高职院校单片机教学应用研究
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发布者：lunwenchina
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时间：2021年1月12日 14:47
杨 浩
（洛阳职业技术学院 河南 洛阳 471000 ）
摘要：单片机作为工业自动化应用中的重要元件，在工业领域应用广泛。高职院校中机电类、电子信息类、自动控制类专业，把单片机作为专业必修课程。广大工程技术专业人员以及电子爱好者对单片机的应用，使得单片机在技术应用中得到更大的发展。作为技术应用的前沿阵地，高职院校机电类专业对单片机的教学一直处于不断摸索阶段。本文针对高职院校机电类专业单片机教学应用进行研究，总结经验，提出新的教学模式。
关键词：单片机、教学应用、机电类引言
单片机作为高职院校中一门应用性很强的专业课程，在电子信息类、机电类、自动化类等专业教学设置中一直处于重要地位。目前各高职院校根据自身特色，在单片机教学安排上存在差异。同时，单片机这门课由于开设较早，但是单片机在应用中发展迅速，教学与技术发展存在一定程度的脱轨，本文就如何实现单片机教学与市场技术应用衔接，进行探索，提出新的教学理念。 [1]
1单片机教学现状
单片机在高职院校机电类教学中具有重要地位，通过该课程的学习，使学生初步掌握电子系统设计以及进行编程应用，为学生进行下一步其它专业课程学习打好基础。单片机经过几十年的迅速发展，单片机技术得到了极大的普及应用，有关单片机教学的教材、教学模式已经有了很大发展。
在单片机教学中，主要针对硬件和软件进行教学。目前在硬件教学中，学校先期开设的电子技术等课程以为硬件学习打下基础。在单片机软件教学中，主要为 C 语言学习、单片机系统软件学习。在单片机软件学习中，有的学校单纯进行 C 语言教学，重点进行程序设计方面的教学，有的学校将 C 语言程序设计教学与单片机仿真教学相结合，对学生进行教学。
目前单片机教学在高职教育中存在以下问题：
（ 1 ）教学教材、教学内容陈旧
汇编语言作为单片机编程的底层语言，高职院校由于学生程度的限制，汇编语言在学生教学中一般教授的比较少，在现有高职类院校单片机教学教材中涉猎汇编语言的内容不够多，这一点对于学生深入理解单片机编程的理论构架有一定的制约。对于工科类教学，理论构架的掌握对于学生未来专业的发展起到至关重要的地位，学生只有明白单片机的编程理论构架，在以后编程、排错、更错才会应用自如。在单片机教学中，加强对单片机硬件结构理论、软件理论学习应该摆到比较重要的位置，让学生在以后的应用中对于发掘单片机功能得心应手。
单片机编程语言的教学中，我们主要使用 C 语言进行编程， C 语言的可移植性远远大于汇编语言，在教材设置方面，许多教材中课程安排比较孤立，没有进行循序渐渐式的教学安排，不利于学生由浅入深的掌握编程技巧。有些教材安排比较好，在教材设置中，环环相扣，由浅入深，对于学生掌握编程本领具有极大裨益。
在单片机种类方面，现在学校主要教授 51 单片机。但现有 arm,stm32 ，stc 等单片机厂家。在学校教材设计方面，应当进行一定程度的介绍，便于学生在使用到相关单片机时，及时上手。
（ 2 ）教学设施落后
现在单片机教学中，学校一般设有单片机仿真实验室，单片机硬件实验室。为了方便管理，很多高校单片机实验室实验箱集成度很高。在进行教学时，学生只需直接插拔几根导线即可完成实验。学生在完成实验后，学生对实验的原理仍然不能充分掌握，印象不深刻。另外，实验设备集成度很高，实验过程中出现问题不容易调试。一旦教学实验设备损坏，只能通过更换部件来解决，无疑增加了设备维护费用。
（ 3 ）教学理论不扎实
单片机传统教学模式是在进行理论教学以后，再到相关实训实验室做实训。其中，理论教学与实训教学时间可能相差几天的时间，甚至是半个学期。学生不能及时验证在理论学习过程中产生的想法，问题得不到解决，学习兴趣也得不到提高。久而久之，学生理论学校中积累的问题越来越多，不利于学习热情的提升。造成学生理论学校不扎实的情况。
（ 4 ）理论与实践结合脱钩
单片机课程是一个理论加实践过程，在后期学习过程中，实践时间要远远大于理论学习时间。而在课程实验计划中，实验时间是十分有限，限于设备的问题，学生不能充分验证自己的想法。
2单片机技术市场技术应用发展
世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机，从 8 位、 16 位到 32位，数不胜数，应有尽有，有与主流 C51 系列兼容的，也有不兼容的，但它们各具特色，互成互补，为单片机的应用提供广阔的天地。因此单片机在市场应用中飞速发展，对于教学方面有较大的挑战。目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着 CMOS 化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。
3单片机教学与技术发展的衔接
在单片机教学中，要将教学内容、教学方式与技术发展紧密结合起来，使单片机教学与技术发展真正相适应，提供给学生更多的技术前沿知识，不拘于教学内容，扩展学生的视野。笔者根据教学经验，在将将单片机教学与技术发展衔接方面的进行探索。
（ 1 ）开展课外兴趣小组
从事机电教学的教师，可以在校内组建课外兴趣小组，使学生在学习之外能够根据自己的兴趣，在专业教师的指导下，深入学习单片机的知识。兴趣小组中，老师可以讲授课堂之外的深层次的知识，并根据学生掌握前期知识情况，以项目为导向，将一个大的项目分割成若干小部分，手把手向学生讲授相关知识。当然，在课堂上对全体同学讲授专业知识时，也应根据教材内容、教学安排，对学生进行项目教学。在此，这里所说的以项目为导向，对兴趣小组的学生进行更有目的的引导。可以根据兴趣小组成员的自身知识掌握情况，对学生进行有针对性的分工，进行细致指导。
充分发挥学生的天赋，使学生有目的的发展自己的特长。 [2]
（ 2 ）组织校内技术竞赛
为了提高大家的积极性，检验学生学习成果。在校内可以举办单片机竞赛，通过提供竞赛平台，让学生在自己兴趣驱动下，做出实际可用电子产品，广大学生通过观察其他同学的作品，在专业教师的点评下，互相借鉴、互相学习、找出不足，起到以赛促教。在校内技术竞赛中好的作品，可以为选拔省、市竞赛选取选手。通过校内竞赛的选拔，从而使学生走向省、市竞赛赛场，为学生提供一个更大的平台。 [3]
（ 3 ）提高教师知识素养
高职院校更应重视在专业教师知识技能方面的培养，只有培养具有优良素质的教师，才能更好的培养相应的高水平学生。在高职院校中，有的学校主要靠教师自身兴趣投入到单片机的教学与应用中，有的学校主要靠教研室强制性安排进行单片机教学与应用中。兴趣是最好的老师，不仅对学生而言如此、对广大教师的职业发展来说更是如此，学校在培养专业教师方面，应该根据教师的自身特点、兴趣爱好，进行针对性的培养，为学校单片机学科发展培养课程教学、竞赛人才，有助于学校课程品牌的建设。 [4]
高职院校从事单片机教学的教师，要把目光放在现实应用方面，不断跟进技术发展前沿，只有把自己的技术搞上去，才能将最新的技术发展融汇到教学应用中。
4总结
单片机作为一种应用性很强的控制元件，在当今工程领域中应用十分广泛。单片机教学作为高职院校以及中职教育中一个开设很久的课程，在机电控制类、电子信息类教学中起到非常重要的作用。单片机教学要与技术发展紧密结合，只有着眼于单片机应用技术的前沿，才能促进教学课程的与时俱进，才能在传统教学模式下找到出路，以技术变革促进教学改革，将一门应用基础课，打造成一门技术应用精品课。
本文根据笔者在单片机教学中的自身体会，总结相关经验，提出关于高职院校单片机教学应用的革新研究内容，作为一名高职院校教师，如何把传统教学课程，焕发新的生机，需要广大教师不断探索、不断创新，为单片机教学的发展，提供更有价值的指导。
参考文献
[1] 高志远 , 赵小莉 , 赵亚运 . 基于单片机仿真教学的应用分析 [J]. 化学工程与装备 ,2019(12):283-284.
[2] 黄芬 , 沈文娟 . 以能力为导向的单片机应用实践教学研究 [J]. 科技风 ,2019(34):60.
[3] 罗其俊 , 李宗帅 . 基于过程的单片机课程教学质量控制方法 [J]. 中国教育信息化 ,2019(23):84-89
[4] 沙爱军 , 郭丽红 . 优化单片机原理及应用课程设计教学，提升学生综合能力 [J]. 电脑知识与技术 ,2019,15(33):117-118+156.
