在单片机原理与接口技术课程中尝试一体化教学

在单片机原理与接口技术课程中尝试一体化教学法

近几年论文联盟http://，笔者一直担任电子专业单片机原理与接口技术课程的教学，在教学过程中发现了如下问题：首先，不少学生对电工基础、模拟电路、数字电路等电子专业基础课的内容掌握不牢，影响了该课程的学习；其次，单片机原理与接口技术课程内容抽象，理论性、实践性和综合性很强，又同时涉及软件和硬件知识，对学生的综合素质要求比较高，而学生水平跟不上，教学难度大。针对这些问题，怎样才能让学生比较容易地理解和掌握这一门课程，成为本课程教学研究与改革的重点任务。因此，笔者在教学实践中，通过不断试验，多次与单片机教研组老师交换意见，总结教学经验，认为一体化教学能让学生在做中学、学中做，把复杂的知识直观化、项目化，有效地调动学生的学习兴趣，可以收到较好的教学效果。
　　一、传统教学与一体化教学比较
　　 传统教学一般先理论讲授，后实践操作，在理论指导下完成实操。理论教学通常在教室进行，实践教学实训室进行，理论与实践分开授课。这种模式的突出弊端在于理论教学与实践教学脱节，导致理论知识难以及时消化，操作训练不能连续，学生虽然经过多次训练仍不能掌握操作技能，教学效果不理想。
　　 一体化教学是指在同一空间和时间内同步进行的教学，理论和实践交替进行，直观和抽象交错出现，没有固定的先实后理或先理后实顺序，而是做中学，学中做。一体化教学具有三个特性：①空间和时间的同一性；②认识过程的同步性；③认识形式的交错性。
　　 下面，以“输入/输出接口技术”为例，具体说明这两种教学方法的区别。Www.lw881.com
　　 传统教学：教学以老师讲解为主，先介绍输入/输出端口名称、作用、特点等各知识点，让学生在识记的基础上做作业，并利用单片机实验箱验证各知识点。
　　 一体化教学：教学以老师为主导，学生为主体。教师先下达项目书（制作霓虹灯），然后组织学生研究讨论，制订方案，补充制作过程所需要的知识（输入/输出端口名称、作用、特点等），然后进行项目制作，完成作品，并在教师指导下进行项目评价和总结，最后针对学习成绩好、有兴趣的同学布置技能拓展项目。
　　
　　二、一体化教学实施
　　 为培养培养技能过硬的单片机实用型人才，学校单片机教研组以教学改革为手段，以单片机实训室为依托，将单片机原理及应用技术课程内容分解为单个彩灯闪烁（单片机基本知识介绍）、霓虹灯（输入/输出接口技术）、键盘接口显示（键盘接口技术）、计费器（定时/计数器）、报警器（中断技术）、秒表（数码静态显示）、学号显示器（数码动态显示）、数字温度计（a/d转换器）、信号发生器（d/a转换器）、密码锁（i2c总线）等10个项目，采用边讲边演示边操作的教学模式，让学生通过实践操作掌握相关理论知识和基本技能，做到实践中有理论，理论中有实践，使学生既掌握理论知识又懂得实践操作，将理论教学与实践教学真正融为一体，实现理论教学与实践教学的高度融合。
　　 下面以报警器的制作为例，具体介绍“中断技术”一体化教学实施过程。
　　（一）课前准备
　　 在实施一体化教学前，要做好充分的教学准备，首先要购置编程器、89c51cpu、电路板和发光二极管等常用单片机实训元件，然后安装proteus、编程器、伟福等单片机常用软件，组建一体化单片机教学场地。
　　（二）下达项目书
　　 目前技工学校在校生素质普遍较低，因此，设计项目时，难度不能太大，难度较大的章节，须将内容分散到各个小项目中，否则会导致学生失去信心。“中断技术”是单片机原理与接口技术课程的教学难点，为了减轻学生的学习难度，笔者实际教学时，要求学生先制作一个接触式闪光灯，再制作报警器，这样每个项目包含的新知识点就不会太多。制作接触式闪光灯所需要用到的知识点有：① 发光二极管的使用；②中断控制。报警器隐含的知识点有：①中断控制（旧知识点）；②探测器的使用；③报警声的产生。
　　（三）分析项目
　　 项目下达后，先让学生自行分析，遇到难题时，教师应当启发学生思考、提问，与学生共同分析项目，并制定具体的实施方案和详细的项目指导书。
　　 例如，在接到制作报警器项目后，教师可让学生先停下来，引导学生思考：电路中的扬声器如何报警？报警灯如何点亮？如何识别报警信号？抛出学生当时迫切想知道的几个问题，这样，学生的好奇心和求知欲必将受到极大的激发，他们便会主动探索，去寻找解决问题的最佳途径。
　　（四）项目实施
　　 学生按照项目指导书的要求进行操作，在老师的指导协助下，通过查找图书和网络资源，与同学探讨，完成报警器的制作，培养学生的协作意识、交流能力以及主动思考、解决问题的能力。
　　 在项目制作过程中，针对学生提出的问题，教师可进行筛选，采用不同的教学方法。对于简单问题，可以鼓励学生自己讨论解决；对于复杂问题，教师应当主动引导学生，应用知识，启发思路；对于涉及的新问题、新知识，可与学生共同研究，再由学生去完成项目。比如：在制作报警器时，会涉及到三个知识点：其中，中断控制属于旧知识范畴，在制作接触式闪光灯中已经学过，可以根据学生的反应，采用不讲或串联回忆式教学；而探测器的使用、报警声的产生属于新知识范畴，教师应当及时补充此内容，让学生现学现用。
　　（五）项目评价、总结
　　 在一体化教学中，学习效果主要由完成项目工作的质量来衡量，主要包括自我评价、学习小组评价和教师评价。围绕学生在项目设计过程中，从项目剖析、任务分解、知识点学习、知识点应用、目标搭建、目标组合等项目完成的一些列活动中，通过师生间的互动交流、学生间的互助协作，考察学生对项目的理解、知识点的学习领悟、单片机知识的应用以及语言表达能力。
　　（六）知识拓展、能力提升
　　 对于学有余力的学生，可布置多路报警器等项目，通过制作多路报警器扩展项目，巩固“中断技