高职单片机课程教学方法的实践与探索

翁 建

单片机属于最基础的一门课，不但可以在智能仪表、家用电器、工业、计算机、AI 等各个领域有广泛的应用，也同时是一门集电子技术、编程技术、软硬件结合的一门课。结合贵州的大数据、大扶贫政策，作为一门理论和实践都很强的课程，通过改进教学项目提升学生学习兴趣、提高学生实践技能；才能为地方经济建设培养合格的技能人才。下边是我在片机教学中的一些体会和思考。

1 培养学生学习兴趣，提高学习积极性

由于我校地处贵州地区，我所教学的电子信息专业在校内也不是优势专业，学生的整体基础水平比较差。主要体现有两点，学生学习动力和学习能力都不是很理想。单片机的理论性和实践性都很强，大部分学生对理论知识部分不感兴趣，理论的课堂讲解部分学起来就会觉得枯燥。实践部分非常感兴趣，在第一堂课拿了以前学生做的心形灯在课堂演示各种变化，大部分学生都认真听课，但是随着后来理论的东西比较多，很多学生开始变得没那么感兴趣了。这就需要我们改变我们的教学项目，单个的教学项目不能讲太多的知识，开始阶段的教学项目要硬件电路简单，编程简单。让学生一直不断的完成新项目保持学习的热情，类似电影剧情一波三折紧张刺激。让学生在轻松的学习氛围就学会掌握了硬件电路的设计和控制程序的编写技能。

2 改变教学方法，以实践为主

目前，大多数情况下我们单片机课程理论和实践课堂是分开的，也就是说平时我们在教室上完理论课，然后再去实训室进行练习，对教材中的例题或者习题进行练习实训，这样就造成理论课和实训课人为分离。学生学到的知识不能立即进行练习，对于大部分基础不好的学生来说，等到实训课的时候，前边讲的理论知识就基本忘记了。所以应该把理论课也搬到实训室去上，但是在实训室上理论课，学生的座位比较分散，也缺少投影仪等教学设备，这些在以后的新的实训室建设中需要注意的地方。以后的教学应该边教边做，不积累问题。

2.1 教材的选择

目前市面上可供选择的适合高职类的单片机教材有很多，但是想找到一本好教材并不容易。大多数的教材都是概述、单片机结构、引脚介绍、编程、定时器中断、接口外部扩展、综合设计等，看似挺好挺成体系，但是不能满足生源越来越差的实际情况。我的学生一翻开书，前边几十页大量讲述单片机内部接口、引脚等知识，对他们来说难以接受，很容易就对这门课失去兴趣了。就算后边的实训动手部分很精彩，也在学生心理形成了这门课很难很枯燥的第一印象，在后边的教学中很被动。

2.2 片面强调实践也不可取

在以前的学校的实训设备少的时候，主要是以理论教学为主，实践教学为辅；后来条件好一些了，就变成以实践教学为主，理论教学或有或无的状态了。众所周知，单片机课程具有硬件系统复杂，编程难，知识点分散等特点。在贵州地区的大部分高职院校都采用项目/任务驱动教学的方法，项目教学法相对比以前传统的教学法比，有其显著的优越性。但是项目教学法在实践中越来越偏向于大实践小理论，也就是理论讲一点点，学生大部分时间都用项目实践的实训。笔者认为，这样教学方法对基础好一些的同学来说，没有问题；但是对于普通得同学来说，他们的项目实训只是停留在重复书上实训项目的阶段，没有彻底理解融汇单片机的知识，实训项目稍微更改一些条件就不会了。高职教育培养的是高级技能人才，将来也需要学习新知识、新技能、新事物，不能够知其然不知其所以然。故我们再单片机教学中，理论的学习不能少，不能对以往传统的教学方法彻底摒弃。2018 年贵州高考实际录取率为87%，意味着只要报了名，绝大多数都能被录取。随着生源质量下降，学生基础越来越差，理论的教学更是我们需要注意的地方，也更应该下功夫的地方。要把理论讲的通俗化，把单片机中的概念原理用浅显的语言教明白。比如我们选用教材中的关于定时器的例子，教材中有一个故事是这样的：[1]在一个暂未被人类开发的原始部落附近，有一个大山洞，洞中有一个碗状的石头，每天都有一滴山泉水滴到该碗中。当滴入364 滴水时（即滴了364 天），该碗就被装满了，神奇的是，当再滴一滴水时（即用了365 天，共滴了365 滴水），该碗中的水便消失了，同时伴有雷电交加的天气变化，部落的村民就知道一年过完了，过年的日子到了，村民们都放下当前的工作，忙着准备过年的丰盛食物。后来有一个顽皮的小孩知道了这个秘密，为了快点吃到美食便往碗中加了水，所以不到365天，碗中的水就满了，产生天气变化，村民准备丰富食物。再后来，村民就把大山洞作为禁区，防止人为干扰。这个过程就是单片机定时器的工作原理。碗中的水就是定时的时间，天气变化就是定时器溢出，村民过年就是中断响应，给碗中加水就是给定时器赋初值。在我的单片机课上，大部分同学通过这个故事基本都能把定时器工作原理弄清楚，只需要细化部分知识就可掌握。但是这样的例子太少，这是以后我们需要下功夫的地方。

2.3 改进实训环节

实训项目的优化和扩展。市场上大部分教材的实训例子都是发光二极管、流水灯、数码管、键盘/计算器、温度计等，这些都是非常经典的实训项目。为了让这些经典实训项目更适合我们的学生，就需要对它进行优化，把一个比较大的实训项目分解成若干个小的，目的是让这些实训项目更适合本校学生的基础，使其容易掌握。对于基础好、学习能力强的就需要对这些项目进行扩展，比如流水灯项目，就可以扩展出不同的花式亮灯，扩展的目的是为了学生把经典实训项目每一个环节完全掌握。

增加自主实训环节。在以往的设计环节，学生大多是以教材中的例子为实训项目，按部就班的学习。学生掌握知识方面是没有问题的，但是缺少了应用能力的培养，创新能力不足。在教学过程中，发现很多学生还是非常会动脑筋的，只是由于我们的实训设备都是成套的，只能提供固定的实训项目，无法轻易扩展实训项目。并且学生在实训平台上只是连连线，组合一下实训模块，学生对硬件设计这一块缺少实训。其实现在的电路设计软件都非常多，比如常用的proteus。在学习的初期，硬件、软件都比较简单，可以让学生通过学习proteus 完成原理图设计、电路分析仿真、编程代码的调试仿真等。proteus 仿真和实训设备相结合，让学生对硬件电路设计、如何编程写程序，并且能看到结果，仿真结果与同样实物硬件的运行结果对比。就能对理论知识更容易理解和掌握。电路复杂的时候就可以先用proteus 进行仿真实训，然后制作成相应的硬件电路。

2.4 网络课程的学习

现在慕课、微课、职业教育精品课等网络课程资源可以说是非常丰富。单片机的新技术发展日新月异，可以引导学生对网络课程在课外学习，学生可以观看名校名师的讲课，扩展眼界。网络课程千般好，三心二意学不好；因为我们的学生自制力不是特别好，往往看着看着网课注意力就转移了，这需要我们教师多加引导，可以规定学生学习任务，并且定期检查，解答在上网课过程中遇到的问题，督促其养成好的学习习惯。

2.5 以赛促学

大赛不常有，小赛经常有。专业内可以每学期开展不同形式的电子技能比赛，给予不同形式的奖励，通过比赛也可以为参加每年的技能大赛和其他电子设计类比赛选拔优秀的种子选手。让学生能够更好地认识到自己的水平，找到自己的问题，提高学生分析问题和解决问题的能力，促进对课程的更深层次的学习。同时也能磨炼学生吃苦耐劳的精神，增加学生就业竞争力。

3 总结

很多方法都是从其他兄弟院校那里借鉴学习过来的，目前已有效果，但是要进一步提高单片课程的教学质量，还需要不断学习，不断改进现有的教学方法，优化扩展实训项目，积极探索新方法。同时也要加强自身的学习，学习先进技术，提高教师教学能力和学生的实践能力。