单片机及应用“教学做”一体化教学探讨

【摘要】传统的单片机课程教学模式主要以教材或老师为中心，这两种教学模式在实际实施过程中存在诸多问题，教学效果差，学生积极性不高，学生总是处在被动状态接受知识，全新的教学模式提倡要以学生为中心，在教学过程中要根据不同的教学内容进行适合学生学习的教学设计。教学做一体化教学模式，是一种全新的教学模式，它通过理论与实践的完美结合，突出了技能训练，可以充分发挥学生的主体作用，有效地培养学生的动手创新能力，培养学生综合运用所学知识的能力，达到高职高专培养应用型人才的目的。

【关键词】教学做；单片机；教学设计；学习情境

Application MCU and"teaching"integration teaching discussion

Shenyang Aviation Vocational Technical College，Da-yong Guo Bo-shu Zhang

Abstract：The traditional single-chip teaching mode mainly in textbooks or teachers as the center，the two kinds of teaching mode in the practical implementation of the process there are many problems，the teaching effect is poor，the enthusiasm of the students is not high，the student is always in a passive state to accept knowledge，new teaching mode to promote to take the student as the center，in the process of teaching according to different teaching contents for students learning design.Teaching integration teaching mode，is a brand-new teaching mode，through the theory and practice of the perfect combination，highlighting the skills training，can give full play to the main role of students，to train the students"practical ability，to cultivate students"comprehensive use of the knowledge ability，achieve higher vocational training application the objective of talent.

Key words：teaching；SCM；teaching designing；learning environment

随着单片机在各行各业的广泛应用，各高职院校都开设了《单片机原理及应用技术》课程。它是计算机、电气自动化、机电一体化等专业必修的一门专业课，培养学生综合运用软件结合硬件设计、调试及创造的能力。该课程教学效果将直接影响学生的毕业设计及其在专业上的后续发展。

一、提出问题

学生在学习《单片机原理及应用技术》这门课程时，感觉特别抽象，学习中感觉难度太大，直至最后不能理解和掌握单片机核心技术，不具备单片机设计和开发技能。我认为产生问题主要有以下几个原因：

1.单片机课程本身课程既包括计算机汇编语言或C语言知识，同时又涵盖电子技术相关内容，在学习该课程时要求学生的基本功要扎实。高职学生基础差，计算机逻辑思维不强，课程体系设计不完善，虽然曾经学过《计算机应用基础》及《程序设计基础》等与计算机相关的先修课程，但是学生对微机硬件结构原理的抽象概念不易理解，如存储器的结构，寄存器、位地址的概念等。

2.教学结构不合理，对单片机的实践环节重视不够。许多教师的教学按照一般的单片机教材，按照教材顺序先进行理论讲解，填鸭式教学方式，越讲越复杂，学生越来越听不懂。最后再去做几个实验，学生也很难弄懂，学生无法实现理论知识和实践环节无缝隙连接。

3.教师的综合水平有待提高。用单片机应用技术进行产品的开发，控制系统的设计，需要用到电子技术、电路设计、计算机等相关的知识，综合性、实践性很强，教师平时要研究课题、开发项目、提高自身的实践能力。

二、以项目教学为载体，完成教学做一体化教学设计

传统的单片机教学，均是以单片机的结构为主线，先讲单片机的基础知识，过渡到单片机的结构与原理，然后讲指令、软件编程，定时与中断系统、再到单片机系统的扩展和各种外围器件的应用，最后再讲一些实例。这种先理论后实践，教、做分离的教学模式，使高职高专学生普遍感到难学。一般情况下，在学习基础知识阶段，已经有一部分学生感觉单片机知识过于枯燥和乏味；在进行到单片机结构机后续复杂的汇编语言编程，已经有大部分学生根本听不进课，更谈不上对知识的理解和掌握。最后到讲解单片机课程扩展和接口应用部分，几乎所有学生都已经迷糊了，对单片机课程产生反感。学生对课程反感，教师无法进行正常教学。因此，必须改变教学模式，采取教学做一体化教学，用项目作为驱动，使学生提高学习单片机兴趣，掌握单片机这门技能。

应用项目教学法进行教学，就要围绕课程内容，设计典型项目，设计的每个项目不但要具有代表性，还能通过项目和相关的理论知识联系起来。本学期负责《单片机及应用》校内精品课程制作，按照教学做一体化指导思想，将课程设计了八个典型的项目，以项目任务驱动方式设计教学，设计的项目主要包括认识单片机及开发环境、开关控制指示灯、彩灯循环控制器设计与制作、工业顺序控制器设计与制作、交通信号灯控制器设计与制作、电子音乐盒的设计与制作、步进电机控制器设计、电子显示屏设计等。每个项目按照要求再进行细分，主要包括任务要求及相关知识点，在每个项目要求下来设计和开发学习情境，做到每一个学习情境的实施都是一个完整的工作过程。

项目的选定主要遵循由浅入深、理论知识够用为原则、实践知识以深化为原则。高职学生基础薄弱、学习态度不端正、学习方法有欠缺、学习兴趣不高等特点。在选定项目时，要从实际出发，必须制定符合高职学生的项目；理论知识的功能是服务实践，指导实践，高职教学不同于普通高等教育，理论知识满足实践教学的需求即可，不能无限制的讲解太多的理论知识；实践不仅可以促进学生技能水平的提高，而且可以校验理论，深化理论。例如在彩灯循环控制器设计与制作的项目教学中，学生掌握了程序控制发光二极管循环点亮的方法，还可以通过单片机最小系统的输入输出的连接，加深对单片机P0-P3端口的进一步理解，同时还可以理解位控制的含义，相关指令的应用。

三、以教学方法为途径，完成课程实施

合适的教学方法，能提高课堂教学效率和教学做一体化的效果。在长期的教学实践中，我们都在教学中采用过不同的方法，如引导文法、角色扮演法、游戏法、竞争PK法等；还有在实训教学中采用包括准备、组织教学、理论讲解、示范演练、布置任务、巡回指导、小结和整理清洁八步教学法。我们认为，在教学做一体化的具体实施过程中，主要选取理论讲解、示范演练、布置任务、巡回指导这四个环节来完成教学做合一，实现教中学、学中做和做中学。

以开关控制指示灯为例，在教学中，首先从理论上进行数字电路中发光二极管亮灭控制，传送指令MOV、MCS-51单片机P0-P3口和程序控制发光二极管亮灭等知识的讲解；其次将这些理论知识在单片机实验设备上进行示范演练，教会学生如何连接仿真器，怎样运行单片机实验软件，如何打开程序、修改程序、调试程序等具体操作；接下来就是布置任务，根据项目要求和所学理论知识给学生布置实践任务；最后一步是巡回指导，教师在学生的实施过程中，发现问题，解决问题，检查学生动手操作能力和理论知识的掌握情况，即同时完成学生的考核，当然在巡回指导过程中，可以采用上面提到的相关教学方法进行指导。通过这四步完整操作，使学生充分掌握项目内容。

四、结束语

“教学做一体化”的教学体系清晰，形式生动活泼，是以学生为主体的有效教学方法，理论知识围绕技能训练展开教学，针对性强，既利于教师的“教”，又利于学生的“学”；教师既讲解理论知识又传授专业技能，与学生相处时间增加，更容易获取每个学生掌握技能和知识的情况，便于及时进行有针对性的辅导，大大提高了教学质量和效率。实行“教学做”一体化，能够培养基础扎实、素质全面、本领过硬、上手快、转型快的高素质技能型人才，有效地提高学生的就业能力和适应职业变化的能力，更好地满足和服务社会。转

参考文献

[1]田亚娟.单片机原理与应用[M].大连：大连理工大学出版社，2008.

[2]李全利.单片机原理及应用技术[M].北京：高等教育出版社，2004.

[3]宋志平.单片机接口技术课程教学新方法探索[J].中国电力教育，2009（3）：122-123.

[4]蔡晶等.谈基于工作过程的高职专业课程的开发[J].辽宁高职学报，2010（6）：45-47.

作者简介：

郭大勇（1973—），副教授，高级工程师，研究方向：机电一体化、计算机控制。

张博舒（1966—），教授，高级工程师，研究方向：电气自动化、机电一体化。

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