原创 关于电子技术学习的一些思考

    进入高校教学已经一年时间了，从这个学期开始才正式上到跟我最感兴趣的电子技术相关的课程——单片机原理及应用。讲的是51单片机，上课的学生是自动化大二的本科生。在工作的过程中，我也在承担着带着学生做创新实验、电子竞赛之类的指导工作。

    在这些工作中，我想了许多的问题，也思考了很多。

    在学单片机课程的学生，只是在“学”而已，教材虽然是新编的，但是内容和以前的教材有非常多的重复，内容有些陈旧。按照教材教到现在，还没有讲C语言的编程，也没有将开发软件。学生只是在被灌输这些知识，以后在什么地方用，该怎么去用，基本是一无所知。所以在课程中，我也逐渐增加了一些软件演示，教学生去动手的内容。另外，也在思考，设计一些课程作业，让他们真正能用课本上的知识。

    在一些高年级的学生中，有些参加电子竞赛和创新实验，但是一上来什么都不会，什么都不懂。学过的单片机知识，基本是一摸黑，硬件的设计也没有办法做。但是这些学生往往也贪多，一开始就做电路板，功能还做的相当的复杂，找我给指导意见的时候，我问一个不知道，再问一个还是不知道。这样连电路的基本原理都不知道，就开始画电路板，还拿出去生产。不但是浪费时间，还浪费了金钱，同时对自身也没有太大的提高。

    如何在教学和指导过程中去“教”学生做，让他们“学会”做，这是一个很难的问题。一个老师有教学任务、科研任务以及其他繁多的事情，不可能做到每个学生都精心的指导，更多的时候是需要靠学生自己去学，学习的是一种“学习方法”。如果任何问题一出来就要找老师，自己不会去寻找相应的解决方法，尝试去解决问题，那么这个学生以后可能是没有太多发展的空间的。

    现在互联网这么发达，网上的资源非常的多。很多学生是懒，不愿意去找资料，其实有许多现成的东西，通过google一搜索就能找得到解决方案的，就是不愿意自己去动手，希望别人直接给他；此外，有些学生是不会找，也不会总结如何去找资料，这个就是需要学习的地方了，很多的时候都是通过搜索引擎，然后是各种论坛寻找相应的资料。还有就是，网上资料虽然多，但是没有形成系统化的东西，学生找到了也没有办法很好的学习和吸收。

    现在学单片机、FPGA，可能需要买一些书，但是说实话，很多书都是临时拼凑起来的，讲解的东西也有一些分散，并没有太多考虑到初学者的一些问题。不过书多一些也好，可以提供很多参考。就好像我当初学FPGA、SOC的时候，基本上把市面上的书籍都买到手上了。

    另外，手上一般需要有硬件系统可以用来调试和实验，这个时候就需要购买或者制作相应的硬件电路了。网上现在有非常多的人在做开发板和卖开发板，说实话很多东西都是类似的，功能也是丰富的。但是买到手上之后，资料是否完备，是否有利于初学者上手，那就有待商榷。很多的时候，开发板的制作者，基本是完成了硬件电路的设计和焊接，有的有一些例程，有的没有例程，新手学起来比较麻烦一些。这些程序有的甚至连注释都没有，也没有说明文档，让人看起来非常困难。

    做学生的时候也干过这样的事情，做一些基本的电路模块，在网上以很便宜的价格卖出去，因为时间和精力所限，资料基本没有什么，买家拿到手需要花一些时间去研究电路，去自己编程序。

    现在，作为一个老师，想的东西可能就多了一些。还是回到前面的那个问题，如何去教学生“会”做一个事情，“会”开发单片机或者FPGA等系统的软硬件？

    我觉得硬件电路的原理是必须要学会的，软件编程的能力也是必须的。一开始不能贪多，只需要各种处理器、FPGA的核心模块即可，明白其工作原理，能实现最小的软硬件系统就算是入门了。像前面提到的学生做开发板做的功能繁多，而且自己都搞不清楚原理，且有些东西甚至是抄错的，那就非常不可取的。外围的电路可以从最基本的开始，LED、按键之类的，搞清楚原理，先用万用板试试，功能完整能执行相应的功能了，那再去制板。

    如果是买了开发板，那么一开始不能被功能繁多的外设所吓倒，我觉得首先还是每个部分的基本功能的实现为主，基本学习一遍之后编程和电路方面的基本功也就比较扎实了。如果不是买的，而是自己用万用板做的，那么可能提高的更多一些。

    但是如何一步一步地去学，先学什么，后学什么。这个就是一个方法的问题了，当然我还是简易从简单的开始，然后才是复杂的、组合的功能，这样才能做到循序渐进，从易到难。

    当然，学习是需要有兴趣的，希望每个学生不要仅仅把课程当成课程，这个也许是大家以后工作和生活中的一个部分，能在学习中找到兴趣，学到东西，那才是最为重要的。不能强求每个人对电子设计都有兴趣，就好像学电子的最后去经商是一样的，但是多学一些技术，在这个社会总是不会吃亏的。

    我最近的一些想法，就是整理下以前的资料，再结合一下最近的技术发展趋势和学生中存在的一些现象，做出一个系统化的考虑和计划，为自己的学生，甚至是更多的初学者，铺一条路，能对大家有所帮助。但是，我个人精力和能力有限，所以有些东西可能不会考虑的那么周全，设计也可能会出错。所以希望我的学生、朋友以及老师们给我多提建议和意见。大体的计划后面我会近期制定出来，然后根据这个计划再做详细的规划，然后再执行。