“启发式问题教学法”在单片机实验教学中的应用

摘要： 本文论述了“单片机原理及应用”课程实验教学改革的重要性，根据“启发式问题教学法”教学改革理念，提出了一套新的实验教学改革方案，并对方案的实施进行了分析与探讨。

关键词： 单片机原理及应用“启发式问题教学法”实验教学改革

1.引言

步入21世纪初几十年来，数字化智能控制技术浪潮正在迅速席卷全球，以单片机作为典型代表的嵌入式系统迅速发展成为现代电子系统中重要的智能化控制工具。无论是在尖端科技，如军事、通信、能源、机器人、交通、IT，还是在现代工业、农业、仪器仪表、汽车电子系统、家用电器、玩具及个人信息终端等诸多领域，单片机技术的应用越来越具有广度化、深入化特点，单片机技术也一直是很热门的职业技能。［１］

2.单片机实验教学改革的重要性与方向

“单片机原理及应用”是一门理论性和实践性都很强的课程，在重视理论教学的同时，必须重视实验教学。

现在很多高校采用的是各大教仪公司生产的实验设备，很多学生实验处于实验验证阶段，学生实验的过程就是复制程序代码在实验设备上验证一遍，出来现象就算完成了。这样的实验其实根本没有效果，如果让一个中学生按实验指导书上的步骤一步步操作也能完成。但是他们往往不懂为什么，更不懂如何去灵活应用。这种实验教学方法不利于培养学生的动手能力、创新能力和综合运用知识的能力，也不能进一步激发学生的学习兴趣和主观能动性。为了适应当今社会对单片机行业人才的需求，必须对单片机实验教学进行改革。

教师应遵循面向信息时展要求、面向社会市场需要、面向学生能力培养的原则，改变传统教学理念，树立以学生为主体的单片机实验教学创新引导方向，探索新的教学方法，以“启发式问题教学法”引导学生从单片机技术的理论学习走向实际应用，提高学生的动手能力，培养学生的工程意识和实践能力，达到加强素质教育、培养创新能力的课程建设目标。［2］

3.启发式“问题教学法”的改革理念

“问题教学法”的改革理念就是实现从授人以鱼向授人以渔的转变。

启发式问题教学就是激励学生去“疑”去“问”，教学中以提出问题、分析问题、解决问题为线索，并把这一线索贯穿于整个教学过程。这样，整个教学过程就成为一个以问题为核心的循环过程。

一般来说，教师首先演示一个实验现象，或展示一个实物作品功能，进而提出问题，激发学生的求知欲和探索欲，整个课程围绕这个问题而展开。然后，在老师的基础性引导下，学生带着问题自学实验教材和理论参考书，发现、理解、讨论问题。教师根据大家对问题的讨论情况，有针对性地讲解，正确地引导学生解决问题。在课堂上，教师不再去纠缠繁琐的单片机基本概念、单片机内部硬件之类的东西，而是只讲应用层面上的重点、难点，并给学生指明自行钻研的道路。每次课列出问题、明确重点、诱导提问、分析辩论，那么整个教学过程就是老师陪学生一起“探索、求证、颠覆、创新”的学习过程。

4.启发式“问题教学法”在单片机实验教学中应用的关键

（1）实验课题的选取和问题的设计要具有内在启发性。

如何尊重学生的主体地位，激发学生的学习潜能？通过现象激发学生的学习兴趣，然后用疑问开启学生思维的心扉，鼓励学生大胆质疑，并在老师的正确引导下顺利开展自主学习，从而加强对学生主动思维能力的培养。

实验课题的选取要遵循“由简单到难，由技术单一到综合设计，从基础到能力”的基本原则，每个实验课题的教学重难点设计要分明。问题式教学中问题的设计一要指向明确；二要难度适宜；三要反映先进的教学理念；四要开发智力、培养能力，有内在的启发性。

例如，第一个实验可以选取“如何通过KEIL联机在串行静态显示模块上显示12345或HELLO或89S51等内容”，这个实验的教学目的在于让学生掌握KEIL软件的基本编程使用过程与联机在线调试过程。显然，没有必要对串行静态显示的源程序代码进行过多的分析讲解，学生作为初学者也听不懂，只需要先演示一下数码管显示“89C51”的实验效果，重点在于借助这个实验现象强烈的感染效果与震撼力演示一遍KEIL软件的基本操作过程、调试过程，同时激发学生的学习兴趣，后面学生会自己去仿做，老师进而提出新的问题：“如何让它显示12345或HELLO？”让学生自己做一些思考和分析，老师给予一些引导性的帮助，例如分析“数码管显示1的8位译码数据来历”，这样学生就会自己顺着思路分析程序，在老师的提示下，做些修改，最终会做出自己预期的效果。这个过程对于学生来说既感艰辛，又特别兴奋且充满成就感，之后，学生愿意学也主动去学。老师所要做的就是给出新的实验课题与启发性问题，让学生不断地保持这份探索的兴奋感与成就感。

（2）教师要善于总结、启发，要让学生系统地掌握知识。

学习贵在创新，知识贵在探索。问题式教学，鼓励学生尽可能找到更多的方法，注重知识的探索过程。让学生在探索中学习，在尝试中成功。经过引导和讨论探究之后，学生基本上能够把握基础知识和基本原理，但是他们对知识的掌握往往是零散的、不系统的，因此，教师要善于组织学生总结重点内容，对学生理解难度较大的地方、教材的关键点，再进行重点讲解，把知识按内在联系进行系统整合，考虑到知识体系的有序性与完整性、知识结构的优化性与前瞻性，以确保学生比较系统地掌握知识。

（3）问题式教学的基础是教师自身的学术研究。

科研成果转化为教学内容是成功上课的学术基础。教师要及时地掌握学科的发展动态，及时借鉴吸纳学术界的最新研究成果，结合学院的实际教学境况，积极开展教学改革研究工作，这样才能在教学中及时发现问题，正确地设计问题，准确地解释问题。大学的教学，有其学术性和严谨性，无论何时，最终能给学生以启迪、教益。教师加强学习，提高自身的综合素质，这在问题式教学中的重要性是不言而喻的。

5.结语

单片机技术启发式问题教学法的实施，要以学生“能够”和“需要”为前提，正确处理广度与深度的关系。问题的研究、设计，力争合理、可行，这样既可以培养学生发现问题、分析问题、解决问题的实验能力，又可以培养学生基本的工程素质与创新精神。

参考文献：

［1］李朝青.单片机原理及接口技术［M］.北京：北京航空航天大学出版社，2007.2.

［2］张鑫，张岩等.单片机实验教学改革与探索［J］.计算机教育，2007，（8）：30-32.