樊志華 閆文耀 洪　君

摘要：從單片機(jī)行業(yè)就業(yè)需求特點(diǎn)出發(fā)，通過對教學(xué)內(nèi)容和方法的優(yōu)化組合，對實(shí)驗(yàn)教學(xué)、考核方式的改革，以達(dá)到改善教學(xué)效果，增強(qiáng)學(xué)生動手能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神的目標(biāo)，從而使學(xué)生適應(yīng)當(dāng)今就業(yè)要求，最終實(shí)現(xiàn)教、學(xué)、做、就業(yè)的高度統(tǒng)一。關(guān)鍵詞：單片機(jī)；教學(xué)改革；就業(yè)需求；創(chuàng)新能力ブ型擠擲嗪牛篏424.1

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：16723198(2009)19021601おじ咝＝萄Ц母鏌殉晌一種必然趨勢，只有不斷改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和方法，豐富教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加強(qiáng)實(shí)踐能力的培養(yǎng)，才能實(shí)現(xiàn)教、學(xué)、做、就業(yè)的高度統(tǒng)一，從某種程度上可緩解大學(xué)生的就業(yè)問題。1教學(xué)內(nèi)容和方法的改革ジ據(jù)單片機(jī)行業(yè)對應(yīng)聘者的相關(guān)要求以及本門課程入門難的特點(diǎn)，教學(xué)中打破傳統(tǒng)推車式的教學(xué)方式，注重對教學(xué)內(nèi)容和方法進(jìn)行優(yōu)化和組合，將本門課程的學(xué)習(xí)分如下四個階段：サ諞喚錐危旱テ機(jī)相關(guān)知識及內(nèi)部結(jié)構(gòu)。首先在講授各部分前，教師應(yīng)對單片機(jī)就業(yè)前景、應(yīng)用現(xiàn)狀等問題給學(xué)生做一細(xì)致分析。然后以類比的方式(如：人體各部分)講解單片機(jī)最小系統(tǒng)，并讓學(xué)生明確最小系統(tǒng)是單片機(jī)能夠正常工作的基本條件，對單片機(jī)有一個整體認(rèn)識。接下來以最小系統(tǒng)為中心分別對單片機(jī)引腳功能、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、晶振、電源、ISP、復(fù)位等知識進(jìn)行簡單講解。此部分應(yīng)在后面整個學(xué)習(xí)過程中不斷進(jìn)行回顧和學(xué)習(xí)。第二階段：跳過復(fù)雜的匯編指令，結(jié)合嵌入式C語言講解單片機(jī)并行I/O口工作方式。據(jù)調(diào)研，目前單片機(jī)行業(yè)主要以嵌入式C語言為主要編程工具，故授課時主要以嵌入式C語言為工具講解，在后面出現(xiàn)編寫程序需要時(如DS18B20等需精確延時的程序時)再穿插講解C、匯編混合編程方法，這樣既和實(shí)際工作更加貼近又使學(xué)生避過一開始就面對復(fù)雜的匯編指令，增強(qiáng)學(xué)好的信心。在對單片機(jī)并行I/O口講解時，要側(cè)重于讓學(xué)生明白單片機(jī)作為雙向I/O應(yīng)用時每次讀入前為何需先置1等這類應(yīng)用型問題。在講解單片機(jī)對I/O口的控制方式時，可以采用類比的方式(如：將單片機(jī)的各個功能寄存器比喻成我們平時使用的操作系統(tǒng))，以增強(qiáng)學(xué)生的理解。經(jīng)過基礎(chǔ)知識的講解后，教師應(yīng)拿出大量學(xué)時帶領(lǐng)學(xué)生從編寫簡單的流水燈程序開始，結(jié)合電腦在編譯軟件(如KEIL軟件)下調(diào)試，一邊編寫程序一邊講解各部分理論知識(如：程序中頭文件的作用，LED發(fā)光二極管的工作原理等)，并且逐步由教師帶領(lǐng)學(xué)生編寫向教師給任務(wù)學(xué)生自主設(shè)計(jì)過渡。在此過程中，需不斷回故前面知識，學(xué)習(xí)新接口芯片，并同步電腦調(diào)試，驗(yàn)證結(jié)果。此部分題目至少涉及如下方面：(1)LED流水燈；(2)獨(dú)立式按鍵；(3)LED數(shù)碼管；(4)矩陣式按鍵；(5)蜂鳴器。第三階段：中斷、定時器、串行口部分。由于定時器、串行口多使用中斷方式，與外部中斷具有一定的共性，故放在一起進(jìn)行講解，以達(dá)到觸類旁通的目的。首先以學(xué)生看得到、摸得著，運(yùn)用發(fā)生在身邊的實(shí)際例子(如接電話)進(jìn)行中斷的相關(guān)概念和中斷處理過程的理論講解，然后以外部中斷為代表，結(jié)合大量的程序(如每按一次按鍵LED小燈亮滅變化一次等)講解實(shí)際中斷的處理過程及編程方法，使學(xué)生通過具體的程序充份理解中斷的用途及處理方式。在外部中斷被充分掌握的情況下，利用我們身邊的實(shí)例(如：以出租車行駛里程計(jì)數(shù)等)進(jìn)行定時器和串行口工作方式的講解，由于前面對中斷的相關(guān)概念、外部中斷的工作原理有了很好的理解，故在學(xué)習(xí)定時器和串行口工作方式時學(xué)生就不會感覺太困難。第四階段：綜合設(shè)計(jì)及系統(tǒng)擴(kuò)展。結(jié)合前面學(xué)過的知識，此部分教師拿出部分課時，以任務(wù)的方式提出一系列設(shè)計(jì)任務(wù)，學(xué)生綜合前面學(xué)過的知識進(jìn)行設(shè)計(jì)，以達(dá)對知識鞏固、整合的目的，對學(xué)生創(chuàng)新能力也是一個很好的鍛煉。以上四階段需逐級遞進(jìn)，每一階段在講授基礎(chǔ)知識后，需通過大量的練習(xí)進(jìn)行消化理解，各部分一定要突出單片機(jī)的應(yīng)用性，使學(xué)生體會到單片機(jī)的應(yīng)用就在身邊，以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。2改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高動手能力ゴ蚱瞥９姘湊罩傅際檠生下載程序單純進(jìn)行驗(yàn)證的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑瑢φn內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革，每次均將實(shí)驗(yàn)分為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)兩部分，并逐漸加大設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)主要讓學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書指導(dǎo)，對相關(guān)理論知識進(jìn)行驗(yàn)證、對此部分實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、使用方法和軟件調(diào)試方法進(jìn)行掌握，為后面設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)由老師提出相應(yīng)的設(shè)計(jì)任務(wù)(如：利用現(xiàn)有資源設(shè)計(jì)一款節(jié)日彩燈、設(shè)計(jì)一個秒表等)，學(xué)生自主進(jìn)行設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)以前面基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，但設(shè)計(jì)任務(wù)又脫離指導(dǎo)書，沒有參考的內(nèi)容，故學(xué)生只能自已設(shè)計(jì)硬件電路的連線，編寫程序并調(diào)試，從而達(dá)到對學(xué)生基礎(chǔ)理論知識和獨(dú)立自主創(chuàng)新能力雙方面的鍛煉，而這兩項(xiàng)也是用人單位十分看重的。3開展課程設(shè)計(jì)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力ピ詰テ機(jī)教學(xué)改革中，增設(shè)了課程設(shè)計(jì)部分。課程一開始教師提供多個具有創(chuàng)新要求的課程設(shè)計(jì)供學(xué)生選擇。一般五、六人為一組，此課題伴隨整個單片機(jī)教學(xué)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不斷想到自已的課題，遇到問題時先自已解決，不成功時教師再加以適當(dāng)指導(dǎo)。在教學(xué)過程中可以感受到學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性明顯增強(qiáng)，所提問題具有更強(qiáng)的針對性，學(xué)習(xí)效果也更好。課程設(shè)計(jì)主要對學(xué)生以下幾個方面進(jìn)行了實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練：(1)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的具體要求，查閱資料、制定設(shè)計(jì)方案及預(yù)其目標(biāo)；(2)使用Protel軟件設(shè)計(jì)電路原理圖和PCB版圖(也可利用萬能板完成但要保證信號的穩(wěn)定性)；(3)購買元器件并進(jìn)行電路版的焊接；(4)進(jìn)行軟件編程；(5)進(jìn)行軟、硬件聯(lián)機(jī)調(diào)試，完善系統(tǒng)功能；(6)撰寫技術(shù)文檔資料。通過課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握了單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)的全過程，培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)隊(duì)精神和創(chuàng)新能力。4改革考核方式，注重實(shí)際能力ジ謀湟醞一張?jiān)嚲矶ǔ煽兊姆绞?，更加注重了?shí)際能力的考核。改革后，本課程的考核分為四方面：第一方面是平時考核，側(cè)重于課堂上學(xué)生出勤、學(xué)習(xí)態(tài)度及參與問題討論的積極性，占總成績的20％；第二方面是實(shí)踐能力的考核，側(cè)重于學(xué)生的實(shí)際操作能力的考核，此部分主要針對平時實(shí)驗(yàn)成績，占總成績的30％；第三方面課題設(shè)計(jì)考核，根據(jù)每個人的工作量及最終效果評定此部分成績，側(cè)重于綜合動手能力及自主學(xué)習(xí)能力的考核，占總成績的20%；第四方面理論考核，側(cè)重于基本理論的考核，占總成績的30％。由于考核方式的改革，使學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高了學(xué)生的實(shí)踐能力、互動性增強(qiáng)，改善了教學(xué)效果和質(zhì)量。5教改實(shí)施效果ネü對教改方案的實(shí)施，教學(xué)取得了明顯的成效。學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性大為增強(qiáng)。實(shí)際動手能力明顯提高，這點(diǎn)從大四學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)中得到了很好的體現(xiàn)，學(xué)生能較容易地獨(dú)立完成DS18B20溫度監(jiān)測系統(tǒng)、數(shù)字電子時鐘、十字路口交通指揮系統(tǒng)等畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，且選擇嵌入式相關(guān)工作的學(xué)生大部分均成功地找到工作。較快地完成角色的轉(zhuǎn)變，基本達(dá)到了社會對單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)培養(yǎng)人才的需要。參考文獻(xiàn)[1]@李廣弟.單片機(jī)基礎(chǔ)(修訂版)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2001.[2]@劉守義.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2002.[3]@于復(fù)生.任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)教學(xué)中的實(shí)踐與探索[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2004，(1).[4]@陳裕成.單片機(jī)原理及應(yīng)用教學(xué)改革探索[J].漳州師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2007，(2).