研讨教学研究单片机原理及接口技术课程教学研究

摘要：单片机原理及接口技术是一门实践性很强的课程，许多内容要通过实践教学才能掌握。本文分析了该课程的教学现状，找出理论教学和实践教学中存在的不足，从教材选择、教学方法、实践教学和考核方式等方面对教学进行改革。
关键词：单片机；改革；实践；考核
1674-9324（2013）36-0062-02
从上个世纪70年代第一只单片机面市，短短三十多年的时间，单片机技术已成为计算机技术的一个重要分支，由于单片机体积小、性价比高、控制能力强等优点，广泛应用到工业控制、机电一体化、仪器仪表、消费产品、汽车、航空航天、办公自动化和通信等各个领域。在就业形势日益严峻的情况下，对我校机电类学生来讲，如果学好单片机原理及接口技术这门课程，学生就有更多的就业机会，对以后的个人发展具有十分重要的作用。但是如何使他们在短短的一学期学好这门课，是我们需要解决的主要问题，本文在教学内容、教学方法、实践环节、考核方式等方面进行有益的探索。

一、教学内容的改进

在单片机的开发过程中，常用的编程语言有汇编语言和C语言，每种语言有各自的特点。汇编语言编程具有代码紧凑、运行效率高、可直接对硬件内部进行控制等优点，但汇编语言也有一些缺点比如语句抽象、编程效率低，学习周期长，可移植性差。而C语言有功能丰富的库函数、运算速度快、编译效率高、有良好的可移植性，而且可以直接实现对系统硬件的控制。另外用C语言来编写目标系统软件，会大大缩短开发周期，且明显地增加软件的可读性，便于改进和扩充，从而研制出规模更大、性能更完备的系统。因此，用C语言进行单片机程序设计是单片机开发与应用的必然趋势。但我们还在一成不变地进行汇编语言的学习，甚至教科书上也没有提及到C语言的单片机编程。因此为了学生毕业后能够更好的适应社会，满足企业的需要，我们要合理选择教材，教学内容转为以C语言教学为主，汇编为辅，同时兼顾两者的混合编程。这样既使学生容易学习，又适应了企业单片机开发的需求。

二、教学方法的改进

1.提高学生的学习积极性。兴趣是学好任何一门课程或技术的基础，所以，激发学生兴趣异常重要。针对这门课程在有限的教学课时内，学生难学，老师难教的特点，我们更新思想，转变观念，从提高学生对课程的学习兴趣出发，对于单片机课程来说，采用实例法教学是必不可少的。总结这么多年的教学经验，我个人认为第一次课简单介绍一下单片机，然后可以举一些学生常见的、经常用到的单片机应用的具体产品，比如学生经常见到的智能电子秤、智能存包柜、出租车计价器等。通过分析产品的原理，循序渐进地培养学生的学习兴趣。另外第一次课除了讲些实例以外可以给学生演示一水灯的实验，准备焊接好的实验板，用仿真器仿真流水灯的工作过程，再给学生讲解一下单片机的I/O口控制发光二极管点亮的原理，激发学生学习这门课程的兴趣。
2.转变观念，摆脱传统授课方式。一直以来，对于这门课程的教学都存在着偏重理论而忽视实践的问题，教师基本上都是按照传统的方法按章节授课，很少涉及实践部分的内容，造成了理论与实践严重脱节，调怎么写论文www.618jyw.com
动不起学生的学习积极性，直接影响到授课效果，更谈不上培养学生的创新意识了。有的即使开设了实验课，实验设备的陈旧也使得学生一开始学到的知识就是过时的，无法直接应用于实际工作当中。所以，探讨新的教学方法势在必行。单片机教学采用形式多样的教学方法，形式多样的教学方法可以激发学生思维，使教学方法不局限于传统，传统的以教师为中心，教师讲、学生听、记笔记的教学方式，应结合更多的教学方法，讲授法、练习法、实验法、演示法等。
3.课余时间通过网络学习。学生课下可以利用网络资源进行自主学习，现已将教学资源全部传到校园网络教学平台，学生可以网上下载课件、学习资料。另外通过网络问卷、网上答疑，教师可及时了解学生的学习情况并给予指导。除此之外，给学生介绍多种形式的专业网站和参考资料、促进学生自主学习。如常用单片机、电子网站、论坛：21IC中国电子网（http：//）、周立功单片机世界（http：//）、凌阳单片机（http：//.cn）；著名电子公司、杂志网站：单片机爱好者（http：//）等。每次给学生布置一些作业让学生通过网络去查找资料，进行学习。这样作业不会枯燥无味，通过网络学习可以增加同学们的知识面，网站上的一些资料可以更好地帮助学生学习这门课程。

三、实践环节的改进

1.实践教学。单片机原理及接口技术对于机械工程学院机电类学生来说是一门实践性很强的专业课，学生不光要有扎实的理论知识，更要有过硬的动手能力，这就要在学习过程中利用一切可以利用的机会去实际操作。目前我们的实验课安排了10个学时，但是10个学时远远达不到锻炼学生动手能力的目的，根据以往的教学经验，因为以前做实验都是直接用实验箱来做，学生只需要根据电路图连线，编制程序，观察实验结果，学生学完这门课程以后只能根据电路要求编制一些简单的程序，但是动手能力较差，不会焊接电路板，不会调试电路，甚至有些常见的元器件都不认识，更不用说走向社会从事相关的工作。因此，我院购买了电路板、常用元器件，常用的工具如电烙铁、万用表等，给学生提供认识常用元器件、动手搭建电路、焊电路板的机会，给学生讲解完注意事项后让学生带回宿舍利用课余时间焊接电路板，然后进行仿真调试，增强学生的实际操作能力。
2.第二课堂。实验室开放是现代实践教学发展必由之路，在我们的实验室开放中，除了实验室管理上的开放，重点体现在开设第二课堂，支持学生课外科技活动，进行了以下几方面的努力：（1）积极参与电子竞赛，提高创新能力。各类大学生电子设计竞赛、机电产品创新大赛是展示学生创新能力的极好机会，为了搞好竞赛，我们教研室专门抽调几位教师，在赛前还组织了参赛队员的集训。在已参加的几届全国电子设计竞赛、山东省电子设计大赛、山东省机电产品创新大赛中，我系学生都获得了优异的成绩。通过参加竞赛活动，大学生的综合设计能力和科技制作能力大大提高。（2）自主立项，培养自身独立设计能力。为了培养学生独立工作能力和实践能力，在人力、物力上积极支持学生开展课外科技活动。鼓励学生自行开发设计线路板，完成课程设计题目。引导学生申请科研立项、找方向、写材料、定方案、开展项目研究。在每年的科研立项活动中分别获得多个立项，学生的综合能力得到提升。

四、改革考核方式

以前单片机的考核方式都是采用闭卷考试的形式，总成绩由考试成绩加上平时成绩组成，考试成绩占70%，平时成绩占30%，平时成绩中有包括课堂考勤、作业、实验。但是这样做的后果是学生只注重理论的学习，对实践学习不能够引起足够的重视，因而学完课程后动手能力差，不能单独进行单片机应用系统的开发，因此改革考核方式势在必行，除了传统的试卷考试外，增加实验技能的考核。闭卷部分的试题包括基本概念、基本理论、编写程序和画原理图，题型可采用填空、选择、简答、编程等方式。由于教学大纲上本课程的没有课程设计，所以实验技能只能通过平时的实验课来给学生打分。目前的实验是要求学生动手制作焊接电路板，然后编程进行仿真，可以根据学生在整个过程中的表现来评分，焊接、编程、仿真、调试等各项能力进行评价。焊接的电路板是否有短路、断路、虚焊现象，仿真软件是否熟练、不能实现所要实现的功能会不会调试、会不会查找错误进行修改处理等等作为评价的依据。
五、结论
本文从当今社会需求和实际应用的角度出发，本着激发学生学习兴趣、扩大知识面以及培养创新精神的原则，对单片机原理及接口技术课程的教学方法、考核方式等各方面进行了改革。教学手段的改革和实验教学已经在机械类本科班的教学和实验中得到应用。通过教学实践，学生不仅掌握了课本中的理论知识，锻炼了实际动手能力，达到预期的教学效果。
参考文献：
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基金项目：本课题属于山东交通学院教研教改基金资助项目，编号JG201224