理實(shí)一體化教學(xué)模式在單片機(jī)原理與應(yīng)用課程教學(xué)中的應(yīng)用

劉昆山

摘 要：本文闡述了理論與實(shí)踐一體化教學(xué)模式在單片機(jī)原理與應(yīng)用課程中的應(yīng)用，介紹了以萬(wàn)能板為載體設(shè)計(jì)硬件電路的理論與實(shí)踐一體化項(xiàng)目教學(xué)以及項(xiàng)目實(shí)施具體步驟、項(xiàng)目教學(xué)過(guò)程中的關(guān)鍵點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)原理與應(yīng)用 理實(shí)一體化教學(xué)模式 項(xiàng)目教學(xué)

一、實(shí)施以萬(wàn)能板為載體設(shè)計(jì)單片機(jī)硬件電路理實(shí)一體化項(xiàng)目教學(xué)

傳統(tǒng)的理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)是在不同的時(shí)間和不同的地點(diǎn)由不同的教師分別進(jìn)行的。由于教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)任務(wù)不同，教學(xué)組織形式分離，因此容易造成理論教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容脫節(jié)，降低學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，增加教學(xué)難度，直接影響到人才培養(yǎng)的質(zhì)量。

單片機(jī)原理與應(yīng)用是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的應(yīng)用性課程，在電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中應(yīng)用非常廣泛，并需要硬件電路開(kāi)發(fā)與軟件程序設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行。如果只進(jìn)行理論教學(xué)而不進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)，則教學(xué)效果不理想;如果只進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)而不進(jìn)行理論教學(xué)，教學(xué)效果也不明顯，因此學(xué)好單片機(jī)技術(shù)必須是理論、實(shí)踐“兩條腿走路”，缺一不可。理論知識(shí)的學(xué)習(xí)可以通過(guò)聽(tīng)課、看書(shū)、看視頻教程等方式進(jìn)行，實(shí)踐技能就必須親自動(dòng)手操作。

為了能更好地培養(yǎng)現(xiàn)代生產(chǎn)企業(yè)需求的單片機(jī)技術(shù)人才，根據(jù)筆者學(xué)院多年來(lái)對(duì)用人單位的跟蹤反饋，以及多種教學(xué)模式的比較、實(shí)踐，筆者主張?jiān)趩纹瑱C(jī)原理與應(yīng)用課程中實(shí)施理論與實(shí)踐一體化教學(xué)模式，即把理論與實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，理論融入到實(shí)踐中，學(xué)一個(gè)知識(shí)點(diǎn)、做一次產(chǎn)品、編一次程序、總結(jié)一次學(xué)習(xí)成果，真正做到“邊學(xué)邊做”。

在項(xiàng)目教學(xué)環(huán)節(jié)采用萬(wàn)能板設(shè)計(jì)與制作單片機(jī)產(chǎn)品，這種項(xiàng)目教學(xué)方法，不僅能鍛煉學(xué)生的焊接技術(shù)，同時(shí)還能提高學(xué)生識(shí)讀單片機(jī)硬件電路圖的能力，更重要的是能讓學(xué)生掌握單片機(jī)開(kāi)發(fā)的基本步驟，提高軟硬件的編程與設(shè)計(jì)能力，為日后開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

二、實(shí)施單片機(jī)理實(shí)一體化教學(xué)的項(xiàng)目設(shè)計(jì)

為了實(shí)現(xiàn)統(tǒng)籌單片機(jī)原理與應(yīng)用課程的知識(shí)目標(biāo)和能力目標(biāo)，筆者將整個(gè)課程重新整合為由易到難的具有連貫性的教學(xué)項(xiàng)目。每個(gè)教學(xué)項(xiàng)目包含了必需的理論知識(shí)和崗位能力需要的實(shí)踐技能，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)，把理論知識(shí)和實(shí)踐技能滲透到教學(xué)項(xiàng)目的每個(gè)環(huán)節(jié)中。按照這個(gè)教學(xué)思路，設(shè)計(jì)了三個(gè)教學(xué)項(xiàng)目，項(xiàng)目中包含了三個(gè)硬件電路和100個(gè)程序范例。

1.項(xiàng)目一：?jiǎn)纹瑱C(jī)最小系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)與制作

單片機(jī)最小系統(tǒng)，是指滿足單片機(jī)的工作條件，可以正常工作的單片機(jī)系統(tǒng)。

該項(xiàng)目的學(xué)習(xí)目的是掌握單片機(jī)入門(mén)基礎(chǔ)知識(shí)和單片機(jī)的引腳功能，掌握單片機(jī)延時(shí)程序的多種編寫(xiě)方法，掌握單片機(jī)開(kāi)發(fā)的基本步驟和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，掌握單片機(jī)簡(jiǎn)單程序編輯、編譯、在線下載等基本步驟。掌握單片機(jī)開(kāi)發(fā)軟件Keil uVision4和ISP在線編程軟件progisp的使用方法。

2.項(xiàng)目二：基于單片機(jī)控制的十六路LED霓虹燈設(shè)計(jì)與制作

霓虹燈廣泛應(yīng)用于商店廣告牌、城市美化等場(chǎng)所，采用單片機(jī)控制的霓虹燈，顯示花樣隨程序的改變而改變，樣式千變?nèi)f化，深受商家和居民的喜愛(ài)。

該項(xiàng)目的學(xué)習(xí)目的是掌握單片機(jī)P0、P1、P2、P3口作為輸入輸出口的使用方法，掌握單片機(jī)鍵盤(pán)的工作原理及使用方法，掌握單片機(jī)C語(yǔ)言源程序的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、標(biāo)志符與關(guān)鍵子、數(shù)據(jù)類型與運(yùn)算符、C語(yǔ)言的語(yǔ)句、數(shù)組、指針、函數(shù)等用法。

3.項(xiàng)目三：基于單片機(jī)控制的紅外二極管感應(yīng)計(jì)數(shù)報(bào)警器

紅外二極管感應(yīng)計(jì)數(shù)報(bào)警器可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)用手經(jīng)過(guò)紅外發(fā)射管和紅外接收管時(shí)，蜂鳴器發(fā)聲、二位數(shù)碼管數(shù)字加1的功能，其靈敏度非常高。該電路設(shè)計(jì)思路來(lái)源于企業(yè)商品自動(dòng)計(jì)數(shù)器的應(yīng)用實(shí)例，當(dāng)有商品從傳送帶上經(jīng)過(guò)感應(yīng)器前，計(jì)數(shù)器加1，并發(fā)出提示聲。該電路在現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用廣泛，可以作為單片機(jī)設(shè)計(jì)人員的基本電路模塊。

該項(xiàng)目的學(xué)習(xí)目的是掌握單片機(jī)的定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、中斷及接口技術(shù)，掌握LED數(shù)碼管的工作原理和接口電路，能綜合運(yùn)用模擬電路、數(shù)字電路、傳感器等基礎(chǔ)知識(shí)設(shè)計(jì)與制作比較復(fù)雜的作品。

三、組織實(shí)施單片機(jī)理實(shí)一體化教學(xué)的關(guān)鍵點(diǎn)

1.前期準(zhǔn)備是組織教學(xué)的起點(diǎn)

在教學(xué)準(zhǔn)備階段，推薦購(gòu)買單片機(jī)制作常用工具和用萬(wàn)能板設(shè)計(jì)的單片機(jī)學(xué)習(xí)套件。

2.課堂管理是組織教學(xué)的難點(diǎn)

由于學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力、接受能力差異較大，教師要有針對(duì)性地將學(xué)習(xí)動(dòng)力、接受能力較強(qiáng)的學(xué)生與學(xué)習(xí)動(dòng)力、接受能力較弱的學(xué)生組成一個(gè)小組，同時(shí)指定一個(gè)小組長(zhǎng)，協(xié)助教師進(jìn)行課堂管理。

3.教師現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指導(dǎo)是組織教學(xué)的重點(diǎn)

當(dāng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作的時(shí)候，教師一定要巡視，及時(shí)解決學(xué)生遇到的困難，批評(píng)教育個(gè)別不遵守紀(jì)律的學(xué)生，要求其加強(qiáng)組織性和紀(jì)律性。

4.項(xiàng)目報(bào)告是組織教學(xué)的落腳點(diǎn)

在每完成一個(gè)項(xiàng)目時(shí)，要求學(xué)生按規(guī)定格式完成項(xiàng)目報(bào)告，教師可以通過(guò)學(xué)生的項(xiàng)目報(bào)告進(jìn)一步了解學(xué)生掌握知識(shí)的程度，同時(shí)也了解自己的教學(xué)情況，以便調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法。

（作者單位：江西省冶金技師學(xué)院）