高等农业院校单片机课程教学探究和讨论

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1、高等农业院校单片机课程教学探究和讨论摘要：单片机是目前控制领域常用的芯片，在社会的各个领域都有广泛的应用，这其中也包含很多农业方面的应用。作为农业院校的电子、信息、自动化等相关专业基本上都开设了单片机原理的理论课和实验课。该文从优化课程教学内容、筛选恰当的实验项目、改进教学方法和加强实践教学等多个方面讨论了如何提高农科院校学生学习单片机课程的兴趣，增加他们的理论知识深度和动手解决实际问题的能力，数据分析显示，此思路有较好的教学成果。关键词：单片机课程；教学改革；高等农业院校中图分类号：TP3文献标识码：A文章编号：1009-3044(2013)33-7539-02单片机的

2、应用非常广泛，因为其主要用于控制系统中，所以又称为微控制器(MicrocontrollerUnit,MCU)0目前单片机等嵌入式系统已经渗透到我们生活的各个领域，现实生活中几乎很难找到哪个领域没它们的踪迹，在本文所讨论的农业方面单片机也有非常多的应用[1-3]o因此农科院校的电子、信息、自动化等专业在进行单片机教学时不仅要考虑专业特色还要考虑到学校的特色，在教学过程中不能千篇一律照搬照抄工科院校相同专业的教学内容和教学方法。单片机不仅是这些专业重要的专业基础课，大多又是其多数专业课程进行课程设计、毕业设计等教学环节中的重要工具。在单片机的教学过程中，为了调动学生的学习积极

3、性与提高学习的效果，教育工作者展开了多方面的尝试。目前关于单片机的教学方法有演示教学法［4］、以Proteus为核心的单片机虚拟环境教学［5］、案例驱动法［6］和项目教学法［7］等。但是这些方法大多要么偏向于理论知识的学习或者太偏向于实践动手，没有较好的达到两者的平衡和协调发展。1存在问题的讨论上述先进的教学技术值得我们学习，同时也带来了进一步的思考。（1）简单的PPT演示方法对于单片机这门实践性较强的课程起到的作用非常小，很多概念都比较抽象，学生不能理解因此就会降低学习兴趣。（2）单片机是理论与实际应用结合非常紧密的学科，需要真实的实践操作、实践经验,因此应用虚拟系统的

4、效果从根本上来说不如实际的实验教学过程；（3）课程的总体优化考虑较少，主要过于强调实验课教学而轻视理论教学。目前多数高校单片机教学存在的问题可以总结为以下几条：（1）由于实验室仪器一旦购买回来，就很少更换，因此实验仪器相对来说比较陈旧不适应现阶段市场发展的需要；（2）目前使用的理论课教材主要针对理论知识，比较少联系实际生活中的应用；（3）缺乏综合项目的设计；（4）采用的教学方法不够适宜，多数本科院校太过重视理论课的教学而轻视实验课的教学，而专科院校又多数过于注重实践轻视理论。2改进的方法由于上述问题的存在，该文主要从理论课的教学内容、实验课的教学项目、教学方法以及实践课四

5、个方面进行改革。2.1教学内容在实际教学中由于课时限制，所以首先应该选择合适的教学内容，前面提到单片机的应用非常广泛，因此不可能在理论课的教学中囊括一切应用。要选择的内容可以分为2大部分，基础和扩展。基础根据单片机的类型不同而不同，就应用最广泛的51单片机［8］来说，基础部分包括单片机的硬件结构、指令系统和外部中断，都属于必选的内容。扩展部分主要根据各高校专业的特点，比如农科院校可开展单总线实验、RF实验和I2C总线实验等。2.2教学项目这里所学的项目是实验课的教学项目，根据教学内容也是分为两个部分，基础实验项目和扩展实验项目。基础实验项目主要的作用就是让学生熟悉单片机的

6、引脚，这是单片机对外通话必选的通道，实验项目可以包括基本I/O实验，外部中断实验、定时器、串行口实验再加上常用的按键输入和显示实验6个部分。扩展性实验根据专业方向选择，例如我校是农科院校的理工科专业，结合农业的特色可以添加温湿度检测实验，环境数据远距离传送实验和电机转速自动监测和控制实验。2.3教学方法单片机虽然是一门实践性较强的课程，但是也需要学生有深厚的理论基础支持，如果没有扎实的理论知识，遇到问题后自我解决的能力就比较低。具体的做法就是通过将理论课和实践课紧密结合的方法加强学习效果，主要通过实验走进理论课堂和理论走进实验课堂的方法。理论课的教学不仅讲述相关的抽象概念

7、，都力争通过实物展示或者多媒体演示内部结构的方式加强学生的理解，增加学生学习的兴趣。实验课时积极复习所学的理论知识并强化到具体实验项目中。2.4实践课实践课程是单片机学习过程中检验最后成果的至关重要的过程，很多授课教师都建议在单片机教学过程中增加课程设计的环节［9］。在实验课时可以鼓励学生根据实验项目制作自己的单片机实验板，这个过程不仅可以增加学生的动手机会更是对理论知识和实践知识的高效结合。通过自己设计的实验板或者实验室的实验板开展课程设计。农科院校可以开设温室环境系统的检测和控制、自动仓储系统的开发等综合性实验题目。这些题