劉文麗

摘 要：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，逐漸改變了單片機教學的授課方式，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及單片機原理的應用，在課堂教學設(shè)計中來合理地演示單片機電子系統(tǒng)，能夠有效提升課堂教學的科學性和實踐性。本文主要分析了單片機教學和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的特點，以及傳統(tǒng)單片機教學現(xiàn)存問題，重點分析了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在單片機教學中的應用措施。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 單片機教學 應用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展逐漸成熟，在社會各界的應用范圍也越來越廣泛，社會對于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的專業(yè)性人才需求量也逐漸加大。在中職電子技術(shù)課程體系中，單片機技術(shù)屬于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵底層發(fā)展技術(shù)之一，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，傳統(tǒng)的單片機課程教學觀念和教學內(nèi)容都已經(jīng)無法滿足社會發(fā)展需求，需要結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，積極創(chuàng)新改革單片機課程教學。

一、單片機教學和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)特點分析

在中職學校相關(guān)專業(yè)中，單片機原理和單片機應用教學活動的開展非常重要，教師需要對單片機教學內(nèi)容提升重視力度，引導學生了解單片機的工作原理。在傳統(tǒng)的單片機教學中，為了能夠為學生提供真實直觀的應用教學活動，教師一般都在課堂教學中通過實驗教學培養(yǎng)學生的具體實踐能力，利用傳統(tǒng)單片機教學觀念和教學模式，掌握基礎(chǔ)的編程方法，使用基本的接口基礎(chǔ)，但是這種傳統(tǒng)教學模式忽視了實際構(gòu)建單片機系統(tǒng)的需求，學生的綜合設(shè)計能力得不到有效培養(yǎng)。

物聯(lián)網(wǎng)核心內(nèi)容就是促進物與物之間、人與物之間的信息交互性，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有智能、傳輸和全面感知等特點。在物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架當中，最關(guān)鍵的技術(shù)跟單片機的應用有很大的聯(lián)系，因此結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用，能夠創(chuàng)新單片機教學觀念和教學手段，豐富單片機教學內(nèi)容，為單片機教學提供更多的實踐方式。把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和單片機教學相結(jié)合，把理論知識和實踐教學相結(jié)合，培養(yǎng)學生實踐操作能力，從根本上提升學生的技術(shù)水平，促進物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。

二、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在單片機教學中的應用

1.優(yōu)化單片機課程應用

在傳統(tǒng)單片機課堂教學中，教師過于重視理論知識教學，忽視了學生的綜合實踐能力水平提升，采用的大部分單片機教學內(nèi)容都已經(jīng)跟不上時代的發(fā)展，課堂教學知識存在非常嚴重的滯后性問題。單片機課程理論知識的系統(tǒng)性和抽象性比較強，理解起來難度比較大，學生很難通過自主學習準確地把握好單片機知識原理，對于單片機課程參與積極性不高。因此，需要在原有的課堂教學模式基礎(chǔ)上進行創(chuàng)新，優(yōu)化單片機課程教學方式和教學內(nèi)容，例如在課堂教學中教師可以選擇比較流行的無線SOC單片機來進行教學，拉近理論知識和實踐教學之間的距離。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展背景下，教師需要積極優(yōu)化課程教學內(nèi)容，并改革課堂教學方法，使用多樣化教學手段來營造出良好的單片機教學氣氛，例如小組合作教學法、任務(wù)驅(qū)動教學法、項目教學法以及情境教學法等，都能夠起到良好的教學效果。教師在單片機課程教學中要重視物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用，強調(diào)單片機技術(shù)對于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要作用。例如在單片機課堂上學習SPI接口課程內(nèi)容時，可以在教學中結(jié)合應用原理、接口函數(shù)一直到模塊知識的學習都用實例教學，以有效提升單片機課堂教學的趣味性。在課堂教學中，教師可以結(jié)合學生的學習需求，盡可能地減少理論知識教學，強化實踐內(nèi)容的傳授，增加無線通信協(xié)議棧等知識點教學，在教學中突出C語言描寫的Zigbee協(xié)議棧程序，讓學生能夠了解開發(fā)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)形態(tài)等知識點，培養(yǎng)學生的實踐能力和操作能力，促進單片機課程教學改革深入發(fā)展。

2.搭建出有效的實驗教學平臺

一部分中職學校受到自身教學條件的影響，無法真正地讓學生實踐單片機教學知識，例如在教學中以采用仿真實驗平臺教學為主，忽視了學生的學習需求，學生的實踐能力培養(yǎng)和理論知識學習互相脫離，學生的學習效率和學習質(zhì)量得不到有效的提升。因此需要在單片機教學課程中搭建出實驗平臺，能夠幫助完善單片機課程教學的實驗系統(tǒng)，并促進系統(tǒng)的更新，真正培養(yǎng)學生的綜合實踐能力水平。

例如教師可以選擇新型的無線SOPC單片機實驗箱，同時在課堂教學中選擇使用Keil/IAR編譯開發(fā)平臺，另外教師還可以選擇SOC單片機基礎(chǔ)硬件實驗類型等。

在學習單片機的定時器和計數(shù)器的相關(guān)知識點中，教師可以首先為學生創(chuàng)設(shè)出教學情境，開展電線測量實驗，把電線繞在周長為1米的輪子上，這樣拉動電線來帶動輪子的旋轉(zhuǎn)，計算一下輪子轉(zhuǎn)了多少圈，就可以了解繞過的電線有多少米。單片機的計數(shù)器運行功能大致上相同，不過并不是電線測量中計算輪子的圈數(shù)，而是在單片機的計數(shù)器中計算出單片機P3.4-P3.5引腳進入的脈沖個數(shù)。在課堂教學中教師可以引導學生把單片機中兩個計數(shù)作用當成水滴不斷地滴落，思考如何測量裝水容器的容量。在實踐過程中，學生通過選擇不同的計數(shù)器，能夠針對各種物理量進行有效測量，從而有效地驗證計數(shù)器的計數(shù)功能。

3.創(chuàng)新課堂教學理念

隨著我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，教師需要積極創(chuàng)新傳統(tǒng)教學觀念，與時俱進地實現(xiàn)單片機課程教學改革。在課堂教學中教師要重視學生的課堂主體地位，把學習主動權(quán)還給學生，在課堂教學中提升教學趣味性，使用靈活多變的課堂教學方法，激發(fā)學生的主觀能動性。同時單片機技術(shù)也在不斷更新，但是大部分教師對于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和單片機技術(shù)的發(fā)展和應用了解不夠充分，在課堂教學中受到傳統(tǒng)教學觀念的影響，無法滿足學生的學習需求，也無法滿足社會發(fā)展對于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、單片機技術(shù)綜合性應用人才的需求。在單片機課堂教學中應用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，教師需要結(jié)合本節(jié)課實際單片機課程教學內(nèi)容，科學合理地選擇教學案例和教學手段，以真正符合學生的學習需求。

例如在單片機課堂教學中教師可以選擇使用項目教學法，把單片課程當成項目系統(tǒng)，再細分成不同的小項目，課堂教學主線為完成項目目標，結(jié)合相應的教學知識點進行講解，把學生的學習主動性和積極性充分激發(fā)出來。從實際教學問題入手，讓學生參與到問題提出、問題分析、問題設(shè)計、問題解決和總結(jié)歸納環(huán)節(jié)，通過引導學生自主發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，從而掌握更多的單片機技術(shù)相關(guān)知識點。教師還需要深入分析和了解學生的認知水平，結(jié)合課堂教學實踐，完善課堂教學設(shè)計。在課堂教學中根據(jù)理論知識進度，要科學合理地選擇實驗實踐內(nèi)容，確保在學生理論知識都充分掌握的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學生的實驗實踐能力。

4.實踐教學創(chuàng)新

單片機課程教學實踐性非常強，如果在教學中把理論知識學習和實踐能力培養(yǎng)脫離進行，會導致學生出現(xiàn)高分低能的學習現(xiàn)象。在實際課堂教學中，教師可以根據(jù)教學目標，把學生分成不同的學習小組，小組成員承擔著主動學習、相互配合以及平等參與的重要職責。教師作為課堂教學輔助者，要把學生的主導作用發(fā)揮出來，引導學生在實踐教學中自主研究。因此教師需要在教學中積極創(chuàng)新教學觀念和教學方法，擺脫傳統(tǒng)教學方法對于單片機課堂教學的束縛，在單片機課堂教學中應用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，逐漸提高學生的實踐能力水平。教師可以搭建出以SOC單片機特征的新教學系統(tǒng)，支持Zigbee的無線單片機實驗箱，為了能夠在教學中兼容原有的實驗，便于進行移植代碼，可以選擇使用Keil/IAR編譯開發(fā)平臺，能夠有效減少工作量。在實驗項目開展過程中，SOC單片機的教學重點是綜合實驗、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實驗以及基礎(chǔ)硬件實驗等。

三、小結(jié)

綜上分析，在中職學校單片機課程教學中結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用，能夠豐富學生的理論知識，培養(yǎng)學生的綜合實踐能力，提升學生的創(chuàng)新能力，為社會培養(yǎng)更多物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的綜合型技術(shù)人才。

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（作者單位：湛江機電學校）