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摘 要：中职学生学习单片机课程的积极性和学习效果普遍都不尽如人意。在单片机课程教学中应用“以学生为中心”教学法，能提高学生的学习兴趣，改善教学效果。
关键词：以学生为中心；单片机；模拟法
中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1008-3561（2015）15-0046-02
随着现代电子技术的进步，单片机芯片的成本越来越低，而单片机的灵活性配合低成本，使它的应用日渐广泛，已在现代测控、实时控制、物联网等领域中成为不可或缺的重要组成部分。
正因为如此，现在各中职学校也在相关专业中逐渐普及单片机课程的教学。但是，由于中职学生的英语和数理逻辑等方面的知识基础相对较差，他们对单片机知识的学习普遍感到无所适从，教师们也对如何让学生学好这门课而感到困惑，此门课的许多教师在互相交流时都觉得一个班里能有一两个学生愿意从开学初到学期末都能全神贯注地学习就已经很欣慰了。
本人在多年的单片机教学中也一直在思考这个问题，摸索如何让学生学得开心而又学得透彻。2012年5月份，在我校举行了一期由英国教师主讲的“以学生为中心教学法”培训班，我有幸参加了此次培训班的学习，通过学习，给了我不少启发。后来，我把学习到的知识应用在单片机教学中，获得了较好的成效。
一、积极调动学生学习的主动性，设计不同层次的学习目标由学生选择
在中职学校中，教师们普遍遇到的老大难就是学生学习的积极性问题，尤其是单片机这种动脑比动手更多的课程，往往教师在讲台上呕心沥血，学生在课桌上昏昏欲睡，一个学期下来能理解单片机基本概念的也就只有俩寥寥可数的那么几个学生。
实际上，由于单片机功能强大、使用灵活，学生很容易对单片机产生兴趣。在课程开始时可展示单片机控制的摇摇棒、万年历、智能小车等小制作，播放CCTV“我爱发明”栏目的相关节目内容，引起学生的好奇心，激发他们的学习兴趣。不过，中职生在以前的初中时期通常属于学习成绩中下的那部分学生，有自卑心理，他们会觉得编程是一种高深莫测的高科技，对于他们来说高不可攀，从而对学习单片机产生畏惧心理。
我们除了要鼓励学生以提高他们的自信以外，还应设法让学生主动地参与学习。单片机虽然复杂，但与生产和生活实际联系紧密，易于学以致用。为此，我们可让学生思考如何为自己或者自己的家庭设计一种自动化控制的产品，然后让学生以这个任务作为自己的学习目标，这时只要激发起学生讨论的气氛，让学生充分发挥想象力，他们都能想出不少的实际需求。如有的学生会想到要设计一些玩具，有的学生会想到要设计一个自动灌溉系统等。另外，由于中职生的学习能力差异巨大，如果对所有学生都施加相同的要求，就会让能力强的学生觉得太简单而放松，能力弱的学生觉得太难而放弃。因此，除了上述由学生根据实际需求选择一个项目作为学习目标外，我在课程开始时还设计了几个不同层次的学习目标，让学生根据自己的能力和意愿去选择，只要课程结束后能达到开学初选定的目标，都可获得100分。这样，就充分调动了学生学习的主动性，让学生有了参与感，展现了“以学生为中心教学法”的优势。
二、采用模拟法模拟单片机工作过程，使学生积极地参与并沉浸到学习过程中
虽然在制定学习目标上可以让学生根据自己的能力而进行有区别的选择，但随着课程的开展，由于大多数中职生的自制力不足，他们对教师在课堂上讲课的方式很难集中注意力，教师的授课很难取得良好的效果。
“以学生为中心”教学法认为，模拟法可以极大地激发学生的主动意识，提高学生的兴趣，从而使学生积极地参与并沉浸在学习过程中。受此启发，我在教学中设计了许多模拟过程，发动课堂内的学生都参与活动，把单片机的工作过程拟人化。例如，学生在学习单片机课程时，一个较大的学习难点就是难以理解“程序控制”的概念，为此，我以一个简单的控制单个LED亮灭的程序为例设计了模拟过程，让课桌模拟单片机的程序存储器，按顺序给每个课桌编号，然后给每个学生一个任务，学生完成任务就相当于执行指令，这样就把程序的顺序执行过程和存储器分配形象化了。随着学习的深入，这种模拟过程还可以模拟条件语句、循环语句等。因为学生亲自扮演这些指令，所以学习的积极性和效果都较好。
三、在教学中利用学生熟悉的事物使抽象的单片机理论具体化
传统的单片机教材知识较为系统，一般都是先介绍单片机的结构与工作原理，然后介绍指令与编程技巧等。中职学生普遍觉得理论学习枯燥无味而不感兴趣，许多中职教师也都在教学中尽量弱化理论的学习，甚至完全忽略而只让学生直接进行各种实验，这样虽然避开了理论学习这个教学难点，但经过整个课程的学习后，虽然学生也会做一些实验，能够搭接一些实验线路，但只是观察到一些实验现象而不知其所以然，若想让学生在今后的工作中自己设计单片机系统以解决各种实际问题无疑是痴人说梦，完全放弃单片机理论的学习对学生今后的提升毫无帮助。
我认为在教学中应该直面理论教学这个难点，为此，可用“以学生为中心”的原则去解决。“以学生为中心教学法”是以建构主义学习理论为基础的一种教学法，建构主义学习理论认为，学习过程是人们的认知思维活动的主动建构过程，是人们通过原有的生活经验与外界进行交互活动获取、建构新知识的过程。在教学过程中学生是学习的主体，为让学生形成具体的理论，应该以学生熟悉的事物和知识建构起单片机理论系统，否则用填鸭式的理论教学让学生死记硬背，由于中职学生的学习动力本来就不足，这种教学方式自然无法让学生接受，教学过程会事倍功半。下面，我介绍一下如何在单片机理论教学中运用这种教学法：
1. 中断理论及其优先级的教学
中断是计算机技术中一个很重要的概念，中断技术的引入使单片机更能适应各种实时控制的需要，MCS-51单片机系统中就有五个中断源和两级优先级，让学生形成清晰的中断概念对掌握单片机理论相当重要。 生活中其实有许多类似单片机系统的中断事例，学生也非常熟悉，如现在通讯技术发达，手机非常普及，中职学生也非常熟悉，手机在播放音乐过程中如果忽然有呼入电话，此时手机铃声就会中断音乐播放，以这个事例导入中断概念学生就很易掌握。
作为中职学生，经过幼儿园至初中阶段的学习，对学校的环境非常熟悉，假设在一个班级中正在进行教学，教师可比作CPU，黑板可比作随机存储器RAM，此时如果有教务主任找教师谈工作，教师要中断当前的工作而处理主任的事务，这就是中断；如果此时又有校长找教师谈工作，教师也需要中断主任的事务而处理校长安排的事务，这就是高优先级中断低优先级。当然上述过程是一个并不是一个正常的教学过程，但是校长、主任、教师这些都是学生非常熟悉的事物，通过这些事物类比单片机的中断过程，这就让抽象的理论具体化，让学生建构起了单片机的中断概念。
2. 函数和参数传递的教学
不论是采用汇编语言还是采用C语言作为单片机的编程开发语言，在编写稍微复杂的程序时都需要用子程序简化编程。在C语言中子程序也称为函数，“函数”这个数学名称就会让学生如坠入云雾中，很难理解。
在教学中我们应该从学生的思维特点和经验出发去设计教学过程。例如，我们可以把一个稍微复杂的任务交给一个小组，让他们共同讨论如何完成任务从而使效率更高。在此过程中，教师只要适当引导，使学生把任务分解，让小组长作为任务的主导者组织、协调，每个组员分别完成各个分任务，这样就可以发挥小组每个组员的作用，加快任务的进度。这中间，小组长还可以让组员完成一些材料加工任务。这时，教师再进行类比，小组长比作主函数、组员比作子函数，抽象的单片机工作过程就变得具体化；再进一步深入，函数的参数就如原材料，返回值就如加工好的产品。因为学生亲身参与了这个过程，他们对子函数就会恍然大悟，理解了主函数和子函数的关系，也就不再惧怕编程。
此外，在电子钟项目的教学中可设计一个整型变量作为“发动机”，设计一个位变量作为“开关”，由“开关”控制“发动机”的启停从而控制电子钟的运行。由于“开关”“发动机”这些都是学生在日常生活中非常熟悉的事物，用这些作类比可以把高速而不可见的单片机工作过程具体化。这些例子都是充分利用学生以往熟悉的知识和经验类比抽象的单片机理论，因为贯彻了“以学生为中心”的教学理念，学生积极性高，学得轻松愉快。
参考文献：
[1]张勍.以学生为中心——教学法分析及案例[M].北京：北京出版社，2012.
[2]杨立生.单片机教学方法研究[J].中国现代教育装备，2010（17）.
[3]刘珊.关于单片机教学改革的探讨[J].九江职业技术学院学报，2007（01）.
关键词：以学生为中心；单片机；模拟法
中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1008-3561（2015）15-0046-02
随着现代电子技术的进步，单片机芯片的成本越来越低，而单片机的灵活性配合低成本，使它的应用日渐广泛，已在现代测控、实时控制、物联网等领域中成为不可或缺的重要组成部分。
正因为如此，现在各中职学校也在相关专业中逐渐普及单片机课程的教学。但是，由于中职学生的英语和数理逻辑等方面的知识基础相对较差，他们对单片机知识的学习普遍感到无所适从，教师们也对如何让学生学好这门课而感到困惑，此门课的许多教师在互相交流时都觉得一个班里能有一两个学生愿意从开学初到学期末都能全神贯注地学习就已经很欣慰了。
本人在多年的单片机教学中也一直在思考这个问题，摸索如何让学生学得开心而又学得透彻。2012年5月份，在我校举行了一期由英国教师主讲的“以学生为中心教学法”培训班，我有幸参加了此次培训班的学习，通过学习，给了我不少启发。后来，我把学习到的知识应用在单片机教学中，获得了较好的成效。
一、积极调动学生学习的主动性，设计不同层次的学习目标由学生选择
在中职学校中，教师们普遍遇到的老大难就是学生学习的积极性问题，尤其是单片机这种动脑比动手更多的课程，往往教师在讲台上呕心沥血，学生在课桌上昏昏欲睡，一个学期下来能理解单片机基本概念的也就只有俩寥寥可数的那么几个学生。
实际上，由于单片机功能强大、使用灵活，学生很容易对单片机产生兴趣。在课程开始时可展示单片机控制的摇摇棒、万年历、智能小车等小制作，播放CCTV“我爱发明”栏目的相关节目内容，引起学生的好奇心，激发他们的学习兴趣。不过，中职生在以前的初中时期通常属于学习成绩中下的那部分学生，有自卑心理，他们会觉得编程是一种高深莫测的高科技，对于他们来说高不可攀，从而对学习单片机产生畏惧心理。
我们除了要鼓励学生以提高他们的自信以外，还应设法让学生主动地参与学习。单片机虽然复杂，但与生产和生活实际联系紧密，易于学以致用。为此，我们可让学生思考如何为自己或者自己的家庭设计一种自动化控制的产品，然后让学生以这个任务作为自己的学习目标，这时只要激发起学生讨论的气氛，让学生充分发挥想象力，他们都能想出不少的实际需求。如有的学生会想到要设计一些玩具，有的学生会想到要设计一个自动灌溉系统等。另外，由于中职生的学习能力差异巨大，如果对所有学生都施加相同的要求，就会让能力强的学生觉得太简单而放松，能力弱的学生觉得太难而放弃。因此，除了上述由学生根据实际需求选择一个项目作为学习目标外，我在课程开始时还设计了几个不同层次的学习目标，让学生根据自己的能力和意愿去选择，只要课程结束后能达到开学初选定的目标，都可获得100分。这样，就充分调动了学生学习的主动性，让学生有了参与感，展现了“以学生为中心教学法”的优势。
二、采用模拟法模拟单片机工作过程，使学生积极地参与并沉浸到学习过程中
虽然在制定学习目标上可以让学生根据自己的能力而进行有区别的选择，但随着课程的开展，由于大多数中职生的自制力不足，他们对教师在课堂上讲课的方式很难集中注意力，教师的授课很难取得良好的效果。
“以学生为中心”教学法认为，模拟法可以极大地激发学生的主动意识，提高学生的兴趣，从而使学生积极地参与并沉浸在学习过程中。受此启发，我在教学中设计了许多模拟过程，发动课堂内的学生都参与活动，把单片机的工作过程拟人化。例如，学生在学习单片机课程时，一个较大的学习难点就是难以理解“程序控制”的概念，为此，我以一个简单的控制单个LED亮灭的程序为例设计了模拟过程，让课桌模拟单片机的程序存储器，按顺序给每个课桌编号，然后给每个学生一个任务，学生完成任务就相当于执行指令，这样就把程序的顺序执行过程和存储器分配形象化了。随着学习的深入，这种模拟过程还可以模拟条件语句、循环语句等。因为学生亲自扮演这些指令，所以学习的积极性和效果都较好。
三、在教学中利用学生熟悉的事物使抽象的单片机理论具体化
传统的单片机教材知识较为系统，一般都是先介绍单片机的结构与工作原理，然后介绍指令与编程技巧等。中职学生普遍觉得理论学习枯燥无味而不感兴趣，许多中职教师也都在教学中尽量弱化理论的学习，甚至完全忽略而只让学生直接进行各种实验，这样虽然避开了理论学习这个教学难点，但经过整个课程的学习后，虽然学生也会做一些实验，能够搭接一些实验线路，但只是观察到一些实验现象而不知其所以然，若想让学生在今后的工作中自己设计单片机系统以解决各种实际问题无疑是痴人说梦，完全放弃单片机理论的学习对学生今后的提升毫无帮助。
我认为在教学中应该直面理论教学这个难点，为此，可用“以学生为中心”的原则去解决。“以学生为中心教学法”是以建构主义学习理论为基础的一种教学法，建构主义学习理论认为，学习过程是人们的认知思维活动的主动建构过程，是人们通过原有的生活经验与外界进行交互活动获取、建构新知识的过程。在教学过程中学生是学习的主体，为让学生形成具体的理论，应该以学生熟悉的事物和知识建构起单片机理论系统，否则用填鸭式的理论教学让学生死记硬背，由于中职学生的学习动力本来就不足，这种教学方式自然无法让学生接受，教学过程会事倍功半。下面，我介绍一下如何在单片机理论教学中运用这种教学法：
1. 中断理论及其优先级的教学
中断是计算机技术中一个很重要的概念，中断技术的引入使单片机更能适应各种实时控制的需要，MCS-51单片机系统中就有五个中断源和两级优先级，让学生形成清晰的中断概念对掌握单片机理论相当重要。 生活中其实有许多类似单片机系统的中断事例，学生也非常熟悉，如现在通讯技术发达，手机非常普及，中职学生也非常熟悉，手机在播放音乐过程中如果忽然有呼入电话，此时手机铃声就会中断音乐播放，以这个事例导入中断概念学生就很易掌握。
作为中职学生，经过幼儿园至初中阶段的学习，对学校的环境非常熟悉，假设在一个班级中正在进行教学，教师可比作CPU，黑板可比作随机存储器RAM，此时如果有教务主任找教师谈工作，教师要中断当前的工作而处理主任的事务，这就是中断；如果此时又有校长找教师谈工作，教师也需要中断主任的事务而处理校长安排的事务，这就是高优先级中断低优先级。当然上述过程是一个并不是一个正常的教学过程，但是校长、主任、教师这些都是学生非常熟悉的事物，通过这些事物类比单片机的中断过程，这就让抽象的理论具体化，让学生建构起了单片机的中断概念。
2. 函数和参数传递的教学
不论是采用汇编语言还是采用C语言作为单片机的编程开发语言，在编写稍微复杂的程序时都需要用子程序简化编程。在C语言中子程序也称为函数，“函数”这个数学名称就会让学生如坠入云雾中，很难理解。
在教学中我们应该从学生的思维特点和经验出发去设计教学过程。例如，我们可以把一个稍微复杂的任务交给一个小组，让他们共同讨论如何完成任务从而使效率更高。在此过程中，教师只要适当引导，使学生把任务分解，让小组长作为任务的主导者组织、协调，每个组员分别完成各个分任务，这样就可以发挥小组每个组员的作用，加快任务的进度。这中间，小组长还可以让组员完成一些材料加工任务。这时，教师再进行类比，小组长比作主函数、组员比作子函数，抽象的单片机工作过程就变得具体化；再进一步深入，函数的参数就如原材料，返回值就如加工好的产品。因为学生亲身参与了这个过程，他们对子函数就会恍然大悟，理解了主函数和子函数的关系，也就不再惧怕编程。
此外，在电子钟项目的教学中可设计一个整型变量作为“发动机”，设计一个位变量作为“开关”，由“开关”控制“发动机”的启停从而控制电子钟的运行。由于“开关”“发动机”这些都是学生在日常生活中非常熟悉的事物，用这些作类比可以把高速而不可见的单片机工作过程具体化。这些例子都是充分利用学生以往熟悉的知识和经验类比抽象的单片机理论，因为贯彻了“以学生为中心”的教学理念，学生积极性高，学得轻松愉快。
参考文献：
[1]张勍.以学生为中心——教学法分析及案例[M].北京：北京出版社，2012.
[2]杨立生.单片机教学方法研究[J].中国现代教育装备，2010（17）.
[3]刘珊.关于单片机教学改革的探讨[J].九江职业技术学院学报，2007（01）.