浅谈单片机课程教学的“教、学、做”

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　　摘要：本文针对单片机课程理论知识学习难度大、前后知识点联系紧密、实践应用性强的特点，提出了如何做好课堂教学中的“教、学、做”，从而发挥好授课教师的主导作用、听课学生的主体作用和实践环节的驱动作用。
　　关键词：单片机 教师 学生 教学做
　　引言：单片机课程的教学内容包含基本逻辑器件、内部结构和组成、指令系统、功能部件、扩展接口等诸多模块，而每个模块所包含的内容又比较繁多，比如内部结构和组成模块，又包含各管脚的定义功能和作用、存储器结构和配置、特殊功能寄存器、CPU的组成和各部件的功用、机器周期、指令周期、并行I/O口的硬件结构等。总的来说，该课程理论知识学习难度大、前后知识点联系紧密、实践应用性强，需要做好课堂教学中的“教、学、做”，从而提高课堂教学质量。
　　一、准备好单片机课程教学中的“教”.发挥好授课教师的主导作用
　　针对单片机课程的教学特点，以及现代教育理论所提倡的“以教师为主导，以学生为主体”的理念，首先教师要准備好单片机课程教学中的“教”，充分发挥好教师的主导作用。
　　（一）对接实际应用，准备好精彩的课堂引入
　　单片机在实际生活和工业控制的应用较多，为了激发学生的学习兴趣，首先就需要对接实际应用，引导学生思考单片机是如何实现相应功能的。比如在讲解单片机定时器知识时，以工业现场的时间控制为例，又如在讲授单片机控制LED数码管显示时，以电压力锅的预约时间的数码显示为例。
　　（二）优化教学思路，准备好不断的启发思考
　　一堂课需要清晰的教学思路，才可以让整堂课顺起来，要引导学生多思考和参与，以学生为中心，坚持启发式教学。而好的教学思路可以通过不断的启发思考，来实现教学内容环节的自然过渡。比如在讲解单片机定时器控制时，首先通过古代滴水计时，启发学生思考计数与定时的关系，然后再对比滴水计时的水杯和单片机的16位加1计数器，启发学生思考初值的设置。
　　（三）注重知识联系，准备好适时的归纳梳理
　　单片机硬件结构复杂、编程语言难于入门，特别是一些概念、组成繁杂，教师需要及时引导学生完成归纳梳理。比如在讲解单片机内部结构模块时，学习了特殊功能寄存器，当时学生可能还不能很好的理解其功能，但当学习完中断、定时器、串行通信等知识点后，就非常适合做一归纳，回顾加深对特殊功能寄存器工作过程的理解。
　　二、引导好单片机课程教学中的“学”.发挥好听课学生的主体作用
　　教师准备好了“教”，发挥好其主导作用，那么最关键的还需要学生的“学”，发挥好学生的主导作用，包括课前学习、课堂学习和课后学习。
　　（一）对接教学资源，引导好充分的课前学习
　　课前学习主要以学生的预习来完成，只有学生掌握好支撑本次课教学的所有基础知识，才能充分发挥好学生正式上课时的主体作用。这需要丰富的教学资源做支撑，首先要求授课教材图文并茂，其次需要参考教材形式多样，当然，如果还配备有相应的微课、慕课等信息化课前学习平台，效果会更好。
　　（二）优化课堂设计，引导好流畅的课堂学习
　　有了充分的课前学习，学生就可以轻松的进入课堂学习，在短短的一节课当中，要高效率的掌握好所有的理论知识和操作技能，还需要教师精心完成教学设计，让学生的课堂学习更流畅。教师在教学设计中，提前设计好哪里需要理论讲解、教师操作演示、学生自主练习，哪里需要原理动画演示、仿真操作实践，哪里需要启发思考、总结归纳。
　　（三）注重知识拓展，引导好相应的课后学习
　　单片机课程教学的每个知识点之间联系紧密，所以在完成每个知识点学习后，最好设置相应知识拓展环节，为下一个知识点的学习打好基础。比如在学习完单片机定时器工作方式寄存器TMOD后，从其工作方式M1M0设置为11时（即方式3时），拓展到单片机的串口通信。
　　三、组织好单片机课程教学中的“做”.发挥好实践环节的驱动作用
　　无论是教师的“教”，还是学生的“学”，最终还需要落脚到“做”，力求教师在“做中教”，学生在“做中学”。要以项目作为引导，将单片机的知识点设计穿插在一个个“做”的子任务中。
　　（一）对接信号关系，组织好正确的硬件连接
　　一般实践环节的第一步是硬件连接，通常要对照单片机每个引脚以及外围芯片的连接来梳理，确定高低电平的设置、接口的连接对应关系等。对于不同的硬件平台，所实现的具体步骤会不同，使用功能较为集成的开发板，设置较为简单。为提高学生的硬件基础，建议课程后期采用学生自己搭建电路的方式。
　　（二）优化程序设计，组织好规范的软件编写
　　单片机编程语言种类较多，应用最为广泛、大部分教材上介绍最多的有两种：汇编语言和C语言。汇编语言与硬件结合最紧密，但难于记忆各类操作指令;C语言是高级语言，可读性好，但与硬件结合较差。所以在授课过程中，需要根据学生特点和不同应用情况，选择编程语言，并组织好规范的软件编写，遵照语法养成好的编写习惯。
　　（三）注重举一反三，组织好丰富的功能调试
　　通过教师的合理引导，学生的自主学习和小组合作，能轻松完成每次课下达的教学任务，达成工作原理的学习掌握和相应实践环节的功能实现。但为了学以致用，需要注重学生举一反三的能力培养，比如单片机控制步进电机，不仅要完成单片机对步进电机的转向控制，还需要思考如何实现转角控制和转速控制。
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