文章編號(hào)：1672-5913(2008)16-0046-02

摘要：本文針對(duì)單片機(jī)課程在高職院校中普遍存在上課難的問題，提出以實(shí)踐為主，采用實(shí)驗(yàn)任務(wù)指派，教師在課堂中啟發(fā)式的教學(xué)方法。教學(xué)實(shí)踐證明這種方法起到了積極的推動(dòng)作用，學(xué)生能夠從中掌握實(shí)用技能，為日后就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：任務(wù)式；啟發(fā)式；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1傳統(tǒng)教學(xué)方法的弊端

單片機(jī)課程在高職院校的教學(xué)總是遇到尷尬的境遇。教材是先介紹單片機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造、基本指令，再介紹基本應(yīng)用，之后再講解基本操作。由于理論學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)不能同步進(jìn)行，學(xué)生學(xué)習(xí)理論時(shí)沒有實(shí)際體驗(yàn)，學(xué)習(xí)起來感覺枯燥乏味，而在實(shí)驗(yàn)課中又感覺理論掌握不夠，無從下手，整體教學(xué)效果甚差。

單片機(jī)的特點(diǎn)是概念多、內(nèi)容抽象、指令豐富且與硬件結(jié)合緊密。但學(xué)生往往把單片機(jī)的學(xué)習(xí)看成一般的計(jì)算機(jī)語言的學(xué)習(xí)，而不重視對(duì)硬件及整個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)的了解。這樣在學(xué)習(xí)單片機(jī)編程方法及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，就不能深入理解各條指令的用法，領(lǐng)會(huì)不到這種面向機(jī)器的匯編語言的精要所在。

2任務(wù)式教學(xué)法與啟發(fā)式教學(xué)法整合

經(jīng)過多年的教學(xué)驗(yàn)證，我們不斷改進(jìn)教學(xué)方式，將原來的重理論輕實(shí)踐逐漸扭轉(zhuǎn)到以實(shí)踐為主，把教學(xué)環(huán)境從課堂搬到實(shí)驗(yàn)室，擯棄填鴨式的知識(shí)灌輸，采用任務(wù)式教學(xué)法和啟發(fā)式教學(xué)法整合，用實(shí)踐教學(xué)來驅(qū)動(dòng)理論教學(xué)，理論教學(xué)促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)，教學(xué)效果取得了一定程度的提高。

2.1任務(wù)驅(qū)動(dòng)，改革教材

從目前單片機(jī)教材來看，通常先介紹產(chǎn)品的功能部件，再介紹指令系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)，最后是一些常用接口部件的外部擴(kuò)展等內(nèi)容，而且有些教材中應(yīng)用過時(shí)的器件，實(shí)用價(jià)值不高，對(duì)學(xué)生就業(yè)沒有指導(dǎo)作用。有些新的教材采用更新的器件，但是大多存在重理論輕實(shí)踐的問題，只能作為工具書，當(dāng)教材就有點(diǎn)勉為其難了。為此，我們?cè)趩纹瑱C(jī)教學(xué)中采用了任務(wù)式單元教學(xué)，重新改編教學(xué)內(nèi)容。我們通過多種途徑搜集了上百個(gè)單片機(jī)應(yīng)用實(shí)例，并通過篩選、整合成6個(gè)單元，每個(gè)單元由4～5個(gè)同類實(shí)例組成。每個(gè)課題以一個(gè)應(yīng)用實(shí)例為主題，如信號(hào)燈的控制，其內(nèi)容包括：控制要求、硬件線路、所用的基本指令、編程方法。單元內(nèi)的課題按照難易程度安排教學(xué)的先后順序。

2.2進(jìn)行一體化教學(xué)，充分發(fā)揮啟發(fā)教學(xué)的作用

下面以I/O口工作原理為例，簡單闡述我們摸索出來的方法。傳統(tǒng)教學(xué)中，我們發(fā)現(xiàn)I/O口知識(shí)點(diǎn)在教學(xué)過程中很容易讓學(xué)生混淆，對(duì)準(zhǔn)雙向口的概念模糊不清。

我們使用仿真機(jī)使P1口和發(fā)光二極管連接，給學(xué)生提供一段小程序，驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管循環(huán)點(diǎn)亮，學(xué)生看到二極管點(diǎn)亮，就覺得很新鮮，對(duì)編程控制發(fā)光二極管發(fā)亮很有興趣。此時(shí)我們給學(xué)生做適當(dāng)?shù)某绦蛑v解，在學(xué)生初步掌握該實(shí)驗(yàn)的指令之后，要求學(xué)生改寫程序，比如讓發(fā)光間隔閃爍，或者從左邊到右邊做各種規(guī)律的變化。當(dāng)大部分學(xué)生能掌握程序改寫之后，可以衍生出新的實(shí)驗(yàn)。將P1口和開關(guān)連接，而P0口和發(fā)光二極管連接，利用開光的撥動(dòng)來驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管點(diǎn)亮。此時(shí)向?qū)W生提示在使用P1口作為輸入口使用的時(shí)候，必須向P1口的鎖存器寫入FFH，這時(shí)可以對(duì)P1口的電路邏輯做必要的理論知識(shí)的補(bǔ)充，向?qū)W生解釋何為準(zhǔn)雙向口。通過衍生實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，基本能讓學(xué)生掌握準(zhǔn)雙向口的概念。

此外，該實(shí)驗(yàn)還可以進(jìn)行多方位的啟發(fā)，比如將延時(shí)子程序的延時(shí)時(shí)間進(jìn)行更改，這就涉及到指令執(zhí)行的機(jī)器周期數(shù)以及循環(huán)的次數(shù)。甚至到最后可以提出更高的要求，要求學(xué)生延時(shí)一秒鐘或者半秒鐘，而這又將是一次學(xué)生鍛煉編程能力以及主動(dòng)學(xué)習(xí)循環(huán)嵌套和晶振頻率與機(jī)器周期相關(guān)知識(shí)的機(jī)會(huì)，學(xué)生也會(huì)逐漸開始主動(dòng)地思考并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，獨(dú)立解決調(diào)試過程中存在的問題。

隨著理論課程的不斷深入，我們還設(shè)立課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，這是實(shí)踐教學(xué)的重要組成部分，是學(xué)生消化知識(shí)、鍛煉能力、提高綜合素質(zhì)的重要手段。我們向?qū)W生推薦若干不同難易程度的單片機(jī)應(yīng)用課題，學(xué)生根據(jù)自己的能力選擇其中一個(gè)課題，然后通過查閱資料，自己設(shè)計(jì)硬件電路、軟件框圖和程序清單，關(guān)注市場行情與價(jià)格，選擇所需元件，完成電路焊接、調(diào)試、軟硬件仿真和程序固化。指導(dǎo)老師的作用是讓學(xué)生明確每一步驟的任務(wù)，檢查工作進(jìn)度，幫助分析解決設(shè)計(jì)中存在的問題。通過這一過程的鍛煉，真正使所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通，為從事單片機(jī)的實(shí)際開發(fā)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。對(duì)于理論知識(shí)扎實(shí)、動(dòng)手能力較強(qiáng)、有興趣深入鉆研的同學(xué)，可以提供他們參加各種電子設(shè)計(jì)競賽的機(jī)會(huì)，以競賽促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改進(jìn)，使學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和協(xié)作精神得到鍛煉和提高。

2.3采用多種教學(xué)手段

單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)特點(diǎn)之一是邏輯性、抽象性強(qiáng)，簡單的說教無法讓學(xué)生有直觀形象的印象，因此我們?cè)诮虒W(xué)中盡量使用示教板和投影教學(xué)。使用了配套課題實(shí)例的幻燈片、示教板以及控制實(shí)物，另外課程還直接搬到實(shí)驗(yàn)室上，通過仿真機(jī)來直接運(yùn)行，也為學(xué)生提供了直觀的學(xué)習(xí)環(huán)境。這樣，過去學(xué)生普遍感到抽象的單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、指令操作等內(nèi)容變得非常直觀、易于接受。利用多種教學(xué)手段可以增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，降低學(xué)習(xí)的難度。

2.4親臨企業(yè)體驗(yàn)單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用

在條件允許的情況下，我們還帶學(xué)生到企業(yè)參觀學(xué)習(xí)。經(jīng)常會(huì)有同學(xué)問“為什么學(xué)這門課?有什么用?”，在參觀過程中，學(xué)生會(huì)認(rèn)識(shí)到所學(xué)知識(shí)在企業(yè)中的應(yīng)用，從感性認(rèn)識(shí)中激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

3教學(xué)體會(huì)

縱觀啟發(fā)性任務(wù)式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，最為重要的在于抓住兩點(diǎn)：其一，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，這就要求教師選實(shí)驗(yàn)的時(shí)候要貼近實(shí)際，這種實(shí)用性實(shí)驗(yàn)的帶入性很強(qiáng)，同時(shí)也給教師的選題提出更高的要求。其二，知識(shí)點(diǎn)的覆蓋率不能太低，這就要求教師的啟發(fā)性教學(xué)要充分發(fā)揮出來，不做生硬地過渡，也做到盡量不遺漏知識(shí)點(diǎn)。此外合理、科學(xué)的安排實(shí)驗(yàn)也是任務(wù)式啟發(fā)式教學(xué)中需要注意的問題，我們力求按照科學(xué)性、連貫性、啟發(fā)性的原則來進(jìn)行篩選實(shí)驗(yàn)，并且能夠完成90%以上知識(shí)的覆蓋率，避免出現(xiàn)重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)的遺漏和疏失。每一章的實(shí)例都能有效地反映該章的核心內(nèi)容。

任務(wù)式啟發(fā)式教學(xué)法在我校單片機(jī)教學(xué)中取得較好效果。以前一個(gè)班級(jí)僅有10%左右的平時(shí)學(xué)習(xí)比較主動(dòng)的學(xué)生能夠初步掌握所學(xué)內(nèi)容，而采用任務(wù)式教學(xué)和啟發(fā)式教學(xué)后，課堂中85%以上的學(xué)生可以自己動(dòng)手并且獨(dú)立完成所布置的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，并能通過實(shí)驗(yàn)不斷提高單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用能力。

總之，任務(wù)式啟發(fā)式教學(xué)法遵循現(xiàn)代教育理論的觀念，符合職業(yè)教育培養(yǎng)目標(biāo)，既縮短了教與學(xué)、學(xué)與用的距離。又能增強(qiáng)學(xué)生使用單片機(jī)的實(shí)踐能力，為畢業(yè)后迅速適應(yīng)崗位需要奠定了基礎(chǔ)，增強(qiáng)了學(xué)生就業(yè)的適應(yīng)性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 徐瑋，徐富軍，建良. C51單片機(jī)高效入門[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

[2] 楊將新，李華軍，劉東駿. 單片機(jī)程序設(shè)計(jì)及應(yīng)用[M]. 電子工業(yè)出版社，2006.

[3] 李廣弟，朱月秀，王秀山. 單片機(jī)基礎(chǔ)[M]. 北京航空航天大學(xué)出版社，2004.

[4] 張俊謨. 單片機(jī)中級(jí)教程[M]. 北京航空航天大學(xué)出版社，2006.