徐 峰

[摘要] 單片機是工科電類專業(yè)很重要的一門專業(yè)基礎課程,在工科電類專業(yè)中占據(jù)著非常重要的地位。為了讓高職高專的學生切實學會并熟練掌握單片機,筆者在實際教學中摸索出一種新型的教學方法。本文是筆者就單片機教學提出的見解和看法。

[關鍵詞] 新型教學 改革 考核 實訓

一、新型教學法的提出

單片機在工科電類專業(yè)教育中占據(jù)重要地位,它涉及編程語言、微機接口知識、通信技術知識、硬件電路等。屬于技術性、工程性、實踐性很強的一門學科。

我們往往認為傳統(tǒng)的教育模式都是落后的,其實傳統(tǒng)還是有其可取之處的。有些教育者認為傳統(tǒng)教育模式的教學目標是向學生傳授系統(tǒng)的文化基礎知識和專業(yè)基礎知識,忽視了學生的動手能力,這種認為固然是對的,但更關鍵的是我們的教育者解決教育問題的方法是否得當,現(xiàn)在好多教師是調(diào)動學生動手了,卻很少有人能調(diào)動學生的能力。在實驗課堂中,好多學生進了實驗室不知道從何處入手;有的代碼都看不全;有的不能按照軟件給系統(tǒng)連接硬件;還有好多不會算法……這些明顯是理論與實踐脫節(jié)的現(xiàn)象。因此,熟練掌握指令、程序、算法等軟件知識,了解相關硬件知識,加強實踐環(huán)節(jié)是學會單片機所必須的,也是我們教育者所要達到的教學目標?？傊畣纹瑱C是一本書同時也是一種芯片。

二、新型教學法的教學設計

在學習過程中,要以學生為中心,教師為主導,利用情景、協(xié)作、會話等學習環(huán)境要素,充分發(fā)揮學生的主體性和創(chuàng)新精神,使學生有效地達到對當前所學知識的意義建構。

1.課本知識是我們學習單片機的理論基礎。我們可以不了解單片機的內(nèi)部結構,但是它的各方面的用途必須得弄清楚,要讓學生明白它的最小應用系統(tǒng);要掌握它每一個引腳的用途特點;要會用每一個代碼;要會使用內(nèi)部定時器;要弄清楚如何使用中斷;要會編寫顯示、延時、鍵盤、模數(shù)轉換、數(shù)模轉換、通訊等一些常用的簡單程序等。這是以后搞單片機實驗以及設計開發(fā)的理論基礎。作為教育者,我們務必做到讓每一位學生都能熟練掌握,要對學生的學習情況做到心中有數(shù),這樣既是對學生的負責也有利于教學進程的安排。

2.在實踐教學中,不難發(fā)現(xiàn),不少學生只是機械地模仿教師的示范操作,而沒有真正做到把操作和書本聯(lián)系起來,并且有很多的學生是使用指導書上現(xiàn)成的資料,輸入現(xiàn)成的程序,整個實驗過程中沒有建立整體電氣原理圖的概念,甚至連基本的原理圖都無需讀懂。這樣根本談不上培養(yǎng)學生設計電路的能力。學習理論知識和進行實驗對強化的確對所學知識有很大幫助,但要使學生具備應用和簡單的開發(fā)能力還是很不夠的,教師還必須通過一些課程設計項目,來調(diào)動學生的學習積極主動性,來提高學生的應用開發(fā)能力。有條件的學校可以開放學校的實驗室供學生設計開發(fā)單片機實驗項目,也可以由老師組織去工廠定制實驗板。充分利用有效的社會資源達到更好的教學效果。

3.本文所提倡的新型教學法不像以往傳統(tǒng)教學法中,單片機課程只有到教材即將學完的時候才能進入開發(fā)應用程序階段,而是邊學邊進行實驗,根據(jù)學生的學習階段而安排不同的實驗項目。比如當學生只具備硬件知識的時候,我們在實驗時注重其硬件電路的連接,然后把準備好的代碼讓學生下載到單片機內(nèi)進行實驗。緊扣理論與實踐會使學生對知識的掌握更加熟練深刻。理論與實踐分開進行會使學生處于被動接受方式,無法主動參與整個教學活動,沒能達到以學生為中心,以培養(yǎng)學生操作技能為目的宗旨。

4.將理論教學與“實物”相結合。單片機教學中所涉及到的內(nèi)容很多都是抽象的,初學時的確有相當?shù)碾y度。僅憑課堂上老師的講說,學生并不能很好理解,而且在實際使用中單片機也不會孤立作用,它牽涉好多硬件連接。將理論教學與“實物”相結合,使學生直觀更具體地認識和了解單片機的實際工作和應用方式,顯得尤為重要。在教學中為學生提供電路板的完整電路原理圖,將課堂教學的內(nèi)容和其“實物”聯(lián)系起來,并逐步讓學生學會讀圖、識圖,為設計單片機的應用電路打好基礎。

三、改革考核形式

單片機這門課程以往的考核形式相對單一,考題側重課本知識點,譬如填一些指令、編一段簡單的程序,說說中斷定時器的用法等。這樣就導致了成績高的不一定能夠會實際應用,大學試題大多不是很難,單純的卷面考試是無法真正反映學生的實際掌握情況。單憑一張試卷來論定學生能力,即有失公平性也體現(xiàn)不出學生實際掌握單片機知識的能力。因此,改革單片機課程的考核形式,顯得尤為重要。

1.考試形式多樣化,突出學科特色?？荚嚪绞揭怀鲠槍π浴⑸鷦有?、可行性,不能只限于筆試,課堂評價也是重要方式,老師可以在平常的教學中觀察學生的表現(xiàn),如作業(yè)、實驗報告、在實驗室的實驗效果等方式考察和評價學生。單片機課程是以培養(yǎng)學生實踐能力和應用能力為目的,因此考核也應面向學生的編程能力、軟硬件分析和調(diào)試能力以及綜合運用能力的考核。

2.鑒于目前行業(yè)對技術人才的要求,結合相關專業(yè)課的教學內(nèi)容,再把他們要求的知識和技能相互融合,使這些成為一個有機的考核體系。我們可以通過給學生布置一種項目來考核,讓每位同學選做一個電子產(chǎn)品,或者是一些模擬系統(tǒng),并要求在指定時間范圍之內(nèi)完成,并驗收答辯。在學生制作實物的過程中老師給予必要的幫助和引導,并鼓勵學生充分利用網(wǎng)絡資源,但也不容許照抄照搬。根據(jù)學生做的東西和答辯情況給予等級分數(shù)。這樣不僅可以考查學生對各門專業(yè)課程知識的綜合應用能力,考核并一定要非要有參考標準答案,但有標準與要求,這樣的考核方式對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是很有幫助的。

四、新型教學法突出特點

筆者提倡的新型教學法,要求理論和實踐統(tǒng)一。理論知識的學習是搞單片機實際應用的基礎,深入實踐應用單片機是對課堂理論知識的反映。我們的教學者切不能將兩者對立起來,偏重任何一方都是不可取的。我們一方面要切實掌握課本理論知識,而不是淺嘗輒止。另一方面深入實踐根據(jù)不同的階段設計不同的實驗與之對應。正確處理二者的關系,使兩者融匯貫通才能掌握這門學科,才能形成一種能力。這種能力不僅體現(xiàn)在一定的理論知識水平,也體現(xiàn)在實際應用單片機的能力上。為達到這個教學目的,改革考核制度也是有必要的,采用試卷和實際應用的考查制度將為學生的學習指明方向。

單片機是理論和實踐結合緊密的學科,只有兩著兼顧才能切實掌握。大學教育不應該讓學生只拿到卷面上的分數(shù),還必須使學生拿到一種能力,才能適應未來社會對人才的需要。