胡國彪

【摘 要】本文闡述了《單片機(jī)原理與應(yīng)用》課程教學(xué)改革的思路，就優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、強(qiáng)化實踐教學(xué)、培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力等方面進(jìn)行了理論研究和探索。

【關(guān)鍵詞】單片機(jī)教學(xué)改革；實踐教學(xué)；自學(xué)能力

隨著電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)已經(jīng)在工業(yè)過程控制、智能儀表、人工智能、通信設(shè)備的智能化以及家電的智能化等方面得到廣泛的應(yīng)用。以單片機(jī)為核心仍然是實現(xiàn)智能化技術(shù)的主流之一，因此將單片機(jī)作為機(jī)電一體化專業(yè)的一門主干課程就顯得特別重要。在機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)過程中，根據(jù)教學(xué)規(guī)律和培養(yǎng)目標(biāo)，為使學(xué)生更好地掌握單片機(jī)原理與接口技術(shù)這門課程，就需要進(jìn)一步深化教學(xué)改革。下面就幾個方面進(jìn)行探討。

1 制定合理教學(xué)大綱，優(yōu)選教學(xué)內(nèi)容

教學(xué)大綱是教學(xué)計劃、學(xué)科任務(wù)、學(xué)生知識水平及素質(zhì)培養(yǎng)的目標(biāo)要求，以綱領(lǐng)的形式規(guī)定了課程的性質(zhì)、任務(wù)、教學(xué)目標(biāo)、學(xué)時分配、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)措施與評價手段等內(nèi)容；是選編教材、實施教學(xué)、組織教學(xué)評價的基本依據(jù)。高等職業(yè)教育是培養(yǎng)應(yīng)用性人才或各行各業(yè)的能工巧匠。根據(jù)教育部對高等職業(yè)技術(shù)的培養(yǎng)目標(biāo)要求，我們結(jié)合市場對高職高專機(jī)電一體化專業(yè)人才知識結(jié)構(gòu)和能力的需求情況，具體化為“精一二門，通幾門”。《單片機(jī)原理與應(yīng)用》正是我們要求精通并熟練掌握的一門主干課程。因此，在多年教學(xué)實踐的基礎(chǔ)上，結(jié)合我校的具體實際，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，制訂出新的教學(xué)大綱。大綱基本體現(xiàn)了高職高專教育的職業(yè)性、崗位性和應(yīng)用性等特點，強(qiáng)調(diào)實用性、實踐性和實效性，以夠用為度。新的大綱注重強(qiáng)化實驗實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，重點放在實際應(yīng)用中涉及的原理、通用性較強(qiáng)的接口電路及編程應(yīng)用上。另外還增加了兩周時間的單片機(jī)綜合開發(fā)設(shè)計。

2 加強(qiáng)課堂教學(xué)，改進(jìn)教學(xué)方法

課堂教學(xué)是高等學(xué)校教學(xué)活動的主要組成部分，是實現(xiàn)教學(xué)目的的重要手段。我們在教學(xué)過程中，采用KEIL51軟件進(jìn)行計算機(jī)仿真演示等方法，取得了非常好的效果。

2.1 加強(qiáng)課堂的演示

單片機(jī)是一門實踐性非常強(qiáng)又非常抽象的課程。對于這樣的一門課程，課堂演示起著非常重要的作用。課堂演示可以將抽象的理論、枯燥的程序分析轉(zhuǎn)化為生動的實例；而實驗則能夠培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，進(jìn)一步理解有關(guān)理論知識。但在傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)中，幾乎不能見到課堂演示，而學(xué)生實驗中也存在諸多問題。針對以上問題，我們采用：

①將實驗引入課堂：在講解理論課程時，老師能夠?qū)⒆灾频膯纹瑱C(jī)電路、外圍元器件帶人到課堂中，通過樣機(jī)演示與硬件結(jié)構(gòu)相關(guān)的小程序來加深學(xué)生的印象。

②通過“單片機(jī)實驗仿真板”軟件，為解決這類問題提供了一些思路。該軟件以C51為基礎(chǔ)，利用其AGSI接口開發(fā)而成。利用該仿真板，對源程序的任何修改都將直接表現(xiàn)在該仿真板上，這個界面可以代替實際真實的硬件，因此，便于學(xué)生理解掌握所學(xué)內(nèi)容。

2.2 針對學(xué)生之間的差異，在教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)重點有所測重

對于機(jī)電一體化的學(xué)生，其硬件知識相對較好，軟件編程能力相對較弱，在教學(xué)當(dāng)中，重點加強(qiáng)匯編語言編程方面的訓(xùn)練；而對于計算機(jī)專業(yè)的學(xué)生，由于其能力特點與機(jī)電一體化學(xué)生相反，因此，在教學(xué)中，發(fā)揮其軟件編程能力相對較強(qiáng)的特點，重點加強(qiáng)了硬件電路方面的教學(xué)。

2.3 積極引導(dǎo)，加強(qiáng)管理

本課程的內(nèi)容相對較難，特別是中斷系統(tǒng)、定時/計數(shù)器及串行接口部分，編程控制比較復(fù)雜，而且難以理解，在以往的教學(xué)過程中，一直視為難點和重點，在教學(xué)過程中，采用積極引導(dǎo)和加大管理力度相結(jié)合的方式，除督促學(xué)生在上課時認(rèn)真聽講、課后完成作業(yè)外，還布置課外閱讀書籍，檢查課堂筆記等方式，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性，取得比較好的教學(xué)效果。

3 培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的能力

培養(yǎng)學(xué)生主動地去學(xué)習(xí)，具備強(qiáng)烈的獲取知識的能力，既是教學(xué)目的的要求，又是時代對人才的需要。教師只有在教學(xué)中有意識地去培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的能力，發(fā)揮學(xué)生在教學(xué)中的主體作用，才能提高授課效率和教學(xué)質(zhì)量。

3.1 激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

學(xué)習(xí)興趣來源于學(xué)生對本學(xué)科的親切感和向往心理，興趣的產(chǎn)生又使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)的需要，而學(xué)習(xí)需要的不斷增長，又促進(jìn)了學(xué)生產(chǎn)生自覺學(xué)習(xí)的行動。為了使學(xué)生產(chǎn)生對《單片機(jī)原理與應(yīng)用》這門課程的親切感和向往心理，教師在講課中從單片機(jī)在生活中應(yīng)用的實際出發(fā)，由淺入深，循序漸進(jìn)。

3.2 引導(dǎo)學(xué)生積極地思維

①使用啟發(fā)式的教學(xué)方法去指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)

在課堂上經(jīng)常提出一些具有啟發(fā)性、誘導(dǎo)性的問題，以不斷地吸引學(xué)生的注意力，調(diào)動學(xué)生積極主動地去思考，讓他們發(fā)表自己的觀點和看法，增強(qiáng)課堂的教學(xué)氣氛。在關(guān)鍵的地方教師會給出點評和引導(dǎo)，最后，由教師概括總結(jié)。經(jīng)過討論，學(xué)生從新的高度理解和消化了所學(xué)知識，養(yǎng)成多思考、多提問、多研究的良好習(xí)慣。

②培養(yǎng)學(xué)生積極、靈活的思維方式

一般的教科書都是以123的程式去引導(dǎo)人們認(rèn)識事物的。如果上課老是運用這種程式去講課，學(xué)生會感到平淡無味。所以，我們在講課中有時會先從3開始，提出為什么會有這個結(jié)論，然后引導(dǎo)學(xué)生去追求解決問題3的方法2，最后指出要解決2就要有1作為前提。這種倒敘式講課方式能緊緊抓住問題的實質(zhì)去探討解決問題的方法，促進(jìn)了學(xué)生對知識的認(rèn)識和理解，養(yǎng)成學(xué)生積極、靈活的思維方式。

3.3 培養(yǎng)學(xué)生善于抓住核心問題去學(xué)習(xí)的能力

每一門課程都有它要討論的核心問題以及解決核心問題所要掌握的知識和方法。學(xué)生能抓住核心這個關(guān)鍵性問題去學(xué)習(xí)，并弄懂其相關(guān)知識，一切問題就會迎刃而解。在本課程的教學(xué)中，我們要求學(xué)生緊緊抓住硬件、軟件結(jié)合這個核心去學(xué)習(xí)，取得了非常好的效果。

3.4 培養(yǎng)學(xué)生排除學(xué)習(xí)障礙的能力

排除學(xué)習(xí)障礙的能力就是解決學(xué)習(xí)難點的能力。難點的形成是由于學(xué)生對有關(guān)知識和相關(guān)概念不清而造成的。教學(xué)過程中我們注意站在學(xué)生的角度去思考、分析問題，幫學(xué)生找出產(chǎn)生難點的原因，對癥下藥地解決問題。學(xué)會如何發(fā)現(xiàn)難點、解決難點，形成一種知難而上、勇攀高峰的精神。

4 強(qiáng)化實踐教學(xué)以培養(yǎng)創(chuàng)新意識

4.1 強(qiáng)化單片機(jī)實驗教學(xué)

學(xué)生的動手能力在計算機(jī)上是練不出來的，因此，硬件實驗是必須的。教研室的單片機(jī)實驗室配備的部分演示程序較難，學(xué)員難以理解，掌握起來比較困難，為此，根據(jù)教學(xué)大綱的要求，我們采取了以下措施：

①將教學(xué)引入實驗室：在學(xué)生動手的同時，老師給學(xué)生講解在教學(xué)、實驗中碰到的問題。這樣促進(jìn)了學(xué)生動手能力、排除單片機(jī)軟件、硬件故障能力的提高，同時，使學(xué)生加深了對理論課程的理解。

②利用單片機(jī)實驗箱的有限資源，開設(shè)了一些難易程度合適的實驗，如簡單的中斷實驗、定時實驗等，促進(jìn)了學(xué)生對本課程的理解和掌握；同時，對于學(xué)習(xí)好、領(lǐng)悟快的同學(xué)開設(shè)了一些難度較大的綜合性實驗，以滿足他們的個性化要求。

③課堂教學(xué)內(nèi)容也進(jìn)行了相應(yīng)修改，將實驗所涉及的內(nèi)容有機(jī)地與講課、習(xí)題相結(jié)合，使學(xué)生在實驗時有似曾相識之感，從而將可能的難點分解，以增強(qiáng)教學(xué)效果。實踐證明效果良好。對于課堂教學(xué)沒有涉及的內(nèi)容，諸如電路板的印制和電源設(shè)計等，讓學(xué)生自己在實驗中運用以前學(xué)的知識來完成，提高了學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識的能力。

4.2 強(qiáng)化單片機(jī)開發(fā)性訓(xùn)練

為了提高學(xué)生獨立分析和解決工程實際問題的能力，需要讓學(xué)生具備獨立開發(fā)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的技能。為此，我們增加了兩周的綜合開發(fā)訓(xùn)練，題目由教師推薦或?qū)W生自擬。在老師的指導(dǎo)下，學(xué)生不僅自主設(shè)計方案，而且自己上市場了解電器元件、采購實驗器材。使學(xué)生了解從選題、調(diào)研、制定設(shè)計方案、采購元器件、硬件軟件設(shè)計、線路焊接、調(diào)試檢測整個設(shè)計過程。調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心，提高了自主開發(fā)和實際動手的能力，學(xué)生的綜合素質(zhì)得到了很大提高。

4.3 開放實驗室

實行開放式實驗教學(xué)是改革傳統(tǒng)的驗證性實驗教學(xué)的有效途徑，其目的是讓學(xué)生在掌握有關(guān)知識和技能的同時，獲得較高的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。在這種教學(xué)過程中，學(xué)生自選實驗課目，自己選擇和組合實驗儀器設(shè)備，自己確定實驗方法和步驟，如有的學(xué)生制作了電子鐘、音樂產(chǎn)生電路等。在開放式實驗教學(xué)中，學(xué)生作為實驗教學(xué)的主體，可以充分運用自己所掌握的知識和技能，淋漓盡致地發(fā)揮自己的聰明才智。

5 展望

《單片機(jī)原理與應(yīng)用》課程教學(xué)改革是一項長期而系統(tǒng)的工程，需要不斷的探索與實踐。要逐步改善教學(xué)條件，提高教師素質(zhì)，改進(jìn)教學(xué)方法，這需要我們不斷地付出艱苦的勞動。

【參考文獻(xiàn)】

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[2]薛鈞義，虞鶴松.對非電類計算機(jī)專業(yè)微型計算機(jī)原理及應(yīng)用課程內(nèi)容改革的幾點看法[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2000.

[責(zé)任編輯：周娜]