《單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)課。本課程的實(shí)踐性體現(xiàn)在課程內(nèi)容本身就是直接面向?qū)嵺`、面向?qū)嶋H應(yīng)用的技術(shù)。課程內(nèi)容既有單片機(jī)硬件的原理、組成,又有針對(duì)硬件的程序編寫,還有典型的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)例,因此本課程具有理論和實(shí)踐結(jié)合、軟硬件結(jié)合、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)。隨著科技的不斷進(jìn)步,單片機(jī)作為微處理器被廣泛地應(yīng)用在智能家居產(chǎn)品、科技數(shù)碼產(chǎn)品、工業(yè)控制等領(lǐng)域。在此,筆者對(duì)中職學(xué)校《單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用》教學(xué)作了一些探討。
一、明確課程教學(xué)任務(wù)
《單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用》課程的任務(wù)是通過課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)與產(chǎn)、學(xué)、研教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)模式,使學(xué)生能清楚地了解單片機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理與工作流程,建立起單片機(jī)系統(tǒng)的概念,最終能夠掌握單片機(jī)控制的基本方法、基本技能,能夠用單片機(jī)控制各種常見的執(zhí)行機(jī)構(gòu),完成產(chǎn)品的硬件電路的設(shè)計(jì)及驅(qū)動(dòng)程序的編制,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法,綜合運(yùn)用知識(shí)的能力、實(shí)驗(yàn)操作能力、綜合分析問題能力、解決問題的能力,養(yǎng)成嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng),使學(xué)生在科學(xué)方法上得到初步訓(xùn)練,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ),為未來的工作打下扎實(shí)基礎(chǔ)。教學(xué)中要把握課程知識(shí)、能力、素質(zhì)目標(biāo)。(1)知識(shí)目標(biāo):要求學(xué)生學(xué)會(huì)單片機(jī)系統(tǒng)的軟、硬件知識(shí),以及運(yùn)用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)小型單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的方法;(2)能力目標(biāo):能正確地應(yīng)用所學(xué)知識(shí)開發(fā)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng);(3)素質(zhì)目標(biāo):理解單片機(jī)原理和結(jié)構(gòu),讓學(xué)生掌握單片機(jī)系統(tǒng)分析方法,提高分析、設(shè)計(jì)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的能力。團(tuán)隊(duì)精神、技術(shù)保密、安全、嚴(yán)謹(jǐn)(細(xì)心)作風(fēng)、嚴(yán)密的邏輯、良好的習(xí)慣、職業(yè)道德、專業(yè)融通。
三、激發(fā)課程學(xué)習(xí)興趣
單片機(jī)的體系龐大,從最基本的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、ROM、RAM、指令系統(tǒng)到中斷系統(tǒng)、定時(shí)計(jì)數(shù)器、串行通訊、A/D轉(zhuǎn)換、IO擴(kuò)展等,涉及的內(nèi)容較多,相關(guān)芯片更是數(shù)不勝數(shù)。這些繁雜而抽象的內(nèi)容讓職校學(xué)生更是頭疼。而所謂的理論聯(lián)系實(shí)際,一般教學(xué)也是先理論后實(shí)踐,既然這些理論讓學(xué)生學(xué)得痛苦不迭,那么實(shí)踐操作時(shí)缺少理論支持,理解與編程也就必然會(huì)更加困難。因此,教師應(yīng)該想辦法讓學(xué)生加大對(duì)本課程的學(xué)習(xí)興趣。比如,將I/O接口與定時(shí)器結(jié)合應(yīng)用時(shí),教師可事先編制一個(gè)紅綠燈程序,讓學(xué)生體會(huì)單片機(jī)的實(shí)用性,這樣,就能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使他們以飽滿的熱情投入到本課堂的學(xué)習(xí)中。針對(duì)學(xué)生的特點(diǎn),學(xué)??砷_設(shè)單片機(jī)興趣小組,并抽調(diào)一批有業(yè)務(wù)專長(zhǎng)的教師指導(dǎo)每個(gè)興趣小組的課程。這樣,不僅給優(yōu)秀的學(xué)生創(chuàng)造了一個(gè)良好的學(xué)習(xí)空間,而且培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高了學(xué)生的專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能。
三、優(yōu)化課程教學(xué)方法
不要拘泥于傳統(tǒng)的教學(xué)方法,以教師為中心,教師講,學(xué)生聽、記、做筆記。應(yīng)該將更多的方法結(jié)合進(jìn)來,講授法、練習(xí)法、實(shí)驗(yàn)法、演示法固然不可少。更應(yīng)將多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合進(jìn)來,利用多媒體網(wǎng)絡(luò)模擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境,通過聽覺、視覺、觸覺等多種方式對(duì)學(xué)生的感官進(jìn)行綜合刺激,其效果是任何一種單一的途徑所無法比擬的,同時(shí)學(xué)生也可以在真實(shí)感中學(xué)習(xí),卻又沒有真實(shí)世界的壓力,可實(shí)現(xiàn)信息共享、人機(jī)交互和即時(shí)反饋。多媒體課件對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)也可以起到事半功倍的作用。在多媒體課件中利用圖像、動(dòng)畫、聲音模擬課程中抽象的、難以理解的教學(xué)內(nèi)容,并將其形象化,這樣就更利于學(xué)生理解與記憶。比如硬件內(nèi)部結(jié)構(gòu)、MCS-51匯編程序的運(yùn)行機(jī)制與執(zhí)行過程,學(xué)生很難理解、很難想象其內(nèi)部情況及其過程,如果把其做成課件,以動(dòng)畫的形式模擬其過程,學(xué)生就能很快地掌握。"交互式教學(xué)方法在實(shí)踐中也是切實(shí)可行的。這種方法以學(xué)生為中心,同時(shí)發(fā)揮教師在教學(xué)中的主導(dǎo)作用,真正實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生的雙向交流和互動(dòng)。比如以學(xué)生為中心,進(jìn)行分組教學(xué),這樣既可以提高學(xué)生的自主性學(xué)好知識(shí),也可以因材施教,更可以提高學(xué)生的團(tuán)結(jié)與協(xié)作能力,這種能力在產(chǎn)品開發(fā)過程中更是不可缺少的。在現(xiàn)有的教學(xué)中,我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生自己的興趣和其發(fā)展環(huán)境的不同,對(duì)單片機(jī)的應(yīng)用能力參差不齊的問題,更好的培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力,我們可以采用分層教學(xué),開展因材施教。新生入學(xué)時(shí)他們的計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平參差不齊,其中一部分學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)的基本操作已相當(dāng)熟練,基至能夠用計(jì)算機(jī)語言編輯、開發(fā)程序,而另一部分學(xué)生在高中時(shí)雖然曾經(jīng)開設(shè)過信息技術(shù)課程,但并沒有深入的學(xué)習(xí),僅限于“能觀其形”的程度;針對(duì)這些情況,在新生開始上課之前,應(yīng)對(duì)所有的新生進(jìn)行單片機(jī)應(yīng)用能力的測(cè)試,結(jié)合測(cè)試成績(jī)及人數(shù)分布有計(jì)劃的分成初、中、高三個(gè)教學(xué)等級(jí),對(duì)電子基礎(chǔ)好和單片機(jī)已經(jīng)學(xué)習(xí)過的學(xué)生,允許他們免修單片機(jī)原理課程。在分層教學(xué)過程中,對(duì)教學(xué)內(nèi)容的安排、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選取等方面要做明確的區(qū)分,使得處在每個(gè)教學(xué)層次上的學(xué)生都根據(jù)各自特點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)。
四、提高實(shí)際動(dòng)手能力
單片機(jī)本身的特點(diǎn)決定了實(shí)驗(yàn)是教學(xué)過程中十分重要的組成部分。因此,如何加強(qiáng)實(shí)踐,提高實(shí)際動(dòng)手能力,并以此進(jìn)一步提高課堂教學(xué)質(zhì)量是值得廣大教育工作者認(rèn)真思考的問題。要使學(xué)生掌握好單片機(jī)并能夠解決問題,開發(fā)應(yīng)用產(chǎn)品,學(xué)以致用,可以從以下幾個(gè)方面考慮。(1)加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)的同時(shí),配合講解實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng),比如說汽車轉(zhuǎn)彎信號(hào)燈控制系統(tǒng),切忌只講純理論而與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)。(2)提高學(xué)生自主創(chuàng)造、自主學(xué)習(xí)的積極性,要學(xué)生多動(dòng)手設(shè)計(jì),切不能讓學(xué)生只聽不練,可同時(shí)開設(shè)第二課堂興趣小組。(3)學(xué)生設(shè)計(jì)的產(chǎn)品要具有新穎性,有針對(duì)性,這需要教師多花精力去精心準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)內(nèi)容。比如學(xué)生自主開發(fā)一些小產(chǎn)品:鍵盤實(shí)物、顯示器實(shí)物、智能小車、智能筆控制系統(tǒng)。開發(fā)這些東西,課堂上的時(shí)間肯定不夠,第二課堂就顯得更加重要了。(4)要確保每次實(shí)驗(yàn)小產(chǎn)品的設(shè)計(jì)達(dá)到預(yù)期的效果,并要給出客觀公正的評(píng)價(jià)。