創(chuàng)新單片機(jī)教學(xué)方法提高學(xué)生專業(yè)興趣

任小勇

摘 要：?jiǎn)纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用課程是高職電子電工專業(yè)和機(jī)電專業(yè)的核心課程，具有理論性強(qiáng)、實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn)，讓部分學(xué)生感覺晦澀難懂。因此，改革傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)方法，探索新型有效、學(xué)生易接受的教學(xué)方法十分必要。文章探究創(chuàng)新單片機(jī)教學(xué)方法，提高學(xué)生專業(yè)興趣的策略，以此提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī);教學(xué)方法;專業(yè)興趣;策略

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1008-3561（2021）23-0076-02

單片機(jī)原理及應(yīng)用課程是高職電子電工專業(yè)和機(jī)電專業(yè)的核心課程，可培養(yǎng)學(xué)生工業(yè)控制的基本思想和單片機(jī)產(chǎn)品開發(fā)調(diào)試的應(yīng)用能力。其具有理論性強(qiáng)、實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn)，這讓部分學(xué)生感覺晦澀難懂。因此，教師在教學(xué)中可根據(jù)具體教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的專業(yè)興趣，提高課堂教學(xué)效率。

一、適當(dāng)調(diào)整教材章節(jié)順序，根據(jù)學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)重新編排教學(xué)內(nèi)容

在單片機(jī)原理及應(yīng)用教學(xué)中，傳統(tǒng)的教學(xué)思路是按照教材編寫的順序，先講單片機(jī)的硬件基礎(chǔ)知識(shí)，再講指令系統(tǒng)和匯編語言程序的編制，最后講單片機(jī)原理及接口技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。每一章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容不僅包含單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)各個(gè)組成部分的知識(shí)框架，還包含各個(gè)單元電路的微結(jié)構(gòu)，內(nèi)容比較細(xì)，難度也比較大，如果教師的教學(xué)方法單一、枯燥，就容易使學(xué)生出現(xiàn)厭學(xué)的情況。例如，單片機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)這一章節(jié)包含定時(shí)器結(jié)構(gòu)、計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)、串行口結(jié)構(gòu)、中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等內(nèi)容。對(duì)于初學(xué)單片機(jī)原理及應(yīng)用的學(xué)生來說，這一章節(jié)的內(nèi)容多、雜、難，容易讓學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒。筆者果斷地把這部分內(nèi)容“砍”去，將其移到后面的章節(jié)進(jìn)行講解，并對(duì)第二章的內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)“瘦身”，以減少教學(xué)內(nèi)容，降低知識(shí)的理解難度。再如，對(duì)于第二章第三節(jié)的教學(xué)內(nèi)容，筆者將其分為兩節(jié)內(nèi)容：第一節(jié)講存儲(chǔ)器的簡(jiǎn)介與分類，第二節(jié)講存儲(chǔ)器的組織與結(jié)構(gòu)。這樣處理之后，每節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容相對(duì)較少，脈絡(luò)清晰，層次分明，學(xué)生比較容易接受。在教學(xué)單片機(jī)的結(jié)構(gòu)時(shí)，筆者以整體到部分、外部到內(nèi)部、現(xiàn)象到適度分析的順序組織教學(xué)內(nèi)容，這樣的教學(xué)方式符合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，并有效化解了難點(diǎn)內(nèi)容，可讓學(xué)生產(chǎn)生整體感、層次感，順利“入門”。因此，教師切不可拿著一本教材，不顧學(xué)情，完全按照教材內(nèi)容進(jìn)行講解，可對(duì)教材內(nèi)容做必要的調(diào)整，從而降低知識(shí)的理解難度，使其易于學(xué)生理解和消化。

二、運(yùn)用形象化的教學(xué)語言，讓學(xué)生聽得輕松，學(xué)得充實(shí)

例如，筆者在教學(xué)第一章“單片機(jī)概述”時(shí)，沒有完全按照教材內(nèi)容講解單片機(jī)的定義、結(jié)構(gòu)、封裝、特點(diǎn)等，而是以全自動(dòng)洗衣機(jī)工作過程引入單片機(jī)的概念。為清晰呈現(xiàn)單片機(jī)控制下的功能模塊，給學(xué)生投影了一張全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制示意圖。其中，單片機(jī)可以視作洗衣機(jī)的“大腦”，左邊的5個(gè)按鍵（電源、啟動(dòng)/暫停、程序、過程、水位）是洗衣機(jī)的感覺器官，就像人的眼睛、耳朵、鼻孔，右邊的指示燈、數(shù)碼管、注水閥、排水閥和電機(jī)是洗衣機(jī)的執(zhí)行器官，就像人的手、腳。打比方、類比的方法和形象化的語言把枯燥乏味的教學(xué)內(nèi)容變得生動(dòng)、有趣。在講解洗衣機(jī)的工作過程時(shí)，筆者是這樣描述的：當(dāng)按下電源鍵時(shí)，單片機(jī)感知開啟電源的命令，隨即會(huì)向指示燈、數(shù)碼管下達(dá)點(diǎn)亮的指令;當(dāng)按下程序鍵，選擇標(biāo)準(zhǔn)方式后，單片機(jī)便會(huì)感知用戶的設(shè)置要求，隨即會(huì)從程序庫中調(diào)出標(biāo)準(zhǔn)程序，讓洗衣機(jī)按“標(biāo)準(zhǔn)”進(jìn)行洗衣?？梢?，平實(shí)、易懂的教學(xué)語言可讓學(xué)生理解單片機(jī)所具有的強(qiáng)大功能和發(fā)揮的核心作用。因此，在教學(xué)中，教師可將抽象的教學(xué)內(nèi)容與生活應(yīng)用實(shí)例相結(jié)合，給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)看得到、聽得見、摸得著的知識(shí)應(yīng)用情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)的積極性。再如，在教學(xué)“單片機(jī)的片內(nèi)硬件結(jié)構(gòu)”時(shí)，筆者將其比作一座128層高的大樓，大樓的每一層有8個(gè)房間，1樓標(biāo)記為00H，2樓標(biāo)記為002H，3樓標(biāo)記為10H，4樓標(biāo)記為11H，以此類推，128樓標(biāo)記為7FH。每一層的8個(gè)房間比作1個(gè)地址上的8位（1個(gè)字節(jié)），每一個(gè)房間可以存儲(chǔ)1位二進(jìn)制數(shù)，即0或1，并給學(xué)生呈現(xiàn)“大樓”的示意圖，以此將抽象的教學(xué)內(nèi)容變得通俗易懂，讓學(xué)生在輕松的氛圍中掌握知識(shí)。

三、 科學(xué)對(duì)待教材內(nèi)容，進(jìn)行適當(dāng)“取舍”

在教學(xué)中，教師要科學(xué)對(duì)待教材內(nèi)容，進(jìn)行適當(dāng)?shù)摹叭∩帷?，?jiān)持夠用不加深的原則，擇其要點(diǎn)，從而將單片機(jī)的教學(xué)內(nèi)容變成學(xué)生易消化的知識(shí)甘泉。例如，在教學(xué)“單片機(jī)P0∽P3口的C51編程”時(shí)，筆者果斷舍去了教材中的信號(hào)流程分析和緩沖器、讀鎖存器等內(nèi)容，讓學(xué)生對(duì)照P0、P1、P2、P3四個(gè)輸入、輸出端口的結(jié)構(gòu)圖，比較它們之間的異同點(diǎn)，從而得出P0∽P3四個(gè)端口都具有普通的輸入、輸出功能的結(jié)論。再如，對(duì)于單片機(jī)基本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和擴(kuò)展系統(tǒng)結(jié)構(gòu)內(nèi)容，高職生只要掌握其結(jié)構(gòu)框圖就可以，不需要掌握框圖中的單元電路，因此，筆者沒有詳細(xì)講解單元電路的電路原理和電路參數(shù)，只簡(jiǎn)單交代其作用和功能。“有舍有取”的教學(xué)思想符合高職生的實(shí)際情況，可以最大程度激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生學(xué)到有用的知識(shí)。

四、理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，提高學(xué)生的專業(yè)興趣

單片機(jī)的理論可指導(dǎo)單片機(jī)實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)操作，同時(shí)，單片機(jī)的實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)操作可進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)單片機(jī)理論的理解。因此，教師可將兩者有機(jī)結(jié)合起來，指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用單片機(jī)知識(shí)解決實(shí)際問題，讓學(xué)生體驗(yàn)知識(shí)帶來的樂趣，并愛上這門學(xué)科。例如，筆者在完成第一章“單片機(jī)的概況”教學(xué)之后，及時(shí)組織學(xué)生做了一個(gè)單片機(jī)循環(huán)點(diǎn)亮8個(gè)發(fā)光二極管的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)成功之后，讓學(xué)生繼續(xù)進(jìn)行左移點(diǎn)燈、右移點(diǎn)燈、花式點(diǎn)燈的實(shí)驗(yàn)，比較電子線路控制二極管電路和單片機(jī)控制二極管電路的特點(diǎn)。學(xué)生經(jīng)過分析一致認(rèn)為，電子線路控制比較單一且電路比較復(fù)雜，單片機(jī)電路簡(jiǎn)單，控制靈活且功能強(qiáng)大。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)讓學(xué)生體驗(yàn)到了單片機(jī)的強(qiáng)大功能和獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)好單片機(jī)課程的決心。在之后各章節(jié)的教學(xué)中，筆者分別安排了數(shù)碼管時(shí)鐘設(shè)計(jì)、智能交通燈設(shè)計(jì)、電機(jī)測(cè)速設(shè)計(jì)以及電子顯示屏設(shè)計(jì)等實(shí)驗(yàn)，不斷提高學(xué)生運(yùn)用單片機(jī)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，開拓學(xué)生的視野，把學(xué)生帶進(jìn)單片機(jī)控制的廣闊領(lǐng)域。

五、運(yùn)用多媒體教學(xué)手段和Proteus仿真軟件，把抽象教學(xué)內(nèi)容形象化

單片機(jī)的教學(xué)內(nèi)容容量大且比較抽象，要在有限的課時(shí)講深、講透，就需要教師在備課時(shí)精心設(shè)計(jì)講解內(nèi)容，以多媒體教學(xué)手段和板書相結(jié)合的方式，用文字、視頻等多種信息表達(dá)形式，將難懂的概念具體化、形象化，將單調(diào)、枯燥的理論層次化、生動(dòng)化，讓學(xué)生產(chǎn)生豁然開朗、茅塞頓開的感覺。另外，部分職業(yè)學(xué)校受條件限制，不能正常搭建單片機(jī)硬件電路，調(diào)試軟件程序，而Proteus仿真軟件可以解決上述難題，它能設(shè)計(jì)智能原理圖，有完善的電路仿真功能、單片機(jī)協(xié)同仿真功能，可以滿足單片機(jī)項(xiàng)目教學(xué)的需要。因此，教師可運(yùn)用Proteus軟件進(jìn)行仿真教學(xué)，提高學(xué)生電路設(shè)計(jì)、軟件編程、程序調(diào)試的水平，讓學(xué)生掌握單片機(jī)的控制技術(shù)。此外，教師還可以向?qū)W生介紹單片機(jī)應(yīng)用的優(yōu)秀網(wǎng)站，引導(dǎo)學(xué)生充分利用豐富的網(wǎng)絡(luò)資源了解目前單片機(jī)技術(shù)的新發(fā)展、新應(yīng)用，以此拓展學(xué)生的知識(shí)面，延伸和補(bǔ)充課內(nèi)教學(xué)內(nèi)容，夯實(shí)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)。

六、結(jié)語

單片機(jī)原理及應(yīng)用課程是電子電工專業(yè)和機(jī)電專業(yè)的核心課程，也是一門非常難學(xué)的課程。如何教好、學(xué)好這門課程，對(duì)教師和學(xué)生來說都是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。因此，教師可在教學(xué)中適當(dāng)調(diào)整教材章節(jié)順序，根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)重新編排教學(xué)內(nèi)容，運(yùn)用形象化的教學(xué)語言，讓學(xué)生聽得輕松，學(xué)得充實(shí)，適當(dāng)“取舍”教材內(nèi)容，注重理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，并運(yùn)用多媒體教學(xué)手段和Proteus仿真軟件，把抽象的教學(xué)內(nèi)容形象化，從而不斷提高學(xué)生的專業(yè)興趣，讓學(xué)生掌握工作崗位需要的各項(xiàng)技能和相關(guān)專業(yè)知識(shí)。

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