機電類專業(yè)單片機教學的研究

金山海

摘 要：本文從機電類專業(yè)學生的特點出發(fā)，以提高教學質(zhì)量、培養(yǎng)學生的動手能力，實現(xiàn)教與學的最優(yōu)化為目的，探討機電類專業(yè)單片機教學方法。

關鍵詞：機電類專業(yè)；單片機教學；教學方法；教學改革

0 引言

單片機是一種把處理器、計數(shù)/定時器、存儲器、AD變換器、正交編碼器、數(shù)字輸入輸出接口等模塊集成在一片集成電路上的微型控制器[1-3]。單片機具有體積小、可靠性高、功能強、價格低廉等諸多優(yōu)點，已經(jīng)在工業(yè)自動化及過程控制、測控儀表、人工智能、以及航空航天等領域中得到了廣泛應用[4-6]。目前我國正致力于快速發(fā)展自己的工業(yè)4.0之際，這要求機電類專業(yè)學生必須熟練于單片機的編程，外圍電路的搭建方法和技巧。本文根據(jù)單片機課程的實際特點，結(jié)合筆者多年的經(jīng)驗，探討單片機教學方法，以提高教學質(zhì)量，培養(yǎng)學生的動手能力，實現(xiàn)教與學的最優(yōu)化。

1 機電類專業(yè)單片機課程特點

機電類專業(yè)的單片機教學與自動化、電子信息工程等電類專業(yè)有很大的區(qū)別。首先，與電類專業(yè)相比，機電類專業(yè)的單片機課程的課時相對較少。其次，因?qū)I(yè)培養(yǎng)體系與電類不同，機電類專業(yè)學生在接觸單片機課程之前沒有深入學習電路及C語言編程相關的知識。此外，單片機本身由于集成各類功能模塊，所以其結(jié)構(gòu)非常復雜、涉及內(nèi)容較多，對學生的抽象思維要求較高。

因此，機電類專業(yè)的單片機教學對教師的要求較高，教師必須不斷根據(jù)專業(yè)及學生的特點，以及技術發(fā)展改進其教學方法。

2 機電類專業(yè)單片機課程教學的探討

第一，教師應當充分應用現(xiàn)代教學手段，豐富教學內(nèi)容。教師可把一些抽象、難以理解的知識點通過大量圖片及動畫形象地表達出來。這不僅有助于學生的理解和記憶，而且能提高學生對本課程的學習興趣。

第二，作為機電類專業(yè)，教師應多介紹一些與工程應用相關的內(nèi)容，且把被控對象盡可能地限制在機械系統(tǒng)中。比如電機位置、轉(zhuǎn)速控制，液壓系統(tǒng)控制等。這不僅能增強學生的上課積極性，而且還能使學生把已學的知識與本課程有機地聯(lián)系起來。

第三，教師應采用軟件部分和硬件部分有機結(jié)合的教學方法。機電類專業(yè)學生這方面的基礎比較薄弱，如果有些章節(jié)集中講軟件部分，有些章節(jié)集中將硬件部分，容易使學生感到枯燥乏味，學習興趣減退，學習效果降低。因此，教師應針對每個模塊，在介紹其功能及硬件特點之后，介紹相應的編程技巧，使學生建立直觀的軟硬件結(jié)合的設計思想。

第四，教師在課堂上可充分應用單片機仿真軟件Proteus進行實踐教學。Proteus是一款將原理圖布圖、外圍電路、代碼調(diào)試等諸多功能結(jié)合到一起的平臺，目前支持8051、PIC、AVR、ARM、MSP430等大多數(shù)常用單片機型號。因此，教師將Proteus引入課堂教學后，可進行接近實際的現(xiàn)場演示，使重點易讀、難點化解，激發(fā)了學生興趣、提高了學習的積極性。

3 結(jié)論

單片機課程是一門理論性與實踐性較強的課程，對學生的抽象思維能力要求較高。本文從機電類專業(yè)學生的特點出發(fā)，以提高教學質(zhì)量、培養(yǎng)學生的動手能力，實現(xiàn)教與學的最優(yōu)化為目的，探討了單片機教學方法。教師應根據(jù)專業(yè)及學生的特點和技術發(fā)展，不斷改進教學理論和實踐方法，才能使學生全面掌握好單片機這么技術。

參考文獻

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（作者單位：延邊大學工學院）