單片機(jī)的體驗(yàn)式學(xué)習(xí)課程教學(xué)探索

摘要：本文探討對(duì)單片機(jī)課程教學(xué)進(jìn)行改革，提出單片機(jī)的體驗(yàn)式教學(xué)方法，通過(guò)對(duì)課程內(nèi)容的規(guī)劃梳理，加大課程實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，結(jié)合課程教學(xué)進(jìn)度，利用教學(xué)開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)板安排實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)從元器件的組裝焊接到編程調(diào)試完成，提升了同學(xué)對(duì)課程學(xué)習(xí)的興趣，加深了同學(xué)對(duì)課程內(nèi)容的理解，促進(jìn)單片機(jī)教學(xué)效果的提高。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；體驗(yàn)式；實(shí)踐性

單片機(jī)課程是機(jī)電類專業(yè)的主干專業(yè)課程，據(jù)統(tǒng)計(jì)這些專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題中有30%以上的課題與單片機(jī)內(nèi)容相關(guān)，由此也可反映出單片機(jī)課程在專業(yè)課程中所處的地位。

在以往的單片機(jī)課程教學(xué)中，學(xué)生普遍感到這門(mén)課內(nèi)容枯燥，抽象，摸不著頭緒，感覺(jué)比較難學(xué)，分析其原因與教師在教學(xué)過(guò)程中沒(méi)能針對(duì)課程的性質(zhì)，采取有效的數(shù)學(xué)手段和方法有很大的關(guān)系。

單片機(jī)課程是一門(mén)應(yīng)用性、實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，如果仍采用傳統(tǒng)的單一的課堂教學(xué)加簡(jiǎn)單的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，則學(xué)生參與度不高，不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生也不可能真正理解并掌握課程內(nèi)容，既然單片機(jī)課程的實(shí)踐性強(qiáng)，那就從實(shí)踐入手，精心設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生一步步進(jìn)入到課程內(nèi)容中來(lái)，在實(shí)踐中學(xué)，在體驗(yàn)中理解，從而提高課程的教學(xué)效果。

1 體驗(yàn)式教學(xué)方法設(shè)計(jì)

根據(jù)單片機(jī)課程教學(xué)大綱的要求，重新整合課程內(nèi)容，放棄以往教學(xué)進(jìn)程安排，加大實(shí)踐環(huán)節(jié)的設(shè)置，特別是改變以往實(shí)驗(yàn)教學(xué)在試驗(yàn)箱上做驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的方法，結(jié)合課程內(nèi)容及課時(shí)安排，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)專門(mén)的實(shí)驗(yàn)板，課程實(shí)驗(yàn)從實(shí)驗(yàn)硬件電路的組裝焊接開(kāi)始，結(jié)合課程內(nèi)容的進(jìn)展，設(shè)置對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，課程內(nèi)容進(jìn)行到哪部分，硬件電路就組裝到哪部分，同時(shí)進(jìn)行相應(yīng)部分的軟件設(shè)計(jì)。

課程講授內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)方案之一：

課程當(dāng)前進(jìn)度：I/O口應(yīng)用及擴(kuò)展。課堂教學(xué)已完成單片機(jī)IO口構(gòu)成及應(yīng)用介紹。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排：本實(shí)驗(yàn)完成利用3個(gè)IO口驅(qū)動(dòng)2個(gè)LED發(fā)光二極管及蜂鳴器的硬件電路焊接組裝及編程。具體步驟：

（1）按照原理圖（如圖）完成相關(guān)器件的焊接。

（2）編程實(shí)現(xiàn)D1D2閃動(dòng)，BB發(fā)聲。

課程講授內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)方案之二：

課程進(jìn)度：鍵盤(pán)構(gòu)成及應(yīng)用。課堂教學(xué)已完成按鍵擴(kuò)展方法及應(yīng)用介紹。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排：本實(shí)驗(yàn)完成4個(gè)獨(dú)立式按鍵的硬件電路的焊接組裝及編程。具體步驟：

（1）按照原理圖（包含有按鍵擴(kuò)展部分）完成按鍵擴(kuò)展器件的焊接（在前面的電路里擴(kuò)展4個(gè)獨(dú)立式按鍵）。

（2）編程實(shí)現(xiàn)通過(guò)按鍵對(duì)單片機(jī)的控制（改變LED點(diǎn)亮方式或LED數(shù)碼顯示器內(nèi)容）。

按上述原則，課程安排了10個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，每個(gè)實(shí)驗(yàn)有與本次實(shí)驗(yàn)相關(guān)的硬件元器件的焊接組裝，目的就是讓學(xué)生熟悉硬件電路，改變過(guò)去面對(duì)試驗(yàn)箱學(xué)生基本不清楚用了哪些元件的弊端，而每次實(shí)驗(yàn)需要焊接的元件不多，有的實(shí)驗(yàn)可能只需焊接3-4個(gè)元件，這樣也間接影響到學(xué)生，讓學(xué)生感覺(jué)到單片機(jī)控制電路也并不是很復(fù)雜難以掌握，當(dāng)課程結(jié)束時(shí)一個(gè)完整的開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)板呈現(xiàn)在學(xué)生時(shí)，學(xué)生也會(huì)有一定的成就感。

通過(guò)這樣對(duì)實(shí)踐實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，提升了同學(xué)對(duì)課程學(xué)習(xí)的興趣，拉近了同學(xué)與單片機(jī)這樣枯燥內(nèi)容的距離，加深了同學(xué)對(duì)課程內(nèi)容的理解，促進(jìn)單片機(jī)教學(xué)效果的提高。

2 體驗(yàn)式教學(xué)效果分析

單片機(jī)課程在專業(yè)設(shè)置的課程中占有很重要的地位，無(wú)論是在畢業(yè)設(shè)計(jì)還是各類設(shè)計(jì)競(jìng)賽，以及學(xué)生的將來(lái)就業(yè)中單片機(jī)知識(shí)都有很廣泛的應(yīng)用，因此，提高單片機(jī)課程的教學(xué)效果，也改變以往單片機(jī)課程不及格率較高問(wèn)題，讓學(xué)生通過(guò)課程的學(xué)習(xí)掌握基本的單片機(jī)知識(shí)和基本的開(kāi)發(fā)方法是非常必要的。

對(duì)單片機(jī)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的改革，是改變和提高單片機(jī)教學(xué)效果的有效途徑之一。對(duì)相關(guān)班級(jí)采用這種體驗(yàn)式教學(xué)方法后進(jìn)行的問(wèn)卷顯示，學(xué)生對(duì)這個(gè)改革是非常歡迎的。

參與問(wèn)卷學(xué)生人數(shù)55人，以下是問(wèn)卷中的2個(gè)問(wèn)題統(tǒng)計(jì)：

（1）本課程的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)對(duì)你的單片機(jī)學(xué)習(xí)幫助如何？

A作用不大，不如理論教學(xué)；（0）

B有一定幫助；（7）

C幫助很大，通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握了很多；（48）

（2）你覺(jué)得安排的實(shí)驗(yàn)課時(shí)數(shù)如何？

A課時(shí)偏少； （9）

B課時(shí)適中； （44）

C課時(shí)偏多； （2）

問(wèn)卷共設(shè)置了15個(gè)問(wèn)題，通過(guò)統(tǒng)計(jì)看，學(xué)生普遍對(duì)這樣的教學(xué)方式是歡迎的，教學(xué)過(guò)程中也可以體會(huì)到學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性是很高的，對(duì)于課程的學(xué)習(xí)興趣也是濃厚的，期末考試的優(yōu)良及及格率也有顯著的提升。

3 結(jié)語(yǔ)

在有限的教學(xué)時(shí)間里，如何能帶領(lǐng)學(xué)生盡快進(jìn)入課程內(nèi)容，盡快建立起對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣，是提高教學(xué)效果的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，特別是對(duì)于單片機(jī)課程這樣實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，如果不能將學(xué)生盡快引導(dǎo)到課程內(nèi)容中來(lái)，哪些枯燥抽象的理論概念就會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生一種莫名的抵觸，便會(huì)給課程蓋上難學(xué)難掌握的圖章，這樣的結(jié)果就是一種被動(dòng)的學(xué)應(yīng)付考試的學(xué)，自然不會(huì)有好的學(xué)習(xí)效果。讓學(xué)生從體驗(yàn)入手，結(jié)合課程內(nèi)容進(jìn)度安排實(shí)驗(yàn)，每一個(gè)實(shí)驗(yàn)從硬件設(shè)計(jì)開(kāi)始，經(jīng)過(guò)元件的焊接組裝，軟件的編程調(diào)試并成功運(yùn)行而完成。這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)，能使學(xué)生更貼近實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程，也必定會(huì)促進(jìn)學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的掌握。

參考文獻(xiàn)：

[1]牛分中，宋風(fēng)娟.高校單片機(jī)課程實(shí)踐教學(xué)的改革與探討.教育與職業(yè)，2008（21）.

[2]李國(guó)興，牛雪娟.單片機(jī)基礎(chǔ)與應(yīng)用.浙江大學(xué)出版社，2013.

通訊作者：李國(guó)興（1961-），男，副教授。