職教系統(tǒng)中單片機教學分析與創(chuàng)新研究

摘要：單片機已經(jīng)成為現(xiàn)在職教系統(tǒng)中一門必不可少的教學科目。通過這門科目的學習，可以培養(yǎng)學生嚴密的邏輯思維，以及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的綜合能力。但在實際的教學過程當中，往往會遇到教學教法和學生興趣，以及教學效果等之間的問題。所以，如何培養(yǎng)學生的學習興趣和學習能力是教學創(chuàng)新研究的重要方向。

關鍵詞：單片機；職教；教學教法；創(chuàng)新研究

單片機經(jīng)過三十多年的發(fā)展，有了突飛猛進的進步。目前正朝著穩(wěn)定可靠、體積小和價格低廉的方向發(fā)展。并在工業(yè)自動化、儀器儀表、家用電器、信息和通信產(chǎn)品以及軍用裝備方面的應用越來越廣泛，越來越深入。但是在單片機的教學實踐中，卻總面臨著“講不好，聽不懂，學不好”等各種各樣的問題，使我們理想的教學出發(fā)點和最終的教學效果很難達到一致，無法完成預期的教學目的。下面就從本人在單片機教學工作過程中總結(jié)的幾點思考，進行探討。

一、單片機的現(xiàn)狀和教學瓶頸

回想過去幾十年的國內(nèi)單片機教學之路，基本上都是從8051（MCS51系列的）一路走來的。所以，51系列單片機在國內(nèi)單片機的普及應用方面是有很大功勞的。雖然世界上的單片機有成千上萬種，并且各有各的定位。但由于之前那種偏離應用實踐的教學方法，使學生形成了一種定式：單片機就是8051，8051就是單片機。根本不懂得，也不知道要針對不同的應用來選擇最合適、最適宜的單片機。所以，在教學中，要求老師必須要教會學生如何針對不同的單片機進行區(qū)別，并進行合理的選擇。

現(xiàn)在，單片機和嵌入式系統(tǒng)正處于轉(zhuǎn)型階段，8位的單片機應用系統(tǒng)雖然還占主要地位，但16位、32位的單片機嵌入式應用越來越廣泛。那就要求在教學上，也要進行一個轉(zhuǎn)型，目的是務必要適應正在轉(zhuǎn)型變化的社會需求。

統(tǒng)觀當前各個教育部門的單片機教育，可以說是各有各的特色，但效果都不是很好。不是理論講授有問題，就是實踐教學不行?？偟膩碚f，本人以為可以分為以下幾點：

1、理論知識的講授方法單一，內(nèi)容顯得枯燥無味，學生沒有興趣，聽不懂，不想學；

2、實踐指導相對較少，理論和實踐的聯(lián)系不夠緊密，甚至脫節(jié)；

3、實驗和實習教學中，固化模式較多，學生缺乏自主的思考和設計；

4、課余資源不足，學生不能很好的進行知識拓展。

以上幾點弊端，是現(xiàn)在大多數(shù)進行單片機教育院校普遍存在的問題。為了使學生收益最大化，教學效果最優(yōu)化，必須針對每一個問題，進行必要的、全面的研究解決，促使單片機教育能夠有一個嶄新的、面對應用的教育方式。

二、“啟發(fā)式”教學勢在必行

單片機是一門實踐性很強的科目，它不但要求學生能夠聽懂，還要求學生有能力進行拓展，也就是強調(diào)學生要進行自我動手操作，不斷的深化理解理論概念。俗話說，“授之以魚不如授之以漁”，就是說教學是要“授之以漁”的，授之以解決問題的方法，培養(yǎng)其解決問題的能力，是將學生引導入門，告訴他們什么是正確的方法，后面的路就讓他們自己走。從這方面講，“統(tǒng)治”國內(nèi)教育很長時間的“填鴨式”教學就完全不能“勝任”了?！皢l(fā)式”教學，就是要啟發(fā)學生由點及面、由表及里的思考，當我們第一堂課，給學生展示單片機芯片，講解結(jié)構原理的時候，要聯(lián)系到計算機的內(nèi)部結(jié)構。使學生能夠從比較熟悉的計算機的內(nèi)部結(jié)構出發(fā)，了解并掌握剛剛接觸的單片機的內(nèi)部組成。針對不同的教學內(nèi)容進行不同的教學設計，將單片機課程的內(nèi)容主題、學生特征和環(huán)境條件設計成一套相互滲透的、一體的教學模式，使學生真正能夠做到綜合學習，發(fā)散思考和拓展設計創(chuàng)作。

針對單片機理論課內(nèi)容的枯燥，學生難于集中精力這個問題，教學過程當中可以盡量多采用動感性強的教學工具。比如多媒體動畫演示，在講解程序中數(shù)據(jù)傳輸時，或者堆棧的入棧和出棧時，就可以用動畫的形式按照程序的要求使數(shù)據(jù)在不同的存儲空間中進行移動，將很抽象的程序運行，轉(zhuǎn)化為最直觀的視覺效果，學生既感興趣又容易理解。

三、還學生做的權利

我們無論從事什么學習，最后都是為了更好地應用它，如果脫離了“用”，那么“學”就變成了無基之學，無本之學。單片機是作為控制系統(tǒng)的核心元件而存在的，那么在“學”基礎之上的“做”，就顯得更重要了。但在現(xiàn)行的大多數(shù)單片機教學中，“做”這個環(huán)節(jié)所占的比例是很小的，這樣使所有的學生都從同一個起跑線起跑，再都到同一個終點結(jié)束，根本起不到應有的教學效果。再者，即使有的教學是理論和實踐一體進行的，但無論是實驗課還是實習課，所有的課題，包括操作步驟、涉及的知識點都是老師事先規(guī)劃和設計好的，學生自己根本沒有發(fā)揮的余地。更甚至只要學生的步驟和老師的不一樣，那就是“不可原諒”的、“致命”的錯誤，從根本上抹殺了學生的創(chuàng)造性思維，使學生都變成了按部就班的機器。所以必須還給學生做的權利，我們能做的僅僅是在實踐指導過程中引領學生入門，指出一個明確的、大致正確的方向，讓學生自己發(fā)揮創(chuàng)作，充分體現(xiàn)學生的個性，真正做到學以致用。最后，學生能夠成為單片機高手、編程高手以及IT高手，不是我們能培養(yǎng)訓練的，而是通過他們自己的艱辛努力才能夠?qū)崿F(xiàn)的。

另外，作為教師而言，在教學中，要多留心，要從眾多學生中挑選一些動手能力強的、有上進心的學生作為創(chuàng)新人才來培養(yǎng)。這樣讓一部分學生先“活“起來，然后讓學生帶動學生，對提高學生的積極性和興趣應該會很有幫助。

學生的“做”是要我們引導和啟發(fā)的，那么在第一節(jié)實習課的開始，一定要想辦法吸引住學生的眼球。讓學生自我認為單片機就是我要學的，是我所感興趣的。舉個例子，在平時學生肯定都見到過馬路上的霓虹燈之類的東西，尤其是那些能夠閃爍變化有動感的廣告燈。根據(jù)這個，我們可以讓學生自我設計一個廣告循環(huán)燈，通過單片機控制先讓一個燈閃起來，然后再加兩個、三個，甚至多個，使視覺效果更明顯，調(diào)動學生的自我創(chuàng)造性。這樣，學生通過觀察尋找自己平時見的最多的實例，然后把它變成自己的創(chuàng)作，那時就會有一種成功的喜悅感，這樣既加深了學習效果，又使理論學習和實踐鍛煉很好的結(jié)合在了一起，達到升華。

四、創(chuàng)造環(huán)境，進行熏陶

俗話說：“近朱者赤，近墨者黑”，良好氛圍的熏陶對一個人的影響是很大的。像前面所說的，單片機的學習必須進行拓展，必須進行不同學科之間的融合才能做的更好。為此 ，除了單片機這門核心課程的教學外，我們要建立一個單片機的資料庫，將于單片機有關的一些理論資料、系統(tǒng)設計資料以及外圍電路的設計方法講解整理到一起，使學生在課余也可以進行系統(tǒng)的學習。同時，將一些已經(jīng)做成功的單片機實例（一些實物的例子）進行分類陳列展示，使學生在感官上對單片機的應用有一個較廣泛的認識。這樣既可以鞏固學生的學習成果，又可以激發(fā)學生利用單片機進行設計創(chuàng)作的熱情。在課余平時，應改多組織一系列的單片機競賽，有理論知識的，實際操作的，還可以進行類似全國大賽的設計競賽，給學生提供一個完完全全的單片機氛圍，激勵他進行動腦動手。

總之，單片機的學習是一個系統(tǒng)的、循序漸進的過程。它的應用不僅僅限于給我們帶來的經(jīng)濟效益，更重要的是單片機的廣泛使用，從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設計思想和設計方法。從前那些必須由模擬電路或者是數(shù)字電路才能夠?qū)崿F(xiàn)的大部分控制功能，現(xiàn)在已經(jīng)可以用單片機通過軟件編程的方法來實現(xiàn)了。隨著單片機的推廣應用，微控制技術必定會飛速的發(fā)展，并日臻充實完善。

參考文獻：

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[3]趙曉安.MCS-51單片機原理與應用[M].北京：天津大學出版社，2001.（2）

作者簡介：王海燕（1982-）女，河北保定人，中共黨員，南京技師學院一體化教師，無線電調(diào)試高級技師，中級講師，主要從事應用電子技術專業(yè)教學工作。