按需授课和以练代学在单片机教学中的应用

万斌

摘 要 单片机是机械专业一门专业课程，它具有实践性和应用性很强但学生又感觉比较难学的特点。本文首先分析了传统教学方法的弊端，提出了按需授课和以练代学的授课方法，大大提高了学生的学习兴趣和学习效率。

关键词 按需授课 以练代学 单片机

中图分类号：G420 文献标识码：A

Application of Teaching for Requirements and Experiment

Replacing Learning Method in Education of SCM

WAN Bin

(College of Mechanical and Electrical Engineering,

Central South University of Forestry and Technology, Changsha, Hu'nan 410013)

Abstract SCM, which is very practical but difficult for students., is a base course for students of mechanical college. The author analysed the traditional teaching methods and found some imperfections of them, and then present a new method the essence of which is teaching what the students need and performing experiments instead of learning knowledge. The new method is proved to be effective.

Key words teaching for requirements; experiment replacing learning; SCM

0 引言

对于单片机教学方法的研究和探索，一直是教研教改的重点，也提出了许多切实可行的教学方法，比如启发式教学、任务驱动法等。但是这些教学方法还是传统教学方法的改进，效果有限。笔者经过实践，提出了一种完全不同的教学方法：按需授课和以练代学。此方法使得课堂授课知识在讲授前学生就有学习的期望，在讲授以后马上得到应用，改变了传统的被动接受式学习方式，大大提高了学生的学习兴趣和学习效率。

1 传统教学方式的问题

单片机是一门典型的实践性课程，以应用为主，然而在笔者从事单片机教学的最初两年里，学生都反应单片机这门课程抽象，不好学，这让笔者非常困惑。经过一段时间的研究发现，无论是理论教学还是实践教学，传统的单片机教学方式存在如下一些问题。

（1）教学顺序不合理，理论和实践脱节。传统的教学模式是“按序授课”，也就是按照教材的顺序授课，学生也习惯于按照教材的顺序学习。单片机教材的一般顺序是，首先讲解单片机的内部结构、引脚功能、工作方式等硬件结构，然后是讲解所有的指令，再然后是汇编程序的设计，再然后是中断和定时器，最后是显示设备键盘以及各种外设的接口。笔者认为“按序授课”对单片机教学是不适合的，大约前14个学时内，学生根本没见过单片机，也不会用单片机，讲授的理论学生根本用不上，结果就是学生对一个自己没有任何概念的东西被动地接受知识，像听天书也就不可避免了。

（2）理论讲授过多，实践机会不足。单片机的内容非常多，也许是为了应付考试，有些老师面面俱到，所有的知识点讲解得很全面。根据笔者本人的学习体会，学的知识如果不能在一段时间内应用，那么这个知识就是理论知识了，这也是学生体会不到单片机是一门实践性很强的课程的原因。而且，学生学了知识，由于无法实践，所以也无法很好地理会。另外由于理论授课过多，造成实践的机会太少，学生即使学懂了知识点，由于无法实践，也很容易遗忘。最大的问题的是，丧失了对这门课的学习兴趣，因为理论课程远远不如实践课程吸引人。

2 按需授课和以练代学简介

针对以上问题，笔者经过研究，尝试采用按需授课和以练代学的教学方法。按需授课就是不按照教材的顺序授课，而按照需求授课。有需求就讲，没有需求的就不讲。马上有需求的马上讲，暂时没有需求的暂时不讲。所谓以练代学，就是设计一系列实践例题让学生练习。在练习例题的过程中学习知识点，当所有的例题都完成以后，课程就学完了。

3 按需授课和以练代学的应用

笔者的单片机授课顺序是这样的：开始只讲解最基本的单片机硬件结构，如存储器结构和引脚、I/O端口等，其它的不讲；然后是最基本的几条数据转移指令，其它指令不讲；再然后是汇编程序的知识。这样大约四个学时以后，学生就可以独立编写完整的程序。此时讲解Proteus的应用，学生把编写好的程序在Proteus里编译并且在单片机上仿真运行。只有四个学时的知识对于学生来说比较抽象，后面的知识都可以编程实践。当学生对单片机有了直观的了解和编程使用经验以后，再返回前面去学习硬件结构和其它指令就容易多了。为了避免上成理论课，授课的内容要适量，不能过多，所以需要精心选择。基本的、常用的重点讲解；用的很少的，课堂上简单讲解甚至不讲解。比如对于外设的扩展，只讲解使用和接口的方法，其详细的硬件构造课堂简单带过或者不讲解。没有在课堂讲授的内容，让同学们在以后的实践碰到时再去学习。同学们逐步接受了这样的观点：教材是参考书，并不是所有的东西都要学。

通常的单片机教学是以讲授内容为目的，教材有什么，教师就教什么。而笔者则尝试，学生想要什么知识，才讲什么知识。如何让学生“想要”知识？那就是设计一系列有有关联的练习任务，首先让学生尝试解决，学生在研究后发现，某方面的知识还没学，于是提出需求，老师讲授。然后学生再做此练习，直到能够完成。然后教师布置下一个设计，学生重复这样的过程，一直循环下去，最终把这一系列的任务都做完了，课程就讲完了。笔者设计的任务如下：任务（1）：完成单片机8个引脚静态控制LED灯的实验，只有点亮或者熄灭两种状态。此实例会让学生掌握引脚知识和单片机如何做输出。任务（2）：单片机控制LED灯，使其一闪一灭。此实例需要调用延时子程序，完成此练习后学生学到了子程序的调用。任务（3）：单片机控制8个LED灯做一个跑马灯的程序，此练习需要条件转移指令和循环指令。任务（4）：将LED灯改为7段数码管，显示数字。这个实验需要查表指令。任务（5）：用键盘作输入，控制LED灯的亮和灭，此练习需要单片机的输入知识。任务（6）：用键盘作输入，7段数码管作输出，显示键盘的键码，此练习需要综合的编程能力。任务（7）：任务同6，但不用查询，此时讲解中断的概念。一个练习一个练习做下去，一直到授课完毕。这样任务做完了，知识点也就学完了。当然，由于时间的关系，这些任务都是用proteus仿真完成。

4 小结

按需授课和以练代学的教学方法，改变了传统教学过程中老师教学生学的现象，课堂教学效果很好。几堂课以后，学生就可以编写简单的程序和搭建基本的输入输出系统，兴趣大增，对单片机也不再感到抽象。由于学生一直是带着问题学习，且学到了知识马上就能应用，学习动力和成就感大大增强，学习效率也随之提高。按需授课的关键是，选择好合适的顺序，笔者认为先简单后复杂，先具体后抽象，先整体后局部。而以练代学的关键，是选择好合适的任务让同学们去练习，这些题目最好相互之间有关联，后一个例子只是在前一个例子上部分增加或者部分改动，这样效果会比较好。

参考文献

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