渠麗巖

摘要:學(xué)生時代是需要歡樂的時代,讓學(xué)生在快樂融洽的氛圍中學(xué)習(xí),可以最大程度激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性。本文通過“單片機(jī)原理與應(yīng)用”課程案例教學(xué)研究,探討在“真實”的案例、積極的評價、“成功”的體驗中,讓學(xué)生始終保持學(xué)習(xí)激情,事半功倍完成教學(xué)任務(wù)。

關(guān)鍵詞:快樂學(xué)習(xí);案例教學(xué);單片機(jī)

中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B

1引言

陶行知先生說:“學(xué)生有了興趣,就會用全副精力去做事。所以,學(xué)與樂是不可分離的?！睔g樂是人的天性,學(xué)生時代是需要歡樂的時代。所以,讓學(xué)生在輕松的環(huán)境中接受知識,用愉快的心情融入到學(xué)習(xí)中,就會激發(fā)其學(xué)習(xí)的內(nèi)在需求,提高學(xué)習(xí)的積極性、主動性。那么如何讓學(xué)生“快樂學(xué)習(xí)”呢?通過教學(xué)實踐,我們總結(jié)出一種切實可行的方法——在案例教學(xué)中提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生主動參與到學(xué)習(xí)過程中,快樂的學(xué)習(xí)。

案例教學(xué)法是一種以案例為基礎(chǔ)的教學(xué)法,教師根據(jù)課堂教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容的需要,通過設(shè)置具體案例,引導(dǎo)學(xué)生參與分析、討論、實踐等活動,讓學(xué)生在具體的問題情境中積極思考、主動探索,以提高教與學(xué)的質(zhì)量和效果,培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識問題、分析問題和解決問題的綜合能力。案例教學(xué)法是十九世紀(jì)七十年代由哈佛大學(xué)法學(xué)院院長蘭德爾首創(chuàng)的,最早屬于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域;后來哈佛商學(xué)院把案例教學(xué)法應(yīng)用于商業(yè)教育,取得很大成功;之后被廣泛應(yīng)用于法學(xué)、軍事學(xué)、教育學(xué)等學(xué)科;在我國,案例教學(xué)也有二十多年歷史。案例可以幫助學(xué)生樹立自信,增強(qiáng)獨立思考的能力,并學(xué)會與他人協(xié)同工作。

“單片機(jī)原理與應(yīng)用”是計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)課,也是一門實踐性很強(qiáng)的課程。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,既要理解抽象的單片機(jī)的硬件組成和工作原理,又要掌握單片機(jī)匯編語言指令,還要應(yīng)用這些知識進(jìn)行程序設(shè)計,乃至自己開發(fā)一些應(yīng)用系統(tǒng);因此大部分學(xué)生反映比較枯燥和難于理解力。結(jié)合這一特點,設(shè)置一些貼近生活的案例,創(chuàng)設(shè)一種快樂的學(xué)習(xí)環(huán)境,可以讓學(xué)生深刻理解知識和輕松掌握知識,為更好的貫徹實施“質(zhì)量工程”、進(jìn)一步深化教學(xué)改革、提高教學(xué)質(zhì)量搭建平臺。

在“單片機(jī)原理與應(yīng)用”教學(xué)過程中,實施案例教學(xué)的重點在于學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)。在教學(xué)實踐中,我總結(jié)出以下幾方面。

2 “真實”的案例設(shè)計是快樂學(xué)習(xí)的源泉

貼近生活的案例給學(xué)生以親切感和“真實”感,能創(chuàng)設(shè)出使學(xué)生產(chǎn)生共鳴的學(xué)習(xí)環(huán)境,讓學(xué)生可以迅速體會到知識的“用途”,從一開始就消除不理解知識如何應(yīng)用的迷惘,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。比如選則交通燈模擬控制系統(tǒng)、流水燈、LED點陣顯示、校園電子鈴、密碼鎖等學(xué)生生活中熟悉的案例,讓學(xué)生理解其實單片機(jī)知識在生活中、在我們身邊隨處都可以使用,知識就在我們身邊,就在我們的日常生活中,從而點燃學(xué)生的好奇心,使學(xué)生產(chǎn)生期待心理,以達(dá)到有效地集中學(xué)生的注意力、激發(fā)學(xué)生想象力、調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性的目的,最終使學(xué)習(xí)生動活潑、快樂有趣。

另外用同一個案例貫穿多個知識點,可以讓學(xué)生更好的理解不同知識點的特點,理解同一案例不同實現(xiàn)方法的優(yōu)缺點,從而加深學(xué)生對知識的理解。

例如,筆者選用了一個八路彩燈控制的案例,分別用三種方法實現(xiàn):用并行口直接控制、用查詢法實現(xiàn)和用中斷實現(xiàn),可以貫穿大部分單片機(jī)知識。

首先在講解指令系統(tǒng)時,采用并行口直接控制的方法。在課堂上,提前準(zhǔn)備一塊實驗板,詢問學(xué)生如何用單片機(jī)將實驗板上的8個共陽極發(fā)光二極管點亮。針對這個問題,學(xué)生展開討論,有的學(xué)生說:“不用單片機(jī)也能點亮發(fā)光二極管,這在電路課上早已學(xué)過”;有的學(xué)生說:“用單片機(jī)來控制,肯定要用到軟件”。教師抓住這句話,過渡到這節(jié)課要講的指令上。用哪些軟件呢?用數(shù)據(jù)傳送指令:MOV指令;然后開始給學(xué)生講解各種MOV指令。在學(xué)生理解了這些基礎(chǔ)知識后,又提出:有了這些指令,怎么才能控制發(fā)光二極管呢?老師留了時間讓學(xué)生思考……最后在老師指導(dǎo)下得出結(jié)論,用指令“MOV P1,#0FFH”可以使這八個發(fā)光二極管點亮。然后又提出,若要八個發(fā)光二極管閃爍,該怎么辦?學(xué)生會總結(jié)出來,再加一條語句“MOV P1,#00H”。實際上僅用這樣兩條語句觀察不到現(xiàn)象,為了觀察到明顯的現(xiàn)象,這時可以向?qū)W生提出需要延時,為了實現(xiàn)延時目的,要用到循環(huán)和子程序調(diào)用指令,并提醒學(xué)生,隨著學(xué)習(xí)的深入,還可以用定時/計數(shù)器實現(xiàn)延時。此時只須給出如下程序讓學(xué)生觀察到現(xiàn)象即可。

MAIN: MOVP1,#0FFH

LCALL DELAY

MOVP1,#00H

LCALLDELAY

LJMPMAIN

DELAY:MOVR7,#250

D1:MOVR6,#250

D2:DJNZR6,D2

DJNZR7,D1

RET

END

然后可以進(jìn)一步引伸如何讓八個發(fā)光二極管從左向右逐一點亮,學(xué)生結(jié)合上面兩種情況,就可以自己寫出程序。

其次講移位指令和循環(huán)指令時,可以讓學(xué)生改寫八個發(fā)光二極管逐一點亮的程序,學(xué)生可以從中體會到在這種情況下,用移位指令比寫八條數(shù)據(jù)傳送指令更方便;而對于多次重復(fù)的操作,用循環(huán)指令可以使程序更簡潔。

此外在介紹位操作指令時,可以再讓學(xué)生改寫上面的程序,從中學(xué)生可以體會到位操作與數(shù)據(jù)傳送的區(qū)別和各自的特點。

在案例教學(xué)中,將枯燥的指令功能講解融入案例中,用生動形象的案例使復(fù)雜的問題簡單化,枯燥的知識趣味化,抽象的理論具體化?？梢允箤W(xué)生產(chǎn)生濃厚的興趣,從而調(diào)動學(xué)生研究學(xué)習(xí)指令的積極性。

同是上面的八個發(fā)光二極管閃爍案例,在介紹定時/計數(shù)器時可以采用查詢方式來完成;在介紹中斷時,可以用中斷來實現(xiàn)。從中學(xué)生可以體會到用并行口直接控制方式,CPU同一時間只能做一件事;而用查詢方式和中斷方式,CPU可以同時處理多個不同的事件,使CPU得到充分利用。同時也體會到用查詢方式和中斷方式各自的優(yōu)缺點。

“真實”的案例可以調(diào)動了學(xué)生積極參與學(xué)習(xí)的過程,主動學(xué)習(xí)。而教師只有主動、積極地把自己想象成案例的事主,才可能想學(xué)生之所想,急學(xué)生之所急,開發(fā)設(shè)計出生動、實用的典型案例,借助這些典型案例講解知識點,加深學(xué)生對知識的理解和掌握,讓學(xué)習(xí)變成一件快樂的事。

3積極的評價是快樂學(xué)習(xí)的催化劑

人人都希望被賞識,對于學(xué)生來說更是如此。課堂上要把學(xué)生當(dāng)作平等的朋友來對待,最大限度地去挖掘?qū)W生的優(yōu)點,進(jìn)行“激勵式”的評價。這些激勵的評語能在學(xué)生的內(nèi)心深處形成一股強(qiáng)大的心理推動力,成為學(xué)生快樂、主動、積極學(xué)習(xí)的“催化劑”,讓學(xué)生對學(xué)習(xí)保持更持久的興趣。例如在彩燈案例中讓學(xué)生思考如何實現(xiàn)發(fā)光二極管不同的閃爍方式,又如LED點陣顯示實驗中,讓學(xué)生修改程序以顯示不同的漢字等,對完成的學(xué)生給予熱情的表揚(yáng)和鼓勵,讓學(xué)生感覺到自己是優(yōu)秀的,自己的學(xué)習(xí)是卓有成效的,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣。

蘇霍姆林斯基說:“學(xué)校里的學(xué)習(xí)不是毫無熱情地把知識從一個頭腦里裝入另一個頭腦里,而是師生每時每刻都在進(jìn)行心靈的接觸”。在學(xué)習(xí)過程中,因?qū)W生個體發(fā)展不一,不可避免會出現(xiàn)這樣那樣的差異和不足。對于學(xué)生在學(xué)習(xí)上出現(xiàn)的差異,教師應(yīng)一視同仁,在學(xué)習(xí)上多指導(dǎo)、幫助、關(guān)愛、鼓勵,對學(xué)生的每一個哪怕是小小的進(jìn)步,都給以熱情的鼓勵,可以使學(xué)生真正體驗到學(xué)習(xí)的快樂,激起學(xué)習(xí)的興趣,取得不同程度的提高。而對于學(xué)生學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的錯誤和不足,用一種生動、婉轉(zhuǎn)的方式表達(dá)出來,用親切的目光、關(guān)愛的手勢、鼓勵的話語傳遞對學(xué)生的關(guān)愛、尊重和信任,讓學(xué)生在融洽的師生關(guān)系、寬松愉悅的學(xué)習(xí)氛圍中改正和提高。例如學(xué)生在習(xí)題或?qū)嶒炛芯帉懙某绦螂m然正確,但過于繁瑣,筆者在講評作業(yè)舉了一句辛棄疾的詞來形容學(xué)生的程序:“昨日春如十三女兒學(xué)繡,一支支不讓花瘦”,讓學(xué)生在笑聲中自然而然的接受了批評。

在教學(xué)實踐中我深刻體會到:只要教師把真誠的愛和熱情的鼓勵獻(xiàn)給學(xué)生,把全部精力和熱情傾注在課堂教學(xué)中,創(chuàng)設(shè)快樂的課堂,讓學(xué)生愉快地學(xué)習(xí),學(xué)生一定能對學(xué)習(xí)產(chǎn)生濃厚的興趣,一定能使學(xué)生在學(xué)習(xí)中體驗到無窮的樂趣。

4在實踐中體驗“成功”是快樂學(xué)習(xí)的動力

實驗教學(xué)具有直觀性、實踐性、綜合性、創(chuàng)新性等特點,既能強(qiáng)化訓(xùn)練單片機(jī)學(xué)習(xí)的基本技能,同時又能驗證并鞏固已學(xué)的理論知識。對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、實踐能力和創(chuàng)業(yè)精神有特別重要的作用。在實驗中加強(qiáng)對學(xué)生的學(xué)習(xí)引導(dǎo),注意對學(xué)生實踐活動興趣的培養(yǎng),吸引學(xué)生主動地參與實踐活動,讓學(xué)生在“成功”中體驗學(xué)習(xí)的快樂。

在單片機(jī)實驗教學(xué)中,教師改變學(xué)生靜態(tài)、被動接受的地位,建立以學(xué)生為中心的實踐性教學(xué)模式,鼓勵學(xué)生積極、主動地去探究知識。首先在理論教學(xué)中,留下關(guān)于實驗教學(xué)的思考和問題。例如八路彩燈案例中,留下思考題如P1口可以點亮發(fā)光二極管,其它并行口是否也可以呢?如何修寫程序可以實現(xiàn)發(fā)光二極管的點亮方式改換?又如在學(xué)習(xí)LED點陣顯示時,讓學(xué)生思考如何修改程序,可以顯示“北京歡迎你!”或者“加油北京,加油奧運(yùn)!”等漢字?如何修改程序,可以改變漢字的顯示方式(如改左進(jìn)右出為下進(jìn)上出)等,學(xué)生必須在課下認(rèn)真思考寫好程序。其次在實驗教學(xué)中給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo),讓學(xué)生學(xué)會處理所遇到的各種各樣的問題,這樣學(xué)生都必須親自致身于小組中參與討論和研究,往往要經(jīng)過反復(fù)地修改、驗證才能最后完成。而這種經(jīng)歷過“努力”和“失敗”而最終取得的成功,則會讓學(xué)生歡呼鵲躍。學(xué)生在這樣自主探索、合作交流中學(xué)習(xí),不僅自己體驗成功,也分享別人的成功;不僅使學(xué)習(xí)變得更加愉快,也培養(yǎng)了團(tuán)隊精神。從而學(xué)生也在一種輕松的環(huán)境中慢慢地掌握了單片機(jī)的基本原理、指令系統(tǒng)、編程方法及應(yīng)用。

“人腦不是一個要被填滿的容器,而是一個要被點燃的火把”。正是成功的體驗激發(fā)了學(xué)生潛能、點燃了學(xué)生智慧的火把?！俺晒Α钡捏w驗與歡欣,成為強(qiáng)大的動力,激發(fā)出學(xué)生高昂的學(xué)習(xí)熱情,讓學(xué)生在歡樂的氛圍中掌握知識、提高技能;讓每一個學(xué)生在成功的體驗中感到自己有能力、能勝任、有獨創(chuàng)性。

5在課程設(shè)計中“承上啟下”是快樂學(xué)習(xí)的延伸

課程設(shè)計作為設(shè)計、創(chuàng)造性實踐環(huán)節(jié),是對單片機(jī)知識的綜合應(yīng)用,也是學(xué)生綜合能力提高的過程和機(jī)會。在理論教學(xué)過程中,各個案例都被拆解成一個個知識點,而課程設(shè)計則是對這些知識點的綜合,需要學(xué)生找出一條“彩線”,把各個知識點串起來。同時課程設(shè)計也是對整個案例教學(xué)效果的檢驗。

在課程設(shè)計過程中,學(xué)生結(jié)合自己的興趣和需求,在理論學(xué)習(xí)和實驗教學(xué)的基礎(chǔ)上選擇適合自己的題目或任務(wù),查閱參考文獻(xiàn),設(shè)計實施方案,進(jìn)行方案驗證,綜合分析驗證結(jié)果,撰寫設(shè)計報告,最終完成自己的作品。這一過程鍛煉了學(xué)生獨立分析解決問題的能力和綜合科研能力,使學(xué)生的創(chuàng)新思想得以實現(xiàn),也為學(xué)生提供了自由發(fā)展的空間。讓學(xué)生在成功的喜悅中體驗學(xué)習(xí)的快樂,使學(xué)生始終保持學(xué)習(xí)的激情。

在課程設(shè)計過程中,我們尤其強(qiáng)調(diào)課程設(shè)計的“承上啟下”作用,即一方面聯(lián)系學(xué)生前面學(xué)過的“數(shù)字邏輯與系統(tǒng)”的教學(xué)內(nèi)容,在單片機(jī)教學(xué)中拓展深化數(shù)字電路知識的應(yīng)用。尤其是聯(lián)系“數(shù)字邏輯與系統(tǒng)”課程設(shè)計,比較相同的設(shè)計課題用數(shù)字電路完成和用單片機(jī)完成的特點以及各自的優(yōu)缺點。讓學(xué)生充分理解單片機(jī)應(yīng)用于電子系統(tǒng)的優(yōu)點,以避免學(xué)生孤立的地理解相關(guān)課程內(nèi)容,力求達(dá)到相關(guān)課程間的融會貫通,以增強(qiáng)對數(shù)字系統(tǒng)的理解和設(shè)計能力,達(dá)到一個整體的、優(yōu)化的教學(xué)效果。同時為學(xué)生留一個懸念,這些課題如果用后繼課程“嵌入式系統(tǒng)”的知識來完成,又該如何實現(xiàn),又有什么優(yōu)點和不足呢?為學(xué)生后繼課程學(xué)習(xí)做好鋪墊,讓課程設(shè)計同時起到“承上啟下”的作用。

6結(jié)束語

案例教學(xué)實施成功與否關(guān)鍵在于教師,因此,實施案例教學(xué)對教師提出了更高的要求。教師既要善于收集案例素材,開發(fā)理想的案例;又要在課堂上當(dāng)好導(dǎo)演。教師課前要做好充分的準(zhǔn)備,課堂上還要有敏銳的洞察力、良好的溝通能力及課堂駕馭能力。

在教學(xué)過程中合理、有效地使用案例教學(xué),讓學(xué)生在快樂中學(xué)習(xí)是對傳統(tǒng)教學(xué)方法的一種革命。教學(xué)有法,但無定法,案例教學(xué)法只是現(xiàn)代教學(xué)方法中的一種,要優(yōu)化課堂教學(xué),應(yīng)該是多種教學(xué)法的綜合運(yùn)用,每個教師都應(yīng)根據(jù)教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生實際情況選擇和運(yùn)用合適的教學(xué)方法,只有這樣才能真正提高教育教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)出符合時代發(fā)展需求、企業(yè)歡迎的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。

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Enable Students to Learn in a Happy Environment

QU Li-yan

(Zhonghuan Information College, Tianjin University of Technology, Tianjin 300380, China)

Abstract:The period as a student needs happiness. Learning interest and initiative can be motivated to the largest extent by leading students study in a happy and harmonious atmosphere. This paper discusses keeping study enthusiasm and completing teaching task for students in true cases, positive evaluation and successful experience through researching on case study of MCU course.

Key words: happy learning; case study; single-chip