理实一体化教学方法在中职单片机教学中的应用

尹金

摘 要：本文根据单片机课程的特点，结合行业的需要，通过任务将单片机理论和实践相结合，采用理实一体化教学方法教会学生单片机的应用。

关键词：理实一体化;单片机

当代社会家用电器的使用越来越普及，用电器的控制功能日趋增多，新知识、新器件、新的要求越来越多，而大多数家用电器内部都使用单片机来进行控制，单片机的应用日渐广泛。基于行业的需要，单片机应用成为中职学校电子专业学生必修的一门课程。而单片机课程属于软硬件结合，不但要求学生理解电路，还需要有较强的C语言编程能力编程。基于该课程涉及内容多、知识点广，而中职学生论知识、手能力强等特点，在中职学校单片机教学中选择恰當的教学方法显得尤为重要。

1 中职生在单片机学习中的现状

1）软件不熟悉。在教学过程中，学生不能理解C语言的流程，数据类型，函数等，表现在不能独立的进行编写单片机控制程序，需要参考教师的程序才能编写程序，缺少编程的思维，在语法的运用上也常出错，知识点掌握不牢固，编写的程序常常报错，不能顺利通过编译。

2）硬件不理解。学生在实践中，不能理解电路的工作原理，写出的程序在硬件上不能实现想要的结果。在进行仿真的时候，不能正确的选用器件，如需要使用共阳极数码进行显示，结果学生错选了共阴极数码管，导致显示错误。

3）学习不主动。学生在上课中注意力不集中，学习不积极，没有主动性，不愿意动脑思考。在理论课上，这种现象特别明显。甚至在实践课中，部分学生不独立思考，不动脑、不动手，严重影响学习效果。

2 中职生单片机学习现状的成因

1）教材陈旧，理实分开。单片机的教材有的还在使用汇编语言进行编程，还需要学生理解单片机内部的寄存器。理论课和实践课教材没有做到有机的统一，仍然各自为阵，这样就加大了学生学习的难度。

2）缺少编程知识、思维。现在小学、初中阶段重点在升学相关的科目，学生在这些科目上花费大多数的时间。而对于学生的编程思维、相关的知识讲解较少，甚至有的学校没有进行讲解。从而导致中职生在学习单片机应用过程中困难重重。

3）硬件理解有问题。单片机应用学习的前提是电子技术、电工基础等相关学科，部分学生在一年级的专业学习存在问题，学生对元器件功能不了解，不能进行正常分析电路原理。而在实际应用中，单片机常常又需要控制外部器件，因此学生不能通过单片机正确的控制外部电路。

4）缺少学习兴趣。兴趣是最好的老师，中职学生对于理论知识理解困难，在实际中教学理论和实践分离。学生对理论常常不能理解，在实践中不能进行实现功能，长此以往就更缺少学习的兴趣，从而导致恶性循环。

3 中职生单片机教学的策略

3.1 开发教材

依据学生的现状，生活实际所需的知识点，结合课程标准，组织教师、企业、专家三方共同对教学内容进行商讨，确定所需的知识。教材内容关系着知识内容，学生学习的难度，教学方法等各方面。教材应覆盖主要的知识和技能，通过具体的任务来承载，让教师上课变得轻松，学生能够理解。

重庆工商学校依据上述方法开发出具有7大项目，27个任务的《单片机与基础应用》一书，目录如表1。根据任务列出所需的理论知识点，基本覆盖单片机的主要功能，如输入输出，中断，定时器等。同时也包括了常用的外部器件，如LED，数码管，点阵等。还将C语言的教学融入到具体任务中，当前任务所需的C语言知识进行详细的阐明，从而降低学习的难度。

3.2 做好教学设计

好的教学设计能调动学生的学习积极性，能让教师比较容易的深入浅出的讲解知识点，提升学生思维能力，帮助学生理解电路和程序。

作者在上课时，依据学生学习的情况结合教材制定教学设计，每两个课时完成一个任务。任务先提出总体要求，列出所需使用的器件，本次任务必须的知识。每个任务又分为若干小步骤，任务将理论知识和实践内容有机融合，把理论知识点分解为小的知识点，分到任务的步骤中。边实践边讲解理论知识，理论为实践服务，实践又加深对理论的理解。

作者通过多年的教学将C语言的运应进行了总结，将常用的知识进行表格式的总结。在上课前将这些知识点发给学生，让学生能较快了掌握C语言，扫除编程障碍。

3.3 设计小制作

为了提高学生的学习兴趣，作者设计出各类小制作如数字时钟、交通灯、恒温器等。学生根据自身的兴趣选择小制作，根据制作的内容将学生分组。组内推选一位小组长，负责资料和器材的发放。

在电路理解方面，学生利用课余时间进行电路装配与调试，首先根据电路图进行装配焊接。对电路的有一定的了解，再利用仿真软件进行模拟，加深对电路的理解。老师在第二课堂对学生进行讲解，学生相互讨论，通过这些方法进一步加深学生对电路工作原理的理解。

提升编程能力方面，让组内学生相互讨论编程思路，理清编程所需的知识和技能，在讨论中共同进步成长，进一步扫除编程障碍。接着让学生进行编程实现小制作的功能，对学生的程序进行点评指出优点和缺点。

理实一体化单片机教学的方法来进行单片机应用教学后，学生的思维打开了，学习兴趣不断提升，学习成绩较以前有时显的上升。部分优秀的学生参加重庆市的比赛多次获奖，有的同学还参与其他的编程项目，获得过全国一等奖。

参考文献

[1]曾小宝，李小龙，黄华飞.基于理实一体化教学模式的单片机技术教学研究[J].数字通信世界，2018（09）：231-232.

[2]李金奎，张静秋.基于理实一体化的单片机教学模式改革与探究[J].电子制作，2016（12）：2.