職教系統中單片機教學分析與創新研究

摘要：單片機已經成為現在職教系統中一門必不可少的教學科目。通過這門科目的學習，可以培養學生嚴密的邏輯思維，以及發現問題、分析問題和解決問題的綜合能力。但在實際的教學過程當中，往往會遇到教學教法和學生興趣，以及教學效果等之間的問題。所以，如何培養學生的學習興趣和學習能力是教學創新研究的重要方向。

關鍵詞：單片機；職教；教學教法；創新研究

單片機經過三十多年的發展，有了突飛猛進的進步。目前正朝著穩定可靠、體積小和價格低廉的方向發展。并在工業自動化、儀器儀表、家用電器、信息和通信產品以及軍用裝備方面的應用越來越廣泛，越來越深入。但是在單片機的教學實踐中，卻總面臨著“講不好，聽不懂，學不好”等各種各樣的問題，使我們理想的教學出發點和最終的教學效果很難達到一致，無法完成預期的教學目的。下面就從本人在單片機教學工作過程中總結的幾點思考，進行探討。

一、單片機的現狀和教學瓶頸

回想過去幾十年的國內單片機教學之路，基本上都是從8051（MCS51系列的）一路走來的。所以，51系列單片機在國內單片機的普及應用方面是有很大功勞的。雖然世界上的單片機有成千上萬種，并且各有各的定位。但由于之前那種偏離應用實踐的教學方法，使學生形成了一種定式：單片機就是8051，8051就是單片機。根本不懂得，也不知道要針對不同的應用來選擇最合適、最適宜的單片機。所以，在教學中，要求老師必須要教會學生如何針對不同的單片機進行區別，并進行合理的選擇。

現在，單片機和嵌入式系統正處于轉型階段，8位的單片機應用系統雖然還占主要地位，但16位、32位的單片機嵌入式應用越來越廣泛。那就要求在教學上，也要進行一個轉型，目的是務必要適應正在轉型變化的社會需求。

統觀當前各個教育部門的單片機教育，可以說是各有各的特色，但效果都不是很好。不是理論講授有問題，就是實踐教學不行。總的來說，本人以為可以分為以下幾點：

1、理論知識的講授方法單一，內容顯得枯燥無味，學生沒有興趣，聽不懂，不想學；

2、實踐指導相對較少，理論和實踐的聯系不夠緊密，甚至脫節；

3、實驗和實習教學中，固化模式較多，學生缺乏自主的思考和設計；

4、課余資源不足，學生不能很好的進行知識拓展。

以上幾點弊端，是現在大多數進行單片機教育院校普遍存在的問題。為了使學生收益最大化，教學效果最優化，必須針對每一個問題，進行必要的、全面的研究解決，促使單片機教育能夠有一個嶄新的、面對應用的教育方式。

二、“啟發式”教學勢在必行

單片機是一門實踐性很強的科目，它不但要求學生能夠聽懂，還要求學生有能力進行拓展，也就是強調學生要進行自我動手操作，不斷的深化理解理論概念。俗話說，“授之以魚不如授之以漁”，就是說教學是要“授之以漁”的，授之以解決問題的方法，培養其解決問題的能力，是將學生引導入門，告訴他們什么是正確的方法，后面的路就讓他們自己走。從這方面講，“統治”國內教育很長時間的“填鴨式”教學就完全不能“勝任”了。“啟發式”教學，就是要啟發學生由點及面、由表及里的思考，當我們第一堂課，給學生展示單片機芯片，講解結構原理的時候，要聯系到計算機的內部結構。使學生能夠從比較熟悉的計算機的內部結構出發，了解并掌握剛剛接觸的單片機的內部組成。針對不同的教學內容進行不同的教學設計，將單片機課程的內容主題、學生特征和環境條件設計成一套相互滲透的、一體的教學模式，使學生真正能夠做到綜合學習，發散思考和拓展設計創作。

針對單片機理論課內容的枯燥，學生難于集中精力這個問題，教學過程當中可以盡量多采用動感性強的教學工具。比如多媒體動畫演示，在講解程序中數據傳輸時，或者堆棧的入棧和出棧時，就可以用動畫的形式按照程序的要求使數據在不同的存儲空間中進行移動，將很抽象的程序運行，轉化為最直觀的視覺效果，學生既感興趣又容易理解。

三、還學生做的權利

我們無論從事什么學習，最后都是為了更好地應用它，如果脫離了“用”，那么“學”就變成了無基之學，無本之學。單片機是作為控制系統的核心元件而存在的，那么在“學”基礎之上的“做”，就顯得更重要了。但在現行的大多數單片機教學中，“做”這個環節所占的比例是很小的，這樣使所有的學生都從同一個起跑線起跑，再都到同一個終點結束，根本起不到應有的教學效果。再者，即使有的教學是理論和實踐一體進行的，但無論是實驗課還是實習課，所有的課題，包括操作步驟、涉及的知識點都是老師事先規劃和設計好的，學生自己根本沒有發揮的余地。更甚至只要學生的步驟和老師的不一樣，那就是“不可原諒”的、“致命”的錯誤，從根本上抹殺了學生的創造性思維，使學生都變成了按部就班的機器。所以必須還給學生做的權利，我們能做的僅僅是在實踐指導過程中引領學生入門，指出一個明確的、大致正確的方向，讓學生自己發揮創作，充分體現學生的個性，真正做到學以致用。最后，學生能夠成為單片機高手、編程高手以及IT高手，不是我們能培養訓練的，而是通過他們自己的艱辛努力才能夠實現的。

另外，作為教師而言，在教學中，要多留心，要從眾多學生中挑選一些動手能力強的、有上進心的學生作為創新人才來培養。這樣讓一部分學生先“活“起來，然后讓學生帶動學生，對提高學生的積極性和興趣應該會很有幫助。

學生的“做”是要我們引導和啟發的，那么在第一節實習課的開始，一定要想辦法吸引住學生的眼球。讓學生自我認為單片機就是我要學的，是我所感興趣的。舉個例子，在平時學生肯定都見到過馬路上的霓虹燈之類的東西，尤其是那些能夠閃爍變化有動感的廣告燈。根據這個，我們可以讓學生自我設計一個廣告循環燈，通過單片機控制先讓一個燈閃起來，然后再加兩個、三個，甚至多個，使視覺效果更明顯，調動學生的自我創造性。這樣，學生通過觀察尋找自己平時見的最多的實例，然后把它變成自己的創作，那時就會有一種成功的喜悅感，這樣既加深了學習效果，又使理論學習和實踐鍛煉很好的結合在了一起，達到升華。

四、創造環境，進行熏陶

俗話說：“近朱者赤，近墨者黑”，良好氛圍的熏陶對一個人的影響是很大的。像前面所說的，單片機的學習必須進行拓展，必須進行不同學科之間的融合才能做的更好。為此 ，除了單片機這門核心課程的教學外，我們要建立一個單片機的資料庫，將于單片機有關的一些理論資料、系統設計資料以及外圍電路的設計方法講解整理到一起，使學生在課余也可以進行系統的學習。同時，將一些已經做成功的單片機實例（一些實物的例子）進行分類陳列展示，使學生在感官上對單片機的應用有一個較廣泛的認識。這樣既可以鞏固學生的學習成果，又可以激發學生利用單片機進行設計創作的熱情。在課余平時，應改多組織一系列的單片機競賽，有理論知識的，實際操作的，還可以進行類似全國大賽的設計競賽，給學生提供一個完完全全的單片機氛圍，激勵他進行動腦動手。

總之，單片機的學習是一個系統的、循序漸進的過程。它的應用不僅僅限于給我們帶來的經濟效益，更重要的是單片機的廣泛使用，從根本上改變了傳統的控制系統設計思想和設計方法。從前那些必須由模擬電路或者是數字電路才能夠實現的大部分控制功能，現在已經可以用單片機通過軟件編程的方法來實現了。隨著單片機的推廣應用，微控制技術必定會飛速的發展，并日臻充實完善。

參考文獻：

[1]李廣弟，朱月秀，王秀山.單片機基礎[M].北京：北京航空航天大學出版社，2001.（7）

[2]郭天祥.51單片機C語言教程[M].北京：電子工業出版社，2009.（2）

[3]趙曉安.MCS-51單片機原理與應用[M].北京：天津大學出版社，2001.（2）

作者簡介：王海燕（1982-）女，河北保定人，中共黨員，南京技師學院一體化教師，無線電調試高級技師，中級講師，主要從事應用電子技術專業教學工作。