姜 寧，樊延虎

（延安大學(xué) 信息學(xué)院，陜西 延安 716000）

單片機(jī)教學(xué)改革與實(shí)踐

姜 寧，樊延虎

（延安大學(xué) 信息學(xué)院，陜西 延安 716000）

單片機(jī)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的應(yīng)用型課程。本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)踐環(huán)節(jié)和考核方式等方面，對(duì)單片機(jī)教學(xué)進(jìn)行了一些有益的嘗試。

單片機(jī)；教學(xué)改革；完成

單片機(jī)自70年代初問(wèn)世以來(lái)，以其功能強(qiáng)、可靠性高、功耗低、價(jià)格低和使用開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于自動(dòng)控制、儀器儀表、航空航天及民用電子產(chǎn)品研發(fā)等領(lǐng)域，并成為新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、提升傳統(tǒng)設(shè)備性能、降低成本的重要手段和技術(shù)。筆者針對(duì)單片機(jī)教學(xué)中內(nèi)容更新快、課時(shí)少、指令抽象、涉及知識(shí)面廣等教學(xué)難點(diǎn)，進(jìn)行了一些有益的嘗試，并收到較好的效果。

1 單片機(jī)教學(xué)改革的措施

1.1 不斷充實(shí)教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)單片機(jī)發(fā)展的最新成果，不斷充實(shí)單片機(jī)的教學(xué)內(nèi)容。在51系列基礎(chǔ)上適當(dāng)增加16位機(jī)的內(nèi)容；在編程方法上，以匯編為基礎(chǔ)適量增加 C語(yǔ)言的編程方法的內(nèi)容［1］；增加開(kāi)發(fā)調(diào)試平臺(tái)的應(yīng)用和仿真器等內(nèi)容。

1.2 不斷更新教學(xué)方法

采用多媒體技術(shù)，通過(guò)豐富的 Flash演示和視頻課件輔助教學(xué)，把單片機(jī)原理、指令系統(tǒng)等抽象的內(nèi)容形象化、具體化，便于學(xué)生理解；在分析硬件原理中，注重單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)和接口原理的設(shè)計(jì)；在單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，注重結(jié)合實(shí)際電路的子程序設(shè)計(jì)和系統(tǒng)程序的結(jié)構(gòu)，注重系統(tǒng)軟件與系統(tǒng)硬件的結(jié)合、轉(zhuǎn)換和協(xié)調(diào)，注重系統(tǒng)的升級(jí)、容錯(cuò)、降低成本、提高可靠性的方法等。

1.3 精心組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)

單片機(jī)實(shí)驗(yàn)是加深學(xué)生對(duì)理論的理解，同時(shí)又是提高學(xué)生系統(tǒng)應(yīng)用單片機(jī)解決實(shí)際問(wèn)題能力的重要途徑。在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)備的選擇上，不但要和單片機(jī)常用系統(tǒng)相接近，又具有可開(kāi)發(fā)性，我們選用了KT800實(shí)驗(yàn)板，并創(chuàng)新出一套實(shí)驗(yàn)方法。首先在開(kāi)發(fā)調(diào)試平臺(tái)上編寫源程序，經(jīng)編譯獲得目標(biāo)程序，再利用 KT800自帶的在線編程器，將目標(biāo)程序下載到芯片運(yùn)行，不但使實(shí)驗(yàn)高效省時(shí)，易調(diào)試，而且也對(duì)單片機(jī)整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程的各環(huán)節(jié)的基本技能得到了實(shí)踐和掌握。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上，我們安排了構(gòu)成單片機(jī)系統(tǒng)常用的單元，如 4X4矩陣鍵盤、8位數(shù)碼管顯示、流水燈控制、D／A和 A／D變換、散轉(zhuǎn)控制、串口通信等實(shí)驗(yàn)［2］。

1.4 強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié)

結(jié)合電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽和大學(xué)生創(chuàng)新科技項(xiàng)目，開(kāi)展開(kāi)放式學(xué)習(xí)方式，學(xué)生以組為單位，由專任教師輔導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目加大綜合性、實(shí)用性，以典型工程應(yīng)用或近年來(lái)的科研項(xiàng)目為課題開(kāi)展科技小組活動(dòng)，比如，智能報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)、多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)等，學(xué)生從設(shè)計(jì)電路開(kāi)始，到完成整個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)制作的全過(guò)程，培養(yǎng)了學(xué)生系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法以及分析解決問(wèn)題的能力。

1.5 實(shí)行多樣化的考核方式

單片機(jī)課程考核分為理論考試、實(shí)驗(yàn)考核和平時(shí)考核三部分，理論考試成績(jī)占總成績(jī)的 60%，實(shí)驗(yàn)考核成績(jī)占30%，平時(shí)考核占10%。理論考試為每學(xué)期末的閉卷筆試成績(jī)；實(shí)驗(yàn)考核分布在每次的實(shí)驗(yàn)中，教師記錄學(xué)生每次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等；平時(shí)考核是教師在日常教學(xué)中觀察學(xué)生的課堂表現(xiàn)、作業(yè)、回答問(wèn)題等。

1.6 加大實(shí)驗(yàn)設(shè)備投資力度

在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、規(guī)模、設(shè)備方面加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，建立了功能完善的單片機(jī)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室充分利用多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐，建立基于Proteus虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和校園網(wǎng)的虛擬實(shí)踐教學(xué)模式，對(duì)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，起到積極作用。

2 單片機(jī)教學(xué)改革的實(shí)踐

為了培養(yǎng)學(xué)生初步掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的能力，我院根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)和課程的要求，在單片機(jī)教學(xué)中引入課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)。單片機(jī)項(xiàng)目教學(xué)法就是組織學(xué)生真實(shí)地參加單片機(jī)項(xiàng)目設(shè)計(jì)、履行和管理的全過(guò)程，在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中完成教學(xué)任務(wù)［3］。在課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程中，教師要掌握好兩個(gè)方面：一方面，要求訓(xùn)練的課程項(xiàng)目難易得當(dāng)，可以讓學(xué)生每次都有成功的喜悅；另一方面，又要達(dá)到課程教學(xué)要求，培養(yǎng)學(xué)生綜合創(chuàng)新能力。這就要求每個(gè)項(xiàng)目既要包含基本的教學(xué)知識(shí)點(diǎn)，又以現(xiàn)實(shí)的對(duì)象為材料，項(xiàng)目安排呈現(xiàn)遞進(jìn)的過(guò)程，讓學(xué)生在知識(shí)量的不斷積累、提高的過(guò)程中，逐步掌握單片機(jī)的原理及應(yīng)用。在實(shí)踐過(guò)程中，教師先給學(xué)生講解課程項(xiàng)目的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生明確項(xiàng)目的目的和功能，學(xué)生以完成項(xiàng)目為目標(biāo)，通過(guò)任務(wù)驅(qū)動(dòng)去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，學(xué)習(xí)單片機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的過(guò)程，從而具備單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的過(guò)程，從而具備單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的能力。對(duì)于基礎(chǔ)好、興趣高的同學(xué)，適當(dāng)?shù)陌呀虒W(xué)內(nèi)容拓展到紅外發(fā)射與接收、電機(jī)測(cè)速與控制、數(shù)控放大器、數(shù)據(jù)采集、無(wú)線接收機(jī)等方面。同時(shí)通過(guò)組織學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的綜合強(qiáng)化訓(xùn)練，使他們開(kāi)闊眼界，擴(kuò)大知識(shí)面，提高綜合應(yīng)用知識(shí)的能力，為今后就業(yè)勝任工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上單片機(jī)教學(xué)改革的實(shí)施，提高了學(xué)生對(duì)單片機(jī)的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立思考、分析和解決問(wèn)題的能力，增強(qiáng)了學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力和獨(dú)立創(chuàng)新意識(shí)，每年畢業(yè)生中有60%的學(xué)生都能應(yīng)用單片機(jī)技術(shù)做畢業(yè)設(shè)計(jì)，取得較好的教學(xué)效果。

［1］蔡君，劉井利.單片機(jī)教學(xué)改革的探討［J］.廣東技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2007（10）：31－34.

［2］劉新.單片機(jī)教學(xué)改革的思考與實(shí)踐［J］.山東電力高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2009（3）：65－68.

［3］宋錦.單片機(jī)課程項(xiàng)目教學(xué)法的探索和實(shí)踐［J］.武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2006（6）：94－96.

［責(zé)任編輯 賀小林］

Reform and Practice of Single－Chip M icrocom puter Teaching

JIANG NING，F(xiàn)AN Yan－h(huán)u
（College of Physics and Electronic Information，Yan an University，Yan an 716000，China）

The single chip processor is a highly practical application－oriented courses.Combing with teaching practice，this papermakes some beneficial attempts from the teaching contents，teachingmethods practical link and assessmentmethods of the SCM teaching.

single－chip microcomputer；teaching reform；proctice

G421

A

1004-602X（2011）01-0045-02

2011 -03 -10

延安大學(xué)教改項(xiàng)目（YDJG08－24）；延安市項(xiàng)目（2008kg－04）作者簡(jiǎn)介：姜 寧（1983— ），女，陜西臨潼人，延安大學(xué)在讀碩士研究生。