关于增强单片机技术教学效果的探索

湖北 朱华 周宗斌

关于增强单片机技术教学效果的探索

湖北 朱华 周宗斌

单片机技术是一门理论性与实践性都很强的课程，传统的单片机教学偏重理论性，不能适应新形势下职业教育的培养目标，本文分析了单片机应用技术教学改革的必要性，对其教学的现状、教学内容、考核方式等方面作了一些探讨。

优化组合；单片机；职业能力

前言

随着信息技术的飞速发展，嵌入式智能电子技术已渗透到人们日常生活的各个方面。社会对其开发人才需求量大，其涉及的行业面也较广。但学生在校期间虽然学习了相关课程，却难以胜任开发工作，究其根本原因是缺乏实际运用知识的能力。

嵌入式系统中使用的MCU种类繁多，仅单片机就有几十个系列，数百个型号，教学不可能也不必要对这些全部进行讲授，更何况新的MCU还会不断的出现。只要学生通过某一种MCU的学习，掌握其核心知识点，那么他们就能够在今后的工作中举一反三、触类旁通。学生在学习单片机技术时已进入大二或更高年级，他们已有了一定的相关基础知识，并具备了相当的自学能力。若在教学中，泛泛地介绍MCU的结构、功能，往往不能使学生获得深刻的印象，更谈不上熟练地运用。

为了适应新形势下职业教育的培养目标，我们的教学活动要以“够用”、“会用”为度，加大实践教学，并将它落到实处。近年来，笔者一直致力于改革传统的教学模式，下面笔者就单片机的教学改革进行简要阐述。

一、传统的单片机教学现状

1.过于追求系统性

教学均是以单片机的特点为主线，先阐述单片机的硬件结构，接着是指令系统和程序的设计，然后是中断系统、定时/计数器、系统的扩展，最后再讲几个实例。而职业院校的学生，电工电子刚学完，数电刚接触甚至没有学过，要他们掌握上述内容，实在不容易，所以不管用什么巧妙的方法，学生都难于接受。

2.教学过于重视知识体系的演绎和推理

尽管安排有实验、实训，但实验、实训与课堂教学相互关联程度不够，课堂教学与练习又没能达到有机结合，使整个教学活动达不到以学生为中心，以培养学生操作技能为目的的职业技术教育宗旨。

因此，对单片机课程教学进行改革是十分必要的。

二、改革单片机教学的设想

（一）优化教学内容

单片机技术的应用，既要掌握硬件电路的设计，又要掌握软件设计与调试，因此，对教学内容优化组合就十分必要。为使教学内容符合实际,我们采用了情景的建立、项目教学、案例教学等教学方法。各教学项目的设计、元器件的选用、电路的焊接及软件编程等都尽可能符合企业产品的生产标准。

我的单片机课程内容安排如下：

全课程以3个项目，12个工作任务为主线。

项目一：单片机的结构认识

任务1：单片机的概述；

任务2：单片机最小系统的设计；

任务3：单片机最小系统应用测试；

任务4：键控花灯的设计。

项目二：带有万年历的数字钟

任务1：简单的音乐编程；

任务2：计数数码显示的设计；

任务3：数字温度计的设计；

任务4：实时时钟的设计。

项目三：单片机人机交互系统

任务1：LED数码点阵显示器的设计；

任务2：LCD液晶显示器的设计；

任务3：模拟数字密码锁的设计；

任务4：遥控步进电机的设计。

这样，优化组合后的内容将需要具备的综合能力分解成各项基本工作任务，围绕基本技能的训练，依照认知规律构建项目。

（二）改革教学方法

1.兴趣情景的建立

兴趣是最好的导师。把“带有万年历的数字钟”、“利用定时器产生伴奏音乐”等学生作品，带进一体化教室，演示并简要介绍它们的工作原理；老师再进行适当修改，并进行现场演示，从而激发学生的学习兴趣，创建一个“学中做，做中学”的教学情景。

2.单元任务情景的建立

项目任务为最实用的教学单元。教学打破原有界限，将理论知识分解成单个知识点，再将知识点融合到相应的项目任务中。每次教学均围绕特定的任务目标组织教学环节。以任务目标为主线，进行各相关知识点和技能点的讲解。学生用Proteus软件绘制出仿真电路图，用Wave软件或Keil软件输入并编译程序，然后对程序和电路进行仿真、调试运行。教师对学生操作过程中的状况进行实时点评。当学生完成第一个项目就能清楚单片机的开发过程，完成第二、三个项目，就能模仿性地编出相关的程序,使得学习过程变成一个不断“成功”地完成任务的过程。项目任务全部完成时，知识点也就掌握了。

3.工学结合

①案例教学。案例最易与企业产品接轨。选取直接来自于工程实际的应用案例，例如“带有万年历的数字钟”等。真实的案例更有利于学生获得对企业产品技术标准的体验。②顶岗实习。顶岗实习更有利于学生对产品的开发过程、实际工作压力的体验，以此激发学生的求知欲。

4.利用网络自主学习

网络是学生最佳的学习场所。为充分发挥校园网的优势，培养学生的自学能力，我们把课程标准、授课计划、多媒体课件、视频录像等丰富的教学资源挂在网上，供学生自学；并利用电子邮件、QQ与学生进行课外交流，为学生答疑解惑，为学生创立一个自学的平台。

（三）改革考核方法

考核方式要“以职业能力的考核为中心”作相应改革，完善能力与知识、操作与理论并重的考核模式。

课程考核以“学生互评+教师点评+校企合作单位参评”的模式进行，其中学生互评占30%，教师点评占50%，校企合作单位参评占30%，三者结合，给予整体评分。

学生互评就是以组为单位，根据每个项目完成工作的任务情况，学生互相评分。目的是让他们互相帮助并认真对待每次的实训项目。实践证明这种做法会取得良好的效果。

教师点评依据完成项目任务的质量及学生表达沟通能力等几个方面进行评价。目的是加强老师与学生的互动，营造良好的学习氛围。

校企合作单位参评是单位根据顶岗实习期间，学生在实际工作中的表现给予综合评定，目的是要让学生了解自己的长处与不足，利于日后的就业。

三、结束语

高职高专课程的改革，应把培养学生的实际动手能力放在首位，这就要求教师不仅有扎实的理论功底，还要有丰富的实践经验。只有这样才能适应单片机技术教学的需要，不断提高自己的教学水平。

[1]马彪.单片机应用技术[M].同济大学出版社，2007.

[2]刘守义.单片机原理与应用[M].机械工业出版社，2007.

[3]何立民.单片机高级教程——应用与设计[M].北京航空航天大学出版社，2000.

[4]严中华.职业教育课程开发与实施[M].清华大学出版社，2009.

（作者单位：黄冈科技职业学院机电汽车工程系）

（编辑 刘丽娜）