單片機(jī)教學(xué)改革探討

莊克玉　朱桂新

摘 要：在現(xiàn)今電子技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，單片機(jī)在社會(huì)生活中的方方面面起著越來越重要的作用，人們對(duì)單片機(jī)功能也有了更高的需求。本文就單片機(jī)教學(xué)與相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)方式改革進(jìn)行深入研究，以促使學(xué)生更好地學(xué)習(xí)和使用單片機(jī)。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)教學(xué)；人才培養(yǎng)方式

單片機(jī)課程是高校教學(xué)中的一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容，在以往教學(xué)中，受到教學(xué)方式及教具因素的影響，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)之后無法很好地掌握單片機(jī)相關(guān)內(nèi)容。對(duì)此，需要積極轉(zhuǎn)變教學(xué)方式，以實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)效果。

一、當(dāng)前單片機(jī)教學(xué)存在問題

在傳統(tǒng)單片機(jī)教學(xué)當(dāng)中，通常先進(jìn)行理論知識(shí)的講解，之后再通過實(shí)驗(yàn)課程的方式驗(yàn)證知識(shí)。在驗(yàn)證當(dāng)中，其具體內(nèi)容即是對(duì)程序代碼及硬件電路進(jìn)行講解，由學(xué)生根據(jù)具體步驟將代碼燒錄到單片機(jī)當(dāng)中，對(duì)相應(yīng)的功能進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。在期末考核環(huán)節(jié)，也主要通過軟件的使用對(duì)仿真圖設(shè)計(jì)上交即可。在具體課堂中，為了保證教學(xué)進(jìn)度具有參考程序，學(xué)生經(jīng)常在沒有思考的情況下即直接復(fù)制相應(yīng)程序，在整個(gè)過程中所觀察的基本都是正確的數(shù)據(jù)與現(xiàn)象，在該種情況下，其既無法真正鍛煉自身的動(dòng)手能力，也無法獲得應(yīng)有的實(shí)驗(yàn)效果。實(shí)驗(yàn)課時(shí)方面也較為有限，在具體實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，僅僅能夠?qū)⒅攸c(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行驗(yàn)證與講解，在課外缺少學(xué)生自主學(xué)習(xí)的組織，學(xué)生在自己學(xué)習(xí)的過程中缺少來自教師的講解，并因此無法實(shí)現(xiàn)自身問題的解決，長(zhǎng)此以往，會(huì)對(duì)學(xué)生的耐心也將產(chǎn)生影響。

二、單片機(jī)教學(xué)改革的實(shí)施

（一）教學(xué)內(nèi)容

為了使學(xué)生對(duì)單片機(jī)形成更高的學(xué)習(xí)興趣，使其能夠具有一定的比賽能力，在本教學(xué)當(dāng)中，在對(duì)實(shí)驗(yàn)中心設(shè)備資源充分應(yīng)用的基礎(chǔ)上，組織學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，以自主的方式對(duì)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)制作相關(guān)知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)。具體內(nèi)容方面，在首節(jié)課程當(dāng)中，由教師對(duì)該課程的試驗(yàn)課程安排及內(nèi)容設(shè)置情況進(jìn)行介紹，積極鼓勵(lì)具有濃厚興趣、扎實(shí)數(shù)字電路知識(shí)的學(xué)生參與到實(shí)踐培訓(xùn)課程當(dāng)中，在開發(fā)實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中，教師通過題目設(shè)計(jì)的方式培養(yǎng)學(xué)生，同時(shí)在課堂內(nèi)部開展競(jìng)賽，進(jìn)一步提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。教學(xué)目標(biāo)方面，通過高性能單片機(jī)開發(fā)板的應(yīng)用對(duì)經(jīng)驗(yàn)優(yōu)勢(shì)進(jìn)行發(fā)揮，在使學(xué)生在同更多編程技術(shù)、電子元器件進(jìn)行接觸的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)實(shí)踐同理論的結(jié)合，在發(fā)散創(chuàng)新思維的基礎(chǔ)上對(duì)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力進(jìn)行鍛煉，在組織其參與到各類設(shè)計(jì)大賽的基礎(chǔ)上為后續(xù)就業(yè)與設(shè)計(jì)活動(dòng)的開展打下良好的基礎(chǔ)。

（二）培養(yǎng)方式

在具體培訓(xùn)過程當(dāng)中，按照從簡(jiǎn)單到困難的方式分為不同的課題，教師在對(duì)課題硬件電路講解后，學(xué)生即可以在電路板上對(duì)對(duì)應(yīng)的硬件電路進(jìn)行焊接與檢查，由教師向?qū)W生講授如何實(shí)現(xiàn)程序的編寫、如何實(shí)現(xiàn)問題的解決及如何實(shí)現(xiàn)對(duì)其余功能的拓展等，之后學(xué)生在對(duì)相關(guān)資料進(jìn)行參考的基礎(chǔ)上做好調(diào)試及編程處理。針對(duì)單片機(jī)培訓(xùn)課程，對(duì)基礎(chǔ)型及加強(qiáng)型這兩類課程進(jìn)行設(shè)計(jì)：基礎(chǔ)型課程方面，包括有獨(dú)立按鍵、矩陣按鍵、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、蜂鳴器、串口通信及SPI多機(jī)通信等；加強(qiáng)型課程方面，包括有電子秒表、電氣密碼鎖、電子時(shí)鐘、藍(lán)牙小車及數(shù)字溫度計(jì)等。學(xué)生在參加培訓(xùn)的過程中，即會(huì)獲得空白開發(fā)板，每當(dāng)做一個(gè)課題時(shí)，需要通過對(duì)硬件電路焊接的基礎(chǔ)上自行實(shí)現(xiàn)程序的編寫與測(cè)試。在這部分課題當(dāng)中，基本上涵蓋了51單片機(jī)當(dāng)中所使用的擴(kuò)展方式及硬件資源，軟件編程在每個(gè)課題當(dāng)中都有體現(xiàn)，通過這部分課題的學(xué)習(xí)，學(xué)生則能夠?qū)纹瑱C(jī)的軟件編程、系統(tǒng)設(shè)計(jì)及硬件電路等形成深層次的理解與認(rèn)識(shí)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)其綜合設(shè)計(jì)能力的提升。

（三）考核方式

考核是具體課程開展中的一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容，也是對(duì)學(xué)生掌握知識(shí)的一個(gè)檢測(cè)。具體的考核內(nèi)容有以下幾方面。第一，硬件電路的設(shè)計(jì)與搭建。根據(jù)電子、電路的知識(shí)進(jìn)行硬件電路的設(shè)計(jì)，然后細(xì)致檢查電路焊接情況，如果在檢查當(dāng)中發(fā)現(xiàn)存在漏焊、虛焊及美觀性方面問題，即需要其能夠及時(shí)返工，并詢問在具體焊接當(dāng)中存在的問題及解決這部分問題的方式，并要求學(xué)生能夠做好電路原理的記錄與說明。第二，軟件程序設(shè)計(jì)。對(duì)學(xué)生焊接成型的硬件電路進(jìn)行程序的燒寫運(yùn)行操作，在實(shí)際操作的過程中觀察運(yùn)行結(jié)果，判斷是否能夠同題目要求相符合，并要求學(xué)生對(duì)編程技巧及程序的設(shè)計(jì)方式進(jìn)行講解，詢問其程序設(shè)計(jì)方式及對(duì)該課題的想法，在課題創(chuàng)新性提升方面具有何種措施等。第三，項(xiàng)目進(jìn)度記錄表。對(duì)于每一名學(xué)生，在操作完成之后都需要做好進(jìn)度記錄表的填寫，包括課題完成及預(yù)計(jì)目標(biāo)等，該環(huán)節(jié)正是學(xué)生具體學(xué)習(xí)當(dāng)中的記錄，能夠作為未來課程培訓(xùn)內(nèi)容修改與改進(jìn)的參考。

本文主要對(duì)增強(qiáng)型單片機(jī)教學(xué)與人才培養(yǎng)方式改革進(jìn)行了一定的研究，在未來教學(xué)中，需要以新教學(xué)方式的積極探索應(yīng)用實(shí)現(xiàn)人才的培養(yǎng)方式。

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