單片機技術課程教學的教學方法探討

摘要單片機技術課程是機電與電子計算機類專業的一門重要課程，單片機技術在機電一體化、過程控制、家電領域等得到廣泛的應用，因此，學好這門課對機電與電子計算機類專業的學生十分重要。單片機實踐應用強的特點對單片機技術課程教學提出了更高的要求。教師只有不斷改進教學內容、豐富教學手段、提高教學方法、激發學生的學習興趣，加強實踐動手能力的培養，才能取得良好的教學效果，實現教與學的最佳統一。

關鍵詞單片機技術教學方法

中圖分類號:G420文獻標識碼:A

1 單片機技術課程教學的特點、現狀與問題

1.1 單片機技術課程的特點

由于單片機本身結構復雜，涉及的內容多，且功能強大，這使得單片機技術課程具有以下特點。

首先，由于單片機硬件結構復雜、抽象，要掌握它必須要求學生必須具備較強的抽象思維，這就使得學生在熟悉單片機主要結構的基礎上，必須充分理解其各個部件的運行原理和運行關系，從而根本上理解單片機的工作原理和指令的操作或運行過程。

其次單片機指令比較豐富。單片機教學采用的是匯編語言，這是高校教學中最為基礎的計算機語言，每一條指令都和硬件結構緊密結合，學生要掌握它必須字面理解和硬件結構結合起來。①

再次，單片機技術課程教學的邏輯性很強，教學內容廣泛，而且課程各部分內容關系密切，相互滲透。②因此，如果學生如果不能很好的理解單片機的內部結構，那也就很難具有良好的匯編指令的編輯，從而影響匯編程序的設計。

最后，作為一門具有較強應用性和實踐性的課程。學習單片機的目的不僅僅是“紙上談兵”而是要把它應用在生產、生活當中。這使得我們必須把教學與實踐相結合，把生活中單片機的應用融入到教學過程中，加大教學實踐環節的比重，使得學生能學有所用。③

1.2 單片機技術課程教學現狀與問題

首先，單片機技術課程教學的教材和教學內容一定程度上落后于單片機技術的發展。目前許多教材內容比較陳舊，跟不上單片機技術的發展。比如基本原理的比例高于實例的講述;老器件的應用實例的比列高于新器件;課程練習基本上是驗證性的，很少有啟發式、實踐性的。

其次在教學方法上也存在以下幾個問題:一是單片機技術課程的教學以理論教授為主，對一些生動的教學輔助手段如多媒體重視不夠，使得學生失去學習的興趣，從而極大的限制了教學效率的提高。二是實踐教學少且形式缺乏一定的合理性。

當前，單片機相關實驗往往題目往往教師臺前就設計好了是實驗硬件電路和程序，而學生只能按照實驗指導固定的做完規定的實驗，不能有自己的創新和設計，即使有一定的自己設計成分，也占的比例很小。這種實驗教學方法從一定程度上可以讓學生盡快地熟悉和掌握單片機的知識，但不利于培養學生的動手能力、創新能力和獨立解決問題的能力。

2 提高單片機技術課程教學效率的若干方法

針對單片機技術課程的特點和教學現狀，本文認為單片機技術課程教學方法主要應該從以下幾方面入手。

2.1 在理論教學的基礎上強調實用性、實踐性和實效性

教師在教學過程中，對于單片機內容的不同而有所區別。對于那些涉及到應用不多的原理盡量少講，而對那些在實際應用中涉及較多的和通用性較強的則要重點講述。一般來說，學生都學過C語言，因此教師可以在講解單片機時，可以結合C語言，這樣便于學生理解，提高他們的編程能力。另外在涉及到單片機的在芯片選擇上，教師應該讓學生了解常用的單片機芯片，還向他們介紹一些常用的外圍芯片和接口技術，以更貼近工程實際。

2.2 采用合適的課堂導入手段

這里主要介紹實行“項目導入”法。 教師在開始講授新課之前， 可以首先提供給學生一個項目，讓他們以項目為中心進行分析，教師加以適當的引導，逐步引導出將要講解的新知識點。在這里，可以采用平時大家都熟悉的單片機應用項目。比如，在學習單片機結構原理時，由于學生對單片機的理解還不夠深刻，所以在講授單片機的基本概念時(單片機是面向控制使用的計算機這一概念)，可以把一個生活生產中常見的不斷閃爍的信號燈作為項目(如閃爍的報警信號燈)，通過實驗板讓學生了解，P1.0是如何控制1個發光二極管LED的亮滅的。④這便激發了學生的求知欲，產生了繼續探究的動力，學生們就會進一步研究這個問題，產生一些疑問，比如它到底是怎樣使用的呢?單片機要將控制等，那些腳可以用來接等呢?而這些腳又是什么結構呢?等等，從而導出所要講解的內容。而正是由于學生帶著疑問去上課或學習，其學習就能起到事半功倍的效果。

2.3 采用多媒體教學方法

多媒體教學是一種現代化輔助教學手段，它通過圖、文、聲、像等多種形式，能讓學生對所學知識有一個立體的認知，從而可以提高課程教學效率。例如在進行單片機匯編語言的講解時，如果把單片機開發軟件中程序單步運行用多媒體模仿出來，然后將該程序涉及到的相關單元地址、寄存器和位地址以動態圖形表達在指令旁邊。同時把指令的運行情況，數據傳送和存儲都動態形象的表達出來。⑤這樣學生就能比較直觀的了解單片機的整體過程，理解起來也更容易。那么學生的學習積極性會得到很大的提高。

2.4 采用PROTEUS仿真輔助教學方法

單片機是一門實踐性和應用性很強的學科，因此學生在進行理論學習的同時，必須不斷的時間才能真正的理解記憶。所以，加大教學實踐是所有教師必須面對的問題。然而對于有限的實驗室資源，怎樣才能做到充分高效的利用呢?可以利用PROTEUS仿真軟件。PROTEUS是英國L ABCENTER公司開發的電路分析與實物仿真軟件，是一種強有力的教學工具，能夠真實地演示單片機運行的過程和現象，可對設計系統進 行調試、測試與驗證。在理論教學時，通過PROTEUS仿真演示設計效果，能夠為學生提供一個真實感較強的認知平臺，增強學習的積極性。而且PROTEUS軟件提供豐富的元器件資源、儀表資源和調試手段，并具有與匯編、C51等軟件的良好接口。⑥采用PROTEUS仿真軟件進行實驗教學，可以突破傳統的用單片機實驗教學板教學的局限，擴展學生 的思路，提高學生的學習興趣。

2.5 進行多門課程相結合的教學

教師在教學過程中經常碰到這樣的情況:學生們雖然已經學習了單片機技術課程，但是在實踐中卻不會或者難以應用。其中一個重要的原因就是，學生不能結合其他課程的知識來綜合應用單片機知識。對此，教師在授課過程中，應注重將其他課程知識與單片機相關的內容聯系起來。例如，在指導學生學習編程時，要求學生自己對比 C語言與匯編語言在設計程序時有何差異來加深他們對于枯燥難懂的指令的理解。使學生既懂運用匯編語言，又懂運用 C語言編寫單片機的應用程序。

2.6 注重理論和實踐教學的結合

教師應該在理論的講述上，加強實踐教學的環節。根據單片機的理論部分選擇合適的案例，先對案例進行簡單的介紹，分配學生任務，調動學生學習的主動性。把所要講解的理論，穿插到案例的分析中，根據案例進行按需講解。⑦這樣，一方面學生掌握了硬件知識，另一方面也掌握了編程的思路。另外教師還可以指導學生自主的進行一些課外實踐，培養他們的動手能力。

單片機技術課程是一門比較復雜和應用性強的學科，對于學生來說則是一門比較難的專業課程。在教學過程中，教師只有運用多種教學方法，加強實踐教學，激發學生的學習興趣和積極性，培養學生的創造性，才能提高教學的效果和質量。

注釋

①②顏廷秦.單片機教學方法探討.職業技術，2008.8.

③梅麗風等.單片機課程教學改革的探索.遼寧工業大學學報，2008(4).

④⑦李淑萍.單片機教學方法探析.機械職業教育，2003(12).

⑤⑥陳方輝.單片機課程教學方法探討.蘇州工職院，2009.9(3).