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摘 要：单片机作为高校电子类工科专业必修课之一，由于课程的特殊性，学生的接受情况一直不理想，笔者作为该课程多年主讲老师，近年来在讲课中引入了逆向教学法，取得了明显效果，这无论对学生还是对主讲老师来讲，都具有一定的意义。
关键词：逆向教学法；实践；单片机
中图分类号：G42 文献标识码：A 文章编号：1009-0118（2012）-01-00-02
“单片机原理与接口技术”是计算机、电子信息、自动化等专业必修的一门课程。是一门理论性、逻辑性、实践性很强的学科，是电类专业一门非常重要的专业基础课，把微机接口部分、汇编语言部分、通信技术部分的知识点等综合在一起，属于逻辑性、工程性、技术性、实践性很强的一门专业基础课。该课程作为电类专业最重要的核心课程之一，它是电类专业高素质技能型人才所需全部自动控制类知识结构的载体，占据着非常重要的位置。然而，传统的单片机教学一般注重课程本身的体系结构和前后的逻辑联系，均以学科体系为出发点，忽略了“可学性”，致使学生学得吃力，老师教得辛苦，教学效果却没有显现出来。
传统的教学方式是先讲理论，然后再通过实验进行验证。在实验前学生就清楚了实验的结论，而且实验的内容一般都离实用还有一段距离，所以学生对实验兴趣不大，教学效果不佳。经过多年的教学实践，我在教学中尝试着采用了逆向教学法，收到了很好的教学效果。现与同行商榷。
所谓逆向教学法是采取先实践再理论的教学方式，首先根据教材的内容及进度设定实践项目，选取生动有趣的实用电子线路或电子产品为实践内容，通过实践测试使学生产生浓厚的兴趣和好奇。让学生记录实践过程中所遇到的不理解的现象和疑问，激发其求知的欲望，然后教师根据这些现象和疑问进行课堂上的原理分析和解答。这样学生接受快，印象深，课堂上的学习气氛浓，使学生由传统教学中的被动接受变为主动求学。
一、传统教学与逆向教学的区别
（一）教学方式。传统教学主要是以讲授式，以教为主，辅以验证性实验；而逆向教学法则主要强调先通过实践环节，让学生对实验现象产生兴趣，进而达到主动去探求其原理的目的，实现了以学为主。
（二）教学目的。传统教学主要侧重于传授理论知识；而逆向教学法通过具体实践结论的分析和探究将实践得到升华，上升到理论高度，容易激发学生的好奇心和寻找解决方法的兴趣心，从而有利于培养学生分析和解决问题的能力，进而提高他们的创新意识。
（三）教学媒介。“单片机原理与接口技术”属于专业基础性学科，理论已经很成熟，因此传统的教材也是大多变化不大；而逆向教学法在传统教材的基础上，与时俱进，适时引入合适的实践环节。
（四）学习兴趣与积极性。在传统教学中，学生总是听讲一些枯燥的理论知识，大多数同学兴趣和积极性不高；而在逆向教学法中，老师通过实验现象及结论将理论知识和实际工程建立了联系。通过个体询问方式，大多数学生认为他们找到了知识与实践的联接纽带，很感兴趣，自然学习的积极性也得到了提高。
（五）教师与学生的角色。在传统教学中，教师传道授业解惑，学生被动听讲和接受；而在逆向教学法中，教师在旁边激励和指导学生，学生积极参与老师所提供的实验之中，进行认真的分析和思考，得出自己的结论。
（六）教学效果。在传统教学中，虽然能够传授比较系统的知识，但学生只是得到老师剖析、总结后的内容，这无法培养学生查阅资料和分析问题的能力；而逆向教学法，可以弥补传统教学的不足，但需要花费更多的时间，因此在探索的过程中，笔者尝试业余和课堂结合的方法，补偿单片机课程学时上的限制。
二、逆向教学法的实施
实践是逆向教学法的关键环节。把实践安排在对应的理论教学之前，逆向教学法的实践目的和要求与传统教学法的实验目的和要求是完全不同的。传统教学法的实验目的是验证课堂上所讲理论的正确性，而逆向教学法的实践目的是通过动手实践，让学生感受到要学理论的实用性，使学生产生兴趣、疑问和要探寻其原理的欲望。传统教学法的实验要求通常是记数据、写过程，而逆向教学法的实践要求是记现象、写疑问。
逆向教學法实践内容和实践过程的设计是非常重要的。其内容安排应与课堂上所要讲的内容有着对应关系。并以学生感兴趣的单片机实际应用为实践项目，使学生有新奇感。在实践过程中，要使学生遇到后续课所要讲授的理论所对应的现象和疑问，否则就失去了这次实践的意义。为此，应精心设计好每次实践的内容及操作过程，为要讲授的理论部分做好铺垫。
（一）实践教学环节。以发光二极管的循环点亮实验为例，实验电路如图1：
课程目的：学习在单片机系统中并行接口的工作原理与使用方法；学习相关程序的设计方法；使学生产生兴趣、好奇和疑问，激发其求知欲望。
让学生按电路图接通电路，运行相应的程序，让学生观察实验现象。让学生思考下列内容。
1、点亮每一个发光二极管的条件是什么；2、单片机芯片如何提供发光二极管的控制信号；3、如何实现循环点亮发光二极管。
（二）理论教学环节。理论教学中，不但讲解课本内容，还要根据学生实践所记录的不解现象和所产生的疑问进行理论讲解。
1、对发光二极管点亮条件的讲解。在讲解点亮每一个发光二极管的条件时，主要讲解二极管的导通条件，即：（1）正向导通电压必须大于其死区电压；（2）通过发光二极管的电流必须控制在额定值之内。
本实践中的8个二极管采用共阳极连接，所以点亮某一二极管，则对应的接口需要提供低电平。为了保证发光二极管正常工作，必须接入限流电阻，其取值范围由下式决定：
式中：—为二极管的额定电流。
—为二极管的导通电压。
2、对芯片并行口的讲解。在讲解单片机芯片如何提供发光二极管的控制信号时，主要讲解芯片并行口的功能。每个发光二极管需要点亮时，与该二极管相联的并行接口将提供一个低电位。保证发光二极管的正向导通电压。在这一部分中，重点讲解并行口电路的电路结构和主要功能，对于学生来说，这比没有实践之前先讲理论更易于接受。
3、对程序设计的讲解。在讲解如何实现循环点亮发光二极管时，主要讲解程序设计步骤与技巧。正是因为学生对该实践课程的兴趣，这一部分讲解起来学生更乐于接受，有时还会主动和老师交流控制过程中的细节问题。这远比课堂上枯橾地讲解汇编程序或C语言程序更能调动学生的积极性。
另外，在实验后，很多学生带着实验中的疑问迫不急待地自己看书去寻找答案。所以在课堂上也可以采用学生问学生答的方式，对于学生们都无法解答的问题，老师再进行重点讲解，课堂上的互动气氛十分活跃。
三、结束语
我在这几年的单片机教学中，根据每章节的内容将逆向教学法引入到课程的教学过程中，确实增强了学生学习的兴趣和主动性，提高学生对实际工程的认知能力和解决问题的综合力。
高校课程教学的过程中，由于课程各部分知识的特点、结构不同，逆向教学法不一定适合所有课程，但对像单片机这一类课程，这种方法的引入，还是能起到一定积极效果的。笔者认为，作为大学课堂的老师，应根据课程不同，灵活选择适当的教学方法进行教学，这样在有效调动学生能动性。有效避免课堂教学单调乏味的同时，还会收到良好的教学效果。当然，教学方法的选择并不是绝对的，也不是单一的，不同的人面对同一知识点可能选择不同的教学方法，有时对某一知识点的讲授可能要几种教学方法结合起来，才能收到良好的教学效果。
参考文献：
[1]陈贵银.单片机原理及接口技术[M].北京:电子工业出版社,2011.
[2]蔡振江.单片机原理及应用[M].北京:电子工业出版社,2011.
[3]徐春秀,武穆清,谢文苗.让实践教学成为学生创新思想的展示平台[J].计算机教育,2009,(17):4-6.
[4]赵念强，鲍可进.基于C8051F的单片机课程教学改革[J].计算机教学,2007,(13):57-60.
[5]C8051F330/1混合信号ISP FLASH微控制器数据手册[Z].新华龙电子有限公司,2003.
[6]张艳琼，周学文，于泽德.目标设置理论在计算机实验教学中的应用[J].教育探索，2009，(10):62-63.
[7]张松灿.“单片机原理及应用”课程教学改革的探索[J].中国电力教育,2010,(27):72-73.
[8]杨俊起.单片机课程实践能力培养研究与探索[J].中国现代教育装备,2010,(13):142-144.
关键词：逆向教学法；实践；单片机
中图分类号：G42 文献标识码：A 文章编号：1009-0118（2012）-01-00-02
“单片机原理与接口技术”是计算机、电子信息、自动化等专业必修的一门课程。是一门理论性、逻辑性、实践性很强的学科，是电类专业一门非常重要的专业基础课，把微机接口部分、汇编语言部分、通信技术部分的知识点等综合在一起，属于逻辑性、工程性、技术性、实践性很强的一门专业基础课。该课程作为电类专业最重要的核心课程之一，它是电类专业高素质技能型人才所需全部自动控制类知识结构的载体，占据着非常重要的位置。然而，传统的单片机教学一般注重课程本身的体系结构和前后的逻辑联系，均以学科体系为出发点，忽略了“可学性”，致使学生学得吃力，老师教得辛苦，教学效果却没有显现出来。
传统的教学方式是先讲理论，然后再通过实验进行验证。在实验前学生就清楚了实验的结论，而且实验的内容一般都离实用还有一段距离，所以学生对实验兴趣不大，教学效果不佳。经过多年的教学实践，我在教学中尝试着采用了逆向教学法，收到了很好的教学效果。现与同行商榷。
所谓逆向教学法是采取先实践再理论的教学方式，首先根据教材的内容及进度设定实践项目，选取生动有趣的实用电子线路或电子产品为实践内容，通过实践测试使学生产生浓厚的兴趣和好奇。让学生记录实践过程中所遇到的不理解的现象和疑问，激发其求知的欲望，然后教师根据这些现象和疑问进行课堂上的原理分析和解答。这样学生接受快，印象深，课堂上的学习气氛浓，使学生由传统教学中的被动接受变为主动求学。
一、传统教学与逆向教学的区别
（一）教学方式。传统教学主要是以讲授式，以教为主，辅以验证性实验；而逆向教学法则主要强调先通过实践环节，让学生对实验现象产生兴趣，进而达到主动去探求其原理的目的，实现了以学为主。
（二）教学目的。传统教学主要侧重于传授理论知识；而逆向教学法通过具体实践结论的分析和探究将实践得到升华，上升到理论高度，容易激发学生的好奇心和寻找解决方法的兴趣心，从而有利于培养学生分析和解决问题的能力，进而提高他们的创新意识。
（三）教学媒介。“单片机原理与接口技术”属于专业基础性学科，理论已经很成熟，因此传统的教材也是大多变化不大；而逆向教学法在传统教材的基础上，与时俱进，适时引入合适的实践环节。
（四）学习兴趣与积极性。在传统教学中，学生总是听讲一些枯燥的理论知识，大多数同学兴趣和积极性不高；而在逆向教学法中，老师通过实验现象及结论将理论知识和实际工程建立了联系。通过个体询问方式，大多数学生认为他们找到了知识与实践的联接纽带，很感兴趣，自然学习的积极性也得到了提高。
（五）教师与学生的角色。在传统教学中，教师传道授业解惑，学生被动听讲和接受；而在逆向教学法中，教师在旁边激励和指导学生，学生积极参与老师所提供的实验之中，进行认真的分析和思考，得出自己的结论。
（六）教学效果。在传统教学中，虽然能够传授比较系统的知识，但学生只是得到老师剖析、总结后的内容，这无法培养学生查阅资料和分析问题的能力；而逆向教学法，可以弥补传统教学的不足，但需要花费更多的时间，因此在探索的过程中，笔者尝试业余和课堂结合的方法，补偿单片机课程学时上的限制。
二、逆向教学法的实施
实践是逆向教学法的关键环节。把实践安排在对应的理论教学之前，逆向教学法的实践目的和要求与传统教学法的实验目的和要求是完全不同的。传统教学法的实验目的是验证课堂上所讲理论的正确性，而逆向教学法的实践目的是通过动手实践，让学生感受到要学理论的实用性，使学生产生兴趣、疑问和要探寻其原理的欲望。传统教学法的实验要求通常是记数据、写过程，而逆向教学法的实践要求是记现象、写疑问。
逆向教學法实践内容和实践过程的设计是非常重要的。其内容安排应与课堂上所要讲的内容有着对应关系。并以学生感兴趣的单片机实际应用为实践项目，使学生有新奇感。在实践过程中，要使学生遇到后续课所要讲授的理论所对应的现象和疑问，否则就失去了这次实践的意义。为此，应精心设计好每次实践的内容及操作过程，为要讲授的理论部分做好铺垫。
（一）实践教学环节。以发光二极管的循环点亮实验为例，实验电路如图1：
课程目的：学习在单片机系统中并行接口的工作原理与使用方法；学习相关程序的设计方法；使学生产生兴趣、好奇和疑问，激发其求知欲望。
让学生按电路图接通电路，运行相应的程序，让学生观察实验现象。让学生思考下列内容。
1、点亮每一个发光二极管的条件是什么；2、单片机芯片如何提供发光二极管的控制信号；3、如何实现循环点亮发光二极管。
（二）理论教学环节。理论教学中，不但讲解课本内容，还要根据学生实践所记录的不解现象和所产生的疑问进行理论讲解。
1、对发光二极管点亮条件的讲解。在讲解点亮每一个发光二极管的条件时，主要讲解二极管的导通条件，即：（1）正向导通电压必须大于其死区电压；（2）通过发光二极管的电流必须控制在额定值之内。
本实践中的8个二极管采用共阳极连接，所以点亮某一二极管，则对应的接口需要提供低电平。为了保证发光二极管正常工作，必须接入限流电阻，其取值范围由下式决定：
式中：—为二极管的额定电流。
—为二极管的导通电压。
2、对芯片并行口的讲解。在讲解单片机芯片如何提供发光二极管的控制信号时，主要讲解芯片并行口的功能。每个发光二极管需要点亮时，与该二极管相联的并行接口将提供一个低电位。保证发光二极管的正向导通电压。在这一部分中，重点讲解并行口电路的电路结构和主要功能，对于学生来说，这比没有实践之前先讲理论更易于接受。
3、对程序设计的讲解。在讲解如何实现循环点亮发光二极管时，主要讲解程序设计步骤与技巧。正是因为学生对该实践课程的兴趣，这一部分讲解起来学生更乐于接受，有时还会主动和老师交流控制过程中的细节问题。这远比课堂上枯橾地讲解汇编程序或C语言程序更能调动学生的积极性。
另外，在实验后，很多学生带着实验中的疑问迫不急待地自己看书去寻找答案。所以在课堂上也可以采用学生问学生答的方式，对于学生们都无法解答的问题，老师再进行重点讲解，课堂上的互动气氛十分活跃。
三、结束语
我在这几年的单片机教学中，根据每章节的内容将逆向教学法引入到课程的教学过程中，确实增强了学生学习的兴趣和主动性，提高学生对实际工程的认知能力和解决问题的综合力。
高校课程教学的过程中，由于课程各部分知识的特点、结构不同，逆向教学法不一定适合所有课程，但对像单片机这一类课程，这种方法的引入，还是能起到一定积极效果的。笔者认为，作为大学课堂的老师，应根据课程不同，灵活选择适当的教学方法进行教学，这样在有效调动学生能动性。有效避免课堂教学单调乏味的同时，还会收到良好的教学效果。当然，教学方法的选择并不是绝对的，也不是单一的，不同的人面对同一知识点可能选择不同的教学方法，有时对某一知识点的讲授可能要几种教学方法结合起来，才能收到良好的教学效果。
参考文献：
[1]陈贵银.单片机原理及接口技术[M].北京:电子工业出版社,2011.
[2]蔡振江.单片机原理及应用[M].北京:电子工业出版社,2011.
[3]徐春秀,武穆清,谢文苗.让实践教学成为学生创新思想的展示平台[J].计算机教育,2009,(17):4-6.
[4]赵念强，鲍可进.基于C8051F的单片机课程教学改革[J].计算机教学,2007,(13):57-60.
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[6]张艳琼，周学文，于泽德.目标设置理论在计算机实验教学中的应用[J].教育探索，2009，(10):62-63.
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[8]杨俊起.单片机课程实践能力培养研究与探索[J].中国现代教育装备,2010,(13):142-144.