湖北 朱華 周宗斌

關(guān)于增強(qiáng)單片機(jī)技術(shù)教學(xué)效果的探索

湖北 朱華 周宗斌

單片機(jī)技術(shù)是一門理論性與實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)偏重理論性，不能適應(yīng)新形勢(shì)下職業(yè)教育的培養(yǎng)目標(biāo)，本文分析了單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)教學(xué)改革的必要性，對(duì)其教學(xué)的現(xiàn)狀、教學(xué)內(nèi)容、考核方式等方面作了一些探討。

優(yōu)化組合；單片機(jī)；職業(yè)能力

前言

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，嵌入式智能電子技術(shù)已滲透到人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)方面。社會(huì)對(duì)其開發(fā)人才需求量大，其涉及的行業(yè)面也較廣。但學(xué)生在校期間雖然學(xué)習(xí)了相關(guān)課程，卻難以勝任開發(fā)工作，究其根本原因是缺乏實(shí)際運(yùn)用知識(shí)的能力。

嵌入式系統(tǒng)中使用的MCU種類繁多，僅單片機(jī)就有幾十個(gè)系列，數(shù)百個(gè)型號(hào)，教學(xué)不可能也不必要對(duì)這些全部進(jìn)行講授，更何況新的MCU還會(huì)不斷的出現(xiàn)。只要學(xué)生通過某一種MCU的學(xué)習(xí)，掌握其核心知識(shí)點(diǎn)，那么他們就能夠在今后的工作中舉一反三、觸類旁通。學(xué)生在學(xué)習(xí)單片機(jī)技術(shù)時(shí)已進(jìn)入大二或更高年級(jí)，他們已有了一定的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，并具備了相當(dāng)?shù)淖詫W(xué)能力。若在教學(xué)中，泛泛地介紹MCU的結(jié)構(gòu)、功能，往往不能使學(xué)生獲得深刻的印象，更談不上熟練地運(yùn)用。

為了適應(yīng)新形勢(shì)下職業(yè)教育的培養(yǎng)目標(biāo)，我們的教學(xué)活動(dòng)要以“夠用”、“會(huì)用”為度，加大實(shí)踐教學(xué)，并將它落到實(shí)處。近年來，筆者一直致力于改革傳統(tǒng)的教學(xué)模式，下面筆者就單片機(jī)的教學(xué)改革進(jìn)行簡要闡述。

一、傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)現(xiàn)狀

1.過于追求系統(tǒng)性

教學(xué)均是以單片機(jī)的特點(diǎn)為主線，先闡述單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)，接著是指令系統(tǒng)和程序的設(shè)計(jì)，然后是中斷系統(tǒng)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、系統(tǒng)的擴(kuò)展，最后再講幾個(gè)實(shí)例。而職業(yè)院校的學(xué)生，電工電子剛學(xué)完，數(shù)電剛接觸甚至沒有學(xué)過，要他們掌握上述內(nèi)容，實(shí)在不容易，所以不管用什么巧妙的方法，學(xué)生都難于接受。

2.教學(xué)過于重視知識(shí)體系的演繹和推理

盡管安排有實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)，但實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)與課堂教學(xué)相互關(guān)聯(lián)程度不夠，課堂教學(xué)與練習(xí)又沒能達(dá)到有機(jī)結(jié)合，使整個(gè)教學(xué)活動(dòng)達(dá)不到以學(xué)生為中心，以培養(yǎng)學(xué)生操作技能為目的的職業(yè)技術(shù)教育宗旨。

因此，對(duì)單片機(jī)課程教學(xué)進(jìn)行改革是十分必要的。

二、改革單片機(jī)教學(xué)的設(shè)想

（一）優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，既要掌握硬件電路的設(shè)計(jì)，又要掌握軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試，因此，對(duì)教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化組合就十分必要。為使教學(xué)內(nèi)容符合實(shí)際,我們采用了情景的建立、項(xiàng)目教學(xué)、案例教學(xué)等教學(xué)方法。各教學(xué)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、元器件的選用、電路的焊接及軟件編程等都盡可能符合企業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。

我的單片機(jī)課程內(nèi)容安排如下：

全課程以3個(gè)項(xiàng)目，12個(gè)工作任務(wù)為主線。

項(xiàng)目一：單片機(jī)的結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)

任務(wù)1：單片機(jī)的概述；

任務(wù)2：單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；

任務(wù)3：單片機(jī)最小系統(tǒng)應(yīng)用測(cè)試；

任務(wù)4：鍵控花燈的設(shè)計(jì)。

項(xiàng)目二：帶有萬年歷的數(shù)字鐘

任務(wù)1：簡單的音樂編程；

任務(wù)2：計(jì)數(shù)數(shù)碼顯示的設(shè)計(jì)；

任務(wù)3：數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)；

任務(wù)4：實(shí)時(shí)時(shí)鐘的設(shè)計(jì)。

項(xiàng)目三：單片機(jī)人機(jī)交互系統(tǒng)

任務(wù)1：LED數(shù)碼點(diǎn)陣顯示器的設(shè)計(jì)；

任務(wù)2：LCD液晶顯示器的設(shè)計(jì)；

任務(wù)3：模擬數(shù)字密碼鎖的設(shè)計(jì)；

任務(wù)4：遙控步進(jìn)電機(jī)的設(shè)計(jì)。

這樣，優(yōu)化組合后的內(nèi)容將需要具備的綜合能力分解成各項(xiàng)基本工作任務(wù)，圍繞基本技能的訓(xùn)練，依照認(rèn)知規(guī)律構(gòu)建項(xiàng)目。

（二）改革教學(xué)方法

1.興趣情景的建立

興趣是最好的導(dǎo)師。把“帶有萬年歷的數(shù)字鐘”、“利用定時(shí)器產(chǎn)生伴奏音樂”等學(xué)生作品，帶進(jìn)一體化教室，演示并簡要介紹它們的工作原理；老師再進(jìn)行適當(dāng)修改，并進(jìn)行現(xiàn)場演示，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，創(chuàng)建一個(gè)“學(xué)中做，做中學(xué)”的教學(xué)情景。

2.單元任務(wù)情景的建立

項(xiàng)目任務(wù)為最實(shí)用的教學(xué)單元。教學(xué)打破原有界限，將理論知識(shí)分解成單個(gè)知識(shí)點(diǎn)，再將知識(shí)點(diǎn)融合到相應(yīng)的項(xiàng)目任務(wù)中。每次教學(xué)均圍繞特定的任務(wù)目標(biāo)組織教學(xué)環(huán)節(jié)。以任務(wù)目標(biāo)為主線，進(jìn)行各相關(guān)知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn)的講解。學(xué)生用Proteus軟件繪制出仿真電路圖，用Wave軟件或Keil軟件輸入并編譯程序，然后對(duì)程序和電路進(jìn)行仿真、調(diào)試運(yùn)行。教師對(duì)學(xué)生操作過程中的狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)點(diǎn)評(píng)。當(dāng)學(xué)生完成第一個(gè)項(xiàng)目就能清楚單片機(jī)的開發(fā)過程，完成第二、三個(gè)項(xiàng)目，就能模仿性地編出相關(guān)的程序,使得學(xué)習(xí)過程變成一個(gè)不斷“成功”地完成任務(wù)的過程。項(xiàng)目任務(wù)全部完成時(shí)，知識(shí)點(diǎn)也就掌握了。

3.工學(xué)結(jié)合

①案例教學(xué)。案例最易與企業(yè)產(chǎn)品接軌。選取直接來自于工程實(shí)際的應(yīng)用案例，例如“帶有萬年歷的數(shù)字鐘”等。真實(shí)的案例更有利于學(xué)生獲得對(duì)企業(yè)產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的體驗(yàn)。②頂崗實(shí)習(xí)。頂崗實(shí)習(xí)更有利于學(xué)生對(duì)產(chǎn)品的開發(fā)過程、實(shí)際工作壓力的體驗(yàn)，以此激發(fā)學(xué)生的求知欲。

4.利用網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)

網(wǎng)絡(luò)是學(xué)生最佳的學(xué)習(xí)場所。為充分發(fā)揮校園網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，我們把課程標(biāo)準(zhǔn)、授課計(jì)劃、多媒體課件、視頻錄像等豐富的教學(xué)資源掛在網(wǎng)上，供學(xué)生自學(xué)；并利用電子郵件、QQ與學(xué)生進(jìn)行課外交流，為學(xué)生答疑解惑，為學(xué)生創(chuàng)立一個(gè)自學(xué)的平臺(tái)。

（三）改革考核方法

考核方式要“以職業(yè)能力的考核為中心”作相應(yīng)改革，完善能力與知識(shí)、操作與理論并重的考核模式。

課程考核以“學(xué)生互評(píng)+教師點(diǎn)評(píng)+校企合作單位參評(píng)”的模式進(jìn)行，其中學(xué)生互評(píng)占30%，教師點(diǎn)評(píng)占50%，校企合作單位參評(píng)占30%，三者結(jié)合，給予整體評(píng)分。

學(xué)生互評(píng)就是以組為單位，根據(jù)每個(gè)項(xiàng)目完成工作的任務(wù)情況，學(xué)生互相評(píng)分。目的是讓他們互相幫助并認(rèn)真對(duì)待每次的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。實(shí)踐證明這種做法會(huì)取得良好的效果。

教師點(diǎn)評(píng)依據(jù)完成項(xiàng)目任務(wù)的質(zhì)量及學(xué)生表達(dá)溝通能力等幾個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。目的是加強(qiáng)老師與學(xué)生的互動(dòng)，營造良好的學(xué)習(xí)氛圍。

校企合作單位參評(píng)是單位根據(jù)頂崗實(shí)習(xí)期間，學(xué)生在實(shí)際工作中的表現(xiàn)給予綜合評(píng)定，目的是要讓學(xué)生了解自己的長處與不足，利于日后的就業(yè)。

三、結(jié)束語

高職高專課程的改革，應(yīng)把培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力放在首位，這就要求教師不僅有扎實(shí)的理論功底，還要有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。只有這樣才能適應(yīng)單片機(jī)技術(shù)教學(xué)的需要，不斷提高自己的教學(xué)水平。

[1]馬彪.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)[M].同濟(jì)大學(xué)出版社，2007.

[2]劉守義.單片機(jī)原理與應(yīng)用[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2007.

[3]何立民.單片機(jī)高級(jí)教程——應(yīng)用與設(shè)計(jì)[M].北京航空航天大學(xué)出版社，2000.

[4]嚴(yán)中華.職業(yè)教育課程開發(fā)與實(shí)施[M].清華大學(xué)出版社，2009.

（作者單位：黃岡科技職業(yè)學(xué)院機(jī)電汽車工程系）

（編輯 劉麗娜）