淺談單片機教學(xué)方法

徐 峰

[摘要] 單片機是工科電類專業(yè)很重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,在工科電類專業(yè)中占據(jù)著非常重要的地位。為了讓高職高專的學(xué)生切實學(xué)會并熟練掌握單片機,筆者在實際教學(xué)中摸索出一種新型的教學(xué)方法。本文是筆者就單片機教學(xué)提出的見解和看法。

[關(guān)鍵詞] 新型教學(xué) 改革 考核 實訓(xùn)

一、新型教學(xué)法的提出

單片機在工科電類專業(yè)教育中占據(jù)重要地位,它涉及編程語言、微機接口知識、通信技術(shù)知識、硬件電路等。屬于技術(shù)性、工程性、實踐性很強的一門學(xué)科。

我們往往認(rèn)為傳統(tǒng)的教育模式都是落后的,其實傳統(tǒng)還是有其可取之處的。有些教育者認(rèn)為傳統(tǒng)教育模式的教學(xué)目標(biāo)是向?qū)W生傳授系統(tǒng)的文化基礎(chǔ)知識和專業(yè)基礎(chǔ)知識,忽視了學(xué)生的動手能力,這種認(rèn)為固然是對的,但更關(guān)鍵的是我們的教育者解決教育問題的方法是否得當(dāng),現(xiàn)在好多教師是調(diào)動學(xué)生動手了,卻很少有人能調(diào)動學(xué)生的能力。在實驗課堂中,好多學(xué)生進了實驗室不知道從何處入手;有的代碼都看不全;有的不能按照軟件給系統(tǒng)連接硬件;還有好多不會算法……這些明顯是理論與實踐脫節(jié)的現(xiàn)象。因此,熟練掌握指令、程序、算法等軟件知識,了解相關(guān)硬件知識,加強實踐環(huán)節(jié)是學(xué)會單片機所必須的,也是我們教育者所要達(dá)到的教學(xué)目標(biāo)?？傊畣纹瑱C是一本書同時也是一種芯片。

二、新型教學(xué)法的教學(xué)設(shè)計

在學(xué)習(xí)過程中,要以學(xué)生為中心,教師為主導(dǎo),利用情景、協(xié)作、會話等學(xué)習(xí)環(huán)境要素,充分發(fā)揮學(xué)生的主體性和創(chuàng)新精神,使學(xué)生有效地達(dá)到對當(dāng)前所學(xué)知識的意義建構(gòu)。

1.課本知識是我們學(xué)習(xí)單片機的理論基礎(chǔ)。我們可以不了解單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu),但是它的各方面的用途必須得弄清楚,要讓學(xué)生明白它的最小應(yīng)用系統(tǒng);要掌握它每一個引腳的用途特點;要會用每一個代碼;要會使用內(nèi)部定時器;要弄清楚如何使用中斷;要會編寫顯示、延時、鍵盤、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)模轉(zhuǎn)換、通訊等一些常用的簡單程序等。這是以后搞單片機實驗以及設(shè)計開發(fā)的理論基礎(chǔ)。作為教育者,我們務(wù)必做到讓每一位學(xué)生都能熟練掌握,要對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況做到心中有數(shù),這樣既是對學(xué)生的負(fù)責(zé)也有利于教學(xué)進程的安排。

2.在實踐教學(xué)中,不難發(fā)現(xiàn),不少學(xué)生只是機械地模仿教師的示范操作,而沒有真正做到把操作和書本聯(lián)系起來,并且有很多的學(xué)生是使用指導(dǎo)書上現(xiàn)成的資料,輸入現(xiàn)成的程序,整個實驗過程中沒有建立整體電氣原理圖的概念,甚至連基本的原理圖都無需讀懂。這樣根本談不上培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計電路的能力。學(xué)習(xí)理論知識和進行實驗對強化的確對所學(xué)知識有很大幫助,但要使學(xué)生具備應(yīng)用和簡單的開發(fā)能力還是很不夠的,教師還必須通過一些課程設(shè)計項目,來調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極主動性,來提高學(xué)生的應(yīng)用開發(fā)能力。有條件的學(xué)校可以開放學(xué)校的實驗室供學(xué)生設(shè)計開發(fā)單片機實驗項目,也可以由老師組織去工廠定制實驗板。充分利用有效的社會資源達(dá)到更好的教學(xué)效果。

3.本文所提倡的新型教學(xué)法不像以往傳統(tǒng)教學(xué)法中,單片機課程只有到教材即將學(xué)完的時候才能進入開發(fā)應(yīng)用程序階段,而是邊學(xué)邊進行實驗,根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)階段而安排不同的實驗項目。比如當(dāng)學(xué)生只具備硬件知識的時候,我們在實驗時注重其硬件電路的連接,然后把準(zhǔn)備好的代碼讓學(xué)生下載到單片機內(nèi)進行實驗。緊扣理論與實踐會使學(xué)生對知識的掌握更加熟練深刻。理論與實踐分開進行會使學(xué)生處于被動接受方式,無法主動參與整個教學(xué)活動,沒能達(dá)到以學(xué)生為中心,以培養(yǎng)學(xué)生操作技能為目的宗旨。

4.將理論教學(xué)與“實物”相結(jié)合。單片機教學(xué)中所涉及到的內(nèi)容很多都是抽象的,初學(xué)時的確有相當(dāng)?shù)碾y度。僅憑課堂上老師的講說,學(xué)生并不能很好理解,而且在實際使用中單片機也不會孤立作用,它牽涉好多硬件連接。將理論教學(xué)與“實物”相結(jié)合,使學(xué)生直觀更具體地認(rèn)識和了解單片機的實際工作和應(yīng)用方式,顯得尤為重要。在教學(xué)中為學(xué)生提供電路板的完整電路原理圖,將課堂教學(xué)的內(nèi)容和其“實物”聯(lián)系起來,并逐步讓學(xué)生學(xué)會讀圖、識圖,為設(shè)計單片機的應(yīng)用電路打好基礎(chǔ)。

三、改革考核形式

單片機這門課程以往的考核形式相對單一,考題側(cè)重課本知識點,譬如填一些指令、編一段簡單的程序,說說中斷定時器的用法等。這樣就導(dǎo)致了成績高的不一定能夠會實際應(yīng)用,大學(xué)試題大多不是很難,單純的卷面考試是無法真正反映學(xué)生的實際掌握情況。單憑一張試卷來論定學(xué)生能力,即有失公平性也體現(xiàn)不出學(xué)生實際掌握單片機知識的能力。因此,改革單片機課程的考核形式,顯得尤為重要。

1.考試形式多樣化,突出學(xué)科特色。考試方式要突出針對性、生動性、可行性,不能只限于筆試,課堂評價也是重要方式,老師可以在平常的教學(xué)中觀察學(xué)生的表現(xiàn),如作業(yè)、實驗報告、在實驗室的實驗效果等方式考察和評價學(xué)生。單片機課程是以培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和應(yīng)用能力為目的,因此考核也應(yīng)面向?qū)W生的編程能力、軟硬件分析和調(diào)試能力以及綜合運用能力的考核。

2.鑒于目前行業(yè)對技術(shù)人才的要求,結(jié)合相關(guān)專業(yè)課的教學(xué)內(nèi)容,再把他們要求的知識和技能相互融合,使這些成為一個有機的考核體系。我們可以通過給學(xué)生布置一種項目來考核,讓每位同學(xué)選做一個電子產(chǎn)品,或者是一些模擬系統(tǒng),并要求在指定時間范圍之內(nèi)完成,并驗收答辯。在學(xué)生制作實物的過程中老師給予必要的幫助和引導(dǎo),并鼓勵學(xué)生充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,但也不容許照抄照搬。根據(jù)學(xué)生做的東西和答辯情況給予等級分?jǐn)?shù)。這樣不僅可以考查學(xué)生對各門專業(yè)課程知識的綜合應(yīng)用能力,考核并一定要非要有參考標(biāo)準(zhǔn)答案,但有標(biāo)準(zhǔn)與要求,這樣的考核方式對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是很有幫助的。

四、新型教學(xué)法突出特點

筆者提倡的新型教學(xué)法,要求理論和實踐統(tǒng)一。理論知識的學(xué)習(xí)是搞單片機實際應(yīng)用的基礎(chǔ),深入實踐應(yīng)用單片機是對課堂理論知識的反映。我們的教學(xué)者切不能將兩者對立起來,偏重任何一方都是不可取的。我們一方面要切實掌握課本理論知識,而不是淺嘗輒止。另一方面深入實踐根據(jù)不同的階段設(shè)計不同的實驗與之對應(yīng)。正確處理二者的關(guān)系,使兩者融匯貫通才能掌握這門學(xué)科,才能形成一種能力。這種能力不僅體現(xiàn)在一定的理論知識水平,也體現(xiàn)在實際應(yīng)用單片機的能力上。為達(dá)到這個教學(xué)目的,改革考核制度也是有必要的,采用試卷和實際應(yīng)用的考查制度將為學(xué)生的學(xué)習(xí)指明方向。

單片機是理論和實踐結(jié)合緊密的學(xué)科,只有兩著兼顧才能切實掌握。大學(xué)教育不應(yīng)該讓學(xué)生只拿到卷面上的分?jǐn)?shù),還必須使學(xué)生拿到一種能力,才能適應(yīng)未來社會對人才的需要。