李文華 李志英

摘要：通過(guò)分析近幾年來(lái)單片機(jī)教學(xué)中存在的一些問(wèn)題，在教學(xué)過(guò)程中不斷改革教學(xué)方法和教學(xué)手段；提出了以單片機(jī)實(shí)例教學(xué)為主線，以能力培養(yǎng)為目標(biāo)的教學(xué)體系。主要通過(guò)建立單機(jī)片實(shí)驗(yàn)室，采用項(xiàng)目教學(xué)法進(jìn)行模塊化練習(xí)；改變傳統(tǒng)的先學(xué)習(xí)抽象理論知識(shí)，讓學(xué)生從實(shí)例組裝開始，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；采用仿真軟件Proteus進(jìn)行教學(xué)彌補(bǔ)設(shè)備不足的問(wèn)題；采用多媒體課件提高課程的生動(dòng)性；在教學(xué)過(guò)程中把重點(diǎn)放在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神方面。

關(guān)鍵詞：教學(xué)改革 單片機(jī)應(yīng)用 項(xiàng)目教學(xué) 實(shí)驗(yàn)室

隨著科技的進(jìn)步，單片機(jī)控制已經(jīng)廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。比如：洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)、微波爐、電視機(jī)和音響設(shè)備等家電產(chǎn)品都是由單片機(jī)進(jìn)行控制的；計(jì)算機(jī)的外圍設(shè)備打印機(jī)、掃描儀等和自動(dòng)化辦公設(shè)備的傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)、電話機(jī)等都有單片機(jī)的應(yīng)用；大到自動(dòng)化控制的電梯、數(shù)控機(jī)床，小到兒童玩具等到處都用到單片機(jī)控制。交通信號(hào)燈、夜幕下的各種熒光彩燈、廣告屏上的色彩變化等等都是由單片機(jī)控制的，單片機(jī)已經(jīng)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域。隨著單片機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，單片機(jī)這門課程越來(lái)越受到各職業(yè)學(xué)校的重視，但是因?yàn)樗绦虻膽?yīng)用，對(duì)中職生來(lái)說(shuō)又是一門比較難學(xué)的課程。為了促進(jìn)中職學(xué)校單片機(jī)課程的教學(xué)，本人在教學(xué)過(guò)程中不斷探索，下面是一些教學(xué)改革與實(shí)踐。

1 教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式的改革

1.1 以單片機(jī)應(yīng)用為教學(xué)主線 常規(guī)的單片機(jī)教學(xué)程序，往往很注重知識(shí)的結(jié)構(gòu)完整，原使用教材是《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》（主編覃奈新），從講解單片機(jī)的端口控制開始，然后是MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、鍵盤與顯示接口、模/數(shù)、數(shù)/模轉(zhuǎn)換技術(shù)、單片機(jī)的串行接口、單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)實(shí)例——100米體育計(jì)時(shí)器、MCS-51單片機(jī)指令系統(tǒng)。這樣的課程體系在課程即將結(jié)束時(shí)學(xué)生才能接觸到基本的單片機(jī)應(yīng)用實(shí)例，造成學(xué)生一開始就對(duì)單片機(jī)課程失去了學(xué)習(xí)興趣，普遍反映單片機(jī)課程內(nèi)容枯燥無(wú)味；大概在兩周課進(jìn)度時(shí)大部分學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)單片機(jī)都喪失了信心?，F(xiàn)在，在單片機(jī)課程教學(xué)過(guò)程中，將單片機(jī)應(yīng)用作為教學(xué)主線貫穿始終。在課程開始時(shí)教師就向?qū)W生展示并演示單片機(jī)在日常生活中的典型應(yīng)用實(shí)例。例如生活中處處可見的多功能電腦時(shí)鐘，電子專業(yè)課上要使用的數(shù)字電壓表等，通過(guò)展示讓學(xué)生在腦海里建立了單片機(jī)的初步概念，直觀地感受到單片機(jī)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用；使學(xué)生了解到單片機(jī)技術(shù)已存在于日常生活之中，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望。

1.2 采用項(xiàng)目教學(xué)法，提高學(xué)生對(duì)單片機(jī)的應(yīng)用能力 單片機(jī)課程是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課，要求學(xué)生會(huì)利用單片機(jī)來(lái)完成相應(yīng)的任務(wù)要求。只有選擇“由簡(jiǎn)單的應(yīng)用，再到復(fù)雜的應(yīng)用”才能使學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)。目前選用的教材是《新編單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目教程》（主編金杰），單片機(jī)及其開發(fā)工具（項(xiàng)目一）和制作單片機(jī)輸出控制電路（項(xiàng)目二）是基礎(chǔ)；通過(guò)LED數(shù)碼計(jì)數(shù)牌、地震報(bào)警器、數(shù)字時(shí)鐘、數(shù)字電壓表等五個(gè)應(yīng)用項(xiàng)目的學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生的能力得到提高。前面的基礎(chǔ)項(xiàng)目一定要以實(shí)例演示入手教學(xué)，比如講解單片機(jī)輸出控制電路時(shí)，可以先用單片機(jī)控制一個(gè)LED燈的閃爍，利用單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱做演示，邊演示邊向?qū)W生講解單片機(jī)輸入輸出口的功能及作用。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生看到LED燈閃爍，會(huì)產(chǎn)生好奇心，再加上老師的正確指導(dǎo)，學(xué)生就會(huì)對(duì)所學(xué)的內(nèi)容感興趣。進(jìn)而通過(guò)其他項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)和提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。

2 教學(xué)方法及教學(xué)手段的改革

2.1 以實(shí)例組裝入手，改革單片機(jī)教學(xué)方式 改變傳統(tǒng)的先學(xué)習(xí)抽象理論知識(shí)，以實(shí)例入手，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。中職學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)，要具備最基本的讀圖識(shí)圖能力，元器件組裝焊接能力，這些技能訓(xùn)練已經(jīng)在一年級(jí)進(jìn)行了大量的訓(xùn)練。首先，給學(xué)生提供電路圖和源程序，讓他們照著資料用萬(wàn)能板搭建實(shí)際電路；以實(shí)踐為主，從元器件的安裝，到程序的編譯、程序的下載、裝機(jī)調(diào)試，使學(xué)生從一開始就掌握單片機(jī)的整個(gè)開發(fā)流程及工作原理，并從中感受到電子制作的興趣；然后再?gòu)摹皩?shí)物”出發(fā)學(xué)習(xí)單片機(jī)理論知識(shí)。這樣不但使學(xué)生從一開始就近距離認(rèn)識(shí)了單片機(jī)，還能做到理論與實(shí)物相結(jié)合，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.2 建立單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室，加大實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)教學(xué)比例 單片機(jī)的實(shí)踐教學(xué)是整個(gè)單片機(jī)教學(xué)體系中的重要組成部分，單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)的前提和基礎(chǔ)是建立單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，不但使學(xué)生快速提高對(duì)單片機(jī)的認(rèn)識(shí)，使學(xué)生熟練掌握單片機(jī)操作技能，還是項(xiàng)目教學(xué)法得以實(shí)施的必要條件。電子專業(yè)具有相當(dāng)規(guī)模的職業(yè)學(xué)校的電子實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室，一般都會(huì)有多套電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與裝調(diào)技能綜合實(shí)訓(xùn)裝置，這類實(shí)驗(yàn)裝置能保證單片機(jī)課程的所有實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。實(shí)訓(xùn)裝置的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目一般都有幾十種，甚至上百種，教師要根據(jù)學(xué)生和教學(xué)的實(shí)際情況具體選擇，挑選相應(yīng)單片機(jī)應(yīng)用項(xiàng)目，由淺入深、由易到難、由簡(jiǎn)到繁地進(jìn)行教學(xué)。

2.3 單片機(jī)項(xiàng)目教學(xué)法不要拘泥于教材項(xiàng)目 項(xiàng)目教學(xué)法，是以任務(wù)引領(lǐng)理論，使理論服務(wù)于實(shí)踐。單片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域要求學(xué)生掌握的知識(shí)面很廣，考慮到中職生的知識(shí)結(jié)構(gòu)和接受能力，從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件來(lái)設(shè)計(jì)項(xiàng)目任務(wù)，不必強(qiáng)求按照教材給定的項(xiàng)目進(jìn)行。只要學(xué)校有最簡(jiǎn)單的單片機(jī)開發(fā)板，就可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)板設(shè)計(jì)下列項(xiàng)目。項(xiàng)目一，認(rèn)識(shí)51單片機(jī)（單片機(jī)外形結(jié)構(gòu)、管腳排列與功能），項(xiàng)目二，驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管（一只發(fā)光二極管閃爍，三只發(fā)光二極管輪流亮等），項(xiàng)目三，驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管，……等等，項(xiàng)目由淺入深，根據(jù)開發(fā)板功能逐漸提高難度。在單片機(jī)的講授過(guò)程中，理論知識(shí)講得夠用為宜，不求全面和系統(tǒng)。

2.4 重視仿真軟件在單片機(jī)教學(xué)中的使用 以實(shí)例教學(xué)入手，利用單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱或?qū)嶒?yàn)板，或者電工電子實(shí)驗(yàn)裝置等，使學(xué)生對(duì)單片機(jī)應(yīng)用有了直觀和感性的認(rèn)識(shí)，但是在實(shí)驗(yàn)課堂上演示單片機(jī)的設(shè)計(jì)和調(diào)試又幾乎不可能。除需求大量的硬件原因外，還有就是單片機(jī)的種類繁多，一般學(xué)校不可能在一個(gè)實(shí)驗(yàn)室設(shè)有多種單片機(jī)仿真設(shè)備和它們的外圍電路。Proteus仿真軟件輔助單片機(jī)教學(xué)，可以大大節(jié)約教學(xué)實(shí)驗(yàn)成本；利用Proteus軟件，教會(huì)學(xué)生在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行單片機(jī)軟硬件設(shè)計(jì)和調(diào)試。

除Proteus仿真軟件外，Keil C編譯軟件在單片機(jī)教學(xué)中也是必不可少的，它集編輯、編譯、仿真于一體。在教學(xué)過(guò)程中必須用一定數(shù)量的課時(shí)讓學(xué)生掌握這些軟件的使用，并使用它們進(jìn)行仿真和編譯。要讓學(xué)生熟練運(yùn)用這些軟件，這對(duì)教師的業(yè)務(wù)水平又提出了更高的要求。

2.5 制作多媒體課件，提高單片機(jī)理論教學(xué)的生動(dòng)性 多媒體課件的特點(diǎn)之一是能提高教學(xué)效率，可以將實(shí)驗(yàn)課堂上要演示的內(nèi)容制作成課件形式，呈現(xiàn)在全體學(xué)生面前，避免了個(gè)別學(xué)生看不到演示實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，還可以反復(fù)播放，直到學(xué)生看懂為止。減少了設(shè)備的耗損，聲圖并茂也增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。另外，利用仿真教學(xué)中的演示、程序分析，還可以將抽象的概念生動(dòng)直觀地展現(xiàn)給學(xué)生，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。

2.6 組建單片機(jī)課外興趣小組，帶動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性 最初將部分對(duì)單片機(jī)有濃厚興趣的學(xué)生組成課外興趣小組，組織他們定期進(jìn)行課外活動(dòng)，組裝和調(diào)試小制作，進(jìn)一步利用實(shí)驗(yàn)設(shè)備讓他們自己設(shè)計(jì)開發(fā)項(xiàng)目，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神和開拓能力；并以此帶動(dòng)更多的學(xué)生加入學(xué)習(xí)行列中。

3 結(jié)束語(yǔ)

在中職單片機(jī)課程教學(xué)改革中，提高學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)的興趣與信心，培養(yǎng)學(xué)生的單片機(jī)應(yīng)用能力是關(guān)鍵；建立以單片機(jī)實(shí)例教學(xué)為主線，以學(xué)生技能和能力培養(yǎng)為目標(biāo)的單片機(jī)課程體系勢(shì)在必行。但是在我們這些職業(yè)教育相對(duì)落后的地區(qū)，單片機(jī)課程教學(xué)起步較晚，實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)設(shè)備缺乏，師資力量相對(duì)薄弱，相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)重視不夠，是制約單片機(jī)教學(xué)改革的主要問(wèn)題。要建立一個(gè)完善的、更加合理的單片機(jī)課程教學(xué)體系，還需要不斷地進(jìn)行探索和實(shí)踐。

參考文獻(xiàn)：

[1]彭小文.中職單片機(jī)課程教學(xué)的改革與研究[J].廣東科技，2009，2：63-64.

[2]黃漢平.以技能為切入點(diǎn)單片機(jī)教學(xué)的探索[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2011，23：242-243.

[3]李娟.中職單片機(jī)教學(xué)的探討[J].科技資訊，2010，21：184.

[4]韋斯積.單片機(jī)原理及應(yīng)用教學(xué)的有效途徑[J].法制與經(jīng)濟(jì)，2010，9：134-135.

[5]王曉娟，吳德平.中職學(xué)生單片機(jī)操作技能訓(xùn)練方法探析[J].職教通訊，2011，1：28-30.

作者簡(jiǎn)介：李文華（1967-），女，河南濟(jì)源人，中學(xué)高級(jí)教師，研究方向：電子技術(shù)應(yīng)用；李志英（1962-），男，河南新鄉(xiāng)人，專業(yè)部主任，研究方向：機(jī)械專業(yè)，實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)教學(xué)。