淺談單片機課程教學的“教、學、做”

韋關潮

摘要：本文針對單片機課程理論知識學習難度大、前后知識點聯(lián)系緊密、實踐應用性強的特點，提出了如何做好課堂教學中的“教、學、做”，從而發(fā)揮好授課教師的主導作用、聽課學生的主體作用和實踐環(huán)節(jié)的驅動作用。

關鍵詞：單片機 教師 學生 教學做

引言：單片機課程的教學內容包含基本邏輯器件、內部結構和組成、指令系統(tǒng)、功能部件、擴展接口等諸多模塊，而每個模塊所包含的內容又比較繁多，比如內部結構和組成模塊，又包含各管腳的定義功能和作用、存儲器結構和配置、特殊功能寄存器、CPU的組成和各部件的功用、機器周期、指令周期、并行I/O口的硬件結構等。總的來說，該課程理論知識學習難度大、前后知識點聯(lián)系緊密、實踐應用性強，需要做好課堂教學中的“教、學、做”，從而提高課堂教學質量。

一、準備好單片機課程教學中的“教”.發(fā)揮好授課教師的主導作用

針對單片機課程的教學特點，以及現(xiàn)代教育理論所提倡的“以教師為主導，以學生為主體”的理念，首先教師要準備好單片機課程教學中的“教”，充分發(fā)揮好教師的主導作用。

（一）對接實際應用，準備好精彩的課堂引入

單片機在實際生活和工業(yè)控制的應用較多，為了激發(fā)學生的學習興趣，首先就需要對接實際應用，引導學生思考單片機是如何實現(xiàn)相應功能的。比如在講解單片機定時器知識時，以工業(yè)現(xiàn)場的時間控制為例，又如在講授單片機控制LED數(shù)碼管顯示時，以電壓力鍋的預約時間的數(shù)碼顯示為例。

（二）優(yōu)化教學思路，準備好不斷的啟發(fā)思考

一堂課需要清晰的教學思路，才可以讓整堂課順起來，要引導學生多思考和參與，以學生為中心，堅持啟發(fā)式教學。而好的教學思路可以通過不斷的啟發(fā)思考，來實現(xiàn)教學內容環(huán)節(jié)的自然過渡。比如在講解單片機定時器控制時，首先通過古代滴水計時，啟發(fā)學生思考計數(shù)與定時的關系，然后再對比滴水計時的水杯和單片機的16位加1計數(shù)器，啟發(fā)學生思考初值的設置。

（三）注重知識聯(lián)系，準備好適時的歸納梳理

單片機硬件結構復雜、編程語言難于入門，特別是一些概念、組成繁雜，教師需要及時引導學生完成歸納梳理。比如在講解單片機內部結構模塊時，學習了特殊功能寄存器，當時學生可能還不能很好的理解其功能，但當學習完中斷、定時器、串行通信等知識點后，就非常適合做一歸納，回顧加深對特殊功能寄存器工作過程的理解。

二、引導好單片機課程教學中的“學”.發(fā)揮好聽課學生的主體作用

教師準備好了“教”，發(fā)揮好其主導作用，那么最關鍵的還需要學生的“學”，發(fā)揮好學生的主導作用，包括課前學習、課堂學習和課后學習。

（一）對接教學資源，引導好充分的課前學習

課前學習主要以學生的預習來完成，只有學生掌握好支撐本次課教學的所有基礎知識，才能充分發(fā)揮好學生正式上課時的主體作用。這需要豐富的教學資源做支撐，首先要求授課教材圖文并茂，其次需要參考教材形式多樣，當然，如果還配備有相應的微課、慕課等信息化課前學習平臺，效果會更好。

（二）優(yōu)化課堂設計，引導好流暢的課堂學習

有了充分的課前學習，學生就可以輕松的進入課堂學習，在短短的一節(jié)課當中，要高效率的掌握好所有的理論知識和操作技能，還需要教師精心完成教學設計，讓學生的課堂學習更流暢。教師在教學設計中，提前設計好哪里需要理論講解、教師操作演示、學生自主練習，哪里需要原理動畫演示、仿真操作實踐，哪里需要啟發(fā)思考、總結歸納。

（三）注重知識拓展，引導好相應的課后學習

單片機課程教學的每個知識點之間聯(lián)系緊密，所以在完成每個知識點學習后，最好設置相應知識拓展環(huán)節(jié)，為下一個知識點的學習打好基礎。比如在學習完單片機定時器工作方式寄存器TMOD后，從其工作方式M1M0設置為11時（即方式3時），拓展到單片機的串口通信。

三、組織好單片機課程教學中的“做”.發(fā)揮好實踐環(huán)節(jié)的驅動作用

無論是教師的“教”，還是學生的“學”，最終還需要落腳到“做”，力求教師在“做中教”，學生在“做中學”。要以項目作為引導，將單片機的知識點設計穿插在一個個“做”的子任務中。

（一）對接信號關系，組織好正確的硬件連接

一般實踐環(huán)節(jié)的第一步是硬件連接，通常要對照單片機每個引腳以及外圍芯片的連接來梳理，確定高低電平的設置、接口的連接對應關系等。對于不同的硬件平臺，所實現(xiàn)的具體步驟會不同，使用功能較為集成的開發(fā)板，設置較為簡單。為提高學生的硬件基礎，建議課程后期采用學生自己搭建電路的方式。

（二）優(yōu)化程序設計，組織好規(guī)范的軟件編寫

單片機編程語言種類較多，應用最為廣泛、大部分教材上介紹最多的有兩種：匯編語言和C語言。匯編語言與硬件結合最緊密，但難于記憶各類操作指令;C語言是高級語言，可讀性好，但與硬件結合較差。所以在授課過程中，需要根據(jù)學生特點和不同應用情況，選擇編程語言，并組織好規(guī)范的軟件編寫，遵照語法養(yǎng)成好的編寫習慣。

（三）注重舉一反三，組織好豐富的功能調試

通過教師的合理引導，學生的自主學習和小組合作，能輕松完成每次課下達的教學任務，達成工作原理的學習掌握和相應實踐環(huán)節(jié)的功能實現(xiàn)。但為了學以致用，需要注重學生舉一反三的能力培養(yǎng)，比如單片機控制步進電機，不僅要完成單片機對步進電機的轉向控制，還需要思考如何實現(xiàn)轉角控制和轉速控制。