根據(jù)傳統(tǒng)教學(xué)模式，機(jī)電工程學(xué)院單片機(jī)教學(xué)所用教材與教學(xué)方式與方法都存在很大的缺陷。為了提高單片機(jī)的教學(xué)質(zhì)量，在參考了社會上其它院校的單片機(jī)教學(xué)的基礎(chǔ)上，根據(jù)自己多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出一套單片機(jī)的教學(xué)模式，并進(jìn)行了實(shí)際嘗試，以下是我進(jìn)行教學(xué)改革的一點(diǎn)心得。

　　一、現(xiàn)狀

　　作為一所職業(yè)院校，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)與要求，教學(xué)的重點(diǎn)是進(jìn)行大量的實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的技能與操作能力，理論上夠用實(shí)用為標(biāo)準(zhǔn)。我院單片機(jī)教學(xué)一直沿用傳統(tǒng)的模式，老師教學(xué)困難，認(rèn)為單片機(jī)課程難教，學(xué)生沒有學(xué)單片機(jī)的天賦;而學(xué)生也認(rèn)為單片機(jī)難學(xué)，對其中的內(nèi)容一知半解，課程學(xué)完了還不知道單片機(jī)是啥東西，單片機(jī)能干什么，更別談什么進(jìn)行單片機(jī)開發(fā)了。為了改變現(xiàn)狀，在進(jìn)行大量學(xué)習(xí)與參考其它院校與社會單片機(jī)學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)基礎(chǔ)上，特別是哈爾濱工業(yè)大學(xué)郭天祥的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與社會影響震撼了我。一名沒有出校門的學(xué)生，根據(jù)自己學(xué)習(xí)單片機(jī)的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行十天的單片機(jī)培訓(xùn)就讓學(xué)生學(xué)會了單片機(jī)，比那些所謂的專業(yè)教授都受歡迎，郭天祥的教學(xué)視頻在網(wǎng)上瘋傳，他開發(fā)的單片機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)板也以高價出售，現(xiàn)在可以說郭天祥的視頻仍然是網(wǎng)上下載量很高的作品。受郭天祥的教學(xué)啟發(fā)，結(jié)合職業(yè)院校的實(shí)際與電氣專業(yè)與機(jī)電一體化專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、學(xué)生的實(shí)際情況，對單片機(jī)教學(xué)進(jìn)行了革命性的改革，下面我就我的改革進(jìn)行一些理論與實(shí)踐的探討，歡迎同仁批評指正。

　　1、教材現(xiàn)狀

　　我手頭有多本單片機(jī)教材，幾乎各個出版社的都有，翻看其中的內(nèi)容，大部分都如出一轍。第一部分為基礎(chǔ)知識及單片機(jī)結(jié)構(gòu)，主要講計算機(jī)和單片機(jī)的發(fā)展史，以及數(shù)制與碼制。及單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和時序。第三部分為單片機(jī)的匯編指令系統(tǒng)，51單片機(jī)有七種尋址方式， 111條指令，匯編語言指令多、難記憶、可移植性差、可讀性差。第四部分為中斷系統(tǒng)與定時/計數(shù)器。第五部分為存儲器的擴(kuò)展，這一部分現(xiàn)在用到的很少，但幾乎每一本書都大講特講程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲器的擴(kuò)展，另外有些教材還有IO 口的擴(kuò)展，講8225a芯片的使用等。

　　2、教學(xué)方法現(xiàn)狀

　　在教學(xué)方法上，過去的單片機(jī)教學(xué)也存在很大問題。一是在黑板上教同學(xué)們編程序，這個程序能不能編譯成功，書寫有沒有錯誤老師也不知道，因?yàn)榫幾g過程要求很嚴(yán)格，即使出現(xiàn)一個標(biāo)點(diǎn)符號的錯誤，程序也不能通過編譯。二是單片機(jī)教學(xué)過程中講結(jié)構(gòu)及原理的多，講編程的少。三是教學(xué)以講授方法為主，講解一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，沒有大量的實(shí)踐作基礎(chǔ)，沒有講練結(jié)合，沒有接觸實(shí)際的單片機(jī)，沒有與實(shí)際的電路結(jié)合起來，僅僅是紙上談兵，根本學(xué)不會單片機(jī)。四是教學(xué)與實(shí)際脫鉤，在教學(xué)過程中所舉的例子往往沒有實(shí)際用途，為說明一個語句的使用而舉例。

　　3、實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)現(xiàn)狀

　　在實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)方面，主要存在如下問題。一是實(shí)驗(yàn)設(shè)備方面落后與老化。二是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，教學(xué)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容脫節(jié)，教學(xué)主要講結(jié)構(gòu)與原理，而實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是根據(jù)實(shí)驗(yàn)器材安排的。教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上的步驟教學(xué)生做一遍，做不成功也不知道錯在什么地方。三是教師也對單片機(jī)一知半解，教師的實(shí)際動手能力也有限，教師按照教材內(nèi)容在黑板上把課程順下來還可以，真真拿一個單片機(jī)做一個實(shí)際的項(xiàng)目能力還欠缺。

　　二、教學(xué)大綱與教學(xué)目標(biāo)改革

　　1、分解教學(xué)目標(biāo)。職業(yè)院校的特點(diǎn)決定了我們的學(xué)生學(xué)習(xí)應(yīng)以技能為主，以實(shí)際應(yīng)用為重點(diǎn)，故在理論與實(shí)踐的關(guān)系上，是為實(shí)踐而學(xué)理論，實(shí)踐中用到那些理論就學(xué)習(xí)那些理論，對于一些純粹的理論問題不過分強(qiáng)調(diào)。改變實(shí)踐是為了驗(yàn)證理論的教學(xué)觀與學(xué)習(xí)觀，讓理論為實(shí)踐服務(wù)，根據(jù)實(shí)踐中碰到的問題去學(xué)習(xí)理論，把理論學(xué)習(xí)融入實(shí)踐學(xué)習(xí)之中。

　　根據(jù)電氣專業(yè)的教學(xué)目標(biāo)與單片機(jī)課程的特點(diǎn)，將單片機(jī)教學(xué)以實(shí)踐為主線分解為三大部分12分模塊。

　　第一部分為基礎(chǔ)模塊部分，利用很少的時間(一般為一次課)，大致過一遍單片機(jī)中用到C語言及單片機(jī)的外部引腳等，不要求學(xué)生聽懂，只要求學(xué)生有一個印象。第二個部分為基礎(chǔ)訓(xùn)練模塊，由淺入深學(xué)習(xí)單片機(jī)的輸出、輸入、單片機(jī)的定時與計數(shù)、單片機(jī)的中斷、單片機(jī)的串口通訊。第三部分為單片機(jī)的應(yīng)用與綜合開發(fā)。主要是單片機(jī)的最小系統(tǒng)、單片機(jī)控制數(shù)字液晶顯示與圖形液晶顯示、單片機(jī)與I2C總線的接口電路與編程、單片機(jī)與實(shí)時時針芯片、單片機(jī)與AD、DA轉(zhuǎn)換芯片的接口與應(yīng)用。

　　三、教材內(nèi)容改革

　　整合了計算機(jī)基礎(chǔ)、C語言、單片機(jī)結(jié)構(gòu)、電子線路等內(nèi)容。第一章內(nèi)涵蓋所有的基礎(chǔ)，不讓理論的艱澀阻礙學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)的熱情與興趣。在教材內(nèi)容順序上以實(shí)踐內(nèi)容為教材安排的線索，每一個模塊形成一個章節(jié)，分為理論部分：單片機(jī)基礎(chǔ)知識、電路基礎(chǔ)、C語言基礎(chǔ)理論;實(shí)踐部分：程序設(shè)計、編譯、調(diào)試、下載與功能的完成為重點(diǎn)。講理論是為了實(shí)踐，實(shí)踐中融入理論分析，把所有的理論及電路接口等內(nèi)容一點(diǎn)一滴地消化在整本教材的各個部分。

　　四、教學(xué)改革的理論依據(jù)

　　根據(jù)職業(yè)院校的教育目的與學(xué)生特點(diǎn)，結(jié)合單片機(jī)課程的實(shí)際情況，根據(jù)郭天祥教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與社會反響，在總結(jié)自己多年從事職業(yè)教育的經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提出了一套電氣自動化及機(jī)電一體化專業(yè)的單片機(jī)教學(xué)模式。1、根據(jù)布魯姆的目標(biāo)分類的教育理論，對單片機(jī)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行目標(biāo)分解。對單片機(jī)教學(xué)內(nèi)容目標(biāo)分類的依據(jù)是根據(jù)實(shí)踐技能的難易程度進(jìn)行目標(biāo)分解。2、根據(jù)皮亞杰的建構(gòu)主義的教育思想。學(xué)習(xí)是學(xué)生的主動的建構(gòu)過程，是一次次的“同化”與“順應(yīng)”。 3、根據(jù)陶行知的知行合一的教育思想，在教學(xué)上做到“教、學(xué)、做合一”。每一次課都是一個實(shí)際的單片機(jī)工程設(shè)計過程，從工程目標(biāo)、電路設(shè)計、涉及的理論分析、編程編制、編譯、下載、調(diào)試、驗(yàn)證等。編程都是現(xiàn)場進(jìn)行(從不先寫好后給同學(xué)解釋)，教學(xué)過程就是一個“做”的過程，用實(shí)際的單片機(jī)開發(fā)板、通過攝像頭讓同學(xué)看到現(xiàn)場發(fā)生的現(xiàn)象。

　　五、教學(xué)設(shè)備與環(huán)境設(shè)計

　　一是多媒體投影室，把教師及實(shí)驗(yàn)中電路板上出現(xiàn)的現(xiàn)象真實(shí)呈現(xiàn)在同學(xué)們面前，投影儀可以把教學(xué)過程中的教師機(jī)電腦屏幕上的第一步都實(shí)時傳送給同學(xué)。二是真實(shí)單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板電路。三是一個視頻投影儀，把實(shí)際發(fā)生的情況展現(xiàn)在同學(xué)面前，即使教師做的有錯誤也讓學(xué)生知道錯的原因與必錯的方法。四是機(jī)房加實(shí)驗(yàn)板，學(xué)習(xí)是學(xué)生的主動構(gòu)建過程，只聽教師的現(xiàn)場演練沒有親自動手實(shí)踐是不可能學(xué)會單片機(jī)的，學(xué)生必須到機(jī)房親自試驗(yàn)，反復(fù)演練才能掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容。

　　六、教學(xué)方法設(shè)計

　　1、教學(xué)做合一。教學(xué)過程不是教師的個人表演過程，而是教師完成一個單片機(jī)工程的開發(fā)全過程，教學(xué)過程是做單片機(jī)項(xiàng)目的真實(shí)過程，有電路分析、有單片機(jī)基礎(chǔ)分析，有C語言語法、語句、算法等分析。并且把所有過程，一步一步呈現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生有現(xiàn)場感、真實(shí)感，讓學(xué)生最后看到我們的最終成果——單片機(jī)實(shí)驗(yàn)電路板上呈現(xiàn)的現(xiàn)象。整個過程是教師開發(fā)了一個單片機(jī)工程項(xiàng)目，對事說是做、對教師說是教、對學(xué)生說是學(xué)，此之謂陶行知先生所說“教學(xué)做合一”。

　　2、講練結(jié)合教學(xué)法。學(xué)生單靠教師在多媒體教室的“教學(xué)做合一”的教學(xué)過程是根本學(xué)不會單片機(jī)的，單片機(jī)是理論與實(shí)踐結(jié)合的一門學(xué)問，必須經(jīng)過大量的實(shí)踐活動才能學(xué)會單片機(jī)，沒有經(jīng)過實(shí)際的演練不可能掌握單片機(jī)的精髓。我采用一節(jié)教學(xué)一節(jié)機(jī)房加實(shí)驗(yàn)板的實(shí)訓(xùn)方法進(jìn)行教學(xué)安排，讓學(xué)生把學(xué)到的東西馬上進(jìn)行實(shí)際練習(xí)，使理論與實(shí)踐結(jié)合。今年的單片機(jī)教學(xué)我又在原來的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改革，全部在機(jī)房利用實(shí)驗(yàn)板進(jìn)行教學(xué)，采用邊教學(xué)、邊練習(xí)的方法，讓教師的教與學(xué)生的學(xué)真正做到無縫對接。

　　3、項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)法。在完成基礎(chǔ)模塊的教學(xué)后，學(xué)生的單片機(jī)學(xué)習(xí)就進(jìn)入到另一個階段，進(jìn)行綜合實(shí)訓(xùn)——做實(shí)際的工程。前面的教學(xué)與實(shí)踐都是在單片機(jī)實(shí)驗(yàn)扳上完成的，這對學(xué)生來說仍然不真實(shí)，不實(shí)在，為了使學(xué)生能學(xué)生出校門就能搞項(xiàng)目，學(xué)生在學(xué)校必須經(jīng)歷實(shí)際工程的鍛煉。讓學(xué)生做電子表、數(shù)字溫度計、數(shù)字電壓表等項(xiàng)目。從畫原理圖、PCB圖、制作電路板、硬件連接。軟件程序編制、下載、調(diào)試與修改等所有過程都親自參與。學(xué)生不再是學(xué)習(xí)過程的旁觀者，而是整個過程的親歷者，讓學(xué)生體會到創(chuàng)造的快樂，學(xué)習(xí)就象玩一樣。

　　七、學(xué)習(xí)方法設(shè)計

　　1、聽，上課注意聽教師講解，充分理解教師講的內(nèi)容。聽課是關(guān)鍵，沒有繼承就沒有發(fā)展。2、抄，把教師在課堂上所編寫的程序抄下來，認(rèn)真記筆記。抄有兩方面的作用，(1)是手腦并用，可以加深學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的印象;(2)是為下一步的摹仿打基礎(chǔ)，沒有抄寫出來的程序就不可能進(jìn)行下一步的學(xué)習(xí)。3、摹，在機(jī)房利用實(shí)驗(yàn)板進(jìn)行摹仿與練習(xí)。摹是理論與實(shí)踐相結(jié)合的關(guān)鍵一環(huán)，通過摹仿理解教師講的內(nèi)容，通過摹仿發(fā)現(xiàn)自己編程過程中出現(xiàn)的問題以及解決問題的方法。4、創(chuàng)，在摹仿教師編程的基礎(chǔ)上自己根據(jù)教師的課后習(xí)題編寫新的相似的程序反復(fù)練習(xí)。5、練，鼓勵學(xué)生自己購買電腦與單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板，課后進(jìn)行大量的練習(xí)，反復(fù)實(shí)驗(yàn)，鼓勵學(xué)生每天編10個程序，3個月編寫1000個程序就可練就一個單片機(jī)高手。

　　八、考試方式改革

　　對單片機(jī)的考試方法也進(jìn)行了改革，不再考試同學(xué)是否記住了單片機(jī)的發(fā)展史，單片機(jī)的結(jié)構(gòu)與匯編語言的111條語句，而是考查同學(xué)們是否會用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一個指定的功能。分為兩部分，(1)是平時聽課及做實(shí)驗(yàn)時的表現(xiàn)，根據(jù)出勤率等記分;(2)是期末教師出一些考查同學(xué)實(shí)際動手能力的單片機(jī)項(xiàng)目，現(xiàn)場編程、下載、調(diào)度與驗(yàn)證，根據(jù)學(xué)生的實(shí)際動手能力強(qiáng)弱打分。不要求同學(xué)死記硬背，只要靈活應(yīng)用，完成教師的任務(wù)就給高分，如果能創(chuàng)造性的發(fā)揮，還要根據(jù)情況加分。把考試變成檢驗(yàn)學(xué)生能力的一次機(jī)會，而不是檢查學(xué)生背會了多少指令、多少個概念，知道不知道單片機(jī)的發(fā)展史等內(nèi)容。關(guān)于單片機(jī)的考試方法我還在探索中，如果可行的和話，可以采取課下完成的方式交一個單片機(jī)的設(shè)計新產(chǎn)品。

　　參考文獻(xiàn)：

　　1. 郭天祥 新概念51單片機(jī)C語言教程 2009.1

　　2.曹克澄 單片機(jī)原理及應(yīng)用 2005.1

　　3.陶行知 陶行知文集 2008.6

　　4.布魯姆 教育目標(biāo)分類學(xué) 1986.8

　　5.何克杭 建構(gòu)主義的教學(xué)模式、教學(xué)方法與教學(xué)設(shè)計 北京師范大學(xué)學(xué)報 97.5