机械类专业单片机课程教学探索.doc

机械类专业单片机课程教学探索摘要:文章主要分析了单片机教学中存在的一些问题,针对机械类专业单片机的教学,提出了以C51编程为主,侧重基础应用、优化教学内容的改革方案,采用Proteus和开发板相结合,以实例引导教学,理论、实验同步的教学方法。研究表明该改革方案可以有效地调动学生学****的积极性,教学效果有一定的增强。关键词:机械类专业单片机C51语言单片机自问世以来,已经广泛地应用于工业检测与控制、智能仪器仪表、汽车电子设备、机电一体化设备、家用电器等各个领域。单片机课程在高校电子类、机械类等工科专业中都有开设,其作为机械类专业的重要课程之一,是一门结合电子、计算机等技术的应用性很强的课程,也是后续“数控”类课程的重要基础。然而,从目前机械类专业单片机的教学情况来看,普遍存在一些问题。[1]-[3]如大多数的单片机教材都是针对电子类专业编写的,缺乏针对机械类专业的教材;教学上按照章节顺序进行,先讲概论、单片机的结构原理,然后讲指令等,最后举例;汇编语言抽象难懂,使得学生学****热情不高;实验设备陈旧且模块单元集成度高,实验时学生若没有搞清楚集成芯片就只能依照实验指导书照搬照套,这严重影响了教学效果。针对以上提到的单片机教学中存在的问题,在充分调研其他教学工作者在单片机教学中取得的成果[4]-[5],以及我校以培养应用型人才为宗旨的基础上,笔者认为应该从以下几个方面针对机械类专业单片机课程教学进行改革。 (1)制定适合机械类专业的单片机教学大纲。单片机课程应注重培养学生的工程思维能力和解决实际问题的能力。通过该课程的学****使得学生了解单片机硬件结构,了解汇编语言,掌握单片机的基本原理、接口和应用技术。学****单片机技术在工业控制中的应用,培养和锻炼学生的动手能力。(2)采用C51编程[6]。由于基于C51编程的单片机教材较少,所以在教学中往往重点讲授汇编语言。虽然汇编语言编写程序具占用资源少、程序执行效率高等优点,但汇编语言较抽象、可读性较差学生难以理解,且不同类型的单片机汇编语言有差异,难以移植。目前,企业的单片机开发人员大多以C51语言为主进行编程,主要是因为采用C51语言进行编程具有可读性好、模块化开发与资源共享、可移植性好、生成的代码效率高等优点。此外,采用C51进行编程仅需要对单片机的硬件结构有初步了解,知道所使用单片机有哪些资源就可以了,至于寄存器分配、不同存储器的寻址等均交由编译器管理。这与笔者认为对于机械类专业单片机的教学应减少硬件结构的课时数是一致的。(3)注重基本的应用,求精不求全,防止按照教材力求把所有的知识都教给学生。针对机械类专业学生电子知识相对薄弱,以及机械类专业单片机教学侧重应用等特点,在理论知识的讲解上着重基本的、核心的内容——I/O口的使用、中断、定时器/计数器、LED显示、键盘、液晶显示器等。其他内容如存储器的扩展、I/O口的扩展及借助其他芯片来实现功能的部分让学生自学,或者在需要的时候自学。将更多的课时安排在实验实训环节。 (1)实例教学法。在教学的过程中,由易到难,针对不同的知识点设计实例,如从点亮一个发光二极管开始,然后让发光二极管闪烁,达到八个乃至更多个发光二极管各种跑马灯效果。又如从简单的定时器定时10秒钟开始,然后引入按键控制定时时间并设置启动开关,加入时间设置时相应的数字闪烁等效果