关于《单片机》课程教学若干问题的思考
【摘要】针对《单片机》课程的实际教学，探讨了制约教学效果的一些主要因素，并有针对性地提出了一些解决方法。
【关键词】单片机；课程；教学；汇编语言
前言
《单片微型计算机原理及应用》简称《单片机》，是电子技术、电气自动化等相关专业的一门较重要的专业课程。单片机系统的开发、应用是计算机工程应用的一个重要领域。因成本低，体积小，工作可靠，设计、组装方便等因素， 它在工业控制系统、数据采集系统、自动测试系统、智能仪表及家用电器的控制方面，都得到了广泛的应用。由于计算机技术的飞速发展，其应用领域也越来越广，随着单片机在各行各业的广泛应用，学生越来越有必要学好这门课程，掌握好这门技术。
一、课程内容及教学现状
《单片机》课程的主要内容一般包括MCS－51系列单片机的硬件结构、MCS－51系列单片机指令系统和汇编语言程序设计、MCS－51系列单片机的扩展、MCS－51系列单片机的接口与应用等四个部分。本课程实践性强，知识面、应用面很广，它综合了计算机系统组成、数字电路、汇编语言、接口电路等各方面的知识，相对职业学校学生而言，是一门难度较大的课程。
目前，《单片机》课程的教材大部分采用传统的学科知识作为主线，适合职业学校学生的项目式教材还不多见，课程的教学基本上是按课本一章一章讲授的，条件好的贯穿一些实验，但这样教学，存在不少问题，主要表现在：
1、整体上看，《单片机》课程与其它计算机课程较为不同，硬件软件联系非常密切，内容较深奥难懂，照搬书本讲授，短时间内学生还能集中注意力，时间一长，就会因为太难而逐渐失去学习兴趣，尤其是职业学校学生，本身基础相对较差，枯燥的照本宣科更会影响学习效果。
2、从硬件方面看，《单片机》课程涉及到的集成电路芯片多达几十块，这些芯片少则几个引脚，多则几十个引脚。如8051单片机芯片有40个引脚，8155芯片也有40个引脚。关于这些芯片引脚的功能、用法都是要掌握的，否则硬件设计就无从谈起。这么多芯片，这么多引脚，要使学生全部弄懂就很费时间，再让学生能灵活应用就更要大费周折。
3、从软件方面看，单片机指令系统虽然较一般计算机指令系统而言要小得多，但相比人的记忆能力而言，还是显得比较庞大。MCS-51单片机共有111条指令，要使学生短时间内就掌握所有指令，并能灵活应用于编程，难度很大。
4、教材部分内容是关于单片机内部具体结构和如何工作的，较为复杂，实际上用户并不需要全盘掌握，如CPU时序、I/O口结构等。
5、单片机作为微型计算机领域的一个独特分支，其发展速度是惊人的，这就造成原有的知识体系的落伍。
二、课程教学探讨
如何有效解决以上问题，切实提高教学效果？职业学校专业课程讲究“做中教”，学生在“做中学、学中做”，让学生找到学习的乐趣，提高学生的学习兴趣是关键。
1、针对《单片机》课程难，记忆量大、灵活性强等特点，精心进行课程设计，基于真实工作任务重组教学内容。
首先，选择一个具有代表性的典型单片机系统，将全部内容，包括设计思路、硬件、软件等，一一打印出来，课程开始后每人发一份，每上完一部分内容后，要求学生进行相应部分的解剖，以加深印象，提高对芯片引脚功能、单片机指令功能等的认识。
其次，在班级成立若干个课题小组，每个小组定一个关于单片机系统设计的课题，比如温度报警显示系统、音乐时钟报时系统、红灯绿灯交通管制系统、自动洗衣机控制系统等等，让学生在实例解剖的同时进行动手设计，以提高学生兴趣，强化所教内容。
2、在教学组织与实施方面，充分利用Proteus单片机仿真软件模拟企业工作项目及其工作过程，采用“学做交替，循环递进”以及“引导学、自己做”的思路实施项目化教学，注重学生实践能力的培养，突出课程的实践性，培养学生职业能力。
3、针对一些理论性较强实际应用不多的内容，根据情况加以筛选，以突出重点。如CPU时序，I/O口结构的具体内容可以加以精简，只需让学生掌握几点注意事项即可。
4、为避免知识落伍，将教学内容及时更新，加以补充。另外，可以收集一些关于单片机方面的报刊书籍，在班上传阅，使学生多了解一些关于单片机的新应用、新芯片、新动态，在讲授基本知识的同时，开阔学生的视野，拓展学生的知识面。
5、关于单片机软件系统的学习是一个难点，单片机的编程一般采用汇编语言，要学好汇编语言，可以从以下几方面入手：
（1）掌握算法和数据结构
程序=算法+数据结构，解决一个实际问题，用不同的语言编出的程序可以不同，但算法和数据结构却是通用的，所以无论学习何种语言，都必须要熟练掌握算法和数据结构。算法和数据结构是程序的核心，是程序的灵魂，离开算法和数据结构，就算掌握再多的语句和指令，也编不出有用的程序，就像一个人掌握再多的英语单词，如果不懂语法也写不出英语文章来。
（2）熟悉常用语句、指令，掌握汇编语言的格式、规范
掌握了算法和数据结构，只是掌握了编程思想，要转化为具体程序，就必须熟悉汇编语言的语句、指令。MCS-51单片机共有111条指令，记忆起来似乎很麻烦，但别忘了英语单词有几万个，我们通常只要掌握几千个单词足以，语句、指令也是这样，常用的只有不到40%，因此要熟悉常用的语句指令并不是一件太困难的事。另外，不同的汇编语言，有不同的格式和规范，不符合格式规范的程序，不能称之为程序，因为微处理器不认识它。这就要求我们努力去适应，掌握MCS-51单片机汇编语言的格式、规范，以达到和单片机用汇编语言交流的目的。
（3）熟悉汇编语言的执行过程，多上机实践
汇编语言是面向机器硬件的语言，只有熟悉相应的硬件，了解汇编语言的执行情况，才能真正懂得汇编语言的格式、规范的含义，知道汇编语言为什么要这么做，而不仅仅是简单地去适应它。汇编语言语句、指令较多，不可能也不需要全部记住，这就需要常查资料，多上机，通过多上机可以更正常犯的语法错误，找出编程的漏洞，久而久之，便可编出符合规范的思维严密的好程序来。
结束语
《单片机》课程是一门实践性很强的课程，而实践教学应是一种具体化、直观化的教学，切忌教师空谈，应加重实验、设计、实习、实训等实践教学内容的比例，着重培养学生动手能力、实践能力和解决实际问题的能力。
