王海濱，薛 偉，郭艷玲

(1.東北林業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院，哈爾濱150040;2.東北林業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，哈爾濱150040)

隨著微電子技術(shù)的進(jìn)步，極大地推動(dòng)了我國電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)行業(yè)、各個(gè)領(lǐng)域，使我國進(jìn)入一個(gè)網(wǎng)絡(luò)化、智能化、信息化的嶄新時(shí)代［1］。為更好發(fā)揮微電子技術(shù)所帶來的效益，作為知識傳播的窗口——廣大高等院校均設(shè)立相關(guān)專業(yè)，學(xué)習(xí)、傳授、普及相關(guān)知識和技術(shù)，旨在擴(kuò)大微電子技術(shù)的應(yīng)用;對于一些其它行業(yè)的理工科專業(yè)，也均設(shè)置此類課程，其主要目的是將微電子技術(shù)更好地應(yīng)用于本行業(yè)，促進(jìn)本行業(yè)、本專業(yè)的發(fā)展，其主要表現(xiàn)形式是設(shè)置了一些實(shí)踐性強(qiáng)、應(yīng)用面廣、易于掌握的課程，并以選修課的形式出現(xiàn)［2］。其中，開設(shè)最為普遍、最為常見的課程是《單片機(jī)原理與應(yīng)用》。這門課程在許多學(xué)校、許多專業(yè)開設(shè)，開設(shè)目的各不相同，講解內(nèi)容、授課重點(diǎn)、授課方式形式各異［3］。在此筆者基于森林工程專業(yè)的特點(diǎn)和森林工程專業(yè)學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，結(jié)合多年來的授課經(jīng)驗(yàn)和對這門技術(shù)的理解，談?wù)勛约簩@門課程所采取的授課方法、講解重點(diǎn)及授課技巧。

1 課程培養(yǎng)目標(biāo)

教師在講授一門課程之前，首先應(yīng)了解和熟悉所講的課程內(nèi)容及它的應(yīng)用和發(fā)展，其次是明確授課對象是隸屬于哪一專業(yè)，針對這個(gè)專業(yè)，明確所講課程在本專業(yè)的地位和作用，設(shè)置此課程的目的，以此為基礎(chǔ)設(shè)定課程培養(yǎng)目標(biāo)。下面介紹森林工程專業(yè)現(xiàn)狀及本門課程培養(yǎng)目標(biāo)的制定。

森林工程是隨著人們不斷利用森林資源來滿足人類生存的需要而逐步發(fā)展起來的，森林工程專業(yè)在我國林業(yè)工程建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有十分重要的地位。它為有效合理地利用和發(fā)展森林資源、保護(hù)森林生態(tài)環(huán)境、推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了重要的理論和技術(shù)支撐，也是我國培養(yǎng)森工企業(yè)管理與技術(shù)人才的搖籃［4］。然而隨著天然林保護(hù)工程的開展，在振興東北老工業(yè)基地的新形勢下，對森林工程科技人才提出了更高的要求，學(xué)生的就業(yè)領(lǐng)域已不僅僅局限于林業(yè)，而是林產(chǎn)品加工行業(yè)以及相關(guān)的農(nóng)林機(jī)械、儀器儀表、檢測儀器設(shè)備等其它行業(yè)［5］。為適應(yīng)新形勢發(fā)展需求，在森林工程專業(yè)開設(shè)《單片機(jī)原理與應(yīng)用》課程，旨在提高學(xué)生們對微電子技術(shù)的認(rèn)識和了解，能夠在未來的工作中結(jié)合本行業(yè)的需要將微電子技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際工作中。立足于本專業(yè)，為更好地講解本門課程，達(dá)到教學(xué)目的和教學(xué)要求，以提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和實(shí)踐應(yīng)用能力作為本門課程的培養(yǎng)目標(biāo)。

2 授課方法的確定

為了達(dá)到更好的授課效果，在授課前了解學(xué)生的知識架構(gòu)是十分必要的［6］?？v觀森林工程專業(yè)課程體系、教學(xué)大綱，不難看出機(jī)械類課程很多，學(xué)時(shí)充裕;電子類課程及軟件類課程學(xué)時(shí)不多，課程緊湊。在實(shí)際授課中所表現(xiàn)出來的效果也是這樣，學(xué)生們對機(jī)械知識十分熟悉，對電類知識了解不是很充分。

比如一門課程的特點(diǎn)。從狹義上講，《單片機(jī)原理與應(yīng)用》是一門課程;從廣義上論， “單片機(jī)”是一門技術(shù)，這門技術(shù)主要包含三方面的內(nèi)容:單片機(jī)芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)及組成、芯片外圍電路、芯片自身編程指令。前兩部分統(tǒng)稱為單片機(jī)系統(tǒng)的硬件，后一部分稱之為單片機(jī)系統(tǒng)的軟件。通常在授課時(shí)，將單片機(jī)系統(tǒng)的軟硬件分成幾章，采用板書或是多媒體的形式逐一講解，這對于電氣自動(dòng)化專業(yè)或是機(jī)電一體化專業(yè)的學(xué)生能夠普遍接受的，原因在于這些專業(yè)的課程體系中設(shè)置了學(xué)時(shí)充裕的電子類、軟件類課程，具有一定的知識儲備。對于森林工程專業(yè)的學(xué)生，由于在前期相關(guān)課程設(shè)置相對較少，如果照搬其它學(xué)校、其它學(xué)院、其它專業(yè)的授課方式和授課方法，將達(dá)不到預(yù)期授課效果和課程培養(yǎng)目標(biāo)。應(yīng)當(dāng)采用一種切實(shí)有效、符合學(xué)生現(xiàn)有基礎(chǔ)的授課模式比較好。

根據(jù)以上分析，依據(jù)森林工程專業(yè)學(xué)生現(xiàn)有知識架構(gòu)和課程培養(yǎng)目標(biāo)以及《單片機(jī)課程原理與應(yīng)用》課程的自身特點(diǎn)，確定采用“綜合教學(xué)法”授課，即通過全方位、多渠道的授課方法，達(dá)到授課目的。主要表現(xiàn)為:在理論知識傳授方面，采用“多媒體授課為主，板書授課為輔”的授課形式;在系統(tǒng)軟件學(xué)習(xí)方面，采用“課堂在線編程示教”的方式;在課程實(shí)踐方面，采用“課后實(shí)驗(yàn)，學(xué)以致用”的方法。

3 “綜合教學(xué)法”的實(shí)施

對于“綜合教學(xué)法”的實(shí)施，主要包含理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩個(gè)方面。

在理論教學(xué)方面，針對單片機(jī)系統(tǒng)軟、硬件知識結(jié)構(gòu)的差異，采用不同的策略實(shí)施“綜合教學(xué)法”。

對于單片機(jī)系統(tǒng)軟件編程方面，采用“課堂在線編程示教”的授課方式，利用中文版南京偉福開發(fā)軟件，通過多媒體在線編程，同時(shí)充分利用軟件的各個(gè)觀察窗口向同學(xué)展示在程序指令執(zhí)行前、執(zhí)行后單片機(jī)內(nèi)部寄存器、存儲器內(nèi)容的變化過程，通過反復(fù)修改、反復(fù)使用編程指令使同學(xué)們熟悉對編程指令的理解，掌握編程指令的使用。此外，為改變學(xué)生的被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)，教師鼓勵(lì)學(xué)生上課帶筆記本，當(dāng)教師在講臺上編程時(shí)，學(xué)生在下面也進(jìn)行編程，形成“師生互動(dòng)，共同編程學(xué)習(xí)”的教學(xué)模式。

對于單片機(jī)系統(tǒng)的硬件知識傳授，采用多媒體授課形式，“多媒體為主，板書為輔”。考慮到學(xué)生們的基礎(chǔ)知識薄弱，對于單片機(jī)芯片自身的結(jié)構(gòu)及組成，采用同PC機(jī)類比比較的方式進(jìn)行講解，盡量采用通俗易懂的語言，逐步擴(kuò)大使用專業(yè)術(shù)語;對于單片機(jī)芯片內(nèi)部管腳輸出電路的工作原理，由于此部分內(nèi)容不易理解且不影響學(xué)生們對單片機(jī)的實(shí)際應(yīng)用，故不做講解，概括性地說一下，告訴學(xué)生們?nèi)绾问褂谩４送?，對于單片機(jī)系統(tǒng)的外圍電路，采用模塊化思想，按照具體功能將系統(tǒng)外圍電路分解成幾個(gè)功能單一、結(jié)構(gòu)和工作原理簡單的模塊逐一講解，最后合為一體在進(jìn)行講解。實(shí)踐證明，采用這種自下而上的方法授課效果明顯。

在實(shí)踐教學(xué)方面，為了達(dá)到預(yù)定的培養(yǎng)目標(biāo)，使學(xué)生們具備一定實(shí)踐應(yīng)用能力，將微電子技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用于自己的專業(yè)領(lǐng)域，在“綜合教學(xué)法”授課的過程中，穿插設(shè)置了一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，在每一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中設(shè)置不同的任務(wù)，同時(shí)對學(xué)生們分組，學(xué)生以小組的形式進(jìn)行組內(nèi)分工，相互配合，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)教師布置的任務(wù)，通過對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)際演練，學(xué)生們不僅熟悉如何使用單片機(jī)，而且將單片機(jī)的軟硬件部分聯(lián)系起來，感受到了用“以軟帶硬、以硬帶軟、軟硬結(jié)合，優(yōu)勢互補(bǔ)”的方法來搭建系統(tǒng)的技巧，清晰地認(rèn)識到單片機(jī)系統(tǒng)軟硬件的內(nèi)在邏輯關(guān)系，提高了學(xué)生們的實(shí)踐動(dòng)手能力。同時(shí)，通過組內(nèi)分工，也培養(yǎng)了學(xué)生們的與人溝通能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。

4 結(jié)束語

通過在授課過程中展開全方位的“綜合教學(xué)法”:“多媒體為主、板書為輔”，“師生互動(dòng)、課堂在線編程示教”，“小組配合、實(shí)戰(zhàn)演練完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目”等，使學(xué)生們具備了一定的編程能力和單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力，盡管距離一名單片機(jī)編程高手和系統(tǒng)硬件工程師還有一段距離，但已能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識應(yīng)用于自己的專業(yè)，為深造其它結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜的微型電子芯片和相關(guān)的微電子技術(shù)奠定了基礎(chǔ)，達(dá)到了教學(xué)大綱的要求，實(shí)現(xiàn)了預(yù)定的培養(yǎng)目標(biāo)。

［1］馬金祥，何一鳴.單片機(jī)課程實(shí)踐能力培養(yǎng)方法的探討［J］.常州工學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，20(3):87 －90.

［2］王洪亮，智立甫.單片機(jī)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革初探［J］.石家莊職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào).2006，18(6):72 －73.

［3］鄭建華.單片機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)構(gòu)建的研究［J］.福建電腦，2007(3):30－31.

［4］薛 偉，辛 穎，楊鐵濱，等.基于現(xiàn)代林業(yè)發(fā)展的森林工程創(chuàng)新復(fù)合人才培養(yǎng)體系建立［J］.森林工程，2010，26(6):89 －91.

［5］朱永林，曹 軍，董希斌.森林工程專業(yè)新型體系的建立與實(shí)踐［J］.中國林業(yè)教育，2006(6):24 －26.

［6］周向紅，李建軍.單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)的探討與研究［J］.實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2007，24(7):120 －122.