單片機課程教學(xué)改革若干經(jīng)驗總結(jié)

楊樂

摘 要：本文簡要總結(jié)單片機課程授課的一些經(jīng)驗，以及在課堂中初步使用教學(xué)改革模式的幾點體會，以利后續(xù)更好地進行授課，提高教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：單片機;教學(xué)改革;理實一體

教學(xué)改革對于院校來說，永遠都是進行時，沒有最好只有更好。單片機課程是一門理論與實踐需要緊密結(jié)合的課程。當(dāng)前不少學(xué)校對于單片機課程學(xué)習(xí)是先集中學(xué)習(xí)理論，再進行實踐練習(xí)。由于沒能將理論和實踐融合一體，學(xué)生在實踐時往往不能將相關(guān)理論聯(lián)系起來，難以迅速將所學(xué)知識用于實踐。通過引入理實一體為主的教學(xué)模式，能夠較好地解決理論與實踐脫節(jié)的問題。并且，教學(xué)改革強調(diào)學(xué)生的主體地位，如何設(shè)置教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生更好、更深入地學(xué)習(xí)，是教學(xué)設(shè)計應(yīng)當(dāng)考慮的。本文僅就上半年承擔(dān)的《單片機原理與接口技術(shù)》這門課的一點經(jīng)驗和體會做一些總結(jié)分享。

理實一體 精講精練

教學(xué)過程中，堅持理論與實踐結(jié)合。由于在課堂上要兼顧理論學(xué)習(xí)和實踐練習(xí)這兩個不同方面，因此就需要精講精練。在學(xué)生進行了課前自學(xué)的基礎(chǔ)上，講的是重點、要點、難點，關(guān)鍵步驟和過程，練的是學(xué)以致用、所學(xué)理論如何指導(dǎo)動手實踐。教師在精講過程中，著重剖析要點，解決學(xué)生課前學(xué)習(xí)遇到的難點，對實踐的步驟的講解可以在學(xué)生實踐時穿插進行。課堂中，在學(xué)生學(xué)習(xí)了基本知識后，即進行動手實踐。例如在學(xué)習(xí)中斷寄存器設(shè)置時，學(xué)生通過理論學(xué)習(xí)，了解了下降沿觸發(fā)和低電平觸發(fā)兩種觸發(fā)方式的含義及具體設(shè)置。但對于下降沿觸發(fā)和低電平觸發(fā)兩種觸發(fā)方式的不同之處，在宏觀上仍然缺乏感性認識。這必須要通過實踐，才能使理論學(xué)習(xí)到的知識轉(zhuǎn)化到具有應(yīng)用場景的知識，而后者是職業(yè)教育中更加注重的。通過將按鍵作為輸入，讓學(xué)生觀察設(shè)置不同觸發(fā)方式下，一直按下按鍵對輸出控制的發(fā)光二極管或數(shù)碼管有何影響，使學(xué)生直觀認識到不同觸發(fā)方式會導(dǎo)致不同的控制效果，從而深入理解這個知識點。

巧妙設(shè)計 增強理解

對于課程中一些知識點，學(xué)生開始接觸時，理解的往往并不深入，這就需要通過實踐環(huán)節(jié)加深理解。例如C51語言中的數(shù)據(jù)類型有多種，學(xué)生最開始接觸它們時往往對這些數(shù)據(jù)類型的區(qū)別停留在書面上的認識。教師可以通過設(shè)計具體的實踐任務(wù)，讓學(xué)生自己觀察現(xiàn)象、分析原因，并最終領(lǐng)會數(shù)據(jù)類型的不同會造成什么影響。例如，在使用51單片機控制數(shù)碼管靜態(tài)循環(huán)顯示不同數(shù)字時，顯示每個數(shù)字的延時時間會影響數(shù)字呈現(xiàn)的效果。在精度要求不高的場合下，常可使用包含while（t--）循環(huán)的自定義延時函數(shù)來控制延時時間，其中t是傳入函數(shù)的參數(shù)。在定義傳入?yún)?shù)t的類型時，教師可以將其設(shè)計為字符型char，但在調(diào)用延時函數(shù)時，將輸入的數(shù)字設(shè)置的比較大，比如30000。教師讓學(xué)員輸入程序后觀察現(xiàn)象，會發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管延時顯示效果并不明顯，閃動速度較快。即使改變輸入數(shù)字的數(shù)值，呈現(xiàn)效果也沒有改善。教師引導(dǎo)學(xué)員思考找出問題的原因在于輸入?yún)?shù)定義的類型上，字符型char最大數(shù)據(jù)只是255，即使輸入更大的數(shù)值也無濟于事。從而讓學(xué)生真正明白數(shù)據(jù)類型不同，分配內(nèi)存不同，能存儲的數(shù)據(jù)大小也不同。并且學(xué)生通過修改參數(shù)定義類型為int或其他類型，再觀察現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管顯示不再一閃而過，從而直觀認識到數(shù)據(jù)類型的不同所造成的影響。

深入互動 提升效果

在學(xué)生實踐過程中，教師的及時指導(dǎo)有利于師生深入互動，使教師及時發(fā)現(xiàn)問題解決問題。實踐環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)的問題是多種多樣的。但面對一個具體任務(wù)，教師仍可以從多樣的問題中提取、總結(jié)出共性，并結(jié)合學(xué)生自身特點判斷出個性問題。對于共性問題，教師既可以及時解答，也可以就此共性問題讓學(xué)生展開討論。這樣既能夠及時解決問題，又可以在討論過程中使學(xué)生加深對所學(xué)知識的理解，甚至達到教學(xué)相長的效果。對于個性問題的及時記錄以及引導(dǎo)學(xué)生解決問題的過程中，增加教師觀察學(xué)生的機會，使教師能夠更加立體地了解不同學(xué)生的特點，有利于指導(dǎo)方式的改進，提高教學(xué)效果。

開放呈現(xiàn) 動態(tài)把握

理實一體以及研討式教學(xué)的引入，改變了以往由教師單純輸出，學(xué)生單純接受的靜態(tài)教學(xué)模式，而將實踐、討論等動態(tài)過程融入課堂。由于在實踐、討論過程中，可能會出現(xiàn)一些意想不到的情況，教學(xué)的呈現(xiàn)是具有一定開放性的，因而整個教學(xué)過程需要教師在動態(tài)中進行把握。教師在這個過程中扮演著引導(dǎo)者的角色，既要引導(dǎo)學(xué)生達成既定目標(biāo)，但具體實現(xiàn)路徑可能并非完全按照課前預(yù)計的進行。教學(xué)的動態(tài)性也考驗著教師應(yīng)對意外狀況的能力。例如在實踐環(huán)節(jié)某個學(xué)生的程序出現(xiàn)了意想不到的問題，教師在當(dāng)場要如何進行處理？教師首先判斷能否解決，可能要怎樣解決，是否要立即解決，等等，既要照顧到其他學(xué)生的需求，又要考慮到課程的進度，因此對于不同的具體場景，可能會做出不同的決策。意外情況難以預(yù)料，正是鍛煉教師應(yīng)對問題能力的機會。而且突發(fā)狀況也難以復(fù)現(xiàn)，這需要教師在課后及時總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，在課程教學(xué)過程中不斷積累教學(xué)經(jīng)驗，增強處理課堂上各種狀況的能力。當(dāng)對常見狀況能夠做到心中有數(shù)、對各種情況能夠應(yīng)對自如時，對這種需要動態(tài)把握的教學(xué)過程也就有了更多的底氣。

例如對于控制二相四線步進電機的實驗，學(xué)生們給出了不同的控制方案，反映出不同學(xué)生思考的出發(fā)點甚或是思維方式的差異。教師可以讓學(xué)生展示出具有代表性的幾種方案，引發(fā)討論，最終引導(dǎo)學(xué)員在實踐的基礎(chǔ)上，更深入理解和掌握步進電機控制的拍數(shù)及順序這一關(guān)鍵要點。整個過程既需要在教學(xué)設(shè)計中留下適當(dāng)空間讓學(xué)生能夠有個性探索和發(fā)揮的余地，同時也需要教師在學(xué)生實踐基礎(chǔ)上，動態(tài)把握、引導(dǎo)整個實踐、討論、深入學(xué)習(xí)的過程。既能夠使大部分學(xué)生掌握基礎(chǔ)內(nèi)容，也盡可能讓有余力的學(xué)生能夠?qū)嵺`更多、理解更深。

圖難于易 握少知多

“圖難于其易，為大于其細”的學(xué)習(xí)方法，以及“少則得，多則惑”的教學(xué)理念，源于《老子》。考慮到理實一體的操作性，每次課的內(nèi)容不宜安排過多。例如學(xué)習(xí)C51程序編程時，為使學(xué)員快速上手，首先為學(xué)員建立一個完整程序的基本構(gòu)成，概括為：一個頭文件，一個主函數(shù)，一個結(jié)構(gòu)，一個語句。在初期教學(xué)過程中，強化學(xué)員對完整程序的印象。以此為基礎(chǔ)，在學(xué)生對C51程序較為熟悉之后，就會逐漸明白頭文件是可以有多個的;主函數(shù)只有一個，但函數(shù)是可以有多個的;結(jié)構(gòu)有順序、分支、循環(huán)等幾種;而語句是可以根據(jù)需求來編寫的。完整程序中給出了相關(guān)要素。

在后期教學(xué)過程中，向?qū)W生傳遞系統(tǒng)、整體的思維，主要體現(xiàn)在程序模塊化編寫的思想，讓學(xué)生自己設(shè)計時，也要自頂而下進行思考，將任務(wù)分解為模塊，再將模塊做細。結(jié)合流程圖，使思維邏輯可見化，掌握這一工具，不僅對學(xué)習(xí)編程有益，對思考其他復(fù)雜的系統(tǒng)問題也是大有裨益。而對于程序中常用的模塊，可以單獨存在文件中，使學(xué)生能夠更好地發(fā)揮模塊化編程的思想，駕馭所學(xué)的知識。自頂而下、模塊化的思維方式，以及先定性再定量的做事順序，都是“圖難于其易，為大于其細”的具體體現(xiàn)。而能否恪守“少則得，多則惑”的理念，也最終影響課堂效果能否達到高效。

結(jié)語

實踐出真知。教學(xué)是實踐的過程，只有在實踐中才有真實的體會和感悟。教師能否關(guān)注到諸多細節(jié)，也影響著每堂課的“為大于其細”的最終效果。教學(xué)改革改的是教與學(xué)的模式，但很大程度上取決于教師的思維模式能否真正進行轉(zhuǎn)變。愿教學(xué)改革能夠真正使課堂效果提升，讓更多的學(xué)生受益。

（火箭軍士官學(xué)校 ? 262500）