单片机C语言课程教学改革的思考

朱文彬，王海燕

[摘 要] 单片机是自动化技术中一门专业课程。在智能化程度越来越高的今天，职业技术教育中，无论是电工还是电子专业，单片机技术课程已经不可缺少。对C语言课程教学改革的出发点、教学改革的目标与价值进行了思考阐述。

[关 键 词] 单片机；C语言；课程改革

[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2018）06-0128-01

一、课程改革的出发点

单片机控制技术作为电类专业的专业核心课程，是学习者建立编程思维体系、进行电路维护设计开发的基础，同时也是毕业设计的一个重要方向。但是在日常教学、技能竞赛和课题开发过程中发现，现有的单片机教学存在很多的问题：

1.低级编程语言。一直以来，我们采用汇编语言进行单片机教学。汇编语言是计算机软件开发语言中的低级语言，一共包含111条汇编语言指令，它的可编程性、可读性、可移植性、灵活性都比较差，属于入门级语言，在实际开发中很少使用。

2.教学方法比较传统。在汇编语言教学过程中，按章节从基础指令开始逐步讲解，采用传统的从低到高的教学方式。但在教学实际中我们发现，学习者往往学习后面的内容时就忘记了前面已学的内容。而且，由于汇编语言的单体指令数太多、语言格式较死，导致学习者在学习过程中很难做到活学活用、融会贯通。

3.教学内容单一。除了对汇编语言的指令系统进行介绍之外，就是进行单片机最小系统的简单编程。对于片外硬件、液晶显示、串行通讯等稍复杂的硬件应用涉及很少。这直接影响了学习者对单片机的认知程度。

二、单片机C语言编程的优势

1.不需要掌握单片机的基本指令集，也能完美编写单片机程序。

2.不懂单片机的具体硬件，也能编出符合硬件实际的程序。

3.数据实行覆盖，有效利用片上有限的RAM空间。

4.C语言提供复杂的数据类型（数组、结构、联合、枚举、指针等），极大地增强了程序处理能力和灵活性。

5.提供auto、static等存储类型和专门针对51单片机的data、idata、pdata、xdata、code等存储类型，自动为变量合理地分配地址。

6.中断服务程序的现场保护和恢复，中断向量表的填写，是直接与单片机相关的，都由C编译器代办。

7.提供常用的标准函数库，以供用户直接使用。

8.头文件中定义宏、说明复杂数据类型和函数原型，有利于程序的移植和支持单片机的系列化产品的开发。

三、C语言课改目标与价值

（一）改革目标

有关C语言的书籍很多，但大多属于以下两种类型之一：

第一种是C语言类教材：侧重于C语言语法、算法讲解，知识的体系性非常完整，但学习起来比较枯燥、难度大，相应的学习者是C语言初学者，属于计算机语言类教学。

第二种是单片机C程序应用型教材：这类教材分析电路组成、罗列相关C程序，但没有介绍程序中所包含的语法知识、程序结构等内容，对应的学习者应当具备相当的C语言能力，属于单片机专业类教学。

这两种类型的教材没有将C语言基础讲解、单片机C项目程序开发进行融合，没有在进行单片机编程的同时讲解语法知识，需要学习者同时进行两本教材的学习。但是学习者，尤其是初学者往往在开始學习后并不能抓住重点，不知道如何有效地将两种教材知识点相结合。所以，发展下去往往会出现两种结

果：一种是只掌握了C语言的理论（侧重学习了C语言教材）；另一种只会照着单片机教材录入程序，对程序本身的含义、语法一无所知或是一知半解。这样对学习者来说不仅浪费了宝贵的时间和精力，而且单片机C语言编程的知识也没有学到。

所以想办法将C语言语法和单片机程序进行有机结合，将两者的知识点以学习任务为载体由浅入深、循序渐进地展现给学习者是本次课程改革的主要目标。

（二）教学价值

打破固有语言教学体系：将C的语言类教学与单片机程序编写融合，以项目教学模式，围绕所编写单片机程序，以“需要哪些知识点、就讲解哪些知识”为原则开展C语言教学，让学习者边写程序、边学语法，边调试、边看现象。以此来激发和提高学习者学习单片机和C语言的兴趣。

与技能大赛相融合：将多年来参加技能大赛所积累的单片

机编程方面的案例与单片机C语言教学相结合。

（三）配套硬件电路

为了让学习者更好地体验单片机C语言的开发过程，我们

专门设计了相应的单片机开发板。开发板含有十多种功能电路，

可独立实现简单功能程序设计，也可组合实现综合性较强的综

合控制功能设计。具有较强的可扩展性：电路板上预留了大量的扩展口，可实现单片机功能扩展设计，也可进行多块板之间的通讯研究，能成为学习者的创新平台。可使用多种MCU芯片：设计的开发板可以分别使用ATMEL、STC和AVR系列的8位机芯片。

参考文献：

[1]谭浩强.C程序设计[M].第4版.清华大学出版社，2010.

[2]戴佳，戴卫恒.51单片机C语言应用程序设计实例精讲[M].电子工业出版社，2008.

[3]李广弟，朱月秀，王秀山.单片机基础（修订本）[M].北京航天航空出版社，2005.