浅谈单片机技术教学模式的探索与实践

唐翠翠



浅谈单片机技术教学模式的探索与实践

唐翠翠

（深圳技师学院 中德智造学院，广东 深圳 518112）

单片机在高级电工技能鉴定考核模块中是一门比较抽象、教师难教、学生难理解的技能性课程，在授课时间有限的前提下，按照教材内容顺序先理论后实践、以教师为主的授课方式，教学效果不理想且不符合该门课的需求。经过一段时间的探索和实践，摸索出一套比较合理和行之有效的教学模式。通过引入多种现代化的教学技术，强化项目教学，体现了以学生为主的教学理念，教学效果良好。

单片机；教学模式；教学手段；项目驱动

高级电工技能实战训练模块中的单片机技术，是电工从业人员、技工学校及职业技术院校电工类专业学生通过高级电工技能鉴定考核一个非常重要的模块[1]，也是公认的在高级电工技能鉴定考核中最难教难学的一个模块。传统的先理论后实践、以教师为主的授课方式，已不能满足课程的需要，教学效果不理想，因此笔者在近年单片机教学模式方面不断探索，并摸索出一套比较适用的教学模式，教学效果良好。

1 课程内容与学情分析

1.1 课程内容

本门课程包含单片机理论知识的学习和实操项目的实践，侧重实践，以高级电工单片机模块10套实操考核题为实践对象，分别是：①查找最大、最下数；②航标灯控制；③计数报警；④数码管显示；⑤循环灯点亮；⑥霓虹灯控制；⑦算术运算器；⑧继电器控制；⑨倒计时音乐报警器；⑩数据传送。学生需要掌握基本的单片机理论知识，会使用Keil软件、单片机仿真器、Protues软件，会电路识图。

1.2 学情分析

学生的具体情况如下：①学生普遍是在企业上班的社会人员，学习时间有限，一般周末才有时间来上课，课时比较紧张；②学生在前期已经取得电工操作证和中级电工证，具备一定的动手操作能力和电路理论基础，但单片机的基础比较薄弱，大部分甚至是零基础；③学生学习目的很明确，渴望学习，课堂学习积极性高，但基础较弱，接受能力不是很强；④敬重教师，属于乖巧型学生，课堂上不爱提问，喜欢听从教师安排，遇到问题喜欢自己独自摸索。

2 教学的方法策略

2.1 教学大纲和授课计划的调整

根据高级工考核中对单片机模块的要求和学情分析来制订合理、科学的教学大纲和授课计划。基础理论内容以“有用、有效”为度，适当降低理论深度[2]。结合实操项目来讲解知识点，将理论知识穿插在实操中完成。根据实操项目的特点，可以先易后难，电路图相同或类似的项目可以放在一起，这样能有效的利用时间，实操授课计划可以按照表1设计。

表1 实操授课计划参照表

序号项目名称特点 1继电器控制电路、程序最简单 2循环灯点亮都是对8个发光二极管的控制，电路一样 3霓虹灯控制 4航标灯控制对单片机定时器和计数器的应用 5计数报警 6数码管显示数码管应用，电路一样 7算术运算器 8倒计时音乐报警器在5或6实操电路基础上增加3个IO口接线 9查找最大、最小数两者不需要搭接硬件电路，软件仿真即可 10数据传送

2.2 教学方法的调整

打破以教师为主体的教学模式，采用教师为主导、学生为主体的任务驱动型教学模式，让学生在学中做，做中学。在教学过程中采用翻转课堂、讨论式、示范、启发式等多种教学方法，调动学生的积极性和主动性，教学效果良好。

2.3 教学手段的调整

为了让学生更加容易理解和掌握单片机的知识，教学过程中采用多种教学手段。单片机某些知识点本身比较抽象，教师在课堂上详细分析讲解，但效果不佳[3]。在科学技术不断发展的今天，我们要充分利用现代化的教学手段，利用PPT、视频、微课、智慧云平台等实现线上线下同步教学，学生可以利用手机进行线上复习、预习、提交作业、讨论等；将抽象的知识通俗化、简单化，以形象生动的画面展现出来学生更容易接受。

在介绍单片机基础知识的时候，可以从大家熟悉的计算机系统引入到单片机系统，这样学生对单片机的组成结构就比较清楚了；课堂上，可以准备一些单片机芯片和基于单片机搭建的一些控制电路板，让学生更加直观地理解单片机的外围硬件组成。在讲授Keil软件和仿真器的使用方法时，直接手把手一步一步演示带着学生做一遍，然后再让学生独立做，这样效果会更好；如果先讲理论，然后学生独立做，学生往往就忘记了步骤。课后将提前制作的教学视频文件给学生，让学生课后可以按照步骤自己练习巩固。

在讲解指令的时候，可以以具体的实操项目为例，针对项目中出现的指令进行分析，针对性会更强。学生刚开始接触程序时，教师可以以简单的实操项目为例，比如继电器控制项目，它的电路简单涉及到的指令较少，以此例让学生熟悉单片机程序的编写和调试方法。开始该项目之前，先现场演示该项目的现象，让学生有个大概了解；简单分析完程序后，带着学生一步一步编写例程代码并进行编译、调试，然后将程序与在Proteus软件中搭建好的硬件电路进行联合调试，在调试过程中让学生明白程序是如何工作的，这样比直接告诉学生结论的效果会更好，另外基础的程序要带着学生做一遍，这样学生会更有成就感从而更有兴趣往下学。然后学生就可以搭接硬件电路，进行项目调试了，并在此例程序代码的基础上进行改动、扩展。

每个项目的教学过程为：演示，示范，指令分析，编写代码，仿真，搭建电路，调试，改动，扩展。在项目中穿插理论，边学边做，慢慢的，学生就学会分析理解程序，并独立编写属于自己的程序。在此过程中，学生分组讨论、竞赛、角色扮演等教学手段的应用会有意想不到的效果。

3 结束语

本文根据高级电工中单片机技术模块的特点和学情分析，调整了教学的方法策略，从教学大纲、授课计划、教学方法、教学手段等方面进行了调整，经实践证明，效果良好，学生在短时间内能较好地掌握该课程的知识点，学生动手能力和解决问题的能力得到较大提高。在实践过程中，可以引导学生通过多种途径拓宽知识面，比如网络、各种单片机相关论坛等，提升学生的竞争能力[4]。

［1］彭旭昀.高级电工技能实战训练［M］.北京：机械工业出版社，2017.

［2］张德伟.单片机课程教学模式的探索与实践［J］.中国科技信息，2007（12）：268-270.

［3］席志凤.浅谈优化单片机教学新尝试［J］.改革与开放，2010（6）：159.

［4］赵月静，陈继荣，张永弟.单片机原理及应用课程创新实践教学改革［J］.实验技术与管理，2013（1）：176-179.

2095－6835（2019）02－0135－01

TP368.1-4

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.02.135

唐翠翠（1987—），女，硕士，主要研究方向为单片机及工业机器人的开发与应用。

〔编辑：严丽琴〕