中江縣職業(yè)中專學校 肖 怡

一、中職學校單片機教學的現(xiàn)狀分析

單片機的教學一直是中等職業(yè)學校的一大教學難點，傳統(tǒng)的單片機教學方法，從單片機的指令系統(tǒng)講起，再過度到單片機硬件知識，最后進行單片機實驗把指令與硬件結合在一起。按照這一教學流程，在學習指令系統(tǒng)就已經有一大批學生會枯燥和乏味甚而厭學，當進行到單片機實訓教學階段時能跟得上教學進度的繼續(xù)保持良好學習興趣與學習動力的更是屈指可數(shù)，這就談不上對知識的理解和掌握，更不可能實現(xiàn)能力的培養(yǎng)和提高。

二、中職學生學習單片機困難原因的分析

通過對中職學生學習單片機問題的調查發(fā)現(xiàn)以下幾點：

(1)計算機基礎差，尤其沒有計算機語言基礎，面對匯編語言系統(tǒng)畏難情緒嚴重。

(2)學生對單片機課程內容沒有興趣，枯燥乏味、被動學習者居多。

(3)教師傳授的知識與應用結合不緊密，知識與應用間隔時間太長，知識遺忘嚴重，學生不能及時轉化知識為技能。

(4)單片機實訓教學一般采用現(xiàn)有的實驗教學設備，學生對實驗裝置的電路原理、工作原理及結構不熟悉，學生實訓時很難參與到電路設計的細節(jié)中，阻礙了學生的動手能力與創(chuàng)新能力的提高。

(5)單片機傳統(tǒng)教學中未引入工程項目實例設計，導致學生缺乏全局設計能力，動手能力普遍較差，學生學習缺乏應用性指導。

三、針對以上問題進行的改革措施

(1)改革教學模式

改革教學模式，實現(xiàn)教、學、做一體化，以項目實例為教學載體，以任務為驅動方式開展教學，學生變被動式學習為主動學習，將理論、實訓結合起來，變平面學習為立體學習，引導學生邊做邊學，實現(xiàn)教-學-做一體化的創(chuàng)新模式。

(2)實訓項目的優(yōu)化

為充分激發(fā)學生學習興趣，讓實訓項目具有可操作性，學生參與的準入門檻低，筆者以流水燈系統(tǒng)為載體把知識融入到項目教學的各個任務中去，學生自主設計電路并進行裝配調試，熟悉系統(tǒng)結構與工作原理。

(3)更換編程語言系統(tǒng)

摒棄復雜的匯編語言，利用C語言程序結構簡潔、緊湊、規(guī)整，表達式簡練、使用靈活、具有豐富的運算符、豐富的數(shù)據(jù)類型與豐富的運算符等特點。中職學生學習C語言完成流水燈系統(tǒng)設計比匯編語言所需時間更短，學生實現(xiàn)單片機的入門更快，堅實學生學好單片機的信心。

四、流水燈系統(tǒng)教學的改革

1.流水燈系統(tǒng)簡介

單片機流水燈系統(tǒng)利用單片機的I/O口實現(xiàn)LED發(fā)光二極管的控制。在圖1中，R1-R8為LED1～LED8的限流電阻，R11、C3和S2組成單片機復位電路、S1和R10組成獨立按鍵；C1、C2、Y1組成單片機的時鐘電路。

圖1

2.流水燈系統(tǒng)原有教學方式

學校添置單片機實驗箱之后，流水燈系統(tǒng)的教學從粉筆、黑板時代躍遷到多媒體、電腦仿真、實驗箱的現(xiàn)代化職業(yè)教育時代，但是實驗箱的功能眾多，電路結構復雜，工作原理對于中職學生來說較為復雜，對流水燈這部分電路的分析、講解往往要花上3課時左右而教學效果卻不盡人意。

3.改革后的教學方式

流水燈系統(tǒng)讓學生在老師指導下自主設計，并用萬用板自己焊接，這樣不僅可以提高學生的動手能力，還可以使學生熟悉單片機控制電路原理及結構，即提升了教學效果，又縮短了教學時間還讓學生體會到了學習成就感，每位學生擁有一套自己設計的單片機實驗板也方便了后階段的教學活動開展。

4.項目實施流程

“項目需求分析”——“控制系統(tǒng)總體方案設計”——“DXP 2004設計電路”——“在萬用板上插裝元器件并焊接”——“硬件電路調試”。

“任務分析”——“設計流程圖”——“軟件編程設計”——“軟件仿真調試”——“系統(tǒng)聯(lián)調”——“形成系統(tǒng)”。

五、流水燈系統(tǒng)任務設置

任務1：利用DXP 2004完成單片機流水燈系統(tǒng)設計任務。（10分）

任務2：教師核查圖紙后學生進行流水燈系統(tǒng)的裝配與調試任務。（20分）

任務3：設計1只LED閃爍程序、并繪制程序流程圖。（10分）

任務4：設計8只LED閃爍程序、并繪制程序流程圖。（15分）

任務5：設計8LED逐一點亮程序、并繪制程序流程圖。（15分）

任務6：設計1只按鍵控制LED正反滾動顯示、并繪制程序流程圖。（15分）

任務7：設計1只按鍵控制的花樣顯示程序、并繪制程序流程圖。（15分）

流水燈系統(tǒng)非常適合初學者，完成控制任務所需的知識可淺可深、知識面可窄可寬、設計靈活多變，可滿足不同層析學生的需求。

在對任務單設計時采用了任務驅動的階梯式學習方案，任務制定的順序由淺入深，由易到難，把單片機的基礎知識完全融合到任務中，把知識和應用、實踐結合到一起，學生也由被動式學習變主動式學習。在任務設計時也考慮到分層教學，對于基礎薄弱的學生完成任務1-5，而基礎較好學習興趣濃厚的學生可在任務6、7中充分發(fā)揮創(chuàng)造力。

六、實施目的(如表1所示)

表1 項目實施的目的

七、實施方法

在任務1、2中教師處于主導地位，與學生充分交流和探討，幫助完成主要設計和確定總體方案；在任務3中指導教師由主導變成幫扶再逐漸演變成協(xié)助，從任務3開始越來越多的內容由學生獨立完成，教師只需定期檢查任務進程，并對難點問題進行及時指導；而在任務7、8中教師更多地是在扮演“咨詢師”的角色，學生完全成為項目實施過程的中心，教師的作用主要是引導學生一步步邁向成功，并體驗學習的成功感、成就感。

八、改革取得教學成果與效果

經過一年來的改革研究與實踐，我校電子專業(yè)單片機課程取得了良好的教學效果，基本實現(xiàn)了預期目標。成效主要體現(xiàn)在：

(1)學習主動性明顯提高，學習效率提高、對單片機學習興趣濃厚。

(2)學習目的更加明確、學生設計的各種花樣流水燈。

(3)學生快速掌握KEIL軟件操作方法、c語言程序設計思路，學習效果顯著。

(4)參加單片機設計技能競賽榮獲三等獎。

[1] 魏海紅.項目教學在高職單片機課程教學中的探索與研究[J].電子世界,2012,06.

[2] 唐煒.基于“項目驅動”的單片機類課程實踐教學改革[J].實驗室研究與探索,2010,05.