍵盤控制及數(shù)碼管顯示控制等。

改革教學(xué)方法

類比教學(xué)法單片機繼承了微型計算機的許多技術(shù)。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)注意將單片機與微型計算機對比起來講解，力求擺脫就單片機而論單片機的模式，使學(xué)生更容易接受新知識。

比喻教學(xué)法在教學(xué)過程中，當(dāng)遇到難懂又很抽象的內(nèi)容時，教師可以聯(lián)系貼近日常生活的實例，使學(xué)生在聽課的時候，不會感到枯燥無味，而且印象深刻。例如，在講解“堆?！睍r，堆棧的工作方式是“先進后出”，怎樣理解“先進后出”呢？可以舉日常生活中存放碟子的例子，即先放進去的碟子在下面，后放進去的碟子在上面。當(dāng)取碟子時，先取上面后放入的碟子，再取下面先放入的碟子。

實物演示教學(xué)法由于《單片機》這門課程的實踐性較強，很多知識點都要結(jié)合實物進行講解。對于第一次接觸本課程的學(xué)生來說，實物演示法可以達到事半功倍的效果。例如，在講“8051引腳功能”時，先拿一個8051芯片讓學(xué)生觀察，以了解其外形結(jié)構(gòu)，然后再介紹每個引腳的功能。在實驗教學(xué)過程中也可以運用這種教學(xué)方法。例如，用單片機實現(xiàn)“跑馬燈”的效果，開始時教師先演示一遍，然后讓學(xué)生操作，在操作的過程中可以設(shè)置疑問讓學(xué)生來解決，讓學(xué)生學(xué)會分析實驗過程，以提高分析問題和解決問題的能力。

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在單片機教學(xué)中，可以把任務(wù)作為教學(xué)單元來進行教學(xué)，將各部分知識分解成小的知識點，抽取每個部分的不同知識點加以組合，從而完成一個任務(wù)。例如，在《單片機》的課程設(shè)計中，利用單片機的教學(xué)開發(fā)板完成一些功能相對復(fù)雜的任務(wù)，如數(shù)碼管定時、鍵盤控制、蜂鳴器控制等。學(xué)生在完成任務(wù)的過程中學(xué)習(xí)了知識點，當(dāng)所有任務(wù)全部完成時，知識點就全學(xué)完了。這樣一來，充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力得到了鍛煉和提高。

改進考核方法

傳統(tǒng)教學(xué)注重理論學(xué)習(xí)，考核以筆試為主。這種考核方式不足以說明一個學(xué)生的真實能力。筆者嘗試將《單片機》課程的考核方法做了一些改進，將其分成兩個部分，一部分是《單片機》課程設(shè)計的考核，另一部分是期末筆試考核。

對《單片機》課程設(shè)計的考核，注重的是實踐操作能力。首先，教師列出幾道實驗題目，讓學(xué)生從中任選一道題，完成硬件電路焊接，源程序編寫及上機調(diào)試。只要將題目調(diào)試成功，學(xué)生就可以通過課程設(shè)計的考核。這樣就能檢驗出學(xué)生對實踐操作是否真正掌握。對《單片機》的期末筆試考核，筆者將試卷中的題型結(jié)構(gòu)做了一些調(diào)整，將書本中的一些死記硬背的知識點適當(dāng)減少，取而代之的是一些程序編寫題和控制分析題。這樣，就將筆試考核與實際操作結(jié)合起來，學(xué)生不再是只寫理論知識，而是可以將自己編寫的程序和分析結(jié)果寫到試卷上。

隨著單片機技術(shù)的發(fā)展與進步，《單片機》課程的教學(xué)不斷提出新的目標(biāo)與要求，這就要求教師在教學(xué)過程中不斷更新教學(xué)觀念，充實教學(xué)內(nèi)容，改進教學(xué)方法，以提高教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量，使學(xué)生系統(tǒng)而全面地掌握本課程。

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作者簡介：

張培芝（1981—），男，天津冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院助教，研究方向為計算機應(yīng)用。（本文責(zé)任編輯：洪雁）