職技校單片機(jī)課程教學(xué)改革探索

孫秀珍

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，單片機(jī)的應(yīng)用已滲透到我們周圍的各個(gè)領(lǐng)域，從導(dǎo)彈導(dǎo)航、航天裝置、飛機(jī)上各種儀表的控制、智能機(jī)器人、工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)采集及處理，到我們?nèi)粘Ｉ畹母鞣N家用電器，安全保障監(jiān)控系統(tǒng)、智能IC卡等，單片機(jī)在人們的生活中正發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。學(xué)好這門課，可以使學(xué)生在掌握單片機(jī)基本知識(shí)的基礎(chǔ)上，掌握單片機(jī)軟硬件的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、調(diào)試等技能，具有較好的單片機(jī)實(shí)踐開(kāi)發(fā)應(yīng)用能力。但是由于單片機(jī)這門課理論知識(shí)比較抽象，實(shí)踐性又強(qiáng)，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)往往會(huì)感覺(jué)比較難學(xué)，老師也會(huì)感到難教。那么如何在教學(xué)中做到因材施教，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，提高課堂教學(xué)實(shí)效，培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力呢?本文通過(guò)作者多年教學(xué)實(shí)踐總結(jié)單片機(jī)教學(xué)存在的問(wèn)題，并在教學(xué)改革上做了有益的嘗試。

一、目前職技校單片機(jī)課程教學(xué)存在的問(wèn)題

中職和技校學(xué)生理論基礎(chǔ)薄弱。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，中職和技校的學(xué)生生源大部分是中考成績(jī)偏差的學(xué)生，他們雖然想學(xué)技術(shù)，但是由于自卑或自信心不足，到學(xué)校來(lái)以后，往往缺乏學(xué)習(xí)的動(dòng)力和主動(dòng)性，這給專業(yè)課的學(xué)習(xí)，特別是單片機(jī)的學(xué)習(xí)造成了先天的不足。其中還有部分學(xué)生，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力欠缺，這更加深單片機(jī)課程學(xué)習(xí)和教學(xué)的難度。

教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)施落后。重視程度不高。目前職技校的單片機(jī)課程的實(shí)驗(yàn)設(shè)備主要是采用單片機(jī)綜合仿真實(shí)驗(yàn)箱。對(duì)于職技校的學(xué)生來(lái)說(shuō)，單片機(jī)陌生而神秘。充滿著好奇。但是讓他們從這樣一個(gè)綜合的復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)箱開(kāi)始，會(huì)感到無(wú)從下手，對(duì)單片機(jī)的學(xué)習(xí)產(chǎn)生了畏懼和厭煩的心理。另外很多實(shí)驗(yàn)設(shè)備和學(xué)生所選用的教材不配套，這都給學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)造成了障礙。特別是對(duì)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)不重視，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)是教學(xué)的輔助環(huán)節(jié)，這就進(jìn)一步增加了單片機(jī)學(xué)習(xí)和教學(xué)的難度。

教學(xué)模式陳舊，理論與實(shí)踐脫節(jié)。職技校單片機(jī)教學(xué)由傳統(tǒng)教學(xué)傳承下來(lái)，教學(xué)模式比較單一，這樣學(xué)生很難把所學(xué)的理論與實(shí)踐緊密地結(jié)合起來(lái)，這使原本枯燥、抽象的理論學(xué)習(xí)更加枯燥。很多學(xué)校，實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)往往放到學(xué)期的最后一兩個(gè)星期來(lái)完成，之前學(xué)習(xí)過(guò)程中的一些難題都集中在最后實(shí)訓(xùn)，給學(xué)生造成單片機(jī)難學(xué)的困難局面，理論與實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)，也難以達(dá)到預(yù)期的實(shí)訓(xùn)效果。

教學(xué)內(nèi)容更新緩慢。職技校教材模式單一，很多都是由大學(xué)教材或單片機(jī)技術(shù)書(shū)籍刪減或縮寫(xiě)而來(lái)，內(nèi)容覆蓋面大但講解不夠透徹，不符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。近幾年隨著課程改革的不斷深入，教材雖然都在不斷的更新。但是很多題例的選用過(guò)于陳舊，不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。隨著科技的快速發(fā)展，單片機(jī)類型與功能更新較快，一些新型的外圍器件也隨之涌現(xiàn)，但由于受到教材內(nèi)容和教學(xué)條件的限制，部分教學(xué)內(nèi)容往往存在嚴(yán)重滯后新技術(shù)新工藝發(fā)展的問(wèn)題，課堂上所講的內(nèi)容有時(shí)與工程實(shí)際相脫節(jié)，有的甚至早就被淘汰了。

考核方式滯后。教學(xué)方法單一?？荚囀墙虒W(xué)評(píng)價(jià)的一個(gè)重要手段，采用科學(xué)合理的考試形式能夠鞭策學(xué)生積極努力地學(xué)習(xí)。檢查教學(xué)效果、教學(xué)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的程度，以提高教學(xué)質(zhì)量。單純的卷面考試已無(wú)法真實(shí)地、綜合地評(píng)價(jià)學(xué)生，這對(duì)職技校理論知識(shí)薄弱的學(xué)生會(huì)產(chǎn)生挫敗感，不利于學(xué)習(xí)信心的建立。

二、教學(xué)改革及綜合能力培養(yǎng)的探索

根據(jù)學(xué)生情況合理選用教材。近幾年在單片機(jī)的教學(xué)中，本著因材施教的原則，首先著手教材的改革，要有適合職技校學(xué)生的單片機(jī)教材、配套的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)及實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)設(shè)備。理論知識(shí)以“夠用”為度，職技校教材內(nèi)容上要淺顯易懂，選用題例要貼近生活，易于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如教材中常用的例子“交通信號(hào)燈的控制設(shè)計(jì)”，目前還只是控制紅、黃、綠燈，而實(shí)際的交通燈控制已經(jīng)帶有數(shù)碼管或液晶顯示了，并且交通信號(hào)燈對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)太普通了，沒(méi)有新鮮感，難以激發(fā)學(xué)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)動(dòng)力和潛能。教材內(nèi)容要多配以相應(yīng)的圖示圖解，幫助學(xué)生來(lái)理解抽象的知識(shí)，從視覺(jué)、感官上增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。老師在教學(xué)過(guò)程中教學(xué)內(nèi)容的選擇要以教材為主線。多介紹一些先進(jìn)的單片機(jī)知識(shí)，豐富教學(xué)內(nèi)容，拓寬學(xué)生的知識(shí)面。選用一本好的適合的教材，教學(xué)效率會(huì)大大提高。

優(yōu)化和創(chuàng)新教學(xué)模式。單片機(jī)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)課。但是它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和原理部分的內(nèi)容非?？菰锍橄?，邏輯性很強(qiáng)，學(xué)生剛開(kāi)始很難入門，所以激發(fā)學(xué)生對(duì)這門課的熱情就很重要。理論課和實(shí)踐要結(jié)合得特別緊才可以更好地理解，采用理實(shí)一體化或項(xiàng)目化課程教學(xué)模式，目的在于構(gòu)建一個(gè)一體化、多層次、開(kāi)放式的單片機(jī)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。在理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)過(guò)程中幫助學(xué)生理解抽象的理論知識(shí)，讓學(xué)生動(dòng)手操作完成一個(gè)具有實(shí)際意義的產(chǎn)品，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，引導(dǎo)學(xué)生從被動(dòng)接受到主動(dòng)探究的轉(zhuǎn)化，挖掘?qū)W生的內(nèi)在潛能，培養(yǎng)學(xué)生與人交流、相互協(xié)作、信息處理、自我學(xué)習(xí)、解決問(wèn)題、處理問(wèn)題及數(shù)字應(yīng)用等能力。

豐富教學(xué)方法。提高教學(xué)效果。單片機(jī)教學(xué)過(guò)程中要充分體現(xiàn)教與學(xué)、老師的主導(dǎo)性和學(xué)生的主體性。這就要求教學(xué)過(guò)程中注重教學(xué)方法的靈活性和多樣性。例如：可以采用興趣引導(dǎo)法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法、項(xiàng)目實(shí)踐教學(xué)法、實(shí)用案例教學(xué)法、行為引導(dǎo)教學(xué)法、探究式教學(xué)法等多種有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的教學(xué)法。職技校的學(xué)生思維靈活但缺乏思考的深度、操作欲望強(qiáng)烈但缺乏主動(dòng)性、表現(xiàn)欲望強(qiáng)但缺乏自信。恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法能引導(dǎo)學(xué)生去思考。能激勵(lì)學(xué)生去展示自己而不是壓抑自己。例如：在講授“單片機(jī)輸入，輸出端口結(jié)構(gòu)”這一部分的知識(shí)時(shí)，如果單純地講解，很難讓學(xué)生明白端口結(jié)構(gòu)及其功能?？梢酝ㄟ^(guò)讓學(xué)生完成一個(gè)彩燈控制電路的操作來(lái)學(xué)習(xí)這個(gè)內(nèi)容。所需的知識(shí)有電路原理圖和源程序，這些知識(shí)老師可以指導(dǎo)，對(duì)于源程序可以暫時(shí)不需要讀懂，只需知道這個(gè)程序是什么功能即可。在老師的指導(dǎo)下學(xué)生根據(jù)要求動(dòng)手完成電路的制作，并將源程序下載、調(diào)試、運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)彩燈的循環(huán)亮燈。完成之后，老師這時(shí)候就可以提出問(wèn)題讓學(xué)生思考。比如開(kāi)關(guān)接在單片機(jī)的哪個(gè)引腳?發(fā)光二極管作為彩燈接在單片機(jī)的哪個(gè)引腳?為什么控制開(kāi)關(guān)狀態(tài)彩燈能改變亮燈方式?改變開(kāi)關(guān)和彩燈連接的端口引腳會(huì)出現(xiàn)什么情況?通過(guò)這些問(wèn)題引出要講解的輸入，輸出端口并進(jìn)一步講解分析。讓學(xué)生帶著問(wèn)題去操作，不但能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，讓學(xué)生深刻理解單片機(jī)輸入／輸出端口結(jié)構(gòu)及輸入、輸出應(yīng)用特點(diǎn)，一些硬件電路裝接能力，匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、調(diào)試能力等，而且能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。

改革考核方式。全面綜合評(píng)價(jià)學(xué)生?？荚囀窃u(píng)價(jià)教與學(xué)的一個(gè)重要手段。采用科學(xué)合理的考試方式能夠進(jìn)一步調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，檢查教學(xué)效果、教學(xué)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的程度，以提高教學(xué)質(zhì)量。在教學(xué)過(guò)程中，嘗試建立了一套與課程相適應(yīng)的綜合過(guò)程評(píng)價(jià)體系，多方面、全方位的評(píng)價(jià)。從學(xué)生提出問(wèn)題到分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，從小組分工到合作情況，從解決問(wèn)題到匯報(bào)成果，每個(gè)環(huán)節(jié)都有相應(yīng)的考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。例如理論考試采用閉卷、開(kāi)卷相結(jié)合的形式，閉卷考試主要考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論的掌握程度，題型采用如填空題、選擇題、判斷題等客觀的形式。開(kāi)卷考試主要考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力，題型采用分析題和程序設(shè)計(jì)題，引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)闊思路，充分發(fā)揮創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的邏輯思維和推理能力。實(shí)踐考試采取自評(píng)、互評(píng)和教師評(píng)價(jià)的形式。注重過(guò)程評(píng)價(jià)和階段評(píng)價(jià)。實(shí)踐過(guò)程是對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和獨(dú)立完成任務(wù)的能力等方面的測(cè)試，實(shí)訓(xùn)結(jié)果是對(duì)學(xué)生完成的實(shí)訓(xùn)作品(包括設(shè)計(jì)報(bào)告)質(zhì)量的評(píng)定。

成立興趣小組，培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)。興趣是最好的老師，單片機(jī)和PC機(jī)一樣，是實(shí)踐性很強(qiáng)的一門技術(shù)。計(jì)算機(jī)是“玩”出來(lái)的，單片機(jī)也是一樣。在“玩”的過(guò)程中激發(fā)學(xué)生的興趣，通過(guò)課外興趣小組，讓學(xué)生制作一些自己感興趣的電子產(chǎn)品來(lái)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，只有多“玩”，才能真正的掌握它。課堂上的時(shí)間總是有限的，對(duì)于已經(jīng)對(duì)單片機(jī)學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣的同學(xué)來(lái)說(shuō)，更希望有機(jī)會(huì)多接觸單片機(jī)。因此教師可結(jié)合學(xué)校的實(shí)際情況，利用課余時(shí)間開(kāi)展興趣小組，有目標(biāo)、有計(jì)劃地給興趣小組成員加以輔導(dǎo)，對(duì)于成績(jī)突出的同學(xué)，可以選拔參加省市電子大賽。這會(huì)極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生的應(yīng)用能力得到進(jìn)一步的鍛煉，為他們將來(lái)成為一名優(yōu)秀的電子工程師打下良好的基礎(chǔ)。

總之，對(duì)職技校的學(xué)生來(lái)說(shuō)，單片機(jī)的學(xué)習(xí)和教學(xué)都存在著一定的難度，只有在教學(xué)過(guò)程中根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，不斷地進(jìn)行教學(xué)改革和實(shí)踐，在教學(xué)實(shí)踐中探索單片機(jī)的教學(xué)方法，因材施教。才能培養(yǎng)出學(xué)生對(duì)單片機(jī)的綜合實(shí)踐應(yīng)用能力。