單片機教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與挖掘

摘 要：單片機課程已成為中職學(xué)校機電、電子、自動化等專業(yè)的一門主干專業(yè)課程。我校采用萬利51單片機仿真器仿真，連接到亞龍公司的YL-236單片機實訓(xùn)硬件平臺，硬件仿真具有直觀、實時、調(diào)試效率高等優(yōu)點。采用項目教學(xué)法，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下完成任務(wù)。實驗室針對有興趣、有實驗項目的學(xué)生在任課教師批準(zhǔn)后，利用課余時間進入實驗室進行單片機實驗。同時實驗室每年把學(xué)生的有創(chuàng)新點子的優(yōu)秀單片機作品做成實物或模型推薦參加省、市創(chuàng)新大賽，讓學(xué)生的單片機技能水平應(yīng)用到實踐中。

關(guān)鍵詞：中職學(xué)生；單片機 ；創(chuàng)新能力

單片機技術(shù)廣泛應(yīng)用于機電設(shè)備、儀器儀表、家用電器、娛樂電子產(chǎn)品等領(lǐng)域。這門技術(shù)也成為中職學(xué)校機電、電子、自動化等專業(yè)的一門主干專業(yè)課程。這門課是理論性和實踐應(yīng)用性都很強的課程，采用傳統(tǒng)的講授形，學(xué)生普遍反映有許多地方似懂非懂，難以理解。為了改變這種被動困惑的局面，從我多年的單片機實踐教學(xué)中總結(jié)出了單片機的創(chuàng)新教學(xué)方法，并進行了改革嘗試。下面把我的一些想法和做法與大家共同探討。

一、創(chuàng)建單片機學(xué)習(xí)平臺，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

我采用萬利51單片機仿真器仿真，就是將萬利仿真系統(tǒng)的一端連接到計算機上，代替了單片機功能，另一端連接到亞龍公司的YL-236單片機實訓(xùn)硬件平臺，硬件仿真具有直觀、實時、調(diào)試效率高等優(yōu)點。通過硬件仿真系統(tǒng)，可以體驗單片機通過串行和并行I/0擴展接口、數(shù)據(jù)線、控制線、地址總線通道.與外接設(shè)備進行一些數(shù)據(jù)和信息的傳遞和交換過程。教師不用象以前那樣.在課堂上花費大量的時間和精力講解單片機的理論知識，學(xué)生聽課效果很差。現(xiàn)在借助這個仿真軟件，可以形象直觀地介紹單片機軟、硬件知識.起到了事半功倍的效果，激發(fā)了同學(xué)學(xué)習(xí)興趣。使得原來難以理解接受的內(nèi)容知識點變得淺顯易懂、容易掌握了。

二、整合訓(xùn)練項目，豐富教學(xué)內(nèi)容

對于單片機原理與應(yīng)用課程，要想獲得專業(yè)知識和技能，不僅在于理論上的學(xué)習(xí)和課堂講解，更在于實際動手操作訓(xùn)練及結(jié)合生產(chǎn)、生活實際應(yīng)用。這門技術(shù)實踐應(yīng)用性非常強。應(yīng)用領(lǐng)域也非常泛。光憑教師講授，只講不練，枯燥乏味，沒有真實感受體驗，難以理解接受，達不到實際教學(xué)效果。采用項目教學(xué)法，就是在老師的指導(dǎo)下，將一個相對獨立的項目交由學(xué)生自已處理，項目的實施過程及最終評價，都由學(xué)生自已負責(zé)完成。這種教學(xué)方式采用以項目任務(wù)為教學(xué)單元，每個大項目再分成幾個小項目。比如，在講完單片機的系統(tǒng)擴展和指令編程，安排學(xué)生做一個電梯的項目；講完時鐘電路，讓學(xué)生做個冰箱或微波爐項目，學(xué)完系統(tǒng)開發(fā).把計時器和LED顯示結(jié)合起來體驗洗衣機定時控制。一個個小項目的結(jié)合，最后形成一個大項目，這種教學(xué)方法使得知識的積累通過漸進的過程來實現(xiàn)。學(xué)生在綜合項目訓(xùn)練教學(xué)中.不但學(xué)會了編輯調(diào)試程序，解除了平時課本中存在的疑惑，而且也開闊了知識視野，增強了動手實踐應(yīng)用能力，極大地提高了課堂教學(xué)效果。

三、開放實驗場所， 培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神

所謂創(chuàng)新精神， 指敢于創(chuàng)新， 不畏權(quán)威， 能堅持實現(xiàn)個人的設(shè)想。學(xué)校為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新，開放單片機實驗室，讓有實驗課題的學(xué)生在課余時間進入實驗室，是進一步為學(xué)生創(chuàng)造一定的民主、自由、和諧、安全的學(xué)習(xí)環(huán)境， 培養(yǎng)創(chuàng)新精神和能力， 需要自由探討、平等討論的民主氛圍， 即教育過程的民主化。實驗室針對有興趣、有實驗項目的學(xué)生在任課教師批準(zhǔn)后，利用課余時間進入實驗室進行單片機實驗。同時教師定期對這部分學(xué)生進行創(chuàng)新大賽方面的相關(guān)知識進行培訓(xùn)，例如列舉國外的創(chuàng)新發(fā)明、歷屆創(chuàng)新大賽作品分析，培養(yǎng)學(xué)生多觀察、思考身邊事物的習(xí)慣。對創(chuàng)新大賽中用到單片機技術(shù)的作品結(jié)合學(xué)生所掌握的知識重點分析。對學(xué)生提出的含用單片機技術(shù)的創(chuàng)新點子，教師幫助學(xué)生進行可行性分析，指導(dǎo)學(xué)生列出實驗步驟、實驗器材、基本電路圖，讓其在課余時間進行編程、調(diào)試。

在畢業(yè)設(shè)計期間，能容納30多人的實驗室，至少保證150學(xué)時的開入時間，安排指導(dǎo)教師輪流在開放實驗室值班，幫助解決設(shè)計過程中出現(xiàn)的問題。

四、推送創(chuàng)新作品，展示學(xué)生創(chuàng)新能力

在生活和生產(chǎn)的各個領(lǐng)域中， 凡是有自動控制要求的地方都會有單片機的身影出現(xiàn)； 從簡單到復(fù)雜， 從空中、地面到地下， 凡是能想象到的地方幾乎都有使用單片機的需求。現(xiàn)在， 盡管單片機的應(yīng)用已經(jīng)很普遍了， 但仍有許多可以用單片機控制而尚未實現(xiàn)的項目， 因此， 單片機的應(yīng)用大有想象和拓展空間。這些都要求我們的學(xué)生不迷信權(quán)威， 有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新個性， 有強烈的好奇心， 敢于挑戰(zhàn)和冒險。

實驗室每年把學(xué)生的有創(chuàng)新點子的優(yōu)秀單片機作品做成實物或模型推薦參加省、市創(chuàng)新大賽，讓學(xué)生的單片機技能水平發(fā)揮到更高的層次。近幾年學(xué)生利用單片機技術(shù)制作的創(chuàng)新作品在國際發(fā)明展覽會、江蘇省職業(yè)教育創(chuàng)新大賽、江蘇省青少年科技創(chuàng)新大賽上獲得多個獎項。

我們將單片機課堂教學(xué)延伸到課外， 將學(xué)生的課外科技活動納入到創(chuàng)新能力培養(yǎng)的過程中來， 加強對學(xué)生的學(xué)習(xí)的引導(dǎo)， 注意對學(xué)生實踐活動的興趣的培養(yǎng)。通過組織多種形式的實踐活動， 提供不同層次的實踐內(nèi)容， 提出靈活多樣的實踐要求， 吸引所有學(xué)生主動地、有選擇地參與這些實踐活動， 并根據(jù)自己的發(fā)展方向， 結(jié)合自己的興趣和需求， 在多種實踐活動中找到適合自己的題目或任務(wù)。在此過程中， 我們教師給予適度的指導(dǎo)， 使學(xué)生能夠獨立、主動、保質(zhì)保量地完成實踐任務(wù)， 把學(xué)生被動地學(xué)習(xí)變成積極主動地學(xué)習(xí)，把依賴于老師的學(xué)習(xí)變成獨立的學(xué)習(xí)和思考， 當(dāng)任務(wù)圓滿完成時， 也增強了學(xué)生獨立解決問題的自信心，進一步提高學(xué)習(xí)的興趣。在教師的指導(dǎo)下， 學(xué)生可以對課堂教學(xué)的實驗內(nèi)容進行補充和提升， 可以完成自己感興趣的課外實驗項目或制作， 可以自己設(shè)計電子作品等， 這樣就使他們在完成學(xué)習(xí)任務(wù)的基礎(chǔ)上， 使自己的創(chuàng)新思想得以實現(xiàn)。也為學(xué)生提供了自由發(fā)展的空間。

作者簡介：

石金炳（1975.11--）；性別：男，籍貫：江蘇省丹陽人，民族：漢族，學(xué)歷：本科，江蘇科技大學(xué)；現(xiàn)有職稱：高級講師；研究方向：機電技術(shù)。