51单片机在电子信息类本科教学中的作用浅析
尹 勇 张 琪
（武汉理工大学信息工程学院 湖北·武汉 430070）
摘 要 分析了51单片机在电子信息类本科教育中的作用，指出51单片机既能培养学生发现问题、分析问题和解决问题的综合能力，又能培养学生的实践动手能力。进而提出51单片机在电子信息类本科教育中仍然具有不可替代的作用。同时给出建议，将来从事技术研发或者选择继续深造的本科生在学好51单片机的基础上，需要进一步有针对性的自学ARM、DSP或者FPGA等高档嵌入式微处理器，结合安卓开发、数据库开发、网络开发、图像处理等专业技能提升自己。
关键词 51单片机 电子信息类 本科教学
0 引言
近几年，随着“大众创业、万众创新”、“ 互联网+”、“物联网”等浪潮的兴起，不少高校特别是电子信息类高校出现一种新的声音，即：可否取消51单片机课程，用ARM、DSP或者FPGA等高档嵌入式微处理器作为教材。本文从51单片机在电子信息类本科教学中的作用出发进行分析，从而得出结论：51单片机在电子信息类本科教育中仍然具有不可替代的作用。
1 51单片机在电子信息类本科教育中的作用
大学本科是学历学位的一种，是高等教育的基本组成部分，学生正常毕业后一般可获本科毕业证书和学士学位证书。与高职高专注重技能的培养的角色不一样，本科教育属于学历学位教育，其教学目标更加注重理论素质培养和发现问题、分析问题和解决问题的综合能力培养。51单片机非常适合电子信息类本科教学目标。在基础理论方面，51单片机教材中有计算机常用的数制和编码、数据在计算机中的表示方法、定点数与浮点数等、大端（小端）格式、规则字和非规则字等基础理论；在设计应用方面，51单片机教材具有中断、定时器/计数器、串口通信、总线、扩展、AD/DA等实践知识。同时，大多数51单片机教材以汇编语言讲解为主，结合寄存器、内存、时序等计算机底层知识，让学生既能充分掌握其基本原理、知其然也知其所以然，又能培养学生的实践动手能力。
然而，大多数ARM、DSP或者FPGA等高档嵌入式微处理器教材，以C语言为主，而且多数以实验板或实验箱为基础，讲解各个模块的编程和使用，很多学生会操作这些板子，但是对其原理却无法掌握，更无法自我设计和创新。
总之，从小说的情节结构上看，全书起于梦，结于梦；悲也梦，喜也梦。表面写梦，实际并非写梦。熟读红楼梦会有许多意想不到的发现。
另一方面，51单片机作为本科教学素材历史悠久、教材经典（如邱关源的电路教材和谭浩强的C语言教材）。同时，整个51体系只有21个寄存器、111条汇编指令，因而其简单、入门容易，教学周期大大缩短。然而，高端的ARM、DSP或者FPGA等嵌入式微处理器寄存器多达1000个以上，其内存组织结构复杂，指令几百条，加之一些生涩难懂的定义，让很多学生初学时望而却步。同时，对仅有40多个课时的课堂教学而言，教师也无法系统的进行讲解。而且51具有计算机的基本功能，只要学会了51，其他高端的ARM、DSP或者FPGA等嵌入式微处理器很容易理解。再者，与高端的ARM、DSP或者FPGA等嵌入式微处理器相比，51单片机芯片造价低，对于学生来说它的学习成本很低，可以大量购买芯片回来DIY，因而非常适合教学使用。
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同时，经过对未继续深造（读研、出国等）的多届毕业生调查，电子信息类本科生毕业后，真正从事技术研发的占比约为26%，大多数毕业生以电子信息为背景，从事销售、售后、维护、调试等工作，甚至部分毕业生从事翻译、银行网络、电子商务等工作。其中，51单片机课程让他们具备了本行业的专业技术背景知识，足以胜任。而ARM、DSP或者FPGA等高档嵌入式微处理器教材，对那些未从事技术研发的学生而言，既无法了解其基本原理和常识性基础知识，又无法用上这些蓝领式的操作技能，因而并不可取。
2 一点建议
尽管51单片机在电子信息类本科教育中仍然具有不可替代的作用，然而随着本科毕业生人数的逐年增加、毕业生就业压力普遍增大，社会对电子信息类本科生毕业生的期望值也逐年提高。为满足既具有发现问题、分析问题和解决问题的综合素质能力，又具备实践动手能力的社会需求，建议那些将来从事技术研发或者选择继续深造的本科生在学好51单片机的基础上，能进一步有针对性的自学 ARM、DSP或者FPGA等高档嵌入式微处理器，结合安卓开发、数据库开发、网络开发、图像处理等专业技能提升自己。同时，部分高校也在大三或者大四开设了这些选修课，能基本满足毕业生在技能方面的社会需求。
3 结语
本文分析了51单片机在电子信息类本科教育中的作用，进而得出一个结论，51单片机作为本科教学非常适合，在电子信息类本科教育中仍然具有不可替代的作用。为满足社会对电子信息类本科毕业生的就业需求，同时给出建议，将来从事技术研发或者选择继续深造的本科生在学好51单片机的基础上，需要进一步有针对性的自学ARM、DSP或者FPGA等高档嵌入式微处理器，结合安卓开发、数据库开发、网络开发、图像处理等专业技能提升自己。
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中图分类号： G652
文献标识码： A
基金项目： 2017年武汉理工大学教学研究项目：面向“卓越计划”的《单片机原理与通信接口》教学改革与教学质量提升研究（编号：w2017062）。
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