趙巍　馮娜　李彬

摘要：針對機械專業(yè)單片機課程學時數(shù)少，學生基礎薄弱、學習興趣弱，教學要兼顧理論、實踐等特點，提出融入CDIO理念的教學方法，以提高學生的學習興趣，培養(yǎng)自主學習能力；采用啟發(fā)式等一系列可行性教學改革方法并付諸實施，取得了良好的教學效果。

關鍵詞：單片機課程機械專業(yè)課程改革寓教于樂

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）08（c）-0167-03

1教學現(xiàn)狀

《單片機技術》不僅是電子信息類專業(yè)的一門重要課程，也是機電一體化技術的重要組成部分，所以對于機械專業(yè)學生來講也是必不可少的。然而，電子信息專業(yè)與機械專業(yè)是兩個不同的專業(yè)，相同的課程需要安排不同的教學內(nèi)容與教學方法才能收到良好的教學效果。文獻[1]、[2]、[3]、[4]等研究了電子、自動化專業(yè)單片機課程的教學方法，提出了寶貴的建議；但是提出的教學方法和教學內(nèi)容不完全適合機械專業(yè)的教學目標、學生的知識結(jié)構(gòu)和接受能力。本文主要針對機械專業(yè)單片機課程的授課方法，講課技巧提出可行性方法并付諸教學實踐。

一直以來，電類、計算機類的課程對于機械專業(yè)的學生來說，總是老大難問題。這類課程通常都是考查課，學時少則32，多則48；而且是大班授課，人數(shù)少則80～90，多則160～170。學生覺得單片機看不見摸不著，編程更是頭疼的事情；老師們則是心有余而力不足。因此，課題組一直在進行《單片機技術》課程改革，希望通過教學內(nèi)容與教學方法的改革，提高教學效果。

以前，課題組大多按照授課計劃進行教學，內(nèi)容是：單片機概述、進制數(shù)變換（2學時），單片機結(jié)構(gòu)（4學時），匯編語言指令（8學時），程序（8學時），存儲器、I/O口擴展（6學時），實驗6學時。老師大多按部就班的講；但當講到進制數(shù)變換時，部分同學就已經(jīng)失去了學習興趣，講到最后同學們也不知道什么是單片機，如何使用單片機？

傳統(tǒng)的教學中存在的主要問題有以下幾方面。

（1）改革的幅度不大，整體的講課順序沒有本質(zhì)的改變。雖然教師們進行了一定的改革，比如編寫32、48學時的教材[9]；自制演示板（如圖1所示）；以發(fā)光二極管的一盞燈點亮，多盞燈點亮，間隔點亮等等為例貫穿整個課程，但是改革的效果甚微。

（2）課程內(nèi)容枯燥，缺乏啟發(fā)性教學，缺乏樂趣?？菰锸请娮宇?、機械類理論課程教學的通病，如何提高學生的學習興趣，是快速提高教學質(zhì)量的關鍵。

2融入CDIO理念的教學設計

在課堂教學中，我們打破課堂教學按教材章節(jié)順序進行講解的方式，大膽融入CDIO理念，以既要項目法又要體現(xiàn)完整的體系結(jié)構(gòu)為指導思想，進行啟發(fā)式教學，注重培養(yǎng)學生的邏輯思維和主觀能動性。文獻[1]、[2]、[3]等都提出了“興趣是最好的老師”，“在第一節(jié)課就要抓住學生的眼球”等。下面就以有趣的第一講為例介紹融入CDIO理念的教學設計，如表1所示。

以上10個步驟作為課程的第一講，涵蓋了單片機從構(gòu)思到實現(xiàn)的全過程，可操作性強。這種從“宏觀”到“微觀”的教學方式得到學生的認可，在后續(xù)的課程中，學生知道為什么做，如何做，做到了哪個步驟，做到心中有數(shù)，有的放矢。第一節(jié)課講解就牢牢吸引了同學們的目光，激發(fā)了強烈的學習興趣。第一節(jié)課后就有好多同學來拷貝編譯軟件。部分同學利用課余時間嘗試了液晶顯示、電機控制、蜂鳴器控制等課外實驗；CDIO的教學方法不僅使大部分同學學會了單片機知識，更重要的是激發(fā)了學習的興趣，使學生們愛上了學習。

下面是學生對采用上述講授方式的單片機課程的評價：“我的邏輯思維得到了鍛煉，對知識的追求又有了新的認識，抓緊時間，努力；老師的講解做到深入淺出，使同學們對于課程有較大的興趣與主動性?！?/p>

3課程改革的思路

單片機課程是一門應用性很強的課程，多年的教學實踐表明，讓同學們在做項目中學會應用，是提高學習效率的有效途徑。但是作為本科教學，又不能局限于幾個項目，還要兼顧知識的完整性、系統(tǒng)性。因此，在講課過程中，要兼顧系統(tǒng)性和實用性，注重能力培養(yǎng)。在課堂教學中要做到如下幾點。

3.1 主線明晰，詳略得當

傳統(tǒng)的教學以灌輸知識為主，忽視了能力的培養(yǎng)與提高。本課程以發(fā)光二極管并口點亮、3～8譯碼器點亮、調(diào)用子程序延時點亮、定時器延時點亮、按鍵中斷點亮為主線，講解過程中貫穿單片機硬件結(jié)構(gòu)、編程指令、中斷、定時器使用方法及擴展器件等教學內(nèi)容。這種主線明晰的講解方法使同學們學習思路清晰，學習目的明確，更重要的是能夠使同學們快速掌握單片機知識的學習方法，終身受益。

在講解指令時，注意詳略得當。指令很多，但學時有限，如果泛泛的講，不僅枯燥乏味、浪費時間，而且會降低學生的學習興趣，所以將指令放到實用程序中講解，可以達到事半功倍的效果。如：將DJNZ、NOP指令放在延時程序點亮二極管的程序中，既講解了循環(huán)方式，又講解了指令。有些不常用的指令，可以讓學生自學，只要教會學習指令的學習方法即可。

3.2 發(fā)揮學生主觀能動性，寓教于樂

教學中，充分調(diào)動學生的學習積極性，讓學生充分發(fā)表意見，開展討論。讓學生自己學，主動學。老師充分發(fā)揮指導作用。例如，第一節(jié)課末，要求同學們看書，查資料，預習單片機發(fā)展史、作用、應用范圍等，第二節(jié)課就可以以提問方式講解敘述性的知識，可以考察學生的自學習能力、總結(jié)表達能力、獨立思考能力等。又如，在講解公交車號碼的同時，講解進制數(shù)變換知識，不僅讓學生們知道進制數(shù)變換原則，還知道為什么要進制數(shù)變換。寓教于樂，可以記憶終生。

3.3 采用啟發(fā)式教學，培養(yǎng)學生縝密的邏輯思維

在教學中，時刻運用啟發(fā)式教學，培養(yǎng)學生縝密的邏輯思維，引導學生積極思考，由淺入深的，由表及里，給學生以豁然開朗的感覺。例如：在講解ROM時，提及中斷的入口地址，此時不必多講，只要求同學們記住，為后續(xù)的中斷埋下伏筆；還要讓同學們聯(lián)想到，為什么寫程序時開始的幾句話總是ORG 0000H，JMP START，ORG 0030H，START：MOV SP，#30H。啟發(fā)同學們思考，提問START的地址最小是多少？再聯(lián)想到SP的值最小是多少？把復雜的知識點分散到各細節(jié)中講解，每章節(jié)又要串講，講解時要根據(jù)學情收放自如，達到既分散又渾然一體、散而不亂的教學效果。

3.4 自省法

每個知識要點講述完成后，要求學生把相關的知識串連起來，加以思考，反省自己在知識掌握中存在的問題。這樣不僅可以使學生形成連貫的思維，而且還可以養(yǎng)成反思的好習慣。

4結(jié)論

《單片機技術》是我校機械專業(yè)學生必須掌握的重要課程。但是學習這一課程需要較為廣泛的硬、軟件知識，這使學生在學習過程中感到難度較大。如何提高學生的學習效果，是教師們面臨的重要問題。根據(jù)多年的教學實踐，在教學中融入CDIO理念，提倡啟發(fā)式教學，充分發(fā)揮學生的主觀能動性，引導學生進行嚴密的邏輯思考，寓教于樂，定能收到良好的教學效果。

參考文獻

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