單片機(jī)C語言課程教學(xué)改革實(shí)踐

朱文彬 王海燕

摘 要：單片機(jī)是自動化技術(shù)中一門專業(yè)課程。在智能化程度越來越高的今天，職業(yè)技術(shù)教育中，無論是電工還是電子專業(yè)，單片機(jī)技術(shù)課程已經(jīng)不可缺少。本文主要從C語言課程改革的出發(fā)點(diǎn)、改革目標(biāo)與價值、課程體系設(shè)置等幾個方面探討了單片機(jī)課程C語言教學(xué)改革過程。對轉(zhuǎn)變教學(xué)方式，改變教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)熱情等進(jìn)行了一定程度的思考。

關(guān)鍵詞：單片機(jī)；C語言；課程改革

一、整體教學(xué)框架設(shè)計(jì)

（一）課程層次設(shè)計(jì)

課程劃分為“基礎(chǔ)篇、硬件篇、綜合篇”三個部分。

“基礎(chǔ)篇”：主要介紹單片機(jī)的基本硬件知識、C語言的相關(guān)基本語法、單片機(jī)最小系統(tǒng)編程。

“硬件篇”：主要介紹與單片機(jī)應(yīng)用有關(guān)的芯片、硬件，如A/D、D/A轉(zhuǎn)換芯片、液晶顯示器、IIC總線芯片等。同時，學(xué)習(xí)掌握單片機(jī)串行通訊原理，能用串行通訊實(shí)現(xiàn)雙機(jī)、多機(jī)通訊。

“綜合篇”：學(xué)習(xí)使用各種硬件功能模塊，完成各種綜合性較高的單片機(jī)控制課題。

（二）相應(yīng)的學(xué)習(xí)者能力

“基礎(chǔ)篇、硬件篇、綜合篇”分別對應(yīng)“初學(xué)、提高、設(shè)計(jì)”三個層次的學(xué)習(xí)者。

（1）初學(xué)階段學(xué)習(xí)者通過“基礎(chǔ)篇”學(xué)習(xí)，了解和掌握51單片機(jī)最基礎(chǔ)知識，掌握單片機(jī)keil軟件使用方法，Proteus仿真軟件繪制調(diào)試方法，單片機(jī)最小系統(tǒng)，單片機(jī)C語言基本語法，簡單開關(guān)量單元模塊原理及編程方法，初步建立單片機(jī)編程思路，并激發(fā)單片機(jī)學(xué)習(xí)興趣。初學(xué)階段模塊項(xiàng)目包含彩燈控制，繼電器控制，數(shù)碼管顯示，蜂鳴器控制，獨(dú)立按鍵控制，陣列式鍵盤技術(shù)。

在教學(xué)中這個階段主要以老師教，學(xué)習(xí)者學(xué)，然后反復(fù)練習(xí)為主。為了提高可操作性，提高學(xué)習(xí)熱情，可圍繞一種基本方式進(jìn)行講解后，提出類似要求學(xué)習(xí)者進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)相同知識點(diǎn)的檢測和鞏固。

（2）提高階段學(xué)習(xí)者通過 “硬件篇” 學(xué)習(xí)。在“基礎(chǔ)篇”的基礎(chǔ)上，認(rèn)識常用的單片機(jī)片外硬件。學(xué)習(xí)掌握定時中斷、外中斷、串行通訊和0809、0832、1602液晶、12864液晶、2402等硬件芯片；這個階段主要培養(yǎng)學(xué)習(xí)者閱讀芯片硬件說明、理解芯片工作時序的能力，具備參照出廠樣例電路和程序進(jìn)行芯片應(yīng)用電路設(shè)計(jì)和程序編寫的能力。能利用功能程序包編程實(shí)現(xiàn)AD采樣、DA波形控制、記憶液晶時鐘等程序；編程前能先繪制出相關(guān)流程圖。

在這個階段的教學(xué)中，教師以芯片產(chǎn)品說明文件為依托，教會學(xué)習(xí)者如何閱讀該說明文件、如何分析芯片工作時序圖、如何理解典型電路和程序、如何在典型電路的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改設(shè)計(jì)等。

（3）設(shè)計(jì)階段學(xué)習(xí)者通過學(xué)習(xí)“綜合篇”。在此階段，學(xué)習(xí)者主要掌握如何查找并閱讀芯片功能表；按功能要求進(jìn)行產(chǎn)品功能模塊規(guī)劃、硬件電路設(shè)計(jì)；能繪制充分利用現(xiàn)有資源完成較為綜合的課題設(shè)計(jì)。這個階段主要以學(xué)習(xí)者為主、教師為輔。教學(xué)中教師給出綜合性較強(qiáng)的設(shè)計(jì)課題，學(xué)習(xí)者根據(jù)功能要求分析電路參數(shù)，構(gòu)思單元電路組成、完成硬件電路的設(shè)計(jì)制作、編寫程序、調(diào)試功能。

二、教學(xué)設(shè)計(jì)思路

單片機(jī)C語言課程教學(xué)最難的是“基礎(chǔ)篇”?；A(chǔ)篇的學(xué)習(xí)對象是初學(xué)者，他們對單片機(jī)、對C語言一無所知。在這個階段，如何避免陷入純語言類教學(xué)或是純操作類教學(xué)；如何激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，帶領(lǐng)學(xué)習(xí)者進(jìn)入單片機(jī)知識殿堂，是改革設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。

對此，我們由淺入深的合理設(shè)置工作任務(wù)，以工作任務(wù)為載體，合理安排知識點(diǎn)，做到需要什么講什么。

在“基礎(chǔ)篇”的教學(xué)設(shè)計(jì)中，主體設(shè)計(jì)思路是將“C語言語法知識”、“ 單片機(jī)基礎(chǔ)知識”碎片化，以工作任務(wù)為載體，根據(jù)任務(wù)的需要進(jìn)行知識點(diǎn)的梳理、重組。

（一）知識碎片化

“知識碎片化”就是知識點(diǎn)化，就是將書上的知識點(diǎn)一條條羅列出來。這里是對C語言、單片機(jī)兩門課程中的知識點(diǎn)進(jìn)行羅列、梳理，對重點(diǎn)、難點(diǎn)知識點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)注。梳理時無需考慮知識點(diǎn)什么時候被使用、是否要被使用等問題。

（二）構(gòu)建學(xué)習(xí)工作任務(wù)

（1）精心設(shè)計(jì)工作任務(wù)。工作任務(wù)是核心，工作任務(wù)是否合適關(guān)系到學(xué)習(xí)者能否提升學(xué)習(xí)興趣、快速準(zhǔn)確的掌握知識。

（2）合理選取知識點(diǎn)。合理挑選知識點(diǎn)的關(guān)鍵是：選取不按先后、只按需要。只要工作任務(wù)中需要用到就選取，不考慮知識點(diǎn)在原有教材中所處的位置。

設(shè)計(jì)工作任務(wù)和選取知識點(diǎn)兩項(xiàng)工作要反復(fù)推敲、同步進(jìn)行。設(shè)計(jì)時將相關(guān)工作任務(wù)、知識點(diǎn)一一對應(yīng)列成表格，這樣既一目了然，又能避免知識點(diǎn)的缺漏。下面以“單燈點(diǎn)亮”等工作任務(wù)為例：

（3）圍繞一項(xiàng)任務(wù)，逐步深入、反復(fù)練習(xí)。一個工作任務(wù)，需要配套幾個改進(jìn)型任務(wù)。任務(wù)可以是同難度的條件變化，也可以是遞進(jìn)式的加深難度。

三、程序模塊化

C語言的語法要做到能看能寫，對于功能程序段做到會用能改。課程前期介紹語法、編程技巧，學(xué)習(xí)者建立基礎(chǔ)語法知識。之后，在“硬件篇”中，以程序塊的形式介紹芯片，讓學(xué)習(xí)者通過參數(shù)修訂、模塊程序h文件調(diào)用等養(yǎng)成模塊化閱讀和編寫程序的習(xí)慣。

參考文獻(xiàn)：

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