单片机课程教学改革之我见

张 涛，韩春贤，王 盟，侯景忠

（天津冶金职业技术学院，天津 300400）

单片机课程教学改革之我见

张 涛，韩春贤，王 盟，侯景忠

（天津冶金职业技术学院，天津 300400）

作者在多年教学改革的基础上，针对单片机课程教学内容的组织、技能训练手段的使用以及教学过程中应该注意的问题提出了自己的见解。

单片机；教学改革

自20世纪80年代后期，我国的高等院校工科专业开始开设单片机课程，至今有20多年了。这期间，在教室讲授理论，到实验室利用实验箱做实验的教学模式一直沿用至今。由于单片机技术涉及到硬件电路设计和软件设计两方面的知识和技能，学习难度较大，致使初学者上课犹如听天书，时间不长多数学生就懵懵然而放弃了，入门者寥寥。如何提高单片机课程的教学质量，让更多学生掌握、应用单片机技术，一直是教师们研究的课题和课程改革的方向。

高等职业教育作为我国的一种教育类型，注重的是学生职业技能的培养。本着这个目标，在教高［2006］16号文件的指导下，从2007年起我院的单片机课程教学团队对该课程进行了持续地教学改革。一是把上课地点从教室移到了实训室；二是引入了Proteus、Keil等软件和自行制作了单片机学习板供学生操作训练；三是改革了考核方法，把终结性考核改为过程性考核。

教学改革是一项需要长期探索的工作，教师和学生都有一个适应、转变的过程。在教改初期，由于知识的完整性和系统性被打乱了，有的教师反映不会“讲课”了；学生反映上课“玩”的很高兴，但最后感觉“没学到”什么知识。这两种反映都是正常的，说明了教学改革还处于初期阶段，教学模式、方法和手段的转变需要时间。

根据上述现象，2009年教学团队重新编写了单片机教材，并把它定位在教学改革初期阶段的教材，其特点是尽可能保留传统单片机教材的知识完整性、系统性的特点，又对单片机课程的知识点进行了取舍和重构，合理地分散到23个任务中，借助keil、Proteus软件的编程、仿真功能，做到以任务为核心去组织知识点的学习，在硬件与程序设计中给出了比较详细的说明，不仅使学生学得会，还要使学生学的懂，在掌握技能的同时，还要具备一定的理论基础。

整个课程的教学分为3个阶段。第一阶段主要是让学生对单片机产生兴趣，并有一个较为完整的认识。通过2个任务重点讲授单片机的概念、应用领域、发展历程与趋势及常用单片机的类型，通过解剖一个典型的单片机应用系统，了解它的构成和设计步骤。第二阶段主要是让学生学会使用单片机，这个阶段进行的时间比较长，也是课程教学的关键期。通过15个任务重点学习单片机的7种寻址方式、5大类指令及4种程序结构及中断系统、定时器／计数器、串行通信3大单片机内部资源的使用方法，使学生具备了初步的硬件和软件的设计能力，从而为后面知识的学习打下坚实的基础。第3阶段主要是提高学生单片机的应用技能。通过5个任务、6个应用实例重点学习显示器、键盘、A／D、D／A等单片机外部电路及一些综合性单片机应用系统的设计方法，逐步引导学生把应用单片机解决实际问题作为一项职业技能。

在技能训练手段上，分为3个层次。一是采用Keil、Proteus等编程、仿真软件，作为入门，可降低教学难度和成本，缺点是脱离实际。二是采用单片机学习板。一块学习板的成本在60元左右，配置发光二极管、LED数码管、按键、蜂鸣器和扩展接口，能够完成课程中多数的任务，没有繁杂的接线，学生在完成软件仿真之后，将调试好的程序下载到单片机芯片中运行观察实际效果，弥补了软件仿真的不足。三是采用单片机控制对象，如电脑钟、摇摇棒及小车机器人等，可作为综合性的训练或课程设计使用。在教学时，把这3个层次的技能训练手段进行有效地组合，本着先易后难，循序渐进的原则，技能培养的问题迎刃而解。

鉴于各院校的实际情况不同，我们对单片机课程的教学提出如下建议：

1．建议把计算机组成原理（或微机原理）、电子电路和C语言程序设计作为先期开设的课程。

2．课程教学地点安排在单片机实训室或计算机机房（安装Proteus和Keil软件）进行。

3．根据单片机课程在各专业中的地位不同，建议授课课时安排在60学时左右，如作为职业技能核心课程，建议安排在90学时左右，条件允许，再安排1～2周的课程设计，从电路设计、制作PCB板、焊接到编程调试整个过程让学生在教师的指导下自行完成。

4．在教学过程中，建议教师先做任务的演示操作，再让学生讨论，提出任务的解决方案，以增强学生的感性认识，让学生带着兴趣和问题去学习。合理安排知识讲授和技能训练的时间比例，建议每次集中讲授的时间不超过15分钟。在用Proteus软件绘制仿真电路上不要花费太多的时间，学生能够熟练绘制单片机最小系统后，教师只需让学生绘制任务所需部分的电路。

5．在编程训练中，遵循读（分析）、修改、模仿和独立编写4个阶段进行，程序的长度从几行到几十行，循序渐进，要培养学生良好地编程习惯。在掌握汇编语言程序设计的基础上，适当考虑C语言程序的教学，毕竟C语言已成为单片机开发的主流语言。

6．采用过程化考核替代终结性考核。在教学期间安排3～4次技能考核，某次考核通不过，可以给学生1～2次补考机会，这样就可以促使学生在平时投入更多的时间训练。

7．现在多数学生拥有计算机，教师在安排作业时适当安排设计类的作业，锻炼学生查找资料、独立完成任务的能力。建议有条件的学校，业余时间开放单片机实训室供学生训练。

通过4年的单片机课程教学改革，学生的学习兴趣提高了，技能明显增强，教学面貌焕然一新。

On the Curriculum Teaching Reform of MCU

ZHANG Tao，HAN Chun－xian，WANG Meng，HOU Jing－zhong
（Tianjin Metallurgy Vocational Technical College，Tianjin，China 300400）

On the basis of the teaching reform for many years，the author brings forward his own opinions on the organization of the teaching content，the skills training methods and the issues should be noted in the teaching process for the course of MCU．

SCM；teaching reform

G712

A

1673－582X（2012）08－0101－02

2012－02－20

张涛，天津冶金职业技术学院电子信息工程系系主任，副教授，从事单片机教学与研究。