李任青沈文娟

1.引言

在高等教育領(lǐng)域，對(duì)于電子信息、機(jī)電、自動(dòng)化等專(zhuān)業(yè)，單片機(jī)技術(shù)在整個(gè)課程體系中處于承上啟下的核心地位，是學(xué)生必須掌握的一門(mén)專(zhuān)業(yè)技術(shù)，也是現(xiàn)代工科學(xué)生就業(yè)的一個(gè)基本條件。

那么，如何才能學(xué)好單片機(jī)技術(shù)這門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程呢？我們根據(jù)“問(wèn)題式教學(xué)法”的改革理念，開(kāi)展了單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究工作，并在實(shí)際教學(xué)中實(shí)施了一系列的教學(xué)改革措施，取得了一定的成效。

2.問(wèn)題式教學(xué)法的特點(diǎn)與應(yīng)用

“問(wèn)題式教學(xué)法”的改革理念就是實(shí)現(xiàn)“授人以魚(yú)”向“授之以漁”的轉(zhuǎn)變［１］。

一般來(lái)說(shuō)，教師首先演示一個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，或展示一個(gè)實(shí)物作品功能，進(jìn)而提出問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的求知欲和探索欲，整個(gè)教學(xué)圍繞這個(gè)問(wèn)題展開(kāi)。在課堂上，教師不再糾纏于繁瑣的單片機(jī)基本概念、單片機(jī)內(nèi)部硬件之類(lèi)的東西，而是只講應(yīng)用層面上的重點(diǎn)、難點(diǎn)，并給學(xué)生指明自行鉆研的道路，整個(gè)教學(xué)過(guò)程就是老師陪學(xué)生一起“探索、求證、顛覆、創(chuàng)新”的過(guò)程。

我們?cè)趯?shí)際教學(xué)中對(duì)問(wèn)題教學(xué)法的實(shí)施有兩個(gè)應(yīng)用層面。

一是以問(wèn)題為主線，引導(dǎo)學(xué)生思考，分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，并加以拓展。教學(xué)中以提出問(wèn)題—分析問(wèn)題—解決問(wèn)題為線索，并把這一線索貫穿于整個(gè)教學(xué)過(guò)程。例如，對(duì)于某一課某一技術(shù)知識(shí)點(diǎn)，可以是老師設(shè)計(jì)一個(gè)核心問(wèn)題，整堂實(shí)驗(yàn)課圍繞這個(gè)核心問(wèn)題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究、探索。當(dāng)然老師可以先演示一下基礎(chǔ)性引導(dǎo)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容或現(xiàn)象，提供基本思路，讓學(xué)生去分析、探索、拓展，在過(guò)程中讓學(xué)生去“疑”去“問(wèn)”。

二是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中加入較多的“問(wèn)題”因素，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中啟發(fā)學(xué)生尋找解決方法，從而訓(xùn)練學(xué)生遇到問(wèn)題（提出問(wèn)題）—尋找方法（分析問(wèn)題）—解決問(wèn)題的方法和技巧，培養(yǎng)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，使?shí)驗(yàn)教學(xué)更具有實(shí)踐性和實(shí)用性。

例如，采用一些模塊化的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，實(shí)驗(yàn)箱有部分模塊有些小問(wèn)題，連接的手插導(dǎo)線有虛斷的，仿真器有個(gè)別的是壞的，電腦串口有生銹虛接的情況，這樣的模塊、導(dǎo)線與仿真器等設(shè)備好的與壞的混雜在一起，構(gòu)成了較多的問(wèn)題因素。這些因素產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象肯定跟正確的不一樣，這就需要學(xué)生仔細(xì)分析這些問(wèn)題，一個(gè)個(gè)地解決問(wèn)題和完成實(shí)驗(yàn)。

3.具體應(yīng)用與改革措施

在教學(xué)實(shí)踐中我們?cè)撛鯓咏Y(jié)合教研理論來(lái)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)呢？經(jīng)過(guò)近五年的教學(xué)實(shí)踐摸索、驗(yàn)證，我逐步形成了問(wèn)題教學(xué)法實(shí)踐教學(xué)的一套基本體系。

該體系主要由以下幾部分實(shí)踐環(huán)節(jié)的具體措施構(gòu)成。

（1）在課堂教學(xué)中以“啟發(fā)式的問(wèn)題”教學(xué)法為核心，引入“問(wèn)題”因素綜合教學(xué)。

實(shí)驗(yàn)課開(kāi)始時(shí)先由老師先提出一個(gè)核心問(wèn)題，之后10分鐘讓學(xué)生帶著問(wèn)題去認(rèn)真預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與相關(guān)的理論知識(shí)（實(shí)驗(yàn)講義的課題編排要具有模塊化特色，并附有最具相關(guān)性、簡(jiǎn)練性的原理講述，或采用實(shí)驗(yàn)參考書(shū)），要求學(xué)生最大限度地讀懂實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)程序，不懂的地方要做重點(diǎn)標(biāo)出。老師講課的時(shí)候點(diǎn)學(xué)生進(jìn)行討論提問(wèn)，學(xué)生認(rèn)真聽(tīng)老師總結(jié)分析并做好筆記。

上課時(shí)，老師先操作演示一遍實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，然后根據(jù)問(wèn)題補(bǔ)充講解相關(guān)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生思考質(zhì)疑，進(jìn)而提出新的實(shí)驗(yàn)任務(wù)與要求，引入拓展性問(wèn)題。學(xué)生先仿做老師演示的實(shí)驗(yàn)，后根據(jù)新的問(wèn)題進(jìn)行拓展、創(chuàng)新。

以定時(shí)器實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，我們主要圍繞“如何實(shí)現(xiàn)1S的定時(shí)”開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)。在學(xué)生預(yù)習(xí)以后教師先操作演示一下指導(dǎo)書(shū)上的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，然后讓學(xué)生來(lái)討論“定時(shí)器的基本原理、工作設(shè)置、程序分析如何實(shí)現(xiàn)1S定時(shí)”等問(wèn)題，之后老師以“水龍頭滴水模型”講述總結(jié)定時(shí)的基本原理，簡(jiǎn)述相關(guān)寄存器的設(shè)置，分析實(shí)驗(yàn)書(shū)上T0工作在模式2情況下示例源程序，進(jìn)而提出改進(jìn)程序的書(shū)寫(xiě)方法與基本思路：如何利用T1工作在模式1實(shí)現(xiàn)1S的定時(shí)，程序怎么改？怎么編寫(xiě)？學(xué)生自己摸索寫(xiě)完以后，很多人會(huì)忘記中斷重裝初值的問(wèn)題，教師點(diǎn)評(píng)的時(shí)候可以加以總結(jié)、強(qiáng)調(diào)，最后提出：“如何實(shí)現(xiàn)1分鐘、一小時(shí)、一天的定時(shí)設(shè)計(jì)？”作為課后思考討論的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

這里特別強(qiáng)調(diào)的是實(shí)驗(yàn)過(guò)程要引入“問(wèn)題”因素綜合教學(xué)，讓這些問(wèn)題加深學(xué)生的理解。“直接很快得到的東西總是得不到人的珍惜、回味，只有讓他通過(guò)分析思考、查錯(cuò)、排錯(cuò)的艱苦探索過(guò)程，才讓人刻骨銘心，有了一層新的感悟”。

（2）課后開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，鼓勵(lì)學(xué)生利用課外時(shí)間進(jìn)行課外實(shí)驗(yàn)。

以全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、江西省大學(xué)生電子科技活動(dòng)競(jìng)賽為契機(jī)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

一般在課堂上，教師在總結(jié)時(shí)要結(jié)合課堂上的內(nèi)容提出一些設(shè)計(jì)性題目，或?qū)W生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題目與方案，由學(xué)生獨(dú)立操作調(diào)試，最后寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告?；A(chǔ)好的同學(xué)得到了施展才能的機(jī)會(huì)，可以設(shè)計(jì)出頗有特色的實(shí)驗(yàn)方案，寫(xiě)出很好的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，一般同學(xué)也會(huì)感到有一定的壓力，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的自覺(jué)性。課后可以開(kāi)設(shè)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室，鼓勵(lì)學(xué)生利用課外時(shí)間進(jìn)行課外實(shí)驗(yàn)。這樣做，也可以為參加省級(jí)國(guó)家級(jí)電子設(shè)計(jì)大賽培養(yǎng)人才、選拔人才。

（3）以Proteus虛擬仿真軟件為平臺(tái)，開(kāi)展課后綜合設(shè)計(jì)性項(xiàng)目教學(xué)創(chuàng)新活動(dòng)。

Proteus虛擬仿真軟件不僅能仿真單片機(jī)CPU的工作情況，也能仿真單片機(jī)外圍電路或沒(méi)有單片機(jī)參與的其他電路的工作情況。因此在仿真和程序調(diào)試時(shí)，可從工程的角度直接看到程序運(yùn)行和電路工作的過(guò)程和結(jié)果。所以，我們一般采用這個(gè)平臺(tái)結(jié)合實(shí)驗(yàn)箱在N501單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室為學(xué)生提供良好的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)平臺(tái)，課后義務(wù)指導(dǎo)學(xué)生完成個(gè)人立項(xiàng)，從而極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)的積極性。同時(shí)可以采用項(xiàng)目開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)的形式完成一些綜合性的課題，甚至是幫助老師完成一些科研小課題，讓學(xué)生體會(huì)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)流程，培養(yǎng)學(xué)生基本的工程意識(shí)、工程素質(zhì)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

這是實(shí)施“啟發(fā)式問(wèn)題教學(xué)法”深入化的結(jié)果，也只有在學(xué)生具有絕對(duì)化開(kāi)放性平臺(tái)的條件下，開(kāi)展課外創(chuàng)新活動(dòng)，才可能讓學(xué)生真正做到自主學(xué)習(xí)，學(xué)生的主動(dòng)思維能力、動(dòng)手能力、工程素質(zhì)才能得到切合實(shí)際的培養(yǎng)。

4.結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，我院學(xué)生多次在省大學(xué)生課外科技創(chuàng)新活動(dòng)、單片機(jī)技術(shù)仿真開(kāi)發(fā)等競(jìng)賽活動(dòng)中獲一等獎(jiǎng)的佳績(jī)表明，啟發(fā)式問(wèn)題教學(xué)法在我院?jiǎn)纹瑱C(jī)技術(shù)教學(xué)改革中的實(shí)施卓有成效。

參考文獻(xiàn)：

［1］黃秀娟.中學(xué)語(yǔ)文教學(xué)中的“教學(xué)做合一”［J］.新華教育導(dǎo)刊，2010，（10）：55-56.