谈述教学方法《单片机运用技术》课程教学策略中专生

【摘 要】探讨针对中等职业技术学校学生的《单片机》课程教学的方法，希望通过探讨能找到一种适合这类学生的教学方法。
【关键词】单片机；教学方法；控制原理；项目教学法；行动导向教学法

一、单片机课程开设广泛

单片机因为它能实现自动控制，很多电器产品都趋向智能化，所以单片机的用途非常广泛，而且发展空间相当大。目前很多高校，职业学校都开设了这门课程，本校也在这个背景下给机电类专业开设了这门课程。

二、我校单片机课程开设的现状

我校针对机电类专业开设了这门课程，开设初期存在一定的问题。首先实验的设备相对比较少，学生实验的机会不多，其次学生学习这门课程时普遍感到吃力。原因何在？
单片机通俗的说，是比较低级的CPU，资源有限，能力有限，它必须要写入程序才能正常的控制电路协同工作。由此，学好单片机不但要学习电子电路知识还要学习如何编写程序，即“软硬兼施”。对于中职生来说，这无疑是一大难题，经过几年的单片机课程的教学，我发现学生存在以下几点问题：①不知道单片机的作用是什么，学习它的目的是什么；②单片机的内部结构很难学习；③不了解单片机的控制过程，即单片机是通过什么方式控制电路工作；④单片机的控制程序的编写，这是最难的，需要多方面知识的支持；⑤学生学完单片机课程后，不能设计制作相应的电子应用产品。如何去克服上述问题呢？下面我来谈谈个人的一些看法。

三、解决单片机课程难学的方法

(一)硬件支持

这一点非常重要，如果没有硬件的支持，学习单片机，比登天还难。因此为了能学好单片机必须要有实验设备，学习单片机的设备并不复杂，目前有比较成熟的单片机实验板，学校需要购买相应数量的实验板，做到一个工位一个学生，有充分的硬件支持，这是学好单片机技术的基石。

(二)学习的方法

学习的方法很重要，找对了学习方法，学习效率会事半功倍。目前比较流行的教学方法有理实一体化教学方法、项目驱动教学法，当然学习单片机也可以采用这些方法，但如何进阶呢？
（1）感性认识单片机。针对学生存在的第一个问题，不知道单片机是干什么用的，可以这样做：通过项目驱动法进行学习。首先在课程学习之初，制作一个相对简单的单片机控制电路，比如制作摇摇棒（闪字棒），这个产品电路简单，容易焊接，成功率高，并且有较强的娱乐性，能够激起学生的好奇心。其次再讲解它的工作原理，这样学生可以对单片机有一个很好的感源于：免费论文网www.618jyw.com
性认识，最起码他们可以知道单片机用来干什么。
（2）避重就轻。针对学生存在的第二个问题，可以避开单片机内部结构的学习，只学习端口的驱动方法即可，因为学会了端口的驱动就可以进阶到编程的学习。通过另外一个相对技术难度大一点的项目，比如广告灯来实现，此项目，要求学生掌握单片机的编程语言的语法。目前相对汇编语言来说，C语言更容易理解，在掌握了C语言的语法以后，学生编程时，则可以自己核对程序的正确性，在此基础上，学习更深内容时，有了软件上的支持。
（3）了解单片机控制原理。针对学生存在的第三个问题：不了解单片机的控制过程，解决这个问题可以“单片机控制日光灯”项目来实现。“单片机控制日光灯”项目使用到了单片机驱动继电器的方法，此驱动过程充分展示了单片机对电路的控制过程。通过项目驱动法学生可以掌握以下内容：①高低电平的理解。单片机对电路的控制基本上是通过高低电平来驱动的，由此高低电平的理解很重要。对于使用+5V的单片机，高电平为5V，低电平为0V。对于使用+3.3V的单片机，高电平是3.3V，低电平是0V。②单片机驱动继电器的方法。单片机驱动继电器过程中，实际上就是弱电控制强电的过程，可以了解单片机端口的驱动能力、三极管的使用、端口扩展的方法以及扩展芯片的使用等，另外还可以学习到继电器的选用方法。③驱动继电器的编程方法。单片机驱动继电器，其实编程并不难，当往相应端口写入1时，端口输出高电平，写入0时，端口输出0V。在编程上比较容易理解，比如：P1_0=0；端口P

1.0输出低电平（0V）。

（4）由点到面。学习单片机不能够一下子把所有的问题都理解并灵活运用，因为此问题就造成了编写程序的困难。为了解决这个问题，可以找突破点，然后以此为中心向四周扩展，这是一个由点到面的过程。例如以下学习主线：单片机基本概念→单片机端口驱动→流水灯→数码管驱动→中断系统→端口第二功能学习→温度测量→数字时钟→RTX51tiny系统学习。此主线每一个环节都是一个点，由易到难。在以这个点为基础向外扩展，比如数字时钟这个点，可以从数码管扩展到单色液晶屏甚至彩色液晶屏。每一个点内容的学习最好采用项目驱动法或行动导向教学法，可以充分挖掘学生的自主能力。
（5）具体功能逐个学。针对学生存在的第四个问题：不知道怎么去编写程序，我们可以这样做：把单片机常见的控制过程，分为一个个独立的控制程序，比如可以分为以下部分：二极管的驱动、延时程序、步进电机的驱动、显示数码管的驱动、液晶屏的驱动、键盘的响应、蜂鸣器的驱动、串行通讯、存储器的读写、D/A和A/D的转换等。这些单独的功能，很多单片机都是使用多个，如果能逐个学好，并写好驱动程序，这为做项目打好基础，因为很多项目用到多个模块，只要把相应模块的驱动移植过来就可以了。在具体功能逐个学中，要做到以下几点：①了解该功能的控制目的及原理。比如数码管的驱动，这个独立功能它是怎么工作的，如何去控制数码管的显示呢？我们必须掌握数码管的结构及显示原理，其实它的驱动与二极管的驱动相似，只不过它是集成结构。②必须学会写程序的流程图。我们了解了数码管的结构及显示原理之后，就要写程序去驱动它，在这个步骤里面，很多学生就出现这样的问题：不知道从哪里开始编写，应该用方法控制它，如何去编写完整的控制程序，由此我们必须教会学生写程序的流程图。在学习写流程图时，不怕花时间，一定要学会它，接着再根据程序的流程图去编写程序。这就好比，在建房子之前要先绘制设计图一样，有了程序流程图，编写程序就会变得有条不紊。③掌握模块程序的写法。对于各个独立模块，单独个体是很难满足设计的要求的，往往是多个独立模块，经过合理组合成为一个能完成完整功能的程序。模块的功能必须考虑移植的方便，并且做好封装。在项目中就可以方便使用各个模块。
（6）项目教学。针对学生存在的第五个问题：掌握基本的编程之后，不能做出电子作品，可以通过项目教学的方法来解决这个问题。具体的思路是：在完成各个模块学习之后，通过项目驱动法，把我们所要实现的功能变成一个项目来做，在这个过程中还可以采用行动导向教学法。具体做法如下：①确立项目。在这一点，确立所设计的电路作品的功能及要求。②实现的方法。采用行动导向教学法的六大步骤来实现。行动导向教学法有六大步骤如下：
这六大步骤是环环相扣的。学生是行动导向教学法的主体，教师只起导航者的作用。行动导向教学法，可以充分调动学生的积极的，在完成项目后，学生还可以感受到成功的喜悦。③交付用户使用。这个步骤一般可以采用模拟的办法，毕竟学生距离开发实用产品还是比较远的，但可以通过反馈可以确定项目实现的效果。
通过以上几个步骤，让学生掌握基本的开发过程，这更会激发学习的兴趣，当然了，我们在教学的时候要选择一些比较容易实现的项目进行教学，那样教与学都不会有很大的难度。以上所述，是针对中等职业技术学校学生而探讨的单片机课程的教学方法，具体实施时还要注意因材施教，也应该根据学校的自身条件去实施。我想这些方法，对学生学习单片机这门课程是有所帮助的。
参考文献：
张志良，《单片机原理与控制技术》，机械工业出版社，2001年7月第1版
胡健等，《单片机原理与接口技术实践教程》，机械工业出版社，2004年8月第1版
[3]陈明荧，《8051单片机课程设计实训教材》，清华大学出版社，2004年3月第1版