单片机课程教学改革若干经验总结

杨乐

摘 要：本文简要总结单片机课程授课的一些经验，以及在课堂中初步使用教学改革模式的几点体会，以利后续更好地进行授课，提高教学效果。

关键词：单片机;教学改革;理实一体

教学改革对于院校来说，永远都是进行时，没有最好只有更好。单片机课程是一门理论与实践需要紧密结合的课程。当前不少学校对于单片机课程学习是先集中学习理论，再进行实践练习。由于没能将理论和实践融合一体，学生在实践时往往不能将相关理论联系起来，难以迅速将所学知识用于实践。通过引入理实一体为主的教学模式，能够较好地解决理论与实践脱节的问题。并且，教学改革强调学生的主体地位，如何设置教学环节，使学生更好、更深入地学习，是教学设计应当考虑的。本文仅就上半年承担的《单片机原理与接口技术》这门课的一点经验和体会做一些总结分享。

理实一体 精讲精练

教学过程中，坚持理论与实践结合。由于在课堂上要兼顾理论学习和实践练习这两个不同方面，因此就需要精讲精练。在学生进行了课前自学的基础上，讲的是重点、要点、难点，关键步骤和过程，练的是学以致用、所学理论如何指导动手实践。教师在精讲过程中，着重剖析要点，解决学生课前学习遇到的难点，对实践的步骤的讲解可以在学生实践时穿插进行。课堂中，在学生学习了基本知识后，即进行动手实践。例如在学习中断寄存器设置时，学生通过理论学习，了解了下降沿触发和低电平触发两种触发方式的含义及具体设置。但对于下降沿触发和低电平触发两种触发方式的不同之处，在宏观上仍然缺乏感性认识。这必须要通过实践，才能使理论学习到的知识转化到具有应用场景的知识，而后者是职业教育中更加注重的。通过将按键作为输入，让学生观察设置不同触发方式下，一直按下按键对输出控制的发光二极管或数码管有何影响，使学生直观认识到不同触发方式会导致不同的控制效果，从而深入理解这个知识点。

巧妙设计 增强理解

对于课程中一些知识点，学生开始接触时，理解的往往并不深入，这就需要通过实践环节加深理解。例如C51语言中的数据类型有多种，学生最开始接触它们时往往对这些数据类型的区别停留在书面上的认识。教师可以通过设计具体的实践任务，让学生自己观察现象、分析原因，并最终领会数据类型的不同会造成什么影响。例如，在使用51单片机控制数码管静态循环显示不同数字时，显示每个数字的延时时间会影响数字呈现的效果。在精度要求不高的场合下，常可使用包含while（t--）循环的自定义延时函数来控制延时时间，其中t是传入函数的参数。在定义传入参数t的类型时，教师可以将其设计为字符型char，但在调用延时函数时，将输入的数字设置的比较大，比如30000。教师让学员输入程序后观察现象，会发现数码管延时显示效果并不明显，闪动速度较快。即使改变输入数字的数值，呈现效果也没有改善。教师引导学员思考找出问题的原因在于输入参数定义的类型上，字符型char最大数据只是255，即使输入更大的数值也无济于事。从而让学生真正明白数据类型不同，分配内存不同，能存储的数据大小也不同。并且学生通过修改参数定义类型为int或其他类型，再观察现象，发现数码管显示不再一闪而过，从而直观认识到数据类型的不同所造成的影响。

深入互动 提升效果

在学生实践过程中，教师的及时指导有利于师生深入互动，使教师及时发现问题解决问题。实践环节可能出现的问题是多种多样的。但面对一个具体任务，教师仍可以从多样的问题中提取、总结出共性，并结合学生自身特点判断出个性问题。对于共性问题，教师既可以及时解答，也可以就此共性问题让学生展开讨论。这样既能够及时解决问题，又可以在讨论过程中使学生加深对所学知识的理解，甚至达到教学相长的效果。对于个性问题的及时记录以及引导学生解决问题的过程中，增加教师观察学生的机会，使教师能够更加立体地了解不同学生的特点，有利于指导方式的改进，提高教学效果。

开放呈现 动态把握

理实一体以及研讨式教学的引入，改变了以往由教师单纯输出，学生单纯接受的静态教学模式，而将实践、讨论等动态过程融入课堂。由于在实践、讨论过程中，可能会出现一些意想不到的情况，教学的呈现是具有一定开放性的，因而整个教学过程需要教师在动态中进行把握。教师在这个过程中扮演着引导者的角色，既要引导学生达成既定目标，但具体实现路径可能并非完全按照课前预计的进行。教学的动态性也考验着教师应对意外状况的能力。例如在实践环节某个学生的程序出现了意想不到的问题，教师在当场要如何进行处理？教师首先判断能否解决，可能要怎样解决，是否要立即解决，等等，既要照顾到其他学生的需求，又要考虑到课程的进度，因此对于不同的具体场景，可能会做出不同的决策。意外情况难以预料，正是锻炼教师应对问题能力的机会。而且突发状况也难以复现，这需要教师在课后及时总结经验教训，在课程教学过程中不断积累教学经验，增强处理课堂上各种状况的能力。当对常见状况能够做到心中有数、对各种情况能够应对自如时，对这种需要动态把握的教学过程也就有了更多的底气。

例如对于控制二相四线步进电机的实验，学生们给出了不同的控制方案，反映出不同学生思考的出发点甚或是思维方式的差异。教师可以让学生展示出具有代表性的几种方案，引发讨论，最终引导学员在实践的基础上，更深入理解和掌握步进电机控制的拍数及顺序这一关键要点。整个过程既需要在教学设计中留下适当空间让学生能够有个性探索和发挥的余地，同时也需要教师在学生实践基础上，动态把握、引导整个实践、讨论、深入学习的过程。既能够使大部分学生掌握基础内容，也尽可能让有余力的学生能够实践更多、理解更深。

图难于易 握少知多

“图难于其易，为大于其细”的学习方法，以及“少则得，多则惑”的教学理念，源于《老子》。考虑到理实一体的操作性，每次课的内容不宜安排过多。例如学习C51程序编程时，为使学员快速上手，首先为学员建立一个完整程序的基本构成，概括为：一个头文件，一个主函数，一个结构，一个语句。在初期教学过程中，强化学员对完整程序的印象。以此为基础，在学生对C51程序较为熟悉之后，就会逐渐明白头文件是可以有多个的;主函数只有一个，但函数是可以有多个的;结构有顺序、分支、循环等几种;而语句是可以根据需求来编写的。完整程序中给出了相关要素。

在后期教学过程中，向学生传递系统、整体的思维，主要体现在程序模块化编写的思想，让学生自己设计时，也要自顶而下进行思考，将任务分解为模块，再将模块做细。结合流程图，使思维逻辑可见化，掌握这一工具，不仅对学习编程有益，对思考其他复杂的系统问题也是大有裨益。而对于程序中常用的模块，可以单独存在文件中，使学生能够更好地发挥模块化编程的思想，驾驭所学的知识。自頂而下、模块化的思维方式，以及先定性再定量的做事顺序，都是“图难于其易，为大于其细”的具体体现。而能否恪守“少则得，多则惑”的理念，也最终影响课堂效果能否达到高效。

结语

实践出真知。教学是实践的过程，只有在实践中才有真实的体会和感悟。教师能否关注到诸多细节，也影响着每堂课的“为大于其细”的最终效果。教学改革改的是教与学的模式，但很大程度上取决于教师的思维模式能否真正进行转变。愿教学改革能够真正使课堂效果提升，让更多的学生受益。

（火箭军士官学校   262500）