陳春華
摘要:中職單片機教學(xué)作為專業(yè)核心課程越來越受到重視,對于中職學(xué)生來說,單片機技術(shù)的學(xué)習(xí)與掌握,因課程內(nèi)容難、學(xué)生基礎(chǔ)弱等原因,又是一道不太容易突破的障礙。筆者認(rèn)為,認(rèn)真分析中職單片機教學(xué)中存在的問題,注重課程內(nèi)容及教學(xué)方法改革,推行項目教學(xué)模式,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,強化實踐訓(xùn)練,中職單片機教學(xué)仍能取得顯著成績。
關(guān)鍵詞:單片機 對策 項目教學(xué)
中圖分類號:G420 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)10(b)-0204-01
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,單片機的應(yīng)用日趨廣泛,從家用智能電子產(chǎn)品、工業(yè)儀表,到汽車、自動化控制系統(tǒng)等,都普遍采用單片機技術(shù)。單片機教學(xué)是一門涉及模擬電路、數(shù)字電路、程序設(shè)計、通信等知識的綜合性課程,是電子信息工程、汽車電子技術(shù)、自動化等專業(yè)的核心內(nèi)容,越來越受到中職學(xué)校的重視。
然而,對于中職學(xué)生來說,學(xué)好單片機技術(shù),又是一件不容易的事。一方面,單片機技術(shù)知識面廣,綜合性強,課程理論深,既要有硬件知識要求,更要有軟件設(shè)計功底;另一方面,中職學(xué)生整體專業(yè)基礎(chǔ)薄弱,缺乏軟件編程訓(xùn)練,對計算機系統(tǒng)原理不理解;此外,現(xiàn)有教材結(jié)構(gòu)系統(tǒng),傳統(tǒng)教學(xué)方法,實驗實訓(xùn)條件等等,這些都給中職單片機教學(xué)帶來一定困難。筆者認(rèn)為,從分析中職單片機教學(xué)中存在的問題入手,積極研究對策,是能夠探索出一條適合中職學(xué)生學(xué)習(xí)單片機的有效途徑的。
1 中職單片機教學(xué)中存在的問題
1.1教材結(jié)構(gòu)體系失當(dāng)
現(xiàn)有教材先從單片機結(jié)構(gòu)、并行口、定時計數(shù)器、中斷、串口通信等硬件知識入手,再講指令系統(tǒng)、編程等軟件知識,最后是實驗實訓(xùn),此類教材理論體系結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn),內(nèi)容全而繁,適用于大專及以上有較好基礎(chǔ)的學(xué)生學(xué)習(xí)。而對于剛剛接觸模電數(shù)電,缺乏計算機結(jié)構(gòu)及編程語言相關(guān)知識的中職學(xué)生來說,就顯得過于難而繁,普遍感覺概念抽象、指令難記、內(nèi)容枯燥。
1.2傳統(tǒng)教學(xué)方法呆板
傳統(tǒng)教學(xué)方法以“知識為本位”,強調(diào)學(xué)科知識的科學(xué)性與系統(tǒng)性,教學(xué)上注重新舊知識之間的聯(lián)系,強調(diào)識記,忽視對學(xué)生能力和創(chuàng)造性的培養(yǎng);強調(diào)以課堂為中心、以教師為中心、以教材為中心,即所謂的“三中心”,教師教什么學(xué)生就學(xué)什么,忽視學(xué)生積極性、主動性的發(fā)揮;在教學(xué)方法上常采用“滿堂灌”,教學(xué)進度上“齊步走”。這樣的教學(xué)方法往往嚴(yán)重打擊中職學(xué)生學(xué)習(xí)單片機的興趣及自信心,往往硬件結(jié)構(gòu)還沒講完,學(xué)生就感到厭倦,多數(shù)學(xué)生會半途而廢。
1.3實驗實訓(xùn)條件缺乏
單片機技術(shù)是一門實踐性很強的課程,從硬件制作、軟件編程到系統(tǒng)調(diào)試,都需要大量的實踐訓(xùn)練,這樣才能真正理解單片機是軟硬結(jié)合的計算機系統(tǒng),對單片機技術(shù)的學(xué)習(xí)才能上臺階。然而受實訓(xùn)設(shè)備臺套數(shù)、開發(fā)板與教學(xué)內(nèi)容匹配、教師重視程度等限制,教師往往只做到了簡單的實驗驗證現(xiàn)象,教學(xué)過程中學(xué)生實踐訓(xùn)練沒有達到理想效果,理論與實踐有脫節(jié),導(dǎo)致學(xué)生動手能力不足,嚴(yán)重影響教學(xué)效果。
2 單片機有效教學(xué)的對策
筆者長期從事中職單片機的教學(xué),做了很多單片機教學(xué)改革方面的嘗試,針對以上存在的問題,筆者認(rèn)為可以采取以下幾個對策。
2.1推行項目教學(xué)模式
項目教學(xué)模式是基于傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足與偏差而提出,它是把整個學(xué)習(xí)過程分解為一個個具體的工程或事件,設(shè)計出一個個項目教學(xué)方案,學(xué)生全部或部分獨立組織、安排學(xué)習(xí)行為,解決在完成項目中遇到的困難,從而有利于提高學(xué)生的興趣,自然能調(diào)動學(xué)習(xí)的積極性。
推行項目教學(xué)模式,重點工作是要重組教材結(jié)構(gòu)體系,打破原有章節(jié)順序,整合教學(xué)知識點,開發(fā)項目化教學(xué)內(nèi)容。依據(jù)中職單片機教學(xué)大綱要求,結(jié)合中職學(xué)生實際基礎(chǔ),筆者開發(fā)了《單片機最小系統(tǒng)》、《流水燈》、《帶中斷的交通燈》、《電子秒表》、《PC機和單片機通訊的制作》等教學(xué)項目,將單片機結(jié)構(gòu)、并行口、中斷、定時計數(shù)、串口等硬件知識及C51編程、系統(tǒng)調(diào)試等知識點融入這幾個教學(xué)項目,內(nèi)容組織上注重由易到難,重點反復(fù)強化,難點分項目逐個突破。實踐證明,推行項目教學(xué)調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,降低了教與學(xué)的難度,增強了學(xué)生探索創(chuàng)新、提升能力的自主意識,教學(xué)效果有了顯著的提高。
2.2采用模擬仿真軟件
單片機是一名實踐性很強的課程,涉及的實例、應(yīng)用、實驗很多,受實驗設(shè)備臺套數(shù)限制,以及由于通用實驗內(nèi)容與教學(xué)項目的不匹配,完全依賴實驗箱、開發(fā)板等實物進行實踐練習(xí)效果不理想,因此,采用計算機仿真軟件,達到在課堂上進行實例演示的教學(xué)效果,對于單片機教學(xué)具有重要的指導(dǎo)意義,Proteus是較為理想的選擇。
Proteus不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能,還能仿真單片機及外圍器件,它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具之一,能進行原理圖布圖、代碼調(diào)試及單片機與外圍電路協(xié)同仿真。用它可以設(shè)計單片機系統(tǒng)硬件,查看程序在單片機中的運行以及程序執(zhí)行的效果等等,這對學(xué)生深刻理解單片機原理,直觀地掌握單片機軟硬件系統(tǒng)的設(shè)計、調(diào)試及其仿真過程,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,有非常大的幫助。實踐證明,使用Proteus開發(fā)環(huán)境對學(xué)生進行培訓(xùn),在不需要硬件投入的條件下,學(xué)生對單片機的學(xué)習(xí)比單純學(xué)習(xí)書本知識更容易接受,更容易提高。
2.3強化實踐訓(xùn)練效果
當(dāng)然,再好的仿真軟件也只是將結(jié)果在計算機上模擬呈現(xiàn),它是對實踐訓(xùn)練的一個補充,而對于學(xué)生及教學(xué)來說,并沒有真實的成果展示,此前所提項目教學(xué)模式也是要圍繞一個個實際項目展開的,因此教學(xué)過程中要借助實物(如單片機開發(fā)板、制作項目板)進行實踐訓(xùn)練,全面提升學(xué)生實踐操作能力、系統(tǒng)調(diào)試能力。
筆者在教學(xué)過程根據(jù)各項目特點及現(xiàn)有教學(xué)資源,利用通用單片機開發(fā)板上完成《流水燈》、《PC機和單片機通訊的制作》項目實訓(xùn)內(nèi)容,將理論教學(xué)實踐化;利用電子套件,帶領(lǐng)學(xué)生親手制作單片機最小系統(tǒng)、電子秒表、帶中斷的交通燈等,將項目教學(xué)實物化。這樣不僅能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,更能培養(yǎng)學(xué)生實踐操作軟硬系統(tǒng)聯(lián)調(diào)等能力,使學(xué)生真正理解了什么是單片機,它能做什么,我們怎么開發(fā)它,讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)單片機的主人。
2.4重視創(chuàng)新及技能大賽
中職學(xué)生技能大賽已成為衡量學(xué)校辦學(xué)質(zhì)量、教師專業(yè)能力的重要標(biāo)志。組織團隊積極參與單片機技能大賽不僅可以為學(xué)有余力的學(xué)生創(chuàng)造新的機會,選拔出優(yōu)秀選手參加省市大賽,也能為“項目教學(xué)、小組學(xué)習(xí)”教學(xué)模式提供幫助,實行以賽代練、以賽促學(xué),也能培養(yǎng)學(xué)生團結(jié)協(xié)作,互幫互助的意識。
縱觀近幾年創(chuàng)新大賽獲獎作品,創(chuàng)意獨特能獲獎,創(chuàng)新技術(shù)能獲獎,而將單片機技術(shù)融入傳統(tǒng)電子產(chǎn)品,將其智能化改造,獲獎幾率也很大。此外,教師帶領(lǐng)學(xué)生制作創(chuàng)新作品的過程,是教師自我提升、工程實踐的有效嘗試,也是幫助學(xué)生將所學(xué)知識產(chǎn)品化的有力嘗試。
3 結(jié)語
雖然中職單片機教學(xué)面臨諸多困難,但只要我們注重課程內(nèi)容及教學(xué)方法改革,推行項目教學(xué)模式,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,強化實踐訓(xùn)練,中職單片機教學(xué)是能取得令人滿意的效果。
參考文獻
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