基于创新能力培养的教学方法在单片机课程中的应用探究

基于创新能力培养的教学方法在单片机
课程中的应用探究
摘要：目前我国信息技术和科技水平的快速发展，我国教育行业发展也十分
快速。

《单片机应用技术》是电子技术应用、电气自动化、机电一体化专业的一
门专业课程，在教学大纲课时分配上，占有比较大的比重。

单片机技术也广泛应
用于日常生活、工业生产、医疗卫生、科学研究等领域。

学习单片机理论知识并
熟练掌握单片机编程，为后续专业技能的学习奠定基础，也为毕业后从事技术应
用与创新提供保障。

单片机学习中常见的问题是抽象、枯燥、逻辑性强、电路复杂，如何在教学中做到理论与实践相结合、提高学习的兴趣、强化动手能力、增
强创新思维意识，是教学的任务也是目标。

在一体化教学中根据学生的层次、对
知识的理解与专业要求，采用多种教学形式，以项目教学法为例，从多个环节对
专业知识进行把握与引领。

关键词：单片机系统;实践课程;教学模式
引言
教学法对传统教学法进行了诸多革新，该方法始终把学生作为学习的主体，
以单个或多个任务作为驱动，让学生通过自主学习、独立实验，把书上死的理论
变成活的应用。

通过教师的引导、点拨，使学生能够触类旁通、点面结合、温故
知新。

近年来，作者所在课程组教师结合单片机技术与接口技术的最新应用成果，按照机电产品的开发思路对单片机课程内容进行了重新调整和规划，精心设计了
大量的综合型、创新型实验，将最新的科研成果融入教学内容，采用任务驱动教
学法提升了学生的学习主动性，保证了教学内容的实用性和先进性，使学生学到
的知识“有用、有效、先进”。

1课中导学
该过程主要实施如下：①下达任务，针对教学内容，一般会有训练任务的提出，其主要是为了锻炼学生的动手能力，课上教师对于任务的下达同时也是在应
用任务驱动型教学模式，此种教学模式应用到了逆向教学模型，让学生带着问题
学习与实训能够提高其课上专注度；②任务实施，教师可令学生根据任务要求进
行简单的设想与设计，在不讲的情况下让学生进行自主操作探究，从而充分发挥
出学生在课堂上的主体性。

③教学评价，在教学的末尾，还应设置人任务完成评
价环节，通过学生的操作成果以及操作过程，展开具体的教学评价，要让学生能
够切实了解到操作过程中的正确以及不足之处，加深学生对操作技能的熟练程度，同时也对学生的自主表达能力进行了培养。

但在此环节，教师应注意对于学生任
务完成后的评价内容应主要以鼓励为主，在不断的激励下培养学生操作上的自信心，此种方式不仅有利于学生今后对《单片机技术与应用》课程的学习，而且对
于良好师生关系的构建也有助推作用。

2教学方法更加开放
传统的“单片机原理与应用”课程教学采取的一般是在课上进行理论教学，
然后再安排时间统一或者分批在实验室进行实践教学，这种理论教学和实践教学
分开的模式难以充分激发学习者的学习兴趣。

汇编语言、C51语言、程序设计、
电路设计、系统设计等专业知识常使学生产生畏难情绪，主动性和积极性不高，
不能满足该课程的实践性要求。

在教学过程中，根据教学内容的难易程度及教学
目标，交叉运用各种教学方法，如在讲授定时器/计数器时，采用案例法、分组
讨论、启发式和探究式进行教学，组织学生们对生产线上哪些环节需要使用到定
时器/计数器进行讨论，讨论结束后，再讲解如何使用定时器/计数器。

3教学的评价方式
为更好地体现学生自主学习、积极思考、创新和团队协作等能力的培养及提高，基于项目驱动的混合式教学模式下的教学评价体系，打破了传统的一卷定成
绩的考核方法，将学生的课前、课中、课后学习情况纳入考核范围，实施过程性
考核。

期末考核以综合项目设计与答辩的形式进行。

通过评价方式的改革激发学
生对单片机课程的兴趣和积极性，提高学生的实践与创新能力，培养符合社会需
求的应用型人才。

4点拨引导，过程检查
在整个教学过程中，教师搭建舞台，学生是课堂的主角。

按照“能力本位”
的原则，更多地调动学生的积极性，发挥他们的创新精神，贡献自己的智慧。

教
师在整个过程中要细心观察，不断巡察，发现共性的问题及时讲解，遇到小组对
任务理解不正确时及时纠错，避免消耗太多时间与精力，对于一些基础相对较差
的学生，及时给予帮助与鼓励。

制作单片机驱动电路，焊接技能是基础，元件的
选配是重点，在学生搭建完电路后，及时对电路进行性能检测，完善的电路才能
有正确的现象显示。

有的学生对电路检测方法不熟练，可能会花费掉很多时间，
直接影响学习的积极性。

另外单片机学习中需要软件编程，程序编写有格式要求，比如接口只能是大写字母；一条指令后面用分号表示结束；While(1)用在不同位
置时格式也不同。

学生在输入中经常会有小的错误，调试中找不到问题点，就没
有办法进入下一个环节。

教师在巡察中要及时给予帮助，并把电路检测的方法和
编程中常出现的问题作为技能训练的基础。

让学生敢于面对问题，勇于解决问题。

5任务设计要注重与工程应用相结合
“单片机与接口技术”这门课程最终的目的是教会学生如何将单片机应用到
工业现场，所以我们在设计总任务和子任务的时候一定要注重面向工业场景、针
对工业控制，不要设计一些过于理论化的实验任务，需要最大程度激起学生的学
习兴趣。

任务驱动教学法的特点是，学生在教师的帮助下，紧紧围绕一个共同的
目标任务，在强烈的问题动机驱动下，充分利用各种资源，进行自主探索学习和
同学之间进行互动协作，在完成既定任务的同时也得到了实践锻炼。

在此过程中，要求转换师生以前的角色与地位。

首先，教师不能再用“满堂灌”、“填鸭式”
的教学方式，需要去组织和引导学生;其次，教师要走下讲台，走进学生，到学
生中间去进行指导，答疑解惑;再次，学生不再处于被动接受知识的地位，而是
处于主动参与、发现探究和建构知识的主体地位。

6项目主要设计思路
作为《单片机控制技术》课程中较为基础的训练项目，其主要教学设计思路为：提出问题，导入教学内容、项目展示、根据控制要求编写程序、程序测试、
发现问题，由教师进行指导、学生再次对项目进行改进与优化、问题解决、完成
项目。

总任务以三个模块的形式进行搭接，其主要训练学生实现编程以及仿真和
外围电路的能力，最终使得学生能够自主对单片机功能进行开发。

在操作过程中，单片机外围电路以及编程方式都不是唯一的，此种模式能够锻炼学生的创新思维
能力，从而保障其以后更好的应用技术。

结语
项目驱动的混合式教学模式激发了学生对单片机的热爱，提高了学生的自主
学习、硬件电路设计、程序设计及创新实践能力，为后续课程的学习和应用奠定
了理论与实践基础。

解决了学生在项目选择与实施时的困惑,平衡了学生间的能
力差异,使单片机系统设计实践课程摆脱了固化式推进的教学方式。

同时，为开
展电子设计大赛储备了人才。

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