中职单片机入门教学探析

【摘 要】：中职单片机教学作为专业核心课程越来越受到重视，对于中职学生来说，单片机技术的学习与掌握，因课程内容难、学生基础弱等原因，又是一道不太容易突破的障碍。本文针对中职单片机课程教学的教学特点和中职学生基础普遍较薄弱的特点，从教学内容、教学方法、教学手段等方面对本课程的教学改革进行了粗浅的探析。

【关键词】：中职学校；单片机；教学；改革

中图分类号：G47文献标识码： A

随着科学技术的发展，单片机的应用日趋广泛，从家用智能电子产品、工业仪表，到汽车、自动化控制系统等，都普遍采用单片机技术。单片机教学是一门涉及模拟电路、数字电路、程序设计、通信等知识的综合性课程，是电子信息工程、汽车电子技术、自动化等专业的核心内容，越来越受到中职学校的重视。

然而，对于中职学生来说，学好单片机技术，又是一件不容易的事。一方面，单片机技术知识面广，综合性强，课程理论深，既要有硬件知识要求，更要有软件设计功底；另一方面，中职学生整体专业基础薄弱，缺乏软件编程训练，对计算机系统原理不理解；此外，现有教材结构系统，传统教学方法，实验实训条件等等，这些都给中职单片机教学带来一定困难。笔者认为，从分析中职单片机教学中存在的问题入手，积极研究对策，是能够探索出一条适合中职学生学习单片机的有效途径的。

一、合理定位培养目标

目前众多单片机教材仍为过去的中专教材，这种教材系统性、理论性过强、培养目标定位过高，对于基础较差的中职学生来说很难接受。根据中职学校对人才的培养目标要求“本着理论知识够用，注重应用性、适度性和针对性，重在实际能力培养”的原则，结合多年来的教学经验，我们定位单片机课程的培养目标为：知道单片机的基本结构；掌握单片机的最小系统；初步掌握编程方法；培养学生编程能力、硬件分析能力、软件调试能力和综合运用能力。这样的培养目标，在单片机硬件结构的要求上把原来“掌握单片机的结构”改为“知道单片机的基本结构”，降低了对单片机结构的学习要求，重点放在对单片机的开发应用上，变原来重在“单片机原理”教学为重在“技术应用”教学，既符合中职学校对人才培养的要求，更能激发学生的学习兴趣，也为其终身学习打下良好的坚实基础。

二、合理安排教学内容，选择合适的教学方法

传统单片机课程的知识结构是按“结构”“指令”“编程”“应用”的体系来进行编排。这样的课程体系占用了三分二的时间讲解单片机硬件结构和指令系统，强化对单片机原理的理论学习，淡化了单片机应用学习，在课程即将结束时学生才有机会接触到基本的应用。目前中职学生基础相对薄弱，接受能力较差，在这种教学模式下学习，学生也只是将教师在实验前讲解实验时编写的程序在上机时“照葫芦画瓢”而已，甚至于做完实验后还不知道自己到底做了什么，致使学生丧失学习兴趣，对十分有趣、应用广泛的单片机望而却步。

针对中职学生基础较差，分析解问题、解决问题能力较弱，学习兴趣持续时间短的特点，我们必须打破传统教材中的知识体系结构，以应用为主线，以项目任务为载体，重组硬件与软件知识来整合教学内容，实现教学内容“硬软件一体化”的教学方法。如在学习“I/O端口”时，根据这部分内容要求学生识记应该知晓的硬件知识点，恰当加入相关的指令和软件操作知识，由浅入深地规划几个项目任务，把相关的知识和技能有机地融合到项目任务中去学习，这样就可以把枯燥无味的硬件知识和大量抽象的指令系统分散学习，不仅使学生容易接受，更能激发学生的学习积极性和求知欲，使学生能自始至终地投入到学习中去，并能体验学习的快乐，从而主动地获取知识。

三、单片机有效教学的对策

笔者长期从事中职单片机的教学，做了很多单片机教学改革方面的尝试，针对以上存在的问题，笔者认为可以采取以下几个对策。

3.1推行项目教学模式

项目教学模式是基于传统教学模式的不足与偏差而提出，它是把整个学习过程分解为一个个具体的工程或事件，设计出一个个项目教学方案，学生全部或部分独立组织、安排学习行为，解决在完成项目中遇到的困难，从而有利于提高学生的兴趣，自然能调动学习的积极性。

推行项目教学模式，重点工作是要重组教材结构体系，打破原有章节顺序，整合教学知识点，开发项目化教学内容。依据中职单片机教学大纲要求，结合中职学生实际基础，笔者开发了《单片机最小系统》、《流水灯》、《带中断的交通灯》、《电子秒表》、《PC机和单片机通讯的制作》等教学项目，将单片机结构、并行口、中断、定时计数、串口等硬件知识及C51编程、系统调试等知识点融入这几个教学项目，内容组织上注重由易到难，重点反复强化，难点分项目逐个突破。实践证明，推行项目教学调动了学生学习兴趣，降低了教与学的难度，增强了学生探索创新、提升能力的自主意识，教学效果有了显著的提高。

3.2采用模拟仿真软件

单片机是一名实践性很强的课程，涉及的实例、应用、实验很多，受实验设备台套数限制，以及由于通用实验内容与教学项目的不匹配，完全依赖实验箱、开发板等实物进行实践练习效果不理想，因此，采用计算机仿真软件，达到在课堂上进行实例演示的教学效果，对于单片机教学具有重要的指导意义，Proteus是较为理想的选择。

Proteus不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及器件，它是目前最好的仿真单片机及器件的工具之一，能进行原理图布图、代码调试及单片机与电路协同仿真。用它可以设计单片机系统硬件，查看程序在单片机中的运行以及程序执行的效果等等，这对学生深刻理解单片机原理，直观地掌握单片机软硬件系统的设计、调试及其仿真过程，提高学生的学习兴趣，有非常大的帮助。实践证明，使用Proteus开发环境对学生进行培训，在不需要硬件投入的条件下，学生对单片机的学习比单纯学习书本知识更容易接受，更容易提高。

3.3强化实践训练效果

当然，再好的仿真软件也只是将结果在计算机上模拟呈现，它是对实践训练的一个补充，而对于学生及教学来说，并没有真实的成果展示，此前所提项目教学模式也是要围绕一个个实际项目展开的，因此教学过程中要借助实物（如单片机开发板、制作项目板）进行实践训练，全面提升学生实践操作能力、系统调试能力。

笔者在教学过程根据各项目的特点及现有教学资源，利用通用单片机开发板上完成《流水灯》、《PC机和单片机通讯的制作》项目实训内容，将理论教学实践化；利用电子套件，带领学生亲手制作单片机最小系统、电子秒表、带中断的交通灯等，将项目教学实物化。这样不仅能提高学生的学习主动性，更能培养学生实践操作软硬系统联调等能力，使学生真正理解了什么是单片机，它能做什么，我们怎么开发它，让学生成为学习单片机的主人。

3.4重视创新及技能大赛

中职学生技能大赛已成为衡量学校办学质量、教师专业能力的重要标志。组织团队积极参与单片机技能大赛不仅可以为学有余力的学生创造新的机会，选拔出优秀选手参加省市大赛，也能为“项目教学、小组学习”教学模式提供帮助，实行以赛代练、以赛促学，也能培养学生团结协作，互帮互助的意识。

四、改革评价方式

教学改革的关键是评价方式的改革，为此我们必须彻底改变过去那种一张纸决定学生学习好坏的评价方式，建立行之有效的评价机制，激发学习兴趣。中职单片机课程应以培养学生实践能力和应用能力为目的，对学生的学习评价应根据学生在整个课程学习过程中的学习态度、参与实践教学的主动性、独立完成实践项目的能力等多方位进行综合评价，充分肯定学生在学习过程中的每一个细节的成功。教师要让学生感受自己的成功和发现自己的不足，促使学生在学习过程中不断完善自我，最终实现“把学生培养成具有很强的实际操作能力和创新能力的实用型人才”的目标。

【参考文献】

[1]肖洪兵.跟我学用单片机[M].北京:北京航空航天大学出版社,2002.

[2]夏继强.单片机实验与实践教程[M].北京:北京航空航天大学出版社,2001.

[3]李刚等.新概念单片机教程[M].天津：天津大学出版社，2005.