韋關潮
摘要:本文針對單片機課程理論知識學習難度大、前后知識點聯(lián)系緊密、實踐應用性強的特點,提出了如何做好課堂教學中的“教、學、做”,從而發(fā)揮好授課教師的主導作用、聽課學生的主體作用和實踐環(huán)節(jié)的驅(qū)動作用。
關鍵詞:單片機 教師 學生 教學做
引言:單片機課程的教學內(nèi)容包含基本邏輯器件、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和組成、指令系統(tǒng)、功能部件、擴展接口等諸多模塊,而每個模塊所包含的內(nèi)容又比較繁多,比如內(nèi)部結(jié)構(gòu)和組成模塊,又包含各管腳的定義功能和作用、存儲器結(jié)構(gòu)和配置、特殊功能寄存器、CPU的組成和各部件的功用、機器周期、指令周期、并行I/O口的硬件結(jié)構(gòu)等??偟膩碚f,該課程理論知識學習難度大、前后知識點聯(lián)系緊密、實踐應用性強,需要做好課堂教學中的“教、學、做”,從而提高課堂教學質(zhì)量。
一、準備好單片機課程教學中的“教”.發(fā)揮好授課教師的主導作用
針對單片機課程的教學特點,以及現(xiàn)代教育理論所提倡的“以教師為主導,以學生為主體”的理念,首先教師要準備好單片機課程教學中的“教”,充分發(fā)揮好教師的主導作用。
(一)對接實際應用,準備好精彩的課堂引入
單片機在實際生活和工業(yè)控制的應用較多,為了激發(fā)學生的學習興趣,首先就需要對接實際應用,引導學生思考單片機是如何實現(xiàn)相應功能的。比如在講解單片機定時器知識時,以工業(yè)現(xiàn)場的時間控制為例,又如在講授單片機控制LED數(shù)碼管顯示時,以電壓力鍋的預約時間的數(shù)碼顯示為例。
(二)優(yōu)化教學思路,準備好不斷的啟發(fā)思考
一堂課需要清晰的教學思路,才可以讓整堂課順起來,要引導學生多思考和參與,以學生為中心,堅持啟發(fā)式教學。而好的教學思路可以通過不斷的啟發(fā)思考,來實現(xiàn)教學內(nèi)容環(huán)節(jié)的自然過渡。比如在講解單片機定時器控制時,首先通過古代滴水計時,啟發(fā)學生思考計數(shù)與定時的關系,然后再對比滴水計時的水杯和單片機的16位加1計數(shù)器,啟發(fā)學生思考初值的設置。
(三)注重知識聯(lián)系,準備好適時的歸納梳理
單片機硬件結(jié)構(gòu)復雜、編程語言難于入門,特別是一些概念、組成繁雜,教師需要及時引導學生完成歸納梳理。比如在講解單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)模塊時,學習了特殊功能寄存器,當時學生可能還不能很好的理解其功能,但當學習完中斷、定時器、串行通信等知識點后,就非常適合做一歸納,回顧加深對特殊功能寄存器工作過程的理解。
二、引導好單片機課程教學中的“學”.發(fā)揮好聽課學生的主體作用
教師準備好了“教”,發(fā)揮好其主導作用,那么最關鍵的還需要學生的“學”,發(fā)揮好學生的主導作用,包括課前學習、課堂學習和課后學習。
(一)對接教學資源,引導好充分的課前學習
課前學習主要以學生的預習來完成,只有學生掌握好支撐本次課教學的所有基礎知識,才能充分發(fā)揮好學生正式上課時的主體作用。這需要豐富的教學資源做支撐,首先要求授課教材圖文并茂,其次需要參考教材形式多樣,當然,如果還配備有相應的微課、慕課等信息化課前學習平臺,效果會更好。
(二)優(yōu)化課堂設計,引導好流暢的課堂學習
有了充分的課前學習,學生就可以輕松的進入課堂學習,在短短的一節(jié)課當中,要高效率的掌握好所有的理論知識和操作技能,還需要教師精心完成教學設計,讓學生的課堂學習更流暢。教師在教學設計中,提前設計好哪里需要理論講解、教師操作演示、學生自主練習,哪里需要原理動畫演示、仿真操作實踐,哪里需要啟發(fā)思考、總結(jié)歸納。
(三)注重知識拓展,引導好相應的課后學習
單片機課程教學的每個知識點之間聯(lián)系緊密,所以在完成每個知識點學習后,最好設置相應知識拓展環(huán)節(jié),為下一個知識點的學習打好基礎。比如在學習完單片機定時器工作方式寄存器TMOD后,從其工作方式M1M0設置為11時(即方式3時),拓展到單片機的串口通信。
三、組織好單片機課程教學中的“做”.發(fā)揮好實踐環(huán)節(jié)的驅(qū)動作用
無論是教師的“教”,還是學生的“學”,最終還需要落腳到“做”,力求教師在“做中教”,學生在“做中學”。要以項目作為引導,將單片機的知識點設計穿插在一個個“做”的子任務中。
(一)對接信號關系,組織好正確的硬件連接
一般實踐環(huán)節(jié)的第一步是硬件連接,通常要對照單片機每個引腳以及外圍芯片的連接來梳理,確定高低電平的設置、接口的連接對應關系等。對于不同的硬件平臺,所實現(xiàn)的具體步驟會不同,使用功能較為集成的開發(fā)板,設置較為簡單。為提高學生的硬件基礎,建議課程后期采用學生自己搭建電路的方式。
(二)優(yōu)化程序設計,組織好規(guī)范的軟件編寫
單片機編程語言種類較多,應用最為廣泛、大部分教材上介紹最多的有兩種:匯編語言和C語言。匯編語言與硬件結(jié)合最緊密,但難于記憶各類操作指令;C語言是高級語言,可讀性好,但與硬件結(jié)合較差。所以在授課過程中,需要根據(jù)學生特點和不同應用情況,選擇編程語言,并組織好規(guī)范的軟件編寫,遵照語法養(yǎng)成好的編寫習慣。
(三)注重舉一反三,組織好豐富的功能調(diào)試
通過教師的合理引導,學生的自主學習和小組合作,能輕松完成每次課下達的教學任務,達成工作原理的學習掌握和相應實踐環(huán)節(jié)的功能實現(xiàn)。但為了學以致用,需要注重學生舉一反三的能力培養(yǎng),比如單片機控制步進電機,不僅要完成單片機對步進電機的轉(zhuǎn)向控制,還需要思考如何實現(xiàn)轉(zhuǎn)角控制和轉(zhuǎn)速控制。