單片機(jī)原理及應(yīng)用課程教學(xué)改革實踐與探索

趙興娜

(山東華宇工學(xué)院，山東 德州 253034)

1 單片機(jī)原理及應(yīng)用課程在教學(xué)中存在的問題

1.1 理論教學(xué)與實踐教學(xué)存在著嚴(yán)重的不平衡

“單片機(jī)原理及應(yīng)用”的教學(xué)以理論教學(xué)為主,實踐課次之。因教學(xué)內(nèi)容的復(fù)雜性，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，覺得教學(xué)內(nèi)容枯燥、抽象，難以理解。因?qū)W生在學(xué)習(xí)單片機(jī)原理時，缺乏必要的數(shù)字電路以及編程語言等相關(guān)知識，很難對相關(guān)的內(nèi)容產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣[1]。

由于部分教師采用的教學(xué)方式以講授為主,缺乏實際操作與講解，學(xué)生難以進(jìn)行深入具體的學(xué)習(xí)。在實際教學(xué)中,理論教學(xué)所占的比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實際操作，單片機(jī)原理的實驗教學(xué)通常在“匯編語言設(shè)計”之后進(jìn)行。這種教學(xué)模式的缺陷是：其一，在學(xué)生入門學(xué)習(xí)時，接觸過多的基礎(chǔ)原理,使學(xué)生感到枯燥；其二，軟硬件教學(xué)的分隔現(xiàn)象明顯，不利于對單片機(jī)的系統(tǒng)講解及對學(xué)生的系統(tǒng)培養(yǎng)。

1.2 教學(xué)方式陳舊

大部分高校在理論教學(xué)時通常會先講解基礎(chǔ)知識，之后再進(jìn)行實踐教學(xué)。盡管這一模式的知識體系、思路較為清晰，但過于機(jī)械化。同時，教學(xué)的輔助手段較為單一，無法具體呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣無法得到充分的調(diào)動。

當(dāng)前的實踐教學(xué)形式過于單一，實踐教學(xué)時多以單片機(jī)實驗箱為平臺，并以驗證性實驗為主。學(xué)生在做相關(guān)實驗時，大多遵循教師講授的實驗步驟或教材，缺少對程序流程、代碼的分析。對于一些涉及到電路硬件的實驗，也只是遵照教材的內(nèi)容在實驗箱上進(jìn)行簡單的連線操作，缺少對實驗電氣圖的完整規(guī)劃與設(shè)計。受實驗條件的限制，學(xué)生過于注重實驗的結(jié)果，忽略了對硬件的規(guī)劃與設(shè)計以及軟件的調(diào)試等。

1.3 教學(xué)內(nèi)容復(fù)雜，加大了教學(xué)難度

傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)多以單片機(jī)結(jié)構(gòu)為教學(xué)主線，首先，講解單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)；其次，講解指令、軟件編程等；最后，講解單片機(jī)的系統(tǒng)以及各種元器件的應(yīng)用。這種教學(xué)體系或結(jié)構(gòu)影響學(xué)生的接受與理解。此外，由于單片機(jī)課程的復(fù)雜性與抽象性，對學(xué)生的進(jìn)一步理解與學(xué)習(xí)產(chǎn)生了一定的阻礙，在影響教學(xué)效果的同時，也加大了教學(xué)的難度。

1.4 教學(xué)方法與形式過于單一

當(dāng)前的單片機(jī)原理教學(xué)仍以教師講解為主，并借助板書的形式向?qū)W生傳授知識。隨著多媒體教學(xué)設(shè)備的應(yīng)用，使學(xué)生更加直觀地對各種結(jié)構(gòu)與原理進(jìn)行了觀察與理解，但學(xué)生的參與度并沒有得到提升，不便于學(xué)生對重點內(nèi)容的理解，也不利于調(diào)動學(xué)生的主動性、積極性。隨著教學(xué)進(jìn)程的推進(jìn)，會積累更多學(xué)生不理解的內(nèi)容，使其對教學(xué)產(chǎn)生一種“畏懼”心理，進(jìn)而“抵觸”對相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)[2]。

1.5 忽視對學(xué)生獨立思維方式與思考能力的培養(yǎng)

現(xiàn)階段的教學(xué)方式過于偏向?qū)A(chǔ)理論、實際案例以及操作的講解。一些學(xué)生過于依賴教師的講解，缺少獨立思考問題、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。因整體知識點繁雜，如果被動地學(xué)習(xí)，無法靈活地運(yùn)用相關(guān)內(nèi)容，學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)顧此失彼的情況。

2 單片機(jī)原理及應(yīng)用課程教學(xué)改革措施

2.1 合理調(diào)整教學(xué)內(nèi)容

為了使學(xué)生可以更好的接受教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)效果，可以適當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、體系，以便更好地理解教學(xué)內(nèi)容。如講解一些基礎(chǔ)的理論知識時，可以穿插一些硬件結(jié)構(gòu)與原理等相關(guān)內(nèi)容；以“指令系統(tǒng)”部分的教學(xué)為例，在對指令格式、尋址方式等內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)時，可以結(jié)合中斷系統(tǒng)的操作進(jìn)行講解；在講解單片機(jī)的結(jié)構(gòu)時，先簡單講解基礎(chǔ)理論，而對后續(xù)部分進(jìn)行講解時，可以結(jié)合中斷、定時等部分內(nèi)容詳細(xì)的講解。利用對教學(xué)內(nèi)容的適當(dāng)調(diào)整，使學(xué)生對該課程的實際應(yīng)用進(jìn)行了解，便于學(xué)生順利地進(jìn)行后續(xù)的學(xué)習(xí)[3]。

2.2 完善教學(xué)方法，調(diào)動學(xué)生的積極性與主動性

單片機(jī)的課程與教學(xué)內(nèi)容枯燥、乏味，無法使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)動力與興趣。教師在教學(xué)活動中，應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及調(diào)動學(xué)習(xí)主動性，以便學(xué)生更為深入的學(xué)習(xí)。教師可以挑選一些涉及到教學(xué)內(nèi)容的案例、或與實際內(nèi)容相關(guān)的例子，分析教學(xué)內(nèi)容，并進(jìn)行討論，指導(dǎo)學(xué)生在理解教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，理清教學(xué)重點。此外，教師要改進(jìn)自身的教學(xué)方式，并利用新的教學(xué)方法，如講授法、討論法以及指導(dǎo)法等，以加深學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解。

2.3 注重新型教學(xué)設(shè)備與傳統(tǒng)教學(xué)的有機(jī)結(jié)合

由于單片機(jī)課程所含有的信息量較大，且內(nèi)容抽象，在教學(xué)時教師與學(xué)生可以進(jìn)行更多的交流互動，教師利用豐富的語言表達(dá)能力與肢體語言，使學(xué)生更好地接受教學(xué)內(nèi)容。對于較為抽象的問題，很難被具體化，在有限的教學(xué)時間內(nèi)，學(xué)生也很難清楚地了解知識點。傳統(tǒng)教學(xué)要與多媒體教學(xué)深入的結(jié)合，在對匯編語言指令系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)時，針對基礎(chǔ)性的知識，教師可采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，便于學(xué)生快速的掌握；在對硬件結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行教學(xué)時，可以利用多媒體設(shè)備與課件進(jìn)行必要的教學(xué)輔助，使教學(xué)內(nèi)容更具體，給予學(xué)生更加直觀的感受與理解[4]。一個制作精良的多媒體課件，便于學(xué)生對知識的理解，并提高學(xué)生的積極性。恰到好處地運(yùn)用多媒體教學(xué)，通過動態(tài)的展示與講解，使教學(xué)效率得到相應(yīng)的提高，進(jìn)而獲得更好的教學(xué)效果。

2.4 教學(xué)重點向?qū)嵺`傾斜，改革課程考核機(jī)制

對于“單片機(jī)原理及應(yīng)用”這門課程的實踐性、獨特性，單憑筆試考核，無法合理化分析學(xué)生所掌握的知識。因此，應(yīng)注重將重點向?qū)嵺`教學(xué)傾斜；同時，改革教學(xué)考核制度，增添實踐考核內(nèi)容，使學(xué)生深入地了解與掌握教學(xué)內(nèi)容、知識，使學(xué)生的實踐能力得到提升。在對學(xué)生進(jìn)行課程考核時，可采用分段式的考核形式，可以將考核過程分為三部分；第一部分為筆試，主要是對理論知識進(jìn)行考核；第二部分為實踐考核，主要針對學(xué)生的實踐操作能力進(jìn)行考察；第三部分對學(xué)生的設(shè)計、知識運(yùn)用能力，以及綜合分析能力進(jìn)行考核。利用這一形式，考核學(xué)生對課程的掌握情況，進(jìn)行更為客觀與綜合的評價。此外，要根據(jù)技術(shù)的發(fā)展，對課程體系與內(nèi)容進(jìn)行必要的調(diào)整，并增加相應(yīng)的實踐教學(xué)內(nèi)容，使整體教學(xué)得到優(yōu)化與改進(jìn)，便于學(xué)生的學(xué)習(xí)與掌握。

2.5 指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的實驗與練習(xí)

教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生在課后或課外進(jìn)行必要的實驗，學(xué)校應(yīng)在課外開放實驗室，為學(xué)生提供實驗與練習(xí)所需要的場所，使實驗設(shè)備與儀器的作用得到充分發(fā)揮。同時，借助課外練習(xí)，充分的體現(xiàn)學(xué)生在教學(xué)活動中的主體地位，不斷提高學(xué)生的綜合技能，進(jìn)而獲得更好的學(xué)習(xí)與教學(xué)效果。

3 結(jié)語

單片機(jī)原理及應(yīng)用課程是一門內(nèi)容復(fù)雜、理論豐富，具有極強(qiáng)實踐性的課程。在教學(xué)過程中，教師要以夯實理論基礎(chǔ)、培養(yǎng)學(xué)生實際能力與開拓思維為指導(dǎo)，以對學(xué)生實踐與創(chuàng)新為目標(biāo)，構(gòu)建以學(xué)生為主體、教師為指導(dǎo)的新型模塊化教學(xué)模式。隨著教學(xué)方式的不斷改進(jìn)、教學(xué)內(nèi)容的及時更新，教學(xué)過程的安排更加合理，使教學(xué)效果與質(zhì)量得到了有效的提升。