“啟發(fā)式問題教學(xué)法”在單片機(jī)實驗教學(xué)中的應(yīng)用

沈文娟陳躍輝

摘要： 本文論述了“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程實驗教學(xué)改革的重要性，根據(jù)“啟發(fā)式問題教學(xué)法”教學(xué)改革理念，提出了一套新的實驗教學(xué)改革方案，并對方案的實施進(jìn)行了分析與探討。

關(guān)鍵詞： 單片機(jī)原理及應(yīng)用“啟發(fā)式問題教學(xué)法”實驗教學(xué)改革

1.引言

步入21世紀(jì)初幾十年來，數(shù)字化智能控制技術(shù)浪潮正在迅速席卷全球，以單片機(jī)作為典型代表的嵌入式系統(tǒng)迅速發(fā)展成為現(xiàn)代電子系統(tǒng)中重要的智能化控制工具。無論是在尖端科技，如軍事、通信、能源、機(jī)器人、交通、IT，還是在現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、儀器儀表、汽車電子系統(tǒng)、家用電器、玩具及個人信息終端等諸多領(lǐng)域，單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用越來越具有廣度化、深入化特點，單片機(jī)技術(shù)也一直是很熱門的職業(yè)技能。［１］

2.單片機(jī)實驗教學(xué)改革的重要性與方向

“單片機(jī)原理及應(yīng)用”是一門理論性和實踐性都很強(qiáng)的課程，在重視理論教學(xué)的同時，必須重視實驗教學(xué)。

現(xiàn)在很多高校采用的是各大教儀公司生產(chǎn)的實驗設(shè)備，很多學(xué)生實驗處于實驗驗證階段，學(xué)生實驗的過程就是復(fù)制程序代碼在實驗設(shè)備上驗證一遍，出來現(xiàn)象就算完成了。這樣的實驗其實根本沒有效果，如果讓一個中學(xué)生按實驗指導(dǎo)書上的步驟一步步操作也能完成。但是他們往往不懂為什么，更不懂如何去靈活應(yīng)用。這種實驗教學(xué)方法不利于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力和綜合運(yùn)用知識的能力，也不能進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動性。為了適應(yīng)當(dāng)今社會對單片機(jī)行業(yè)人才的需求，必須對單片機(jī)實驗教學(xué)進(jìn)行改革。

教師應(yīng)遵循面向信息時代發(fā)展要求、面向社會市場需要、面向?qū)W生能力培養(yǎng)的原則，改變傳統(tǒng)教學(xué)理念，樹立以學(xué)生為主體的單片機(jī)實驗教學(xué)創(chuàng)新引導(dǎo)方向，探索新的教學(xué)方法，以“啟發(fā)式問題教學(xué)法”引導(dǎo)學(xué)生從單片機(jī)技術(shù)的理論學(xué)習(xí)走向?qū)嶋H應(yīng)用，提高學(xué)生的動手能力，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和實踐能力，達(dá)到加強(qiáng)素質(zhì)教育、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的課程建設(shè)目標(biāo)。［2］

3.啟發(fā)式“問題教學(xué)法”的改革理念

“問題教學(xué)法”的改革理念就是實現(xiàn)從授人以魚向授人以漁的轉(zhuǎn)變。

啟發(fā)式問題教學(xué)就是激勵學(xué)生去“疑”去“問”，教學(xué)中以提出問題、分析問題、解決問題為線索，并把這一線索貫穿于整個教學(xué)過程。這樣，整個教學(xué)過程就成為一個以問題為核心的循環(huán)過程。

一般來說，教師首先演示一個實驗現(xiàn)象，或展示一個實物作品功能，進(jìn)而提出問題，激發(fā)學(xué)生的求知欲和探索欲，整個課程圍繞這個問題而展開。然后，在老師的基礎(chǔ)性引導(dǎo)下，學(xué)生帶著問題自學(xué)實驗教材和理論參考書，發(fā)現(xiàn)、理解、討論問題。教師根據(jù)大家對問題的討論情況，有針對性地講解，正確地引導(dǎo)學(xué)生解決問題。在課堂上，教師不再去糾纏繁瑣的單片機(jī)基本概念、單片機(jī)內(nèi)部硬件之類的東西，而是只講應(yīng)用層面上的重點、難點，并給學(xué)生指明自行鉆研的道路。每次課列出問題、明確重點、誘導(dǎo)提問、分析辯論，那么整個教學(xué)過程就是老師陪學(xué)生一起“探索、求證、顛覆、創(chuàng)新”的學(xué)習(xí)過程。

4.啟發(fā)式“問題教學(xué)法”在單片機(jī)實驗教學(xué)中應(yīng)用的關(guān)鍵

（1）實驗課題的選取和問題的設(shè)計要具有內(nèi)在啟發(fā)性。

如何尊重學(xué)生的主體地位，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能？通過現(xiàn)象激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，然后用疑問開啟學(xué)生思維的心扉，鼓勵學(xué)生大膽質(zhì)疑，并在老師的正確引導(dǎo)下順利開展自主學(xué)習(xí)，從而加強(qiáng)對學(xué)生主動思維能力的培養(yǎng)。

實驗課題的選取要遵循“由簡單到難，由技術(shù)單一到綜合設(shè)計，從基礎(chǔ)到能力”的基本原則，每個實驗課題的教學(xué)重難點設(shè)計要分明。問題式教學(xué)中問題的設(shè)計一要指向明確；二要難度適宜；三要反映先進(jìn)的教學(xué)理念；四要開發(fā)智力、培養(yǎng)能力，有內(nèi)在的啟發(fā)性。

例如，第一個實驗可以選取“如何通過KEIL聯(lián)機(jī)在串行靜態(tài)顯示模塊上顯示12345或HELLO或89S51等內(nèi)容”，這個實驗的教學(xué)目的在于讓學(xué)生掌握KEIL軟件的基本編程使用過程與聯(lián)機(jī)在線調(diào)試過程。顯然，沒有必要對串行靜態(tài)顯示的源程序代碼進(jìn)行過多的分析講解，學(xué)生作為初學(xué)者也聽不懂，只需要先演示一下數(shù)碼管顯示“89C51”的實驗效果，重點在于借助這個實驗現(xiàn)象強(qiáng)烈的感染效果與震撼力演示一遍KEIL軟件的基本操作過程、調(diào)試過程，同時激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，后面學(xué)生會自己去仿做，老師進(jìn)而提出新的問題：“如何讓它顯示12345或HELLO？”讓學(xué)生自己做一些思考和分析，老師給予一些引導(dǎo)性的幫助，例如分析“數(shù)碼管顯示1的8位譯碼數(shù)據(jù)來歷”，這樣學(xué)生就會自己順著思路分析程序，在老師的提示下，做些修改，最終會做出自己預(yù)期的效果。這個過程對于學(xué)生來說既感艱辛，又特別興奮且充滿成就感，之后，學(xué)生愿意學(xué)也主動去學(xué)。老師所要做的就是給出新的實驗課題與啟發(fā)性問題，讓學(xué)生不斷地保持這份探索的興奮感與成就感。

（2）教師要善于總結(jié)、啟發(fā)，要讓學(xué)生系統(tǒng)地掌握知識。

學(xué)習(xí)貴在創(chuàng)新，知識貴在探索。問題式教學(xué)，鼓勵學(xué)生盡可能找到更多的方法，注重知識的探索過程。讓學(xué)生在探索中學(xué)習(xí)，在嘗試中成功。經(jīng)過引導(dǎo)和討論探究之后，學(xué)生基本上能夠把握基礎(chǔ)知識和基本原理，但是他們對知識的掌握往往是零散的、不系統(tǒng)的，因此，教師要善于組織學(xué)生總結(jié)重點內(nèi)容，對學(xué)生理解難度較大的地方、教材的關(guān)鍵點，再進(jìn)行重點講解，把知識按內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行系統(tǒng)整合，考慮到知識體系的有序性與完整性、知識結(jié)構(gòu)的優(yōu)化性與前瞻性，以確保學(xué)生比較系統(tǒng)地掌握知識。

（3）問題式教學(xué)的基礎(chǔ)是教師自身的學(xué)術(shù)研究。

科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容是成功上課的學(xué)術(shù)基礎(chǔ)。教師要及時地掌握學(xué)科的發(fā)展動態(tài)，及時借鑒吸納學(xué)術(shù)界的最新研究成果，結(jié)合學(xué)院的實際教學(xué)境況，積極開展教學(xué)改革研究工作，這樣才能在教學(xué)中及時發(fā)現(xiàn)問題，正確地設(shè)計問題，準(zhǔn)確地解釋問題。大學(xué)的教學(xué)，有其學(xué)術(shù)性和嚴(yán)謹(jǐn)性，無論何時，最終能給學(xué)生以啟迪、教益。教師加強(qiáng)學(xué)習(xí)，提高自身的綜合素質(zhì)，這在問題式教學(xué)中的重要性是不言而喻的。

5.結(jié)語

單片機(jī)技術(shù)啟發(fā)式問題教學(xué)法的實施，要以學(xué)生“能夠”和“需要”為前提，正確處理廣度與深度的關(guān)系。問題的研究、設(shè)計，力爭合理、可行，這樣既可以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的實驗?zāi)芰?，又可以培養(yǎng)學(xué)生基本的工程素質(zhì)與創(chuàng)新精神。

參考文獻(xiàn)：

［1］李朝青.單片機(jī)原理及接口技術(shù)［M］.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2007.2.

［2］張鑫，張巖等.單片機(jī)實驗教學(xué)改革與探索［J］.計算機(jī)教育，2007，（8）：30-32.