張智林

摘 要：?jiǎn)纹瑱C(jī)課程是一門實(shí)踐性強(qiáng)、綜合性大、工程性高的注重應(yīng)用的學(xué)科。對(duì)于很多初學(xué)者來說，他們很難理解和接受其中抽象和復(fù)雜的內(nèi)容。筆者結(jié)合實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)本課程作了些教學(xué)改革。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；教學(xué)改革；教學(xué)方法

單片機(jī)課程對(duì)于工科學(xué)生來說是一門很重要的課程，是學(xué)生將來就業(yè)的重要砝碼，也是從事電子行業(yè)最基本的技能。這門課程綜合性大，涉及了應(yīng)用模電、微機(jī)原理和數(shù)電等基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)對(duì)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力要求較高，而在傳統(tǒng)的教學(xué)中，人為地把單片機(jī)的軟件和硬件拆分來講，先講內(nèi)部結(jié)構(gòu)再講指令系統(tǒng)，后講接口電路和芯片的擴(kuò)展，再實(shí)驗(yàn)，這樣就難以培養(yǎng)學(xué)生在專業(yè)上的突出技能。這種傳統(tǒng)的教學(xué)方式主要有以下兩個(gè)弊端：

第一個(gè)是軟件和硬件沒有很好地結(jié)合，人為分離。單片機(jī)的軟件和硬件是相互依存的，是一個(gè)統(tǒng)一的有機(jī)整體，但傳統(tǒng)教學(xué)為了講解清晰方便所以將其分開來講，造成了講軟件時(shí)學(xué)生不知道硬件電路的狀況，講硬件時(shí)不知其具體用處。單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)不僅僅指軟件設(shè)計(jì)，還包括硬件設(shè)計(jì)，而傳統(tǒng)教學(xué)里的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多是讓學(xué)生在已有的試驗(yàn)箱上進(jìn)行指令程序的編寫，導(dǎo)致其在硬件電路設(shè)計(jì)上得不到應(yīng)有的鍛煉；第二個(gè)是指令系統(tǒng)枯燥難解。在課堂上純粹地向?qū)W生講解100多條指令確實(shí)很抽象，教師講得枯燥乏味，學(xué)生也聽得昏昏欲睡，學(xué)習(xí)興趣大打折扣，達(dá)不到理想的教學(xué)效果，求其因是不知其用。實(shí)驗(yàn)只是對(duì)指令的驗(yàn)證，也無法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造力。

總的來說，在單片機(jī)的傳統(tǒng)教學(xué)里存在著理論和實(shí)踐不相結(jié)合的問題，所以作為一名一線教學(xué)工作者，為了優(yōu)化教學(xué)效果，筆者主要從以下幾個(gè)方面談?wù)剢纹瑱C(jī)教學(xué)改革的方法。

一、單片機(jī)教學(xué)改革的方法

1.激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

大一新生剛接觸這門課程的時(shí)候，看著教材好比天書，會(huì)在心理上造成很大的壓力，對(duì)以后的學(xué)習(xí)造成了不良影響，所以教師要給他們上好第一課。興趣是最好的老師，有興趣才有學(xué)習(xí)的動(dòng)力。講解理論之前先帶他們到實(shí)驗(yàn)室參加學(xué)習(xí)，向他們介紹實(shí)驗(yàn)設(shè)備的用處，再演示一些有趣的實(shí)驗(yàn)。讓他們?cè)趯?shí)際中明白學(xué)習(xí)的作用和目的。還可以進(jìn)一步提供編譯好的應(yīng)用軟件指導(dǎo)他們完成一些形象生動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，激發(fā)同學(xué)們學(xué)習(xí)單片機(jī)課程的興趣。

2.充分利用多媒體進(jìn)行教學(xué)

現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)的改進(jìn)大大方便了課堂教學(xué)，在單片機(jī)課程的教學(xué)中尤其需要借助多媒體進(jìn)行施教，因?yàn)槠鋱D、文、聲、像并茂的特點(diǎn)可以增加學(xué)習(xí)的趣味性，調(diào)動(dòng)課堂氣氛。另外利用多媒體進(jìn)行教學(xué)大大提高了教學(xué)效率，節(jié)省了教師的板書時(shí)間，使老師和學(xué)生的互動(dòng)時(shí)間增加，更及時(shí)透徹地分析和解決問題。對(duì)于難于理解的內(nèi)容還可以利用多媒體通過動(dòng)畫、圖形等把抽象的東西具體化，便于學(xué)生充分理解掌握。多媒體教學(xué)不僅可以進(jìn)課堂，還可以深入學(xué)生的課余時(shí)間。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)如此發(fā)達(dá)的今天，網(wǎng)上資源數(shù)不勝數(shù)，所以教師可以給學(xué)生介紹一些國(guó)內(nèi)比較出名的單片機(jī)網(wǎng)站、技術(shù)論壇網(wǎng)址等，讓學(xué)生在課余時(shí)間也可以接觸到優(yōu)秀的學(xué)習(xí)資源。高校教師也可以積極進(jìn)行單片機(jī)的網(wǎng)絡(luò)課程的建設(shè)與開發(fā)，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)教學(xué)向多種教學(xué)模式發(fā)展。

3.理論教學(xué)與案例教學(xué)相互結(jié)合

教師可以通過選取豐富的直接來源于實(shí)際的常見的工程案例，或自己曾經(jīng)親自實(shí)踐過的應(yīng)用案例進(jìn)行教學(xué)，達(dá)到激發(fā)同學(xué)們求知欲的目的。例如說運(yùn)用單片機(jī)來設(shè)計(jì)一款簡(jiǎn)單的音樂播放器。在完成的過程中就包括了外圍芯片和單片機(jī)型號(hào)的選擇，如何設(shè)計(jì)焊接電路板，實(shí)現(xiàn)串行通信和并行數(shù)據(jù)的傳輸?shù)鹊确矫娴挠布O(shè)計(jì)知識(shí)。學(xué)生對(duì)相關(guān)程序的輸入，軟件的編程等軟件知識(shí)也得到了實(shí)踐和鍛煉。這種以案例為向?qū)?，把硬件知識(shí)的講解和軟件知識(shí)的講解相互結(jié)合在一起，能讓學(xué)生真正地、更直觀地掌握如何進(jìn)行單片機(jī)的應(yīng)用與開發(fā)。在這個(gè)教學(xué)過程之前并不需要同學(xué)們完全掌握相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，而是讓他們先觀察接觸到的現(xiàn)象，引起他們的關(guān)注和興趣，再進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)。這就使得傳統(tǒng)教學(xué)中軟件知識(shí)與硬件知識(shí)分離教學(xué)的情況得以改進(jìn)。從理論到現(xiàn)象，再?gòu)默F(xiàn)象到理論的過程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)是自主的，具有創(chuàng)造性和探索性，大大地激發(fā)了他們學(xué)習(xí)知識(shí)和創(chuàng)新的潛能。

4.項(xiàng)目教學(xué)的實(shí)踐與開發(fā)

單片機(jī)課程在正常情況下會(huì)安排兩周時(shí)間進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，學(xué)生可以自愿分組，以小組的形式進(jìn)行合作，制定和實(shí)施完成一個(gè)項(xiàng)目。項(xiàng)目設(shè)計(jì)的題目可以在教師給出的多個(gè)題目中自行選擇感興趣的，也可以小組設(shè)計(jì)題目，再與教師商量決定。確定題目后，小組內(nèi)研究討論、分工協(xié)作，一起確定實(shí)施方案。在這段時(shí)間里，同學(xué)們認(rèn)真嚴(yán)格地按照硬件設(shè)計(jì)、制板、軟件設(shè)計(jì)和調(diào)試等幾部分單片機(jī)的開發(fā)過程進(jìn)行操作實(shí)踐。在項(xiàng)目實(shí)施完成的過程中，每個(gè)小組內(nèi)的學(xué)生互幫互助、分工合作、共同探究，既培養(yǎng)了他們自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，也鍛煉了他們的團(tuán)隊(duì)合作精神。完成一項(xiàng)課程設(shè)計(jì)使學(xué)生所學(xué)的知識(shí)得到了綜合應(yīng)用，這是難度較大、要求較高的任務(wù)，教師應(yīng)該要耐心指導(dǎo)，也要大膽放手，合理指導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)。

通過完成項(xiàng)目任務(wù)作為一個(gè)教學(xué)單元，打破了原有的軟硬件分離的界限，不再按照原來的硬件結(jié)構(gòu)、指令、編程的先后次序，而是將每部分知識(shí)分解成一個(gè)個(gè)的知識(shí)點(diǎn)，需要抽取每部分的不同知識(shí)點(diǎn)將其組合才能完成一個(gè)項(xiàng)目任務(wù)。同學(xué)們?nèi)绻莆樟藛纹瑱C(jī)的開發(fā)過程就能順利完成第一個(gè)項(xiàng)目任務(wù)。如果完成第二、第三個(gè)項(xiàng)目任務(wù)，自己就可以模仿性地編出自己設(shè)計(jì)的程序。這是一個(gè)在不斷成功地完成任務(wù)的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)的過程，當(dāng)完成全部項(xiàng)目?jī)?nèi)容后，知識(shí)點(diǎn)就全掌握了。但是并不是說必須完全掌握所有知識(shí)才能做開發(fā)，事實(shí)上即使只掌握了部分知識(shí)點(diǎn)也能夠去做一些程序了?？傊?，在實(shí)踐中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中實(shí)踐。

5.倡導(dǎo)學(xué)生積極參加競(jìng)賽活動(dòng)

真金不怕火煉，為了鍛煉提高學(xué)生的綜合能力，可以倡導(dǎo)他們積極參加各種競(jìng)賽活動(dòng)，尤其是“全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽”，這是現(xiàn)今我國(guó)高等院校教學(xué)評(píng)估中受專家認(rèn)可度最高的大學(xué)生競(jìng)賽活動(dòng)了。近年來的電子競(jìng)賽大多以單片機(jī)為核心技術(shù)，設(shè)計(jì)內(nèi)容多，題目難度大，所以可以從學(xué)生應(yīng)對(duì)各種電子大賽的能力來判斷他們掌握單片機(jī)理論和技術(shù)的水平。參加競(jìng)賽既鍛煉了他們勇于走出課堂、敢于走出校門的志氣，也促進(jìn)了課堂教學(xué)改革。

6.到企業(yè)中參觀實(shí)習(xí)、幫助解決問題

學(xué)以致用，才能發(fā)揮自己的價(jià)值。在寒暑假的時(shí)候，同學(xué)們可以到工廠企業(yè)中參加實(shí)習(xí)鍛煉，和一線工人多交流，若遇到問題可以當(dāng)場(chǎng)解決的就馬上解決，如果遇到了自己不懂的部分就可以下班后查找相關(guān)資料來解決，這既填補(bǔ)了自己知識(shí)的空白部分，也幫助企業(yè)工廠解決了實(shí)際問題，一舉兩得。

二、總結(jié)

通過一段時(shí)間的課程教學(xué)改革取得了不錯(cuò)的成效。在這兩年的全國(guó)大學(xué)生電子競(jìng)賽中，我院學(xué)生取得了可喜的成績(jī)，8個(gè)參賽小組獲得了5個(gè)全國(guó)一等獎(jiǎng)，2個(gè)二等獎(jiǎng)，1個(gè)三等獎(jiǎng)。在畢業(yè)生就業(yè)情況中，很多學(xué)生都被幾個(gè)大企業(yè)錄用。所以教學(xué)改革應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)、不斷創(chuàng)新，以上就是我的一點(diǎn)心得。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱向慶，胡均萬，陳宏華，鐘耀駿，黃錦鵬.多功能單片機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的研制[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2012（04）：41—44.

[2]張俊謨.單片機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 電子制作，2007（08）.

（作者單位：玉林師范學(xué)院物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院）