中職學校《單片機原理與應用》課程教學初探

張霞

《單片機原理與應用》是中等職業學校電子技術應用專業的一門專業必修課程。本課程以模塊化教學為基點，學習情境按照難易程度依次遞進的思路設計的。通過該系列項目的學習，反復訓練，學生不但能夠掌握51系列單片機的程序編寫能力，設計小型產品的設計能力，還能夠全面培養其職業規范、職業道德和紀律等綜合素質，通過學習的過程掌握工作崗位需要的各項技能和相關專業知識。當代社會家用電器的使用越來越普及，用電器的控制功能日趨增多，新知識、新器件、新的要求越來越多，而大多數家用電器內部都使用單片機來進行控制，單片機的應用日漸廣泛。單片機課程屬于軟硬件結合，不但要求學生理解電路，還需要有較強的C語言編程能力編程。傳統單片機教材和教學過多重視知識體系的演繹和推理，加之課程本身所固有的抽象性、傳統教學存在諸多問題，使較多數學生對單片機課程產生了畏懼心理，以至于影響了其學習積極性。因此，加強《單片機原理與應用》課程教學探討，提高《單片機原理與應用》課程教學質量勢在必行。

一、把握課程特點

《單片機原理與應用》是一門實踐性很強的專業課。本課程的實踐性體現在課程內容本身就是直接面向實踐、面向實際應用的技術。課程內容既有單片機硬件的原理、組成，又有針對硬件的程序編寫，還有典型的單片機應用系統實例，因此本課程具有理論和實踐結合、軟硬件結合、實用性強等特點。此外，單片機課程和許多電子類課程在知識體系上存在一定的交叉，這些課程構成完整的有關電子技術的知識體系。將電子技術與計算機技術相融合，實現智能化、自動化控制，單片機在電子產品設計和創新中的重要性日益凸顯。

二、激發學習興趣

興趣是最好的老師。抽象的教學內容與活生生的現實應用實例相結合，給學生一個看得到、聽得見、摸得著的學習目標，可以大大提高學生學習單片機的興趣。為了激發學生學習的興趣，在第一堂課時，就要讓學生在短時間內對單片機的興趣達到最高點。教師備課時可以精心設計講解內容，制作生動形象的多媒體課件，用聲音、文字、圖像等多種信息表達形式，將傳統課堂教學中抽象難懂的概念具體化、形象化，單調枯燥的理論多樣化、生動化。例如，可以選擇生活中常見的交通燈、物料搬運，或技術先進的智能手機等項目，直接抓住學生的眼球。同時還可向學生介紹單片機應用的優秀網站和書籍，在課后請學生通過網絡或書籍等方式進一步了解單片機在生活、生產以及現代科技中的運用，讓學生對單片機的世界有一個憧憬。在單片機授課過程中，還可以穿插介紹一些相關行業的招聘信息，使學生了解課堂教學內容與就業前景的聯系。這樣，學生將學習單片機與自己的就業前景相結合，學習的積極性就大大增強了。傳統的教學模式下，學生往往只能在課程結束前學到單片機的實際運用系統。由于學生學習目標不明確，感到學習內容枯燥乏味，所以興趣不大。為提高學生的學習興趣，在課程學習的開始，給學生展示單片機的應用的具體產品，如電子鐘、電子密碼鎖等，使他們體會到單片機技術的實用性，從而激發他們學習的興趣和求知欲。在講解單片機接口時，以單片機接口應用系統為主線，進行啟發式教學。根據知識的內在聯系，先簡單后復雜，將各知識點的學習劃分到各個應用模塊或實例中，采取提出問題、解決問題的啟發式的教學，達到事半功倍的效果。比如，可利用電子密碼鎖這一簡單實例來提出數據如何由鍵盤輸入，又如何進行顯示的問題，然后再講解鍵盤接口和LED顯示的知識。這樣在教師的引導下，學生就能有針對性地學習，主動探索知識，從而提高學生的學習興趣。

三、重視實驗教學

單片機實驗教學對于培養學生的動手能力和創新意識有著十分重要的作用，要重視實驗教學。（1）驗證與設計相結合。驗證型實驗并不是簡簡單單地驗證一下結果正確與否，而是通過實驗來發現問題并尋求解決問題的方法，從而鞏固和提高所學的知識。然而，目前的單片機實驗大多數以驗證為主，實驗內容比較單一，實驗本身沒有太大的創造性，對學生的設計能力要求不高，學生只需在實驗箱上連接幾條線，編寫或修改一段簡單的實驗程序就可以完成，這樣學生只知道怎么做，根本不知道自己為什么要這么做，嚴重束縛了學生的想象力和創造力。因此，必須通過設計型實驗來彌補其中的不足。實驗課上由被動轉為主動，不再是依葫蘆畫瓢。如在講到“中斷”時，除了讓同學們驗證一下單片機5個中斷源的設置和工作原理外，可以讓他們設計一款簡單的頻率計或是數字鐘，這樣就可以將中斷、數碼管動態掃描、按鍵掃描等綜合應用到一起，為單片機系統的設計打下了良好的基礎。（2）命題和自命題相結合。在設計型實驗中，也要采用命題和自命題相結合的方式。先以命題形式出現，由老師出題，這樣題目涵蓋面比較廣，可以全面考查到各個知識點，如數字鐘的設計。自命題型實驗是讓一組學生根據自己的興趣和愛好，自己出題目，一般只注重開發的過程，而不重視最終的結果，因為有可能部分學生出的題目過難而最終無法實現。對于無法完成的小組，要找出原因，是硬件本身的缺陷，還是軟件設計方面的不足，自己在命題時，忽略掉哪些因素等等。從命題到自命題，從“讓我做什么”到“我要做什么”，讓學生體味一下兩者的不同之處，在經過實戰演習后，熟練掌握工程項目的開發流程。

四、改革考核方式

目前在《單片機原理與應用》理論教學的考核中往往是一張試卷，在實踐教學中往往是學生死記硬背類似跑馬燈的程序，這對培養符合企業要求人員是達不到要求的。在考核的改革過程中，應該弱化知識點強化實際應用，不讓學生記住繁瑣的程序和編程方法。像“查閱相關資料，闡述幾種生活中用到單片機的電子產品”這樣的考試卷可能更符合中職學生的職業導向和規劃。而在實踐實習的考試中，學生能識讀單片機相應的引腳和焊接相應的單片機芯片、能用熱風槍更換壞掉的單片機芯片便可以作為一份滿分的答卷。