基于Keil C51集成開發(fā)環(huán)境的單片機(jī)教學(xué)

一、引言

單片機(jī)教學(xué)改革與實(shí)踐是為了更好地使學(xué)生將所學(xué)到的單片機(jī)理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為適應(yīng)社會(huì)發(fā)展和就業(yè)需要的實(shí)際能力的一種教學(xué)活動(dòng)。如今，職業(yè)教育的主要任務(wù)之一是為社會(huì)提供“既懂理論，又懂實(shí)踐，有一定的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)和動(dòng)手能力的應(yīng)用型人才”，這種人才當(dāng)遇到一個(gè)開發(fā)項(xiàng)目時(shí)知道從哪里入手做和怎樣做。因此，我們的教學(xué)活動(dòng)就要加強(qiáng)學(xué)生實(shí)用能力的培養(yǎng)。對(duì)于專門培養(yǎng)應(yīng)用型人才的高職高專院校來講，更需要重視的是教學(xué)中的實(shí)際操作訓(xùn)練。

與本科院校相比，離職院校應(yīng)主要培養(yǎng)應(yīng)用型人才。高職學(xué)院生源質(zhì)量與本科院校有一定的差距，采用傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)方式，不根據(jù)課程特點(diǎn)與學(xué)生特點(diǎn)，只注重教師講、學(xué)生做，在教學(xué)實(shí)踐中是行不通的。在教學(xué)過程中教師應(yīng)和學(xué)生建立良好的互信關(guān)系，這樣才能使學(xué)生逐步形成學(xué)習(xí)興趣，配合教師，繼而主動(dòng)學(xué)習(xí)。首先，應(yīng)確立以學(xué)生為中心的實(shí)踐教學(xué)理念，突出“快速上手、激發(fā)興趣、能力為本、適應(yīng)社會(huì)”的思想，打破“學(xué)科為本”的模式。教師作為主體，體現(xiàn)教學(xué)的主導(dǎo)性；學(xué)生作為主體，體現(xiàn)學(xué)習(xí)過程中的主動(dòng)性。大量的時(shí)間應(yīng)留給學(xué)生去自主探索。其次，應(yīng)確立以實(shí)踐為重點(diǎn)的理念。改變傳統(tǒng)教育理念，評(píng)價(jià)學(xué)生不再單一地看考試成績，更主要的是要看學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力。

二、單片機(jī)教學(xué)改革的思路與實(shí)踐

（一）傳統(tǒng)教學(xué)模式中的教學(xué)順序

傳統(tǒng)單片機(jī)教學(xué)模式中的教學(xué)順序主要是：單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、匯編語言程序設(shè)計(jì)、存儲(chǔ)器、定時(shí)／計(jì)數(shù)器、I／O擴(kuò)展、A／D、D／A轉(zhuǎn)換。

這種多年來的教學(xué)模式對(duì)本科教學(xué)還能行得通，因?yàn)楸究圃盒６酁槔碚摰难芯?、開發(fā)。但高職學(xué)院生源質(zhì)量與本科院校有一定的差距，而且高職校的培養(yǎng)目標(biāo)也不同于本科院校。在這種教學(xué)模式中實(shí)驗(yàn)往往是在課程開始過半的時(shí)候才開始，有時(shí)候甚至是課程基本結(jié)束時(shí)候開始的。由于課程開始的時(shí)候?qū)W生學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確，有的甚至是不知道單片機(jī)是拿來做什么用的，感到學(xué)習(xí)內(nèi)容枯燥乏味，所以興趣不大。幾周過后學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣全尢，這時(shí)候即便是再開始實(shí)驗(yàn)學(xué)生也有了厭倦的感覺， 有的干脆就放棄了。在以前的多年單片機(jī)和其他電子類理論課程的教學(xué)中，對(duì)此有深刻體會(huì)。

以前的實(shí)驗(yàn)大多用單片機(jī)的實(shí)驗(yàn)箱。這種試驗(yàn)箱是把匯編語言的源程序翻譯成機(jī)器碼后直接輸入系統(tǒng)。這種實(shí)驗(yàn)與實(shí)際的單片機(jī)開發(fā)在過程上有很大的差異，學(xué)生對(duì)硬件系統(tǒng)基本沒有了解，對(duì)軟件的編程、匯編、寫入單片機(jī)的整個(gè)過程就更沒有了解。往往是學(xué)生實(shí)驗(yàn)可以完成的很好，但是到實(shí)際工作中卻不知所措，當(dāng)遇到一一個(gè)實(shí)際的開發(fā)項(xiàng)目時(shí)無從下手。

這樣教出來的學(xué)生是與高職院校的培養(yǎng)模式相悖的，這種教學(xué)模式已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的教學(xué)需要。

（二）與實(shí)際單片機(jī)開發(fā)相同的教學(xué)方法

為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增加學(xué)生動(dòng)手能力的訓(xùn)練，使學(xué)生能適應(yīng)實(shí)際的工作的需要，在實(shí)際工作中當(dāng)接到一個(gè)單片機(jī)開發(fā)任務(wù)時(shí)知道從哪里做、怎樣做，近年來我們采用了一種基于Keil C5l集成開發(fā)環(huán)境的情境式教學(xué)方法，在這種開發(fā)平臺(tái)上完成匯編語言源程序的輸入、匯編。再用IspPgm軟件直接把匯編后的程序?qū)懭雴纹瑱C(jī)的ROM 里運(yùn)行。這種方法和實(shí)際工作中開發(fā)一個(gè)項(xiàng)目的過程完全相同。其優(yōu)點(diǎn)有兩個(gè)：第一，把課程分解成幾個(gè)教學(xué)情境，每個(gè)情境都是以實(shí)驗(yàn)為先導(dǎo)引伸到理論教學(xué)。可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到學(xué)生自主學(xué)習(xí)的目的。第二，這種方法完全在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行而且與實(shí)際開發(fā)項(xiàng)目的過程相同，所以用這方法教出來的學(xué)生更適應(yīng)社會(huì)需要。

把單片機(jī)教學(xué)分成幾個(gè)教學(xué)情境。每個(gè)教學(xué)情境都是以簡單的實(shí)驗(yàn)為先導(dǎo)，讓學(xué)生按照?qǐng)D1連接硬件電路，在臺(tái)式計(jì)算機(jī)桌面上雙擊圖標(biāo)運(yùn)行KeilC5l，完成簡單程序的編輯、匯編。Keil C5l集成開發(fā)環(huán)境如圖2所示。