中職《單片機原理與應用》課程教學改革與創新探析

黃源華

摘 要：《單片機原理與應用》是一門應用性很強的課程。本文從分析當前中職學校“單片機”課程教學中存在的不足出發，提出具體的改革創新方案，以適應新形勢下社會對技能性人才培養的需要。

關鍵詞：中職單片機原理與應用教學改革與創新

中圖分類號:G71 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)06(b)-0181-02

從第一塊單片機問世，經過短短幾十年的發展，單片機技術已經在工業控制、儀器儀表、家用電器、汽車、辦公自動化和通訊等領域得到了廣泛的應用。單片機應用在我國有著非常廣闊的應用，但相對于世界市場我國的占有率還非常底，還有很大的發展空間，因此《單片機原理與應用》也就成為了中等職業學校機電、自動化及電子等專業學生的必修課。

由于“單片機”對理論和實踐的要求都很高，除了抽象的邏輯電路和編程技巧需要學習外，具有能夠獨立動手解決實際問題的能力也是必要的，而中職學校的學生的基礎相對薄弱一些，因此在學習“單片機”課程時普遍感覺到非常困難。針對這一現象，教師在實際的“單片機”教學中應注意教學方法的改革，同時要不斷探索新的教學模式，適應中職學校學生的學習規律。

1現行單片機課程教學的不足

1.1 理論與實踐存在脫節現象

在以前的“單片機”教學中，理論教學占據了主要地位。課堂教學以單片機的結構為主線，講述單片機的硬件結構、指令、軟件編程、系統的擴展和外圍器件的應用，然后再相應講些簡單實例。盡管這種教學方法中的教材結構比較嚴謹，內容比較全面，但是卻存在與實際需要脫節的現象，教師過分注重按照教材來組織教學，且在教學過程中單純的對單片機的組成原理講述過多，忽略了實際應用，致使學生感覺學習起來比較枯燥，進而失去了學習這門課程的興趣。

1.2 教材更新速度限制了知識的傳播

“單片機”作為一門技術，對技術的前沿性和更新要求非常高，尤其是在當前這個技術發展迅猛的時代，其技術的更新換代更是以極快的速度進行著。而目前有關“單片機”的教材卻多以傳統MCS-51單片機的講述為主，這就在一定程度上影響到了學生對單片機行業最新發展動態的了解。

1.3 實驗設備限制了學生的創造力

實驗箱是各學校“單片機”實驗中常使用的設備，這種設備并不向學生公開其基本電路原理，只是“傻瓜”式的讓學生按照定好的步驟將程序錄入計算機，待運行后查看結果即可。這樣的實驗過程大大限制了學生的創造力，不能真正培養學生的能力。

1.4 考核方式過于片面

以前很多中職學校對“單片機”的考核主要還是以筆試為主，對于“單片機”這種強調應用性的課程，單純的依靠筆試是無法全面、客觀地了解學生的實際學習情況。

2“單片機”課程教學的改革與創新方法

2.1 消除對單片機的認識誤區

由于學生平時接觸單片機及其實際生產的機會比較少，且過多接受軟件的使用、高級語言編程等方面的信息，很多學生片面的認為單片機已經過時，而PC機或其他高級計算機才是當今主流。因此，教師要順應單片機的發展潮流，從實際出發，用學生容易接受的知識體系和講述方式，深入淺出的幫助學生學習全新的《單片機原理與應用》的知識和技能。

2.2 教學內容的改革與創新

課程改革要注意全面推進素質教育，培養學生的綜合職業能力、高新技術能力和創新能力。

2.2.1 課程內容的選取

中職學校的課程內容要按照“夠用、適用、實用”的基本原則進行設計。一般來說，理論教學部分以“單片機”的內部結構和匯編語言為主；軟件仿真部分則著重介紹各類開發工具；硬件仿真及實物設計則可脫離教材，以激發學生動手、動腦為主設計一些與實際相關的實驗。

2.2.2 及時更新課程內容

隨著計算機的飛速發展，單片機及其技術也在不斷發展，中等職業學校希望在技術上與行業保持同步，就需要根據當前的技術發展，及時將近期工程應用中所涉及到的最新成果補充到教材中，或以項目的形式引入課堂。

將單片機產業的最新發展注入教學，讓學生熟悉當前主流單片機的品種、型號和價格，以及了解選擇和購買器件的方式，這樣可以使學生更加容易進入單片機的開發行列。

2.2.3 編寫具有專業特點講義

傳統教材比較注重編寫技巧、程序設計，但是如果不結合硬件，那么學生將很難掌握重點知識。因此，講義要從實戰出發來設計和完善那些與實際緊密聯系的實驗項目，在理解硬件原理的基礎上充分發揮學生的主觀能動性，并讓學生能獨立完成接口器件的選擇、編程的思路和軟件程序的調試等，從而深刻地了解單片機的運行原理。

2.2.4 利用網絡資源豐富教學內容

當今社會發展日新月異，特別電子信息技術，新知識、新技術層出不窮。學生在今后從業中要想有較大發展就需要有較強的獲取信息和整理信息的能力。授人以魚，不如授人以漁，因此在平時的教學中不僅要教給學生專業知識和技能，還要教會他們如何自學專業知識和技能，必須培養學生查閱文獻資料和整理資料的能力，如今查閱文獻資料最便捷途徑就是通過網絡查閱。網絡資源豐富，并且更新快，但多而雜，良莠不齊，所以要培養學生篩選整理資料的能力。另外可以豐富教學內容，提高學生自主學習的積極性。

2.3 豐富教學方式來提高教學效率

2.3.1 應用教學軟件

針對目前學生的認知體系和認知規律，傳統教學方式已無法滿足當今的教學要求。隨著多媒體技術的出現，并將其用于單片機的教學中，使教學效率大幅度得到提高。

單片機中設計的電路圖、邏輯圖、時序圖，若采用傳統方式則費時費力不規范。采用軟件教學，老師可通過多媒體的演示，將文字，圖像和聲音顯示在屏幕上，激發學生的興趣，從而增加學生學習的主動性和積極性，而且省時省力。

根據教學需要，目前出現很多仿真教學軟件，如Keilc51是一個比較不錯的單片機開發仿真軟件。通過單步執行，可以了解到寄存器和定時器的變化。此外，還可以教學生一些必要的調試手段，增強他們自主分析和解決問題的能力。

2.3.2 優化實驗教學設計

實驗教學是單片機課程的重要組成部分，本著逐步引導、循環上升的原則，對單片機課程實驗教學進行優化，例如：用仿真軟件學習實驗基礎內容；自行制作開放式實驗板，讓學生自行將編好的程序下載到單片機里；進行綜合設計實驗，鍛煉學生實際應用設計能力。

2.4 加強實踐環節在教學中的比重

由于這門課程的實踐性非常強，因此需要加強培養學生的動手能力。

2.4.1 實驗角色的轉變

傳統教學模式主要以教師為主，學生要在教師的指揮下學習理論知識，開展各種簡單實驗。進行教學改革后，要求進行角色轉變，讓學生在實驗中占主體地位，老師則起監督、指導的作用。

在每次試驗進行之前，老師只需給出項目，說明整體設計思路，并給學生一些提示。學生根據自己的理解慢慢摸索并設計實驗方案，自己決定采用何種方案、如何選擇并組建器材、怎樣實現編程等。這樣能調動學生的主觀能動性，提高獨立學習能力，培養科學嚴謹的態度，最重要的是能引導他們進行創新設計，為進一步學習打下扎實的基礎。

2.4.2 將設計性實驗納入教學中

傳統單片機教學實驗主要是對課堂理論知識的驗證，將理論知識應用于實際問題的實驗基本沒有，而“單片機”又是一門應用性很強的課程，需要學生具有實際動手解決問題的能力。因此，在實際教學中，我們可以適當地將設計性實驗納入到“單片機”課堂教學中。由于設計性實驗一般來源于實際生活，沒有現成的模式，需要學生獨立動手完成軟硬件的設計，并分析解決實驗過程中遇到的問題。在這個過程中，不僅學生的基本理論知識進一步加深了，同時對提高學生的自主創新能力也非常有益。

2.4.3 提供全面開放的單片機實驗室

全面開放的單片機實驗室是保證設計性實驗和課程設計正常實施的前提。在實驗室中，學生除了在課堂內對基本技能的熟練掌握外，還可以利用課外時間通過實際的動手操作更多的項目，這樣更有利于學生獨立意識和創新精神的培養。

2.5 制定以應用能力為主的評價方式

采用科學評價方式準確評價學生的學習情況是改進教學工作的基礎。傳統評價方式是閉卷考試和簡單的實驗操作考查。閉卷考試雖然嚴格客觀，且在較大程度上考察了學生對知識點的記憶能力，實驗操作能考查學生的基本技能，但難于考查學生的思維能力、分析能力和創造能力。因此，需要運用多種評價方式來評價學生的學習情況。

2.5.1 多種評價方式的綜合應用

為了更全面地考查學生的綜合能力，可以將筆試、項目方案設計以及實際操作等多種考核形式結合起來。通過筆試了解學生對“單片機”基礎知識的掌握程度；通過項目方案設計了解學生分析問題、解決問題以及語言表達的能力；通過實際操作則能夠了解學生實際操作的能力。

在具體實際教學中，可以將傳統的閉卷考試改為開卷考試，項目方案設計可以與答辯相結合，實際操作與作品展示相結合。這樣能夠全面地考查學生的對基本知識應用能力、動手能力、分析和解決問題能力、創新能力以及語言表達能力。另外，作品展示還可以讓學生參與互評，使評價更加客觀，同時學生互評的過程也是一個相互學習的過程。

2.5.2 注重對應用能力的考核

隨著教學改革的深入開展，根據實際情況適當的調整對學生能力考核的方向也是非常有必要的。實驗設計作為“單片機”課程實踐教學的一個重要環節，是對學生綜合能力訓練的關鍵所在。因此在制定新的評價標準時，可以將應用能力的測試作為一個重要的內容，如給學生一個項目，要求其設計方案，用單片機來控制任務的完成，并將設計及運行中出現的問題記錄下來，提出具體的解決方法。我們則可以從其設計的系統的技術含量、可行性、可靠性、可擴展性、可兼容性、可推廣度等幾個方面對其進行評價。這種評價方式充分體現了“學以致用”的原則，有利于培養學生解決實際問題的能力以及敏銳的專業洞察力。

3結語

中職《單片機原理與應用》作為一門與實際應用關聯性很強的課程，由于單片機技術的迅速發展，需要教師在教學過程中很好地將理論與實際應用結合起來，找出現行教學方法中存在的弊端，努力探索新的教學改革方法，提高該門課程的教學質量。盡管上述內容中已經針對現行教學中存在的不足提出了教學改革與創新方法，并在實際的教學過程中取得了一定的效果，但其全面性還有待通過教學實踐進一步驗證。

參考文獻

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