浅谈单片机教学改革的五大关键点

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇浅谈单片机教学改革的五大关键点范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：针对当前《单片机原理与应用》课程在教学中存在的弊端，本文从五大关键点着手，分析教学改革在课程设置上应具有系统性，实验内容上具有导向性，课设难度上应该具有阶梯性，课堂效果上应该具有互动性，教学内容上应该具有时代性，并针对五大关键点提出具体的改革措施和方法。

关键词：单片机；教学改革；实践性环节

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）32-0022-02

一、引言

《单片机原理与应用》课程是我国高等院校在电气类、信息类、自动化类、计算机类专业普遍开展的一门必修课程。其主要特点在于原理简单、基础性强、实践性强；为学生进一步学习嵌入式等相关课程提供了重要基础；对培养学生实践动手能力，提高就业竞争力具有重要的现实意义。目前单片机教学存在着一系列问题：课程系统性不强，导致学生不明白该课程在整个培养方案中的意义，也无法理解单片机与微机原理、嵌入式等课程之间的联系；课程某些内容陈旧，验证性实验无法吸引学生，学生在实验过程中完全照搬指导书，没有发挥主观能动性；学生基础参差不齐，导致在实验或课程设计环节，基础良好的学生感觉无挑战性，而基础薄弱的学生却感觉吃力。因此，对单片机课程的改革必须从全局出发，从课本到实验，从课堂到课外，从理论到实训，以保证学生在学习过程中打下扎实的基础，真正理解和体会实践的重要意义。针对上述问题，本文从课程设置、实验内容、课设难度、课堂效果、内容更新五大方面，分析了单片机课程改革的措施和方法。

二、单片机课程改革的五大关键点

1.课程设置――课程系统性。在学生所学习的专业课程中，一般将《微机原理与接口技术》课程作为《单片机原理及应用》的基础先修课程。两门课程在内容上存在着必然的联系性，但同时也有着一定的重复性。例如，在两门课程中相同或相似的内容有：①计算机基础知识；②汇编语言与指令；③程序设计流程；④输入输出接口；⑤中断系统；⑥定时计数器。这些内容根据硬件系统会有区别，但是大同小异，原理相似。若两门课程都详细讲解这些内容，对课时会造成一定的浪费，且微机原理所述的80x86系统如今在实践性方面逐渐淡化。如今，不少高等院校对培养方案进行了改革，要求加强实践性环节以及个性化培养，客观上要求理论课时减少，而实践课时增加。因此，把具有紧密联系的课程进行整合，是强调课程系统性的必然手段。例如，在培养方案的制定上，可以将微机原理课程适当缩减，而将重要内容放入单片机内进行精讲，同时把缩减的课时作为单片机的实验、课程设计的补充。从而，解决课程内容的重复性问题，学生在学习的过程中，理论理解更深刻，实践能力也得到加强。

2.实验内容――实验导向性。单片机课程为学生参加各种电子设计大赛打好了基础，反过来，我们也应思考，电子设计大赛对单片机课程有何指导作用。电子设计大赛由于其设计性、创新性、实用性、严密性等特点成为检验学生动手能力的一项指标。从历年全国电子设计大赛试题中，我们不难发现，竞赛题目其实也来源于常见的单片机系统设计，例如信号发生器、无线呼叫器、开关稳压电源等。但是其要求更高。任务要求分成两个部分：①基本要求；②发挥要求。基本要求是对学生技术基础的检验，能否完成总体设计，达到基本性能。发挥要求是对学生创新精神和严谨态度的检验，能否注重细节，追求卓越，更胜一筹。

电子设计大赛为单片机课程的实验提供了导向性。如何利用电子设计大赛内容来指导单片机实验的内容呢？我们可以考虑以下方法。①在单片机课程的实验中，我们可以把竞赛的题目简化作为实验的内容；②对课程实验也提出基本要求和发挥要求，以适应学生的不同梯度和个性化发展；③把综合的题目分成若干个模块，交由多个学生完成，培养学生团队精神；④在简单的系统上，要求学生增加功能或完善性能。

3.课设难度――课设阶梯性。单片机课程设计属于学生集中实践环节，在此环节中，对学生的理论知识和动手能力以及思维拓展有着较高的要求。然而学生的专业基础参差不齐，对课程的兴趣爱好也不一致，因此，对学生提出统一要求，会造成部分学生丧失学习的信心，同时某些能力突出的学生也不能得到充分的发挥。为此，对课程设计进行阶梯性设计是单片机教学改革的又一关键点。

鉴于以上分析，我们将课程设计的题目进行难度分级：①基本要求。此环节要求学生掌握课程基础即可完成，以验证性实验为主，例如，以简易的直流电源为题，要求学生输出指定的电压和电流值，用数码管显示。此类要求来源于课堂例题的延伸，只要有一定的学习基础，基本可以完成，适用于基础薄弱、信心不足的学生。②扩展要求。此环节要求学生在掌握课程基础的条件下，进一步强化能力，发挥主观能动性，拿出严谨的态度，要求功能更强，性能更好。例如，同样以简易的直流电源为题，要求输出电压在0-9.9V之间的任意一个值，此题目在基本要求的基础上增加了可调可选的要求，让学生在原有的模块上加以改进，培养自己的思维，适用于成绩中等、易于引导的学生。③多课程结合。此环节要求学生把多门课程的基础打牢，发挥创新性，完成一项具有交叉意义的任务，例如用自动扫描代替人工按键，又如让学生思考自己设计的直流电源可以用在哪些地方，把自制的电源加装到玩具小车或简易风扇等上面，让课程设计的作业从一个模块升级为一个可用的物品。这适用于能力较强，兴趣浓厚的学生。

4.课堂效果――课堂互动性。单片机课程的精髓在于其实践性，如果课堂上只是照本宣科，没有互动，很难吸引学生。课堂上在传授基本原理和基本方法后，应该增强与学生的互动。减少无效劳动，删去无效环节。而互动环节不一定是提问与回答的方式。可以将多种互动方式引入课堂。①课堂大讨论。文科类课堂经常进行课堂大讨论，各自发表自己的观点，这种课堂大讨论也可以进入单片机课堂。以一个设计题目为例，各自提出自己的设计方法，并对他人的方法的利弊进行分析。②学生上讲台。课堂的演讲者不一定是教师，有时候让学生上台介绍某些章节的内容，教师再进行补充可以起到很好的效果。学生在讲解过程中印象更深刻，对于理解上的错误，也能引起其他人的注意。教师能够充分调动学生的积极性和学习兴趣。③集体动手参与。对于某些单片机小程序，可以在课堂上用多媒体进行演示，同时邀请学生来进行修改，不同的学生会有不同的思路，最后运行的结果也有区别。学生集体动手的参与感，可以活跃课堂气氛，也将单片机该门课程的实践性体现得淋漓尽致。

5.内容更新――内容时代性。随着技术的迅猛发展，单片机技术已经相当成熟，硬件接口丰富，软件编程方便，单片机的型号也非常繁多。本科教学一般以89C51作为经典型号来讲解其开发过程，然而其接口并不是很丰富，内存也比较有限，在课程中，我们可以穿插介绍很多其他型号的单片机，为学生补充更富有时代性的教学内容，拓宽学生视野。又如，存储器这一章节在介绍常见的外存储器时，课本一般提到磁带、光盘、软盘等。而这些存储器随着时代的发展慢慢淡化出人们的视野，而新一代的各种存储器却随处可见，例如TF卡、SD卡等，还有各种高技术含量的存储器，如蓝光光盘、SSD等。这些内容应该为学生所了解，因此教学中可以通过多媒体的方式，介绍各种联系实际的新产品和新技术。

三、结束语

单片机课程是一门实践性很强的课程，其改革包括理论教学、实践教学等多个环节。本文从课程系统性、实验导向性、课设阶梯型、课堂互动性、内容时代性五个方面介绍了单片机教学改革的思路，提出了针对课程设置、课堂效果、实验、课程设计等多个环节的改革方法。通过改革来使课程焕发新的活力，提高学生学习的兴趣，在实践中锻炼能力，以适应社会发展的需要。