單片機(jī)課程教學(xué)改革探索

撒繼銘　劉嵐　王原麗　尹勇

單片機(jī)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、智能儀表、家用電器等領(lǐng)域，因此單片機(jī)課程成為工科院校電子信息類各專業(yè)的專業(yè)必修課，各高校都非常重視該課程 [1]，[2]。

傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)一般以教材章節(jié)順序?yàn)榻虒W(xué)進(jìn)程，配以少量實(shí)驗(yàn)課，并且實(shí)驗(yàn)課多是在實(shí)驗(yàn)箱上做教師事先設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn) [3]。如此模式下，易讓學(xué)生感覺知識(shí)點(diǎn)太多，理論知識(shí)枯燥,且硬、軟件設(shè)計(jì)能力沒有提高。

因此，必須在單片機(jī)課程教學(xué)上進(jìn)行新嘗試，將課堂教學(xué)改革與課外活動(dòng)結(jié)合起來，進(jìn)行改革探索。

課堂教學(xué)的改革

1.以實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目為核心開展教學(xué)

堅(jiān)持以應(yīng)用為目標(biāo)，放棄傳統(tǒng)的以硬件結(jié)構(gòu)為主線的教學(xué)方法，改為以實(shí)際項(xiàng)目的開發(fā)過程和方法為主線。

在不同章節(jié)的授課中，引用一些與該章節(jié)內(nèi)容相關(guān)的單片機(jī)應(yīng)用實(shí)例。同時(shí)以課后作業(yè)的形式布置該章節(jié)的設(shè)計(jì)題目，例如，挑選一些任課教師本人科研項(xiàng)目中實(shí)際的單片機(jī)應(yīng)用題目或比較有實(shí)用價(jià)值的題目，要求學(xué)生以小組的形式，通過團(tuán)隊(duì)合作，提出自己的解決方案。教師對(duì)各小組的作業(yè)進(jìn)行評(píng)講，指出設(shè)計(jì)中所存在的問題，然后教師介紹已經(jīng)完成的實(shí)際項(xiàng)目，并作出對(duì)比。這樣做可以達(dá)到以下目的：

（1）學(xué)生在完成項(xiàng)目作業(yè)的過程中，加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作精神，提高資料檢索的技能，培養(yǎng)獨(dú)立思考的能力；

（2）學(xué)生可以從教師講評(píng)中，獲得教師科研中的很多寶貴經(jīng)驗(yàn)；

（3）讓學(xué)生參與實(shí)際應(yīng)用的設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.強(qiáng)調(diào)單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本理念和設(shè)計(jì)思想

目前的單片機(jī)課程多以51系列為例進(jìn)行教學(xué)，由于51系列單片機(jī)片上資源相對(duì)較少，在應(yīng)用時(shí)經(jīng)常需要在片外擴(kuò)展各種芯片。而對(duì)于單片機(jī)系統(tǒng)來說，最好是將整個(gè)系統(tǒng)都集成在一個(gè)芯片上，才能達(dá)到高可靠性、低成本的目標(biāo)。不得已的情況下，才進(jìn)行片外擴(kuò)展。因此在教學(xué)中除了講授51系列8位單片機(jī)，還要介紹16位單片機(jī)和32位單片機(jī)典型芯片及其應(yīng)用。并且要告訴學(xué)生，雖然本課程主要以51單片機(jī)為例來介紹單片機(jī)應(yīng)用，但針對(duì)不同的應(yīng)用需求，應(yīng)采用不同檔次的單片機(jī)。

因此，教學(xué)中始終以單片機(jī)應(yīng)用的基本方法為目的，而不僅單純地學(xué)習(xí)某種或某幾種單片機(jī)。教師在授課時(shí)要注意向?qū)W生灌輸單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本理念，教給學(xué)生正確和規(guī)范的系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念和思想，不至于碰到新型號(hào)的單片機(jī)就束手無策。

3.調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣

只有將理論聯(lián)系實(shí)際，強(qiáng)調(diào)課程的實(shí)用性才能調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)興趣。授課時(shí)盡量結(jié)合一些平常生活、學(xué)習(xí)中能接觸到的應(yīng)用對(duì)象為例進(jìn)行介紹，通過這些實(shí)例的介紹能讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到本課程有很強(qiáng)的實(shí)用性。

4.充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的作用

通過制作圖文、聲、動(dòng)畫結(jié)合的課件，達(dá)到刺激學(xué)生感官的目的，可以強(qiáng)化學(xué)生對(duì)新知識(shí)點(diǎn)的理解和記憶。利用PROTEL、Keil C51、PROTEUS等軟件，教師在課堂上可以進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)例演示。在課堂上用PROTEL軟件，演示硬件設(shè)計(jì)的基本方法。用Keil C51和PROTEUS軟件結(jié)合，在課堂上現(xiàn)場(chǎng)演示編程、調(diào)試、仿真的整個(gè)過程。

5.課程考核方式改革

在課程考核方式上，采取理論筆試成績(jī)、項(xiàng)目成績(jī)、實(shí)驗(yàn)課成績(jī)棕合評(píng)定的辦法給出期末成績(jī)，學(xué)生的理論筆試成績(jī)不再作為唯一計(jì)入期末成績(jī)的部分，這也是對(duì)傳統(tǒng)的死記硬背式的應(yīng)試教育模式的一種改革嘗試。

與課外活動(dòng)結(jié)合

1.與大學(xué)生科技競(jìng)賽相結(jié)合

組織優(yōu)秀學(xué)生參加有針對(duì)性的訓(xùn)練，并挑選出部分學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽等比賽，將課堂上所學(xué)習(xí)的知識(shí)充分地應(yīng)用到比賽項(xiàng)目中，這樣做可以充分滿足優(yōu)秀學(xué)生的學(xué)習(xí)要求，更激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的熱情。

2.與課外興趣小組相結(jié)合

組織學(xué)生成立單片機(jī)應(yīng)用課外興趣小組，定期組織活動(dòng)，并舉辦單片機(jī)應(yīng)用競(jìng)賽，對(duì)于優(yōu)勝者給予獎(jiǎng)勵(lì)。

結(jié)束語

通過對(duì)單片機(jī)課程課堂教學(xué)的改革，以實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目為核心開展教學(xué)、強(qiáng)調(diào)單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本理念和設(shè)計(jì)思想、充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的作用。這些手段充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，課程考核方式的改革改變了傳統(tǒng)的應(yīng)試教育模式，注重培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的能力。課余時(shí)間將單片機(jī)課程教學(xué)與競(jìng)賽及課外興趣小組相結(jié)合，既激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，也滿足了不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)要求。通過對(duì)單片機(jī)課程教學(xué)模式的改革，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、注重實(shí)用性、提高了教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn):

[1]尹勇,劉嵐,龍毅宏,撒繼銘.新形勢(shì)下《單片微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)》課堂教學(xué)改革[J].理工高教研究, 2010,29(1):111-113.

[2]李群芳,張士軍,黃建.單片微型計(jì)算機(jī)與接口技術(shù)(第3版)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2008.

[3]高健.目標(biāo)教學(xué)法在單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國(guó)電力教育, 2009,131:89-90.

[4]田東興,梁萬雷,關(guān)曉丹.《單片機(jī)》課程教學(xué)研究[J].北華航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),2008,18(1):58-60.

[5]涂立,楊格蘭.單片機(jī)的現(xiàn)代教學(xué)方法研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2008,17:231.

作者單位：武漢理工大學(xué) 湖北武漢