袁澤明 高銳敏

【摘 要】《單片機(jī)開(kāi)發(fā)技術(shù)》課程具有工程性、綜合性、應(yīng)用性很強(qiáng)的特點(diǎn)。以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果、促進(jìn)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力為目的，首先就如何學(xué)習(xí)匯編和C51及Proteus仿真軟件等對(duì)教學(xué)內(nèi)容做了合理安排，而后提出了教學(xué)中存在的難點(diǎn)和問(wèn)題，并就這些問(wèn)題分別提出解決的辦法。通過(guò)這種教學(xué)模式，使本門(mén)課程從苦學(xué)、難學(xué)變成了樂(lè)學(xué)、好學(xué)，而且還能有效的培養(yǎng)學(xué)生的科研素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】單片機(jī)開(kāi)發(fā)；教學(xué)改革；實(shí)踐教學(xué)；科研素養(yǎng)

《單片機(jī)開(kāi)發(fā)技術(shù)》是計(jì)算機(jī)、電學(xué)、自動(dòng)化等專業(yè)的一門(mén)核心課程，是一門(mén)綜合性、實(shí)用性和工程性都很強(qiáng)的設(shè)計(jì)性課程。對(duì)于要從事工程設(shè)計(jì)、電子開(kāi)發(fā)的同學(xué)而言，是一門(mén)很有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的課程。對(duì)于學(xué)生知識(shí)能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)具有承前啟后的作用。《單片機(jī)開(kāi)發(fā)技術(shù)》課程應(yīng)重在培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力、編程控制能力、以及創(chuàng)新能力[1]。

根據(jù)多年的《單片機(jī)開(kāi)發(fā)技術(shù)》課程教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，作者認(rèn)為教師的教學(xué)應(yīng)與學(xué)生的發(fā)展需求相一致。學(xué)生學(xué)習(xí)的目的是“用”，那么在教師的教學(xué)計(jì)劃里就必須探討如何使學(xué)生能學(xué)以致用。結(jié)合實(shí)際應(yīng)用的教學(xué)模式，不僅能提高學(xué)生對(duì)課程的認(rèn)知能力，而且能很快的提高學(xué)生學(xué)習(xí)這門(mén)課的興趣，使同學(xué)們能根據(jù)實(shí)際應(yīng)用加深對(duì)理論課程的理解，有助于同學(xué)們進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)研究。為此，如何有效的實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)與實(shí)踐設(shè)計(jì)等應(yīng)用的相互促進(jìn)是一個(gè)非常值得探討的問(wèn)題。

1 課程教學(xué)內(nèi)容的合理安排

為了讓學(xué)生對(duì)這門(mén)課產(chǎn)生足夠的興趣，在每學(xué)期的第一節(jié)課我都會(huì)拿著自己設(shè)計(jì)的單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)物，如多波段收音機(jī)、時(shí)鐘[2]、電子狗、MP3等。通過(guò)實(shí)物分解和安裝及多媒體課件的多方位、多角度演示，給同學(xué)們講解什么是一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)，如何實(shí)現(xiàn)一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，讓同學(xué)們首先對(duì)單片機(jī)課程及設(shè)計(jì)有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)。通過(guò)對(duì)不同部件的硬件展示和程序模塊功能的講解，使同學(xué)們明白這學(xué)期要講什么內(nèi)容，這些內(nèi)容之間有什么聯(lián)系，應(yīng)該如何學(xué)習(xí)這些內(nèi)容。這樣在第一節(jié)課同學(xué)們就明白了本課程包含三大部分內(nèi)容[3]。第一部分，是單片機(jī)的基礎(chǔ)部分，包括單片機(jī)的硬件體系結(jié)構(gòu)與指令系統(tǒng)。第二部分，是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的各種接口設(shè)計(jì)，除了要很好地掌握硬件接口電路設(shè)計(jì)外，關(guān)鍵還是要很好地掌握如何編寫(xiě)控制接口的程序。第三部分，是應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)，它是前兩部分內(nèi)容的綜合利用，并要求學(xué)完本課程后每位同學(xué)也都要自己設(shè)計(jì)出一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)。

因?qū)W生層次不同、專業(yè)不同、課時(shí)也不同，所以對(duì)匯編和C51的學(xué)習(xí)安排是一個(gè)討論很多的問(wèn)題。由于課時(shí)問(wèn)題，很少有學(xué)校能把二者都詳細(xì)的講解，但二者又各有其優(yōu)勢(shì)，不能清楚地說(shuō)只學(xué)哪一種好。我們計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)C語(yǔ)言、Java語(yǔ)言、部分學(xué)生還選修過(guò)C#，他們的軟件編程能力相對(duì)較強(qiáng)，所以我把大多時(shí)間用來(lái)講他們不熟悉的匯編，并且讓他們用較多的時(shí)間結(jié)合硬件原理圖寫(xiě)程序。對(duì)于C51的學(xué)習(xí)，我不會(huì)像那些一流的學(xué)校一樣完全交給學(xué)生去自學(xué)，但也只講C51和標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言的不同點(diǎn)，然后指定一些資料讓他們自學(xué)相關(guān)內(nèi)容，并要求他們用C51重做那些用匯編做過(guò)的題目。這樣，他們從自己編寫(xiě)程序的訓(xùn)練中明白了匯編和C51的優(yōu)缺，節(jié)省了單片機(jī)統(tǒng)一學(xué)習(xí)的課時(shí)，也提高了自己的自學(xué)能力。大多數(shù)學(xué)校的學(xué)生都學(xué)過(guò)C語(yǔ)言，所以也可據(jù)此調(diào)整，合理安排匯編和C51的學(xué)習(xí)。

Proteus等仿真軟件[4]的講解也是各高校單片機(jī)課程探討較多的一個(gè)問(wèn)題。我認(rèn)為如果時(shí)間充裕的話，Proteus等仿真等軟件的講解是完全有必要，至少給同學(xué)們簡(jiǎn)單的講解其功能和使用，讓有興趣的學(xué)生可以自己學(xué)習(xí)。這樣學(xué)生才可能在各種電子競(jìng)賽和自己的設(shè)計(jì)中得心應(yīng)手。為促進(jìn)學(xué)生自學(xué)，可把這些內(nèi)容在期末成績(jī)的平時(shí)成績(jī)中加以體現(xiàn)，所占分值比例當(dāng)然可視具體情況而定。

要想讓學(xué)生很好的學(xué)習(xí)這門(mén)課，并最終具有開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的能力，所要學(xué)習(xí)的東西確實(shí)不少。所以，教師必須合理安排自己的教學(xué)內(nèi)容，給學(xué)生明確指出需要自學(xué)的資料，并通過(guò)各種方法提高同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣，通過(guò)各種途徑提升同學(xué)們學(xué)習(xí)的動(dòng)力。

2 教學(xué)中存在的難點(diǎn)和問(wèn)題

很多學(xué)生認(rèn)為單片機(jī)課很難學(xué)，特別是入門(mén)時(shí)非常難。原因何在？

第一，源自于單片機(jī)課程本身。單片機(jī)開(kāi)發(fā)是一門(mén)綜合性很強(qiáng)的技術(shù)，單片機(jī)的開(kāi)發(fā)者除了要學(xué)好單片機(jī)課程外，還必須要有扎實(shí)的電路設(shè)計(jì)功底和很好的語(yǔ)言編程的能力，同時(shí)還要學(xué)習(xí)軟硬件仿真及其他開(kāi)發(fā)測(cè)試設(shè)備等的原理和使用。所以，和其他課程相比，單片機(jī)開(kāi)發(fā)者需要軟硬件的綜合知識(shí)，并能加以應(yīng)用。

第二，單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論教學(xué)進(jìn)度上存在著“異步性”。即學(xué)生必須學(xué)習(xí)一定的軟、硬件知識(shí)，掌握一定量的單片機(jī)理論知識(shí)后，才能從事相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。所以，如何合理安排理論課和實(shí)驗(yàn)課是一個(gè)問(wèn)題。

第三，理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐應(yīng)用脫節(jié)。有些教師不注重實(shí)踐教學(xué)和理論教學(xué)的緊密聯(lián)系，認(rèn)為學(xué)生首先要把理論掌握好，然后才能做實(shí)驗(yàn)，而不是在理論課程中拿出實(shí)際的設(shè)計(jì)例子邊分析邊講解，致使學(xué)生在理論學(xué)習(xí)中因沒(méi)實(shí)際應(yīng)用例子而難以理解相關(guān)知識(shí)，最終在實(shí)驗(yàn)課程中感覺(jué)無(wú)從下手，不知自己要做什么，有什么用途和意義。所以，如何達(dá)到理論課程和實(shí)驗(yàn)課程的相互促進(jìn)是一個(gè)非常值得研究的問(wèn)題。

第四，學(xué)校和教師對(duì)單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)的重視程度不夠，導(dǎo)致學(xué)生也忽視課程的實(shí)際應(yīng)用，最終導(dǎo)致學(xué)生常出現(xiàn)“高分低能”的現(xiàn)象?！秵纹瑱C(jī)開(kāi)發(fā)技術(shù)》是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，真正的學(xué)習(xí)是要到達(dá)學(xué)以致用的。所以，如何使學(xué)生產(chǎn)生刻苦學(xué)習(xí)的動(dòng)力，能自己設(shè)計(jì)出單片機(jī)系統(tǒng)是一個(gè)很有現(xiàn)實(shí)意義問(wèn)題。

3 對(duì)教學(xué)中存在問(wèn)題的幾點(diǎn)思考

根據(jù)以上提出的問(wèn)題，結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出以下體會(huì)。

第一，學(xué)校對(duì)學(xué)生的專業(yè)或方向課程都要合理的安排施教梯隊(duì)。一般，學(xué)校安排的教學(xué)計(jì)劃能考慮到課程知識(shí)的遞進(jìn)性和延伸性，但在具體的每門(mén)課的教學(xué)中，往往又被教師人為地割裂開(kāi)，使學(xué)科之間產(chǎn)生間隙，造成學(xué)生不能把這些課程很好的銜接在一起，也不知道學(xué)習(xí)這些科目到底有什么用，用在哪里，更不知道該如何使用所學(xué)的知識(shí)做出相關(guān)設(shè)計(jì)。比如，《C語(yǔ)言》和《電子技術(shù)》等是《單片機(jī)開(kāi)發(fā)技術(shù)》課程的基礎(chǔ)，這就需要這些基礎(chǔ)課程的老師在授課時(shí)也盡可能的聯(lián)系更多的實(shí)際應(yīng)用，使學(xué)生能把自己相關(guān)的學(xué)科課程聯(lián)系起來(lái)，不至于到學(xué)習(xí)單片機(jī)課程時(shí)感覺(jué)內(nèi)容很多，知識(shí)很難。