职教系统中单片机教学分析与创新研究

摘要：单片机已经成为现在职教系统中一门必不可少的教学科目。通过这门科目的学习，可以培养学生严密的逻辑思维，以及发现问题、分析问题和解决问题的综合能力。但在实际的教学过程当中，往往会遇到教学教法和学生兴趣，以及教学效果等之间的问题。所以，如何培养学生的学习兴趣和学习能力是教学创新研究的重要方向。

关键词：单片机；职教；教学教法；创新研究

单片机经过三十多年的发展，有了突飞猛进的进步。目前正朝着稳定可靠、体积小和价格低廉的方向发展。并在工业自动化、仪器仪表、家用电器、信息和通信产品以及军用装备方面的应用越来越广泛，越来越深入。但是在单片机的教学实践中，却总面临着“讲不好，听不懂，学不好”等各种各样的问题，使我们理想的教学出发点和最终的教学效果很难达到一致，无法完成预期的教学目的。下面就从本人在单片机教学工作过程中总结的几点思考，进行探讨。

一、单片机的现状和教学瓶颈

回想过去几十年的国内单片机教学之路，基本上都是从8051（MCS51系列的）一路走来的。所以，51系列单片机在国内单片机的普及应用方面是有很大功劳的。虽然世界上的单片机有成千上万种，并且各有各的定位。但由于之前那种偏离应用实践的教学方法，使学生形成了一种定式：单片机就是8051，8051就是单片机。根本不懂得，也不知道要针对不同的应用来选择最合适、最适宜的单片机。所以，在教学中，要求老师必须要教会学生如何针对不同的单片机进行区别，并进行合理的选择。

现在，单片机和嵌入式系统正处于转型阶段，8位的单片机应用系统虽然还占主要地位，但16位、32位的单片机嵌入式应用越来越广泛。那就要求在教学上，也要进行一个转型，目的是务必要适应正在转型变化的社会需求。

统观当前各个教育部门的单片机教育，可以说是各有各的特色，但效果都不是很好。不是理论讲授有问题，就是实践教学不行。总的来说，本人以为可以分为以下几点：

1、理论知识的讲授方法单一，内容显得枯燥无味，学生没有兴趣，听不懂，不想学；

2、实践指导相对较少，理论和实践的联系不够紧密，甚至脱节；

3、实验和实习教学中，固化模式较多，学生缺乏自主的思考和设计；

4、课余资源不足，学生不能很好的进行知识拓展。

以上几点弊端，是现在大多数进行单片机教育院校普遍存在的问题。为了使学生收益最大化，教学效果最优化，必须针对每一个问题，进行必要的、全面的研究解决，促使单片机教育能够有一个崭新的、面对应用的教育方式。

二、“启发式”教学势在必行

单片机是一门实践性很强的科目，它不但要求学生能够听懂，还要求学生有能力进行拓展，也就是强调学生要进行自我动手操作，不断的深化理解理论概念。俗话说，“授之以鱼不如授之以渔”，就是说教学是要“授之以渔”的，授之以解决问题的方法，培养其解决问题的能力，是将学生引导入门，告诉他们什么是正确的方法，后面的路就让他们自己走。从这方面讲，“统治”国内教育很长时间的“填鸭式”教学就完全不能“胜任”了。“启发式”教学，就是要启发学生由点及面、由表及里的思考，当我们第一堂课，给学生展示单片机芯片，讲解结构原理的时候，要联系到計算机的内部结构。使学生能够从比较熟悉的计算机的内部结构出发，了解并掌握刚刚接触的单片机的内部组成。针对不同的教学内容进行不同的教学设计，将单片机课程的内容主题、学生特征和环境条件设计成一套相互渗透的、一体的教学模式，使学生真正能够做到综合学习，发散思考和拓展设计创作。

针对单片机理论课内容的枯燥，学生难于集中精力这个问题，教学过程当中可以尽量多采用动感性强的教学工具。比如多媒体动画演示，在讲解程序中数据传输时，或者堆栈的入栈和出栈时，就可以用动画的形式按照程序的要求使数据在不同的存储空间中进行移动，将很抽象的程序运行，转化为最直观的视觉效果，学生既感兴趣又容易理解。

三、还学生做的权利

我们无论从事什么学习，最后都是为了更好地应用它，如果脱离了“用”，那么“学”就变成了无基之学，无本之学。单片机是作为控制系统的核心元件而存在的，那么在“学”基础之上的“做”，就显得更重要了。但在现行的大多数单片机教学中，“做”这个环节所占的比例是很小的，这样使所有的学生都从同一个起跑线起跑，再都到同一个终点结束，根本起不到应有的教学效果。再者，即使有的教学是理论和实践一体进行的，但无论是实验课还是实习课，所有的课题，包括操作步骤、涉及的知识点都是老师事先规划和设计好的，学生自己根本没有发挥的余地。更甚至只要学生的步骤和老师的不一样，那就是“不可原谅”的、“致命”的错误，从根本上抹杀了学生的创造性思维，使学生都变成了按部就班的机器。所以必须还给学生做的权利，我们能做的仅仅是在实践指导过程中引领学生入门，指出一个明确的、大致正确的方向，让学生自己发挥创作，充分体现学生的个性，真正做到学以致用。最后，学生能够成为单片机高手、编程高手以及IT高手，不是我们能培养训练的，而是通过他们自己的艰辛努力才能够实现的。

另外，作为教师而言，在教学中，要多留心，要从众多学生中挑选一些动手能力强的、有上进心的学生作为创新人才来培养。这样让一部分学生先“活“起来，然后让学生带动学生，对提高学生的积极性和兴趣应该会很有帮助。

学生的“做”是要我们引导和启发的，那么在第一节实习课的开始，一定要想办法吸引住学生的眼球。让学生自我认为单片机就是我要学的，是我所感兴趣的。举个例子，在平时学生肯定都见到过马路上的霓虹灯之类的东西，尤其是那些能够闪烁变化有动感的广告灯。根据这个，我们可以让学生自我设计一个广告循环灯，通过单片机控制先让一个灯闪起来，然后再加两个、三个，甚至多个，使视觉效果更明显，调动学生的自我创造性。这样，学生通过观察寻找自己平时见的最多的实例，然后把它变成自己的创作，那时就会有一种成功的喜悦感，这样既加深了学习效果，又使理论学习和实践锻炼很好的结合在了一起，达到升华。

四、创造环境，进行熏陶

俗话说：“近朱者赤，近墨者黑”，良好氛围的熏陶对一个人的影响是很大的。像前面所说的，单片机的学习必须进行拓展，必须进行不同学科之间的融合才能做的更好。为此 ，除了单片机这门核心课程的教学外，我们要建立一个单片机的资料库，将于单片机有关的一些理论资料、系统设计资料以及外围电路的设计方法讲解整理到一起，使学生在课余也可以进行系统的学习。同时，将一些已经做成功的单片机实例（一些实物的例子）进行分类陈列展示，使学生在感官上对单片机的应用有一个较广泛的认识。这样既可以巩固学生的学习成果，又可以激发学生利用单片机进行设计创作的热情。在课余平时，应改多组织一系列的单片机竞赛，有理论知识的，实际操作的，还可以进行类似全国大赛的设计竞赛，给学生提供一个完完全全的单片机氛围，激励他进行动脑动手。

总之，单片机的学习是一个系统的、循序渐进的过程。它的应用不仅仅限于给我们带来的经济效益，更重要的是单片机的广泛使用，从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前那些必须由模拟电路或者是数字电路才能够实现的大部分控制功能，现在已经可以用单片机通过软件编程的方法来实现了。随着单片机的推广应用，微控制技术必定会飞速的发展，并日臻充实完善。

参考文献：

[1]李广弟，朱月秀，王秀山.单片机基础[M].北京：北京航空航天大学出版社，2001.（7）

[2]郭天祥.51单片机C语言教程[M].北京：电子工业出版社，2009.（2）

[3]赵晓安.MCS-51单片机原理与应用[M].北京：天津大学出版社，2001.（2）

作者简介：王海燕（1982-）女，河北保定人，中共党员，南京技师学院一体化教师，无线电调试高级技师，中级讲师，主要从事应用电子技术专业教学工作。