張　蓉　陳　忠　項(xiàng)　弢　董水金　甄　虹

[摘要]單片機(jī)實(shí)驗(yàn)是一門設(shè)計(jì)性、綜合性很強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)，實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)占有很重要的地位，因此，應(yīng)認(rèn)真制定實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃，精心選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，寓實(shí)驗(yàn)過程于理論教學(xué)之中，促進(jìn)理論知識與實(shí)際開發(fā)技能相結(jié)合，積極發(fā)揮學(xué)生的主體作用，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。

[關(guān)鍵詞]實(shí)驗(yàn)教學(xué) 單片機(jī) 能力培養(yǎng)

中圖分類號：G42文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1671－7597（2009）0310137－01

單片機(jī)從家用電器、工業(yè)控制、智能儀器儀表、機(jī)電一體化直至火箭導(dǎo)航等尖端技術(shù)領(lǐng)域都發(fā)揮著十分重要的作用，許多高校工科專業(yè)均開設(shè)了單片機(jī)類的課程，而在當(dāng)前形勢下，實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神是對21世紀(jì)高素質(zhì)人才的基本要求。傳統(tǒng)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)均以單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱或者單片機(jī)技術(shù)開發(fā)裝置為實(shí)驗(yàn)器材，開設(shè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容大多數(shù)屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、訓(xùn)練性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)往往是在教師的指導(dǎo)下根據(jù)實(shí)驗(yàn)講義一步一步完成相應(yīng)的內(nèi)容，在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生往往很被動，而且與實(shí)際應(yīng)用不接軌，學(xué)生學(xué)完整個(gè)單片機(jī)課程后不知道單片機(jī)的應(yīng)用場合，更談不上開發(fā)一些具有實(shí)用價(jià)值的東西。而單片機(jī)實(shí)驗(yàn)是一種內(nèi)容廣泛、豐富多樣、靈活機(jī)動的設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)，教師應(yīng)在要求學(xué)生自主地進(jìn)行電路設(shè)計(jì)、制作、安裝、編制程序、仿真調(diào)試，排除各種各樣故障的過程中培養(yǎng)其動手實(shí)踐能力和獨(dú)立創(chuàng)新意識，促使學(xué)生將理論基礎(chǔ)知識與實(shí)際操作技術(shù)相結(jié)合，以便在實(shí)驗(yàn)室就能夠開發(fā)出一些具有實(shí)用價(jià)值的東西，從而鍛煉和提高他們的綜合素質(zhì)。筆者結(jié)合單片機(jī)實(shí)際課題教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與體會，就實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)與學(xué)生的創(chuàng)新精神和動手能力培養(yǎng)的幾個(gè)方面做了有益的實(shí)踐和探討。

一、選擇合適的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

根據(jù)單片機(jī)課程的教學(xué)大綱認(rèn)真編制實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃，選擇合適的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，設(shè)計(jì)好訓(xùn)練課題，同時(shí)應(yīng)講究訓(xùn)練方法，循序漸進(jìn)，由易到難，由簡到繁，逐步加大課題難度。在內(nèi)容設(shè)置上，首先讓學(xué)生從一些簡單的單片機(jī)控制電路入手，設(shè)計(jì)一些點(diǎn)亮發(fā)光二極管的電路，然后逐漸加大難度設(shè)計(jì)一些較為復(fù)雜的以單片機(jī)控制的裝飾燈電路等，使得學(xué)生設(shè)計(jì)的裝飾燈智能化程度更高，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本門課程的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生始終感到有新東西可學(xué)，產(chǎn)生不斷探索下去的欲望。在時(shí)間的安排上，在學(xué)習(xí)單片機(jī)開始由指導(dǎo)教師將設(shè)計(jì)好的訓(xùn)練課題交給學(xué)生，讓學(xué)生對此課題充分進(jìn)行發(fā)揮，從而設(shè)計(jì)出一系列子課題，然后根據(jù)這些子課題讓學(xué)生思考如何設(shè)計(jì)電路、編制程序、制成最后的產(chǎn)品。

二、寓實(shí)驗(yàn)過程于理論教學(xué)之中，培養(yǎng)學(xué)生完成相應(yīng)的子課題

傳統(tǒng)的單片機(jī)理論教學(xué)和學(xué)生設(shè)計(jì)的課題截然分開，學(xué)生設(shè)計(jì)出來的東西只停留在紙上，而實(shí)際制作的又是另外的東西，如果將兩者結(jié)合起來，在理論課講解時(shí)注意聯(lián)系實(shí)際，聯(lián)系學(xué)生設(shè)計(jì)的課題，實(shí)施互動式，啟發(fā)式教學(xué)，就更有利于激發(fā)學(xué)生聽課的積極性，也有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問題的能力。具體做法是：如學(xué)生利用單片機(jī)設(shè)計(jì)了一個(gè)跑馬燈子課題，教師講完單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)后，可以讓學(xué)生思考電路該如何連接，程序該如何編制，和更改程序是跑馬等產(chǎn)程不同的閃爍效果等，這樣既加深了學(xué)生對單片機(jī)的感性認(rèn)識，又加深了學(xué)生對單片機(jī)指令的理解。

三、提供良好的實(shí)踐條件，保證學(xué)生完成課題

目前，有相當(dāng)多的院校開設(shè)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)課，均是提供一套單片機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)或者單片機(jī)實(shí)驗(yàn)開發(fā)裝置，另外再配置一些如步進(jìn)電機(jī)、LED點(diǎn)陣、數(shù)碼管之類設(shè)備，學(xué)生設(shè)計(jì)的一些課題當(dāng)然也能在這些系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)，但這樣學(xué)生在這類實(shí)驗(yàn)設(shè)備上完成實(shí)驗(yàn)后往往還是興趣不夠，沒有成就感。對此，筆者在實(shí)驗(yàn)室中給出單片機(jī)開發(fā)流程圖，然后提供一些必要的條件，同時(shí)將一些電動玩具的內(nèi)芯去掉，讓學(xué)生根據(jù)它們設(shè)計(jì)一些智能化的東西，一些學(xué)生根據(jù)自己設(shè)計(jì)的子課題首先繪制電路圖，然后根據(jù)電路圖制作PCB板，選取元件完成電路的焊接連線，編制程序，仿真調(diào)試最后燒制程序，完成自己設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，學(xué)生在看到自己親自設(shè)計(jì)的東西變成現(xiàn)實(shí)以后往往有一種成就感，這種成就感不但能極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且還能充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，從而培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力和動手能力。

四、積極發(fā)揮學(xué)生的主體作用，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神

學(xué)生的聰明才智來自他們的手指尖，在進(jìn)行單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師只起實(shí)驗(yàn)組織者、指導(dǎo)者的作用，要始終讓學(xué)生充當(dāng)主角，充分發(fā)揮他們的積極性、創(chuàng)造性；同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室要盡量滿足學(xué)生設(shè)計(jì)所需的物質(zhì)條件，如確實(shí)不能滿足，教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生如何在市場上找到相應(yīng)的材料，以完成課題。學(xué)生只有在親自動手實(shí)踐后，才會清楚地知道自己學(xué)了什么，學(xué)到什么程度，還有什么要學(xué)。當(dāng)學(xué)生在實(shí)踐中解決了所遇到的問題后，自信心會大大增強(qiáng)。

學(xué)生在實(shí)際制作時(shí)都急于看到自己設(shè)計(jì)的產(chǎn)品是否成功，可是，多數(shù)學(xué)生不很順利，甚至多次調(diào)試均失敗，從而產(chǎn)生放棄的想法，此時(shí)，教師應(yīng)抓住時(shí)機(jī)，鼓勵(lì)、指導(dǎo)他們完成課題。當(dāng)制作成功時(shí)，學(xué)生的心情會很激動，此時(shí)教師應(yīng)立即鼓勵(lì)他們利用單片機(jī)設(shè)計(jì)一些較為復(fù)雜的系統(tǒng)和一些更實(shí)用的產(chǎn)品。這樣可以使學(xué)生學(xué)習(xí)完整個(gè)課程后有繼續(xù)從事有關(guān)單片機(jī)設(shè)計(jì)的興趣。

五、鼓勵(lì)學(xué)生參與科研，積極參加各種競賽

在學(xué)生有一定的理論和實(shí)踐動手能力后，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與各種競賽活動，在參與的過程中他們會積極思考，努力探索，有針對性地去學(xué)習(xí)、討論，對培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和積極參與競爭的意識有著很重要的意義。今年我市舉辦的2008年遵義市“青春動力杯”青少年科技創(chuàng)新大賽中，我校參與該課題的兩名同學(xué)榮獲兩個(gè)市級二等獎(jiǎng)，這樣更加激發(fā)了其他學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)這次活動使課題興趣小組的學(xué)生更加積極動手，動腦，并體會到了科學(xué)探究的樂趣！

總之，在單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)努力提供條件，教師應(yīng)讓學(xué)生充分發(fā)揮自身的聰明才智，始終充當(dāng)主角，充分鍛煉和發(fā)展的學(xué)生的創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)他們的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。

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