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摘 要 ：结合《单片机基础及应用》课程目前教学过程中存在的问题,从主流单片机的硬件发展特点及教学讲授内容、教学实施手段、教学方法及实践教学等几方面阐述了改进和提高该门课程教学质量的具体办法.
关 键 词 ：单片机基础及应用；教学方法；教学手段；课程设计
中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）48-0076-02
我国进入了高速发展的新阶段,新技术也不断发展,单片型计算机凭借超低功耗、易于集成、体积小、功能越来越强和性价比很高等特点,在许多领域获得了广泛应用.《单片机基础及应用》课程是工程控制和电子信息领域各专业的专业选修课,同时又是电子信息类、测控仪表、计算机、自动化及机电一体化等专业的专业必修课.学好该课程要求学生们必须具备一定的基础知识及逻辑思维方法,这样才能掌握单片机工作的基本原理.
一、存在的关键问题
1.有关教学内容：作为一所工科院校,面临电子技术类专业的课程新技术不断创新,有些内容已经不适应当今的教学,针对国家急需的专业人才培养,适当调整教学内容,增补主流的先进知识和技术.
2.教学方法陈旧：教师多采用填鸭式教学方法,采用黑板板书的教学手段,而《单片机基础及应用》课程是专业基础课程,要求有扎实的数字和模拟电子技术知识.这也让电子技术基础差的学生感到抽象、枯燥,难以掌握.
3.实践环节：目前多数高校针对《单片机基础及应用》课程设有学时多少不同的实验,配备专门针对所学系列的单片机的实验系统,主要实现单片机各个功能模块的验证性实验,而且有实验程序,学生基本不需思考,只要按部就班地接线.不利于学生动手能力、创新能力的培养.
二、《单片机基础及应用》课程教学的改进办法
1.合理取舍教学内容.在每次调整制定教学大纲时充分考虑课程特点,做到重点难点突出,紧跟科技发展步伐,与时俱进,适当调整学时和教材内容.增加最新的电子器件的应用技术,删除如汇编语言等陈旧的内容.《单片机基础及应用》课程是检测、控制、电气自动化等相关专业的必选课、是一门实践性非常强的课程.但目前此课程存在偏重理论讲解,轻视实际应用的问题.学生在学习过程中,理论教学的内容掌握得还不错,但是一提到单片机的应用,则是捉襟见肘,而且实验时间通常安排在所学的单片机编程语言之后.这样就会造成：①用大量的基础原理讲解,需要老师有很熟练的专业课知识,用以克服学生产生的畏难情绪,鼓励他们努力学习专业知识；②教学过程中本末倒置,理论和实践脱节,相关实验和课程设计只是简单验证和形式上设计；③单片机系统本身就是软件和硬件的有机结合,不能注重硬件的学习而不了解软件的作用.如何做到系统软硬件结合的设计方法就显得十分重要.基于此,我们充分利用实验环节和本课程的课程设计,辅助以其他电子实训教学,鼓励学生参加课外兴趣小组,使学生对所学理论知识进行系统化的消化吸收,最终改进重理论轻实践的问题.
2.教师的教学手段及方法.①为了克服传统教学方法带来的弊端,经过多次反复的摸索和实践,我们采用了“一体化”的教学方法以及与之配套的教学改革措施,达到了良好的教学效果.所谓“一体化”是指理论教学与实验实训教学相结合的教学方法.采用此方法后,理论教学被搬到了实验室,理论与实验教学同时展开,这样淡化了理论教学,更加侧重实验教学.让学生在“学中做,做中学”,将原本枯燥乏味的基础理论知识一下子变得生动和具体起来,大大地增强学生的学习兴趣,提高了学习效率.②电化教学手段的充分利用.多媒体教学技术可以使教学内容更加丰富,学生对单片机的实际应用更加直观.③开展汉语和英语相结合的教学.运用原始英文资料,针对最新的知识点,英汉并用地有针对性地教学,学生吸收效果显著且教师英语教学水平提高.④改变考查方法.改变传统的考查办法,加入更多的实践部分的考查,不仅注重理论知识的学习,还要提倡实际动手能力.为此我们把理论知识考查与实践性考核相结合,理论考查占60%,实践性考查占40%,这样更加科学,符合高等院校为国家培养创新型高素质人才的目标.
3.注重实践教学.建立理论—设计—研发三个层次的实践实验教学体系.①基础理论阶段.作为专业课理论是基础,要打好基础必须脚踏实地从前期课程中由浅入深地进入本课程的学习,如二进制编码,单片机的端口的构成,各个功能模块的原理等都与学过的《数字电子技术》有关.作为单片机就是一个典型又复杂的时序逻辑器件.在单片机课程教学中把功能模块分解为已学的知识,教学效果很好.例如,以端口的结构来看,可以看成DFF和三态缓冲器和模拟开关及FET的组合.而这些器件在数字电子中全部学习过.对于首次接触计算机的学生来讲就很快能够掌握这部分的工作原理,结合指令还可以体会单片机的工作过程.该阶段,主要是学习单片机的结构、了解单元电路的功能、熟悉C51语言的上机编制及调试方法.②设计提高阶段.按照教学的进度不同,实验内容可以有端口的应用,如独立式按键输入或者矩阵键盘的应用,7段式数码管动态和静态显示实验等,由此学生能掌握单片机端口作为输入/输出数据的应用.可以安排其他提高性质的实验项目,如单片机定时器中断方式应用、双机通讯实验,还有器件如LCD显示模块、步进电机的控制等的综合实验.学生在完成基础实验之后,鼓励有能力的同学增做扩展综合实验,要求独立编写程序,并调试、运行,锻炼独立解决问题的能力.③研发阶段.《单片机基础及应用》是一门偏重实践性和实用性的课程,是《智能仪器》课程的先修课,所以该课程的课程设计尤为重要.选题既要符合实验室的硬件条件又要结合单片机课程的教学.做法主要有：采取集中讲解课程设计的理论与学生下实验室相结合的原则,针对全部同学,包括参考文献的查阅、方案的制定、硬件的连接、keil c51使用、proteus软件使用方面的整体介绍.三个人一组进行实验验证；明确各小组人员分工,确定实验的各项任务；用keil C51编写实验应用程序,proteus绘制电路并进行仿真,通过检查后方可进行实验操作；实验结果符合要求后,参照课程设计任务书的要求,撰写课程设计说明书.积极鼓励和支持学生们参加大学生电子设计大赛.近些年我校获奖学生无疑在提高自身分析解决问题能力的同时,也在日趋严峻的就业形势下占得先机,成为各就业单位的宠儿.
专业课教师要从思想上建立与时俱进,紧跟科学技术发展,并且把新知识的讲授贯穿于平时的教书育人的工作中去,改变以本为本的僵化的知识传授的方法.教学内容要结合新技术的不断发展不断更新,不懈地探索新的教育教学方法,才能提高知识传授的先进性和质量,真正培养出具有创新能力的合格人才.