单片机C语言课程教学改革实践

2018-05-14朱文彬王海燕

科技风 2018年7期

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。本文主要从C语言课程改革的出发点、改革目标与价值、课程体系设置等几个方面探讨了单片机课程C语言教学改革过程。对转变教学方式，改变教学内容，激发学习者学习热情等进行了一定程度的思考。

关键词：单片机；C语言；课程改革

一、整体教学框架设计

（一）课程层次设计

课程划分为“基础篇、硬件篇、综合篇”三个部分。

“基础篇”：主要介绍单片机的基本硬件知识、C语言的相关基本语法、单片机最小系统编程。

“硬件篇”：主要介绍与单片机应用有关的芯片、硬件，如A/D、D/A转换芯片、液晶显示器、IIC总线芯片等。同时，学习掌握单片机串行通讯原理，能用串行通讯实现双机、多机通讯。

“综合篇”：学习使用各种硬件功能模块，完成各种综合性较高的单片机控制课题。

（二）相应的学习者能力

“基础篇、硬件篇、综合篇”分别对应“初学、提高、设计”三个层次的学习者。

（1）初学阶段学习者通过“基础篇”学习，了解和掌握51单片机最基础知识，掌握单片机keil软件使用方法，Proteus仿真软件绘制调试方法，单片机最小系统，单片机C语言基本语法，简单开关量单元模块原理及编程方法，初步建立单片机编程思路，并激发单片机学习兴趣。初学阶段模块项目包含彩灯控制，继电器控制，数码管显示，蜂鸣器控制，独立按键控制，阵列式键盘技术。

在教学中这个阶段主要以老师教，学习者学，然后反复练习为主。为了提高可操作性，提高学习热情，可围绕一种基本方式进行讲解后，提出类似要求学习者进行编程，实现相同知识点的检测和巩固。

（2）提高阶段学习者通过 “硬件篇” 学习。在“基礎篇”的基础上，认识常用的单片机片外硬件。学习掌握定时中断、外中断、串行通讯和0809、0832、1602液晶、12864液晶、2402等硬件芯片；这个阶段主要培养学习者阅读芯片硬件说明、理解芯片工作时序的能力，具备参照出厂样例电路和程序进行芯片应用电路设计和程序编写的能力。能利用功能程序包编程实现AD采样、DA波形控制、记忆液晶时钟等程序；编程前能先绘制出相关流程图。

在这个阶段的教学中，教师以芯片产品说明文件为依托，教会学习者如何阅读该说明文件、如何分析芯片工作时序图、如何理解典型电路和程序、如何在典型电路的基础上进行修改设计等。

（3）设计阶段学习者通过学习“综合篇”。在此阶段，学习者主要掌握如何查找并阅读芯片功能表；按功能要求进行产品功能模块规划、硬件电路设计；能绘制充分利用现有资源完成较为综合的课题设计。这个阶段主要以学习者为主、教师为辅。教学中教师给出综合性较强的设计课题，学习者根据功能要求分析电路参数，构思单元电路组成、完成硬件电路的设计制作、编写程序、调试功能。

二、教学设计思路

单片机C语言课程教学最难的是“基础篇”。基础篇的学习对象是初学者，他们对单片机、对C语言一无所知。在这个阶段，如何避免陷入纯语言类教学或是纯操作类教学；如何激发学习兴趣，带领学习者进入单片机知识殿堂，是改革设计的重点。

对此，我们由浅入深的合理设置工作任务，以工作任务为载体，合理安排知识点，做到需要什么讲什么。

在“基础篇”的教学设计中，主体设计思路是将“C语言语法知识”、“ 单片机基础知识”碎片化，以工作任务为载体，根据任务的需要进行知识点的梳理、重组。

（一）知识碎片化

“知识碎片化”就是知识点化，就是将书上的知识点一条条罗列出来。这里是对C语言、单片机两门课程中的知识点进行罗列、梳理，对重点、难点知识点进行标注。梳理时无需考虑知识点什么时候被使用、是否要被使用等问题。

（二）构建学习工作任务

（1）精心设计工作任务。工作任务是核心，工作任务是否合适关系到学习者能否提升学习兴趣、快速准确的掌握知识。

（2）合理选取知识点。合理挑选知识点的关键是：选取不按先后、只按需要。只要工作任务中需要用到就选取，不考虑知识点在原有教材中所处的位置。

设计工作任务和选取知识点两项工作要反复推敲、同步进行。设计时将相关工作任务、知识点一一对应列成表格，这样既一目了然，又能避免知识点的缺漏。下面以“单灯点亮”等工作任务为例：

（3）围绕一项任务，逐步深入、反复练习。一个工作任务，需要配套几个改进型任务。任务可以是同难度的条件变化，也可以是递进式的加深难度。

三、程序模块化