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浅谈中职单片机课程教学中的技巧
浅谈中职单片机课程教学中的技巧
【摘要】：本文阐述了中职《单片机》课程教学中出现的各类常见的问题，阐述了通过创设教学情景、构建新的知识权重、使用新的语言教学方式及项目教学法的扩展来不断优化课堂教学，提高教学效果。
【关键词】：教学效率 教学方式 教学手段
由于单片机在工业和生活中的普遍应用，为了适应社会的发展对劳动者技能的需要，大部分中职学校的相关专业都已经开设有单片机课程。该课程的学习主要是建立在《电子技术》课程基础上的一门后期课程，既需要一定的模拟电路知识和一些计算机基础知识，更是需要大量的扎实的数字电路知识。而中职学校的学生由于普遍基础较差、理解能力较差，同时在学习上缺乏主动性、没有良好的学习习惯和方法，在前期基础课程欠账太多，因此在单片机课程的学习上总是无法取得令人满意的效果。
笔者在长期的中职教学实践中体会到学习先进的教学理念、使用先进的方法和手段可以有效激发学生学习单片机的兴趣，降低该课程的难度，有利培养学生形成清晰的课程知识体系和独立解决问题的能力，提高该课程的学习效果。本文阐述了中职单片机课程教学中出现的各类常见的问题，阐述了通过创设教学情景、构建新的知识权重、使用新的语言教学方式及项目教学法的扩展来不断优化课堂教学，提高教学效果。下面，我就结合教学实际谈一谈。
1、创设教学情境，激发学生学习欲望，引领入门是关键
1．1以最简单的实验“控制一颗LED”展示，明确单片机是什么
单片机的教学主要体现为入门较难，有的学生学了一学期都不知道在学什么。
如果以枯燥的发展史或者以复杂的内部结构入门，那么学生还没有开始正式学习便已经失去了学习的兴趣了。那么我们怎样引领学生入门更好？通过多年的单片机教学实践，笔者发现首先要让学生得到一个关于单片机的清晰的明确的而又简单的概念：单片机是什么？根据这个理念，在单片机的第一堂课，我不是跟学生大谈特谈单片机的功能有多强大，而是准备了一个小的展示实验：51单片机芯片1块、编程器一台、LED发光管一只、其他电路元器件若干。展示实验过程如下：
首先，提出一个问题：谁能安全的点亮一颗LED？一般学生都学过这个知识，因此，都会积极发言，课堂气氛热烈。根据同学们的回答我会在黑板上画出一副LED的连接电路图。
再次，我将单片机控制LED的电路接好，通上电后LED并没有亮。提出问题：为什么不亮呢？然后展示将一段语句烧录进单片机，LED亮了。同学们开始对单片机产生好奇了。
然后，在提出一个问题：谁能让黑板上的LED电路实现闪烁，间隔时间为一秒？学生们都会给出各种各样的答案，但都会被我一一否定。此时，现场展示烧录一段单片机闪烁的程序，当电源通电后，LED闪烁起来，一般将课堂推向高潮。 最后，趁热打铁，与同学们讨论什么是单片机。经过引导，得到最后的讨论结论：一种能用编程实现控制的芯片。
1.2、利用多媒体视频，让学生体验单片机的强大功能及学习意义
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虽然通过第一堂后，同学们会对单片机产生很大的兴趣，但是对于以后有没
有用，学习单片机究竟有没有意义，必须给他们一个明确的答案。一般笔者会在第二节课，通过多媒体播放各种单片机工业中、生活中应用的视频，如：工业中的自动机械手、汽车中控、家用电器的控制等，通过丰富的视频，让他们知道单片机在当今社会中的广泛应用和强大功能，明白学习单片机的重大意义。
1.3、简化入门的理论知识，强化基本动手能力
一般的单片机教材在开篇都会画很大的篇幅去讲单片机内部的架构和外部功能引脚。试想，对于完全没有计算机原理架构知识以及理解能力较差的学生，如果大篇幅的讲内部架构和工作原理的话，学生就会觉得很复杂、很抽象，就会放弃。那么，前面所做的努力就完全白费了。所以，笔者在实践教学中将内部架构的知识进行了大量简化：1、为什么单片机能记住人的指令程序？它内部有一个ROM。2、为什么单片机能理解并执行程序？它内部有一个CPU。3、CPU直接执行ROM中指令吗？不是，中间有一个RAM。4、CPU按什么规则工作？时钟。它内部有时钟电路。5、单片机如何控制外部工作？I/O电路。通过这五个部分简单的扩展一下，同学们就明白单片机大致的工作过程了。
很多学校单片机的学习都是在单片机教学模块上进行的，以至于很多学生学习完成后，由于缺乏外部功能电路的熟悉，连构建一个单片机最小电路都成问题。所以笔者在最初阶段的几个简单项目实验，如：流水灯、秒表等，都是让学生利用面包板（万能板）自己构建电路，以强化基本电路的记忆和动手能力。
2、打破指令教学系统化
单片机的教学都离不开语言的教学。笔者当地中职学校一般讲授的语言是汇
编语言。一般的教科书都有一个“指令系统”的章节，全面、系统的讲述了单片机各类指令的功能和用法。按照传统教学法，就该在本章节系统的讲指令了。但是通过长期的教学笔者发现，如果大量集中讲指令，会令学生失去兴趣，而且缺乏直观实例，教学效率不高，效果也不好。因此笔者完全放弃了对指令教学的系统化讲授，而是精心的将各个功能指令融入到某个项目试验中，通过这个项目实验的前期讲述、实验验证、后期分析强化，可以很好的、分散的掌握大部分常用的指令。比如转移类指令DJNZ、 LJMP、 LCALL这三种不同类型的转移类指令，笔者就把它们融入到流水灯、秒表中进行比较性讲解，同学们经过自己的验证和分析后，不但学会了它们的用法，而且能清楚的区分这几类指令的区别。
3、将仿真软件有机的融入项目式教学法
单片机教学法中，往往习惯于使用单片机模块化教仪来进行实验项目。当然，这非常有利于项目式教学的开展。因为在目前生产的单片机实验教仪一般都是按实验项目来设计的。在实验中，学生往往只做两件事情：一、程序录入，并烧录；二、接线。大部分学生连电路的构成都不知道就把线连好了，学习到了最后很多电路看着只有似曾相识。为了解决这个问题，笔者在前面提到使用万能板，但是如果所以电路都使用万能板的话会有几个问题：当电路太复杂时，一是学生会觉得很累，劳动强度太大，无法实现；二是学校的教学成本也太高。因此，笔者在实践教学的中又融入了Protues仿真练习。
Protues是目前最先进的单片机设计与仿真平台。它实现了在计算机上完成系统电路设计、代码级调试与仿真、系统测试和功能验证等强大功能。笔者对
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Protues的融入分为两个环节：
1、讲解环节。笔者利用多媒体展示，在该软件上边操作边讲解，让学生清楚的掌握各个电路部分的功能和连接方法。有利于让学生建立对整个电路的框架的清晰认识。
2、学生自行练习环节。学生根据实验要求独立完成整个电路的绘制和仿真。在绘制和仿真中去发现问题、分析问题和解决问题。有利于培养学生独立分析解决问题的能力。
当完成仿真练习后，学生在进行模块话练习一是可以熟门熟路了，二是不但知道该怎么连接，还知道为什么该这样连接。
以上就是笔者在单片机课程实践教学中的一点体会。当然，我们在教学中要注意不是新的方法好我们就要完全抛弃旧的方法，比如在融入了仿真实验后，笔者仍然没有放弃物理性的实验方法，因为仿真性实验只能是物理性实验的一个补充。所以，我们在教学实践中应该多学习、多分析，从实际情况出发，根据不同的教学内容，不同的教学目标，不同设备条件，选择一种或几种最优的教学方法，并综合加以运用，提高课堂教学效率。
参考文献
〔1〕张靖武，周灵彬.《单片机原理、应用与Protues仿真》.电子工业出版社，2008.8 〔2〕蒋宗尧.《学法指导艺术》，中国林业出版社.2001.1
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