“教、學(xué)、做”教學(xué)模式在單片機(jī)理論教學(xué)中應(yīng)用的探討

黃雅婷

摘 要：本文通過(guò)剖析中職院校單片機(jī)理論課程難教、難學(xué)的教學(xué)現(xiàn)狀，針對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)方法在單片機(jī)理論教學(xué)中的弊端，探討了一體化教學(xué)模式中的“教、學(xué)、做”在單片機(jī)理論教學(xué)中的應(yīng)用的方法。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī) 理論教學(xué) “教、學(xué)、做”教學(xué)模式

單片機(jī)（single chip microcomputer）是將CPU、RAM、ROM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器以及輸入輸出接口電路等構(gòu)成一臺(tái)計(jì)算機(jī)所必需的基本部件，集成到一塊集成電路芯片上。 單片機(jī)技術(shù)是當(dāng)今電子信息、自動(dòng)化領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的一門(mén)技術(shù)，它已經(jīng)深入到儀器儀表智能化、機(jī)電一體化、家電自動(dòng)化等各個(gè)領(lǐng)域。為適應(yīng)市場(chǎng)和企業(yè)發(fā)展的需求，更好地培養(yǎng)人才，目前單片機(jī)課程已在各中、高職院校的電子、電氣、自動(dòng)化、機(jī)電一體化等專(zhuān)業(yè)設(shè)為一門(mén)專(zhuān)業(yè)課程。

一、中職院校單片機(jī)理論課程教學(xué)現(xiàn)狀及剖析

對(duì)于中職電類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，單片機(jī)課程是一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)課，學(xué)好單片機(jī)課程可以為將來(lái)的就業(yè)奠定良好的基礎(chǔ)。筆者從事單片機(jī)理論教學(xué)幾年的過(guò)程中，學(xué)生普遍反映這是一門(mén)專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)、難消化、難理解并且枯燥乏味的課程，筆者也體會(huì)到單片機(jī)理論課在中職院校是一門(mén)難學(xué)、難教的課程，這就是中職院校單片機(jī)理論課程教學(xué)的現(xiàn)狀。

1.單片機(jī)課程難學(xué)的現(xiàn)狀

單片機(jī)課程之所以難學(xué)，是因?yàn)樵撜n程本身具有較強(qiáng)的綜合性和實(shí)踐性。同時(shí)，它的許多原理、算法與人們的日常習(xí)慣迥然不同。對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，該課程是一門(mén)全新的課程，它眾多的原理、概念、術(shù)語(yǔ)都是全新的，不用說(shuō)理解，光是記住它們，都要費(fèi)一番工夫。其次，單片機(jī)理論教學(xué)基本按照書(shū)本的目錄來(lái)安排教學(xué)進(jìn)度：以單片機(jī)的結(jié)構(gòu)為主線(xiàn)，先講單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)和原理，然后講指令系統(tǒng)、單片機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)、單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展和各種外圍器件的應(yīng)用，最后講一些實(shí)例。這種先理論后實(shí)例的教學(xué)安排，使許多學(xué)生學(xué)完單片機(jī)之后仍不知道單片機(jī)長(zhǎng)什么樣，更不用說(shuō)有什么用途，因此造成學(xué)生缺乏感性認(rèn)識(shí)。

2.單片機(jī)課程難教的現(xiàn)狀

教師覺(jué)得單片機(jī)課程難教，一方面是因?yàn)樵撜n程整合性不高，硬件、軟件分開(kāi)講解，講到實(shí)例時(shí)才把硬件和軟件連在一起，學(xué)生上課互動(dòng)較差。另一方面，中職院校的大部分學(xué)生理論學(xué)習(xí)熱情不高，學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確，學(xué)習(xí)效率低。他們更注重的是實(shí)踐能力和動(dòng)手能力的培養(yǎng)。該課程無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，例如講解指令時(shí)，111條匯編指令就令他們產(chǎn)生畏懼，更不要提C語(yǔ)言編程了。如此，導(dǎo)致上課認(rèn)真聽(tīng)講的學(xué)生很少，教師的上課熱情也逐漸減退。

目前的單片機(jī)理論教學(xué)基于傳統(tǒng)的教學(xué)模式：教師一味地灌輸知識(shí)，而忽略學(xué)生的興趣。教師口授、板書(shū)，學(xué)生耳聽(tīng)、筆記，整個(gè)教學(xué)活動(dòng)和教學(xué)結(jié)構(gòu)都是以教師為中心。這樣的教學(xué)模式不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，忽視了學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體性，壓抑和阻礙了學(xué)生的個(gè)性發(fā)展。

二、“教、學(xué)、做”在單片機(jī)理論教學(xué)中的應(yīng)用

“教、學(xué)、做”的教學(xué)模式源于一體化的教學(xué)模式，是教、學(xué)、做相結(jié)合，理論與實(shí)踐相融合，以任務(wù)為主線(xiàn)、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)模式。教師在該模式下起的是組織、引導(dǎo)作用，學(xué)生才是真正的主體，學(xué)生通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)資源的積極主動(dòng)應(yīng)用，自行探索和互動(dòng)學(xué)習(xí)。

“教、學(xué)、做”的教學(xué)模式一般用于一體化的教學(xué)過(guò)程中，但由于單片機(jī)理論教學(xué)的特殊性，同時(shí)針對(duì)中職學(xué)生理論基礎(chǔ)雖較差，但實(shí)踐能力、動(dòng)手能力較強(qiáng)的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，可以把“教、學(xué)、做”的一體化教學(xué)模式應(yīng)用到單片機(jī)的理論教學(xué)中。

1.多媒體和網(wǎng)絡(luò)資源在“教、學(xué)、做”的單片機(jī)理論教學(xué)中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)一般是先講授單片機(jī)的硬件部分、指令、編程，這樣的教學(xué)會(huì)導(dǎo)致學(xué)生望而卻步。為更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，整個(gè)教學(xué)過(guò)程可以廣泛利用多媒體和網(wǎng)絡(luò)資源。

在單片機(jī)教學(xué)的初期，可以利用多媒體進(jìn)行教學(xué)，把做好的簡(jiǎn)單的單片機(jī)試驗(yàn)，利用多媒體展示在學(xué)生面前，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣;同時(shí)利用網(wǎng)絡(luò)資源，讓學(xué)生自行查閱關(guān)于單片機(jī)的相關(guān)知識(shí)，為理論教學(xué)打好基礎(chǔ)。

在單片機(jī)教學(xué)的中期，可以實(shí)施循序漸進(jìn)的任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)。在每一個(gè)任務(wù)中，利用多媒體和網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)設(shè)情境，引入課題，并提出適當(dāng)難度的問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率，此為“教”與“學(xué)”;在每個(gè)任務(wù)中，學(xué)生都是學(xué)習(xí)主體，可以相互討論，請(qǐng)教老師，同時(shí)利用網(wǎng)絡(luò)資源，多方面、多途徑地解決學(xué)習(xí)中的問(wèn)題，此為“學(xué)”與“做”。

在單片機(jī)教學(xué)的后期，學(xué)生根據(jù)教師給定的任務(wù)進(jìn)行設(shè)計(jì)電路、編程以及調(diào)試。設(shè)計(jì)電路可以有多種方法，教師可以利用多媒體給出參考電路圖，學(xué)生可以利用網(wǎng)絡(luò)資源改進(jìn)、豐富或者自行設(shè)計(jì)電路圖。編程和調(diào)試的過(guò)程亦可以請(qǐng)教老師或者利用網(wǎng)絡(luò)資源。

2.Protues在“教、學(xué)、做”的單片機(jī)理論教學(xué)中的應(yīng)用

筆者在單片機(jī)理論教學(xué)的幾年中發(fā)現(xiàn)，如果純粹是理論教學(xué)，學(xué)生一開(kāi)始對(duì)單片機(jī)充滿(mǎn)新奇感，但是隨著硬件知識(shí)和指令的介紹而沒(méi)有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的引進(jìn)，學(xué)生就會(huì)覺(jué)得枯燥乏味，繼而缺乏了學(xué)習(xí)的興趣。所以邊教、邊學(xué)、邊做的教學(xué)方法是可行的。

在“教、學(xué)、做”的單片機(jī)理論教學(xué)中，“做”的模塊如果引入真正的試驗(yàn)項(xiàng)目，進(jìn)行焊接、調(diào)試，一來(lái)不適應(yīng)理論教學(xué)的教學(xué)進(jìn)度，二來(lái)本身單片機(jī)教學(xué)在中職學(xué)校中的一體化教學(xué)還沒(méi)有全部展開(kāi)，這樣理論教學(xué)就和實(shí)驗(yàn)教學(xué)有所沖突。理論教學(xué)的宗旨在于理解單片機(jī)的理論，為實(shí)訓(xùn)課程打下基礎(chǔ)。基于以上種種，在課堂中引入Protues是再適合不過(guò)的。

Protues是英國(guó)Labcenter公司研發(fā)的多功能EDA，特別適合單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真。將Protues仿真演示教學(xué)引入課堂教學(xué)后，其接近實(shí)際的動(dòng)態(tài)演示激發(fā)了學(xué)生的興趣、提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。將Protues引入單片機(jī)理論教學(xué)中，學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)和仿真，編程調(diào)試，很多重點(diǎn)、難點(diǎn)在學(xué)生的實(shí)踐中得到解決，同時(shí)學(xué)生的編程能力也得到提高，對(duì)本課程理解更加深刻。

在“教、學(xué)、做”的單片機(jī)理論教學(xué)中引入Protues，學(xué)生有較多機(jī)會(huì)將專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)與實(shí)際反復(fù)對(duì)照、加深理解，主動(dòng)構(gòu)建自我的知識(shí)體系，心智技能形成較快。

三、小結(jié)

單片機(jī)的理論教學(xué)課程是一門(mén)難學(xué)、難教的課程，綜合性強(qiáng)。把“教、學(xué)、做”的一體化教學(xué)模式應(yīng)用到理論教學(xué)中，利用多媒體和網(wǎng)絡(luò)資源，并利用Protues仿真軟件，將教學(xué)與實(shí)踐緊密結(jié)合起來(lái)，技能操作訓(xùn)練與專(zhuān)業(yè)理論相對(duì)應(yīng)，緊密銜接，實(shí)現(xiàn)了理論與實(shí)踐的密切結(jié)合，理性與感性認(rèn)識(shí)同步上升。在教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生邊學(xué)邊做的教學(xué)模式，既提高了課堂效率，又得到了學(xué)生的好評(píng)。

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（作者單位：蘇州技師學(xué)院）