尹金
摘 要:本文根據單片機課程的特點,結合行業(yè)的需要,通過任務將單片機理論和實踐相結合,采用理實一體化教學方法教會學生單片機的應用。
關鍵詞:理實一體化;單片機
當代社會家用電器的使用越來越普及,用電器的控制功能日趨增多,新知識、新器件、新的要求越來越多,而大多數家用電器內部都使用單片機來進行控制,單片機的應用日漸廣泛。基于行業(yè)的需要,單片機應用成為中職學校電子專業(yè)學生必修的一門課程。而單片機課程屬于軟硬件結合,不但要求學生理解電路,還需要有較強的C語言編程能力編程?;谠撜n程涉及內容多、知識點廣,而中職學生論知識、手能力強等特點,在中職學校單片機教學中選擇恰當的教學方法顯得尤為重要。
1 中職生在單片機學習中的現狀
1)軟件不熟悉。在教學過程中,學生不能理解C語言的流程,數據類型,函數等,表現在不能獨立的進行編寫單片機控制程序,需要參考教師的程序才能編寫程序,缺少編程的思維,在語法的運用上也常出錯,知識點掌握不牢固,編寫的程序常常報錯,不能順利通過編譯。
2)硬件不理解。學生在實踐中,不能理解電路的工作原理,寫出的程序在硬件上不能實現想要的結果。在進行仿真的時候,不能正確的選用器件,如需要使用共陽極數碼進行顯示,結果學生錯選了共陰極數碼管,導致顯示錯誤。
3)學習不主動。學生在上課中注意力不集中,學習不積極,沒有主動性,不愿意動腦思考。在理論課上,這種現象特別明顯。甚至在實踐課中,部分學生不獨立思考,不動腦、不動手,嚴重影響學習效果。
2 中職生單片機學習現狀的成因
1)教材陳舊,理實分開。單片機的教材有的還在使用匯編語言進行編程,還需要學生理解單片機內部的寄存器。理論課和實踐課教材沒有做到有機的統(tǒng)一,仍然各自為陣,這樣就加大了學生學習的難度。
2)缺少編程知識、思維?,F在小學、初中階段重點在升學相關的科目,學生在這些科目上花費大多數的時間。而對于學生的編程思維、相關的知識講解較少,甚至有的學校沒有進行講解。從而導致中職生在學習單片機應用過程中困難重重。
3)硬件理解有問題。單片機應用學習的前提是電子技術、電工基礎等相關學科,部分學生在一年級的專業(yè)學習存在問題,學生對元器件功能不了解,不能進行正常分析電路原理。而在實際應用中,單片機常常又需要控制外部器件,因此學生不能通過單片機正確的控制外部電路。
4)缺少學習興趣。興趣是最好的老師,中職學生對于理論知識理解困難,在實際中教學理論和實踐分離。學生對理論常常不能理解,在實踐中不能進行實現功能,長此以往就更缺少學習的興趣,從而導致惡性循環(huán)。
3 中職生單片機教學的策略
3.1 開發(fā)教材
依據學生的現狀,生活實際所需的知識點,結合課程標準,組織教師、企業(yè)、專家三方共同對教學內容進行商討,確定所需的知識。教材內容關系著知識內容,學生學習的難度,教學方法等各方面。教材應覆蓋主要的知識和技能,通過具體的任務來承載,讓教師上課變得輕松,學生能夠理解。
重慶工商學校依據上述方法開發(fā)出具有7大項目,27個任務的《單片機與基礎應用》一書,目錄如表1。根據任務列出所需的理論知識點,基本覆蓋單片機的主要功能,如輸入輸出,中斷,定時器等。同時也包括了常用的外部器件,如LED,數碼管,點陣等。還將C語言的教學融入到具體任務中,當前任務所需的C語言知識進行詳細的闡明,從而降低學習的難度。
3.2 做好教學設計
好的教學設計能調動學生的學習積極性,能讓教師比較容易的深入淺出的講解知識點,提升學生思維能力,幫助學生理解電路和程序。
作者在上課時,依據學生學習的情況結合教材制定教學設計,每兩個課時完成一個任務。任務先提出總體要求,列出所需使用的器件,本次任務必須的知識。每個任務又分為若干小步驟,任務將理論知識和實踐內容有機融合,把理論知識點分解為小的知識點,分到任務的步驟中。邊實踐邊講解理論知識,理論為實踐服務,實踐又加深對理論的理解。
作者通過多年的教學將C語言的運應進行了總結,將常用的知識進行表格式的總結。在上課前將這些知識點發(fā)給學生,讓學生能較快了掌握C語言,掃除編程障礙。
3.3 設計小制作
為了提高學生的學習興趣,作者設計出各類小制作如數字時鐘、交通燈、恒溫器等。學生根據自身的興趣選擇小制作,根據制作的內容將學生分組。組內推選一位小組長,負責資料和器材的發(fā)放。
在電路理解方面,學生利用課余時間進行電路裝配與調試,首先根據電路圖進行裝配焊接。對電路的有一定的了解,再利用仿真軟件進行模擬,加深對電路的理解。老師在第二課堂對學生進行講解,學生相互討論,通過這些方法進一步加深學生對電路工作原理的理解。
提升編程能力方面,讓組內學生相互討論編程思路,理清編程所需的知識和技能,在討論中共同進步成長,進一步掃除編程障礙。接著讓學生進行編程實現小制作的功能,對學生的程序進行點評指出優(yōu)點和缺點。
理實一體化單片機教學的方法來進行單片機應用教學后,學生的思維打開了,學習興趣不斷提升,學習成績較以前有時顯的上升。部分優(yōu)秀的學生參加重慶市的比賽多次獲獎,有的同學還參與其他的編程項目,獲得過全國一等獎。
參考文獻
[1]曾小寶,李小龍,黃華飛.基于理實一體化教學模式的單片機技術教學研究[J].數字通信世界,2018(09):231-232.
[2]李金奎,張靜秋.基于理實一體化的單片機教學模式改革與探究[J].電子制作,2016(12):2.