中职单片机课程教学改革研究

李代军

摘 要：从中职学生的现状分析入手，探讨如何培养学生学习单片机课程的兴趣，如何使用项目教学法结合分层分组教学来优化课堂教学，能够提高学生单片机项目综合设计应用能力，切实提高单片机课程的教学效果。

关键词：中职；单片机；教学改革；项目教学法

中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1008-3561（2015）17-0050-02

近年来，大多数中职学校电子专业都开设了单片机课程。由于单片机是一门综合性要求较高的课程，而中职学校的学生学习基础较差、没有良好的学习习惯和方法，因此，在单片机课程教学中很难取得令人满意的效果。我校在多年的单片机课程教学实践中，结合近几年来单片机项目技能大赛集训经验，认为在中职学校的单片机教学过程中，首先要激发学生学习的兴趣。其次是根据学生的知识结构合理安排项目教学的难度，本着先易后难的原则，逐步培养学生形成清晰的知识体系和独立解决问题的能力，提高该课程的学习效果。本文阐述了中职单片机课程教学中存在的常见问题，阐述了如何培养学生学习兴趣、使用项目教学法结合分层分组教学来优化课堂教学，提高教学效果。

一、中职学生在单片机学习中存在的问题

1. 学生自身的原因，使得单片机学习难度大

目前，各中职学校的学生有的存在“三差”，即成绩差、自主能力差和行为习惯差。有的中职学生由于学习成绩差，而进入中职学校学习，大多被家长和学生本人看成是“无奈的选择”。因此，进入中职学校的学生，学习目的不明确，情绪不稳定，没有学习兴趣和动力，自觉性不强。由于这类学生长期以来，学习没有好的基础，学习习惯没有养成，缺乏自信，在上课的时候，不主动参与。作业中有抄袭现象，不能主动地融入课堂中，学习处于一种比较被动的地步。面对这类学生，要想让学生学好单片机课程，难度是可想而知的。

2. 单片机课程本身学习难度大

单片机是一种综合能力的反映，它体现了学生软件、硬件知识的基本功以及解决问题的能力。在单片机教学中，由于中职学校没有开设计算机组成原理、程序设计等相关课程，在学习单片机的I/O口、指令、寄存器等相关概念时，学生难于理解，对程序设计中相关问题的算法无法理解。另外，对于大多数中职学生来说，他们中的大部分人在义务教育阶段外语、数学等科目成绩很差，加之指令助记符等知识记忆量较大，所以学生普遍反映学习难度大。

3. 实训教学难度大

单片机教学既要有理论知识的学习，也要注重实训教学。在实训教学中，单片机程序的录入错误、算法错误、硬件连接错误等，都会成为学生实训中的障碍，学生在实训过程中，遇到问题如果不能及时给予指导，会影响实训教学效果。另外硬件在实训过程中因为操作不当、大量损坏等原因，常常出现一些意想不到的后果，为实训教学的组织和管理带来较大的难度。

二、中职单片机课程教学改革

1. 培养学生学习兴趣

由于中职学校学生成绩普遍较差，大多学生长期接受的批评多，得到的鼓励少，学生缺乏自信，对任何科目的学习都缺少兴趣。学习兴趣是最好的老师，学生一旦有学习兴趣，学习就会化为学生自身的动力。如何激发他们的学习兴趣，是搞好单片机教学的第一步，也是最重要的一步。培养学习兴趣可以从以下几方面进行。

（1）帮助学生确立正确的学习目标。中职学生由于学习成绩差，专业课教师要充分利用专业课的优势，帮助学生确立正确的学习目标。学习目标分为短期目标和长远目标，在单片机教学过程中，通过短期目标的实现，提高学生学习的积极性，并逐步实现长远目标。在单片机课程教学的第一课，让学生知道生活中随处可见的单片机应用：电磁炉、微波炉、遥控电扇、洗衣机、空调、电视机等，体会单片机的应用之广；通过新闻、工厂生产过程的视频了解单片机在现代工业中的应用；通过近几年单片机技能大赛参赛视频了解各学校的学生参赛情况和对单片机课程学习的体会，让学生从身边找到学习的榜样，并确立自己的学习目标。

（2）以爱孩子之心爱学生。中职学生很多是问题学生，在家长眼里，孩子进入中职学校是无奈的选择，一方面是让孩子长身体，一方面还是想通过学校和老师的教育培养孩子的性格，让孩子学会做人，对孩子的学习成绩没有太高的要求。这样的孩子很多缺乏自信，个别孩子性格孤僻。由于单片机课程最容易实现丰富多彩的实验效果，如流水灯、电子钟、电子密码锁、红外遥控开关、LED电子显示屏、电梯控制等，通过实验项目激励学生的求知欲望，培养他们的探索精神。在教学过程中，老师应更多地关爱他们，鼓励他们，像对待自己的孩子一样有耐心地对待他们，学生自然会跟老师配合，良好的师生关系让学生更愿意学习。经验证明，做学生的良师益友，更能激发学生的求知欲，让中职学生找回自信，学会学习，快乐学习。

（3）从生活中获取实验项目。传统单片机课程很多教学项目与生活实际相去甚远，在单片机教学开始，很多实验项目可以来自生活实际。如流水灯项目、电子密码锁、遥控密码锁等。这些项目的实验来源于生活，也可以应用于生活。在实验过程中，可以建立模型，实现教学项目在生活中的应用，让学生体会单片机应用无处不在。学生掌握了单片机技术并能把它应用于生产、生活实际，不仅能让学生就业，更能让学生体会到对单片机技术的研究是一个非常适宜的业余爱好，让他们进一步树立学习目标。

（4）逐步培养自学能力。学生进入中职学校以后，除了思想品德教育、行为习惯的养成教育、专业知识传授、专业能力培养外，其中一项重要内容是学生自学能力的培养。因为中职学生学习基础差，教师不可能把学生所有欠缺的知识都补上来，也不可能把所有专业知识都传授给学生，而学生毕业走向社会后，要把所学的知识用于谋生，还有很长的路要走。所以，在单片机教学的过程中，项目确定后，有些知识要求教师补充，有些知识要让学生自己去搜集，指导学生如何利用图书室和网络搜集相关资料，并及时对完成的项目编写总结材料，对已完成的项目，进行适当的拓展，添加新的功能和要求，在实训时让学生自己验证，不断提高学生的自学能力。

2. 运用项目教学法和分层分组教学

传统的单片机教学，通常是以理论课为主，实验课为辅。由于中职学生的学习基础差，没有计算机组成原理、计算机程序设计等知识，繁杂的单片机理论会让学生一头雾水，会让学生一开始便产生厌倦情绪，教学效果不能保证。实践证明，在单片机课程教学中，运用项目教学法能克服传统教学法的不足，取得较好的教学效果。项目教学法是指学生通过完成项目达到学习知识的一种教学方法。在教学过程中以项目为主线，学生按综合能力分成小组，各组按综合能力搭配有好、中、差学生，各小组平均能力相当，各小组有组长，负责带领小组完成相应学习任务。各小组在学习过程中，由能力较强的学生带动能力相对较弱的学生，互帮互助，形成合作的学习小组。每个项目完成后，对小组完成情况进行成绩评定，各组从项目最终效果、项目分工、各组成员的合作程度、组内成员的进步情况等方面进行打分，对各组的成绩进行排名，对项目完成较好的小组给予表扬。这样，在学习的过程中，既培养了学生的合作意识、竞争意识，也培养了他们的团队意识。实施项目教学法，主要注意以下几个环节。

（1）项目难度适当。项目的确立要充分考虑学生现有的知识水平和认知特点。项目过难，学生不能完成，会打击他们的积极性。项目太容易，学生轻易完成，不利于培养学生的创造能力。项目的确立要与教学内容一致，根据学生的实际水平来控制项目的难度，各项目之间有一定的关联，让以前学会的知识能为后续项目服务，学生在学习过程中，就会对已有知识进行再现，同时会因为知识点之间的连贯性，让学生形成整体的知识结构，学生学得的知识更牢固，更懂得综合运用。

（2）项目进度安排要合理。在单片机教学过程中，项目确定后，要对学生补充哪些知识点，老师要做哪些工作，学生要做哪些工作，哪几节要上理论课，哪几节上实训课，每阶段的实训课要达到什么目标，在确定项目时，要做好计划，让学生也明白该项目要用多长时间，按照什么流程执行。一个项目的推进是有计划和有序的，让学生在项目实施的过程中逐步养成程序化处理日常工作的能力。

（3）做好项目实训过程指导。我校在单片机实训中，用的软件有keil c、Proteus、万利仿真器配套仿真软件MedWin。因为MedWin是中文操作界面，在初学单片机时，用MedWin进行程序的录入、编译和连接仿真器仿真。通过仿真器仿真调试，程序执行过程可以单步运行、设置断点、变量和特殊寄存器状态跟踪。在调试中体会程序运行流程和设计思想。当学生对单片机的硬件模块熟悉后，可以采用Proteus软件仿真和实际硬件平台实训相结合的方式实训。因为Proteus软件中仿真电路修改更灵活，不需要焊接硬件电路，在keil c软件中编写的程序经过编译连接生成HEX烧写文件后直接加载到Proteus软件仿真电路的单片机中，运行仿真就可以看到效果。这种实际硬件平台和Proteus软件仿真相结合的单片机实训方式，大大提高了实训教学的效率和项目训练思维拓展的空间，培养学生单片机程序设计能力。

（4）做好项目评价。由于采用分层分组教学，各组的综合能力大致相当，一个项目完成后，采取组长汇报学习总体情况，各小组主要成员谈学习体会，一个小组项目完成情况由其他小组打分取平均值方式计入该小组的项目得分，教师给予指导，项目评价体现学生的主体地位，尽可能做到公平、公正、客观。评价中主要以项目完成的过程及结果为主，兼顾学生的创新能力，以对进步大的学生为该小组另外加分的方式进行鼓励。

（5）通过竞赛活动促进学生对已学项目的巩固和拓展。单片机教学过程中，每个月或每几个项目完成后，对学生已学过的项目，适当增加功能、限制条件等对项目进行拓展，组织学生竞赛，让学生在比赛中检验项目学习情况。教师根据学生对知识掌握情况，改变项目难度和推进步骤。对学生没掌握好的项目，可以再补充相近项目，加强相关知识的掌握。

（6）编写项目总结。项目完成后，要求学生编写项目总结，通过编写项目总结，训练学生专业写作能力，养成对已学知识归纳总结的习惯。项目总结中各小组发言交流，语言表达能力也得到了训练。

实践证明，项目教学能够提高学生学习积极性、参与意识、团队合作意识。以项目为主线，把相关知识融入到项目教学中，学生学习轻松了，知识掌握牢固了。项目进行过程中，学生通过自己搜集资料、讨论程序算法，学生的自学能力得到了提高。在项目评价过程中，学生通过写项目总结，学生的专业写作能力得到了提高。

近年来，国家大力发展职业教育，各中职学校的教师大部分都参加了国家级培训、省级培训，各市成立相关专业中心教研组。通过各级培训和专业教研活动的开展，中职学校的教师开阔了眼界，业务素质大幅提高。同时，国家大力支持各中职学校的实验室建设，各中职学校都建有规格较高、专业较全的实验室，实验条件大大改善。

总之，在单片机课程教学中，教师相当于导演，学生相当于演员，每个项目相当于一场演出，演出成功与否，与教师的“导演”密切相关。现代的职业教育大有可为，也大有作为，中职学校的教师要紧跟时代步伐，不断适应新时期对技能人才培养的规格要求，改进教学方法，为社会培养更多、更优秀的技能型人才。

参考文献：

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