案例教學法在中職單片機課程教學中的應用初探

摘要：本文列舉了具體的教學案例，探討了中職單片機課程教學中采用案例教學法的相關事項。

關鍵詞：中職；單片機；案例教學法

中職生是一個特殊的學生群體，他們有很多專業課程與大學的課程相比理論深淺不同但名稱相同，由于他們不僅在心智成熟度、生活經驗和邏輯思維能力方面與大學生相比有明顯的差距，而且在自信心、知識的積累和學習方法等方面也差于普通高中生，因此探索適合中職學生特點的教學方法就顯得很有意義。

一、中職專業課程教學情況的分析

從中職教育的目標來看：主要是培養學生的實踐技能，而不是理論體系的功底。從學習時間看:一般中職學制為三年，其中要有一年以上作為實習時間。由于技能的培養需要在基本理論的指引下進行反復的訓練才能掌握，實踐證明在這樣有限的時間之內完成專業課程的學習，如采用按部就班的課堂理論加實驗的教學模式則時間遠遠不夠，容易造成學生理論不透，技術不精的情況。從中職生年齡看：大多數為16-18歲，這個階段學生的形象思維能力趨于完善而邏輯思維能力尚顯不足，若無視這樣的實際情況，繼續用傳統理論課的教學方法進行教學，容易出現學生厭惡枯燥的理論知識、進而放棄學習的情況。因此對中職生的教育宜多采用形象直觀的方法，少用邏輯推理的方法，并有針對性地、差別化地補習相關的基礎知識。

二、對目前中職單片機教學存在問題的認識

目前中職單片機課程的教學教材按章節劃分理論知識，雖然條理清楚結構完整，知識點論述嚴謹，然而教材的內容從內部結構工作原理到應用程序的編寫都是高度抽象的概念和過程，如果教師只按課本教學，學生需要較高的邏輯思維能力才能加以掌握。因此，在教學過程中將抽象的概念和過程用形象直觀的方法表達出來、降低對中職生學習能力的要求是教研工作的一個重要方向。

三、案例教學法的涵義及作用

案例教學法是通過對一個具體情景（案例）的描述，把抽象的原理、概念和方法等具體化、形象化和系統化，學習者在案例的具體情景中認識這些原理、概念在實際應用過程中的用處、表現，恰當地理解理論所具有的特定含義和意義，進而達到知識的系統化掌握。當學習者掌握了一定的知識后會進一步增強其學習興趣和動力，通過案例的舉一反三、知識遷移、反復訓練，從而有效率地掌握技能。

案例教學中教與學兩方直接參與到具體的直觀情景中，教師鼓勵學生提問并組織討論和解答，針對學生涉及本案例的不足知識給予以輔導，學生根據情景開動腦筋思考與想象，學生提出問題并在教師的幫助下解決問題。這種方法主要通過學生的形象思維達到目的意義的構建，促進學生的思維能力和實際解決問題能力的發展，縮短了教學與實際工作情境的差距。

四、中職單片機案例教學法初探

總體思路是選擇某個合適產品制作為教學案例，把教學過程與實踐過程結合到具體的情境中。在案例內容的選擇上：一是要保證相關知識點的學習；二是要選擇學生盡可能熟悉的產品；三是要有目的的補習常用的知識，這樣有助于提高實際應用能力；四是在教學過程中，堅持直觀性原則，將知識點具體化形象化地展示出來；五是堅持循序漸進原則，從基本問題入手，然后進入綜合問題。經過舉一反三的訓練，最后達到學生構建自己的、系統化的知識和實踐技能的效果。

由以上思路看出，設置將抽象的原理、概念、方法表現為具體化、形象化、系統化的情境是中職單片機案例教學法需要的表現形式，由于PROTEUS軟件能方便地繪制和修改原理圖，能在原理圖上仿真和顯示電路的實際工作狀態和效果，能用虛擬儀器測量電路參數，并把單片機執行指令時的內部狀態和外圍電路運行過程直觀地表現出來，

因此它是一個適合案例教學法的情境設置工具。

五、案例：ADC0809在數字電壓表中的應用

（一）教學目標。

（1）理解ADC0809與單片機以及ADC0809與被測對象的電路連接。（2）掌握單片機讀取ADC0809數據的編程思路。（3）補習舊知識。

（二）情景設置與教學。

在proteus的數字電壓表原理圖上將例程1裝入單片機，全速執行演示：數字電壓表電路正在測量ADC0809的1N0引腳連接在電位器中心抽頭上的電壓值，單片機內存相關單元數據隨作測量而變化，數碼管顯示測量結果。展示出實驗的全景。

子情境1：A/D模數轉換器ADC0809的引腳知識。（略）

子情境2：單片機讀出電位器中心抽頭上的電壓值的過程。

單片機重裝入以下2條指令并單步執行，觀察累加器A的內容。

Mov dptr，#0bfffh；取IN0的地址

Mov a，@dptr；將IN0的輸入轉換為數據讀入累加器A

改變電位器中心抽頭位置，重新觀察A的內容。

提問：為什么地址是0bfffh？討論與練習：將電位器改接到IN2引腳如何用指令讀電壓值。

子情境3：單片機與ADC0809的連接。

單片機與外圍器件的連接中，通常數據線與地址線是固定的，而控制線要考慮時序（信號的先后）和信號傳送的方向。裝入例程2，單步執行，結合指令用多蹤示波器觀察各個控制線時序先后以及信號傳送的方向。討論與練習：(1)CLK、START、ALE、OE信號是如何產生的，它們的時間順序如何？(2)EOC信號是什么情況下產生的？因此當EOC信號出現后我們安排單片機做什么事情。

子情境4：對分辨率的認識。

裝入例程3，將電位器由一個改為3個串連，虛擬電壓表監測其中一個電位器抽頭，全速執行，連續調節電位器抽頭位置，觀察到有些連續移動的抽頭位置虛擬電壓表上顯示的電壓不同，而讀入單片機內的數據是一樣的，這就是由于ADC0809分辨率不夠而不能分辨的原因，由此認識分辨率的意義。

子情境4：補習舊知識。（略）。

子情境5：綜合練習。

由學生參考例程裝入自認為可行的程序，或修改電路，觀察結果，提出問題，教師解答。

子情境6：課外練習與思考。

(1)默記仿真過程中電路圖形、運行效果以及例程。(2)數字電壓表同時測量IN3和IN6上的電壓應如何編程。

六、結語

案例教學法將教學過程與實踐過程結合起來，提高了學生的學習效率；案例教學法把抽象的原理、概念、方法等具體化、形象化、系統化，適合中職生單片機課程學習；proteus軟件是一種方便的情景設置工具。當然，雖然仿真實驗有諸多優點，但不可以因此完全取代實物實驗，每學期安排1-2次綜合性實物實驗，增加手工作業的體驗還是必要的。

（作者單位：惠州市惠陽區職業技術學校）

責任編輯朱守鋰