单片机课程理实一体化教学模式改革

摘要：单片机课程实践性强，内容抽象，与实际应用联系非常紧密，采用传统授课方式，学生难以理解。由于实验设备的原因，学生很难在实验室外进行实验操作，给学习单片机带来很大困难。传统实验教学方式不利于培养学生的动手能力和综合运用知识的能力。经过长时间教学实践探索，采用仿真软件，变换编程语言，改用项目教学，对传统教学进行大刀阔斧的改革，成效显著。

关键词：中职；电子装备；调试；课改

中图分类号：G718文献标识码：B文章编号：1672-1578（2015）03-0314-01

传统单片机教学是以单片机的知识结构为主线，逐步讲解单片机空对空的硬件知识和抽象难懂的寻址方式，软件编程以硬件和指令作为基础和支撑，前面知识一知半解，使编程的学习和掌握变得难上加难。试想一个毫无计算机基础的初中生，要学习如此复杂的单片机软、硬件知识，传统的以教师讲授为主的教学模式必然不能适应学生学习的需要，改革教学模式势在必行，我们单片机教学中在实施了任务驱动模式为主的项目教学法。

"如何教会学生尽快掌握单片机技术并应用到实际工作中？"就成为我们必须要解决的难题。经过长达十年的实践探索，于2012年起进行了单片机课程理实一体化教学模式的全面改革。

1.引入PROTUES仿真教学，解决硬件难题

在教学实践中，学生人手一台计算机，教师通过多媒体教学，教学生利用PROTUES平台搭建硬件电路，使用KEIL uVision2软件练习编写程序，最后在PROTUES平台仿真运行。重点放在程序的编写、调试，把硬件电路的制作过程弱化，减小硬件对学生的影响。

PROTUES结合KEIL uVision2软件的仿真，既能观察单片机的工作情况，又能仿真单片机接口电路的工作情况，因此在实际电路的仿真中，可以直接看到程序运行和电路工作的过程和结果，有效弥补了实验和课堂教学之间脱节的矛盾和现象。PROTUES在单片机课程中的应用在很大程度上解决了单片机课程教学枯燥无味的弊病，在提高学生学习积极性的基础上也锻炼了学生实践动手的能力，既降低了教学成本，又提高了教学效果，是当前中职学校单片机教学改革的一大方向。

在一年半以来的教学实践中，学生普遍反映：通过PROTUES软件的仿真使整个单片机的教学实践更为直观、形象、易学，大大提高了单片机的教学效果。

2.改革教学模式，实施项目教学法

我们在教学实践中，首先分析本课程的知识目标和能力目标，将整个课程划分为若干个具有递进性和连贯性的"项目"。每个项目都是一个具体的工程任务，均包含一些编程和加工的新知识和新技能，以项目带动教学，由浅入深地把知识和技能渗透到项目的实施过程中。随着每个控制模块功能的实现，知识点的学习也在循序渐进中完成。

通过上机调试运行、验证，直观的观测结果和感性认识帮助学生掌握知识点。随着教学项目的逐个展开，学生所掌握的知识逐步增多，知识结构逐步完善，实践能力随之提高，由此展开单片机程序设计，学生在单片机方面的实际应用能力得到质的提高。

3.以C语言为主，与市场接轨，编写校本教材

虽然C语言的执行效率不如汇编语言，但是C语言的好处显而易见作为一种结构化的程序设计语言，C语言的特点就是可以使你尽量少地对硬件进行操作，具有很强的功能性、结构性和可移植性，作为单片机系统的编程语言具有较大优势。

引入了C语言进行教学，学生掌握起来相对较快，不用太多考虑硬件，编写程序容易。经过教师的指导，学生可以完成较难的程序设计。在整个贵州的中职单片机教学中，我校率先采用C语言作为编程语言，为C语言走入贵州省中职电子专业单片机教学做出了贡献。

我们于2014年开始使用《C语言与单片机应用》校本教材，以C语言为编程软件，基于PROTUES仿真实施项目教学法。经过一年多的辛苦工作，最终于2014年初完稿交付出版社，计划于2014年秋季使用。

4.教学效果显现

理实一体化的教学改革对《单片机原理及应用》课程而言，是充分贯彻了教育部"做中学、做中教"的教学原则，并取得了较大的成效，在西部欠发达地区具有推广的价值。采取PROTUES仿真软件结合C语言，以项目教学法开展教学，在很大程度上解决了单片机课程教学枯燥无味的弊病，在提高学生学习积极性同时也锻炼了学生实践动手的能力，降低了教学成本，提高了教学效果。以前一上单片机课，学生就打瞌睡，抱怨听不懂，现在80%以上的学生能完成工作任务，30%左右学生可以完成拓展提高任务，教学效果不可同日而语。

经过一年多来在《单片机原理及应用》课程教学中的实践，C语言易学好用，项目教学法教学目的明确，教学方式新颖，PROTUES仿真软件解决硬件问题，充分调动起了学生学习的兴趣。

5.体会和思考

在理实一体化教学实践中，我们感觉有以下缺憾：（1）缺乏设备器材的实物感受。例如常用的单片机电路焊接设备、调试设备、仪器仪表等，在虚拟仿真实践教学中，学生看得到、摸不着，缺乏真实感。（2）很难完成单片机工程项目安装调试的整个过程。如电路的焊接、收音机的调试过程、电路的故障检修等，学生难以积累这方面的知识与经验。

参考文献：

[1]谭浩强.C程序设计.2版.北京：清华大学出版社，1999.

[2]郭天祥.新概念51单片机C语言教程：入门、提高、开发、拓展总攻略.北京：电子工业出版社，2009.

[3]彭伟.单片机C语言程序设计实训100例：基于8051+Proteus仿真.1版北京：电子工业出版社，2009.

[4]求是科技.8051系列单片机C程序设计完全手册.1版.北京：人民邮电出版社，2006.

[5]张景璐 马泽民.51单片机项目教程.1版.北京：人民邮电出版社，2010.

[6]周润景 蔡雨恬.Proteus入门实用教程.2版.北京：机械工业出版社，2011.

作者简介：

余永华（1963.9-）男，汉，籍贯贵州省，电子装调技师，一级实习指导教师，从事中职电工电子专业教育已28年。