基于物聯網的單片機課程教學改革探索

趙建華

（張家界航空工業職業技術學院，張家界 427000）

0 引言

物聯網依托多種多樣的信息傳感設備，聯系多樣的監控、互動等多種互聯網項目，與互聯網相互關聯，相輔相成，兩者互為基礎。物聯網被業界認為是繼計算機、互聯網與移動通信網之后掀起的第三次信息產業革命，也指明了信息技術的發展方向。本文從與物聯網有關的“單片機原理和應用”的教學實踐改革入手，重點探究培養學生如何將書本中的知識靈活應用于社會生活當中去的動手實踐能力。將物聯網與單片機相連的教學過程中最值得注意的就是如何緊密融合無線通信技術和單片機自身特點，因為不同類型的模塊與接口的實踐過程具有不同的表現模式，所以需要加強對此方面的重視。只有不斷地尋求調整，讓教學改革落到實處，才能更好地讓教學質量更上一個臺階。

1 教學內容改革

教學內容要圍繞無線SOC 單片機展開，教師在進行實踐教學時定要注意將單片機的實際情況聯合物聯網的理論知識。教學重點要放置在網絡、數據采集、采集與無線通信之上，另外要著重強調不同通信方式的設計、開發與實踐方面的的內容。ZigBee協議棧應當定位在網絡協議與軟件系統上。該內容比較生澀難懂，需要教師增加許多經典的實際案例加以解釋。RTOS 操作系統可以作為學生自學內容，網絡協議與軟件系統內容更可以作為階層教學的內容，要時刻突出實踐的重要性。只有在教學過程中將教學內容與教學實踐相結合，才能更好地起到教學效果，讓學生更加直觀地面對知識點，搭建起自己的知識結構體系。

2 教學方法改革

第一、用普通的生活場景引入傳統單片機的教學講解，重點突出要求學生獨自完成的實踐任務。實踐教學的開展分三步走，分別是環境氛圍的營造、中心任務的創建以及最后任務的完成工作。譬如說在進行RS232串行接口這環節內容時，可以在教學過程中聯系GPRS 或GPS 模塊等幫助理解，因為數據的遠程運輸需要依靠這兩種系統的支持。通過這種聯系生活實際的方式，能夠讓教學質量得到提升，取得更好的教學效果。

第二、在教學計劃當中可以知道，無線通信的內容占比較少，內容拓展方面也不夠深入，僅僅要求在理論層面進行教學。因此在實際的實踐教學中也無需突出理論的來源和推導過程，要更多地講解學生日后會用到的實際應用內容和實例，以此來調動學生學習的積極性和熱情。讓學生真正意義上獲得知識，并且能夠熟練的運用知識來解決各種問題。

第三、網絡協議中的重點是ZigBee 協議棧程序，故在教學時要突出應用開發的過程，還有MAC 層與網絡層中關于網絡不同通拓撲形態的細節處理。講解之時注重循序漸進，從基礎框架開展，不斷研究細分的領域區域，并且不斷尋求互聯網與物聯網二者存有相似性的內容，最終達到讓二者能夠快速關聯的目的。

3 教學實踐改革

總根本上講，單片機是一個以實踐為主的內容，如果只重理論而忽略實踐的重要性就會出現高分低能的惡果。在教學改革過程中，教師要著力改變傳統的教師講解、學生被動接受的錯誤教育模式。而是更應該積極配合形成目標明確，教學質量優越的教學團隊，學生積極主動探索書本和課外的知識，師生共進。教師在教學中擔任一個引導作用，指導著學生們進行自主學習、探索以及研究。新的教學體系要圍繞SOC 單片機展開，實驗箱要使用支持ZieBee 的無線SOPC 單片機的TY-ZIGBEE。使用Keil/IAR 的編譯開發平臺可以更好地進行原有的實驗，也可以更方便地植入代碼，以此來減少整改的整體工作量。物聯網開關控制、溫度場傳感選擇的不同以適應不同的技術環境屬于綜合實驗范疇。

4 結束語

經過多方實踐教學測試檢測，物聯網技術與單片機教學的深度融合，將“單片機原理及應用”理論真正應用于實踐，進一步豐富教學實踐活動和方式，著力于培養有創新思維、甄別資料能力、論證方案、人際溝通能力多方面發展的人才。這一研究的最終目標也符合高校工科專業培養人才目標，即讓更多的人才得到鍛煉，為社會輸送更多的人才。