C語言中融入單片機部分內容的教學改革探討*

廖秋香　姚高華　鄒木春　李琛（梧州學院信息與電子工程學院，廣西梧州543002）

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C語言中融入單片機部分內容的教學改革探討*

廖秋香姚高華鄒木春李琛
（梧州學院信息與電子工程學院，廣西梧州543002）

摘要：對電子、通信、自動化類專業學生來說，C語言程序設計和單片機是兩門密切相關的課程，可目前大部分高校電子類專業學生在學習C語言程序設計過程中，完全沒有涉及到單片機的相關知識，導致學生學習C語言的目的性不強，興趣不高，學習效果不是很理想。針對這個問題，探討在C語言程序設計課程的教學過程中，分階段加入單片機的部分內容，讓學生清楚明白C語言控制硬件的整個過程。同時在教學模式和教學手段上進行對應改革，對學生今后的專業學習打下堅實的基礎，同時也為全國、全區大學生電子設計大賽，畢業設計，課程設計，課外電子制作等打下基礎。

關鍵詞：分階段；教學模式；教學手段

Abstract:For students majoring in the electronics, Communication engineering, and Automation, the C language programming and Microcontroller are two closely related courses. But most of the university students of electronics specialty do not relate to the knowledge of the microcontroller in the study of the C language programming, which affects the learning purpose, learning interests and learning effects of students in the study of the C language. To solve this problem, this paper proposes that the microcontroller knowledge should be added in stages in the teaching of the C language programming, so that the students understand the whole process of the C language controlling hardware. At the same time, reform should be carried on in the teaching mode and teaching method in order to lay a solid foundation for students' professional learning ,the national or the regional electronic design competition for college students, graduation design, curriculum design , and extra-curricular electronic production, etc..

Keywords:in stages; teaching mode; teaching method

一、概述

對于電子、通信、自動化類專業學生來說，C程序設計和單片機是非常核心的兩門相關課程。梧州學院自2003年第一次參加全國大學生電子設計大賽以來，一直采用C語言作為單片機的編程語言，每年的畢業設計，絕大部分的學生也是采用C語言作為其芯片控制語言，兩門課程的掌握情況將直接關系到學生就業[1]。

就我院電子類專業目前的課程開設情況來看，C語言作為專業基礎課一般在大一下學期開設，而單片機作為專業方向限定選修課要在大三上學期才開設。兩門課程間隔時間太長，導致本來緊密相關的兩門課程出現了嚴重的脫節。學生在學習C語言課程中，采用的是易云飛的《C程序設計》作為教材。該教材重在介紹C程序設計的基本結構，基本語法，函數，指針，文件操作等相關內容，強調編程的基本規范和技巧，完全沒有與硬件結合的相關內容。而對于電子、信息、自動化類專業學生來說，學習C語言只清楚用C處理一些數據，掌握了一些編程的技巧。對于C語言如何控制硬件，如何和單片機聯系起來沒有一個感官的認識，就不能真切的體會到C語言作為嵌入式系統的編程語言所帶來的影響和效果，導致學生編程積極性不高，教學效果不是很好。

本文探討如何更有針對性的面向電子、信息、自動化類專業的學生開設C語言課程，如何在C語言課程中合理的融入部分單片機的教學內容，如何有效的對C語言教學內容進行改革，力求最大限度的調動學生編程的興趣，進而調動學生對整個專業的學習興趣。同時也為全國、全區電子設計大賽，畢業設計，課程設計，課外電子制作等打下堅實的基礎。

二、教學改革目標

通過改革，使大部分的學生能掌握C語言的相關編程的基本知識，具有一定的編程和調試程序能力。同時學生也能掌握單片機的接口電路的基礎知識，能用C語言進行一些簡單的單片機控制程序的編寫，對于C語言如何控制硬件有深刻的理解和體會。

三、教學改革的主要內容

教學改革主要從教學內容，實驗教學案例的選擇，教學模式，教學手段四個方面進行，力求最大限度的調動學生學習編程的積極性。

（一）教學內容優化

由于是在原來的C語言課程中引入了單片機課程的相關內容，在總學時不變的情況下（我院電子信息工程專業目前C語言課程總學時為68，其中有12學時為實驗學時），增加了單片機的部分教學內容。這就需要對C語言原來的教學內容進行優化，對電子類專業有針對性的進行教學內容的適度調整。調整的原則是：課程的重點還是C語言程序設計的基礎知識和編程能力的培養，引入的單片機部分內容只是為了讓學生對采用C語言控制硬件有一個感觀的認識，提高他們學習C語言課程的興趣，同時為學生盡早開始專業的實踐動手能力打下基礎。所以對于C語言課程中的三種基本結構、函數、指針、位運算等內容需要繼續加強。而對于一些鏈表、文件等部分內容可根據實際教學情況讓學生自學。在增加的部分單片機內容上，重點在單片機基礎知識，Keil軟件使用及外部軟件資源，同時考慮到增加的部分單片機內容是在學生毫無專業知識基礎的情況下，所以不易挑選過于復雜的實驗案例。而應以一些簡單的實驗案例入手，比如LED流水燈程序設計等，這樣讓學生能較早上手，激發他們編程的興趣。

（二）實驗教學案例的選擇

C語言和單片機都是實踐性很強的兩門課程，如何選擇好的實驗案例，是一個需要重點考慮的問題。對于大一剛接觸C語言的學生來說，其專業知識還比較薄弱，對于一些模擬電路，數字電路的基礎知識都還沒有一個基本的認識，所以不易挑選過于復雜的實驗案例。而應以一些簡單的實驗案例入手，同時考慮分階段融入單片機的教學內容，循序漸進，層層推進，這樣讓學生能較早上手，實驗的成功也有助于增強他們學習C語言的自信和興趣，從而達到教學改革的目的。整個教學過程分成四個階段來融入單片機教學內容。

第一階段：開學第一次課，明確學習目標，激發學習興趣。教師現場利用單片機的學習板進行流水燈和數碼管顯示實驗，給學生一個很好的視覺效果，讓他們體會到C語言在單片機控制中的核心作用，最大限度調動學生學習C語言課程的積極性。

第二階段：結合典型案例學習C語言編程技術。在學生掌握C語言基本編程語法規則和三種基本結構后，教師可以結合流水燈實驗和數碼顯示實驗中出現的現象和程序中的代碼進行一一講解，并通過修改代碼來改變實驗結果，進一布激發學生編程的興趣。

第三階段：通過真實實驗項目，學生親身體會編程的樂趣。讓學生自己動手編寫流水燈實驗和數碼顯示實驗，通過不同的實驗要求編寫不同的程序，根據學生編程的情況，若掌握的較好可適當增加一些復雜的擴展實驗，進一部樹立學生編程的信心。

第四階段：多樣化考核。在平時的成績中，注重實驗成績所占的比重，其中又再次突出C語言控制單片機實驗的比重，可考慮占到50％左右。通過成績激勵，進一部鞏固和激發學生學習C語言控制單片機的信心和興趣。

（三）教學模式上以學生為主體

教學模式上突出以學生為主體，教師為主導，改變傳統教學中以教師為主體的教學模式[2]。C語言是一門需要用心，用腦才能學好的程序設計課程，在課堂教學，實驗教學上最大限度的發揮學生的主觀能動性，是教學模式改革的目的。要讓傳統的課堂變成一個大部分學生都能積極參與討論的課堂，教師就應該巧妙地設計一些討論的課例，把復雜的程序問題簡化成大部分學生都能接受和理解的實際問題，循序漸進，由簡及難，逐步推進。

（四）多種教學手段綜合

教學手段上充分利用多媒體課件與板書結合，現場程序設計與調試，輔以單片機學習板的現場演示，再結合網絡資源，改革以前單調的教學手段，讓學生的學習不再枯燥乏味，讓課堂變得生動有趣[3]。

四、結束語

通過教學改革，學生學習C語言程序設計課程的積極性明顯增強，對編程表現出濃厚的學習興趣。在參與討論的課題中，大部分的學生都能積極參與，小部分學生不太適應這種課堂模式的轉變。在今后的教學實踐中，將結合學生學習過程中出現的各種實際問題，不斷改革探索總結，為應用型人才培養提供新的思路和參考。

參考文獻

[1]孫慧.在電子類專業中開展C語言教學改革的實踐探索[J].技術與市場，2014，21（12）：358+360.

[2]盧敏.基于PI能力培養的C語言教學改革研究與實踐[J].軟件導刊（教育技術），2014（11）：20-21.

[3]黃建燈.《C語言程序設計》教學改革探討[J].電子世界，2012 （12）：172.

作者簡介：廖秋香（1981-），女，漢族，四川樂山人，梧州學院信息與電子工程學院講師，研究方向：圖像處理、電路系統。

*基金項目：梧州學院中青年骨干教師培養工程資金支持，梧州學院教改項目（Wyjg2014C002），廣西高等教育本科教學改革工程項目（2015JGB381），廣西高等教育本科教學改革工程項目（2014JGA227）

中圖分類號：G642

文獻標志碼：A

文章編號：2096-000X（2016）08-0141-02