廖秋香　姚高華　鄒木春　李?。ㄎ嘀輰W(xué)院信息與電子工程學(xué)院，廣西梧州543002）

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C語言中融入單片機(jī)部分內(nèi)容的教學(xué)改革探討*

廖秋香姚高華鄒木春李琛
（梧州學(xué)院信息與電子工程學(xué)院，廣西梧州543002）

摘要：對(duì)電子、通信、自動(dòng)化類專業(yè)學(xué)生來說，C語言程序設(shè)計(jì)和單片機(jī)是兩門密切相關(guān)的課程，可目前大部分高校電子類專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)C語言程序設(shè)計(jì)過程中，完全沒有涉及到單片機(jī)的相關(guān)知識(shí)，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)C語言的目的性不強(qiáng)，興趣不高，學(xué)習(xí)效果不是很理想。針對(duì)這個(gè)問題，探討在C語言程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)過程中，分階段加入單片機(jī)的部分內(nèi)容，讓學(xué)生清楚明白C語言控制硬件的整個(gè)過程。同時(shí)在教學(xué)模式和教學(xué)手段上進(jìn)行對(duì)應(yīng)改革，對(duì)學(xué)生今后的專業(yè)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，同時(shí)也為全國、全區(qū)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽，畢業(yè)設(shè)計(jì)，課程設(shè)計(jì)，課外電子制作等打下基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：分階段；教學(xué)模式；教學(xué)手段

Abstract:For students majoring in the electronics, Communication engineering, and Automation, the C language programming and Microcontroller are two closely related courses. But most of the university students of electronics specialty do not relate to the knowledge of the microcontroller in the study of the C language programming, which affects the learning purpose, learning interests and learning effects of students in the study of the C language. To solve this problem, this paper proposes that the microcontroller knowledge should be added in stages in the teaching of the C language programming, so that the students understand the whole process of the C language controlling hardware. At the same time, reform should be carried on in the teaching mode and teaching method in order to lay a solid foundation for students' professional learning ,the national or the regional electronic design competition for college students, graduation design, curriculum design , and extra-curricular electronic production, etc..

Keywords:in stages; teaching mode; teaching method

一、概述

對(duì)于電子、通信、自動(dòng)化類專業(yè)學(xué)生來說，C程序設(shè)計(jì)和單片機(jī)是非常核心的兩門相關(guān)課程。梧州學(xué)院自2003年第一次參加全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽以來，一直采用C語言作為單片機(jī)的編程語言，每年的畢業(yè)設(shè)計(jì)，絕大部分的學(xué)生也是采用C語言作為其芯片控制語言，兩門課程的掌握情況將直接關(guān)系到學(xué)生就業(yè)[1]。

就我院電子類專業(yè)目前的課程開設(shè)情況來看，C語言作為專業(yè)基礎(chǔ)課一般在大一下學(xué)期開設(shè)，而單片機(jī)作為專業(yè)方向限定選修課要在大三上學(xué)期才開設(shè)。兩門課程間隔時(shí)間太長，導(dǎo)致本來緊密相關(guān)的兩門課程出現(xiàn)了嚴(yán)重的脫節(jié)。學(xué)生在學(xué)習(xí)C語言課程中，采用的是易云飛的《C程序設(shè)計(jì)》作為教材。該教材重在介紹C程序設(shè)計(jì)的基本結(jié)構(gòu)，基本語法，函數(shù)，指針，文件操作等相關(guān)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)編程的基本規(guī)范和技巧，完全沒有與硬件結(jié)合的相關(guān)內(nèi)容。而對(duì)于電子、信息、自動(dòng)化類專業(yè)學(xué)生來說，學(xué)習(xí)C語言只清楚用C處理一些數(shù)據(jù)，掌握了一些編程的技巧。對(duì)于C語言如何控制硬件，如何和單片機(jī)聯(lián)系起來沒有一個(gè)感官的認(rèn)識(shí)，就不能真切的體會(huì)到C語言作為嵌入式系統(tǒng)的編程語言所帶來的影響和效果，導(dǎo)致學(xué)生編程積極性不高，教學(xué)效果不是很好。

本文探討如何更有針對(duì)性的面向電子、信息、自動(dòng)化類專業(yè)的學(xué)生開設(shè)C語言課程，如何在C語言課程中合理的融入部分單片機(jī)的教學(xué)內(nèi)容，如何有效的對(duì)C語言教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革，力求最大限度的調(diào)動(dòng)學(xué)生編程的興趣，進(jìn)而調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)整個(gè)專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)也為全國、全區(qū)電子設(shè)計(jì)大賽，畢業(yè)設(shè)計(jì)，課程設(shè)計(jì)，課外電子制作等打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

二、教學(xué)改革目標(biāo)

通過改革，使大部分的學(xué)生能掌握C語言的相關(guān)編程的基本知識(shí)，具有一定的編程和調(diào)試程序能力。同時(shí)學(xué)生也能掌握單片機(jī)的接口電路的基礎(chǔ)知識(shí)，能用C語言進(jìn)行一些簡單的單片機(jī)控制程序的編寫，對(duì)于C語言如何控制硬件有深刻的理解和體會(huì)。

三、教學(xué)改革的主要內(nèi)容

教學(xué)改革主要從教學(xué)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例的選擇，教學(xué)模式，教學(xué)手段四個(gè)方面進(jìn)行，力求最大限度的調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)編程的積極性。

（一）教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化

由于是在原來的C語言課程中引入了單片機(jī)課程的相關(guān)內(nèi)容，在總學(xué)時(shí)不變的情況下（我院電子信息工程專業(yè)目前C語言課程總學(xué)時(shí)為68，其中有12學(xué)時(shí)為實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)），增加了單片機(jī)的部分教學(xué)內(nèi)容。這就需要對(duì)C語言原來的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)電子類專業(yè)有針對(duì)性的進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的適度調(diào)整。調(diào)整的原則是：課程的重點(diǎn)還是C語言程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)和編程能力的培養(yǎng)，引入的單片機(jī)部分內(nèi)容只是為了讓學(xué)生對(duì)采用C語言控制硬件有一個(gè)感觀的認(rèn)識(shí)，提高他們學(xué)習(xí)C語言課程的興趣，同時(shí)為學(xué)生盡早開始專業(yè)的實(shí)踐動(dòng)手能力打下基礎(chǔ)。所以對(duì)于C語言課程中的三種基本結(jié)構(gòu)、函數(shù)、指針、位運(yùn)算等內(nèi)容需要繼續(xù)加強(qiáng)。而對(duì)于一些鏈表、文件等部分內(nèi)容可根據(jù)實(shí)際教學(xué)情況讓學(xué)生自學(xué)。在增加的部分單片機(jī)內(nèi)容上，重點(diǎn)在單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)，Keil軟件使用及外部軟件資源，同時(shí)考慮到增加的部分單片機(jī)內(nèi)容是在學(xué)生毫無專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)的情況下，所以不易挑選過于復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)案例。而應(yīng)以一些簡單的實(shí)驗(yàn)案例入手，比如LED流水燈程序設(shè)計(jì)等，這樣讓學(xué)生能較早上手，激發(fā)他們編程的興趣。

（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例的選擇

C語言和單片機(jī)都是實(shí)踐性很強(qiáng)的兩門課程，如何選擇好的實(shí)驗(yàn)案例，是一個(gè)需要重點(diǎn)考慮的問題。對(duì)于大一剛接觸C語言的學(xué)生來說，其專業(yè)知識(shí)還比較薄弱，對(duì)于一些模擬電路，數(shù)字電路的基礎(chǔ)知識(shí)都還沒有一個(gè)基本的認(rèn)識(shí)，所以不易挑選過于復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)案例。而應(yīng)以一些簡單的實(shí)驗(yàn)案例入手，同時(shí)考慮分階段融入單片機(jī)的教學(xué)內(nèi)容，循序漸進(jìn)，層層推進(jìn)，這樣讓學(xué)生能較早上手，實(shí)驗(yàn)的成功也有助于增強(qiáng)他們學(xué)習(xí)C語言的自信和興趣，從而達(dá)到教學(xué)改革的目的。整個(gè)教學(xué)過程分成四個(gè)階段來融入單片機(jī)教學(xué)內(nèi)容。

第一階段：開學(xué)第一次課，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。教師現(xiàn)場(chǎng)利用單片機(jī)的學(xué)習(xí)板進(jìn)行流水燈和數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)，給學(xué)生一個(gè)很好的視覺效果，讓他們體會(huì)到C語言在單片機(jī)控制中的核心作用，最大限度調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)C語言課程的積極性。

第二階段：結(jié)合典型案例學(xué)習(xí)C語言編程技術(shù)。在學(xué)生掌握C語言基本編程語法規(guī)則和三種基本結(jié)構(gòu)后，教師可以結(jié)合流水燈實(shí)驗(yàn)和數(shù)碼顯示實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象和程序中的代碼進(jìn)行一一講解，并通過修改代碼來改變實(shí)驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)一布激發(fā)學(xué)生編程的興趣。

第三階段：通過真實(shí)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生親身體會(huì)編程的樂趣。讓學(xué)生自己動(dòng)手編寫流水燈實(shí)驗(yàn)和數(shù)碼顯示實(shí)驗(yàn)，通過不同的實(shí)驗(yàn)要求編寫不同的程序，根據(jù)學(xué)生編程的情況，若掌握的較好可適當(dāng)增加一些復(fù)雜的擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一部樹立學(xué)生編程的信心。

第四階段：多樣化考核。在平時(shí)的成績中，注重實(shí)驗(yàn)成績所占的比重，其中又再次突出C語言控制單片機(jī)實(shí)驗(yàn)的比重，可考慮占到50％左右。通過成績激勵(lì)，進(jìn)一部鞏固和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)C語言控制單片機(jī)的信心和興趣。

（三）教學(xué)模式上以學(xué)生為主體

教學(xué)模式上突出以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，改變傳統(tǒng)教學(xué)中以教師為主體的教學(xué)模式[2]。C語言是一門需要用心，用腦才能學(xué)好的程序設(shè)計(jì)課程，在課堂教學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)上最大限度的發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，是教學(xué)模式改革的目的。要讓傳統(tǒng)的課堂變成一個(gè)大部分學(xué)生都能積極參與討論的課堂，教師就應(yīng)該巧妙地設(shè)計(jì)一些討論的課例，把復(fù)雜的程序問題簡化成大部分學(xué)生都能接受和理解的實(shí)際問題，循序漸進(jìn)，由簡及難，逐步推進(jìn)。

（四）多種教學(xué)手段綜合

教學(xué)手段上充分利用多媒體課件與板書結(jié)合，現(xiàn)場(chǎng)程序設(shè)計(jì)與調(diào)試，輔以單片機(jī)學(xué)習(xí)板的現(xiàn)場(chǎng)演示，再結(jié)合網(wǎng)絡(luò)資源，改革以前單調(diào)的教學(xué)手段，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)不再枯燥乏味，讓課堂變得生動(dòng)有趣[3]。

四、結(jié)束語

通過教學(xué)改革，學(xué)生學(xué)習(xí)C語言程序設(shè)計(jì)課程的積極性明顯增強(qiáng)，對(duì)編程表現(xiàn)出濃厚的學(xué)習(xí)興趣。在參與討論的課題中，大部分的學(xué)生都能積極參與，小部分學(xué)生不太適應(yīng)這種課堂模式的轉(zhuǎn)變。在今后的教學(xué)實(shí)踐中，將結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的各種實(shí)際問題，不斷改革探索總結(jié)，為應(yīng)用型人才培養(yǎng)提供新的思路和參考。

參考文獻(xiàn)

[1]孫慧.在電子類專業(yè)中開展C語言教學(xué)改革的實(shí)踐探索[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2014，21（12）：358+360.

[2]盧敏.基于PI能力培養(yǎng)的C語言教學(xué)改革研究與實(shí)踐[J].軟件導(dǎo)刊（教育技術(shù)），2014（11）：20-21.

[3]黃建燈.《C語言程序設(shè)計(jì)》教學(xué)改革探討[J].電子世界，2012 （12）：172.

作者簡介：廖秋香（1981-），女，漢族，四川樂山人，梧州學(xué)院信息與電子工程學(xué)院講師，研究方向：圖像處理、電路系統(tǒng)。

*基金項(xiàng)目：梧州學(xué)院中青年骨干教師培養(yǎng)工程資金支持，梧州學(xué)院教改項(xiàng)目（Wyjg2014C002），廣西高等教育本科教學(xué)改革工程項(xiàng)目（2015JGB381），廣西高等教育本科教學(xué)改革工程項(xiàng)目（2014JGA227）

中圖分類號(hào)：G642

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：2096-000X（2016）08-0141-02