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【摘要】《单片机原理与应用》课程是工科专业课程体系的重要环节,但教学质量和教学效果差强人意。本文提出“建立和强化单片机思维”的教学方法,对该教学方法进行理论分析和研究、具体实施过程的分析,并用该方法在课堂上加以尝试,取得很好的教学效果。本文旨在找到一条提高单片机教学质量,达到或超出教学大纲要求的教学效果的方法,为单片机教与学找到一条新路。
【关键词】单片机教学 单片机思维 微机结构体系 讨论课
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2012)07-0019-02
《单片机原理与应用》课程是工科专业课程的重要环节,尤其是在光电、自动控制、机电、电器、电子信息等专业中,单片机都是专业必修课程。在《模拟电路》、《数字电路》等课程的系统学习之后,通过单片机的学习,使学生掌握单片机的基本原理和使用方法,从分立元件构成的电路,逐步过渡到数字集成电路的应用,进而转入DSP、PLD、嵌入式等更高一级的专业技术的学习。
1.单片机教学过程中的难点
单片机课程的重要性毋庸置疑,但是教学质量和教学效果却差强人意。单片机课程有其自身的特点。数字电路是它的基础,但是学习方法又有别于数字电路。单片机有完整的理论体系和构架,单片机的入门需要立足于这个理论体系,但是对于初学者而言,过多的专业术语很陌生,难以理解,入门的门槛相对较高。单片机的各个组成部分之间看似松散的关系,也使得单片机的教学不够连贯、逻辑性不强。实验环节侧重于各部分的使用方法的验证,学生自主发挥的空间不大。这些都是单片机教学过程中应该予以重视并加以解决的问题。
本文提出“建立和强化单片机思维”的教学方法,对该教学方法进行理论研究,并用该方法在课堂上加以尝试,取得了很好的教学效果。本文旨在找到一条提高单片机教学质量,达到或超出教学大纲要求的教学效果的方法,为单片机教与学找到一条新路。
2.强化单片机思维教学法
单片机思维是指:在深刻理解微机的构成机理和原则、熟练掌握单片机的应用方法的基础之上,从微机体系的视角思考和解决单片机应用系统的具体问题。“建立和强化单片机思维”的教学法,是从学生的认知过程的连贯性和逻辑性的角度出发,将单片机的核心理念贯穿于整个教学过程中,使学生对单片机的认识不仅仅停留在如何使用,而是深入到单片机这个芯片的设计思想中,从而形成一种用基于单片机芯片设计的理念来构建单片机应用系统的思维模式。单片机思维的形成需要教师在教学过程中有步骤、有层次,系统地引导。总的来说,课堂和课外的理论教学和实践教学要相互配合,取长补短。本文仅从理论教学的角度来探讨如何帮助学生建立和强化单片机思维的问题。
2.1课堂理论教学
2.1.1注重微机体系概念和单片机思维的建立
将微机体系的概念贯穿于单片机教学始终,将单片机各组成部分有机地联系起来,启发学生从微机体系角度思考单片机的具体问题,从而使学生建立“单片机思维”,深刻理解单片机原理,从而灵活运用单片机。
单片机理论教学的内容是MCS-51单片机,51单片机的特点是结构清晰,层次分明,构架简洁。中央处理器是计算部件,相当于人的大脑;与之相对应的是计算的数据的存储部件:存储器,相当于人的脏器;计算机需要和外界交流,也就是输入输出部件,相当于人的眼和嘴或者手;将这些部件联系起来的是总线,相当于人体的血管和神经。这些基本部件构成了单片机的最基本的组成构架。教师在讲解过程中,将这一构架贯穿始终,使学生展开想象,理解微机的工作原理是什么,各部分是如何联系,协同工作的——这是单片机思维的“基本点”,这个基本点和另一个基本点——“单片机对硬件的操作是通过对硬件的地址的读写来实现的”相结合,构成了整个教学过程的主线。在学习单片机的各个组成部分以及在学习其他类型的单片机的时候,都要从这两个基本点出发,把握住这根主线。
该系列的单片机诞生于1978年前后,虽然其历史悠久,但具有51内核的众多单片机一直都是工业应用上的主要型号。AVR、PIC单片机以及功耗更低、处理能力更强和资源更丰富的MSP430单片机,在微机的核心构架、基本理念上,都以51为基础,但又风格迥异。可以说,MCS-51的教学目的,不仅仅局限于学习如何使用MCS-51单片机,更在于使学生深入理解单片机的构成,掌握一般意义上的单片机的学习方法,灵活运用单片机,形成单片机思维,进而籍由相同理念,将单片机的基本概念和学习方法推广到其他类型的单片机学习过程中,可以起到事半功倍、举一反三的效果。实践证明,基于微机体系的教学方法,使学生学得更加扎实,更加广泛,学生能快速地掌握其他类型的单片机。
2.1.2入门时弱化专业术语
学生们在进入单片机课程之初,就会面对很多新的概念或专业术语,如:具有存储功能的:锁存器、寄存器、存储器;接口、端口等。这些专业术语一方面准确、精炼地表达了相关的知识内涵,但另一方面也在很大程度上给学生的认知造成了一定困难,学生们面对这些新词汇的时候,感到不解、害怕、无所适从,从而降低了学生的学习兴趣,打消了学习的积极性。单片机课程十分重要,很多同学都希望能学有所成,学有所用,但他们的学习热情,往往在正式进入单片机课程之初就被浇灭了。所以,在入门之初,可以弱化这些术语、概念和词汇,仅仅从字面入手,用容易为学生所接受的方法,对这些术语所涉及的功能进行简单阐述,并不花过多精力解释和追求概念的完整性,带学生跳过这道门槛,直接进入主题。弱化专业术语并不是回避概念,而是在认知过程中的一种策略,从浅层次了解概念,降低难度,从而扫清障碍,打开学习的上升通道。
2.1.3 用启发式的教学引导学生,展开主题
在每个知识点讲授之初,从两个方面引出该知识点:(1)从微机体系的角度看,除了前面讲过的部分之外,大家认为还需要哪些组成部分或者功能?(2)从实际运用的角度看,如果要完成某个具体的工作任务,需要哪些方法和步骤?仅仅用前面讲过的方法去实现,有什么不足?如果大家来设计单片机,碰到这种实际任务的要求,应该给单片机添加什么功能或部件?这种任务驱动的教学,既是对前面讲过的内容的回溯,同时也启发了学生思考,从而引出了本课主题。基于这两个方面的方法不仅可以用来教学单片机知识,同样适用于针对单片机外围芯片的学习。 目前有许多的单片机教学都趋向于“任务驱动”的模式,从实际应用的角度出发,希望学生通过任务的分析、分解,逐步完成知识点的学习[1]。但这种方法有一定难度,理论依据有所欠缺,对于刚入门学生的认知水平而言难以理解和掌握,所以教学效果并不理想。这个时候,需要教师引导学生思考。首先,要运用贯彻始终的主线“微机体系”,引导学生用“单片机思维”思考问题。比如:在讲授“系统扩展”这个知识点时,提出实际问题:如何解决单片机的内部资源不够用的问题。通过讨论和分析,学生得出结论:需要在单片机外部增加资源,从而引出“系统扩展”的概念。接下来提问:大家认为系统硬件扩展应该遵循什么原则,或者说如何实现?引导学生围绕着微机体系构架寻找答案。很快,学生们就有了答案:系统扩展是单片机内部的延伸,所以系统扩展可以看成是内部构架的映像,和内部构架的联结一样,必须依据总线结构来进行。问题的讨论到这里并没有结束,紧接着教师请学生思考:系统的硬件扩展完成后,如何访问或使用扩展出来的资源?回答这个问题,需要学生们把握单片机思维的另一个基本点——“单片机对硬件的操作是通过对硬件地址的读写来实现的”。通过从微机体系和单片机思维出发的任务驱动的启发式教学,可以帮助学生巩固所学,主动用已知解决未知,获取新知,提高理解的层次,从而为灵活运用打下基础。
2.1.4讲授内容突出重点,适度留白
中国画讲究画者对意境的表达,以及赏者对意境的体会和精神上的共鸣。在画作中有些地方要泼墨,重点勾画,有些地方则要留白,不着笔墨。留白不是空白,却是画者提供给赏者想象和情感表达的空间,甚至是赏者参与画作的再创作过程。如果把单片机教学比作是中国画的创作过程,那么在讲解过程中的突出重点,适度留白,对于学生的理解的深入,思维的扩展,认知能力的提高有极大的好处。知识点中的重要部分要反复强调,分析透彻,并将单片机的主线贯穿在讲解过程中。但知识点中的某些部分可以提出来,但不做讲解,留给学生思考。学生们通过自己的思考,运用学习方法,获取该部分的信息,这个过程不仅强化了基本概念和学生的单片机思维,更可以使学生产生共鸣,产生成就感,提高学习兴趣。哪些部分需要留白,是值得教师反复斟酌的问题,是教学质量能否提高的关键。
比如:MCS-51单片机中的定时器/计数器的模式寄存器TMOD,这个寄存器的主要功能是设置定时器/计数器的工作方式。教学过程中,设置定时器计数器的工作方式的相应位是着重要讲解的内容,而且配合例题加以讲解。在TMOD中还有两个GATE位,如果设置为1,那么相应定时器/计数器用来对/INT0或/INT1引脚上的信号的高电平时间进行测量。在授课过程中,仅提醒学生注意GATE位的存在,要求学生在学习完中断的内容后,回过头来思考。在“讨论课”中,组织一个“测量”专题,由学生对这个内容加以讨论,问题会迎刃而解,学生感到豁然开朗。
2.1.5完善和强化概念
主题或知识点讲授完毕之后,要总结归纳,完善和强化概念,这是课堂教学的最后一个环节。在进入主题之初,我们提出要弱化专业术语,目的是为了降低学习门槛,提高学生的学习兴趣。但是在学习过这些知识点之后,帮助学生总结归纳和补充,完善和强化概念,将学生对概念的理解和掌握提升到更高的层次,显得尤为重要。一方面,这样的完善和强化巩固了学生的“单片机思维”,另一方面,学生站在更高层次上,更能促进他们发现新问题,产生新想法,迸发出思想的火花。
2.2课外理论教学作为课堂理论教学的补充和延伸
课外理论教学采用开设讨论课的方式进行。课外理论教学和课堂理论教学有本质的区别,旨在引导学生自主学习课外的单片机相关知识,既是理论教学内容的补充以及课堂的延伸,也是对课堂教学过程中所教授的单片机构成理念、单片机思维、单片机学习方法的直接运用。国内大多数大学都没有重视用讨论课的形式展开教学。美国“常春藤联盟(Ivy League)” 的课程非常重视小型讨论班,往往在正式授课之外把大班拆成几个小组上讨论课,由教授或者研究生主持。这种讨论不是满堂灌输理论,而是对话式的、互动式的,要发展学生提出问题、进行置疑、辩论、说服、论证等能力。这种教学模式培养了大批理性思考、分析透彻、擅长创新的人才。受此启发,单片机课程的讨论课鼓励学生自主学习,从教师作为讲授主体的灌输型的课堂教学模式,逐步转换到以核心成员组织讨论的研讨型课外学习模式。讨论课的主题由教师加以列举,开设有“测量”、“显示”、“驱动”、“控制”、“总线”等主题。主持者和参与主体都是学生,学生们根据自己的兴趣选择某个主题参与讨论。讨论的形式多样,轻松活跃,学生通过对所选主题涉及到的资料的查阅,制作ppt,给其他同学讲解,大家互相提问和解答,围绕单片机系统构成和基本理论结构,启发思考,让学生有目标,有依据,有方法,并且通过互相问答启发地自学,达到补充课堂教学内容,激发思维的效果。讨论课作为从理论学习到工程项目训练的过渡,结合本科生科研训练计划(SRTP)和课程设计、学科竞赛等实践性环节,让学生在“研究中学习”。[2-4]
3.教学效果评价
我们首次采用“建立与强化单片机思维”的教学方法,取得了很好的教学效果。课时(理论+实验)为66学时,授课对象是光电专业的大三学生,人数69人,学习过《电子技术》、《计算机基础》等必修的专业基础课程,仅有一人有单片机开发应用的经验。试题偏重理论,其中基础题占57%,中等难度题占25%,难题18%,从卷面成绩上看,及格率达到83%,其中80分以上学生占48%。说明学生对于理论知识的理解较好,远高于往届学生的掌握程度。另一方面,实践教学中,学生表现出很高的主动性和创造热情,能熟练运用汇编或C51编程的学生超过60%,这一比例也远远高于非实验班级。
4.结束语
单片机教学效果关系到工科学生专业技能的培养和创造力的提高。社会对人才的要求越来越高,提高单片机的教学质量,对夯实学生的理论基础,挖掘学生的创造潜能,尤为重要。通过将“建立与强化单片机思维”的教学方法运用到理论教学上,使学生对单片机理解得更加透彻,掌握得更加深刻,运用得更加灵活,更有兴趣和创造力。
参考文献:
[1]刘国光.《任务驱动法在单片机教学中的应用》,《中国职业技术教育》, 2005年4月总第194期.
[2]郑家茂,张胤.《对大学生科研训练计划的若干思考》,《高等工程教育研究》,2008年第6期.
[3]徐敏,卢周平.《“单片机原理及应用”课程教学改革与实践》,《实验室研究与探索》, 2006. 第25卷(第1期).
[4]王庆成.《“单片机”课程教学改革及综合应用能力的培养》,《吉林工程技术师范学院学报》, 2008. 第24卷(第12期).
【关键词】单片机教学 单片机思维 微机结构体系 讨论课
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2012)07-0019-02
《单片机原理与应用》课程是工科专业课程的重要环节,尤其是在光电、自动控制、机电、电器、电子信息等专业中,单片机都是专业必修课程。在《模拟电路》、《数字电路》等课程的系统学习之后,通过单片机的学习,使学生掌握单片机的基本原理和使用方法,从分立元件构成的电路,逐步过渡到数字集成电路的应用,进而转入DSP、PLD、嵌入式等更高一级的专业技术的学习。
1.单片机教学过程中的难点
单片机课程的重要性毋庸置疑,但是教学质量和教学效果却差强人意。单片机课程有其自身的特点。数字电路是它的基础,但是学习方法又有别于数字电路。单片机有完整的理论体系和构架,单片机的入门需要立足于这个理论体系,但是对于初学者而言,过多的专业术语很陌生,难以理解,入门的门槛相对较高。单片机的各个组成部分之间看似松散的关系,也使得单片机的教学不够连贯、逻辑性不强。实验环节侧重于各部分的使用方法的验证,学生自主发挥的空间不大。这些都是单片机教学过程中应该予以重视并加以解决的问题。
本文提出“建立和强化单片机思维”的教学方法,对该教学方法进行理论研究,并用该方法在课堂上加以尝试,取得了很好的教学效果。本文旨在找到一条提高单片机教学质量,达到或超出教学大纲要求的教学效果的方法,为单片机教与学找到一条新路。
2.强化单片机思维教学法
单片机思维是指:在深刻理解微机的构成机理和原则、熟练掌握单片机的应用方法的基础之上,从微机体系的视角思考和解决单片机应用系统的具体问题。“建立和强化单片机思维”的教学法,是从学生的认知过程的连贯性和逻辑性的角度出发,将单片机的核心理念贯穿于整个教学过程中,使学生对单片机的认识不仅仅停留在如何使用,而是深入到单片机这个芯片的设计思想中,从而形成一种用基于单片机芯片设计的理念来构建单片机应用系统的思维模式。单片机思维的形成需要教师在教学过程中有步骤、有层次,系统地引导。总的来说,课堂和课外的理论教学和实践教学要相互配合,取长补短。本文仅从理论教学的角度来探讨如何帮助学生建立和强化单片机思维的问题。
2.1课堂理论教学
2.1.1注重微机体系概念和单片机思维的建立
将微机体系的概念贯穿于单片机教学始终,将单片机各组成部分有机地联系起来,启发学生从微机体系角度思考单片机的具体问题,从而使学生建立“单片机思维”,深刻理解单片机原理,从而灵活运用单片机。
单片机理论教学的内容是MCS-51单片机,51单片机的特点是结构清晰,层次分明,构架简洁。中央处理器是计算部件,相当于人的大脑;与之相对应的是计算的数据的存储部件:存储器,相当于人的脏器;计算机需要和外界交流,也就是输入输出部件,相当于人的眼和嘴或者手;将这些部件联系起来的是总线,相当于人体的血管和神经。这些基本部件构成了单片机的最基本的组成构架。教师在讲解过程中,将这一构架贯穿始终,使学生展开想象,理解微机的工作原理是什么,各部分是如何联系,协同工作的——这是单片机思维的“基本点”,这个基本点和另一个基本点——“单片机对硬件的操作是通过对硬件的地址的读写来实现的”相结合,构成了整个教学过程的主线。在学习单片机的各个组成部分以及在学习其他类型的单片机的时候,都要从这两个基本点出发,把握住这根主线。
该系列的单片机诞生于1978年前后,虽然其历史悠久,但具有51内核的众多单片机一直都是工业应用上的主要型号。AVR、PIC单片机以及功耗更低、处理能力更强和资源更丰富的MSP430单片机,在微机的核心构架、基本理念上,都以51为基础,但又风格迥异。可以说,MCS-51的教学目的,不仅仅局限于学习如何使用MCS-51单片机,更在于使学生深入理解单片机的构成,掌握一般意义上的单片机的学习方法,灵活运用单片机,形成单片机思维,进而籍由相同理念,将单片机的基本概念和学习方法推广到其他类型的单片机学习过程中,可以起到事半功倍、举一反三的效果。实践证明,基于微机体系的教学方法,使学生学得更加扎实,更加广泛,学生能快速地掌握其他类型的单片机。
2.1.2入门时弱化专业术语
学生们在进入单片机课程之初,就会面对很多新的概念或专业术语,如:具有存储功能的:锁存器、寄存器、存储器;接口、端口等。这些专业术语一方面准确、精炼地表达了相关的知识内涵,但另一方面也在很大程度上给学生的认知造成了一定困难,学生们面对这些新词汇的时候,感到不解、害怕、无所适从,从而降低了学生的学习兴趣,打消了学习的积极性。单片机课程十分重要,很多同学都希望能学有所成,学有所用,但他们的学习热情,往往在正式进入单片机课程之初就被浇灭了。所以,在入门之初,可以弱化这些术语、概念和词汇,仅仅从字面入手,用容易为学生所接受的方法,对这些术语所涉及的功能进行简单阐述,并不花过多精力解释和追求概念的完整性,带学生跳过这道门槛,直接进入主题。弱化专业术语并不是回避概念,而是在认知过程中的一种策略,从浅层次了解概念,降低难度,从而扫清障碍,打开学习的上升通道。
2.1.3 用启发式的教学引导学生,展开主题
在每个知识点讲授之初,从两个方面引出该知识点:(1)从微机体系的角度看,除了前面讲过的部分之外,大家认为还需要哪些组成部分或者功能?(2)从实际运用的角度看,如果要完成某个具体的工作任务,需要哪些方法和步骤?仅仅用前面讲过的方法去实现,有什么不足?如果大家来设计单片机,碰到这种实际任务的要求,应该给单片机添加什么功能或部件?这种任务驱动的教学,既是对前面讲过的内容的回溯,同时也启发了学生思考,从而引出了本课主题。基于这两个方面的方法不仅可以用来教学单片机知识,同样适用于针对单片机外围芯片的学习。 目前有许多的单片机教学都趋向于“任务驱动”的模式,从实际应用的角度出发,希望学生通过任务的分析、分解,逐步完成知识点的学习[1]。但这种方法有一定难度,理论依据有所欠缺,对于刚入门学生的认知水平而言难以理解和掌握,所以教学效果并不理想。这个时候,需要教师引导学生思考。首先,要运用贯彻始终的主线“微机体系”,引导学生用“单片机思维”思考问题。比如:在讲授“系统扩展”这个知识点时,提出实际问题:如何解决单片机的内部资源不够用的问题。通过讨论和分析,学生得出结论:需要在单片机外部增加资源,从而引出“系统扩展”的概念。接下来提问:大家认为系统硬件扩展应该遵循什么原则,或者说如何实现?引导学生围绕着微机体系构架寻找答案。很快,学生们就有了答案:系统扩展是单片机内部的延伸,所以系统扩展可以看成是内部构架的映像,和内部构架的联结一样,必须依据总线结构来进行。问题的讨论到这里并没有结束,紧接着教师请学生思考:系统的硬件扩展完成后,如何访问或使用扩展出来的资源?回答这个问题,需要学生们把握单片机思维的另一个基本点——“单片机对硬件的操作是通过对硬件地址的读写来实现的”。通过从微机体系和单片机思维出发的任务驱动的启发式教学,可以帮助学生巩固所学,主动用已知解决未知,获取新知,提高理解的层次,从而为灵活运用打下基础。
2.1.4讲授内容突出重点,适度留白
中国画讲究画者对意境的表达,以及赏者对意境的体会和精神上的共鸣。在画作中有些地方要泼墨,重点勾画,有些地方则要留白,不着笔墨。留白不是空白,却是画者提供给赏者想象和情感表达的空间,甚至是赏者参与画作的再创作过程。如果把单片机教学比作是中国画的创作过程,那么在讲解过程中的突出重点,适度留白,对于学生的理解的深入,思维的扩展,认知能力的提高有极大的好处。知识点中的重要部分要反复强调,分析透彻,并将单片机的主线贯穿在讲解过程中。但知识点中的某些部分可以提出来,但不做讲解,留给学生思考。学生们通过自己的思考,运用学习方法,获取该部分的信息,这个过程不仅强化了基本概念和学生的单片机思维,更可以使学生产生共鸣,产生成就感,提高学习兴趣。哪些部分需要留白,是值得教师反复斟酌的问题,是教学质量能否提高的关键。
比如:MCS-51单片机中的定时器/计数器的模式寄存器TMOD,这个寄存器的主要功能是设置定时器/计数器的工作方式。教学过程中,设置定时器计数器的工作方式的相应位是着重要讲解的内容,而且配合例题加以讲解。在TMOD中还有两个GATE位,如果设置为1,那么相应定时器/计数器用来对/INT0或/INT1引脚上的信号的高电平时间进行测量。在授课过程中,仅提醒学生注意GATE位的存在,要求学生在学习完中断的内容后,回过头来思考。在“讨论课”中,组织一个“测量”专题,由学生对这个内容加以讨论,问题会迎刃而解,学生感到豁然开朗。
2.1.5完善和强化概念
主题或知识点讲授完毕之后,要总结归纳,完善和强化概念,这是课堂教学的最后一个环节。在进入主题之初,我们提出要弱化专业术语,目的是为了降低学习门槛,提高学生的学习兴趣。但是在学习过这些知识点之后,帮助学生总结归纳和补充,完善和强化概念,将学生对概念的理解和掌握提升到更高的层次,显得尤为重要。一方面,这样的完善和强化巩固了学生的“单片机思维”,另一方面,学生站在更高层次上,更能促进他们发现新问题,产生新想法,迸发出思想的火花。
2.2课外理论教学作为课堂理论教学的补充和延伸
课外理论教学采用开设讨论课的方式进行。课外理论教学和课堂理论教学有本质的区别,旨在引导学生自主学习课外的单片机相关知识,既是理论教学内容的补充以及课堂的延伸,也是对课堂教学过程中所教授的单片机构成理念、单片机思维、单片机学习方法的直接运用。国内大多数大学都没有重视用讨论课的形式展开教学。美国“常春藤联盟(Ivy League)” 的课程非常重视小型讨论班,往往在正式授课之外把大班拆成几个小组上讨论课,由教授或者研究生主持。这种讨论不是满堂灌输理论,而是对话式的、互动式的,要发展学生提出问题、进行置疑、辩论、说服、论证等能力。这种教学模式培养了大批理性思考、分析透彻、擅长创新的人才。受此启发,单片机课程的讨论课鼓励学生自主学习,从教师作为讲授主体的灌输型的课堂教学模式,逐步转换到以核心成员组织讨论的研讨型课外学习模式。讨论课的主题由教师加以列举,开设有“测量”、“显示”、“驱动”、“控制”、“总线”等主题。主持者和参与主体都是学生,学生们根据自己的兴趣选择某个主题参与讨论。讨论的形式多样,轻松活跃,学生通过对所选主题涉及到的资料的查阅,制作ppt,给其他同学讲解,大家互相提问和解答,围绕单片机系统构成和基本理论结构,启发思考,让学生有目标,有依据,有方法,并且通过互相问答启发地自学,达到补充课堂教学内容,激发思维的效果。讨论课作为从理论学习到工程项目训练的过渡,结合本科生科研训练计划(SRTP)和课程设计、学科竞赛等实践性环节,让学生在“研究中学习”。[2-4]
3.教学效果评价
我们首次采用“建立与强化单片机思维”的教学方法,取得了很好的教学效果。课时(理论+实验)为66学时,授课对象是光电专业的大三学生,人数69人,学习过《电子技术》、《计算机基础》等必修的专业基础课程,仅有一人有单片机开发应用的经验。试题偏重理论,其中基础题占57%,中等难度题占25%,难题18%,从卷面成绩上看,及格率达到83%,其中80分以上学生占48%。说明学生对于理论知识的理解较好,远高于往届学生的掌握程度。另一方面,实践教学中,学生表现出很高的主动性和创造热情,能熟练运用汇编或C51编程的学生超过60%,这一比例也远远高于非实验班级。
4.结束语
单片机教学效果关系到工科学生专业技能的培养和创造力的提高。社会对人才的要求越来越高,提高单片机的教学质量,对夯实学生的理论基础,挖掘学生的创造潜能,尤为重要。通过将“建立与强化单片机思维”的教学方法运用到理论教学上,使学生对单片机理解得更加透彻,掌握得更加深刻,运用得更加灵活,更有兴趣和创造力。
参考文献:
[1]刘国光.《任务驱动法在单片机教学中的应用》,《中国职业技术教育》, 2005年4月总第194期.
[2]郑家茂,张胤.《对大学生科研训练计划的若干思考》,《高等工程教育研究》,2008年第6期.
[3]徐敏,卢周平.《“单片机原理及应用”课程教学改革与实践》,《实验室研究与探索》, 2006. 第25卷(第1期).
[4]王庆成.《“单片机”课程教学改革及综合应用能力的培养》,《吉林工程技术师范学院学报》, 2008. 第24卷(第12期).