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摘要本文立足于当前就业市场的人才需求和单片机这门课程的自身特点,就单片机的教与学,提出了一些笔者多年来的一点心得体会。
关键词单片机;教学;心得
中图分类号G4文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)022-0105-01
单片机是一种微型的计算机,麻雀虽小,但是它五脏俱全。它微小的体积,强大的功能,成为现代电子产品设计中最常用的芯片之一。其应用领域之广,几乎到了无孔不入的地步。在航天航空,国防军事,尖端武器,仪器仪表,通信设备,智能化家电,工业自动化控制等,都用到了单片机。单片机从根本上改变了之前传统的设计思想和方法,取代了之前采用硬件电路实现的大部分控制功能。单片机课程是许多高校里面的電子、自动控制、计算机等工科专业的一门重要应用性课程。
1单片机教学的现状
1.1单片机课程自身特点的影响
单片机是一门理论与实践紧密结合的综合应用型课程。它的综合性,体现在单片机设计师不仅仅要求对单片机的硬件结构,编程语言要非常熟悉,还要求对模拟电路,数字电路,传感器等要熟悉。单片机课程的抽象性使学生在开始学习它的时候,主观上已经形成一种恐惧心理。这种恐惧心理可能会严重影响到学生今后的学习兴趣。
1.2单片机的传统教学模式
传统的教学模式都是上一次理论课,再上一次实验课。如果教学计划中该门课程学时数比较少的话,可能会上几次理论课后,再上一次实验课。理论课和实验课都是独立开设的。在教材的编写上,基本都是先讲单片机硬件的基础知识,再讲指令系统和汇编语言程序设计,然后就是单片机接口,综合应用等等。作为教材,这样的编排顺序是合理的。但作为老师的讲授,如果完全跟着教材走,是不合适的。
2单片机教学的几点心得
针对该门课程以上现状,笔者从几方面进行了教学改革,经过 几年的教学实践,起到了一定的效果。总结起来为八个字,即“厚书薄教,薄书学厚”。
单片机是一门综合应用型课程,学习单片机的内部硬件结构和编程方法,只是个根本。要作为一名合格的单片机设计师,还需要具备其它方面的能力,比如:电子技术应用能力,传感器应用能力,电路设计能力,编程能力,元器件应用能力等。所以在教学上,只教学生“吃鱼”的能力还是不够的,还应该教会学生“捕鱼”的能力。需要确立以学生为中心的实践教学理念,突出“能力为本”的思想,打破“学科为本”的模式。教师作为主体,体现教学的主导性;学生作为主体,体现学习过程中的主动性。
2.1“教”,要“薄”教
单片机与多门学科都有着紧密联系。这样一门综合性强的应用型学科,老师如何才是“薄”教呢?总结为一句话,就是要让学生学得轻松。
1)与学生接触的第一次课非常的重要,要让学生上完第一次课后就喜欢上这门课。做到这点其实并不难,本人简单给学生讲完单片机的历史和应用领域后,拿出之前指导学生做过的一些作品出来,比如声控小车,时控自动浇花器,温度控制系统,自动防盗报警器等。这些作品都是从生活中来,运用到生活中去的。为了给学生演示一个最简单的报警系统是如何做出来的,还准备好一个红外线传感器,一个喇叭,一个单片机实验板。现场给学生编写三条指令后,就可以完成这个作品的自动报警功能。能实现,只要有人从传感器前面经过,喇叭就立刻响。我这样做,传递了一个重要信息给学生:学好单片机后,不一定要开发什么大的产品,在我们生活中就可以应用单片机知识解决很多问题,而且实现起来并不复杂。
2)因为单片机内容的枯燥与抽象,所以在讲授的时候不是“深入浅出”,而是“浅入慢出”,并对项目驱动教学法,任务驱动教学法等多种教学方法灵活应用。传统的单片机教学方法,我们知道都是以知识结构作为一条主线。把单片机知识系统分成为硬件结构,指令系统,程序设计,单片机接口,综合应用等。在主线上的这一大串知识,如何才能让学生更加好的掌握呢?如果章节内容串行教学,讲完硬件结构,讲指令系统,接着讲程序设计,这样一步步往下进行着。最终结果是等不及老师讲到程序设计这章,学生已经下定决心,放弃单片机这门课程了。如果章节内容可以并行的教学,就能够起到很好的教学效果。把一个完整的项目划分成多个任务,把各个任务再具体分解成知识点。只要把知识点学好,合成就是一个任务,把任务都掌握好就组成了一个项目。
比如,在学生学习单片机的初期阶段,就可以把一个单片机I/O口控制八个发光二极管全亮1秒全灭1秒反复进行的程序拿来给学生演示,同时给出完整的电路图。接着添加任务,把按键控制的功能加上去,一按按键八灯就全亮全灭。再接着继续添加任务,用条件控制指令,控制亮灭的次数。就这样逐级把任务添加上去。老师在教授过程中,目标任务需要非常明确。在我们学院,学生学习单片机的条件比较优越,单片机理论课也安排在实验室上,理论课和实验课之间没有明确的界限,讲一个知识点就做一下试验,交叉进行。能保证到理论课与试验课学时分配一比一。从简单程序介入,然后再多次课堂上重复。我从第一次课开始,基本上每节课都讲到程序设计,每个程序都让学生做试验,每个试验都有让学生思考的地方。所以学生在学期中的时候,编程能力已经达到了一定的水平。如果按教材编写顺序每章节独立的讲授,此时才刚讲完指令系统,进入程序设计阶段,学生对程序设计就会感到非常陌生。
2.2“学”,要学“厚”
作为学生如何才算学厚呢?概括的讲,就是学生不仅仅要掌握单片机的书本知识,与其相关的多门学科也都要熟悉。动手能力还要强,这样找工作的时候才会有较强的竞争力。在如何让学生学“厚”上,笔者思考了很多,主要包括以下几点:
1)严格考勤。这不变成很被动了吗?其实这主要是防止学生旷课迟到多次后,导致知识的断链,后面的学习就会吃力,从而发展成恶性循环,最后只能放弃单片机的学习了。
2)鼓励学生动手实践。在开学一个月后布置课程设计题目,只要在本学期自己动手做个完整作品出来的同学,平时成绩都会高出许多。因为仅仅在课堂上学习的单片机知识是远远不够的,不实践,纸上谈兵无法学好这门课。实践不只是在试验箱上搭个电路,用模拟软件在计算机上模拟系统的运行过程,还应该鼓励学生做实物作品出来。我发现,有很多学习很好的学生,开始竟然做个单片机最小系统都很难成功,不是复位电路焊接错误,就是让EA引脚悬空了。但当他们做好一个小作品后,他们的成就感会非常的强,而且兴趣会让他们主动地做第二个作品出来,作品难度逐级提高。这些学生水到渠成的就会参加学院、省或者全国的大学生电子设计大赛。这些学生 “由点到面”,对身边的其他学生起到很好的带动作用,对学风建设也起到了不小的作用。毕业找工作的时候,这些学生都有作品拿去参加面试,公司企业的面试官一看到作品就可以直观地看到学生的各方面能力:电路设计能力,编程能力,传感器应用能力等。
总之,单片机的实用性,注定了想学好它就不能仅仅只停留在学习它的理论。单片机的综合性,注定了想学好它还需要有扎实的电路基础,良好的编程能力等等。因材施教,教育的对象不同,教学方法就要不同。但是只要能让学生提高单片机设计能力的教学方法,就是好的教学方法。
参考文献
[1]赵振德.单片机原理及实验/实训[M].西安:西安电子科技大学出版社,2009.
关键词单片机;教学;心得
中图分类号G4文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)022-0105-01
单片机是一种微型的计算机,麻雀虽小,但是它五脏俱全。它微小的体积,强大的功能,成为现代电子产品设计中最常用的芯片之一。其应用领域之广,几乎到了无孔不入的地步。在航天航空,国防军事,尖端武器,仪器仪表,通信设备,智能化家电,工业自动化控制等,都用到了单片机。单片机从根本上改变了之前传统的设计思想和方法,取代了之前采用硬件电路实现的大部分控制功能。单片机课程是许多高校里面的電子、自动控制、计算机等工科专业的一门重要应用性课程。
1单片机教学的现状
1.1单片机课程自身特点的影响
单片机是一门理论与实践紧密结合的综合应用型课程。它的综合性,体现在单片机设计师不仅仅要求对单片机的硬件结构,编程语言要非常熟悉,还要求对模拟电路,数字电路,传感器等要熟悉。单片机课程的抽象性使学生在开始学习它的时候,主观上已经形成一种恐惧心理。这种恐惧心理可能会严重影响到学生今后的学习兴趣。
1.2单片机的传统教学模式
传统的教学模式都是上一次理论课,再上一次实验课。如果教学计划中该门课程学时数比较少的话,可能会上几次理论课后,再上一次实验课。理论课和实验课都是独立开设的。在教材的编写上,基本都是先讲单片机硬件的基础知识,再讲指令系统和汇编语言程序设计,然后就是单片机接口,综合应用等等。作为教材,这样的编排顺序是合理的。但作为老师的讲授,如果完全跟着教材走,是不合适的。
2单片机教学的几点心得
针对该门课程以上现状,笔者从几方面进行了教学改革,经过 几年的教学实践,起到了一定的效果。总结起来为八个字,即“厚书薄教,薄书学厚”。
单片机是一门综合应用型课程,学习单片机的内部硬件结构和编程方法,只是个根本。要作为一名合格的单片机设计师,还需要具备其它方面的能力,比如:电子技术应用能力,传感器应用能力,电路设计能力,编程能力,元器件应用能力等。所以在教学上,只教学生“吃鱼”的能力还是不够的,还应该教会学生“捕鱼”的能力。需要确立以学生为中心的实践教学理念,突出“能力为本”的思想,打破“学科为本”的模式。教师作为主体,体现教学的主导性;学生作为主体,体现学习过程中的主动性。
2.1“教”,要“薄”教
单片机与多门学科都有着紧密联系。这样一门综合性强的应用型学科,老师如何才是“薄”教呢?总结为一句话,就是要让学生学得轻松。
1)与学生接触的第一次课非常的重要,要让学生上完第一次课后就喜欢上这门课。做到这点其实并不难,本人简单给学生讲完单片机的历史和应用领域后,拿出之前指导学生做过的一些作品出来,比如声控小车,时控自动浇花器,温度控制系统,自动防盗报警器等。这些作品都是从生活中来,运用到生活中去的。为了给学生演示一个最简单的报警系统是如何做出来的,还准备好一个红外线传感器,一个喇叭,一个单片机实验板。现场给学生编写三条指令后,就可以完成这个作品的自动报警功能。能实现,只要有人从传感器前面经过,喇叭就立刻响。我这样做,传递了一个重要信息给学生:学好单片机后,不一定要开发什么大的产品,在我们生活中就可以应用单片机知识解决很多问题,而且实现起来并不复杂。
2)因为单片机内容的枯燥与抽象,所以在讲授的时候不是“深入浅出”,而是“浅入慢出”,并对项目驱动教学法,任务驱动教学法等多种教学方法灵活应用。传统的单片机教学方法,我们知道都是以知识结构作为一条主线。把单片机知识系统分成为硬件结构,指令系统,程序设计,单片机接口,综合应用等。在主线上的这一大串知识,如何才能让学生更加好的掌握呢?如果章节内容串行教学,讲完硬件结构,讲指令系统,接着讲程序设计,这样一步步往下进行着。最终结果是等不及老师讲到程序设计这章,学生已经下定决心,放弃单片机这门课程了。如果章节内容可以并行的教学,就能够起到很好的教学效果。把一个完整的项目划分成多个任务,把各个任务再具体分解成知识点。只要把知识点学好,合成就是一个任务,把任务都掌握好就组成了一个项目。
比如,在学生学习单片机的初期阶段,就可以把一个单片机I/O口控制八个发光二极管全亮1秒全灭1秒反复进行的程序拿来给学生演示,同时给出完整的电路图。接着添加任务,把按键控制的功能加上去,一按按键八灯就全亮全灭。再接着继续添加任务,用条件控制指令,控制亮灭的次数。就这样逐级把任务添加上去。老师在教授过程中,目标任务需要非常明确。在我们学院,学生学习单片机的条件比较优越,单片机理论课也安排在实验室上,理论课和实验课之间没有明确的界限,讲一个知识点就做一下试验,交叉进行。能保证到理论课与试验课学时分配一比一。从简单程序介入,然后再多次课堂上重复。我从第一次课开始,基本上每节课都讲到程序设计,每个程序都让学生做试验,每个试验都有让学生思考的地方。所以学生在学期中的时候,编程能力已经达到了一定的水平。如果按教材编写顺序每章节独立的讲授,此时才刚讲完指令系统,进入程序设计阶段,学生对程序设计就会感到非常陌生。
2.2“学”,要学“厚”
作为学生如何才算学厚呢?概括的讲,就是学生不仅仅要掌握单片机的书本知识,与其相关的多门学科也都要熟悉。动手能力还要强,这样找工作的时候才会有较强的竞争力。在如何让学生学“厚”上,笔者思考了很多,主要包括以下几点:
1)严格考勤。这不变成很被动了吗?其实这主要是防止学生旷课迟到多次后,导致知识的断链,后面的学习就会吃力,从而发展成恶性循环,最后只能放弃单片机的学习了。
2)鼓励学生动手实践。在开学一个月后布置课程设计题目,只要在本学期自己动手做个完整作品出来的同学,平时成绩都会高出许多。因为仅仅在课堂上学习的单片机知识是远远不够的,不实践,纸上谈兵无法学好这门课。实践不只是在试验箱上搭个电路,用模拟软件在计算机上模拟系统的运行过程,还应该鼓励学生做实物作品出来。我发现,有很多学习很好的学生,开始竟然做个单片机最小系统都很难成功,不是复位电路焊接错误,就是让EA引脚悬空了。但当他们做好一个小作品后,他们的成就感会非常的强,而且兴趣会让他们主动地做第二个作品出来,作品难度逐级提高。这些学生水到渠成的就会参加学院、省或者全国的大学生电子设计大赛。这些学生 “由点到面”,对身边的其他学生起到很好的带动作用,对学风建设也起到了不小的作用。毕业找工作的时候,这些学生都有作品拿去参加面试,公司企业的面试官一看到作品就可以直观地看到学生的各方面能力:电路设计能力,编程能力,传感器应用能力等。
总之,单片机的实用性,注定了想学好它就不能仅仅只停留在学习它的理论。单片机的综合性,注定了想学好它还需要有扎实的电路基础,良好的编程能力等等。因材施教,教育的对象不同,教学方法就要不同。但是只要能让学生提高单片机设计能力的教学方法,就是好的教学方法。
参考文献
[1]赵振德.单片机原理及实验/实训[M].西安:西安电子科技大学出版社,2009.