單片機應用技術課教學創新實踐

摘 要：《單片機應用技術》課程理論性和實踐都強，在教學中，培養和提高學生的基本技能與綜合應用能力是課程的教學目標，教學創新是課程建設的需要，也是高職教育改革的要求。

關鍵詞：教學方法 創新 探討

《單片機應用技術》是高職機電類專業的一門重要技術課。高職教育以培養面向生產、建設、服務和管理第一線需要的高技能人才為目標，《單片機應用技術》課程的教學創新成為課程建設的重要研究課題。為此，筆者結合多年的單片機課程教學實踐和經驗，談談對單片機課程教學的創新。

一、深刻理解單片機硬件結構特性及其指令系統尤其重要

從應用的角度來講，只有弄清單片機的硬件結構特性，才能抓住單片機的供應狀態，即提供給用戶可用資源有哪些，如何才能合理地使用這些資源等等。

不管是哪一類型的單片機，要能實現對外部設備的控制作用，都必須具有運算、存儲、控制、輸入輸出、通信、定時/計數、中斷處理、時鐘等基本功能。從總體上看，不同類型的單片機在內部結構和外部接口功能上是相似的，但機型不同的單片機在結構特性和外部接口上又是有區別的。

因此，要正確應用單片機實現對外部設備的控制，首先要深入理解和掌握單片機的硬件結構特性及指令系統。

二、理論知識以“夠用”為度，強化綜合應用能力

采用以工作過程行為導向的教學模式，理論知識的講解貫穿于應用操作過程中，以應用所需的基本內容為重點，培養學生學習知識的方法和能力，通過應用操作過程培養學生綜合應用能力。采取從感性認識入手，以核心實例“教學做”相結合的方式進行教學；在課程目標上要糾正只重知識和理論的傾向，使理論與實踐并重、知識和技能并重；在考核與習題的安排上要糾正只重考核知識和理論的傾向，大大增加操作考核與項目制作考核的分量；在教材選材上，要有利于提高職業崗位（專業領域）的技術綜合能力和學生未來的發展后勁。學生的能力是靠以教師為主導、學生為主體的教學過程“訓練”出來的，而不是僅由教師“講”出來的。課程內容選材要面向產業、面向市場、面向社會。專業內容的選材要注意理論上的先進性和面向實際、面向今后的發展。教學中還要注意學生整體素質的諸要素，如表達能力、協作能力、實踐能力、創新能力等的培養和考核。

（1） 壓縮與通用微機原理的重疊部分。從MCS-51系列單片機與通用微機的結構、原理異同點的角度來介紹單片機的硬件結構。這樣使學生以通用微機的原理知識作基礎，學習起來感到輕松和容易理解。

（2） 始終貫穿應用觀點。在講解單片機的硬件結構時，重點明確指出要抓住MCS-51單片機的供應狀態，即如何正確合理地使用單片機提供給用戶的軟、硬件資源，以避免使學生陷入枯燥的理論之中。

（3）采用“以點代面”的講解方法，著力使學生達到“以點知面”、“觸類旁通”的效果。例如，以MCS-51單片機為講解對象，使學生獲得學習方法和能力，從而也可以易于學習其它類型的單片機；以8155接口芯片為講解對象，總結出可編程接口芯片的一般接口方法和應用編程方法的規律，從而使學生能更容易地理解和掌握其它接口芯片。在講授中注重找規律、找共性、找個性，借助規律、共性和個性易化新內容，產生新思維。

（4）著力使學生掌握優化的學習方法。掌握一門學科知識的學習方法，其實質是找出并抓住學科知識的內在聯系，并形成一個完整的體系。例如，在講指令系統時，不去按功能類逐條指令羅列講解，致使學生深感繁多的指令像一盤散沙難以理解。指令系統中有一些操作具有多條指令的子集合，子集合中的指令只是針對不同的操作對象，即由不同的尋址方式組合而成的；有一些操作不同，操作數的組合規律卻相同或相似，如加、減、邏輯操作指令。所以，筆者在講述中用歸納、類推、類比方法進行縱向歸類、橫向類推、比較，使學生在學習繁雜的指令系統時感覺到有規可循、輕松易學。同時，對每類指令著重揭示其內部執行原理，有效地與單片機內部硬件結構相聯系。這樣，為提高學生的綜合應用能力和創新思維打下理論基礎。

（5）單片機C語言程序設計是單片機應用系統開發設計的新方法，在講授中應根據學生的基礎情況進行，為學生走向社會、適應現代技術需要更好地奠定基礎。

三、重視實踐教學環節的創新

（1）優化實踐教學內容，提高實踐教學的比例。在實驗內容方面，減少演示型、驗證型實驗，增加技能型、設計型和綜合應用型實驗，放手讓學生做探索性實驗、設計和開發，培養學生的操作技能和綜合應用能力。

（2）強化基本操作，循序漸進地提高基本技能與創新思維能力。先完成基本操作，逐步過渡到綜合應用性實驗，對部分綜合性應用實驗完全由學生獨立設計，在教師的指導下完成。

（3）創新教學方法，激發學生學習興趣。對于綜合性較強的實踐項目，教師先針對性地提問，然后學生討論、思考，在操作調試中去探索、解決問題。例如，用8155擴展鍵盤輸入，先讓學生弄清8155的引腳功能，該芯片怎樣初始化編程？8155芯片如何與單片機連接？……學生通過基本操作解決了上述問題以后，再設計鍵盤輸入程序，完成調試。在完成了8155接口擴展鍵盤的應用后，引發學生思考：8155用于LED顯示擴展怎樣實現呢？學生帶著好奇心，主動討論、思考，提出自己的設計思想，利用課余時間完成此應用。這樣，通過舉一反三、不斷探索的方法，促進學生對芯片的接口方法和應用編程的掌握。通過小組討論、共同探討，在培養學生創造能力和團結協作能力的同時，也培養了其嚴謹的科學態度。

（4）開放實驗室，創造條件，為學生提供更多的探索機會。綜合性應用實驗需要足夠的時間才能完成，在規定的時間里往往不能完成。實驗室開放以后，學生就可以隨時利用自己的課余時間進入實驗室，從事自己的實驗。這樣，既調動了學生的積極性，又培養了學生的自學能力和鉆研精神。

（5）培養優秀學生當助手，促進教學。培養品學兼優的學生當教師的助手，在教學中，讓助手參與實驗指導、教學探討、課題研究。讓他們有更多的實踐機會探索新知識、新技術，解決新問題，提高他們的能力，增長他們的智慧，讓他們帶動和影響更多的學生。同時，助手還可以及時反饋學生對教學的意見或建議，促進師生互動，提高教學的實效性。

參考文獻：

［１］李忠國，陳剛.單片機應用技能實訓.人民郵電出版社，2006.

［２］唐德禮等.單片機原理及應用.武漢：華中科技大學出版社，2005.

［３］DVCC系列單片微型計算機仿真實驗指導.啟東計算機廠有限公司，2000.