萬斌

摘 要 單片機(jī)是機(jī)械專業(yè)一門專業(yè)課程，它具有實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)但學(xué)生又感覺比較難學(xué)的特點(diǎn)。本文首先分析了傳統(tǒng)教學(xué)方法的弊端，提出了按需授課和以練代學(xué)的授課方法，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率。

關(guān)鍵詞 按需授課 以練代學(xué) 單片機(jī)

中圖分類號(hào)：G420 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Application of Teaching for Requirements and Experiment

Replacing Learning Method in Education of SCM

WAN Bin

(College of Mechanical and Electrical Engineering,

Central South University of Forestry and Technology, Changsha, Hu'nan 410013)

Abstract SCM, which is very practical but difficult for students., is a base course for students of mechanical college. The author analysed the traditional teaching methods and found some imperfections of them, and then present a new method the essence of which is teaching what the students need and performing experiments instead of learning knowledge. The new method is proved to be effective.

Key words teaching for requirements; experiment replacing learning; SCM

0 引言

對(duì)于單片機(jī)教學(xué)方法的研究和探索，一直是教研教改的重點(diǎn)，也提出了許多切實(shí)可行的教學(xué)方法，比如啟發(fā)式教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法等。但是這些教學(xué)方法還是傳統(tǒng)教學(xué)方法的改進(jìn)，效果有限。筆者經(jīng)過實(shí)踐，提出了一種完全不同的教學(xué)方法：按需授課和以練代學(xué)。此方法使得課堂授課知識(shí)在講授前學(xué)生就有學(xué)習(xí)的期望，在講授以后馬上得到應(yīng)用，改變了傳統(tǒng)的被動(dòng)接受式學(xué)習(xí)方式，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率。

1 傳統(tǒng)教學(xué)方式的問題

單片機(jī)是一門典型的實(shí)踐性課程，以應(yīng)用為主，然而在筆者從事單片機(jī)教學(xué)的最初兩年里，學(xué)生都反應(yīng)單片機(jī)這門課程抽象，不好學(xué)，這讓筆者非常困惑。經(jīng)過一段時(shí)間的研究發(fā)現(xiàn)，無論是理論教學(xué)還是實(shí)踐教學(xué)，傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)方式存在如下一些問題。

（1）教學(xué)順序不合理，理論和實(shí)踐脫節(jié)。傳統(tǒng)的教學(xué)模式是“按序授課”，也就是按照教材的順序授課，學(xué)生也習(xí)慣于按照教材的順序?qū)W習(xí)。單片機(jī)教材的一般順序是，首先講解單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、引腳功能、工作方式等硬件結(jié)構(gòu)，然后是講解所有的指令，再然后是匯編程序的設(shè)計(jì)，再然后是中斷和定時(shí)器，最后是顯示設(shè)備鍵盤以及各種外設(shè)的接口。筆者認(rèn)為“按序授課”對(duì)單片機(jī)教學(xué)是不適合的，大約前14個(gè)學(xué)時(shí)內(nèi)，學(xué)生根本沒見過單片機(jī)，也不會(huì)用單片機(jī)，講授的理論學(xué)生根本用不上，結(jié)果就是學(xué)生對(duì)一個(gè)自己沒有任何概念的東西被動(dòng)地接受知識(shí)，像聽天書也就不可避免了。

（2）理論講授過多，實(shí)踐機(jī)會(huì)不足。單片機(jī)的內(nèi)容非常多，也許是為了應(yīng)付考試，有些老師面面俱到，所有的知識(shí)點(diǎn)講解得很全面。根據(jù)筆者本人的學(xué)習(xí)體會(huì)，學(xué)的知識(shí)如果不能在一段時(shí)間內(nèi)應(yīng)用，那么這個(gè)知識(shí)就是理論知識(shí)了，這也是學(xué)生體會(huì)不到單片機(jī)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程的原因。而且，學(xué)生學(xué)了知識(shí)，由于無法實(shí)踐，所以也無法很好地理會(huì)。另外由于理論授課過多，造成實(shí)踐的機(jī)會(huì)太少，學(xué)生即使學(xué)懂了知識(shí)點(diǎn)，由于無法實(shí)踐，也很容易遺忘。最大的問題的是，喪失了對(duì)這門課的學(xué)習(xí)興趣，因?yàn)槔碚撜n程遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如實(shí)踐課程吸引人。

2 按需授課和以練代學(xué)簡介

針對(duì)以上問題，筆者經(jīng)過研究，嘗試采用按需授課和以練代學(xué)的教學(xué)方法。按需授課就是不按照教材的順序授課，而按照需求授課。有需求就講，沒有需求的就不講。馬上有需求的馬上講，暫時(shí)沒有需求的暫時(shí)不講。所謂以練代學(xué)，就是設(shè)計(jì)一系列實(shí)踐例題讓學(xué)生練習(xí)。在練習(xí)例題的過程中學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)，當(dāng)所有的例題都完成以后，課程就學(xué)完了。

3 按需授課和以練代學(xué)的應(yīng)用

筆者的單片機(jī)授課順序是這樣的：開始只講解最基本的單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)，如存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)和引腳、I/O端口等，其它的不講；然后是最基本的幾條數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移指令，其它指令不講；再然后是匯編程序的知識(shí)。這樣大約四個(gè)學(xué)時(shí)以后，學(xué)生就可以獨(dú)立編寫完整的程序。此時(shí)講解Proteus的應(yīng)用，學(xué)生把編寫好的程序在Proteus里編譯并且在單片機(jī)上仿真運(yùn)行。只有四個(gè)學(xué)時(shí)的知識(shí)對(duì)于學(xué)生來說比較抽象，后面的知識(shí)都可以編程實(shí)踐。當(dāng)學(xué)生對(duì)單片機(jī)有了直觀的了解和編程使用經(jīng)驗(yàn)以后，再返回前面去學(xué)習(xí)硬件結(jié)構(gòu)和其它指令就容易多了。為了避免上成理論課，授課的內(nèi)容要適量，不能過多，所以需要精心選擇?；镜?、常用的重點(diǎn)講解；用的很少的，課堂上簡單講解甚至不講解。比如對(duì)于外設(shè)的擴(kuò)展，只講解使用和接口的方法，其詳細(xì)的硬件構(gòu)造課堂簡單帶過或者不講解。沒有在課堂講授的內(nèi)容，讓同學(xué)們?cè)谝院蟮膶?shí)踐碰到時(shí)再去學(xué)習(xí)。同學(xué)們逐步接受了這樣的觀點(diǎn)：教材是參考書，并不是所有的東西都要學(xué)。

通常的單片機(jī)教學(xué)是以講授內(nèi)容為目的，教材有什么，教師就教什么。而筆者則嘗試，學(xué)生想要什么知識(shí)，才講什么知識(shí)。如何讓學(xué)生“想要”知識(shí)？那就是設(shè)計(jì)一系列有有關(guān)聯(lián)的練習(xí)任務(wù)，首先讓學(xué)生嘗試解決，學(xué)生在研究后發(fā)現(xiàn)，某方面的知識(shí)還沒學(xué)，于是提出需求，老師講授。然后學(xué)生再做此練習(xí)，直到能夠完成。然后教師布置下一個(gè)設(shè)計(jì)，學(xué)生重復(fù)這樣的過程，一直循環(huán)下去，最終把這一系列的任務(wù)都做完了，課程就講完了。筆者設(shè)計(jì)的任務(wù)如下：任務(wù)（1）：完成單片機(jī)8個(gè)引腳靜態(tài)控制LED燈的實(shí)驗(yàn)，只有點(diǎn)亮或者熄滅兩種狀態(tài)。此實(shí)例會(huì)讓學(xué)生掌握引腳知識(shí)和單片機(jī)如何做輸出。任務(wù)（2）：單片機(jī)控制LED燈，使其一閃一滅。此實(shí)例需要調(diào)用延時(shí)子程序，完成此練習(xí)后學(xué)生學(xué)到了子程序的調(diào)用。任務(wù)（3）：單片機(jī)控制8個(gè)LED燈做一個(gè)跑馬燈的程序，此練習(xí)需要條件轉(zhuǎn)移指令和循環(huán)指令。任務(wù)（4）：將LED燈改為7段數(shù)碼管，顯示數(shù)字。這個(gè)實(shí)驗(yàn)需要查表指令。任務(wù)（5）：用鍵盤作輸入，控制LED燈的亮和滅，此練習(xí)需要單片機(jī)的輸入知識(shí)。任務(wù)（6）：用鍵盤作輸入，7段數(shù)碼管作輸出，顯示鍵盤的鍵碼，此練習(xí)需要綜合的編程能力。任務(wù)（7）：任務(wù)同6，但不用查詢，此時(shí)講解中斷的概念。一個(gè)練習(xí)一個(gè)練習(xí)做下去，一直到授課完畢。這樣任務(wù)做完了，知識(shí)點(diǎn)也就學(xué)完了。當(dāng)然，由于時(shí)間的關(guān)系，這些任務(wù)都是用proteus仿真完成。

4 小結(jié)

按需授課和以練代學(xué)的教學(xué)方法，改變了傳統(tǒng)教學(xué)過程中老師教學(xué)生學(xué)的現(xiàn)象，課堂教學(xué)效果很好。幾堂課以后，學(xué)生就可以編寫簡單的程序和搭建基本的輸入輸出系統(tǒng)，興趣大增，對(duì)單片機(jī)也不再感到抽象。由于學(xué)生一直是帶著問題學(xué)習(xí)，且學(xué)到了知識(shí)馬上就能應(yīng)用，學(xué)習(xí)動(dòng)力和成就感大大增強(qiáng)，學(xué)習(xí)效率也隨之提高。按需授課的關(guān)鍵是，選擇好合適的順序，筆者認(rèn)為先簡單后復(fù)雜，先具體后抽象，先整體后局部。而以練代學(xué)的關(guān)鍵，是選擇好合適的任務(wù)讓同學(xué)們?nèi)ゾ毩?xí)，這些題目最好相互之間有關(guān)聯(lián)，后一個(gè)例子只是在前一個(gè)例子上部分增加或者部分改動(dòng)，這樣效果會(huì)比較好。

參考文獻(xiàn)

[1] 龍志強(qiáng),施曉紅等.“任務(wù)驅(qū)動(dòng)法”在單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)教學(xué)中的實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2008.27(3).

[2] 周潤景,張麗娜編著.基于PROTEUS的電路及單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2006.

[3] 林軍,王虹,桂超.單片機(jī)原理及應(yīng)用課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].武漢科技學(xué)院學(xué)報(bào),2005(12).

[4] 宋志平.單片機(jī)接口技術(shù)課程教學(xué)新方法探索[J].中國電力教育,2009(3).