单片机课程是机械类专业的专业基础课。 本课程是课程设计、毕业设计等教学环节的重要实施手段。 这是一门实践性和应用性很强的课程。 学习单片机并掌握其设计和使用技术已成为当代大学生的一项必备技能。 提高单片机的教学效果对于培养学生的实践能力、提升学生的创新意识具有重要的现实意义。
二、教学现状
单片机课程是高素质机电复合技能人才所需的自动控制知识的载体。 它的特点是概念多、逻辑性强、内容抽象[1]，给初学者带来困难。 传统的单片机教学一般以学科体系为出发点，注重课程本身的体系结构和前后逻辑联系，却忽视了“可学性”，导致学生学得难、教师难。时间教学[2]。 从教学效果来看，一直存在教师难教和学生难学的双重困惑，教学效果并不理想[3]。 常见的教学方法是“以教师为中心、以课堂为中心、以教材为中心”[4]。 这种公正的教学模式使得本来就枯燥抽象的课程变得更加枯燥，学生在学习过程中产生了对课程的恐惧感[5]。 而且，在大多数新建本科工科院校中，机械工程专业的学生以男性为主，理论知识掌握程度较差，学习主动性不高。 大多数学生对大学生活和毕业去向没有规划，学习动机模糊。 针对以上教与学的特点，提出了单片机课程在教学过程中的一些行之有效的教学改革思路和方法，以达到提高学生学习能力特别是创新实践能力的目的。
3、设计教学思路和方法，提高教学质量
3.1 通过提问认识单片机
同学们一开始不知道什么是单片机？ 它是什么样的？ 它是干什么用的？ 因此，在第一次教学过程中，教师应从学生的思维角度出发，回答诸如单片机是什么、它长什么样、有什么作用等问题，让学生对单片机有一个宏观的认识。 回答这些问题时，最好采用微控制器。 课堂上，可以直观地看到单片机的外观、尺寸、引脚排列等，让学生对这个概念有更深入的理解。 对微控制器和 PC 进行一定的比较对于理解什么是微控制器非常有帮助。 PC主要用于数据采集、计算和处理，而微控制器主要用于控制，体积较小。 这就是目前大多数学者将微控制器称为微控制器的原因。 微控制器是用来做什么的？ 这个问题可以通过学生非常熟悉的案例来回答。 例如：日常生活中的电视需要使用单片机来设置和控制； 全自动洗衣机利用单片机来设定和控制洗涤时间、水位等，通过日常生活和生产中随处可见的产品，进一步帮助学生认识和了解单片机。
3.2 整合教材内容，从整体到局部、从外到内讲解单片机的结构。
对单片机有了感性认识后，应该把单片机看成一个整体，不能将其结构肢解。 例如，在讲《单片机芯片结构》时，从整体到局部向学生强调单片机学习的主要内容，减少学生的畏难心理。 然后将这些功能特征进行分类，并以图表的形式绘制出来，以增强印象。 结构分类如图1所示。先讲解外部功能，再学习内部功能。 这是从外到内的。在引脚教学中，单片机的40个引脚大致分为四类：电源、时钟、控制和I/O口。 首先简单告诉学生，4个8位并行I/O口占用32根引脚线、2条电源线、2条时钟线。 这些引脚使用起来相对简单。 只需专注于掌握 4 条控制线即可。 这样，学生会发现使用几条控制线绝对不困难，并且会建立他们学习单片机的兴趣。 图1 单片机芯片结构图 另外，在了解了单片机的结构之后，还要结合教材内容，使教学过程更加逻辑连贯。 根据学生所学课程和本课程的教学目的，合理调整教学顺序，有助于学生理解和促进知识的消化。 例如，单片机结构和指令系统是学习单片机最重要的基础。 在这部分的学习过程中，一些指令系统可以和硬件部分一起讲授，汇编语言可以调整到之前的教学中，这样可以增强学生的理解。 还可以节省一些上课时间，用一些简单的程序来说明如何控制硬件，提高学生对硬件编程的理解。 另一个例子是在单片机接口扩展的教学中。 由于同学们对总线已经有了一定的了解，这里可以介绍三种总线来学习接口扩展。 需要强调的是，接口扩展电路的设计就是这三类总线的连接。 通过改变教学内容和教学顺序，可以让学生树立一个整体观念，分析引导学生掌握课程内容的内在关联性，而不是从头到尾教一本书或一堂课。
3.3 使用通俗易懂的比喻帮助学生理解枯燥难懂的概念
学生认为单片机学习太抽象，尤其是内存单元的数据和地址。 由于数据和地址都是用二进制表示，学生一般无法理解什么时候是地址，什么时候是数据。 教学中以学生熟悉的学生宿舍为例。 宿舍号理解为地址，住在宿舍的学生理解为数据。 同时，该示例也适用于后续字节单元和位地址的教学。 例如，宿舍里的每张床位都有一个编号。 如果要找整个宿舍的人，就用字节单位（宿舍号），如果要找人，就用位地址（床位号）。 示意图如图2所示。这样既完成了教学任务，又提高了教学的兴趣。
4、塑造良好的学习方法和习惯，培养学生创新实践能力
4.1 拓宽教学手段和教学方法，提高学生实践能力
学生应养成调查研究的习惯，掌握查阅资料和相关标准、参考书或参考书的能力，特别是网上收集信息的能力，能够合理选择设计方案，能够表达设计思想和设计方案。带有图纸和说明的结果。 。 教师可以将本课程制作的教学课件和相关学习资料发布到网上，供学生学习时参考。 还可以通过QQ群在线交流，利用网络提高学生的学习兴趣。 初学者可以先掌握单片机操作和开发的一些基本技能，然后在项目中深入学习和掌握单片机，达到学以致用的目的。 你迫不及待地想掌握所有的知识然后再应用它。 这是不可能的，也是不可取的。 让学生“边做边学”，而不是在理论学习结束后进行实验。
4.2引导学生形成良好的学习观念，培养学生的创新能力
讲授的主体是传授知识，但重点是培养学生的自学、分析、创新、应用等能力。 让学生养成严谨的科学态度和适合自己特点的学习方法，比如如何听课、做笔记、自学、总结等。总之，在课堂上，教师要教会学生如何学习和学习。如何思考，注重用相应的思维方法来组织所讲授的知识，并鼓励学生表达自己的观点。 告诉学生学习是发现知识的过程，而不是简单地获得结果。 这种教学方式让学生带着问题来学习，不仅提高了学生的学习兴趣，更重要的是培养了学生发现问题、分析问题、解决问题的意识和能力。 例如，应用程序的教学是单片机课程的重点和难点。 这部分内容是在课堂时间里添加的。 无论老师讲解得多么详细，学生当时理解得多么好，一旦使用就无法理解。 究其原因，就在于学生独立思考这一重要环节的缺失。 在讲解应用时，先让学生自己思考，然后进行解释和讨论。 正是在这个不断讨论和分析问题的过程中，培养和锻炼了学生的独立思考能力，促进了创造性思维活动。 同时选拔学生参加一些科研项目，培养学生的科研能力和创新能力。
4.3 改革考核方式，强化实践能力要求
有什么样的考核方式，必然导致什么样的教学方式和学习方式。 由于该课程知识点多、概念抽象、硬件理解难度大、软件设计难度大等特点，传统的闭卷考核方式只能考验学生对知识点的记忆能力，在一定程度上，但并没有考验学生的思维和分析能力。 、创新能力、实践能力等难以检验[6]。 因此，应改革考核方式，采取闭卷、论文、设计制作相结合的多元化考核方式。 要求学生学会手工阅读和消化信息，将课堂上学到的理论知识、查阅到的信息和其他相关专业知识联系起来，系统地思考问题。 同时指导学生如何利用图书馆数据库进行信息检索和期刊审阅，如何撰写论文报告等，这对于培养学生的思维能力、分析能力、动手能力、创新能力非常有帮助。能力和后续课程学习。 。 由于本课程具有应用性强、实践性强的特点，因此对学生的实践能力有较高的要求。 因此，通过设计和制作来检验学生的实践能力也可以作为期末考核的一部分，既完成了教学任务，又锻炼和培养了学生的综合能力，同时为学生提供了广阔的创新空间。有学习能力。
5 结论
针对我院机械专业的特点和学生的就业趋势，从教师的教学理念和方法、学生的学习方法和习惯等方面对单片机课程的教学提出了一些规划和措施。 .，对于提高教学质量，培养学生，对于培养学生的创新实践能力，提高学生的学习积极性、分析问题和解决问题的能力、动手能力和创新能力具有良好的作用。
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