浅谈单片机课程的教学改革

崔瑞瑞++郭祥++邓朝勇

【摘要】单片机课程是电子信息类专业重要的课程之一，对于单片机的学习涉及到硬件和软件两方面的内容。本文针对单片机教学当中存在的一些问题，比如如何增加学生的学习兴趣、提高学生的动手能力等方面阐述了自己的思路和对策。

【关键词】单片机 课程 教学改革

【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）07-0021-02

单片机产品自1974年问世以来，从最早主要应用于工业自动化控制领域，到现在广泛应用于电子行业、智能仪器等多个领域中，已有40多年历史。在21世纪的今天，单片机在我们的生活中依然必不可少。正是由于单片机技术的广泛应用和市场需求，国内各高校中电子信息类专业都开设了“单片机原理及应用”这门课程，并将其设为专业课或专业核心课程。由于对单片机的学习涉及硬件和软件两方面的内容，具有很强的理论性和实践性，学生在理解的时候比较吃力，兴趣也不高，再加上对单片机这门课程一般都是以理论授课为主，实验为辅的传统教学模式，所以学生学完该课程后，并不能具备用单片机进行系统设计和项目开发的能力。因此，为了适应当今社会对单片机行业人才的需求，有必要对传统的单片机课程教学进行改革[1]。

传统的单片机课程教学存在的问题

理论教学主要讲授单片机的基本工作原理，内容抽象，涉及知识面广，电路结构复杂，讲授脱离实际应用，导致学生理解吃力，觉得枯燥乏味，学习兴趣自然不高；实践教学主要用集成度较高的实验箱进行演示，其结构和实现的功能相对固化，开放性较差，学生大都模仿老师或者是根据实验大纲上设计好的步骤接线，软件编程环节直接让学生使用现成的实例程序，最终完成实验验证即可[2]。或是直接用软件仿真替代真实的硬件平台。这种实践教学方式导致学生对单片机系统的整体开发缺乏深刻的认识和创新性；考核方式主要采用平时成绩+考试成绩，考试试卷以理论知识考核为主，随机性大，无法真正检验他们的能力。

关于单片机教学改革的几点建议措施

一、课堂教学改革

1.单片机技术是一门电子电路与软件技术综合应用的实践性课程

因此，高校在专业课程开设的先后顺序上，在开设单片机课程之前应先修模拟电子技术、数字电子技术、电路原理、计算机微机原理等课程。这样会让学生在学习单片机的时候更加容易理解。由于单片机概念抽象，学习的时候容易感到枯燥无味，因此在教学开始前应充分激发学生的兴趣。大学生思维活跃、好奇心强、接受新事物的能力强，建议教学开始前，带学生参观由单片机控制的工程实体，把单片机和现实生活当中的应用紧密联系起来。在讲授过程中，可以列举一些实例，如给学生看一些工作不正常时的波形图，分析产生问题的原因，说明解决问题的办法。这样能调动学生的兴趣，书中的概念和知识点就不再显得那么枯燥了。

2.对理论教学时间和实验教学时间要合理安排

避免理论教学与实验教学的扎堆进行，要交错开展。这样有利于学生在学习过程中前后联系思考，更重要的是结合硬件进行思考。例如在讲完单片机的硬件结构以后就可以展开实验教学，让学生边学边做，充分发挥学生的自主性，使学生在实验的过程中对所讲理论知识产生更加深刻的理解。

3.进行分组教学，充分发挥学生的主动性

对学生进行分组，每一小组成员一起完成一项简单的设计。在设计过程中，教师及时关注学生的态度、知识掌握及设计进展情况，积极发挥教师的指导作用，实时与学生之间进行交流互动。设计完成后，小组选出一名学生进行演示，讲解。最后，教师负责检查和总结。这样不仅能让学生充分体会到完成一个设计的成就感，也培养了学生的动手能力、团队合作能力、分析解决问题的能力，使学生从被动学习转变为主动学习。

二、实践教学改革

1.采用虚实结合的实践教学方式

Proteus软件是一款可以没有单片机硬件而直接利用计算机进行虚拟仿真的单片机开发平台。教师可以在教学过程中利用Proteus软件灵活方便的对设计系统的线路和程序进行修改与调试，直观的给学生展示相关知识、方法和技能，提高学生学习的效率。虽然用Proteus软件可以模拟正常情况下硬件设备的运行，但是它无法模拟硬件出现问题的情况，这就相当于少了一个给学生发现问题并解决问题的环节。因此教师可以给学生提供一些具有基本功能的硬件开发板，让学生自己动手在板子上设计电路，并焊接这些器件。然后将自己编制的程序下载到芯片中，观察系统的实际运行效果。这样以后从事相关工作时，就具有了解决问题的经验和能力。

2.鼓励和指导学生参加各类电子设计竞赛、大学生创新创业项目

学校每年都会举行各类电子设计大赛以及国家级的大学生创业创新训练，积极动员并指导有一定创新和实践能力的学生参加，并给学生提供各类专业实验室、科研实验室和实践创新基地的场地和硬件设备。这对于学生今后从事专业技术工作无疑是个启蒙训练。

三、考核方式改革

采用与教学环节相结合，注重实践的方法对学生进行考核：课程成绩=课堂×20%+实验×30%+期末×50%。在期末考核中，除理论知识外，与实验相关的实践设计也占一定比例。这样只要学生平时在课堂和实验过程中掌握了基本原理和技能，考核成绩都能合格。这种考核方法不仅能促进学生在课堂上认真听讲、积极互动，在实验课上积极动手，而且能真实的反映学生学习情况和创新能力。

四、总结

本文对单片机教学中存在的一些问题，从课堂教学、实践教学和考核方式等方面进行了教学改革与研究，将课程的理论与实践融为一体，授课形式具体生动，能够调动学生的积极性，提高课堂参与度和实践应用能力。单片机教学改革是一个长期而艰巨的任务，还需在实际教学当中，不断摸索、逐步深入才能建立起一套完整的体系。

参考文献：

[1] 周贵舟. Protues和Keil在单片机教学中的仿真应用[J]. 才智， 2013， （5）： 116.

[2] 姚健. 单片机课程项目化教学改革的研究与实践[J]. 辽宁高职学报， 2015， （2）： 51-53.