单片机教学方法研究

杨立生

正德职业技术学院 江苏南京 211106

单片机教学方法研究

杨立生

正德职业技术学院 江苏南京 211106

本文在分析单片机课程教学特点的基础上，结合授课的实际情况，提出了适合的教学方法和原则，改善了教学效果，增强了学生应用能力。

单片机；教学方法；应用能力

单片机以其低廉的价格和优异的性能广泛应用于生产生活的各个领域，如智能仪表、工业控制、家用电器等方面，可以说单片机无处不在。由于其体积小、功能强、可靠性好、性价比高，所以应用也日益广泛深入。社会对单片机开发应用人才也保持着较高的需求，因此高等院校的电类、机械类和计算机应用类专业都开设了单片机原理及应用课程。单片机教学的目的是培养学生综合运用单片机的能力，包括单片机硬件系统设计和软件设计，还要熟悉单片机的开发流程，涉及的知识面比较广，因此单片机教学必须在实践中不断摸索，探寻出一条学用结合的道路。本文在分析单片机教学中存在问题的基础上，结合多年单片机教学实践，对这门课的教学方法做深入探讨。

一、枯燥的传统教学方式

传统的单片机教学，均以单片机结构为主线，一开始就提出总线、地址的概念，初学者难以理解这些抽象的概念。第二部分指令部分又是脱离具体任务的独立部分，学生不易理解指令的用途，更不用说掌握和运用了。第三部分是接口的原理应用和扩展，需要学生在全面理解前面两部分的基础上会设计汇编程序和C程序。单片机的各部分协同工作，最终才会形成一个完整的应用系统，学生如果不能充分理解这些，单靠片面地学习一些概念和原理是很难掌握的。因此，学生在刚接触到单片机时都反应无法入门，学到后来基本放弃了。其实单片机是一门实用性很强的课程，也很有趣味性，所以如果能改变传统的教学方法，从趣味入手，充分发挥学生的主动性，加强实践性环节，一定可以提高教学效果。现在各所高校几乎都认识到这一点，都在进行各种教学改革的探索，笔者在教学过程中的一些做法如下。

二、培养学生兴趣

学生之所以对单片机学习缺乏兴趣是因为单片机的原理和指令等知识都很抽象，对学生来说单片机就是一些看不见摸不着的概念，很难产生兴趣。如果能让学生一开始就对单片机有感性认识，再从感性到具体应用，效果会好很多。

1.从感性认识入手

我们在第一次上课时会准备单片机的芯片实物、各种接口芯片和输入输出设备的实物，如单片机AT89C51、小键盘、发光二极管、数码管、液晶屏、温度传感器18B20等，然后结合实际对这些实物的功能进行介绍，以日常可见的洗衣机、冰箱、热水器和空调等家用电器为例，说明这些器件的使用场合，再用仿真软件或开发板演示由这些器件组成各个实用的电子系统，比如一般人比较容易理解的测温系统，包括数码管及液晶显示、输入按键识别、发光二极管控制等。这样学生对单片机的功能和使用情况有了感性认识，同时从芯片角度了解单片机，使单片机不再是抽象的概念和名词术语。

2.充分利用网络资源，培养学生自学能力

学生通过第一次课对单片机的应用广泛性有了认识，这只是培养兴趣的第一步，接下来还需要对学生在学习过程中可能遇到的问题找到合适的解决途径，方便学生自己解决问题，这就是合理利用网上资源。现在网上资源非常丰富，尤其是一些单片机初学者的论坛，基本上讨论的问题都是刚接触单片机会遇到的问题，如什么是总线，什么是地址，为什么要划分地址总线和数据总线，内存单元和寄存器的区别等，论坛里的解释一般都采用举例子的方式，从初学者易于理解的角度来解释这些基本概念，通俗易懂，可作为课堂教学之外的有益补充。

此外，当学生对某个问题不了解时不要直接给出答案或结论，而应该启发学生自己解决，比如需要查阅什么资料可以解决这个问题，到哪里去查阅等，给学生提供实用的网址，当学生阅读资料遇到问题时再给以具体指导。学生在查阅资料的过程中既解决了问题，获得了成就感，又学会了独立解决问题的方法，会增强学习的兴趣。同时引导学生自己看芯片资料，做到单片机学习中的举一反三，避免学了一种型号的单片机就只会这一种，而是应该在接触其他单片机的过程中通过比较更加深入地理解单片机的基本原理和结构。在网络如此发达的今天，丰富多彩的单片机论坛为我们提供了极大的便利。丰富的单片机软硬件资源、案例、经得起推敲的典型电路和程序模块都非常值得我们去学习。我们应当引导学生去挖掘、消化和运用网络资源，它的意义超出了教学过程本身。单片机教学应以教会学生学习的方法而不单单是知识。

三、增强实践环节，培养动手能力

单片机是一门实践性很强的课程，要想学好单片机，一定要多动手，多实践。如果不注重实践，学完课程后学生很可能不懂单片机的应用和开发，没达到实用的目的。针对这种情况，我们从两方面入手，一是把实验安排在理论教学的过程中，而不是所有理论讲完之后才去实践；二是通过开放实验，培养学生工程素质。

1.理论与实践紧密结合

传统的单片机教学是前面先讲理论，把所有理论课上完再集中做实验。如果能改变这种方式，在学完基础知识后就做第一个入门实验，这样效果会比较好。这个实验有两个目的：一是让学生熟悉实验操作步骤，二是通过软件仿真加深对前面所学知识的理解，对内存单元、寄存器、数据处理等方面的知识产生感性认识。然后再讲各个接口电路的原理、应用及编程方法，每讲一部分硬件知识，就安排1～2个相应的实验，比如讲完基本I/O口的操作就安排跑马灯实验，并让学生在此基础上修改程序达到灵活运用I/O口的目的。再比如讲完键盘识别的方法，就安排按键识别实验，并设计一定的附加内容，达到根据按键输入情况完成某些功能的目的。所有的接口都通过这种方式来进行，具体情况可根据各自的课时调整。

2.通过开放实验培养学生综合素质

在单片机教学中，常规教学一般是完成知识讲授、学生在已有硬件平台上完成既定实验的过程，而系统的软硬件设计得不到锻炼，这一点可以依靠开放式教学来弥补。当然，实验室开放教学也包括课内内容没掌握好的学生利用课余时间来补充，我们这里只探讨实验室开放对培养学生系统设计能力和创新能力的作用。实验室开放教学涉及内容很多，单从教学内容上来讲，我们的做法是鼓励学生的自主创新性和积极性，允许学生自选题目，经指导教师审核同意后，学生自己拟定工作计划，包括查阅资料、方案论证、软硬件设计和最后系统调试，整个过程在指导教师监督下完成。这种方式既巩固了学生课堂所学的知识，又激发了他们对所学知识如何应用的好奇心，引导他们将理论知识转化为实践项目，非常适合于对基础较好、希望进一步提高的学生。

四、结束语

在单片机教学中,教与学同样重要。改善教学方法,培养学生兴趣,引导学生自己动手、动脑,以达到使学生主动学习的目的。实践证明,这些方法能调动学生积极性,提高学生学习效率,取得了较好的教学效果。

The teaching method research on MCU

Yang Lisheng
Zhengde college, Nanjing, 211106, China

The paper analyzes MCU teaching features and proposes appropriate teaching principles and concrete methods. Both of the principles and methods are based on my real MCU teaching experience, which can not only improve the teaching effectiveness, but also enhance student’s capabilities of MCU application.

MCU; teaching method; capabilities of MCU application

book=84,ebook=783

2010-04-21

杨立生，硕士，助教。