高職單片機課程教學方法的實踐與探索

翁 建

單片機屬于最基礎的一門課，不但可以在智能儀表、家用電器、工業、計算機、AI 等各個領域有廣泛的應用，也同時是一門集電子技術、編程技術、軟硬件結合的一門課。結合貴州的大數據、大扶貧政策，作為一門理論和實踐都很強的課程，通過改進教學項目提升學生學習興趣、提高學生實踐技能；才能為地方經濟建設培養合格的技能人才。下邊是我在片機教學中的一些體會和思考。

1 培養學生學習興趣，提高學習積極性

由于我校地處貴州地區，我所教學的電子信息專業在校內也不是優勢專業，學生的整體基礎水平比較差。主要體現有兩點，學生學習動力和學習能力都不是很理想。單片機的理論性和實踐性都很強，大部分學生對理論知識部分不感興趣，理論的課堂講解部分學起來就會覺得枯燥。實踐部分非常感興趣，在第一堂課拿了以前學生做的心形燈在課堂演示各種變化，大部分學生都認真聽課，但是隨著后來理論的東西比較多，很多學生開始變得沒那么感興趣了。這就需要我們改變我們的教學項目，單個的教學項目不能講太多的知識，開始階段的教學項目要硬件電路簡單，編程簡單。讓學生一直不斷的完成新項目保持學習的熱情，類似電影劇情一波三折緊張刺激。讓學生在輕松的學習氛圍就學會掌握了硬件電路的設計和控制程序的編寫技能。

2 改變教學方法，以實踐為主

目前，大多數情況下我們單片機課程理論和實踐課堂是分開的，也就是說平時我們在教室上完理論課，然后再去實訓室進行練習，對教材中的例題或者習題進行練習實訓，這樣就造成理論課和實訓課人為分離。學生學到的知識不能立即進行練習，對于大部分基礎不好的學生來說，等到實訓課的時候，前邊講的理論知識就基本忘記了。所以應該把理論課也搬到實訓室去上，但是在實訓室上理論課，學生的座位比較分散，也缺少投影儀等教學設備，這些在以后的新的實訓室建設中需要注意的地方。以后的教學應該邊教邊做，不積累問題。

2.1 教材的選擇

目前市面上可供選擇的適合高職類的單片機教材有很多，但是想找到一本好教材并不容易。大多數的教材都是概述、單片機結構、引腳介紹、編程、定時器中斷、接口外部擴展、綜合設計等，看似挺好挺成體系，但是不能滿足生源越來越差的實際情況。我的學生一翻開書，前邊幾十頁大量講述單片機內部接口、引腳等知識，對他們來說難以接受，很容易就對這門課失去興趣了。就算后邊的實訓動手部分很精彩，也在學生心理形成了這門課很難很枯燥的第一印象，在后邊的教學中很被動。

2.2 片面強調實踐也不可取

在以前的學校的實訓設備少的時候，主要是以理論教學為主，實踐教學為輔；后來條件好一些了，就變成以實踐教學為主，理論教學或有或無的狀態了。眾所周知，單片機課程具有硬件系統復雜，編程難，知識點分散等特點。在貴州地區的大部分高職院校都采用項目/任務驅動教學的方法，項目教學法相對比以前傳統的教學法比，有其顯著的優越性。但是項目教學法在實踐中越來越偏向于大實踐小理論，也就是理論講一點點，學生大部分時間都用項目實踐的實訓。筆者認為，這樣教學方法對基礎好一些的同學來說，沒有問題；但是對于普通得同學來說，他們的項目實訓只是停留在重復書上實訓項目的階段，沒有徹底理解融匯單片機的知識，實訓項目稍微更改一些條件就不會了。高職教育培養的是高級技能人才，將來也需要學習新知識、新技能、新事物，不能夠知其然不知其所以然。故我們再單片機教學中，理論的學習不能少，不能對以往傳統的教學方法徹底摒棄。2018 年貴州高考實際錄取率為87%，意味著只要報了名，絕大多數都能被錄取。隨著生源質量下降，學生基礎越來越差，理論的教學更是我們需要注意的地方，也更應該下功夫的地方。要把理論講的通俗化，把單片機中的概念原理用淺顯的語言教明白。比如我們選用教材中的關于定時器的例子，教材中有一個故事是這樣的：[1]在一個暫未被人類開發的原始部落附近，有一個大山洞，洞中有一個碗狀的石頭，每天都有一滴山泉水滴到該碗中。當滴入364 滴水時（即滴了364 天），該碗就被裝滿了，神奇的是，當再滴一滴水時（即用了365 天，共滴了365 滴水），該碗中的水便消失了，同時伴有雷電交加的天氣變化，部落的村民就知道一年過完了，過年的日子到了，村民們都放下當前的工作，忙著準備過年的豐盛食物。后來有一個頑皮的小孩知道了這個秘密，為了快點吃到美食便往碗中加了水，所以不到365天，碗中的水就滿了，產生天氣變化，村民準備豐富食物。再后來，村民就把大山洞作為禁區，防止人為干擾。這個過程就是單片機定時器的工作原理。碗中的水就是定時的時間，天氣變化就是定時器溢出，村民過年就是中斷響應，給碗中加水就是給定時器賦初值。在我的單片機課上，大部分同學通過這個故事基本都能把定時器工作原理弄清楚，只需要細化部分知識就可掌握。但是這樣的例子太少，這是以后我們需要下功夫的地方。

2.3 改進實訓環節

實訓項目的優化和擴展。市場上大部分教材的實訓例子都是發光二極管、流水燈、數碼管、鍵盤/計算器、溫度計等，這些都是非常經典的實訓項目。為了讓這些經典實訓項目更適合我們的學生，就需要對它進行優化，把一個比較大的實訓項目分解成若干個小的，目的是讓這些實訓項目更適合本校學生的基礎，使其容易掌握。對于基礎好、學習能力強的就需要對這些項目進行擴展，比如流水燈項目，就可以擴展出不同的花式亮燈，擴展的目的是為了學生把經典實訓項目每一個環節完全掌握。

增加自主實訓環節。在以往的設計環節，學生大多是以教材中的例子為實訓項目，按部就班的學習。學生掌握知識方面是沒有問題的，但是缺少了應用能力的培養，創新能力不足。在教學過程中，發現很多學生還是非常會動腦筋的，只是由于我們的實訓設備都是成套的，只能提供固定的實訓項目，無法輕易擴展實訓項目。并且學生在實訓平臺上只是連連線，組合一下實訓模塊，學生對硬件設計這一塊缺少實訓。其實現在的電路設計軟件都非常多，比如常用的proteus。在學習的初期，硬件、軟件都比較簡單，可以讓學生通過學習proteus 完成原理圖設計、電路分析仿真、編程代碼的調試仿真等。proteus 仿真和實訓設備相結合，讓學生對硬件電路設計、如何編程寫程序，并且能看到結果，仿真結果與同樣實物硬件的運行結果對比。就能對理論知識更容易理解和掌握。電路復雜的時候就可以先用proteus 進行仿真實訓，然后制作成相應的硬件電路。

2.4 網絡課程的學習

現在慕課、微課、職業教育精品課等網絡課程資源可以說是非常豐富。單片機的新技術發展日新月異，可以引導學生對網絡課程在課外學習，學生可以觀看名校名師的講課，擴展眼界。網絡課程千般好，三心二意學不好；因為我們的學生自制力不是特別好，往往看著看著網課注意力就轉移了，這需要我們教師多加引導，可以規定學生學習任務，并且定期檢查，解答在上網課過程中遇到的問題，督促其養成好的學習習慣。

2.5 以賽促學

大賽不常有，小賽經常有。專業內可以每學期開展不同形式的電子技能比賽，給予不同形式的獎勵，通過比賽也可以為參加每年的技能大賽和其他電子設計類比賽選拔優秀的種子選手。讓學生能夠更好地認識到自己的水平，找到自己的問題，提高學生分析問題和解決問題的能力，促進對課程的更深層次的學習。同時也能磨煉學生吃苦耐勞的精神，增加學生就業競爭力。

3 總結

很多方法都是從其他兄弟院校那里借鑒學習過來的，目前已有效果，但是要進一步提高單片課程的教學質量，還需要不斷學習，不斷改進現有的教學方法，優化擴展實訓項目，積極探索新方法。同時也要加強自身的學習，學習先進技術，提高教師教學能力和學生的實踐能力。