淺談單片機技術教學模式的探索與實踐

唐翠翠

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淺談單片機技術教學模式的探索與實踐

唐翠翠

（深圳技師學院 中德智造學院，廣東 深圳 518112）

單片機在高級電工技能鑒定考核模塊中是一門比較抽象、教師難教、學生難理解的技能性課程，在授課時間有限的前提下，按照教材內容順序先理論后實踐、以教師為主的授課方式，教學效果不理想且不符合該門課的需求。經過一段時間的探索和實踐，摸索出一套比較合理和行之有效的教學模式。通過引入多種現代化的教學技術，強化項目教學，體現了以學生為主的教學理念，教學效果良好。

單片機；教學模式；教學手段；項目驅動

高級電工技能實戰訓練模塊中的單片機技術，是電工從業人員、技工學校及職業技術院校電工類專業學生通過高級電工技能鑒定考核一個非常重要的模塊[1]，也是公認的在高級電工技能鑒定考核中最難教難學的一個模塊。傳統的先理論后實踐、以教師為主的授課方式，已不能滿足課程的需要，教學效果不理想，因此筆者在近年單片機教學模式方面不斷探索，并摸索出一套比較適用的教學模式，教學效果良好。

1 課程內容與學情分析

1.1 課程內容

本門課程包含單片機理論知識的學習和實操項目的實踐，側重實踐，以高級電工單片機模塊10套實操考核題為實踐對象，分別是：①查找最大、最下數；②航標燈控制；③計數報警；④數碼管顯示；⑤循環燈點亮；⑥霓虹燈控制；⑦算術運算器；⑧繼電器控制；⑨倒計時音樂報警器；⑩數據傳送。學生需要掌握基本的單片機理論知識，會使用Keil軟件、單片機仿真器、Protues軟件，會電路識圖。

1.2 學情分析

學生的具體情況如下：①學生普遍是在企業上班的社會人員，學習時間有限，一般周末才有時間來上課，課時比較緊張；②學生在前期已經取得電工操作證和中級電工證，具備一定的動手操作能力和電路理論基礎，但單片機的基礎比較薄弱，大部分甚至是零基礎；③學生學習目的很明確，渴望學習，課堂學習積極性高，但基礎較弱，接受能力不是很強；④敬重教師，屬于乖巧型學生，課堂上不愛提問，喜歡聽從教師安排，遇到問題喜歡自己獨自摸索。

2 教學的方法策略

2.1 教學大綱和授課計劃的調整

根據高級工考核中對單片機模塊的要求和學情分析來制訂合理、科學的教學大綱和授課計劃。基礎理論內容以“有用、有效”為度，適當降低理論深度[2]。結合實操項目來講解知識點，將理論知識穿插在實操中完成。根據實操項目的特點，可以先易后難，電路圖相同或類似的項目可以放在一起，這樣能有效的利用時間，實操授課計劃可以按照表1設計。

表1 實操授課計劃參照表

序號項目名稱特點 1繼電器控制電路、程序最簡單 2循環燈點亮都是對8個發光二極管的控制，電路一樣 3霓虹燈控制 4航標燈控制對單片機定時器和計數器的應用 5計數報警 6數碼管顯示數碼管應用，電路一樣 7算術運算器 8倒計時音樂報警器在5或6實操電路基礎上增加3個IO口接線 9查找最大、最小數兩者不需要搭接硬件電路，軟件仿真即可 10數據傳送

2.2 教學方法的調整

打破以教師為主體的教學模式，采用教師為主導、學生為主體的任務驅動型教學模式，讓學生在學中做，做中學。在教學過程中采用翻轉課堂、討論式、示范、啟發式等多種教學方法，調動學生的積極性和主動性，教學效果良好。

2.3 教學手段的調整

為了讓學生更加容易理解和掌握單片機的知識，教學過程中采用多種教學手段。單片機某些知識點本身比較抽象，教師在課堂上詳細分析講解，但效果不佳[3]。在科學技術不斷發展的今天，我們要充分利用現代化的教學手段，利用PPT、視頻、微課、智慧云平臺等實現線上線下同步教學，學生可以利用手機進行線上復習、預習、提交作業、討論等；將抽象的知識通俗化、簡單化，以形象生動的畫面展現出來學生更容易接受。

在介紹單片機基礎知識的時候，可以從大家熟悉的計算機系統引入到單片機系統，這樣學生對單片機的組成結構就比較清楚了；課堂上，可以準備一些單片機芯片和基于單片機搭建的一些控制電路板，讓學生更加直觀地理解單片機的外圍硬件組成。在講授Keil軟件和仿真器的使用方法時，直接手把手一步一步演示帶著學生做一遍，然后再讓學生獨立做，這樣效果會更好；如果先講理論，然后學生獨立做，學生往往就忘記了步驟。課后將提前制作的教學視頻文件給學生，讓學生課后可以按照步驟自己練習鞏固。

在講解指令的時候，可以以具體的實操項目為例，針對項目中出現的指令進行分析，針對性會更強。學生剛開始接觸程序時，教師可以以簡單的實操項目為例，比如繼電器控制項目，它的電路簡單涉及到的指令較少，以此例讓學生熟悉單片機程序的編寫和調試方法。開始該項目之前，先現場演示該項目的現象，讓學生有個大概了解；簡單分析完程序后，帶著學生一步一步編寫例程代碼并進行編譯、調試，然后將程序與在Proteus軟件中搭建好的硬件電路進行聯合調試，在調試過程中讓學生明白程序是如何工作的，這樣比直接告訴學生結論的效果會更好，另外基礎的程序要帶著學生做一遍，這樣學生會更有成就感從而更有興趣往下學。然后學生就可以搭接硬件電路，進行項目調試了，并在此例程序代碼的基礎上進行改動、擴展。

每個項目的教學過程為：演示，示范，指令分析，編寫代碼，仿真，搭建電路，調試，改動，擴展。在項目中穿插理論，邊學邊做，慢慢的，學生就學會分析理解程序，并獨立編寫屬于自己的程序。在此過程中，學生分組討論、競賽、角色扮演等教學手段的應用會有意想不到的效果。

3 結束語

本文根據高級電工中單片機技術模塊的特點和學情分析，調整了教學的方法策略，從教學大綱、授課計劃、教學方法、教學手段等方面進行了調整，經實踐證明，效果良好，學生在短時間內能較好地掌握該課程的知識點，學生動手能力和解決問題的能力得到較大提高。在實踐過程中，可以引導學生通過多種途徑拓寬知識面，比如網絡、各種單片機相關論壇等，提升學生的競爭能力[4]。

［1］彭旭昀.高級電工技能實戰訓練［M］.北京：機械工業出版社，2017.

［2］張德偉.單片機課程教學模式的探索與實踐［J］.中國科技信息，2007（12）：268-270.

［3］席志鳳.淺談優化單片機教學新嘗試［J］.改革與開放，2010（6）：159.

［4］趙月靜，陳繼榮，張永弟.單片機原理及應用課程創新實踐教學改革［J］.實驗技術與管理，2013（1）：176-179.

2095－6835（2019）02－0135－01

TP368.1-4

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.02.135

唐翠翠（1987—），女，碩士，主要研究方向為單片機及工業機器人的開發與應用。

〔編輯：嚴麗琴〕