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摘要：本文就笔者所在职校单片机课程的教学现状作了分析，指出了学生学习、教师教学、教材的使用、教学平台等方面出现的一系列问题。并根据以往教学经验以及大量参考文献，提出了一些改革的观点。
关键字：职校；单片机；教学；改革
对于计算机、电子、通信以及电气工程及自动化专业的学生而言，单片机课程是必不可少的一道大餐。该课程具有很强的理论性、实践性、技术性。但从我国职业学校的教学成效来看，普遍不理想。尤其体现在学生学习目的不明确、课堂积极性不高、理论与实践脱节、教师教学手段与教学平台落后等很多问题。所以，对职业学校的单片机教学，改革迫在眉睫。
一、对职校单片机课程教学现状的分析
单片机是一门综合性非常强的学科，涉及知识较多、较杂，学生学习时感觉非常累。此课程的学习除了需要学生有很扎实的硬件、编程理论知识、逻辑思考能力与动手能力外，还需要学生有一定的英语知识。下面笔者将教学时发现的问题作以分析：
1. 学生基础薄弱
职业学校的单片机教学一般先让学生学习指令与编程，接着学习接口、定时等。由于生源问题，很多学生的基础相当薄弱，不但理解能力差，而且英语基础也很差。对于第一关——指令关，往往讨厌英语的学生很难有兴趣面对，他们不愿理解，更不愿有针对性地记忆。所以，虽然站在同一起跑线，但当指令内容学下来，往往水平已经参差不齐。而对于接下去程序阶段的学习，又是充分考验学生逻辑思维能力与综合运用各指令与关键字的能力，如果前阶段指令一关过不了，在这一关几乎无法学习。此时，课堂中相当一部分学生俨然由于基础薄弱导致兴趣全无而无法正常完成单片机的学习。
2. 内容抽象，学生无心恋学
单片机的体系庞大，从最基本的内部结构、ROM、RAM、指令系统到中断系统、定时计数器、串行通讯、A/D转换、IO扩展等，涉及的内容较多，相关芯片更是数不胜数。这些繁杂而抽象的内容让职校学生更是头疼。而所谓的理论联系实际，一般教学也是先理论后实践，既然这些理论让学生学得痛苦不迭，那么实践操作时缺少理论支持，理解与编程也就必然会更加困难。
3. 学生缺乏自主学习能力、依赖性强
学生在具体的学习过程中过分依赖教师，被动地听课、被动地做笔记，依然沿袭着传统的学习方式。题目出现后，不愿意主动思索、探究解决问题的方法，而是寄希望教师给出答案，自己输入进行简单的结果调试。
4. 教学模式陈旧
在实践课程中，很多教师出于对学生的不信任，对于一些实际开发问题不放手让学生自己揣摩，而是将自己设计好的原理图、程序以及选择的元件带到实验室。学生根本不知如何而来，导致程序无法调试、运行失败等好多问题。也有很多教师对待一些开发问题让学生照着理论知识与以往实例逐步照搬，一个相对比较大的项目没有具体的分工。本来平时学生接触的实际开发机会比较少，对以往的实例也没有一个系统的掌握，所以当面对一个复杂的问题束手无策时，产生了巨大的压力，导致厌学。
5. 授课教师自身的实际开发经验较少，水平不高
在我们单片机系列课程的教学之中，授课教师的水平尤其重要，无论理论还是实践，缺一不可。而在我国很多职校里，教师自身水平普遍不高，尤其是实际开发能力。大部分教师理论强、实践弱，导致实践课无法站在一定的高度跟学生讲解与指导。
6. 教材选择不恰当
市场上流行的单片机系列较多，例如51、AVR、PIC、MSP430、凌阳等。不同系列的单片机各有优劣，在市场中也都占有一席之地，因而单片机教材也很多。而这些教材大多内容陈旧，技术落后。
7. 实验教学平台落后
这种问题存在比较普遍，我们知道《单片机原理与应用》这门课程的实验教学平台主要是教师直接让学生采用单片机实验箱进行开发与实验。实验箱的优点很明显：它集成了单片机课程中要验证的绝大部分基础实验与接口功能，实验的硬件设计过程简单、可靠性高，学生的学习注意力主要集中在系统的架构和软件开发上，而不会造成硬件线路搭建不当的问题，从而加深学生对实验目的的掌握。但是其缺点也是明显的。实验装置功能有限，各元器件固定的搭配限制了学生的思维，使其无法发挥主观能动性及创造思维，也不能满足千变万化的系统设计需要，因此，与这类开发系统配套的实验装置在综合性、创新性设计实验中几乎无用武之地。
二、对单片机课程教学手段的改革
1. 实用性选材与教学是根本
在选材方面，可根据市场、技术的发展形势，结合中职学生的能力特点。首先，51系列是发展最久、资源最丰富的单片机，初学者不管遇到什么问题，都很容易通过书籍、网络找到解决方案。虽然51系列单片机在效率、芯片容量上存在不足，但是它一直在不断完善，例如推出STC、C8051F等大容量、高速的新产品，市场份额也依然在继续增长。因此，作为最流行的产品，51系列单片机比较适合中职学生学习，学生掌握该技术后在市场中也具有良好的就业前景。其次，选择那些内容经过精简、适合中职学生理解的51系列教材。同时，在教学中，应该贯彻从实用出发的思想，不拘泥于教材的内容，灵活将各种市场主流技术，例如超声波、数控电位器、触摸屏、颜色传感器等工业实用技术融入教学当中，对学生是非常有益的。
2. 因材施教是基础
为了减少学生在接触单片机之前由于这门课程的特性而存在的抗拒心理，授课教师在课程之前，应该为学生详细地介绍单片机的涉及领域，学习单片机课程的价值、发展前景，正确引导学生喜欢学习，培养学生端正的学习态度等。当然，也要对学生的基础进行摸底。对不同基础层次的学生，应进行适当的基础辅导，并制订针对不同基础的学生的教学计划、教学手段等。
3. 提高兴趣是关键
单片机是一门很有趣的课程，教师应该想办法让学生加大对本课程的学习兴趣。若在授课过程中，教师只讲解理论不结合实例，学生会觉得十分枯燥，从而产生厌学心理。比如，将I/O接口与定时器结合应用时，教师可事先编制一个红绿灯程序，让学生体会单片机的实用性，这样，就能激发学生的学习兴趣，使他们以饱满的热情投入到本课堂的学习中。
4. 摈弃传统汇编语言
在单片机教学过程中，汇编语言一直是编程教学中的传统语言，但由于汇编语言可读性差、难理解、有错不易修改等一些特点，学生学习起来更加困难，所以教师可将C语言引入单片机的编程教学。C语言相对汇编语言而言，可读性高、易于维护调适、具有强大的库函数，能减少代码的写作量，也更容易让学生接受。
5. 进行单片机学科技术竞赛是提高
学校可定期组织开展单片机技术竞赛。通过竞赛，可让学生凝聚成一支学习能力强、学习潜力大、学习效果明显，代表优良学风的学生骨干队伍；这支队伍在竞赛过程中、在获奖表彰中获得了全校学生的关注，会对全校学生产生强烈的示范和影响力。这实际上就是优良学风的标准和要求在学生个体身上的具体落实，也就是抓示范形象的塑造、积极氛围的营造、优良风气的形成。将职校一年一度技能竞赛中一些基础而用实用的单片机比赛项目放入对这些骨干队伍的培训中，如驱动电机项目、数模转换等，不仅可为学校选拔一些竞赛苗子，还能使学生在培训过程中掌握到单片机的实用技术，成为实用性高、动手能力强的高素质人才。
6. 培养兴趣小组，提高学生技能
兴趣是学习的动力，是学生求知和成功的起点。针对学生的特点，学校可开设单片机兴趣小组，并抽调一批有业务专长的教师指导每个兴趣小组的课程。这样，不仅给优秀的学生创造了一个良好的学习空间，而且培养了学生的学习兴趣，提高了学生的专业知识和专业技能。
7. 加强教师业务能力，更新专业知识
由于很多中职学校的单片机教师理论能力强于实践能力，学校应该严格对教师自身的专业知识、业务能力进行考核。为加强教师在单片机领域的实际开发能力与经验的获得，教育局、学校应定期对教师进行培训，或让教师下企业顶岗实习。只有这样，教师才能学习到最前沿、最迎合市场主流的单片机知识，才能具有更强的动手能力，培养的学生才能更好地被社会接纳。
8. 对单片机课程实践平台的改革
考虑到职校生的综合素质，对于大部分学生而言单片机实验箱足够实验与开发。但对于一些高技班与技师班的学生而言，这些显然不够。我们需要学生能自主硬件搭建，有能力实现数字电路、模拟电路的设计等。但所有这些，如果为了配合教学购入大量元器件或仪表仪器，显然给学校增添了很大支出，而且容易被学生损坏。为了降低实验室运行成本，减小整个使用过程中的元器件损耗等问题，为了给社会培养优秀的技能人才，为了我们选拔出来的学生能真正成为企业的骨干，我们必须对单片机的实验教学平台作些改革。
目前，相当一部分大专院校采用Proteus虚拟实验平台作为入口学习环境，笔者认为，对于职校的技师班学生或者兴趣小组成员也可采纳这种平台。
因此，针对一些典型的单片机实验，特别是Preoteus 处理得不太好的实验，如A/D、D/A实验等，以及后期进行创新性和综合性实验时，可以根据具体实际情况，先进行软件仿真，然后用完全硬件搭建实验平台的方法来对其进行补充与修正。这样既节省了成本，又达到了实验设计的目的。
三、结论
为了加深我国职业学校的单片机教学成果，笔者认为职校的单片机教学改革十分必要，其中方法、模式、教学水平以及教学平台的改革是单片机课程教学改革的基础。只有改革，才能调整教师的教学模式，才能激发学生的学习兴趣，才能培养对社会有贡献的单片机技能人才。
参考文献：
[1]冯刚.单片机实验教学平台的改革[J].计算机教育,2010(2).
[2]赵天翔,肖寒鹏.对单片机教学改革的探讨[J].新西部2008(7).
[3]孙帅,宋小娜.关于单片机教学改革的思考与探索[J].科技信息,2009(5).
（张家港工贸职业高级中学）
关键字：职校；单片机；教学；改革
对于计算机、电子、通信以及电气工程及自动化专业的学生而言，单片机课程是必不可少的一道大餐。该课程具有很强的理论性、实践性、技术性。但从我国职业学校的教学成效来看，普遍不理想。尤其体现在学生学习目的不明确、课堂积极性不高、理论与实践脱节、教师教学手段与教学平台落后等很多问题。所以，对职业学校的单片机教学，改革迫在眉睫。
一、对职校单片机课程教学现状的分析
单片机是一门综合性非常强的学科，涉及知识较多、较杂，学生学习时感觉非常累。此课程的学习除了需要学生有很扎实的硬件、编程理论知识、逻辑思考能力与动手能力外，还需要学生有一定的英语知识。下面笔者将教学时发现的问题作以分析：
1. 学生基础薄弱
职业学校的单片机教学一般先让学生学习指令与编程，接着学习接口、定时等。由于生源问题，很多学生的基础相当薄弱，不但理解能力差，而且英语基础也很差。对于第一关——指令关，往往讨厌英语的学生很难有兴趣面对，他们不愿理解，更不愿有针对性地记忆。所以，虽然站在同一起跑线，但当指令内容学下来，往往水平已经参差不齐。而对于接下去程序阶段的学习，又是充分考验学生逻辑思维能力与综合运用各指令与关键字的能力，如果前阶段指令一关过不了，在这一关几乎无法学习。此时，课堂中相当一部分学生俨然由于基础薄弱导致兴趣全无而无法正常完成单片机的学习。
2. 内容抽象，学生无心恋学
单片机的体系庞大，从最基本的内部结构、ROM、RAM、指令系统到中断系统、定时计数器、串行通讯、A/D转换、IO扩展等，涉及的内容较多，相关芯片更是数不胜数。这些繁杂而抽象的内容让职校学生更是头疼。而所谓的理论联系实际，一般教学也是先理论后实践，既然这些理论让学生学得痛苦不迭，那么实践操作时缺少理论支持，理解与编程也就必然会更加困难。
3. 学生缺乏自主学习能力、依赖性强
学生在具体的学习过程中过分依赖教师，被动地听课、被动地做笔记，依然沿袭着传统的学习方式。题目出现后，不愿意主动思索、探究解决问题的方法，而是寄希望教师给出答案，自己输入进行简单的结果调试。
4. 教学模式陈旧
在实践课程中，很多教师出于对学生的不信任，对于一些实际开发问题不放手让学生自己揣摩，而是将自己设计好的原理图、程序以及选择的元件带到实验室。学生根本不知如何而来，导致程序无法调试、运行失败等好多问题。也有很多教师对待一些开发问题让学生照着理论知识与以往实例逐步照搬，一个相对比较大的项目没有具体的分工。本来平时学生接触的实际开发机会比较少，对以往的实例也没有一个系统的掌握，所以当面对一个复杂的问题束手无策时，产生了巨大的压力，导致厌学。
5. 授课教师自身的实际开发经验较少，水平不高
在我们单片机系列课程的教学之中，授课教师的水平尤其重要，无论理论还是实践，缺一不可。而在我国很多职校里，教师自身水平普遍不高，尤其是实际开发能力。大部分教师理论强、实践弱，导致实践课无法站在一定的高度跟学生讲解与指导。
6. 教材选择不恰当
市场上流行的单片机系列较多，例如51、AVR、PIC、MSP430、凌阳等。不同系列的单片机各有优劣，在市场中也都占有一席之地，因而单片机教材也很多。而这些教材大多内容陈旧，技术落后。
7. 实验教学平台落后
这种问题存在比较普遍，我们知道《单片机原理与应用》这门课程的实验教学平台主要是教师直接让学生采用单片机实验箱进行开发与实验。实验箱的优点很明显：它集成了单片机课程中要验证的绝大部分基础实验与接口功能，实验的硬件设计过程简单、可靠性高，学生的学习注意力主要集中在系统的架构和软件开发上，而不会造成硬件线路搭建不当的问题，从而加深学生对实验目的的掌握。但是其缺点也是明显的。实验装置功能有限，各元器件固定的搭配限制了学生的思维，使其无法发挥主观能动性及创造思维，也不能满足千变万化的系统设计需要，因此，与这类开发系统配套的实验装置在综合性、创新性设计实验中几乎无用武之地。
二、对单片机课程教学手段的改革
1. 实用性选材与教学是根本
在选材方面，可根据市场、技术的发展形势，结合中职学生的能力特点。首先，51系列是发展最久、资源最丰富的单片机，初学者不管遇到什么问题，都很容易通过书籍、网络找到解决方案。虽然51系列单片机在效率、芯片容量上存在不足，但是它一直在不断完善，例如推出STC、C8051F等大容量、高速的新产品，市场份额也依然在继续增长。因此，作为最流行的产品，51系列单片机比较适合中职学生学习，学生掌握该技术后在市场中也具有良好的就业前景。其次，选择那些内容经过精简、适合中职学生理解的51系列教材。同时，在教学中，应该贯彻从实用出发的思想，不拘泥于教材的内容，灵活将各种市场主流技术，例如超声波、数控电位器、触摸屏、颜色传感器等工业实用技术融入教学当中，对学生是非常有益的。
2. 因材施教是基础
为了减少学生在接触单片机之前由于这门课程的特性而存在的抗拒心理，授课教师在课程之前，应该为学生详细地介绍单片机的涉及领域，学习单片机课程的价值、发展前景，正确引导学生喜欢学习，培养学生端正的学习态度等。当然，也要对学生的基础进行摸底。对不同基础层次的学生，应进行适当的基础辅导，并制订针对不同基础的学生的教学计划、教学手段等。
3. 提高兴趣是关键
单片机是一门很有趣的课程，教师应该想办法让学生加大对本课程的学习兴趣。若在授课过程中，教师只讲解理论不结合实例，学生会觉得十分枯燥，从而产生厌学心理。比如，将I/O接口与定时器结合应用时，教师可事先编制一个红绿灯程序，让学生体会单片机的实用性，这样，就能激发学生的学习兴趣，使他们以饱满的热情投入到本课堂的学习中。
4. 摈弃传统汇编语言
在单片机教学过程中，汇编语言一直是编程教学中的传统语言，但由于汇编语言可读性差、难理解、有错不易修改等一些特点，学生学习起来更加困难，所以教师可将C语言引入单片机的编程教学。C语言相对汇编语言而言，可读性高、易于维护调适、具有强大的库函数，能减少代码的写作量，也更容易让学生接受。
5. 进行单片机学科技术竞赛是提高
学校可定期组织开展单片机技术竞赛。通过竞赛，可让学生凝聚成一支学习能力强、学习潜力大、学习效果明显，代表优良学风的学生骨干队伍；这支队伍在竞赛过程中、在获奖表彰中获得了全校学生的关注，会对全校学生产生强烈的示范和影响力。这实际上就是优良学风的标准和要求在学生个体身上的具体落实，也就是抓示范形象的塑造、积极氛围的营造、优良风气的形成。将职校一年一度技能竞赛中一些基础而用实用的单片机比赛项目放入对这些骨干队伍的培训中，如驱动电机项目、数模转换等，不仅可为学校选拔一些竞赛苗子，还能使学生在培训过程中掌握到单片机的实用技术，成为实用性高、动手能力强的高素质人才。
6. 培养兴趣小组，提高学生技能
兴趣是学习的动力，是学生求知和成功的起点。针对学生的特点，学校可开设单片机兴趣小组，并抽调一批有业务专长的教师指导每个兴趣小组的课程。这样，不仅给优秀的学生创造了一个良好的学习空间，而且培养了学生的学习兴趣，提高了学生的专业知识和专业技能。
7. 加强教师业务能力，更新专业知识
由于很多中职学校的单片机教师理论能力强于实践能力，学校应该严格对教师自身的专业知识、业务能力进行考核。为加强教师在单片机领域的实际开发能力与经验的获得，教育局、学校应定期对教师进行培训，或让教师下企业顶岗实习。只有这样，教师才能学习到最前沿、最迎合市场主流的单片机知识，才能具有更强的动手能力，培养的学生才能更好地被社会接纳。
8. 对单片机课程实践平台的改革
考虑到职校生的综合素质，对于大部分学生而言单片机实验箱足够实验与开发。但对于一些高技班与技师班的学生而言，这些显然不够。我们需要学生能自主硬件搭建，有能力实现数字电路、模拟电路的设计等。但所有这些，如果为了配合教学购入大量元器件或仪表仪器，显然给学校增添了很大支出，而且容易被学生损坏。为了降低实验室运行成本，减小整个使用过程中的元器件损耗等问题，为了给社会培养优秀的技能人才，为了我们选拔出来的学生能真正成为企业的骨干，我们必须对单片机的实验教学平台作些改革。
目前，相当一部分大专院校采用Proteus虚拟实验平台作为入口学习环境，笔者认为，对于职校的技师班学生或者兴趣小组成员也可采纳这种平台。
因此，针对一些典型的单片机实验，特别是Preoteus 处理得不太好的实验，如A/D、D/A实验等，以及后期进行创新性和综合性实验时，可以根据具体实际情况，先进行软件仿真，然后用完全硬件搭建实验平台的方法来对其进行补充与修正。这样既节省了成本，又达到了实验设计的目的。
三、结论
为了加深我国职业学校的单片机教学成果，笔者认为职校的单片机教学改革十分必要，其中方法、模式、教学水平以及教学平台的改革是单片机课程教学改革的基础。只有改革，才能调整教师的教学模式，才能激发学生的学习兴趣，才能培养对社会有贡献的单片机技能人才。
参考文献：
[1]冯刚.单片机实验教学平台的改革[J].计算机教育,2010(2).
[2]赵天翔,肖寒鹏.对单片机教学改革的探讨[J].新西部2008(7).
[3]孙帅,宋小娜.关于单片机教学改革的思考与探索[J].科技信息,2009(5).
（张家港工贸职业高级中学）