单片机原理与接口技术实验教学的改革与探讨

王贵

摘要：《单片机原理与接口技术》是电子专业的核心课程，要求学生掌握单片机的接口电路设计和程序设计的方法。随着新工科建设的到来，培养学生动手和实践能力将变得更加重要。理论联系实际，将理论转变成应用于实际的技能，才能更好地满足新工科建设的要求。

关键词：单片机与接口技术;改革;实践

中图分类号：G642.4;TP368.1-4文献标识码：A文章编号：1672-9129（2020）06-0134-01

Abstract："PrincipleandInterfaceTechnologyofsingleChipMicrocomputer"isthecorecourseofelectronicmajor，whichrequiresstudentstomastertheinterfacecircuitdesignandprogrammingmethodofsinglechipmicrocomputer.Withtheadventofnewengineeringconstruction，itwillbecomemoreimportanttocultivatestudents'practicalandpracticalabilities.Onlybycombiningtheorywithpracticeandtransformingtheoryintopracticalskillscanwebettermeettherequirementsofnewengineeringconstruction.

Keywords：SCMandinterfacetechnology;Reform;practice

引言：高等院校单片机与接口技术的项目化教学，是以单片机基本原理应用实践为目标，所开展单片机内部结构、应用系统、汇编语言程序等的教学。传统单片机与接口技术教学以教师为主体，学生往往处于理论知识被动接受的地位，项目课程缺乏理论与实践操作相结合的教育内容，学生学习积极性、学习效果较差。基于此，通過构建“项目任务”为中心的教学模式，能够转变单片机实践应用案例的教育困境，提高学生单片机理论学习、实践应用能力。

1传统教学方法存在的问题

传统的教学方法，主要注重讲解理论知识，再进行几个实验的练习，这样会使教学过程中，理论知识与实际应用脱节，学生无法独立完成单片机开发的相关任务。单片机课程中，理论包含单片机的内部结构、输入输出系统、中断系统、定时器/计数器、数据通信机制等，内容量大，知识点多且复杂，难于记忆。将理论课和实践课分开，导致学生在上完理论课后，做实验时，忘记部分知识点，增加做实验的难度，从而影响学生的学习兴趣。单片机课程是一门专业技术课，如果只讲授理论知识，不进行实践练习，很难将所学应用于实际需要。且在实际应用中，有不少问题，只有通过实践才能发现问题，思考解决方案，并付诸实践。

2单片机与接口技术项目化教学的改革实践研究

2.1合理调整教学内容。为了使学生可以更好的接受教学内容，提高教学效果，可以适当调整教学内容、体系，以便更好地理解教学内容。如讲解一些基础的理论知识时，可以穿插一些硬件结构与原理等相关内容;以“指令系统”部分的教学为例，在对指令格式、寻址方式等内容进行教学时，可以结合中断系统的操作进行讲解;在讲解单片机的结构时，先简单讲解基础理论，而对后续部分进行讲解时，可以结合中断、定时等部分内容详细的讲解。利用对教学内容的适当调整，使学生对该课程的实际应用进行了解，便于学生顺利地进行后续的学习。

2.2构建以任务驱动为主的课程项目教学目标。在项目化教学中，教师应在每节课设置具体的教学目标，包括教学任务目标、项目要求、项目组织流程等，尽可能通过单片机实践任务的规划，驱动单片机基础理论知识的教学与学习。首先，教师要结合课程教学大纲，设定与课堂教学内容相关的单片机系统设计、功能程序编写教育目标，并明确教学目标需要达成的实践要求。其次，教师创设符合学生主体认知的课程教学情境。例如，以单片机控制技术飞行器的设计为主题，向学生提出疑问：“该飞行器并行I/O接口、中断控制系统、LED驱动电路如何实现？”之后再按照项目功能实践的实现流程，进行单片机集成电路结构、指令系统与功能模块的讲解，以激发学生参与单片机项目功能设计的积极性，完成相应电路调试、功能实现的任务目标。

2.3以各类竞赛为契机提升学生创新能力。“单片机原理及应用”作为一门实践性较强的课程，在各类竞赛中获得了广泛的运用，如全国大学生电子设计竞赛、“挑战杯”“蓝桥杯”等竞赛都设有单片机类题目。在此类竞赛中获奖的学生，说明其有较强的学习能力与动手能力，因此在就业与考研复试时更容易得到用人单位与导师的认可。因此，教师应以竞赛为契机，引导学生自主走进实验室，扩展课外知识，组建兴趣小组，加入电子协会，从低年级开始培养对单片机的感性认识，引起学习兴趣，并形成老带新、传帮带的良好氛围。

2.4引入单片机课程教学硬件、深化校企结合。多数院校在单片机与接口技术课程教学中，主要采取多媒体软件、PPT课件等视频的模拟教学，对学生展开单片机项目、应用程序内容的教育，这使得学生单片机项目课程学习缺乏相应的实验设备。基于此，高校应在加快单片机课堂实验室建设的同时，与校外社会企业联系与合作，多以实际应用中的例子对单片机微电子课程的抽象内容进行具象化讲解，特别是单片机模块化电路结构、软件功能编程、应用实现原理等知识。与此同时，教师与学生一道深入企业实习，通过带领学生深入企业生产车间，对单片机芯片、数据存储器、电路板等的制作进行教学，解决学生学习过程中有关单片机项目功能实践的问题，绘制不同单片机项目实例的流程图，以不断丰富自身的课程教学经验，达到单片机与接口技术课程综合性人才的培养目的。

2.5指导学生进行相关内容的实验与练习。教师应引导学生在课后或课外进行必要的实验，学校应在课外开放实验室，为学生提供实验与练习所需要的场所，使实验设备与仪器的作用得到充分发挥。同时，借助课外练习，充分的体现学生在教学活动中的主体地位，不断提高学生的综合技能，进而获得更好的学习与教学效果。

结语：单片机原理与接口技术课程应用性较强，要求将理论知识直接应用到实际中去，本着提高学生理论水平和动手实践能力，专门设计了理论教学和实验教学的内容，在近两年的教学过程中，学生学习积极性高，收到了良好的效果。

参考文献：

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