鄒靜

[摘要]近年來(lái)，隨著獨(dú)立學(xué)院的發(fā)展，引發(fā)了一些問(wèn)題，影響了課堂教學(xué)效果，而課堂教學(xué)質(zhì)量是辦學(xué)質(zhì)量及其穩(wěn)定發(fā)展的重點(diǎn)。在此以“如何提高單片機(jī)課堂教學(xué)效果”這個(gè)問(wèn)題為出發(fā)點(diǎn)，針對(duì)獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的特點(diǎn)，獨(dú)立學(xué)院的歷史與發(fā)展，及“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程的特點(diǎn)，從教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整、教材的選用、課堂教學(xué)方法和手段、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)等方面進(jìn)行了研究和分析，并提出了改善現(xiàn)在課堂教學(xué)模式、提高課堂教學(xué)質(zhì)量的一些建議。

[關(guān)鍵詞]獨(dú)立學(xué)院 單片機(jī) 課堂教學(xué) 教學(xué)方法

引言

單片機(jī)技術(shù)是70年代末80年代初發(fā)展起來(lái)的一門(mén)高新技術(shù)[1]，是研究單片機(jī)與外設(shè)之間如何進(jìn)行連接和信息交換的一門(mén)技術(shù)。現(xiàn)已迅速發(fā)展并且在智能儀器儀表、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)、日常生活及家用電器、工業(yè)控制、機(jī)電一體化、武器裝備、汽車(chē)電子設(shè)備等領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。

作為電子類(lèi)和機(jī)電類(lèi)專(zhuān)業(yè)的在校大學(xué)生，要想掌握單片機(jī)這門(mén)技術(shù)，成為符合當(dāng)今社會(huì)對(duì)該專(zhuān)業(yè)需要的人才，必須通過(guò)學(xué)習(xí)“單片機(jī)原理及應(yīng)用”這門(mén)課程來(lái)了解單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能、工作原理，初步掌握單片機(jī)技術(shù)，及其在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，掌握接口的硬件電路設(shè)計(jì)方法和程序的編制技術(shù)，并且將其有機(jī)結(jié)合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工業(yè)控制中的計(jì)算機(jī)控制等。

“單片機(jī)原理及應(yīng)用”是電子類(lèi)、機(jī)電類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。從理論知識(shí)體系和實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)兩方面來(lái)講，要求都較高，且需要軟、硬件相結(jié)合，綜合性強(qiáng)，在我院信息工程系的電類(lèi)系列課程中占有重要的位置。該課程屬于應(yīng)用型課程，教師在教學(xué)過(guò)程中不僅要傳授基礎(chǔ)知識(shí)，而且還要培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和在實(shí)踐中主動(dòng)獲取知識(shí)的能力、綜合應(yīng)用知識(shí)的能力、創(chuàng)造能力等。但是，通常教師在進(jìn)行課堂講授的過(guò)程中，面向的是眾多學(xué)生，同一個(gè)班內(nèi)學(xué)生的理論基礎(chǔ)、對(duì)知識(shí)的接受能力、動(dòng)手操作能力層次不一。尤其是獨(dú)立學(xué)院的在校大學(xué)生們，他們普遍在三批本科段次上，總體上基礎(chǔ)知識(shí)掌握得較差。其中部分學(xué)生渴望通過(guò)認(rèn)真學(xué)習(xí)來(lái)取得優(yōu)異的成績(jī)但欠缺學(xué)習(xí)方法，因此學(xué)習(xí)效果不甚理想。這些學(xué)生中大多來(lái)自經(jīng)濟(jì)狀況較差或者一般的家庭。因?yàn)楠?dú)立學(xué)院的學(xué)費(fèi)普遍高于普通高校，很多家庭難以承受高額的學(xué)費(fèi)，學(xué)生們也因此更加努力地學(xué)習(xí)，爭(zhēng)取早日成才，減輕家庭負(fù)擔(dān)。另外一部分學(xué)生因?yàn)楦咧须A段就沒(méi)有養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)生活習(xí)慣和自主的學(xué)習(xí)能力，自律性較差，自我管理和自我服務(wù)意識(shí)較差，甚至有不良的愛(ài)好等。所以，作為學(xué)校教育的主要渠道——課堂，其效率備受關(guān)注，而課堂上一個(gè)重要的角色——教師就顯得尤其重要。如果教師能在教學(xué)過(guò)程中采用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，激發(fā)他們對(duì)“單片機(jī)”課程的學(xué)習(xí)興趣，提高他們的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，并且傳授一些適合他們的學(xué)習(xí)方法，因材施教，那么絕大部分的學(xué)生就都能夠?qū)W有所成了。

在多年的教學(xué)中，學(xué)生普遍反映單片機(jī)太抽象、概念多、入門(mén)難、指令不易記等等。學(xué)生感到枯燥乏味，學(xué)習(xí)難度很大，教師的課堂教學(xué)效果也不夠理想。于是筆者根據(jù)多年從事“單片機(jī)”課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，及指導(dǎo)學(xué)生的必得體會(huì)，認(rèn)真分析了目前“單片機(jī)”課程教與學(xué)的現(xiàn)狀，不斷地進(jìn)行探索和嘗試，并對(duì)此提出了一些對(duì)策，以供大家參考。

一、精心設(shè)計(jì)多媒體課件，變抽象為形象

單片機(jī)課程的信息量較大，包括芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、各功能部件的工作原理、外部引腳、編程語(yǔ)言、接口電路設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)等等。前期需要學(xué)習(xí)并掌握模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、微機(jī)原理與接口技術(shù)等知識(shí)，所以這門(mén)課程一般安排在大學(xué)的第六個(gè)學(xué)期，也就是大三的下學(xué)期。但是由于獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生基礎(chǔ)不牢，接收知識(shí)的能力有限，大部分對(duì)前期課程掌握得不好，非常影響單片機(jī)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生們普遍反映這門(mén)課程太過(guò)抽象，很難聽(tīng)懂。

又因?yàn)閷W(xué)時(shí)有限，老師需要在有限的課時(shí)內(nèi)將單片機(jī)的知識(shí)講深、講透，就必須精心設(shè)計(jì)講解內(nèi)容，制作出生動(dòng)形象的多媒體課件，在教學(xué)過(guò)程中和板書(shū)相結(jié)合，用文字、圖像、聲音等多種信息表達(dá)形式，將傳統(tǒng)課堂教學(xué)中抽象難懂的概念具體化、形象化，單調(diào)枯燥的理論多樣化、生動(dòng)化，將重難點(diǎn)知識(shí)內(nèi)容通過(guò)多媒體演示，可以隨機(jī)重復(fù)，便于記憶。同時(shí)，也活躍了課堂氣氛。

實(shí)踐表明，多媒體的恰當(dāng)運(yùn)用，豐富了單片機(jī)課程的教學(xué)過(guò)程，提高了教師的教學(xué)效率，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，教學(xué)效果良好。

二、隨堂編程和電路仿真，變靜態(tài)為動(dòng)態(tài)

在單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用及開(kāi)發(fā)過(guò)程中，更重要更基礎(chǔ)的是硬件設(shè)計(jì)。而單片機(jī)教學(xué)過(guò)程中，由于硬件條件或時(shí)間不允許，教師在課堂上很難向?qū)W生直接展示硬件設(shè)計(jì)過(guò)程。那么Keil Cx51和Proteus的出現(xiàn)可以滿(mǎn)足對(duì)單片機(jī)進(jìn)行隨堂編程和電路仿真的需求。利用Keil Cx51與Proteus相結(jié)合，教師可以在教學(xué)過(guò)程中對(duì)教材中的實(shí)例（如圖1所示）進(jìn)行講解，現(xiàn)場(chǎng)編程及繪制電路圖，進(jìn)行仿真和驗(yàn)證，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)的積極性和主動(dòng)性，有助于學(xué)生牢固掌握相關(guān)知識(shí)。

另外，學(xué)生還可以通過(guò)Proteus構(gòu)建個(gè)人實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，不再受限于傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)箱，在課下也可進(jìn)行豐富不受限制的實(shí)踐，培養(yǎng)自己的設(shè)計(jì)能力和工程素養(yǎng)。

三、實(shí)物演示，變理論為實(shí)際

單片機(jī)課程培養(yǎng)學(xué)生的目標(biāo)是“應(yīng)用開(kāi)發(fā)型”人才，因此教學(xué)的重點(diǎn)應(yīng)該是單片機(jī)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，教師應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)充“單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法”等相關(guān)的內(nèi)容，幫助學(xué)生建立較為完整的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的總體印象，促使學(xué)生對(duì)單片機(jī)的認(rèn)識(shí)上升一個(gè)臺(tái)階，并且具有初步開(kāi)發(fā)的技能。圖2是筆者在教學(xué)過(guò)程中利用“小型單片機(jī)開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)儀”舉例之一，通過(guò)對(duì)抽象理論的講解，配合實(shí)物的演示，幫助學(xué)生理解，使學(xué)生建立對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)的實(shí)際印象。

以上是筆者根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)的有關(guān)“單片機(jī)”課程的教學(xué)方法，這些方法切實(shí)可行，實(shí)效性強(qiáng)，非常受學(xué)生們的歡迎。經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，確實(shí)能提高單片機(jī)課堂的授課效率，改變了過(guò)去學(xué)生認(rèn)為的抽象難懂的看法，更多的學(xué)生提高了學(xué)習(xí)本課程的興趣，并且通過(guò)自己不斷地動(dòng)手實(shí)踐，不僅增強(qiáng)了實(shí)踐技能，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)能力，而且對(duì)相關(guān)的理論知識(shí)掌握得更加牢固了。

四、結(jié)束語(yǔ)

由于單片機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，單片機(jī)課程的教學(xué)也應(yīng)該隨之調(diào)整，這無(wú)疑給教師提出了新的教學(xué)要求，適時(shí)地修改教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法，豐富教學(xué)手段，加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，采取多種途徑，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的最佳統(tǒng)一。本文針對(duì)“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程的特點(diǎn)，及獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，主要對(duì)課堂教學(xué)方法和手段進(jìn)行了探索和嘗試，提出了改善現(xiàn)有課堂教學(xué)模式、提高教學(xué)質(zhì)量的一些思考和建議。實(shí)踐表明，上述單片機(jī)教學(xué)改革舉措的實(shí)施，增強(qiáng)了課堂教學(xué)效果，提高了課堂教學(xué)質(zhì)量，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)的積極性和創(chuàng)造性，為培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

除了要重視課堂教學(xué)環(huán)節(jié)以外，還應(yīng)該重視實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)及課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，只有當(dāng)這三個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)質(zhì)量都得到了提高，才能達(dá)到單片機(jī)課程教與學(xué)的真正統(tǒng)一。

[參考文獻(xiàn)]

[1]唐煒.“單片機(jī)原理與應(yīng)用”課程教學(xué)改革探討.電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)[J].2002年6月第24卷第3期.[21-23]

[2]曹暉，徐春輝，易蹭，彭小軍.采用Proteus提高單片機(jī)課程設(shè)計(jì)教學(xué)效果.華東交通大學(xué)學(xué)報(bào)[J].2006年12月.第23卷[83-85]

[3]王仙娟.單片機(jī)教學(xué)拓展的研究.2008年9月第20卷第3期

[4]劉煥平.高職單片機(jī)課堂教學(xué)實(shí)效性探索.教育與職業(yè)[J].2009年5月第15期[127-128]

[5]袁鋒偉，趙立宏，朱慧玲，張瑩.基于Proteus的單片機(jī)課程教學(xué)與實(shí)驗(yàn)改革.實(shí)驗(yàn)室研究與探索[J].2007年12月第26卷第12期

[6]張毅剛.單片機(jī)原理及接口技術(shù)[m].北京：人民郵電出版社，2008

[7]鄒益民.單片機(jī)c語(yǔ)言教程[m].北京：中國(guó)石化出版社，2010

[8]肖婧.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)，2010

[9]許志娥.獨(dú)立學(xué)院的歷史和發(fā)展.武漢理工大學(xué)高等教育研究所.湖北武漢

[10]李全利.單片機(jī)原理及應(yīng)用[m].北京：清華大學(xué)出版社，2006

（作者單位：武昌工學(xué)院信息工程系 湖北省武漢市）