51單片機在電子信息類本科教學中的作用淺析

尹勇　張琪

摘 要 分析了51單片機在電子信息類本科教育中的作用，指出51單片機既能培養學生發現問題、分析問題和解決問題的綜合能力，又能培養學生的實踐動手能力。進而提出51單片機在電子信息類本科教育中仍然具有不可替代的作用。同時給出建議，將來從事技術研發或者選擇繼續深造的本科生在學好51單片機的基礎上，需要進一步有針對性的自學ARM、DSP或者FPGA等高檔嵌入式微處理器，結合安卓開發、數據庫開發、網絡開發、圖像處理等專業技能提升自己。

關鍵詞 51單片機 電子信息類 本科教學

中圖分類號：G652文獻標識碼：A

0引言

近幾年，隨著“大眾創業、萬眾創新”、“ 互聯網+”、“物聯網”等浪潮的興起，不少高校特別是電子信息類高校出現一種新的聲音，即：可否取消51單片機課程，用ARM、DSP或者FPGA等高檔嵌入式微處理器作為教材。本文從51單片機在電子信息類本科教學中的作用出發進行分析，從而得出結論：51單片機在電子信息類本科教育中仍然具有不可替代的作用。

1 51單片機在電子信息類本科教育中的作用

大學本科是學歷學位的一種，是高等教育的基本組成部分，學生正常畢業后一般可獲本科畢業證書和學士學位證書。與高職高專注重技能的培養的角色不一樣，本科教育屬于學歷學位教育，其教學目標更加注重理論素質培養和發現問題、分析問題和解決問題的綜合能力培養。51單片機非常適合電子信息類本科教學目標。在基礎理論方面，51單片機教材中有計算機常用的數制和編碼、數據在計算機中的表示方法、定點數與浮點數等、大端（小端）格式、規則字和非規則字等基礎理論;在設計應用方面，51單片機教材具有中斷、定時器/計數器、串口通信、總線、擴展、AD/DA等實踐知識。同時，大多數51單片機教材以匯編語言講解為主，結合寄存器、內存、時序等計算機底層知識，讓學生既能充分掌握其基本原理、知其然也知其所以然，又能培養學生的實踐動手能力。

然而，大多數ARM、DSP或者FPGA等高檔嵌入式微處理器教材，以C語言為主，而且多數以實驗板或實驗箱為基礎，講解各個模塊的編程和使用，很多學生會操作這些板子，但是對其原理卻無法掌握，更無法自我設計和創新。

另一方面，51單片機作為本科教學素材歷史悠久、教材經典（如邱關源的電路教材和譚浩強的C語言教材）。同時，整個51體系只有21個寄存器、111條匯編指令，因而其簡單、入門容易，教學周期大大縮短。然而，高端的ARM、DSP或者FPGA等嵌入式微處理器寄存器多達1000個以上，其內存組織結構復雜，指令幾百條，加之一些生澀難懂的定義，讓很多學生初學時望而卻步。同時，對僅有40多個課時的課堂教學而言，教師也無法系統的進行講解。而且51具有計算機的基本功能，只要學會了51，其他高端的ARM、DSP或者FPGA等嵌入式微處理器很容易理解。再者，與高端的ARM、DSP或者FPGA等嵌入式微處理器相比，51單片機芯片造價低，對于學生來說它的學習成本很低，可以大量購買芯片回來DIY，因而非常適合教學使用。

同時，經過對未繼續深造（讀研、出國等）的多屆畢業生調查，電子信息類本科生畢業后，真正從事技術研發的占比約為26%，大多數畢業生以電子信息為背景，從事銷售、售后、維護、調試等工作，甚至部分畢業生從事翻譯、銀行網絡、電子商務等工作。其中，51單片機課程讓他們具備了本行業的專業技術背景知識，足以勝任。而ARM、DSP或者FPGA等高檔嵌入式微處理器教材，對那些未從事技術研發的學生而言，既無法了解其基本原理和常識性基礎知識，又無法用上這些藍領式的操作技能，因而并不可取。

2一點建議

盡管51單片機在電子信息類本科教育中仍然具有不可替代的作用，然而隨著本科畢業生人數的逐年增加、畢業生就業壓力普遍增大，社會對電子信息類本科生畢業生的期望值也逐年提高。為滿足既具有發現問題、分析問題和解決問題的綜合素質能力，又具備實踐動手能力的社會需求，建議那些將來從事技術研發或者選擇繼續深造的本科生在學好51單片機的基礎上，能進一步有針對性的自學ARM、DSP或者FPGA等高檔嵌入式微處理器，結合安卓開發、數據庫開發、網絡開發、圖像處理等專業技能提升自己。同時，部分高校也在大三或者大四開設了這些選修課，能基本滿足畢業生在技能方面的社會需求。

3結語

本文分析了51單片機在電子信息類本科教育中的作用，進而得出一個結論，51單片機作為本科教學非常適合，在電子信息類本科教育中仍然具有不可替代的作用。為滿足社會對電子信息類本科畢業生的就業需求，同時給出建議，將來從事技術研發或者選擇繼續深造的本科生在學好51單片機的基礎上，需要進一步有針對性的自學ARM、DSP或者FPGA等高檔嵌入式微處理器，結合安卓開發、數據庫開發、網絡開發、圖像處理等專業技能提升自己。

基金項目：2017年武漢理工大學教學研究項目：面向“卓越計劃”的《單片機原理與通信接口》教學改革與教學質量提升研究（編號：w2017062）。

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