近年來, 單片機性價比不斷提高、控制能力不斷增強、開發手段日趨成熟, 已經廣泛應用于機電一體化、儀器儀表、工業控制、通信設備、辦公自動化、家用電器以及兒童玩具中, 成為現代電子系統中最重要的智能化元素。目前, 單片機技術已是科技人員必備的基本技能之一[1]。
對于理工科高等院校的畢業生來說, 在大學期間能了解、學習、掌握單片機技術并達到學以致用, 無疑會大大增加他們就業時的中標砝碼[2,3]。因此很多非電類專業都增設了單片機課程。但非電類專業學生沒有學習單片機課程的前導知識, 直接把傳統的單片機教學模式照搬過來, 勢必影響學生的學習效果, 難以達到預期的教學目的[4]。因此, 如何搞好非電類專業的單片機課程教學工作, 已經成為高教領域必須解決的棘手問題。
1 傳統的單片機課程教學模式在非電類專業中應用的局限性
單片機課程的教學工作已經經歷了數十年的發展, 基本形成了自身的教學體系和教學理論, 但把這種傳統的教學模式, 直接拿來應用于非電類專業, 卻存在很大的局限性, 總體來說有以下3點問題。
(1) 教學的總體思路不利于引發非電類學生的學習興趣。
單片機課程的一般教學思路是, 先長篇累牘地講解單片機的硬件結構和匯編指令, 最后在加一兩個認知或驗證實驗。對于非電類學生而言, 單片機課程的大部分前導知識沒有學過, 晦澀的匯編指令猶如天書, 難以提起學習興趣。而認知或驗證實驗較為生動, 剛有點興趣時, 課程就結束了。
(2) 通用教材寫作內容、寫作模式不適用于非電類專業。
對于非電類學生而言, 他們希望在短時間內學到最新型號的單片機知識。而國內的大部分單片機教材仍然以MSC51單片機為例, 已經較為陳舊。另外, 通用的單片機教材, 在寫作模式上一般都多理論、少實例。這對于單片機相關理論本就知之甚少的非電類學生, 實在是很不適用。
(3) 傳統的教學手段不利于培養非電類學生的學習熱情。
傳統的教學手段欠豐富, 往往理論學時較多、實踐學時較少。就是在理論教學時, 手段也很單一, 一般就是“老師+黑板”。這種教學手段用于非電類專業的單片機課程教學中, 如何能培養學生們的學習熱情呢?
2 非電類專業單片機課程的教學改進措施
通過上面的分析, 可知, 現有的單片機課程教學, 對非電類專業而言, 從總體思路到具體的教學細節都存在很大局限性, 為了能在較少的學時內 (不影響非電類專業學生的其它課程) , 使非電類學生能學好單片機并達到學以致用, 應采取以下措施。
(1) 遵循理論聯系實際的總體教學思路, 實踐學時和理論學時的比例提高到6∶4。
非電類專業中的單片機課程學時短、學生很少接觸引導知識。為了使學生能在短時間內, 更好地認知、掌握單片機的基本原理, 并學會簡單使用, 必須打破傳統單片機教學思路中, 理論先行、理論占據主導的教學定式。
恰恰相反, 應將實踐學時的比重大幅度提高。并先通過認知實習等實踐環節, 使學生直觀、感性地認識單片機, 進而引入理論學習, 并不斷地用實踐學時驗證理論。只有這樣, 才能使非電類專業的學生, 對單片機的學習產生興趣, 并在短時間內達到學以致用的教學目的。
(2) 根據非電類專業的具體情況, 編寫有針對性的小學時教材。
長篇累牘的原理介紹、晦澀難懂的指令講解, 這樣的教材必須淘汰出非電類專業單片機的教學當中。應該編寫以實例為主體、理論融于實例的新型教材。由于非電類專業的單片機課程學時較短, 此類教材采用8～10個實例構建即可, 并且選擇那些單片機在非電類領域中的應用。而一些精髓的理論知識, 完全封裝于實例之下。這樣的教材甚至應該在電類專業的單片機課程中采用。
(3) 豐富單片機課程的教學手段, 全力培養學生的學習興趣。
單片機的教學不能再僅靠黑板和老師的照本宣科, 應采用豐富多彩的教學手段。理論學時中, 可以大量采用富含圖像、錄像的多媒體教學。實踐學時中, 選用多種型號的單片機、配套的開發板、程序燒寫器等作為教學實物來增強學生的感性認識。此外, 可在理論課前設置認知實習學時、理論課間配以驗證學時、理論課后增加小的課程設計。對于那些對單片機感興趣的同學, 還可以建立課外學習小組, 以教師的科研項目為課題, 深度培養之。
(4) 采用新的考核方式, 大幅度提高實踐環節分數所占的比重。
一張考卷定高低的考試形式, 絕不能在非電類專業的單片機課程中采用, 這勢必嚴重影響那些喜愛單片機、動手多余死背的學生的學習積極性。而逼迫學生們狂背理論, 也不是教學的根本目的。所以, 對于非電類學生的單片機考試, 應更注重實踐環節的教學效果。
3 結語
“非電類專業單片機課程”的教學改革是一項綜合性的教改工程, 需要更多的教職人員參與其中。只有我們設計出有針對性的總體教學思路、編寫出有針對性的新型教材、豐富理論教學手段、大幅度增加實踐環節的比重, 才能引發學生的學習熱情、培養學生的學習興趣, 真正地搞好單片機教學工作, 使非電類專業的學生在較短的時間內, 掌握單片機的基本原理并達到學以致用。
摘要：非電類專業的單片機課程缺乏前導性教學, 學時也較短。針對這些問題, 提出的教學改革措施是:設計有針對性的總體教學思路, 編寫新型的單片機教材, 豐富理論課時的教學手段, 提高實踐環節在教學和考試中的比重。
關鍵詞：非電類專業,單片機,教學改革
參考文獻
[1] 王瑾.單片機原理與應用教改探索[J].中國科技信息, 2008 (2) :235.
[2] 孫杰, 葛守峰, 杜馨.單片機教改對策初探[J].科技信息, 2007 (20) :342.
[3] 王洪慶.單片機原理與接口技術課題教改探討[J].遼寧教育行政學院院報, 2005, 22 (12) :69～71.
[4] 唐銳.機械類專業單片機原理及應用課程的教改探索[J].攀枝花學院學報, 2006, 23 (1) :91～92.