【摘 要】單片機原理課程是一門實踐性很強的課程，本文根據(jù)高職院校的特點，以及現(xiàn)存教學問題的基礎(chǔ)上，從教材建設(shè)、教學內(nèi)容、教學方法、實踐教學四個方面對單片機對單片機原理教學進行了一些改革。

【關(guān)鍵詞】單片機 教學改革

單片機是20世紀70年代中期發(fā)展起來的一種大規(guī)模集成電路器件，它把中央處理器、隨機存儲器、只讀存儲器、I/O口以及定時器/計數(shù)器、中斷系統(tǒng)等功能集成在一塊電路芯片上，構(gòu)成一個小而完善的計算機系統(tǒng)。

單片機最早被應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域，由于其功能強、可靠性高、功耗低、價格便宜以及開發(fā)簡單等特點而在國際上得到迅猛的發(fā)展，現(xiàn)如今，其產(chǎn)品種類繁多，應(yīng)用不斷深入，新技術(shù)也層出不窮。目前，在我們生活中的各個領(lǐng)域都能夠找到單片機的蹤跡，從家用的全自動洗衣機、微波爐、錄像機到飛機上的各種儀表的控制、工業(yè)自動化過程的實時控制和數(shù)據(jù)處理以及自動控制領(lǐng)域的機器人、智能儀表、醫(yī)療器械等等都有單片機在里面扮演重要角色，因此，單片機成為眾多工科專業(yè)必須掌握的專業(yè)技術(shù)之一。

為使教學面向國民經(jīng)濟主戰(zhàn)場，我院為機電一體化、應(yīng)用電子、機電設(shè)備維修與管理、檢測技術(shù)及應(yīng)用等專業(yè)相應(yīng)地開設(shè)了單片機課程。

一、單片機教學存在的問題

單片機原理課程是一門理論性和實踐性都很強的學科，學生在學習這門學科的時候，不僅要掌握單片機的基本理論知識，更重要的是要掌握它的應(yīng)用技能。但是，目前大多數(shù)高職院校在實際教學過程中，依然沿用傳統(tǒng)的教學理念——先基礎(chǔ)后應(yīng)用的教學模式：單片機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)——指令系統(tǒng)——單片機的外圍模塊——匯編語言程序設(shè)計——單片機系統(tǒng)擴展技術(shù)——單片機應(yīng)用系統(tǒng)的研制。實驗課往往放在學習完匯編語言程序設(shè)計內(nèi)容之后開展，課時遠遠小于理論教學的課時，實驗教學不但成了理論教學的附屬品，而且實驗教學的方式單一。這種先理論后實踐，把教、學、做分開的教學模式不但使學生在設(shè)計實際應(yīng)用系統(tǒng)時缺乏系統(tǒng)化的思想，而且不能真正培養(yǎng)學生的動手能力。

二、單片機課程教改探索

（一）教材建設(shè)

MCS-51系列單片機的模塊結(jié)構(gòu)比較典型、應(yīng)用靈活，為許多大公司所采納，在國內(nèi)外的單片機應(yīng)用中占有重要地位。為此，當前本科院校及大中專院校均使用MCS-51系列單片機為主體的教材展開學習。然而，這些教材造成了單片機教學工作中的傳統(tǒng)的教學理念。

根據(jù)高職院校著重加強學生動手能力、培養(yǎng)高級實用人才的培養(yǎng)目的，結(jié)合我院學生的特點，通過廣泛教材調(diào)研，選用 “十一五”高職高專規(guī)劃教材《單片機項目教程》。

（二）教學內(nèi)容

該教材以構(gòu)建主義教學理論為指導(dǎo)，主要采用了“以任務(wù)為中心”的教學模式來編排。以任務(wù)為核心，配置為完成該任務(wù)而必須掌握的指令、硬件結(jié)構(gòu)知識、軟件操作知識等，學生在學完這些知識以后完成這一任務(wù)。通過這種方式將學生普遍感到比較困難的該部分知識分解，把一個高的臺階變成若干低的臺階，使學生從一開始就能體會到成功的喜悅，有利于學習的順利進行；在安排其他部分內(nèi)容時，也打破學科體系的束縛，以學生的實際需求為目標。同時，該教材提供了作者所設(shè)計的實驗仿真板、實驗電路板的原理圖和印刷線路板圖等，為學生提供了一個完整的學習環(huán)境。

（三）教學方法

單片機原理課程是一門理論與實踐并重的課程，培養(yǎng)學生解決實際問題的能力和創(chuàng)新能力。按照以往傳統(tǒng)的教與學分開的教學模式，不利于學生學習，所以必須改變教學方式。

1. 建立網(wǎng)站

建立單片機原理課程的網(wǎng)站，網(wǎng)站包含老師上課時候用的課件、課后習題、自測題等豐富的課程資源。老師可以通過這個平臺在網(wǎng)上布置學生作業(yè)，學生也可以同樣在網(wǎng)站上提交作業(yè)。同時，在網(wǎng)站上建立師生互動、討論區(qū)、答疑區(qū)等模塊，方便課后學生能夠及時地通過網(wǎng)絡(luò)和老師溝通，積極與同學一起解決學習中的問題。

2. 創(chuàng)新理論教學

在以往傳統(tǒng)的理論教學的基礎(chǔ)上，加入多媒體教學技術(shù)，通過視頻課件和FLASH演示等教學手段，把抽象的單片機原理、指令系統(tǒng)等內(nèi)容具體化、形象化，使得學生能夠更好地理解。學習硬件原理的過程中，注重單片機應(yīng)用系統(tǒng)和接口原理的設(shè)計；在單片機設(shè)計過程中，需要注重實際電路的子程序設(shè)計和系統(tǒng)程序結(jié)構(gòu)的結(jié)合，同時注重系統(tǒng)硬件與軟件的結(jié)合、轉(zhuǎn)換與協(xié)調(diào)。

3. 考核方式

單片機原理課程的考核采用多元化的考核方法，即把課程考核貫穿到整個學期的教學過程當中。課程成績由理論考核、平時成績、項目考核和課程設(shè)計四個部分構(gòu)成。其中，理論考試采取閉卷筆試的方式出現(xiàn)，占總成績的30%。平時成成績由上課出勤和課后作業(yè)兩項構(gòu)成，占總成績的15%。項目考核根據(jù)課程任務(wù)來進行，項目實施過程的規(guī)范和結(jié)果是否符合要求作為評分的標準，每個項目滿分5分，具體的考核標準見表1。課程設(shè)計主要是考核學生對單片機的綜合應(yīng)用能力，占總成績的15%

（四）實踐教學改革

在單片機的學習過程中，為了讓學生掌握具體的實際應(yīng)用能力，我們學院的老師在原有的綜合實驗室的基礎(chǔ)上，建設(shè)了一個創(chuàng)新實驗室。在實驗室固有的實驗設(shè)備的基礎(chǔ)上，還開發(fā)了基于MCS-51芯片的單片機多功能實驗板，上面集成了LCD、LED、交通燈、A/D轉(zhuǎn)換器、繼電器控制、溫度傳感器、日歷時鐘以及部分擴展口。

結(jié)合電子設(shè)計競賽以及大學生創(chuàng)新科技的項目，把綜合實驗室和創(chuàng)新實驗室作為開放式實驗室，開展開放式學習，供對單片機感興趣的同學使用。同時，我們還支持學生參加各種相關(guān)的科技活動和比賽，并在各類設(shè)計大賽中獲得了優(yōu)異的成績。

三、結(jié)束語

單片機原理課程的目標是培養(yǎng)學生的實際動手能力和解決實際問題的能力，因此科學的教學方法和嚴謹?shù)膽B(tài)度是關(guān)鍵。針對高職院校的特點，在《單片機原理》的教學改革中，提高了學生的積極性，加強綜合實訓和課外實踐。經(jīng)過探索，這種教改方式已經(jīng)取得了一定的成效，競賽獲獎方面有了顯著地改觀。