淺談單片機(jī)技術(shù)教學(xué)模式的探索與實踐

唐翠翠

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淺談單片機(jī)技術(shù)教學(xué)模式的探索與實踐

唐翠翠

（深圳技師學(xué)院 中德智造學(xué)院，廣東 深圳 518112）

單片機(jī)在高級電工技能鑒定考核模塊中是一門比較抽象、教師難教、學(xué)生難理解的技能性課程，在授課時間有限的前提下，按照教材內(nèi)容順序先理論后實踐、以教師為主的授課方式，教學(xué)效果不理想且不符合該門課的需求。經(jīng)過一段時間的探索和實踐，摸索出一套比較合理和行之有效的教學(xué)模式。通過引入多種現(xiàn)代化的教學(xué)技術(shù)，強(qiáng)化項目教學(xué)，體現(xiàn)了以學(xué)生為主的教學(xué)理念，教學(xué)效果良好。

單片機(jī)；教學(xué)模式；教學(xué)手段；項目驅(qū)動

高級電工技能實戰(zhàn)訓(xùn)練模塊中的單片機(jī)技術(shù)，是電工從業(yè)人員、技工學(xué)校及職業(yè)技術(shù)院校電工類專業(yè)學(xué)生通過高級電工技能鑒定考核一個非常重要的模塊[1]，也是公認(rèn)的在高級電工技能鑒定考核中最難教難學(xué)的一個模塊。傳統(tǒng)的先理論后實踐、以教師為主的授課方式，已不能滿足課程的需要，教學(xué)效果不理想，因此筆者在近年單片機(jī)教學(xué)模式方面不斷探索，并摸索出一套比較適用的教學(xué)模式，教學(xué)效果良好。

1 課程內(nèi)容與學(xué)情分析

1.1 課程內(nèi)容

本門課程包含單片機(jī)理論知識的學(xué)習(xí)和實操項目的實踐，側(cè)重實踐，以高級電工單片機(jī)模塊10套實操考核題為實踐對象，分別是：①查找最大、最下數(shù)；②航標(biāo)燈控制；③計數(shù)報警；④數(shù)碼管顯示；⑤循環(huán)燈點亮；⑥霓虹燈控制；⑦算術(shù)運算器；⑧繼電器控制；⑨倒計時音樂報警器；⑩數(shù)據(jù)傳送。學(xué)生需要掌握基本的單片機(jī)理論知識，會使用Keil軟件、單片機(jī)仿真器、Protues軟件，會電路識圖。

1.2 學(xué)情分析

學(xué)生的具體情況如下：①學(xué)生普遍是在企業(yè)上班的社會人員，學(xué)習(xí)時間有限，一般周末才有時間來上課，課時比較緊張；②學(xué)生在前期已經(jīng)取得電工操作證和中級電工證，具備一定的動手操作能力和電路理論基礎(chǔ)，但單片機(jī)的基礎(chǔ)比較薄弱，大部分甚至是零基礎(chǔ)；③學(xué)生學(xué)習(xí)目的很明確，渴望學(xué)習(xí)，課堂學(xué)習(xí)積極性高，但基礎(chǔ)較弱，接受能力不是很強(qiáng)；④敬重教師，屬于乖巧型學(xué)生，課堂上不愛提問，喜歡聽從教師安排，遇到問題喜歡自己獨自摸索。

2 教學(xué)的方法策略

2.1 教學(xué)大綱和授課計劃的調(diào)整

根據(jù)高級工考核中對單片機(jī)模塊的要求和學(xué)情分析來制訂合理、科學(xué)的教學(xué)大綱和授課計劃。基礎(chǔ)理論內(nèi)容以“有用、有效”為度，適當(dāng)降低理論深度[2]。結(jié)合實操項目來講解知識點，將理論知識穿插在實操中完成。根據(jù)實操項目的特點，可以先易后難，電路圖相同或類似的項目可以放在一起，這樣能有效的利用時間，實操授課計劃可以按照表1設(shè)計。

表1 實操授課計劃參照表

序號項目名稱特點 1繼電器控制電路、程序最簡單 2循環(huán)燈點亮都是對8個發(fā)光二極管的控制，電路一樣 3霓虹燈控制 4航標(biāo)燈控制對單片機(jī)定時器和計數(shù)器的應(yīng)用 5計數(shù)報警 6數(shù)碼管顯示數(shù)碼管應(yīng)用，電路一樣 7算術(shù)運算器 8倒計時音樂報警器在5或6實操電路基礎(chǔ)上增加3個IO口接線 9查找最大、最小數(shù)兩者不需要搭接硬件電路，軟件仿真即可 10數(shù)據(jù)傳送

2.2 教學(xué)方法的調(diào)整

打破以教師為主體的教學(xué)模式，采用教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的任務(wù)驅(qū)動型教學(xué)模式，讓學(xué)生在學(xué)中做，做中學(xué)。在教學(xué)過程中采用翻轉(zhuǎn)課堂、討論式、示范、啟發(fā)式等多種教學(xué)方法，調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性，教學(xué)效果良好。

2.3 教學(xué)手段的調(diào)整

為了讓學(xué)生更加容易理解和掌握單片機(jī)的知識，教學(xué)過程中采用多種教學(xué)手段。單片機(jī)某些知識點本身比較抽象，教師在課堂上詳細(xì)分析講解，但效果不佳[3]。在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，我們要充分利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，利用PPT、視頻、微課、智慧云平臺等實現(xiàn)線上線下同步教學(xué)，學(xué)生可以利用手機(jī)進(jìn)行線上復(fù)習(xí)、預(yù)習(xí)、提交作業(yè)、討論等；將抽象的知識通俗化、簡單化，以形象生動的畫面展現(xiàn)出來學(xué)生更容易接受。

在介紹單片機(jī)基礎(chǔ)知識的時候，可以從大家熟悉的計算機(jī)系統(tǒng)引入到單片機(jī)系統(tǒng)，這樣學(xué)生對單片機(jī)的組成結(jié)構(gòu)就比較清楚了；課堂上，可以準(zhǔn)備一些單片機(jī)芯片和基于單片機(jī)搭建的一些控制電路板，讓學(xué)生更加直觀地理解單片機(jī)的外圍硬件組成。在講授Keil軟件和仿真器的使用方法時，直接手把手一步一步演示帶著學(xué)生做一遍，然后再讓學(xué)生獨立做，這樣效果會更好；如果先講理論，然后學(xué)生獨立做，學(xué)生往往就忘記了步驟。課后將提前制作的教學(xué)視頻文件給學(xué)生，讓學(xué)生課后可以按照步驟自己練習(xí)鞏固。

在講解指令的時候，可以以具體的實操項目為例，針對項目中出現(xiàn)的指令進(jìn)行分析，針對性會更強(qiáng)。學(xué)生剛開始接觸程序時，教師可以以簡單的實操項目為例，比如繼電器控制項目，它的電路簡單涉及到的指令較少，以此例讓學(xué)生熟悉單片機(jī)程序的編寫和調(diào)試方法。開始該項目之前，先現(xiàn)場演示該項目的現(xiàn)象，讓學(xué)生有個大概了解；簡單分析完程序后，帶著學(xué)生一步一步編寫例程代碼并進(jìn)行編譯、調(diào)試，然后將程序與在Proteus軟件中搭建好的硬件電路進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試，在調(diào)試過程中讓學(xué)生明白程序是如何工作的，這樣比直接告訴學(xué)生結(jié)論的效果會更好，另外基礎(chǔ)的程序要帶著學(xué)生做一遍，這樣學(xué)生會更有成就感從而更有興趣往下學(xué)。然后學(xué)生就可以搭接硬件電路，進(jìn)行項目調(diào)試了，并在此例程序代碼的基礎(chǔ)上進(jìn)行改動、擴(kuò)展。

每個項目的教學(xué)過程為：演示，示范，指令分析，編寫代碼，仿真，搭建電路，調(diào)試，改動，擴(kuò)展。在項目中穿插理論，邊學(xué)邊做，慢慢的，學(xué)生就學(xué)會分析理解程序，并獨立編寫屬于自己的程序。在此過程中，學(xué)生分組討論、競賽、角色扮演等教學(xué)手段的應(yīng)用會有意想不到的效果。

3 結(jié)束語

本文根據(jù)高級電工中單片機(jī)技術(shù)模塊的特點和學(xué)情分析，調(diào)整了教學(xué)的方法策略，從教學(xué)大綱、授課計劃、教學(xué)方法、教學(xué)手段等方面進(jìn)行了調(diào)整，經(jīng)實踐證明，效果良好，學(xué)生在短時間內(nèi)能較好地掌握該課程的知識點，學(xué)生動手能力和解決問題的能力得到較大提高。在實踐過程中，可以引導(dǎo)學(xué)生通過多種途徑拓寬知識面，比如網(wǎng)絡(luò)、各種單片機(jī)相關(guān)論壇等，提升學(xué)生的競爭能力[4]。

［1］彭旭昀.高級電工技能實戰(zhàn)訓(xùn)練［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2017.

［2］張德偉.單片機(jī)課程教學(xué)模式的探索與實踐［J］.中國科技信息，2007（12）：268-270.

［3］席志鳳.淺談優(yōu)化單片機(jī)教學(xué)新嘗試［J］.改革與開放，2010（6）：159.

［4］趙月靜，陳繼榮，張永弟.單片機(jī)原理及應(yīng)用課程創(chuàng)新實踐教學(xué)改革［J］.實驗技術(shù)與管理，2013（1）：176-179.

2095－6835（2019）02－0135－01

TP368.1-4

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10.15913/j.cnki.kjycx.2019.02.135

唐翠翠（1987—），女，碩士，主要研究方向為單片機(jī)及工業(yè)機(jī)器人的開發(fā)與應(yīng)用。

〔編輯：嚴(yán)麗琴〕