主頁 > 技術文章 > 針對單片機課程教學改革的研究與探索 2022-03-08

針對單片機課程教學改革的研究與探索

摘要：本文分析了目前單片機課程教學中存在的問題，針對“單片機控制技術”課程信息量大、抽象難懂的特點，從優化教學內容、改革教學方法、注重實踐教學、提高教學效果等幾個方面，結合教學的實踐與經驗，探討了“單片機控制技術”課程教學改革的有關問題，并提出了改善現有課堂教學模式、提高教學質量的一些思考。
一、引言：
        單片機課程是一門理論性和應用性都很強的工程課程，是我院計算機、數控、礦山機電、機電一體化等多個專業的專業必修課。但是經過筆者近幾個學期的問卷調查，學生普遍反映單片機課程抽象難懂、概念多、指令不易記等等。學生感到枯燥乏味，學習難度很大，教師的課堂教學效果也不夠理想。
二、單片機教學改革中的研究與探索：
        1.調動學生的學習興趣，活躍課堂氣氛：
        單片機這門課程比較抽象，而且學生剛剛接觸單片機的結構和原理、匯編語言指令及編程等知識，學習起來難度很大，如果一味地采用填鴨式的講授，學生難免會失去興趣，課堂氣氛也會變得死氣沉沉，嚴重地影響教學效果。因此，在學習之初培養學生的學習興趣是非常必要的。我在授課過程中為了培養學生的興趣，主要做了以下兩點：首先，給學生展示單片機廣闊的應用前景，列舉生活中大量單片機的應用實例，如馬路上的交通燈控制，電梯的升降控制，家用的洗衣機、冰箱、熱水器和空調等的智能化控制，汽車的車身控制系統和安全保障系統等。這些我們生活中可以看得見的實物都是由一片小小的單片機芯片控制的。抽象的教學內容與這些現實應用實例相結合,可以給學生一個看得到、聽得見、摸得著的學習目標，大大提高了學生學習單片機的興趣。另外，一開始就應把實物和實驗展示給學生。可以在上第一節課的時候就拿一塊單片機學習板，把簡單的器件大體介紹給學生，然后做一個簡單的單片機控制的實驗，如流水燈、數碼管靜態顯示等。學生的好奇心和興趣會在一開始就被激發出來，后面的學習也就不會覺得那么枯燥了。
        2.引入“項目教學法”，提高教學效果
        傳統的單片機教學一般是將單片機所涉及的理論知識講授給學生，即根據課本中各章節的順序，以單片機結構為主線，先講單片機的硬件結構，再講指令及軟件編程，最后講單片機系統的擴展及外圍器件等。這樣的講授方式學生普遍反映難以理解，教學效果并不好。基于上述狀況，我們采用了“項目教學法”的教學方式，這種教學方式采用學生分組協作的形式，以項目任務為教學單元，不局限于課本知識的完整性，即便只學了一部分知識，也可以去完成與本部分知識有關的項目。比如，在講完單片機的硬件結構和部分指令之后，可以讓學生去做一個閃爍燈和跑馬燈的項目；講完定時器后，可以讓學生做一個秒表或者時鐘的項目。這種教學方法使得學習目標明確，鍛煉了學生獨立思考及相互協作的能力，既鞏固了學習內容，又激發了學生的學習興趣，能夠很好地將理論知識融入到實踐應用中，課堂教學效果得到大大的改善。
3.引入現代化教學手段，豐富教學內容
        單片機課程信息量很大，內容抽象難懂。制作生動形象的多媒體課件不僅可以將傳統課堂教學中抽象的概念具體化、形象化，將枯燥的理論多樣化、生動化，而且還可以將重難點知識內容通過多媒體進行多次重復或加重強調等演示，便于學生記憶。實踐表明，多媒體的恰當運用，豐富了單片機課程的教學過程，提高了教師的教學效率，增強了學生的學習積極性，教學效果良好。
        學生以前在做單片機實驗項目時，教師通常是在上前一節理論課時，把下節實驗課的內容和步驟介紹給學生（比如一段匯編程序的編制過程），但是學生在上實驗課時往往已經把上節課的內容遺忘了，因此在實驗課上教師不得不對大多數學生重新指導一遍，這樣既浪費了很多課堂時間，學生的學習效率也大大降低。現在我們在給學生做項目的過程中，引入了教師授課系統軟件，教師可以在學生做實驗的過程中穿插進行試驗項目的講解。教師在計算機上的每一步操作都能通過此軟件顯示在學生機上，老師可以邊操作邊給學生講解，相當于同時給每一個學生進行輔導，效果自然事半功倍。另外，教師授課系統還能監督學生的操作過程，防止學生上機時間上網、聊天、打游戲等，大大降低了教師的工作量，提高了教學質量。
        近年來，隨著單片機技術的迅速發展，我們的教學改革也不斷地面臨新的改革和創新的要求。這就要求教師緊跟發展潮流，從課程教學內容、教學方法和手段、實踐教學體系等方面不斷進行新的教學改革的研究和探索，提高教學質量，培養學生的創新能力，實現教與學的統一，為培養學生的實踐應用能力和創新能力打下堅實的基礎。

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