单片机教学中学生创新能力的培养与挖掘

摘 要：单片机课程已成为中职学校机電、电子、自动化等专业的一门主干专业课程。我校采用万利51单片机仿真器仿真，连接到亚龙公司的YL-236单片机实训硬件平台，硬件仿真具有直观、实时、调试效率高等优点。采用项目教学法，学生在教师的指导下完成任务。实验室针对有兴趣、有实验项目的学生在任课教师批准后，利用课余时间进入实验室进行单片机实验。同时实验室每年把学生的有创新点子的优秀单片机作品做成实物或模型推荐参加省、市创新大赛，让学生的单片机技能水平应用到实践中。

关键词：中职学生；单片机 ；创新能力

单片机技术广泛应用于机电设备、仪器仪表、家用电器、娱乐电子产品等领域。这门技术也成为中职学校机电、电子、自动化等专业的一门主干专业课程。这门课是理论性和实践应用性都很强的课程，采用传统的讲授形，学生普遍反映有许多地方似懂非懂，难以理解。为了改变这种被动困惑的局面，从我多年的单片机实践教学中总结出了单片机的创新教学方法，并进行了改革尝试。下面把我的一些想法和做法与大家共同探讨。

一、创建单片机学习平台，激发学习兴趣

我采用万利51单片机仿真器仿真，就是将万利仿真系统的一端连接到计算机上，代替了单片机功能，另一端连接到亚龙公司的YL-236单片机实训硬件平台，硬件仿真具有直观、实时、调试效率高等优点。通过硬件仿真系统，可以体验单片机通过串行和并行I/0扩展接口、数据线、控制线、地址总线通道.与外接设备进行一些数据和信息的传递和交换过程。教师不用象以前那样.在课堂上花费大量的时间和精力讲解单片机的理论知识，学生听课效果很差。现在借助这个仿真软件，可以形象直观地介绍单片机软、硬件知识.起到了事半功倍的效果，激发了同学学习兴趣。使得原来难以理解接受的内容知识点变得浅显易懂、容易掌握了。

二、整合训练项目，丰富教学内容

对于单片机原理与应用课程，要想获得专业知识和技能，不仅在于理论上的学习和课堂讲解，更在于实际动手操作训练及结合生产、生活实际应用。这门技术实践应用性非常强。应用领域也非常泛。光凭教师讲授，只讲不练，枯燥乏味，没有真实感受体验，难以理解接受，达不到实际教学效果。采用项目教学法，就是在老师的指导下，将一个相对独立的项目交由学生自已处理，项目的实施过程及最终评价，都由学生自已负责完成。这种教学方式采用以项目任务为教学单元，每个大项目再分成几个小项目。比如，在讲完单片机的系统扩展和指令编程，安排学生做一个电梯的项目；讲完时钟电路，让学生做个冰箱或微波炉项目，学完系统开发.把计时器和LED显示结合起来体验洗衣机定时控制。一个个小项目的结合，最后形成一个大项目，这种教学方法使得知识的积累通过渐进的过程来实现。学生在综合项目训练教学中.不但学会了编辑调试程序，解除了平时课本中存在的疑惑，而且也开阔了知识视野，增强了动手实践应用能力，极大地提高了课堂教学效果。

三、开放实验场所， 培养学生的创新精神

所谓创新精神， 指敢于创新， 不畏权威， 能坚持实现个人的设想。学校为了培养学生的创新，开放单片机实验室，让有实验课题的学生在课余时间进入实验室，是进一步为学生创造一定的民主、自由、和谐、安全的学习环境， 培养创新精神和能力， 需要自由探讨、平等讨论的民主氛围， 即教育过程的民主化。实验室针对有兴趣、有实验项目的学生在任课教师批准后，利用课余时间进入实验室进行单片机实验。同时教师定期对这部分学生进行创新大赛方面的相关知识进行培训，例如列举国外的创新发明、历届创新大赛作品分析，培养学生多观察、思考身边事物的习惯。对创新大赛中用到单片机技术的作品结合学生所掌握的知识重点分析。对学生提出的含用单片机技术的创新点子，教师帮助学生进行可行性分析，指导学生列出实验步骤、实验器材、基本电路图，让其在课余时间进行编程、调试。

在毕业设计期间，能容纳30多人的实验室，至少保证150学时的开入时间，安排指导教师轮流在开放实验室值班，帮助解决设计过程中出现的问题。

四、推送创新作品，展示学生创新能力

在生活和生产的各个领域中， 凡是有自动控制要求的地方都会有单片机的身影出现； 从简单到复杂， 从空中、地面到地下， 凡是能想象到的地方几乎都有使用单片机的需求。现在， 尽管单片机的应用已经很普遍了， 但仍有许多可以用单片机控制而尚未实现的项目， 因此， 单片机的应用大有想象和拓展空间。这些都要求我们的学生不迷信权威， 有创新精神和创新个性， 有强烈的好奇心， 敢于挑战和冒险。

实验室每年把学生的有创新点子的优秀单片机作品做成实物或模型推荐参加省、市创新大赛，让学生的单片机技能水平发挥到更高的层次。近几年学生利用单片机技术制作的创新作品在国际发明展览会、江苏省职业教育创新大赛、江苏省青少年科技创新大赛上获得多个奖项。

我们将单片机课堂教学延伸到课外， 将学生的课外科技活动纳入到创新能力培养的过程中来， 加强对学生的学习的引导， 注意对学生实践活动的兴趣的培养。通过组织多种形式的实践活动， 提供不同层次的实践内容， 提出灵活多样的实践要求， 吸引所有学生主动地、有选择地参与这些实践活动， 并根据自己的发展方向， 结合自己的兴趣和需求， 在多种实践活动中找到适合自己的题目或任务。在此过程中， 我们教师给予适度的指导， 使学生能够独立、主动、保质保量地完成实践任务， 把学生被动地学习变成积极主动地学习，把依赖于老师的学习变成独立的学习和思考， 当任务圆满完成时， 也增强了学生独立解决问题的自信心，进一步提高学习的兴趣。在教师的指导下， 学生可以对课堂教学的实验内容进行补充和提升， 可以完成自己感兴趣的课外实验项目或制作， 可以自己设计电子作品等， 这样就使他们在完成学习任务的基础上， 使自己的创新思想得以实现。也为学生提供了自由发展的空间。

作者简介：

石金炳（1975.11--）；性别：男，籍贯：江苏省丹阳人，民族：汉族，学历：本科，江苏科技大学；现有职称：高级讲师；研究方向：机电技术。