關于增強單片機技術教學效果的探索

湖北 朱華 周宗斌

關于增強單片機技術教學效果的探索

湖北 朱華 周宗斌

單片機技術是一門理論性與實踐性都很強的課程，傳統的單片機教學偏重理論性，不能適應新形勢下職業教育的培養目標，本文分析了單片機應用技術教學改革的必要性，對其教學的現狀、教學內容、考核方式等方面作了一些探討。

優化組合；單片機；職業能力

前言

隨著信息技術的飛速發展，嵌入式智能電子技術已滲透到人們日常生活的各個方面。社會對其開發人才需求量大，其涉及的行業面也較廣。但學生在校期間雖然學習了相關課程，卻難以勝任開發工作，究其根本原因是缺乏實際運用知識的能力。

嵌入式系統中使用的MCU種類繁多，僅單片機就有幾十個系列，數百個型號，教學不可能也不必要對這些全部進行講授，更何況新的MCU還會不斷的出現。只要學生通過某一種MCU的學習，掌握其核心知識點，那么他們就能夠在今后的工作中舉一反三、觸類旁通。學生在學習單片機技術時已進入大二或更高年級，他們已有了一定的相關基礎知識，并具備了相當的自學能力。若在教學中，泛泛地介紹MCU的結構、功能，往往不能使學生獲得深刻的印象，更談不上熟練地運用。

為了適應新形勢下職業教育的培養目標，我們的教學活動要以“夠用”、“會用”為度，加大實踐教學，并將它落到實處。近年來，筆者一直致力于改革傳統的教學模式，下面筆者就單片機的教學改革進行簡要闡述。

一、傳統的單片機教學現狀

1.過于追求系統性

教學均是以單片機的特點為主線，先闡述單片機的硬件結構，接著是指令系統和程序的設計，然后是中斷系統、定時/計數器、系統的擴展，最后再講幾個實例。而職業院校的學生，電工電子剛學完，數電剛接觸甚至沒有學過，要他們掌握上述內容，實在不容易，所以不管用什么巧妙的方法，學生都難于接受。

2.教學過于重視知識體系的演繹和推理

盡管安排有實驗、實訓，但實驗、實訓與課堂教學相互關聯程度不夠，課堂教學與練習又沒能達到有機結合，使整個教學活動達不到以學生為中心，以培養學生操作技能為目的的職業技術教育宗旨。

因此，對單片機課程教學進行改革是十分必要的。

二、改革單片機教學的設想

（一）優化教學內容

單片機技術的應用，既要掌握硬件電路的設計，又要掌握軟件設計與調試，因此，對教學內容優化組合就十分必要。為使教學內容符合實際,我們采用了情景的建立、項目教學、案例教學等教學方法。各教學項目的設計、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產品的生產標準。

我的單片機課程內容安排如下：

全課程以3個項目，12個工作任務為主線。

項目一：單片機的結構認識

任務1：單片機的概述；

任務2：單片機最小系統的設計；

任務3：單片機最小系統應用測試；

任務4：鍵控花燈的設計。

項目二：帶有萬年歷的數字鐘

任務1：簡單的音樂編程；

任務2：計數數碼顯示的設計；

任務3：數字溫度計的設計；

任務4：實時時鐘的設計。

項目三：單片機人機交互系統

任務1：LED數碼點陣顯示器的設計；

任務2：LCD液晶顯示器的設計；

任務3：模擬數字密碼鎖的設計；

任務4：遙控步進電機的設計。

這樣，優化組合后的內容將需要具備的綜合能力分解成各項基本工作任務，圍繞基本技能的訓練，依照認知規律構建項目。

（二）改革教學方法

1.興趣情景的建立

興趣是最好的導師。把“帶有萬年歷的數字鐘”、“利用定時器產生伴奏音樂”等學生作品，帶進一體化教室，演示并簡要介紹它們的工作原理；老師再進行適當修改，并進行現場演示，從而激發學生的學習興趣，創建一個“學中做，做中學”的教學情景。

2.單元任務情景的建立

項目任務為最實用的教學單元。教學打破原有界限，將理論知識分解成單個知識點，再將知識點融合到相應的項目任務中。每次教學均圍繞特定的任務目標組織教學環節。以任務目標為主線，進行各相關知識點和技能點的講解。學生用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，然后對程序和電路進行仿真、調試運行。教師對學生操作過程中的狀況進行實時點評。當學生完成第一個項目就能清楚單片機的開發過程，完成第二、三個項目，就能模仿性地編出相關的程序,使得學習過程變成一個不斷“成功”地完成任務的過程。項目任務全部完成時，知識點也就掌握了。

3.工學結合

①案例教學。案例最易與企業產品接軌。選取直接來自于工程實際的應用案例，例如“帶有萬年歷的數字鐘”等。真實的案例更有利于學生獲得對企業產品技術標準的體驗。②頂崗實習。頂崗實習更有利于學生對產品的開發過程、實際工作壓力的體驗，以此激發學生的求知欲。

4.利用網絡自主學習

網絡是學生最佳的學習場所。為充分發揮校園網的優勢，培養學生的自學能力，我們把課程標準、授課計劃、多媒體課件、視頻錄像等豐富的教學資源掛在網上，供學生自學；并利用電子郵件、QQ與學生進行課外交流，為學生答疑解惑，為學生創立一個自學的平臺。

（三）改革考核方法

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

課程考核以“學生互評+教師點評+校企合作單位參評”的模式進行，其中學生互評占30%，教師點評占50%，校企合作單位參評占30%，三者結合，給予整體評分。

學生互評就是以組為單位，根據每個項目完成工作的任務情況，學生互相評分。目的是讓他們互相幫助并認真對待每次的實訓項目。實踐證明這種做法會取得良好的效果。

教師點評依據完成項目任務的質量及學生表達溝通能力等幾個方面進行評價。目的是加強老師與學生的互動，營造良好的學習氛圍。

校企合作單位參評是單位根據頂崗實習期間，學生在實際工作中的表現給予綜合評定，目的是要讓學生了解自己的長處與不足，利于日后的就業。

三、結束語

高職高專課程的改革，應把培養學生的實際動手能力放在首位，這就要求教師不僅有扎實的理論功底，還要有豐富的實踐經驗。只有這樣才能適應單片機技術教學的需要，不斷提高自己的教學水平。

[1]馬彪.單片機應用技術[M].同濟大學出版社，2007.

[2]劉守義.單片機原理與應用[M].機械工業出版社，2007.

[3]何立民.單片機高級教程——應用與設計[M].北京航空航天大學出版社，2000.

[4]嚴中華.職業教育課程開發與實施[M].清華大學出版社，2009.

（作者單位：黃岡科技職業學院機電汽車工程系）

（編輯 劉麗娜）