单片机课程教学改革

单片机被广泛应用于工业控制、智能仪表、家用电器等领域,因此单片机课程成为工科院校电子信息类各专业的专业必修课,各高校都非常重视该课程[1],[2].

传统的单片机教学一般以教材章节顺序为教学进程,配以少量实验课,并且实验课多是在实验箱上做教师事先设计好的实验[3].如此模式下,易让学生感觉知识点太多,理论知识枯燥,且硬、软件设计能力没有提高.

因此,必须在单片机课程教学上进行新尝试,将课堂教学改革与课外活动结合起来,进行改革探索.

课堂教学的改革

1.以实际应用项目为核心开展教学

坚持以应用为目标,放弃传统的以硬件结构为主线的教学方法,改为以实际项目的开发过程和方法为主线.

在不同章节的授课中,引用一些与该章节内容相关的单片机应用实例.同时以课后作业的形式布置该章节的设计题目,例如,挑选一些任课教师本人科研项目中实际的单片机应用题目或比较有实用价值的题目,要求学生以小组的形式,通过团队合作,提出自己的解决方案.教师对各小组的作业进行评讲,指出设计中所存在的问题,然后教师介绍已经完成的实际项目,并作出对比.这样做可以达到以下目的：

（1）学生在完成项目作业的过程中,加强团队合作精神,提高资料检索的技能,培养独立思考的能力；

（2）学生可以从教师讲评中,获得教师科研中的很多宝贵经验；

（3）让学生参与实际应用的设计,培养学生的学习兴趣.

2.强调单片机系统设计的基本理念和设计思想

目前的单片机课程多以51系列为例进行教学,由于51系列单片机片上资源相对较少,在应用时经常需要在片外扩展各种芯片.而对于单片机系统来说,最好是将整个系统都集成在一个芯片上,才能达到高可靠性、低成本的目标.不得已的情况下,才进行片外扩展.因此在教学中除了讲授51系列8位单片机,还要介绍16位单片机和32位单片机典型芯片及其应用.并且要告诉学生,虽然本课程主要以51单片机为例来介绍单片机应用,但针对不同的应用需求,应采用不同档次的单片机.

因此,教学中始终以单片机应用的基本方法为目的,而不仅单纯地学习某种或某几种单片机.教师在授课时要注意向学生灌输单片机系统设计的基本理念,教给学生正确和规范的系统设计理念和思想,不至于碰到新型号的单片机就束手无策.

3.调动学生学习的兴趣

只有将理论联系实际,强调课程的实用性才能调动学习兴趣.授课时尽量结合一些平常生活、学习中能接触到的应用对象为例进行介绍,通过这些实例的介绍能让学生认识到本课程有很强的实用性.

4.充分发挥计算机辅助教学的作用

通过制作图文、声、动画结合的课件,达到刺激学生感官的目的,可以强化学生对新知识点的理解和记忆.利用PROTEL、KeilC51、PROTEUS等软件,教师在课堂上可以进行设计实例演示.在课堂上用PROTEL软件,演示硬件设计的基本方法.用KeilC51和PROTEUS软件结合,在课堂上现场演示编程、调试、仿真的整个过程.

5.课程考核方式改革

在课程考核方式上,采取理论笔试成绩、项目成绩、实验课成绩棕合评定的办法给出期末成绩,学生的理论笔试成绩不再作为唯一计入期末成绩的部分,这也是对传统的死记硬背式的应试教育模式的一种改革尝试.

与课外活动结合

1.与大学生科技竞赛相结合

组织优秀学生参加有针对性的训练,并挑选出部分学生参加全国大学生电子设计大赛等比赛,将课堂上所学习的知识充分地应用到比赛项目中,这样做可以充分满足优秀学生的学习要求,更激发学生主动学习的热情.

2.与课外兴趣小组相结合

组织学生成立单片机应用课外兴趣小组,定期组织活动,并举办单片机应用竞赛,对于优胜者给予奖励.

结束语

通过对单片机课程课堂教学的改革,以实际应用项目为核心开展教学、强调单片机系统设计的基本理念和设计思想、充分发挥计算机辅助教学的作用.这些手段充分调动了学生的学习积极性和培养了学生的学习兴趣,课程考核方式的改革改变了传统的应试教育模式,注重培养学生动手实践的能力.课余时间将单片机课程教学与竞赛及课外兴趣小组相结合,既激发了学生的学习热情,也满足了不同层次学生的学习要求.通过对单片机课程教学模式的改革,激发了学生的学习兴趣、注重实用性、提高了教学效果.