近年来, 单片机性价比不断提高、控制能力不断增强、开发手段日趋成熟, 已经广泛应用于机电一体化、仪器仪表、工业控制、通信设备、办公自动化、家用电器以及儿童玩具中, 成为现代电子系统中最重要的智能化元素。目前, 单片机技术已是科技人员必备的基本技能之一[1]。
对于理工科高等院校的毕业生来说, 在大学期间能了解、学习、掌握单片机技术并达到学以致用, 无疑会大大增加他们就业时的中标砝码[2,3]。因此很多非电类专业都增设了单片机课程。但非电类专业学生没有学习单片机课程的前导知识, 直接把传统的单片机教学模式照搬过来, 势必影响学生的学习效果, 难以达到预期的教学目的[4]。因此, 如何搞好非电类专业的单片机课程教学工作, 已经成为高教领域必须解决的棘手问题。
1 传统的单片机课程教学模式在非电类专业中应用的局限性
单片机课程的教学工作已经经历了数十年的发展, 基本形成了自身的教学体系和教学理论, 但把这种传统的教学模式, 直接拿来应用于非电类专业, 却存在很大的局限性, 总体来说有以下3点问题。
(1) 教学的总体思路不利于引发非电类学生的学习兴趣。
单片机课程的一般教学思路是, 先长篇累牍地讲解单片机的硬件结构和汇编指令, 最后在加一两个认知或验证实验。对于非电类学生而言, 单片机课程的大部分前导知识没有学过, 晦涩的汇编指令犹如天书, 难以提起学习兴趣。而认知或验证实验较为生动, 刚有点兴趣时, 课程就结束了。
(2) 通用教材写作内容、写作模式不适用于非电类专业。
对于非电类学生而言, 他们希望在短时间内学到最新型号的单片机知识。而国内的大部分单片机教材仍然以MSC51单片机为例, 已经较为陈旧。另外, 通用的单片机教材, 在写作模式上一般都多理论、少实例。这对于单片机相关理论本就知之甚少的非电类学生, 实在是很不适用。
(3) 传统的教学手段不利于培养非电类学生的学习热情。
传统的教学手段欠丰富, 往往理论学时较多、实践学时较少。就是在理论教学时, 手段也很单一, 一般就是“老师+黑板”。这种教学手段用于非电类专业的单片机课程教学中, 如何能培养学生们的学习热情呢?
2 非电类专业单片机课程的教学改进措施
通过上面的分析, 可知, 现有的单片机课程教学, 对非电类专业而言, 从总体思路到具体的教学细节都存在很大局限性, 为了能在较少的学时内 (不影响非电类专业学生的其它课程) , 使非电类学生能学好单片机并达到学以致用, 应采取以下措施。
(1) 遵循理论联系实际的总体教学思路, 实践学时和理论学时的比例提高到6∶4。
非电类专业中的单片机课程学时短、学生很少接触引导知识。为了使学生能在短时间内, 更好地认知、掌握单片机的基本原理, 并学会简单使用, 必须打破传统单片机教学思路中, 理论先行、理论占据主导的教学定式。
恰恰相反, 应将实践学时的比重大幅度提高。并先通过认知实习等实践环节, 使学生直观、感性地认识单片机, 进而引入理论学习, 并不断地用实践学时验证理论。只有这样, 才能使非电类专业的学生, 对单片机的学习产生兴趣, 并在短时间内达到学以致用的教学目的。
(2) 根据非电类专业的具体情况, 编写有针对性的小学时教材。
长篇累牍的原理介绍、晦涩难懂的指令讲解, 这样的教材必须淘汰出非电类专业单片机的教学当中。应该编写以实例为主体、理论融于实例的新型教材。由于非电类专业的单片机课程学时较短, 此类教材采用8～10个实例构建即可, 并且选择那些单片机在非电类领域中的应用。而一些精髓的理论知识, 完全封装于实例之下。这样的教材甚至应该在电类专业的单片机课程中采用。
(3) 丰富单片机课程的教学手段, 全力培养学生的学习兴趣。
单片机的教学不能再仅靠黑板和老师的照本宣科, 应采用丰富多彩的教学手段。理论学时中, 可以大量采用富含图像、录像的多媒体教学。实践学时中, 选用多种型号的单片机、配套的开发板、程序烧写器等作为教学实物来增强学生的感性认识。此外, 可在理论课前设置认知实习学时、理论课间配以验证学时、理论课后增加小的课程设计。对于那些对单片机感兴趣的同学, 还可以建立课外学习小组, 以教师的科研项目为课题, 深度培养之。
(4) 采用新的考核方式, 大幅度提高实践环节分数所占的比重。
一张考卷定高低的考试形式, 绝不能在非电类专业的单片机课程中采用, 这势必严重影响那些喜爱单片机、动手多余死背的学生的学习积极性。而逼迫学生们狂背理论, 也不是教学的根本目的。所以, 对于非电类学生的单片机考试, 应更注重实践环节的教学效果。
3 结语
“非电类专业单片机课程”的教学改革是一项综合性的教改工程, 需要更多的教职人员参与其中。只有我们设计出有针对性的总体教学思路、编写出有针对性的新型教材、丰富理论教学手段、大幅度增加实践环节的比重, 才能引发学生的学习热情、培养学生的学习兴趣, 真正地搞好单片机教学工作, 使非电类专业的学生在较短的时间内, 掌握单片机的基本原理并达到学以致用。
摘要：非电类专业的单片机课程缺乏前导性教学, 学时也较短。针对这些问题, 提出的教学改革措施是:设计有针对性的总体教学思路, 编写新型的单片机教材, 丰富理论课时的教学手段, 提高实践环节在教学和考试中的比重。
关键词：非电类专业,单片机,教学改革
参考文献
[1] 王瑾.单片机原理与应用教改探索[J].中国科技信息, 2008 (2) :235.
[2] 孙杰, 葛守峰, 杜馨.单片机教改对策初探[J].科技信息, 2007 (20) :342.
[3] 王洪庆.单片机原理与接口技术课题教改探讨[J].辽宁教育行政学院院报, 2005, 22 (12) :69～71.
[4] 唐锐.机械类专业单片机原理及应用课程的教改探索[J].攀枝花学院学报, 2006, 23 (1) :91～92.