基于C語言的單片機教學(xué)過程模式的探究

趙紅鳴+杜惠娜

單片機原理及其應(yīng)用是我國高職院校電子類及相關(guān)專業(yè)的必修課程。隨著國家電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，單片機在電子技術(shù)中的應(yīng)用越來越廣泛，電子電路設(shè)計基本上都是以單片機為核心的綜合性的應(yīng)用。因此，提高單片機的教學(xué)效果，對提升學(xué)生的實踐創(chuàng)新和解決問題能力的培養(yǎng)有著重要的現(xiàn)實意義。

一、單片機技術(shù)的特點

單片機課程是一門集合計算機技術(shù)、電子技術(shù)、自動化控制技術(shù)等在內(nèi)的綜合性、實踐性很強的課程，其特點如下：單片機的概念繁多、專有名詞多、內(nèi)容比較抽象，學(xué)生普遍認(rèn)為入門很難；單片機匯編語言編程指令多達(dá)111條，且要掌握每條指令的功能、操作數(shù)源和書寫規(guī)范的語法；單片機開發(fā)的系統(tǒng)性、邏輯性、完整性很強，軟硬件知識銜接緊密。

基于單片機的這些特點，筆者在教學(xué)中，對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力方面進(jìn)行了改革與探索，對提高整體教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量起到了良好的推動作用。

二、教學(xué)內(nèi)容的改革

根據(jù)該課程的特點，筆者在教學(xué)過程中注重對教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化組合，揭示出單片機的神奇所在。通過一個簡單有趣的實驗，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使之在單片機學(xué)習(xí)上找到自信。

傳統(tǒng)單片機學(xué)的都是匯編語言。為了使學(xué)生更好地入門并增強程序的可讀性，我們采用單片機C語言編程的教學(xué)模式。C語言與匯編語言相比有良好的可讀性，靈活性也更強，而且不需要記憶那么多指令的使用規(guī)則，主要掌握C語言中的for、while、if 、switch-case等語句，另外再了解C語言中數(shù)組的概念即可。

單片機系統(tǒng)是一個軟硬件結(jié)合的綜合系統(tǒng)，單一進(jìn)行程序的仿真不足以讓學(xué)生全面了解單片機應(yīng)用的系統(tǒng)性、邏輯性和完整性。因此我們在教學(xué)過程中，注重利用proteus軟件讓學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計，進(jìn)行仿真練習(xí)，使學(xué)生產(chǎn)生對單片機學(xué)習(xí)的興趣，同時降低學(xué)習(xí)的難度提高學(xué)習(xí)效率，加快由知識到能力的轉(zhuǎn)化。

三、教學(xué)方法的改革

以往的實驗實踐教學(xué)，都是讓學(xué)生按照實驗設(shè)備提供商的實驗指導(dǎo)書或者是教材內(nèi)提供的實驗進(jìn)行連線和下載程序，這樣不利于提高學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力，而且禁錮了學(xué)生的創(chuàng)造力。為了取得更好的教學(xué)效果，我們結(jié)合日常生活中一些單片機使用實例，采用任務(wù)驅(qū)動的教、學(xué)、做一體化教學(xué)模式。例如講到定時器/計時器的使用時，首先給學(xué)生詳細(xì)講解單片機定時器/計時器設(shè)置方法，然后給學(xué)生演示如何利用定時器/計時器設(shè)計一個秒表的軟硬件電路，再給學(xué)生布置一個利用定時器/計時器設(shè)計一個數(shù)字鐘的單片機系統(tǒng)的課堂作業(yè)。學(xué)生可以分成三人一個團(tuán)隊，共同討論設(shè)計方案，然后三人分別負(fù)責(zé)程序軟件設(shè)計、電路硬件設(shè)計和實驗報告撰寫，最后共同進(jìn)行電路制作調(diào)試。在設(shè)計過程中，教師主要解決學(xué)生遇到的不同問題，完成一個系統(tǒng)設(shè)計后，再帶著學(xué)生一起對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)反思，達(dá)到舉一反三、觸類旁通的教學(xué)效果，同時也能使學(xué)生完全參與到課堂中，在交流中激發(fā)創(chuàng)造性。這一教學(xué)過程主要踐行教、學(xué)、做一體化的教學(xué)模式，使學(xué)生能夠在做中學(xué)、學(xué)中做，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，增強自信心和成就感，培養(yǎng)團(tuán)隊協(xié)作意識，為以后參加工作打下一個良好的基礎(chǔ)。最后，教師根據(jù)每位學(xué)生在團(tuán)隊中的表現(xiàn)和做出的電路的效果進(jìn)行綜合打分并計入平時成績。

四、教學(xué)評價模式的改革

我們改變了以往試卷式的期末考核方式，采用項目負(fù)責(zé)制進(jìn)行考核。在期末考試前一個星期內(nèi)，任課教師給每個學(xué)生團(tuán)隊布置一個綜合性的任務(wù)課題，要求學(xué)生按照課題要求進(jìn)行軟硬件電路的設(shè)計、組裝、調(diào)試、成型。教師最終根據(jù)電路功能效果和學(xué)生在此過程中的參與度及電路成本、設(shè)計制作周期等綜合因素進(jìn)行打分作為期末考試成績。這種期末考核方法主要考查學(xué)生對電路設(shè)計制作以及電子電路基礎(chǔ)知識的綜合應(yīng)用，避免了學(xué)生只會動筆而不會動手的現(xiàn)象，培養(yǎng)了學(xué)生獨立思考、分析、解決實際問題的能力和創(chuàng)新意識。對電路成本和設(shè)計周期的考核，主要為了使學(xué)校培養(yǎng)與企業(yè)用工有機結(jié)合，使學(xué)生能夠更好、更快地融入到工作崗位，為以后從事單片機研發(fā)工作打下一個基礎(chǔ)。

（責(zé)編 陳 穎）endprint