職教系統(tǒng)中單片機(jī)教學(xué)分析與創(chuàng)新研究

摘要：單片機(jī)已經(jīng)成為現(xiàn)在職教系統(tǒng)中一門必不可少的教學(xué)科目。通過這門科目的學(xué)習(xí)，可以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的邏輯思維，以及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的綜合能力。但在實際的教學(xué)過程當(dāng)中，往往會遇到教學(xué)教法和學(xué)生興趣，以及教學(xué)效果等之間的問題。所以，如何培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)能力是教學(xué)創(chuàng)新研究的重要方向。

關(guān)鍵詞：單片機(jī)；職教；教學(xué)教法；創(chuàng)新研究

單片機(jī)經(jīng)過三十多年的發(fā)展，有了突飛猛進(jìn)的進(jìn)步。目前正朝著穩(wěn)定可靠、體積小和價格低廉的方向發(fā)展。并在工業(yè)自動化、儀器儀表、家用電器、信息和通信產(chǎn)品以及軍用裝備方面的應(yīng)用越來越廣泛，越來越深入。但是在單片機(jī)的教學(xué)實踐中，卻總面臨著“講不好，聽不懂，學(xué)不好”等各種各樣的問題，使我們理想的教學(xué)出發(fā)點(diǎn)和最終的教學(xué)效果很難達(dá)到一致，無法完成預(yù)期的教學(xué)目的。下面就從本人在單片機(jī)教學(xué)工作過程中總結(jié)的幾點(diǎn)思考，進(jìn)行探討。

一、單片機(jī)的現(xiàn)狀和教學(xué)瓶頸

回想過去幾十年的國內(nèi)單片機(jī)教學(xué)之路，基本上都是從8051（MCS51系列的）一路走來的。所以，51系列單片機(jī)在國內(nèi)單片機(jī)的普及應(yīng)用方面是有很大功勞的。雖然世界上的單片機(jī)有成千上萬種，并且各有各的定位。但由于之前那種偏離應(yīng)用實踐的教學(xué)方法，使學(xué)生形成了一種定式：單片機(jī)就是8051，8051就是單片機(jī)。根本不懂得，也不知道要針對不同的應(yīng)用來選擇最合適、最適宜的單片機(jī)。所以，在教學(xué)中，要求老師必須要教會學(xué)生如何針對不同的單片機(jī)進(jìn)行區(qū)別，并進(jìn)行合理的選擇。

現(xiàn)在，單片機(jī)和嵌入式系統(tǒng)正處于轉(zhuǎn)型階段，8位的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)雖然還占主要地位，但16位、32位的單片機(jī)嵌入式應(yīng)用越來越廣泛。那就要求在教學(xué)上，也要進(jìn)行一個轉(zhuǎn)型，目的是務(wù)必要適應(yīng)正在轉(zhuǎn)型變化的社會需求。

統(tǒng)觀當(dāng)前各個教育部門的單片機(jī)教育，可以說是各有各的特色，但效果都不是很好。不是理論講授有問題，就是實踐教學(xué)不行。總的來說，本人以為可以分為以下幾點(diǎn)：

1、理論知識的講授方法單一，內(nèi)容顯得枯燥無味，學(xué)生沒有興趣，聽不懂，不想學(xué)；

2、實踐指導(dǎo)相對較少，理論和實踐的聯(lián)系不夠緊密，甚至脫節(jié)；

3、實驗和實習(xí)教學(xué)中，固化模式較多，學(xué)生缺乏自主的思考和設(shè)計；

4、課余資源不足，學(xué)生不能很好的進(jìn)行知識拓展。

以上幾點(diǎn)弊端，是現(xiàn)在大多數(shù)進(jìn)行單片機(jī)教育院校普遍存在的問題。為了使學(xué)生收益最大化，教學(xué)效果最優(yōu)化，必須針對每一個問題，進(jìn)行必要的、全面的研究解決，促使單片機(jī)教育能夠有一個嶄新的、面對應(yīng)用的教育方式。

二、“啟發(fā)式”教學(xué)勢在必行

單片機(jī)是一門實踐性很強(qiáng)的科目，它不但要求學(xué)生能夠聽懂，還要求學(xué)生有能力進(jìn)行拓展，也就是強(qiáng)調(diào)學(xué)生要進(jìn)行自我動手操作，不斷的深化理解理論概念。俗話說，“授之以魚不如授之以漁”，就是說教學(xué)是要“授之以漁”的，授之以解決問題的方法，培養(yǎng)其解決問題的能力，是將學(xué)生引導(dǎo)入門，告訴他們什么是正確的方法，后面的路就讓他們自己走。從這方面講，“統(tǒng)治”國內(nèi)教育很長時間的“填鴨式”教學(xué)就完全不能“勝任”了。“啟發(fā)式”教學(xué)，就是要啟發(fā)學(xué)生由點(diǎn)及面、由表及里的思考，當(dāng)我們第一堂課，給學(xué)生展示單片機(jī)芯片，講解結(jié)構(gòu)原理的時候，要聯(lián)系到計算機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。使學(xué)生能夠從比較熟悉的計算機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)出發(fā)，了解并掌握剛剛接觸的單片機(jī)的內(nèi)部組成。針對不同的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行不同的教學(xué)設(shè)計，將單片機(jī)課程的內(nèi)容主題、學(xué)生特征和環(huán)境條件設(shè)計成一套相互滲透的、一體的教學(xué)模式，使學(xué)生真正能夠做到綜合學(xué)習(xí)，發(fā)散思考和拓展設(shè)計創(chuàng)作。

針對單片機(jī)理論課內(nèi)容的枯燥，學(xué)生難于集中精力這個問題，教學(xué)過程當(dāng)中可以盡量多采用動感性強(qiáng)的教學(xué)工具。比如多媒體動畫演示，在講解程序中數(shù)據(jù)傳輸時，或者堆棧的入棧和出棧時，就可以用動畫的形式按照程序的要求使數(shù)據(jù)在不同的存儲空間中進(jìn)行移動，將很抽象的程序運(yùn)行，轉(zhuǎn)化為最直觀的視覺效果，學(xué)生既感興趣又容易理解。

三、還學(xué)生做的權(quán)利

我們無論從事什么學(xué)習(xí)，最后都是為了更好地應(yīng)用它，如果脫離了“用”，那么“學(xué)”就變成了無基之學(xué)，無本之學(xué)。單片機(jī)是作為控制系統(tǒng)的核心元件而存在的，那么在“學(xué)”基礎(chǔ)之上的“做”，就顯得更重要了。但在現(xiàn)行的大多數(shù)單片機(jī)教學(xué)中，“做”這個環(huán)節(jié)所占的比例是很小的，這樣使所有的學(xué)生都從同一個起跑線起跑，再都到同一個終點(diǎn)結(jié)束，根本起不到應(yīng)有的教學(xué)效果。再者，即使有的教學(xué)是理論和實踐一體進(jìn)行的，但無論是實驗課還是實習(xí)課，所有的課題，包括操作步驟、涉及的知識點(diǎn)都是老師事先規(guī)劃和設(shè)計好的，學(xué)生自己根本沒有發(fā)揮的余地。更甚至只要學(xué)生的步驟和老師的不一樣，那就是“不可原諒”的、“致命”的錯誤，從根本上抹殺了學(xué)生的創(chuàng)造性思維，使學(xué)生都變成了按部就班的機(jī)器。所以必須還給學(xué)生做的權(quán)利，我們能做的僅僅是在實踐指導(dǎo)過程中引領(lǐng)學(xué)生入門，指出一個明確的、大致正確的方向，讓學(xué)生自己發(fā)揮創(chuàng)作，充分體現(xiàn)學(xué)生的個性，真正做到學(xué)以致用。最后，學(xué)生能夠成為單片機(jī)高手、編程高手以及IT高手，不是我們能培養(yǎng)訓(xùn)練的，而是通過他們自己的艱辛努力才能夠?qū)崿F(xiàn)的。

另外，作為教師而言，在教學(xué)中，要多留心，要從眾多學(xué)生中挑選一些動手能力強(qiáng)的、有上進(jìn)心的學(xué)生作為創(chuàng)新人才來培養(yǎng)。這樣讓一部分學(xué)生先“活“起來，然后讓學(xué)生帶動學(xué)生，對提高學(xué)生的積極性和興趣應(yīng)該會很有幫助。

學(xué)生的“做”是要我們引導(dǎo)和啟發(fā)的，那么在第一節(jié)實習(xí)課的開始，一定要想辦法吸引住學(xué)生的眼球。讓學(xué)生自我認(rèn)為單片機(jī)就是我要學(xué)的，是我所感興趣的。舉個例子，在平時學(xué)生肯定都見到過馬路上的霓虹燈之類的東西，尤其是那些能夠閃爍變化有動感的廣告燈。根據(jù)這個，我們可以讓學(xué)生自我設(shè)計一個廣告循環(huán)燈，通過單片機(jī)控制先讓一個燈閃起來，然后再加兩個、三個，甚至多個，使視覺效果更明顯，調(diào)動學(xué)生的自我創(chuàng)造性。這樣，學(xué)生通過觀察尋找自己平時見的最多的實例，然后把它變成自己的創(chuàng)作，那時就會有一種成功的喜悅感，這樣既加深了學(xué)習(xí)效果，又使理論學(xué)習(xí)和實踐鍛煉很好的結(jié)合在了一起，達(dá)到升華。

四、創(chuàng)造環(huán)境，進(jìn)行熏陶

俗話說：“近朱者赤，近墨者黑”，良好氛圍的熏陶對一個人的影響是很大的。像前面所說的，單片機(jī)的學(xué)習(xí)必須進(jìn)行拓展，必須進(jìn)行不同學(xué)科之間的融合才能做的更好。為此 ，除了單片機(jī)這門核心課程的教學(xué)外，我們要建立一個單片機(jī)的資料庫，將于單片機(jī)有關(guān)的一些理論資料、系統(tǒng)設(shè)計資料以及外圍電路的設(shè)計方法講解整理到一起，使學(xué)生在課余也可以進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。同時，將一些已經(jīng)做成功的單片機(jī)實例（一些實物的例子）進(jìn)行分類陳列展示，使學(xué)生在感官上對單片機(jī)的應(yīng)用有一個較廣泛的認(rèn)識。這樣既可以鞏固學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，又可以激發(fā)學(xué)生利用單片機(jī)進(jìn)行設(shè)計創(chuàng)作的熱情。在課余平時，應(yīng)改多組織一系列的單片機(jī)競賽，有理論知識的，實際操作的，還可以進(jìn)行類似全國大賽的設(shè)計競賽，給學(xué)生提供一個完完全全的單片機(jī)氛圍，激勵他進(jìn)行動腦動手。

總之，單片機(jī)的學(xué)習(xí)是一個系統(tǒng)的、循序漸進(jìn)的過程。它的應(yīng)用不僅僅限于給我們帶來的經(jīng)濟(jì)效益，更重要的是單片機(jī)的廣泛使用，從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計思想和設(shè)計方法。從前那些必須由模擬電路或者是數(shù)字電路才能夠?qū)崿F(xiàn)的大部分控制功能，現(xiàn)在已經(jīng)可以用單片機(jī)通過軟件編程的方法來實現(xiàn)了。隨著單片機(jī)的推廣應(yīng)用，微控制技術(shù)必定會飛速的發(fā)展，并日臻充實完善。

參考文獻(xiàn)：

[1]李廣弟，朱月秀，王秀山.單片機(jī)基礎(chǔ)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2001.（7）

[2]郭天祥.51單片機(jī)C語言教程[M].北京：電子工業(yè)出版社，2009.（2）

[3]趙曉安.MCS-51單片機(jī)原理與應(yīng)用[M].北京：天津大學(xué)出版社，2001.（2）

作者簡介：王海燕（1982-）女，河北保定人，中共黨員，南京技師學(xué)院一體化教師，無線電調(diào)試高級技師，中級講師，主要從事應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)教學(xué)工作。