應(yīng)用型本科教育模式下微機(jī)原理教學(xué)方法探索與實(shí)踐

王前　邢曉芳

摘要：以微機(jī)原理及應(yīng)用課程為例，以應(yīng)用型本科教育教學(xué)目標(biāo)為指導(dǎo)原則，結(jié)合探究式教學(xué)方法，從授課內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)、學(xué)情分析、教學(xué)流程和教學(xué)反思六方面進(jìn)行講課設(shè)計(jì)，為應(yīng)用型人才的培養(yǎng)提供了一種方法和思路。

關(guān)鍵詞：微機(jī)原理及應(yīng)用 應(yīng)用型本科教育 探究式

【中圖分類號】G642.4

應(yīng)用型本科教育是一種面向生產(chǎn)，以培養(yǎng)素質(zhì)和能力協(xié)調(diào)全面發(fā)展的一種新的教育模式，這種教育逐漸向大眾化教育轉(zhuǎn)變，主要實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。隨著教育研究的發(fā)展，各種教育方法層出不窮。探究式學(xué)習(xí)是指從學(xué)科領(lǐng)域或現(xiàn)實(shí)生活中選擇和確立主題，在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)類似于學(xué)術(shù)研究的情境，學(xué)生通過獨(dú)立自主地發(fā)現(xiàn)問題、實(shí)驗(yàn)、操作、調(diào)查、收集與處理信息、表達(dá)與交流等探索活動，獲得知識，培養(yǎng)能力，特別是發(fā)展探索精神與創(chuàng)新能力。一下將以微機(jī)原理及應(yīng)用課程為例進(jìn)行講課設(shè)計(jì)。

一、授課內(nèi)容

通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握單片機(jī)的功能結(jié)構(gòu)、工作原理、編程技術(shù)和接口技術(shù)，為學(xué)生能夠運(yùn)用單片機(jī)技術(shù)解決實(shí)際問題打下基礎(chǔ)。明確本節(jié)課的內(nèi)容是定時(shí)/計(jì)數(shù)器，說明這節(jié)課有三個(gè)特點(diǎn)：

1、定時(shí)/計(jì)數(shù)器作為單片機(jī)的內(nèi)部資源，在協(xié)調(diào)其他內(nèi)部硬件的基礎(chǔ)上，可以擴(kuò)展為波特率發(fā)生器、基準(zhǔn)時(shí)間發(fā)生器、看門狗等應(yīng)用程序。

2、利用定時(shí)/計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)程序設(shè)計(jì)的過程中還要用到之前所學(xué)的指令系統(tǒng)以及編程技術(shù)等，對于以往的學(xué)習(xí)是一種很好的再熟悉、再應(yīng)用過程。

3、本節(jié)課對于后面章節(jié)中鍵盤、LED等擴(kuò)展技術(shù)的應(yīng)用，也起到很好的知識鋪墊效果。

因此，本節(jié)內(nèi)容無論對于擴(kuò)展單片機(jī)應(yīng)用，還是對所學(xué)內(nèi)容的實(shí)踐都有著重要的意義。

二、教學(xué)目標(biāo)

根據(jù)本節(jié)內(nèi)容在整個(gè)教學(xué)過程中所處的地位，制定本節(jié)課的教學(xué)總目標(biāo)是：掌握定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作原理，為應(yīng)用程序設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。通過課堂學(xué)習(xí)和實(shí)例演練應(yīng)完成如下目標(biāo)：

1、了解定時(shí)/計(jì)數(shù)器的功能

2、理解并掌握什么是定時(shí)方式 ？什么是計(jì)數(shù)方式？

3、理解并掌握定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式寄存器和控制寄存器的使用方法。

三、教學(xué)重點(diǎn)和教學(xué)難點(diǎn)

通常計(jì)數(shù)器和定時(shí)器都被設(shè)計(jì)成一個(gè)部件，計(jì)數(shù)是對計(jì)數(shù)脈沖計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)脈沖的周期一定時(shí)，計(jì)數(shù)器就作為定時(shí)器使用。由于定時(shí)/計(jì)數(shù)器本身設(shè)計(jì)的獨(dú)特性與巧妙性，所以其使用過程中具有一定的復(fù)雜性和多變性，因此本課的重點(diǎn)將是理解掌握什么是定時(shí)方式，什么是計(jì)數(shù)方式，這將對定時(shí)/計(jì)數(shù)器的靈活運(yùn)用起到關(guān)鍵性的作用。

由于定時(shí)和計(jì)數(shù)兩種工作方式的實(shí)現(xiàn)主要是依賴于相關(guān)特殊功能寄存器的設(shè)置，在使用過程中要嚴(yán)格遵循相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，所以對學(xué)生的知識概念掌握能力以及邏輯思維能力都有一定的要求。因此本課程的難點(diǎn)將是掌握工作方式寄存器和控制寄存器的使用方法。

四、學(xué)情分析

以上分析了本節(jié)內(nèi)容在本課程中的地位與作用，據(jù)此制定了教學(xué)目標(biāo)，并對教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行了分析。以下將以學(xué)生為主體，從學(xué)生的已知、未知、能知、想知和怎么知等五個(gè)角度來分析，制定教學(xué)過程。

學(xué)生已通過電工電子技術(shù)等課程的學(xué)習(xí)，了解了一些外圍電路的分析與設(shè)計(jì)，并通過本課程前面章節(jié)的學(xué)習(xí)掌握了單片機(jī)硬件資源及編程方法；而學(xué)生對于如何使用定時(shí)計(jì)數(shù)器卻是首次接觸；通過本節(jié)課學(xué)習(xí)以及實(shí)例操作，其基本應(yīng)用方法與技巧將得以掌握；以更復(fù)雜的應(yīng)用程序作為引導(dǎo)，將使學(xué)生產(chǎn)生進(jìn)一步自主學(xué)習(xí)的動力；因此本節(jié)課將利用多媒體，通過“基于問題解決”的探究式教學(xué)思路來展開課堂教學(xué)。

五、教學(xué)流程

課堂教學(xué)流程將通過以下6個(gè)方面開展：

1、導(dǎo)入本課內(nèi)容，引出本節(jié)課題

通過舉例日常生活中的紅綠燈時(shí)序控制以及工業(yè)控制過程中的產(chǎn)品計(jì)數(shù)器，定時(shí)掃描等引入定時(shí)/計(jì)數(shù)器，并據(jù)此講解定時(shí)計(jì)數(shù)器常見的四個(gè)功能：定時(shí)操作功能；計(jì)數(shù)操作功能；定時(shí)輸出功能；看門狗功能。

2、明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)難點(diǎn)

通過課程引入，此時(shí)已經(jīng)激發(fā)了學(xué)生的求知欲，趁熱打鐵，明確本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)，并強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中加以注意。

3、基于問題解決，用探究法教學(xué)

由于本課程應(yīng)用性較強(qiáng)，適于將教學(xué)內(nèi)容逐條化為相關(guān)問題，以探究問題解決方式的思路開展教學(xué)，以達(dá)到學(xué)生掌握知識的目的。本節(jié)課內(nèi)容可以總結(jié)為解決如下3個(gè)問題：

① 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)是什么？

② 什么是定時(shí)方式？什么是計(jì)數(shù)模式？

③ 怎么設(shè)置方式和控制寄存器？

4、總結(jié)對比拓展，教以觸類旁通

在內(nèi)容講授的同時(shí)啟發(fā)學(xué)生多總結(jié)、多對比、利用類型相似知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)方法完成本次內(nèi)容的學(xué)習(xí)，或者利用本次內(nèi)容學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)方法來完成相似知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)。因?yàn)槲覀兘虒W(xué)的目的不僅僅是授之以魚，更重要的是授之以漁。例如本節(jié)課中可以啟發(fā)學(xué)生借鑒中斷控制的學(xué)習(xí)方法來掌握控制寄存器的使用，也可以引導(dǎo)學(xué)生利用本課的學(xué)習(xí)方法達(dá)到串口通信控制內(nèi)容的自學(xué)。

5、提問釋疑結(jié)合、即時(shí)掌握學(xué)情

對于知識點(diǎn)的講解，要通過提問、觀察等方式來掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，尤其是在講解完一個(gè)實(shí)例時(shí)，要讓學(xué)生獨(dú)立完成一個(gè)相似的實(shí)例。這不僅是一個(gè)檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果的方法，對于掌握了的學(xué)生是一種認(rèn)可，對于沒有掌握的學(xué)生是一種敦促。例如本課在講解完例題1后，將改變初始條件，讓學(xué)生重新完成，以檢驗(yàn)學(xué)生的掌握情況。

6、檢驗(yàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)，做好課堂總結(jié)

依照學(xué)習(xí)目標(biāo)，進(jìn)行逐條檢驗(yàn)，查看學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)，重點(diǎn)和難點(diǎn)掌握情況，對于掌握情況不樂觀的知識點(diǎn)進(jìn)行及時(shí)加強(qiáng)，并做好總結(jié)及改進(jìn)措施。針對本節(jié)課的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，不僅要做好知識點(diǎn)的總結(jié)，還要做好學(xué)習(xí)方法的總結(jié)。

六、教學(xué)反思

本節(jié)課從生活和工業(yè)控制過程中的定時(shí)/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用引入本課的教學(xué)主題，圍繞怎樣將定時(shí)/計(jì)數(shù)器應(yīng)用于程序設(shè)計(jì)的問題，引出教學(xué)目的，教學(xué)重點(diǎn)和教學(xué)難點(diǎn)，并最終實(shí)現(xiàn)單片機(jī)中定時(shí)/計(jì)數(shù)器原理的掌握和應(yīng)用，體現(xiàn)了“基于問題解決”的探究式教學(xué)模式。并且本課中還注重學(xué)習(xí)方法的引導(dǎo)，以適應(yīng)本課程乃至其他課程的學(xué)習(xí)。

本文以應(yīng)用型本科教育教學(xué)目標(biāo)為指導(dǎo)原則，從授課內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)、學(xué)情分析、教學(xué)流程和教學(xué)反思六方面進(jìn)行了講課設(shè)計(jì)，為應(yīng)用型人才的培養(yǎng)提供了一種方法和思路。經(jīng)過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，對于本方法的應(yīng)用可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，具有良好的效果及推廣意義。

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