单片机教学改革尝试

【摘 要】单片机课程在传统教学方法中重理论轻实践,使得学生感觉本课程抽象而难懂,本文为了使学生真正理解并掌握该课程的精髓,对教学方法进行了初步改革,并试用于教学当中,提高了学生学习的兴趣以及创新能力,教学效果有所提高.

【关 键 词】单片机；项目教学；兴趣

一、分析传统教学方法的弊端

传统的单片机教学循规蹈矩,以教师为中心,先剖析单片机结构及原理,然后是指令系统,接着是汇编语言程序设计,再是系统扩展和设备,所讲内容固化死板.实践教学方面,根据理论所讲的知识内容进行实验验证,这样学生没有成就感,学习很被动,同时还扼杀他们的独立思考和创新能力.

二、不断思索,尝试改革

（1）引进Proteus辅助教学.Proteus是一款电路设计与仿真软件,是一个标准的window窗口程序,系统包括ISIS.EXE（电路原理图设计、电路原理仿真）和ARES.EXE（印刷电路板设计）两个主要程序三大基本功能,重要的是它带有CPU的可编程控制器件的仿真功能,能仿真单片机电路的工作情况,对于可编程器件可外挂各种编译、编辑工具,可直接观察程序运行和电路工作过程和结果,对于单片机教学是一个非常好的演示工具,因此我们重点使用的是ISIS模块.采用Proteus仿真软件进行单片机虚拟实验,克服了传统实验使用实训箱时的一些弊端,如电路完全固定,学生只能用连接线搭接现有电路,操作不当容易损坏器件,实验内容难以更改,学生没有自由发挥的空间等问题.使用仿真软件,学生可以大胆的尝试自己的设计,不必担心元器件的损坏,方便修改实现不同的设计方案,开拓了学生的思路,提高了他们的学习兴趣.（2）由汇编语言过渡到C语言.单片机的程序设计主要有汇编语言和高级语言（如C51）,传统的教学采用的是汇编语言,这是一种面向机器的语言,与硬件资源关系密切,主要实现对硬件的输入输出、工作方式设定,并依赖于具体的计算机,不能通用,无法在各种计算机之间相互移植.汇编指令较多,记忆的多,代码不够直观,对硬件的了解程度要求高,实现方式的写法和硬件的限制对多数学生来说是难题.而C语言是接近于人类自热语言的语言,是面向问题的语言,具有良好的可读性、可移植性（不依赖于具体的计算机）和基本的硬件操作能力.能实现低级语言的大部分功能（如直接访问内存物理地址、进行位操作等）,运算符和数据结构丰富,语法限制不太严格,程序设计自由度大,学生易懂,可以将自己的想法用C语言很好的编写出来.程序的编写主要采用美国keil公司开发的uVersion软件,它集编辑、编译（或汇编）、仿真调试等功能于一体,学生易于操作应用,可以编译检查语法错误,将编写好的程序生成HEX文件加载到仿真单片机中运行,边调试边修改程序,直至达到满意的效果.（3）虚实结合的项目教学法.采用项目教学法,需要教师对该课程有很强的驾驭能力,能够根据相关的理论知识设计好合适的实验项目,由简单到复杂,并能灵活改动项目,使其变得较容易或复杂,以便适应接受能力不同的学生,尽量使多数学生跟上任务安排的节奏,鼓励他们自由发挥.而授课方式则采用集中授课,对于初次接触单片机的学生来说入门很重要,所以第一个项目可以分成几个任务来完成,由浅入深,逐步增强学生的信心,充分调动了他们学习的热情,促使他们主动收集一些信息,增强了积累知识和自主学习的能力.在教学组织中,教师首先明确任务要求,简单阐述所需运用的资讯内容,然后由学生分成几个小组进行计划,小组成员提出自己的想法,设计出系统结构框图,根据系统框图绘制电路原理图和程序流程图.教师审核各小组制定的方案,分析各方案的优缺点,指出存在的问题,学生进一步完善方案,在实施过程中,学生首先要利用Keil软件编写控制程序,然后在Proteus仿真软件中画出电路仿真图,加载程序,仿真运行调试,直到实现最终目的,根据所发元件进行硬件电路制作,最后进行检查评估.

三、考核方式

考核不能凭一份答卷成绩来定学生学的好或者不好,我们注重学生在整个项目过程掌握了多少内容,掌握的深浅程度和灵活应用的能力,所以学生平时完成项目的成绩占50％（主要包括对资讯的学习和理解,方案设计与实施,项目实施,成果展示报告等五项内容）,期末考试成绩占50％,既注重他们平时学习的态度,又注重他们的综合水平,避免了学生在学的过程松懈的现象.

本文通过试行以上提出的改革方案,提高了教学效果,激发了学生学习的热情,使得他们的潜能得以自由发挥,思想不再受约束,为了能够跟上单片机更新发展的步伐,我们将不断思索教学方法,努力为学生营造良好的学习氛围,让他们能够学以致用,实现学业与就业岗位的紧密结合,为学生以后走上工作岗位打下良好的基础.