单片机教学改革的实践与思考

文/韩亚丽

单片机教学改革的实践与思考

文/韩亚丽

本文针对现阶段中专以及高等学校单片机的教学过程中存在学生动手能力相对较差等问题进行分析，在结合实践的基础上，提出了只有在教学实施过程中充分引入课程设计的项目，借助培训教师的专业知识，统一制作有效的印制板，相信编程等相关方法，才能找到一条不断提升教学质量的方法。

单片机；教学改革；分析研究

上世纪在全球历史上都留下了一笔光辉的历史，人类最伟大、现阶段使用最广泛的发明计算机——问世。计算机不但将人从相对较为繁重的脑力劳动中完全解放出来，使更多的人有较多的时间来思考更加深层次的额外难题，另外计算机也有效改变着人类的生活习惯以及生活方式，对产业发展的贡献更是无可取代的。随着计算机的不断发展与科技的不断进步，个人计算机深入到人民群众中，而一种微型计算机，即单片机正在以前所未有的发展速度深入到人们生活与生产的各个方面。用单片机取代数字电路，让电器的生产更加智能化，是时下很多电器发展的大势所趋。

1.单片机教学存在的问题及其现状

随着人们生活与工作的数字化，单片机所发挥的作用也越来越大，而单片机教学效果如何。本文作者通过对相关学校的调查分析发现：几乎所有工科院校的计算机专业学生以及机电类学生全部学习过单片机，同时此类学生对单片机的使用有着自己的看法，不过提到需要借助单片机来研发产品，可以动手的学生几乎没有。现阶段，电子专业毕业的学生其毕业设计课题有很多是单片机使用类的，比如单片机的电机调速控制以及单片机数据信息采集等[1]。此类学生在毕业设计时，利用查找资料以及自己专研等，最终也能够完成一篇不错的论文，不过几乎没有学生能够完成实物设计。也就是说，绝大多数的学生仍然只是停留至纯研发理论基础上，这就导致一门实用性较强的课程和生产实践几乎完全脱离了轨道。

2.课程设计改革实践

理工科学院的所设计的单片机课程设计其改革几乎是前所未有的，要真正完成此项任务需要做好很多工作，本文作者通过研究发现，具体的做法应该经历下面几个阶段。

第一要将学生与老师的思想统一起来，加大对教师的培训力度。参加课程设计的指导教师要真正认清改革的意义以及目的，改革工程中所需要完成的工作，对从来没有参加过研发单片机相关产品的教师要定期或者不定期的组织培训，让教师能够真正掌握单片机研发的所有过程。另外，应该统一制作印制板。其印制板必须有具备一个公共的部分，该部分为MCS51系列中最小的系统，同时能够兼容市场上较为流行的89C2051等芯片，同时还需要有属于自己研发的产品，能够依据学生自身设计好的电路安装有关外围硬件器件，此种做法不但能够有效保证单片机系统可以可靠的进行工作，同时也可以尽可能的发挥学生设计空间[2]。

最后，就是软件编程教学问题。当前我国绝大多数高校的工科毕业生尽管学习过汇编语言，也可以将单片机相关指令背熟，不过涉及到相信编程，很多学生就出现可无从下手的现象。部分学生是从参考书中一段一段抄来的，导致出现生搬硬套的局面，结果其编程根本就不能运行。此时作为指导老师如果出现此类情况，就可以依据下面步骤实施：首先依据设计好的硬件电路和功能要求列写相对较为具体的如见框图；其次，在框图基础上使用汇编语言不断编写程序，指导老师应该根据学生的具体情况具体指导，让学生懂得如何实现初始化，怎样分配地址空间等，要尽可能的帮助学生，合理有效的使用中断程序以及调用子程序，如此就能最大限度的使总程序的长度缩短，提升实时控制性以及可靠性。需要特别注意的是，当出现逻辑措施时，只能在仿真时利用检查RAM数据的改变才能真正反映出来，最后把固化完成的芯片插至系统对其进行试运行，检查最终结果，找出错误以及重新写片，直至成功[3]。

3.单片机教学改革的思考

本文作者通过一个学期的教学设计改革发现，其改革取得了非常好的效果：绝大多数的学生其学习的主动性大大的增强。因为单片机课程设计硬件很多设计到数电知识以及模电知识等，导致学习者回头去学习此类课程时，软件部分会涉及到所谓的汇编语言程序设计方法和单片机指令使用，实际上在汇编时应该能够使用到此类知识，这样在某种程度上说也会促使学生不断学习课本知识，学生对指令的使用技巧也得到了很大的提升：另外也提升了学习者的实际动手能力。在此过程中不但能够提升学习者的焊接技术，同时也能提升学习者布线技巧和怎样把图纸转化成实物，这对学生来说，为以后的毕业设计打下非常好的基础；最后要将教学的中心真正教师转移至学生中去，学习者围绕着教授者中心转，很多学习者自己动手设计软硬件，授课老师应该围绕学习者这个东西不断转动，这也是当前改革的主要目的。实际上单片机课程设计和毕业设计几乎是两码事，所以单片机设计绝对不能代替毕业设计，对其而言仅仅知识补充与过渡。当然在某种程度上说单片机的学习与设计是对毕业设计的提升与促进，作为教师应该冲单片机的课程设计改革中吸取经验，可以联系到别的课程设计中，是否也可以实施以此改革。当然改革的前提并非按部就班，每种课程都有该课程的特点，应该具体问题具体分析。在数电课程设计过程中，不但要尽可能的给出更多的设计课题，同时还应该让学习者实施仿真，之后再到数电实验系统中搭接电路，如此一来不但能够降低设计中弯路的出险率，同时还能够锻炼学习者使用个人计算机的能力。

结语

实际上不管任何电类课程，教师都可以对其实施相似的改革，改革的目的就是不断提升教学质量以及学习者的实践能力。要不断研究社会对当前人才的主要需要，制定全新的教学计划，按照学习者的实际状况，使用切实可行的教学方法，只有这样才能培养出更多的为社会与国家服务的人才。

[1]杨青,管力锐.单片机教学改革探讨[J].桂林航天工业高等专科学校学报.2013(04).

[2]王仙娟.单片机教学拓展的研究[J].浙江水利水电专科学校学报.2012(03).

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2095-9214(2015)03-0166-01

中原工学院信息商务学院)