浅谈中职《单片机技术与应用》课程教学
曾伟
四川省旺苍职业中学电子组 628200
单片机是一个实践与理论性都非常强的课程,是四川省电子信息类中一个十分关键的专业课。而传统的单片机课程一般都以课程体系为出发点,强调了教学前后的逻辑关系以及本身的体系结构,而忽视了怎么教的问题。本文就单片机的教学改革问题谈谈看法。
一、教学改革的必要性
传统的单片机技术教学,通常都是以单片机技术的基本结构为主线,首先讲硬件构成,然后是指令和软件程序,再接着是各种外设元件的使用以及单片机技术的扩展,最后再讲一些实例。
由于此种模式,学生普遍觉得很难学。特别是在中职学校的学生,许多还从未接触到计算机结构,而且对数字电路也还只是刚刚开始接触,所以要他去了解单片机系统的结构,确实很不方便。但是有很多书在一开始就给出了总线,地址等的概念,也让很多学生无法完全明白,而且不管有多少个精妙的比喻都不能轻易让很多学生完全掌握,所以学生就糊里胡涂地学完了第一篇单片机技术基本原理和构造,然后在第二个部门一开口就单片机的七种寻址方法了,更抽象,不少学生直到学了单片机系统技术也还没有了解寻址方法到底是什么含义,为何要如此多种的寻址方法,学生刚开始学习时当然也不会懂的。然后就是单片机命令,共一百一十一条命令,但并没有重点,反正全是每个学生必须牢记的,等命令全面完成,大多数学生就对单片机系统望而生畏了,就打退堂鼓了。第三部分内容则是用单片机软件编程。如果对前面的知识没有完全掌握,或者还能靠记忆来掌握知识点的话,这部分也就纯粹的了解和掌握了。如果以前完全没有学习过程序设计,在短时间内就很难了解程序设计的相关知识,更不要说程序设计技巧了。可是教科书上明明规定了,要编出这样、那样的程序,学的人编不起来,当然只会觉得教材的规定是合理的,应该做的,我做得不成就是我没有做好。
另外,现在的单片机技术课程基本都是从单片机系统的蓝本来掌握计算机技术基本原理,并不能纯为了掌握单片机应用技能。在课程、教学流程的设置上又不能顾及学习者的承受力量,使学生在学习的过程为一种持续感到挫败的学习过程,所以不少学习者都觉得单片机入学困难。此外,在中职单片机的应用技能课程教育中,由于长期以来理论课程和实践课堂相脱节,分开实施。但由于课堂教学过程初中生一般都是处在被动接受状况,无法认真地积极投入整个课堂教学过程,没能反映以学人为主要中心、以训练学习者操作技能力量为目的的职业技能教学模式。虽然设置有试验实训,但是试验实习工作环节和教学工作环节还没能达到彼此衔接、互相印证,而且试验实训工程项目和课堂教学内容的相关联程度还不足,教师课堂和学员之间的练习还没有可以达到有机融合,学员之间练习工程项目和教师课堂的具体内容也没有达到紧紧相扣,而且试卷形式和教学内容大多以理,论为主,单靠一本考卷考核中小学生的创新能力,没有可能体现考查中小学生实践运用知识的动手操作实际能力。
综上所述,由于传统的单片机课程设计和教学过分注重对知识系统的描述与推导,加上传统单片机教学自身所固有的抽象性、教学传统中尚存在的一系列问题,使得广大学习者对传统单片机教学形成了惧怕心态,以致严重影响自身学习的积极性,使其成为"问题课程",不仅使学习者对后续专业课的学习形成了一定障碍,教学质量也.降低了。所以,对单片机课进行教学改革是十分必要的。
二、教改的分析
(一)单片机改革课程内容体系结构
单片机的内容有较强的史学抽像性,这是对史学的治袭。所以,该课题对学生思考能力和思路灵活性的要求也相对较高。由于在目前的相关课程中理论知识较为陈旧,课程中很少反映单片机理论知识在相应学科中的实践运用,与使学用脱节-即不能反映"素质培养"的现代教育理念,也不能反映单片机技术面向各专业所需要的"学科基本性"。此外,由于在实践课程中,各个学校对单片机技术课程的不同学习要求并不是受到充分关注,所以,对单片机技术的实践课程做出一定的取舍与创新,也变得十分必要。改造后的单片机控制器课程实行了模块式、课题、任务结构,把整门课分割为几个模块组成,每个模块组成由几个课题组成每-课由一项或多项任务构成,每个任务由任务目标、任务分析、相关知识点和任务实现等四个互相衔接的部分构成。
(二)单片机改革与实践性课程设计方式
单片机教学方式中,教师通常习惯于采用单片机系统或模块化教仪来.完成教学的实践工作项目。当然,这也非常有助于项目管理式课程的实施。因此,在目前生产的单片机试验教仪基本都是按照试验工作项目而设计制作的。在教学实践中,学习者通常只做两个事:一、将程序录入,或烧录;二、接线。很多学员甚至连集成电路的基本结构都不了解就把线连好了,学习到了最后很多电路看着就似曾相识。为解决这个问题,我在前面介绍使用的万能板,不过如果每个集成电路都采用了万能板的话会有一些问题:当集成电路太复杂时,一是人学生会感到很累,劳动强度也太大,工作根本就无法完成;二是对中小学生的教育成本又太高。所以,我在实践课程的过程中也加入了 Protues 模拟训练。Protues 是目前世界最优秀的单片机产品设计和模拟学习平台。可完成了从电脑.上进行的操作系统电路设计、代码级软件调试和模拟、操作系统检测和功能校验等强大功能。我对Protues的融入,包括以下二个环节。
1、讲解环节。我运用了多媒体的展示方式,在该软件上边操作边说明,以使学习者更明确地了解各个电路部分的功能与连接方式。可以使学习者形成对整个电路的基本架构的清晰理解。
2、学生自主练习环节。学生按照实验需要,独立进行了整个电路的绘制与仿真。从绘制和模拟过程中去发掘问题、分析问题并解决,还可以训练学生自己分析问题的能力当进行了模拟训练之后,学生在进行模块话的练习时-是可以熟门熟路了,二是学生不仅懂得该如何连接,还懂得了为何该如此连接。
三、结语
上述内容便是我在单片机课实践教学活动中的一点心得。当然,如果我在教学过程中要注意不是新的试验方法正好我们也就是彻底放弃旧的试验方法,也就是在融入了模拟实验方法之后,我还是不会舍弃物理性的试验方法,因此模拟性试验也仅仅是对物理性试验的一种补充。所以,我们在课堂实践中必须多学习、多分析,从现实情况出发,针对不同的课程,不同的教育目标,以及各种设备要求,选用一种或几个最优的教学模式,并综合进行使用,以进一步提高课堂效果。单片机课堂教育中只有进行或改革现有的教学方法,才能真正调动学生的积极性,进而活动了课堂,大大提高了课堂效果。