浅谈高职院校《单片机原理及应用》课程教学改革

　　1 传统单片机教学模式分析

　　“高等职业教育的培养目标是在生产服务第一线工作的高层实用人才。这类人才的主要作用是将已经成熟的技术和管理规范变成现实的生产和服务，在第一线从事管理和运用工作”[1]。《单片机原理及应用》课程具有十分突出的实践性。很多学生在学习单片机时都是初次接触到这种器件，尤其是高职院校的学生，本来基础就不够扎实，学习兴趣又不高，虽然使用过计算机却还没有接触过计算机的结构，直接讲单片机的结构，这无疑类似于在他们一开始出发就在前面横了一块巨石，这样会严重挫伤他们学习的积极性。

　　传统的单片机教学长期受普通教育的影响，注重课程本身的知识结构，过于讲究系统性和完整性以及前后的逻辑联系，而忽视了教学的对象和对象的接受能力[2]。因此，很多高职院校的学生，在学习过程中感到特别困难，特别枯燥乏味。追究其原因，主要有三个方面：首先，单片机课程本身难度较大。课程涉及到了其他很多学科的内容，且注重软件和硬件的结合。硬件电路结构本来非常复杂，加上接口芯片和元器件又较多，而软件光51单片机的指令系统就包括111条指令，且这些指令都只是统一形式，要写出具体形式那简直是数不胜数。这些诸多的因素都导致了学生对单片机课程望而止步。其次，现在市面上已有的很多教材都不适合高职院校的学生。导致传统单片机教学中重理论、轻实践，理论和实践严重脱节。

　　2 单片机教学的改革与创新

　　首先，抓住高职院校学生特点，撰写、优化教材。由于高职的培养目标是以“就业为导向”的，对于学生技能的提高是第一位的，因此教材应侧重单片机的应用，而不是建立完整理论体系[3]。目前，大部分高职院校使用的单片机教材都是参照本科教材或技术书籍编写的，教材以单片机原理及应用理论作为学习重点，缺少或者没有实践环节，形成了较严重的“重理论、轻实践”现象。另外，高职学生本身逻辑思维要弱于形象思维，理论讲解时学生始终处于被动学习状态，接受知识的效果自然就不佳。因此，单片机教材应结合高职院校学生的特点，由浅入深，寓理论于实践。在内容的编排上要求顺序合理，力求简明扼要，深入浅出，通俗易懂，选择的实例要典型且较简单，可读性强[4]。

　　其次，传统教学模式与项目教学方法结合，理论和实践相结合。项目教学法强调在教师的指导下，由学生以小组工作方式，按照实际工作的完整程序，共同制定计划，共同或分工完成整个项目[5]。因为高职学生基础薄弱，我们不能单纯按传统教学模式，先讲单片机的硬件结构，接着是指令和软件编程，然后是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，这样会打击他们的学习兴趣。经过多年的单片机教学，在此总结出了将传统教学与项目教学结合的教学方法。此方法将所学的理论知识放在相应的项目中，项目层次逐次递进，由易入难，且选用的项目都是生活中常见的项目，运行结果学生也都可以直接看到。让学生在这些项目的设计中充分挖掘和理解知识点，有机地将理论知识融入到实践当中。

　　在传统教学与项目教学结合的教学方法中，首先提出本次要实现的具体任务，接着对完成本次任务的方法进行分析，提出完成本次任务需用到的相关知识，然后对本次任务用到的知识进行讲解，最后讲解完成本次任务的过程和步骤[6]。

　　现以“跑马灯”为例，说明传统教学与项目教学结合的实施过程。

　　2.1 提出项目任务

　　利用单片机设计一个个性跑马灯，能够完成以下功

　　能：功能一：利用P2口，用单片机内部的定时器采用查询方式，使8个发光二极管呈跑马灯方式闪烁（亮1秒、灭2秒）。功能二：用计数器中断对按键按下的次数计数，作为跑马灯闪烁次数。功能三：用外部中断对正常显示和闪烁次数设定功能进行转换。

　　2.2 方法分析与相关知识讲解

　　此项目中涉及到了单片机的I/O口、定时/计数器以

　　及中断系统，因此，教师可以先引导学生构思实现方法。比如用定时/计数器的定时功能实现跑马灯亮1秒，灭2秒的要求，再用定时/计数器的计数功能实现对跑马灯闪烁次数的统计功能，然后用外部中断实现正常显示和闪烁次数功能转换。最后，教师可以详细讲解单片机I/O口、定时/计数器以及中断系统的特点、结构和应用方法。

　　2.3 实施过程和步骤

　　①硬件电路的设计与调试。硬件电路设计是将项目中所有的硬件部分全部用连线连接起来实现设计要求，这是项目的一个难点。在教学的过程中，教师可用传统教学的方法先讲解各硬件部分的结构和功能，然后让学生设计出电路原理图。设计好了之后，教师给予评析，学生可根据教师的启发改进电路。最后，学生由原理图列出所需元器件清单，根据电路原理图实现硬件电路的搭接与调试。

　　②软件设计。教师引导学生将任务分解成几个相对独立的子任务，由不同的项目组成员分担完成，这是整个项目的另一重点和难点。在软件设计的过程中需注重学生分析问题、解决问题能力以及创新思维的培养。

　　③软硬件结合。软件设计完成后，对之前搭接好的硬件电路在软件环境下进行调试。在调试的过程中，如果出现问题，教师应及时引导学生分析问题、解决问题，这样可提高学生的学习兴趣。

　　3 结束语

　　鉴于《单片机原理及应用》课程工程实践性较强的特点，在单片机的教学中恰当将传统教学与项目教学法结合，不仅可以使学生理解和掌握课程要求的知识和技能，而且还能培养学生分析问题和解决问题的能力，充分发掘学生的创造潜能，对后续专业课程的学习将起到较大的促进作用。

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