高職單片機(jī)技術(shù)教學(xué)模式改革研究

車保川

（常州市廣播電視大學(xué)，江蘇 常州213001）

1 課程改革的必要性

單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用是我校機(jī)電類類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。社會(huì)上所歡迎的是“既懂理論，又懂實(shí)踐，有一定研發(fā)經(jīng)驗(yàn)和動(dòng)手能力，遇到開發(fā)項(xiàng)目知道從哪里入手做和怎樣做”的人。因此，我們的教學(xué)活動(dòng)就要以加強(qiáng)學(xué)生實(shí)用能力的培養(yǎng)為主。

《單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用》相對于高職學(xué)生來說是一門比較難學(xué)的課程，加上高職院校學(xué)生在電子電路及軟件編程等方面基礎(chǔ)的基礎(chǔ)薄弱、自覺性較低，使學(xué)生無法充分理解和掌握所學(xué)內(nèi)容，影響了學(xué)習(xí)積極性；授課學(xué)時(shí)較少，理論知識(shí)點(diǎn)講解不全。而在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)上，各個(gè)學(xué)校大都采用相應(yīng)的單片機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱，內(nèi)容也是以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主。動(dòng)手環(huán)節(jié)只需要簡單的把幾根線連接起來就好，學(xué)生并不能看到底層電路，就不明白電路原理，因而這樣的實(shí)踐成為了一種“走過場”的形式，不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。更無法達(dá)到培養(yǎng)應(yīng)用型人才的育人目標(biāo)[1]。

目前,雖然對單片機(jī)教學(xué)雖然進(jìn)行了一系列的改革，開始重視實(shí)踐教學(xué),教學(xué)手段多樣化。主要原因是實(shí)驗(yàn)往往是在課程開始過半的時(shí)候才開始，有的甚至是課程基本結(jié)束時(shí)開始的。這樣，在實(shí)驗(yàn)開始之前，學(xué)生便會(huì)感到學(xué)習(xí)內(nèi)容理論性太強(qiáng)，枯燥乏味，幾周之后學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣全無，這時(shí)即便是再開始實(shí)驗(yàn)學(xué)生也會(huì)厭倦，甚至干脆放棄。

基于以上現(xiàn)狀，筆者針對高職高專相關(guān)專業(yè)對單片機(jī)技術(shù)課程的要求，對單片機(jī)技術(shù)課程從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段考核方法四個(gè)面對單片機(jī)技術(shù)課程的改革與實(shí)踐進(jìn)行了相關(guān)探析。

2 教學(xué)內(nèi)容的改革

為了避免課堂枯燥，把單片機(jī)實(shí)物引入了課堂，根據(jù)學(xué)生在電子線路及編程方面基礎(chǔ)薄弱的特點(diǎn)，在課程開始時(shí)會(huì)補(bǔ)充必要的電子電路方面的基礎(chǔ)知識(shí)，再結(jié)合教學(xué)目標(biāo)將整個(gè)課程劃分為幾個(gè)典型的教學(xué)案例。

每個(gè)案例設(shè)計(jì)時(shí)從電路設(shè)計(jì)、程序編制、仿真結(jié)果與硬件制作等幾方面進(jìn)行規(guī)劃，使學(xué)生能力從低到高步步上升。

3 教學(xué)方法改革

1）靈活運(yùn)用啟發(fā)式教學(xué)方法[3]，引導(dǎo)學(xué)生自覺學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，保證教學(xué)過程良好有序地進(jìn)行。通過采購一些單片機(jī)散件，輔導(dǎo)學(xué)生自己制作完成一定功能的控制板，增加的學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

2）把課堂主動(dòng)權(quán)還給學(xué)生，在課堂教學(xué)中，充分發(fā)揮老師的主導(dǎo)作用。

在軟件學(xué)習(xí)時(shí)，教師先把學(xué)習(xí)步驟及注意事項(xiàng)進(jìn)行歸納，然后學(xué)生根據(jù)材料進(jìn)行自學(xué)，老師布置任務(wù)，再做測驗(yàn)。

學(xué)生在老師指導(dǎo)下自己根據(jù)電路圖焊接電路板，老師布置簡單的設(shè)計(jì)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小程序設(shè)計(jì)，利用自己制作的開發(fā)板進(jìn)行調(diào)試。

3）充分利用小組教學(xué)討論法。在課程學(xué)習(xí)一段時(shí)間之后，進(jìn)行分組教學(xué)，一般三到四人一組，有基礎(chǔ)相對較好的同學(xué)擔(dān)任組長，教師組織學(xué)生以小組合作工作的形式自行完成課題任務(wù)，小組討論時(shí)，每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)參與到學(xué)習(xí)中，能充分發(fā)揮學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思維的能力，使學(xué)生學(xué)會(huì)獨(dú)立學(xué)習(xí)還培養(yǎng)了學(xué)生之間相互學(xué)習(xí)、團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。

4 教學(xué)手段改革

4.1 充分利用PROTEUS 仿真軟件

Proteus 軟件將電路仿真和微處理器仿真協(xié)同進(jìn)行，直接在基于原理圖的虛擬原型上與Keil 聯(lián)調(diào)實(shí)現(xiàn)處理器的軟硬件調(diào)試，并進(jìn)行功能效果驗(yàn)證[4]。它避免了傳統(tǒng)試驗(yàn)箱中學(xué)生無法看到電路圖的缺陷，更加方便學(xué)生對硬件電路的理解，可驗(yàn)證整個(gè)控制系統(tǒng)的程序與外圍電路的正確性，提高了調(diào)試效率。它還可以暫時(shí)解決一些學(xué)校資金短缺的情況下，又不影響教學(xué)質(zhì)量的問題。

4.2 自己動(dòng)手設(shè)計(jì)制作實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)單元裝置

通過購買散件，學(xué)生自己制作實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)板子。這樣制作出的開發(fā)板，不僅增加了學(xué)生的成就高，還可以作為課堂上教學(xué)工具，也可以使單片機(jī)的學(xué)習(xí)不受時(shí)間和空間的限制，隨時(shí)隨地只要一臺(tái)電腦，一個(gè)開發(fā)板就可以。

4.3 案例教學(xué)模式

在實(shí)際教學(xué)中，首先從基本知識(shí)和技能入手，讓學(xué)生完成一些要求較低的基礎(chǔ)項(xiàng)目設(shè)計(jì)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

單片機(jī)課程的教學(xué)方法可以歸結(jié)為理論結(jié)合實(shí)踐,通過將案例的設(shè)計(jì)過程貫穿于整個(gè)教學(xué)過程,并改進(jìn)教學(xué)方法，使學(xué)生對單片機(jī)技術(shù)有了一個(gè)完整的認(rèn)識(shí)。采用案例式教學(xué)后，對于每一個(gè)案例，學(xué)生都必須親自置身于小組中參與討論，得出結(jié)論或編寫出程序，經(jīng)過多次反復(fù)地訓(xùn)練，學(xué)生在一種輕松的環(huán)境中慢慢地掌握了單片機(jī)的基本原理、指令系統(tǒng)及編程方法。有一部分學(xué)生已初步具備了單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力。

4.4 交互式 教 學(xué)［5］

利用班級QQ 群作為課程論壇，將課程的學(xué)習(xí)指導(dǎo)、試題庫、多媒體課件、視頻教程等教學(xué)輔助資料全部放在群共享里。學(xué)生可在課余時(shí)間上網(wǎng)，進(jìn)行自學(xué)或提出疑問，教師在網(wǎng)上進(jìn)行答疑，實(shí)現(xiàn)師生交互式教學(xué)與學(xué)習(xí)。

5 考核方式改革

單片機(jī)技術(shù)課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，課程的考核如果僅僅依靠試卷考核的方式根本不能滿足教學(xué)的要求[5]。于是，我們將該課程的考核方式進(jìn)行了改革，將課程的考試分成二大模塊，即形成性考核與期末考核相結(jié)合的方式。學(xué)生期末的試卷成績占總成績的50%左右。形考主要包括任務(wù)完成情況及平時(shí)表現(xiàn)，平時(shí)表現(xiàn)主要有出勤、提問、紀(jì)律、作業(yè)等。

6 小結(jié)

實(shí)踐證明該教學(xué)方法對單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用這門課的教學(xué)效果的改善是明顯的。但需注意以下幾點(diǎn)：1）案例確立要恰當(dāng)，要針對學(xué)生的實(shí)際情況，由淺入深地把知識(shí)和技能滲透到案例中；2）實(shí)施中教師指導(dǎo)要恰到好處，教師的指導(dǎo)應(yīng)是啟發(fā)性，非正面、非全面的提示性指導(dǎo)；3）評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)要合理，評價(jià)過程中要注重師生共同討論項(xiàng)目工作中出現(xiàn)的問題，找出造成結(jié)果差異的原因；4）調(diào)動(dòng)每個(gè)學(xué)生參與的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的成就感。

［1］張光會(huì)，余晃晶.單片機(jī)原理及應(yīng)用課程教字改革亥踐與探索[J].科技信息，2012，28.

［2］陳峰.五年制高職單片機(jī)教學(xué)的實(shí)踐與思考[J].軟件，2012，33（07）.

［3］葉俊明.基于“學(xué)生為主，教師為輔”的單片機(jī)高職教學(xué)方法探索[J].計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用，2012(17).

［4］王娟.Proteus 軟件在單片機(jī)專題實(shí)訓(xùn)中的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室研究與探索[J].2012，8.

［5］劉曉莉，張燕玲.高職教育單片機(jī)技術(shù)課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].教育與職業(yè)，2012，9 下(27).