单片机教学改革模式的探讨

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摘 要 单片机是理论与实践结合非常紧密的一门课程，针对目前人才的需求和微控制技术的发展，单片机教学模式改革的必要性迫在眉睫。文章针对传统课堂教学和实践教学存在的理论教学枯燥等存在的问题，从学生的创新能力的培养、教学方法和教学手段改进等方面的措施进行了探讨。

关键词 单片机 教学模式 实践教学 理论教学

中图分类号：G424 文献标识码：A

“单片机原理”课程的教学目标是使学生把单片机作为控制系统的核心部件，具备硬件设计的能力，能根据系统的硬件结构和功能特点，进行程序的设计。单片机的教学改革，根据目前单片机教学的现状以及存在的问题进行分析，根据本学校的专业需要，紧紧围绕培养目标，对教学模式的改革进行探索。所以，在教学过程中，总结教学特点、教学方法和教学规律，找到更适合本学院学生的学习特点，激发学生的学习兴趣，达到更好的学习效果。

1 单片机教学现状分析

1.1 理论教学较枯燥，教学模式较落后

现在，单片机的教学方法，主要是教师通过课堂进行理论讲授，但是实验教学为辅，理论课堂教学的主要内容包括单片机的硬件原理电路的结构设计、汇编指令系统以及汇编语言程序设计、单片机功能部件的电路扩展及软件编程等内容。以上课堂上讲授的内容，基本概念非常抽象，特别是庞大的指令系统、枯燥难以理解和记忆，而且，控制电路的结构复杂，令学生难以掌握。仅仅依靠课堂上的讲授，是很难调动学生的积极性和主动性。结果，导致学生逃离课堂，期末考试伺机作弊等现象。因此，单片机的教学，缺少了一个理论联系实际的平台，无法锻炼学生的动手和实际操作能力。目前，通常采用以教师为中心的填鸭式理论教学模式：“老师讲，学生听”的教学方法，这样，不仅降低了学生学习的学习热情，同时也降低了学生学习的主动性和积极性，导致大部分学生的厌学现象。

1.2 缺乏实践教学创新能力的培养

目前，大多数大中院校侧重于传授理论知识，但忽视了学生的动手能力和实践技能。而且，单片机的大多数实验教学，主要是验证性的实验，缺少有学生自己独自完成的设计性综合实验。虽然，一些院校单片机实验室设备比较先进，其系统的操作说明也比以前更详细。但是，这些设备的先进性，往往使学生缺乏独立思考的能力，再加上固定的硬件电路，实验项目的单一，导致学生的实践和思考的深度和广度，无形中被限制在一个很小的范围内。实践教学不能使学生体会到自己的成就感，不能激发学生的学习热情，更不用说能提高学生的创新能力。

1.3 单片机综合性实验难以开展

传统的实验教学，通常是验证性实验，主要内容是汇编指令的使用和简单的编程，单片机外部扩展电路很少涉及。因而对于包含硬件开发及扩展接口电路的编程设计实验很难开展，学生对实验知识的综合能力比较差，即使安排了课程设计教学过程，学生的自主设计和创造能力也存在着很大的问题。在单片机的实际应用过程中，应用最广泛的是硬件的开发，接口电路的软件编程。缺少积极开展综合性的实验，不利于调动学生的学习积极性，更不利于培养学生的工程意识和解决实际问题的综合能力。

2 单片机教学改革措施

2.1 利用多媒体技术，从感性上升到理性认识

单片机课堂教学，多举出一些实际生活中密切相关例应用实例，比如洗衣机、家用电器，锅炉等控制电路以及控制程序，这样，教学效果就会在无形中大大提高。在授课的过程中，应采用电子课件和动画，这样，一些抽象的基本概念和很难理解的知识点就能生动形象地表达出来，既丰富了课堂教学，提高了授课效率，又调动了学生的学习主动性。与此同时，在课堂上，利用Proteus仿真软件，演示控制电路和程序，使学生真正掌握理论和实践相结合的单片机开发的基本方法和技巧。

2.2 淘汰实验箱，开发单片机学习版

我校单片机实验室，配备了THKSCM-1型单片机实验开发板，具有很多硬和软件实验，如存储器清零、（下转第131页）（上接第90页）P1口的输入和输出、串行数转换并行数、定时器实验及步进电机模拟实验等内容。但在操作过程中，学生只能按实验指导书上硬件电路进行接线，对硬件电路图缺乏足够的认识，而且实验开发板无法携带。由于学生人数较多，实际操作中不可能让每个学生都拥有一台实验开发板。目前，市场上有很多类型的单片机学习开发板，成本低且体积小、功能齐全，现在大多学生有笔记本电脑，给每个学生配一块学习板就可以实现随时随地做实验。

2.3 开发以C语言为主，汇编语言为辅转变

C语言是一种编译型程序设计语言，兼顾了很多高级语言的特点和汇编语言的一些功能，具有自己的书写格式和完善的模块化的程序结构。而且，C语言中具有丰富的库函数，其运输速度较快、编译效率较高，具有很好的可移植性等优点。更重要的，对硬件系统可进行直接控制。汇编语言也有其自身的优点，代码紧凑。运行速度快。但是汇编语言语句抽象，程序结构复杂，编程效率较低。这样，容易造成学生对单条指令明白，但理解整个汇编程序，非常困难。等到自己动手进行硬件编程时，更不知道该如何下手。这样，这种不良现象，长期积累下来，导致大部分学生有这样一种认识：“单片机太难学了”。根据以上现象，要使学生更好地掌握单片机编程，适应企业单片机开发的需求，单片机教学应该以C语言为主，汇编语言为辅，两种语言可以混合编程。

2.4 重视和强调课程设计

单片机实践环节最重要的一个组成部分是课程设计，通过课程设计的实践训练，可以使学生进一步巩固理论知识，更深入了解单片机的系统设计；培养学生的实践和创新能力，是单片机理论学习迈入到实践学习的关键一步。

2.5 考核方式的改革

改变以前纸卷的考试方式，更注重实际能力的考核。考核方式改变之后，单片机课程的考核方式分为三个方面：第一方面包括课堂的出勤率、学习态度和积极参与讨论问题的情况，占总成绩的20%；第二方面是实践能力和设计能力的考核，注重学生的实践技能的考核，占总成绩的40%；第三方面是基本理论的考核，占总成绩的40%。根据考核方式的改革效果，使学生更加重视实验教学，提高了学生的实践能力，提高了教学效率，同时也增强了学生与教师的互动性。

3 结论

单片机是实践性较强的一门课程，根据理论教学和实践教学相结合的教学方式，采用案例、模拟与演示相结合的教学模式，提高了学生的学习兴趣，培养了学生发现问题和解决问题的能力。总结近年来教学过程中的经验，只有在教学方法上不断地改进，及时了解单片机控制领域发展的动态，不断更新理论教学和实践教学，采用先进有效的教学方法和手段，合理安排教学内容，才能提高单片机教学质量。

参考文献

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