淺談高職單片機課程教學(xué)改革實施策略

王 琰

（連云港廣播電視大學(xué)，江蘇 連云港 222006）

淺談高職單片機課程教學(xué)改革實施策略

王 琰

（連云港廣播電視大學(xué)，江蘇 連云港 222006）

在單片機課程教學(xué)中存在的不足降低了教師教學(xué)質(zhì)量，阻礙了學(xué)生創(chuàng)新能力及創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。本文針對教學(xué)中存在的不足，從單片機課程設(shè)置、單片機教材選用、單片機教學(xué)方法等多方面對單片機課程教學(xué)改革進行探討。

單片機；教學(xué)改革

一、單片機課程概述

從20世紀70年代起隨著計算機技術(shù)飛速發(fā)展，出現(xiàn)了嵌入式微處理器即常說的單片機。其有著集成度高、體積小、性價比高和控制能力強的優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于智能家電、工業(yè)自動化、汽車控制系統(tǒng)、航空航天控制系統(tǒng)中。單片機課程是計算機、電氣自動化、機電一體化專業(yè)必修的一門重要專業(yè)課程。本課程主要講述單片機系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和軟件編程方法以及基于單片機的各種應(yīng)用電路系統(tǒng)的分析、設(shè)計方法，是一門軟硬件結(jié)合、實踐性非常強的課程。學(xué)生學(xué)完本課程應(yīng)具有單片機應(yīng)用技能和一定的單片機項目開發(fā)能力。研究表明由于單片機應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，目前社會各企業(yè)對單片機方面人才的需求量非常大，所以學(xué)好單片機即有利于學(xué)生的就業(yè)，對學(xué)生自主創(chuàng)業(yè)也有著非常好的前景。

二、單片機教學(xué)中存在的不足

1.單片機前續(xù)課程設(shè)置不夠合理。單片機課程的學(xué)習(xí)包含硬件知識和軟件知識兩方面。因此學(xué)習(xí)這門課之前要求學(xué)生對電子技術(shù)、數(shù)字電路課程和相關(guān)入門級編程語言知識有一定的了解和掌握。如在講到單片機時鐘電路和復(fù)位電路時，要求學(xué)生對電容、石英晶振等相關(guān)元件有一定的知識儲備、在學(xué)習(xí)單片機編程前學(xué)生至少曾經(jīng)有過編程經(jīng)驗。但在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)前續(xù)課程有的還沒有開設(shè)或和單片機同學(xué)期開設(shè)，使學(xué)生零基礎(chǔ)就開始學(xué)習(xí)單片機，這樣無疑增加了單片機學(xué)習(xí)入門的難度。

2.學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力較弱，缺乏創(chuàng)新能力和創(chuàng)造性思維。很多學(xué)生理論基礎(chǔ)比較薄弱平時又沒有養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，學(xué)習(xí)沒有主動性，缺乏思考和興趣。下課后書本基本留在教室，課前課后缺乏預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)的重要環(huán)節(jié)，因此每節(jié)單片機課理論知識不能很好的銜接上，硬件知識感覺枯燥抽象，軟件程序看不懂更別提編程序了。

3.教師教學(xué)方法單一。傳統(tǒng)教學(xué)方法通常先在課堂學(xué)習(xí)理論知識，需實驗時安排到實驗室完成相關(guān)實驗。出現(xiàn)學(xué)生做實驗時，與實驗相關(guān)的理論知識學(xué)生已忘記，這樣就造成理論與實驗不能同步，嚴重脫節(jié)。

4.受學(xué)校實驗條件等因素的影響，學(xué)生實踐、實訓(xùn)機會很少。目前單片機課程的實踐僅僅局限于實驗。而單片機實驗課只能依賴于陳舊的實驗箱來完成，而實驗箱的功能非常有限只能滿足于常用的幾個實驗，無法進行功能電路的設(shè)計和開發(fā)，阻礙了學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

三、單片機教學(xué)改革實施策略

1.課程設(shè)置科學(xué)性。學(xué)習(xí)單片機課程前學(xué)生應(yīng)學(xué)完電子技術(shù)課程相關(guān)知識，并至少開設(shè)一門入門級的編程語言如VB或C語言使學(xué)生掌握基本的編程方法和思路，有過編程經(jīng)驗。否則在學(xué)習(xí)單片機軟件編程時就會有不知所措，無法下手的感覺。在單片機課程設(shè)置時應(yīng)加大課程的實踐課時的比例，減少理論課時數(shù)。因在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)有的學(xué)生雖然理論知識學(xué)習(xí)不是很積極但在實驗時會表現(xiàn)出及大的興趣，積極動手不斷向老師問很多問題，甚至自己會主動查閱教材尋找答案。通過增大學(xué)生的實驗教學(xué)課時，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和能動性。

另外本課程學(xué)完后應(yīng)單獨開設(shè)單片機課程設(shè)計綜合實訓(xùn)課程，使學(xué)生加強對單片機的綜合應(yīng)用能力。

2.單片機教材選用應(yīng)適合初學(xué)者學(xué)習(xí)、難易適中、注重應(yīng)用性。很多單片機教材理論性太強，硬件軟件講完后只在最后一章籠統(tǒng)講述具體的應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計方法。在學(xué)硬件軟件理論過程中學(xué)生就已經(jīng)產(chǎn)生厭煩的心理，感受不到學(xué)習(xí)的快樂。教材是教師教與學(xué)生學(xué)共用的課程資源的核心內(nèi)容，是傳播知識的媒價和載體，也是規(guī)范教師教學(xué)活動、教學(xué)內(nèi)容的主要依據(jù)。單片機教材選用應(yīng)以理念的先進性，充分體現(xiàn)任務(wù)引領(lǐng)、實踐導(dǎo)向為課程思想，反映項目代表性和任務(wù)操作性由淺入深、循序漸進將理論和實踐融于一體注重教材的應(yīng)用性。這樣使學(xué)生學(xué)習(xí)單片機入門比較容易，更加明確學(xué)習(xí)任務(wù)和目標。

3.教師教學(xué)方法要靈活多樣。教師通過充分的課前教學(xué)設(shè)計采用科學(xué)靈活多樣的教學(xué)方法可以大大提高單片機教學(xué)質(zhì)量。在單片機課程教學(xué)中可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容綜合使用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法、項目教學(xué)法、仿真教學(xué)法和實驗演示教學(xué)法等多種教學(xué)方法。

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法就是以學(xué)生為主體教師為主導(dǎo)，以教師提出的“任務(wù)”為核心，在任務(wù)問題的驅(qū)動下學(xué)生通過積極主動應(yīng)用學(xué)習(xí)資源進行自主探索學(xué)習(xí)，使學(xué)生帶著明確任務(wù)和問題展開有目的性的探究式的學(xué)習(xí)。而整個教學(xué)活動中教師起著引導(dǎo)作用，學(xué)生學(xué)習(xí)方式也由被動灌輸式轉(zhuǎn)變?yōu)橐酝瓿扇蝿?wù)為目標，積極主動自主獨立的進行學(xué)習(xí)。從而培養(yǎng)學(xué)生獨立探索、分析問題解決問題的能力、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維。

項目教學(xué)法就是教師的教學(xué)過程緊緊圍繞一個或多個完整的“項目”展開，教師對項目的提出要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的認知程度分層次、由淺入深、由易變難，循序漸進開展。項目中要有效融合學(xué)生需掌握的理論知識和操作技能，使學(xué)生在學(xué)中做、做中學(xué)。

仿真教學(xué)法就是教師通過將仿真軟件應(yīng)用到單片機課程教學(xué)過程中，現(xiàn)場虛擬仿真出電路的設(shè)計、測量、運行效果的教學(xué)方法。單片機常用的仿真軟件為 Proteus，本軟件對學(xué)生單片機學(xué)習(xí)或系統(tǒng)開發(fā)提供了有力的幫助。教師利用Proteus仿真軟件現(xiàn)場仿真可以完成理論知識實踐化，其各種形象逼真的實驗效果使學(xué)生有身臨其境的感覺，同時加深對所學(xué)理論知識的理解和記憶。在Proteus虛擬環(huán)境中還可以實現(xiàn)人機交互，學(xué)生可以操控虛擬電路中的各中開關(guān)按鈕，觀察到各種發(fā)光、顏色等現(xiàn)象，學(xué)生可以對所設(shè)計的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)進行合理充分的修改和調(diào)試。不用擔(dān)心因誤操作造成器件的損壞，還可以無成本的進行電路的設(shè)計。使作為初學(xué)者的學(xué)生入門簡單，提高對單片機課程的興趣與愛好。

實驗演示教學(xué)法就是教師在講述理論知識的同時通過實驗現(xiàn)場演示電路運行效果的教學(xué)方法。教師授課選用一體化教室。即實驗室為教室，實驗臺即為課桌，同時配有投影等多媒體教學(xué)設(shè)備。實驗演示教學(xué)法彌補了理論教學(xué)帶來的枯燥、抽象感，教師通過及時實驗演示將電路實驗效果直觀形象的呈現(xiàn)出能起到事半功倍的教學(xué)效果，加深學(xué)生對理論知識的理解和記憶，激發(fā)學(xué)生的求知欲。實驗演示教學(xué)要求教師課前應(yīng)做好充分的教學(xué)設(shè)計和實驗準備，充分熟悉每個實驗的演示過程以便使教師有效整合課堂教學(xué)資源，在授課過程中做到得心應(yīng)手，從而提高教學(xué)質(zhì)量。

4.教學(xué)評價要合理。單片機課程是理論與實踐緊密結(jié)合的一門課程，本課程的考核應(yīng)由學(xué)習(xí)過程考核、理論知識考核、實驗技能考核三部分組成。學(xué)習(xí)過程包括學(xué)生作業(yè)完成情況、到課率情況、課堂上的表現(xiàn)等占20%。理論知識考核主要考核本課程的基本理論知識及應(yīng)用占30%。實驗技能考核包括實驗完成情況、實驗技能掌握情況、實驗報告完成情況，實驗課表現(xiàn)等占50%。

5.加大單片機實驗室建設(shè)投入。單片機構(gòu)成的嵌入式控制系統(tǒng)應(yīng)用非常廣泛，單片機課程也是我校計算機、電氣自動化、機電一體化等多個專業(yè)所學(xué)的重要專業(yè)課，學(xué)好單片機對學(xué)生就業(yè)、培養(yǎng)學(xué)生單片機的應(yīng)用技能，開發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能力有著重要意義。學(xué)校加強對單片機實驗室建設(shè)投入，加強對實驗設(shè)備增配和更新無疑是提高單片機教學(xué)質(zhì)量的重要途徑。

[1] 程院蓮.高職單片機課程教學(xué)改革探索[J].科技資訊，2011，30.

[2] 金洪吉.高職院校單片機課程教學(xué)方法探討[J].科技信息，2011，（9）.

[3] 王嘯東.高職院校單片機課程教學(xué)方法探討[J].湖北成人教育學(xué)院學(xué)報，2011，（6）.

G71

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1008-7427（2012）08-0036-01

2012-04-21

作者系連云港廣播電視大學(xué)信息工程系講師。