【摘 要】單片機(jī)已成為現(xiàn)代電子系統(tǒng)中重要的智能化工具。諸多領(lǐng)域都離不開單片機(jī),其使用率和普及率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了其他類型的計(jì)算機(jī)。因此《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程也在職業(yè)院校的電子類、電氣類等專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃中有著特殊的地位,但是我們的學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性并不強(qiáng),文化成績(jī)并不理想,學(xué)生如何能夠?qū)⒗碚撝R(shí)與實(shí)踐技能有機(jī)的結(jié)合起來,既鍛煉操作技能,也鞏固理論知識(shí)?如何能使學(xué)生真正快捷的學(xué)好單片機(jī)知識(shí),設(shè)計(jì)相應(yīng)的硬件、軟件系統(tǒng)?因此豐富單片機(jī)的教學(xué)形式順應(yīng)了需求,更好的使學(xué)生將所學(xué)到的理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為適應(yīng)社會(huì)發(fā)展潮流和就業(yè)需要的實(shí)際能力。
【關(guān)鍵字】單片機(jī) PROTUES KEIL
學(xué)生要真正學(xué)好單片機(jī),一是在于學(xué)生的興趣愛好,更重要的是有良好的教學(xué)方法。教師啟發(fā)誘導(dǎo)的好,學(xué)生的注意力就集中,聽課情緒就高漲,課堂氣氛就活躍,反過來又會(huì)激發(fā)教師的講課情緒,形成快樂講課、快樂學(xué)習(xí)的良性局面。教師在傳授知識(shí)的同時(shí),必須注重學(xué)生各種能力培養(yǎng),特別是自學(xué)能力、邏輯思維能力、獨(dú)立分析解決問題和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)只講理論,枯燥無味,學(xué)生不愿意學(xué),學(xué)不明白,采用實(shí)物演練,需要的設(shè)備較多,而且較昂貴,一旦學(xué)生使用不當(dāng)就會(huì)損壞,因此很多學(xué)校都沒有配備單片機(jī)教學(xué)設(shè)備,或者配備了又不敢過多的讓學(xué)生使用?;谶@種情況,模擬仿真得到了很好的應(yīng)用,采用proteus和keil軟件的結(jié)合,使用proteus軟件繪畫硬件電路,使用keil軟件編寫軟件程序,在機(jī)房供學(xué)生練習(xí)。得到了較好的效果。
一、做好課題引入,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
單片機(jī)的第一節(jié)課很重要,是激發(fā)學(xué)生興趣的重要一步。在第一次授課時(shí),我采用電腦演示日常生活中常見的單片機(jī)控制系統(tǒng),比如:最基礎(chǔ)的用單片機(jī)來控制發(fā)光二極管閃爍,讓學(xué)生聯(lián)想到霓虹燈的閃爍等等。這樣既直觀,又容易激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)的積極性,也能較好的樹立學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)的自信心。讓學(xué)生建立“單片機(jī)這門課也是很有趣、很實(shí)用的一門課”這樣的第一印象。
二、讓學(xué)生動(dòng)手操作,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性
為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,我采用在機(jī)房授課,教會(huì)學(xué)生學(xué)會(huì)Protues軟件以及Keil軟件,讓學(xué)生自己動(dòng)手操作。Protues軟件是目前非常好的仿真單片機(jī)的工具軟件,它是英國(guó)Labcenter electronics公司出版的工具軟件,它能仿真單片機(jī)及外圍器件。Proteus軟件可以實(shí)現(xiàn)原理圖布圖、調(diào)試、單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真以及切換到PCB設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì),是目前唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái),受到了從事單片機(jī)教學(xué)的教師、廣大單片機(jī)的愛好者以及致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的工作者的青睞。Protues軟件中的處理器模型支持8051、AVR、ARM、8086和MSP430等。在編譯方面,它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯。在單片機(jī)的教學(xué)中使用Keil軟件編譯。Keil軟件是美國(guó)Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)軟件開發(fā)系統(tǒng)。在教學(xué)過程中,我采用匯編語言編寫程序,匯編語言保持了機(jī)器語言的優(yōu)點(diǎn),具有直接和簡(jiǎn)捷的特點(diǎn)。對(duì)于初學(xué)者,所學(xué)的并不是很難,而匯編語言能更好的讓學(xué)生理解,通過進(jìn)一步的學(xué)習(xí),隨著難度的加深,C語言的學(xué)習(xí)也是很有必要的。
在教學(xué)過程中,讓學(xué)生通過keil軟件編寫程序并編譯生成hex文件,再利用proteus畫出原理圖,導(dǎo)入程序的hex文件,模擬運(yùn)行電路,這樣使學(xué)生能直觀的理解電路,而且課后只要學(xué)生有電腦就可以隨時(shí)進(jìn)行練習(xí)。當(dāng)然,剛開始給學(xué)生的任務(wù)不能太復(fù)雜,以簡(jiǎn)單易懂,又能將單片機(jī)的知識(shí)融合進(jìn)去為宜。比如,要求學(xué)生設(shè)計(jì)調(diào)試單片機(jī)控制一個(gè)發(fā)光二極管的閃爍。這樣既能學(xué)到Protues軟件、Keil軟件的使用,又能學(xué)到單片機(jī)的傳送類指令的應(yīng)用。通過實(shí)踐證明,這樣的教學(xué)能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)的積極性,并且達(dá)到了事半功倍的效果。
三、由易到難,舉一反三,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力
在設(shè)計(jì)單片機(jī)控制的課題時(shí),最難的也是最重要的部分是軟件部分的設(shè)計(jì),對(duì)于匯編語言的指令系統(tǒng),共有111條指令,如何學(xué)會(huì)這些指令并運(yùn)用好,這是教學(xué)過程中的一大難題。我在教授學(xué)生指令時(shí),一方面通過案例的講解,讓學(xué)生通過形象直觀的案例來學(xué)習(xí)其中的指令,并在此基礎(chǔ)上逐步增加難度。案例的講解積累到一定程度,我就讓學(xué)生自己來編寫程序,先編寫之前學(xué)習(xí)過的一些案例,編寫好了讓學(xué)生結(jié)合之前設(shè)計(jì)好的硬件系統(tǒng),使軟件與硬件結(jié)合起來,驗(yàn)證自己所編寫的程序,并讓學(xué)生演示自己的成果,對(duì)于有自己的想法,編的成功的學(xué)生給予鼓勵(lì)。通過簡(jiǎn)單程序的編寫,學(xué)生也積累了一定的知識(shí)量,接下來逐步加大難度,讓學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)單片機(jī)。
如:一開始學(xué)習(xí)的是單片機(jī)控制一個(gè)發(fā)光二極管閃爍,接下來控制更多的二極管閃爍,比如8個(gè),在之前的基礎(chǔ)上,提問學(xué)生,給予學(xué)生適當(dāng)?shù)奶崾?,讓學(xué)生自己編寫,先編寫一種情況,然后給出正確答案、講解,接下來提問學(xué)生有沒有其他的情況,讓學(xué)生做到舉一反三。最后提問學(xué)生能否將這些情況結(jié)合起來,讓學(xué)生聯(lián)想霓虹燈的閃爍,這就使單片機(jī)的應(yīng)用上升一個(gè)臺(tái)階,同時(shí)也學(xué)習(xí)了循環(huán)類的指令。在授課過程中一定要注意鼓勵(lì)做錯(cuò)的學(xué)生。
最后,想講的是我們教師要?jiǎng)偃螁纹瑱C(jī)的教學(xué),教好學(xué)生,就要具備嫻熟的實(shí)踐技能和扎實(shí)的理論功底,這就要求我們教師要經(jīng)常參與實(shí)踐活動(dòng);在教學(xué)過程中,我們還需要靈活應(yīng)用教學(xué)方法和教學(xué)藝術(shù),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,挖掘?qū)W生學(xué)習(xí)的潛力。通過實(shí)踐證明,對(duì)于單片機(jī)的程序設(shè)計(jì),一定讓學(xué)生做到舉一反三,并通過自己動(dòng)手操作、調(diào)試來看到最后的結(jié)果,把老師主動(dòng)的教轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生自主的學(xué),這樣就能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)的積極性,從而學(xué)好這門課程。