理實一體化教學(xué)方法在中職單片機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用

尹金

摘 要：本文根據(jù)單片機(jī)課程的特點，結(jié)合行業(yè)的需要，通過任務(wù)將單片機(jī)理論和實踐相結(jié)合，采用理實一體化教學(xué)方法教會學(xué)生單片機(jī)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：理實一體化;單片機(jī)

當(dāng)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(shù)家用電器內(nèi)部都使用單片機(jī)來進(jìn)行控制，單片機(jī)的應(yīng)用日漸廣泛。基于行業(yè)的需要，單片機(jī)應(yīng)用成為中職學(xué)校電子專業(yè)學(xué)生必修的一門課程。而單片機(jī)課程屬于軟硬件結(jié)合，不但要求學(xué)生理解電路，還需要有較強的C語言編程能力編程。基于該課程涉及內(nèi)容多、知識點廣，而中職學(xué)生論知識、手能力強等特點，在中職學(xué)校單片機(jī)教學(xué)中選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法顯得尤為重要。

1 中職生在單片機(jī)學(xué)習(xí)中的現(xiàn)狀

1）軟件不熟悉。在教學(xué)過程中，學(xué)生不能理解C語言的流程，數(shù)據(jù)類型，函數(shù)等，表現(xiàn)在不能獨立的進(jìn)行編寫單片機(jī)控制程序，需要參考教師的程序才能編寫程序，缺少編程的思維，在語法的運用上也常出錯，知識點掌握不牢固，編寫的程序常常報錯，不能順利通過編譯。

2）硬件不理解。學(xué)生在實踐中，不能理解電路的工作原理，寫出的程序在硬件上不能實現(xiàn)想要的結(jié)果。在進(jìn)行仿真的時候，不能正確的選用器件，如需要使用共陽極數(shù)碼進(jìn)行顯示，結(jié)果學(xué)生錯選了共陰極數(shù)碼管，導(dǎo)致顯示錯誤。

3）學(xué)習(xí)不主動。學(xué)生在上課中注意力不集中，學(xué)習(xí)不積極，沒有主動性，不愿意動腦思考。在理論課上，這種現(xiàn)象特別明顯。甚至在實踐課中，部分學(xué)生不獨立思考，不動腦、不動手，嚴(yán)重影響學(xué)習(xí)效果。

2 中職生單片機(jī)學(xué)習(xí)現(xiàn)狀的成因

1）教材陳舊，理實分開。單片機(jī)的教材有的還在使用匯編語言進(jìn)行編程，還需要學(xué)生理解單片機(jī)內(nèi)部的寄存器。理論課和實踐課教材沒有做到有機(jī)的統(tǒng)一，仍然各自為陣，這樣就加大了學(xué)生學(xué)習(xí)的難度。

2）缺少編程知識、思維。現(xiàn)在小學(xué)、初中階段重點在升學(xué)相關(guān)的科目，學(xué)生在這些科目上花費大多數(shù)的時間。而對于學(xué)生的編程思維、相關(guān)的知識講解較少，甚至有的學(xué)校沒有進(jìn)行講解。從而導(dǎo)致中職生在學(xué)習(xí)單片機(jī)應(yīng)用過程中困難重重。

3）硬件理解有問題。單片機(jī)應(yīng)用學(xué)習(xí)的前提是電子技術(shù)、電工基礎(chǔ)等相關(guān)學(xué)科，部分學(xué)生在一年級的專業(yè)學(xué)習(xí)存在問題，學(xué)生對元器件功能不了解，不能進(jìn)行正常分析電路原理。而在實際應(yīng)用中，單片機(jī)常常又需要控制外部器件，因此學(xué)生不能通過單片機(jī)正確的控制外部電路。

4）缺少學(xué)習(xí)興趣。興趣是最好的老師，中職學(xué)生對于理論知識理解困難，在實際中教學(xué)理論和實踐分離。學(xué)生對理論常常不能理解，在實踐中不能進(jìn)行實現(xiàn)功能，長此以往就更缺少學(xué)習(xí)的興趣，從而導(dǎo)致惡性循環(huán)。

3 中職生單片機(jī)教學(xué)的策略

3.1 開發(fā)教材

依據(jù)學(xué)生的現(xiàn)狀，生活實際所需的知識點，結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)，組織教師、企業(yè)、專家三方共同對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行商討，確定所需的知識。教材內(nèi)容關(guān)系著知識內(nèi)容，學(xué)生學(xué)習(xí)的難度，教學(xué)方法等各方面。教材應(yīng)覆蓋主要的知識和技能，通過具體的任務(wù)來承載，讓教師上課變得輕松，學(xué)生能夠理解。

重慶工商學(xué)校依據(jù)上述方法開發(fā)出具有7大項目，27個任務(wù)的《單片機(jī)與基礎(chǔ)應(yīng)用》一書，目錄如表1。根據(jù)任務(wù)列出所需的理論知識點，基本覆蓋單片機(jī)的主要功能，如輸入輸出，中斷，定時器等。同時也包括了常用的外部器件，如LED，數(shù)碼管，點陣等。還將C語言的教學(xué)融入到具體任務(wù)中，當(dāng)前任務(wù)所需的C語言知識進(jìn)行詳細(xì)的闡明，從而降低學(xué)習(xí)的難度。

3.2 做好教學(xué)設(shè)計

好的教學(xué)設(shè)計能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，能讓教師比較容易的深入淺出的講解知識點，提升學(xué)生思維能力，幫助學(xué)生理解電路和程序。

作者在上課時，依據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)的情況結(jié)合教材制定教學(xué)設(shè)計，每兩個課時完成一個任務(wù)。任務(wù)先提出總體要求，列出所需使用的器件，本次任務(wù)必須的知識。每個任務(wù)又分為若干小步驟，任務(wù)將理論知識和實踐內(nèi)容有機(jī)融合，把理論知識點分解為小的知識點，分到任務(wù)的步驟中。邊實踐邊講解理論知識，理論為實踐服務(wù)，實踐又加深對理論的理解。

作者通過多年的教學(xué)將C語言的運應(yīng)進(jìn)行了總結(jié)，將常用的知識進(jìn)行表格式的總結(jié)。在上課前將這些知識點發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生能較快了掌握C語言，掃除編程障礙。

3.3 設(shè)計小制作

為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，作者設(shè)計出各類小制作如數(shù)字時鐘、交通燈、恒溫器等。學(xué)生根據(jù)自身的興趣選擇小制作，根據(jù)制作的內(nèi)容將學(xué)生分組。組內(nèi)推選一位小組長，負(fù)責(zé)資料和器材的發(fā)放。

在電路理解方面，學(xué)生利用課余時間進(jìn)行電路裝配與調(diào)試，首先根據(jù)電路圖進(jìn)行裝配焊接。對電路的有一定的了解，再利用仿真軟件進(jìn)行模擬，加深對電路的理解。老師在第二課堂對學(xué)生進(jìn)行講解，學(xué)生相互討論，通過這些方法進(jìn)一步加深學(xué)生對電路工作原理的理解。

提升編程能力方面，讓組內(nèi)學(xué)生相互討論編程思路，理清編程所需的知識和技能，在討論中共同進(jìn)步成長，進(jìn)一步掃除編程障礙。接著讓學(xué)生進(jìn)行編程實現(xiàn)小制作的功能，對學(xué)生的程序進(jìn)行點評指出優(yōu)點和缺點。

理實一體化單片機(jī)教學(xué)的方法來進(jìn)行單片機(jī)應(yīng)用教學(xué)后，學(xué)生的思維打開了，學(xué)習(xí)興趣不斷提升，學(xué)習(xí)成績較以前有時顯的上升。部分優(yōu)秀的學(xué)生參加重慶市的比賽多次獲獎，有的同學(xué)還參與其他的編程項目，獲得過全國一等獎。

參考文獻(xiàn)

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[2]李金奎，張靜秋.基于理實一體化的單片機(jī)教學(xué)模式改革與探究[J].電子制作，2016（12）：2.