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单片机原理论文集锦9篇

时间:2023-03-29 09:18:51

单片机原理论文

单片机原理论文范文1

关键词:高等院校;微机原理;单片机;教学改革

中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2012)07-0074-03

0 引 言

微机原理及应用和单片机原理及应用是现今大多数院校自动化、电气自动化等信息工程类专业的重要课程。微机原理偏向于原理性的介绍,涉及的实验比较简单;而单片机则更偏向于应用性,涉及的实验较多。这两门课程的实验过程及使用的芯片及编程的的方式非常类似。大多数院校选择先开设微机原理的课程,在随后的一个学期开设单片机的课程。这样的选择在逻辑上没有错误,可毕竟这两门课程有很大的相似之处,但又有各自的特点。微机原理和单片机的内容既相关又有明显的区别,前后开课会使得学生可能产生忘了前面、记不住后面的感觉,同时两门课的相似点又使得学生区分不清,对内容产生混淆。而实验的环节,用的实验箱不同,虽然芯片不同,学生也仅仅为做而做。在实际教学中,会经常碰到学生提出“微机原理的汇编语言编程要分段(segment),而单片机的汇编语言编程为何不分段”、“微机原理课里的标志寄存器有16位,为什么单片机里才有8位”等问题。此外,这两门课一般都由同一位教师讲授,教师备课时不由得对比着备课,在教学中自然把两门课相关知识点进行描述或比较,使得单一门课程的教学时间无形中被占用。对此,以笔者实际的教学经验,现对这两门课程的教学改革进行一些探讨。

1 课程改革思路

微机原理及应用课程主要是帮助学生理解计算机的原理和结构,通过学习,使学生熟悉一款比较经典的CPU和以该CPU为中心的总线、存储器存储过程等数据处理以及用汇编语言编写程序的方法;同时,还涉及了诸如8255、8259A等一些芯片的运用及接口编程知识,微机原理及应用偏向于原理性的阐述。而单片机原理及应用课程主要是针对某类型已经非常成熟的单片机型号,帮助学生学会如何使用单片微型机以及针对实现不同的功能进行编程的知识,该课程更偏向于应用。

这两门课程的内容既有很大交叉,又有各自的特点:微机原理及应用理论更系统,单片机应用性更强。独立开设两门课程,不可避免地会出现知识点的重复和各自重点的缺失。由此,针对这两门课程授课过程中的不足,笔者有了对这两门课程进行改革的想法。即:同步开课,结合实际教授理论内容,合理分配实验学时等。

2 教学方面

2.1 教学内容

在理论教学方面,笔者对微机原理和单片机的教学内容进行了整合。微机原理基于冯·诺依曼结构,这种理论更易于学生了解计算机体系和计算机系统的工作方式;单片机本质上也是计算机系统,只是性能弱,功能单一。因此,在理论讲课过程中,应该以微机原理为主,同时针对微机原理和单片机的明显不同,比如同是45H,在微机原理中是立即数,在单片机中是存储的地址等,在这方面加以重点讲解。微机原理的内容较多,涉及面广,如果对知识点面面俱到,不仅时间不够,而且学生的学习积极性肯定不高。单片机原理课程主要基于80C51单片机进行讲解,并介绍单片机的特点、在片资源、汇编语言编程、片内接口及中断、通信及A/D、D/A转换等。在这当中,肯定会遇到一些和微机原理相冲突的地方,不论讲解与否,势必会影响到后续课程讲授的连贯和流畅,因此,必须要对相关内容进行取舍。

单片机原理论文范文2

【关键词】单片机,原理与应用,实践教学

中图分类号:G622文献标识码: A 文章编号:

一.前言

在当今教学环节中,如何充分利用多种单片机开发工具,掌握综合运用单片机的软硬件实用技术,为工业生产、科学研究和实验设备等领域的单片机应用开发,培养具有技术应用能力、创新精神和创业精神的高素质人才,单片机课程教学面临的新挑战。目前国内多数中职或技工学校电子专业的单片机课程存在理论与实践严重脱节的现象,本文针对目前国内单片机原理与应用课程的实践教学法中普遍存在的问题和不足进行深入探讨。

二.单片机原理与应用技术

1.原理

单片机原理与应用课程的特点和教学中存在的问题。结合技工学校人才培养目标,从理论教学和实践教学两方面进行改革探索。提出一种注重理论联系实践,在应用中掌握知识的方法。结果表明改革能提高学生的学习积极性和创新能力。改革经验为提高该课程的教学质量提供了新途径。

2. 单片机应用技术

单片机应用技术课程是电子专业的主干课程,也是多年来公认的“问题课程”,学生普遍感到难学。主要表现在课程内容抽象、逻辑性强、与其他课程的关联度大。教学过程极易陷入难教、难学的境地并形成恶性循环。随着计算机网络与通信技术、集成电路技术和计算机软、硬件软件技术的飞速发展,单片机应用技术的内容与教学手段和方法都发生了很大的变化。如何充分利用多种单片机开发工具,掌握综合运用单片机的软硬件实用技术,为工业生产、科学研究和实验设备等领域的单片机应用开发,培养具有技术应用能力、创新精神和创业精神的高素质人才,是技工学校单片机课程教学面临的新挑战。目前国内多数技工学校单片机课程存在理论与实践严重脱节的现象,本文针对目前国内技工学校电子专业单片机应用技术课程教学中普遍存在的问题和不足进行深入探讨,结合多年的教学经验,提出基于“项目驱动法”的单片机课程一体化教学的新思路,以期为单片机课程教学的改革提供参考。

三.单片机课程特点

单片机原理与应用是一门理论性和实践性都很强的课程,概括起来有四大特点:首先,课程涉及面广,课程综合了程序设计、电子技术、微机原理、自动控制等技术,学生先修的基础课没学好将直接影响本课程的学习;第二,单片机课程概念多,内部结构、工作原理复杂而抽象,容易出现教师难教、学生难学的状况;第三,单片机应用系统电路复杂、各种芯片元器件功能各异,学生若分不清各部分的作用,易造成学习困难;第四,单片机技术实践性强,如果缺乏实践操作经验,学生很难真正理解学习内容,更无法实现知识的灵活应用。 

四.单片机教学中存在的主要问题 

1.教材结构未考虑学生的接受能力。教材内容主要依照单片机硬件结构指令系统汇编语言设计系统扩展接口技术应用系统设计的顺序编写的,注重课程的学科性与系统性,而未考虑学生的认知特点;教学过程也是以单片机的结构为主线,先介绍单片机的硬件结构,接着是指令和软件编程,然后是单片机系统的扩展和器件的应用,最后是应用实例。按此教学结构,单片机课程就演绎为以单片机知识为蓝本的微机原理课程,高职学生理解力和逻辑思维能力较薄弱,对复杂的电路和抽象的指令往往不知所云,学习过程枯燥乏味,学生大多产生厌学情绪。

2.普遍存在理论与实践严重脱节的现象。在教学形式上,单片机课程多以课堂理论教学与少量硬件仿真实验相结合,实验教学也多为验证性实验。先理论后实践教学,或理论与实践教学分阶段交叉进行,造成长期以来单片机教学理论与实践的严重脱节。加之许多学校单片机实践教学资源相对比较匮乏,多以单片机实训平台为主,实践教学环节也仅仅体现在为数不多的几个验证性实验上。许多情况下,学生只是依照老师给出的实验电路进行简单连线,有些同学直接将实验系统中的源程序调出来运行一下就算完成任务了。整个课程结束后,许多学生也未能真正了解清楚单片机应用系统开发的全过程,不会使用仿真软件调试程序的同学也不在少数,甚至连单片机开发工具如硬件仿真器、编程器的用途都不知道,更不用说掌握单片机应用系统设计的一般性方法。

五.单片机原理与应用课程的实践教学法

1.教学做合一。教学过程不是教师的个人表演过程,而是教师完成一个单片机工程的开发全过程,教学过程是做单片机项目的真实过程,有电路分析、有单片机基础分析,有汇编语言(或C语言)语法、语句、算法等分析。并且把所有过程,一步一步呈现给学生,让学生有现场感、真实感,让学生最后看到我们的最终成果——单片机实验电路板上呈现的现象。整个过程是教师开发了一个单片机工程项目,对事说是做、对教师说是教、对学生说是学,此之谓陶行知先生所说“教学做合一”。 

2.尝试教学实践与创新实践的紧密结合

采取部分开放的实践教学模式的试点,在时间、内容、仪器设备、教学形式等方面给学生空间。在学习的过程中,学生在开放实验室中进行了指令学习和巩固。也逐步学会单步、断点、全速运行的调试方法和排除故障能力,并能使用寄存器窗口、存储器窗口等仿真器的功能,分析各种实验现象。在教学实践的基础上,开展形式灵活、面向不同年级学生、连续不间断地创新实践,如组织电子协会进行课外科技创新活动,以多层面学生为对象与专业技术相结合的创新项目活动、组织培训学生海南省中职学生单片机装配与调试技能竞赛等。

3.讲练结合教学法。学生单靠教师在多媒体教室的“教学做合一”的教学过程是根本学不会单片机的,单片机是理论与实践结合的一门学问,必须经过大量的实践活动才能学会单片机,没有经过实际的演练不可能掌握单片机的精髓。我采用一节教学一节机房加实验板的实训方法进行教学安排,让学生把学到的东西马上进行实际练习,使理论与实践结合。今年的单片机教学我又在原来的基础上进行了改革,全部在机房利用实验板进行教学,采用边教学、边练习的方法,让教师的教与学生的学真正做到无缝对接。 

3.项目驱动教学法。在完成基础模块的教学后,学生的单片机学习就进入到另一个阶段,进行综合实训——做实际的工程。前面的教学与实践都是在单片机实验扳上完成的,这对学生来说仍然不真实,不实在,为了使学生能学生出校门就能搞项目,学生在学校必须经历实际工程的锻炼。让学生做电子表、数字温度计、数字电压表等项目。从画原理图、PCB图、制作电路板、硬件连接。软件程序编制、下载、调试与修改等所有过程都亲自参与。学生不再是学习过程的旁观者,而是整个过程的亲历者,让学生体会到创造的快乐,学习就象玩一样。 

六.结束语

单片机自从问世以来,经历了多次更新换代,其应用也从最初的工业控制领域扩展到人们日常生活的各个领域。学习这门课程对于学生将知识综合应用能力转化为工程实践能力,顺利地迈向今后的工作岗位,起着举足轻重地作用。因此,如何在教学过程中确保教学目标的实现,一直是大家所关注的焦点。所以做好单片机原理与应用课程的实践教学法是有着十分重要的意义的。

参考文献:

[1]吴飞青,李林功,丁晓.“单片机原理与应用"课程教学改革探讨[J].合肥工业大学学报(社会科学版),2010,24(1):96-98 

单片机原理论文范文3

关键词:中国制造2025;单片机原理;教学改革与实践

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)22-0141-02

一、前言

针对德国《工业4.0》,我国提出了具有中国特色的制造业发展战略,《中国制造2025》[1]明确了我国制造业遵循弥补工业3.0欠缺,追赶工业4.0发展进而实现制造强国的三个发展阶段,同时明确了制造业以自动化、智能化为发展方向。新形势下,工业企业对机械类毕业生的机电控制技能,尤其是基于单片机的自动化系统设计能力提出了更高的要求。单片机作为机电系统的主要控制器之一[2],其原理与应用是机械类学生必须掌握的知识。针对于单片机系统应用过程中存在的不足,很多教学工作者已经提出教学改革方法[3][4][5],就教学模式、教学内容等提出了创新性的意见。然而针对教学过程中理论与实践内容的融合问题,细化考核问题尚缺少响应的研究。针对目前我校机械类专业《单片机原理及应用》课程教学存在的教学大纲陈旧、实践环节不足、教学手段落后、考核方式单一等问题,进行了相应的改革措施探讨,以期系统提高单片机课程的教学水平,提升学生适应新形势下工业企业对毕业生的技能需求的能力。

二、教学改革措施

1.适应学科发展,优化教学大纲。随着电子技术、IC工艺的进步以及市场需求的不断变化,单片机技术已经发生了很大变化,然而目前教学大纲还与10年前相近,教材陈旧、编程语言还采用汇编语言、教学过程理论与实践分离等。使学生很难深入掌握单片机知识,即使花大力气学习,毕业后亦发现与需求脱节。新形势下,必须对教学大纲进行全方位改革,方案如下:(1)适当增加课程课时尤其是实践课时:改革后由原来的32课时(理论22课时,实验10课时)增加到48课时(理论22课时,实践26课时);(2)优选教材:选择普通高等教育“十二五”部级规划教材;(3)更新教学内容:重视基于C语言的单片机应用编程,以及基于Keil与Proteus的联合仿真内容;(4)细化考核:由原来的期末考试占70%,平时成绩占30%,改成期末考试占40%,实验占40%,平时作业、出勤占20%。通过教学大纲的改革,使每位任课教师、每个班级均统一按照新的方案开展教学设计,从源头上进行改革创新。

2.紧跟技术进步,丰富教学手段。长期以来《单片机原理及应用》课程教学均由两个环节组成:理论环节与实践环节,两个环节在时间和空间上分离。因理论枯燥乏味,比如寄存器、三总线、中断系统等知识相对抽象,学生很难理解。理论、时间分离的教学形式,很难短时间内做到融会贯通,教学效果有限。因此我们改革方案如下:(1)理论知识形象化:将指令中的寻址形象化为寻宝,直间寻址、间接寻址、寄存器寻址[1]等自然形象化为黄金、藏宝箱、藏宝图等;(2)理论、实践教学融合:虽因单片机实验室有特殊要求,很难理论和实践课程安排在一个教室,但现代化的仿真手段则改变了传统的模式,针对理论课程中的知识点,基于Proteus与Keil的联合仿真,完全解决了理论和实践脱节的问题;(3)采用项目驱动式教学:针对单片机的主要功能如中断、定时、输入输出、串口通讯等,每个知识点设计一个项目,要求学生3人一组,分工进行硬件电路设计、C语言设计以及Proteus仿真;(4)采用个性化实验教学:针对学校单片机实验条件有限的现状,鼓励学生根据自己兴趣从淘宝购买个性化的单片机开发板,如寻迹小车、搬运小车、四旋翼飞机等,利用开发板配套的例程进行学习。

3.注重过程管理,细化考核指标。《单片机原理及应用》课程是以实践为主的课程,然而传统考核方法确基本关注期末考试成绩,结果是学生考试前突击记忆基本概念,实践能力基本不被重视。改革方案:(1)优化成绩总评方案:期末考试占40%,实验占40%,平时作业出勤占20%;(2)细化实验考核指:将实验分成4个项目,注重考核基础知识应用、编程技能、调试技能以及总结分析能力;(3)注重综合应用能力训练:平时实验内容主要以综合实验为主,同时期末理论考核与实验考核都安排一个综合应用题,将单片机的主要知识,如最小系统、输入输出、中断、定时计数、串口进行综合。

三、教学改革效果评价

对本课程的系统改革旨在提升学生在机电控制方面的实践能力、设计能力,以适应新形势下工业企业对机械本科毕业生机电控制技能方面的需求。通过以上三个方面的系统教学改革,并经过2轮的机械大三学生的教学验证,我们发现:(1)学生对单片机的学习兴趣更为浓厚,由原来的被动式学习演变为主动购买开发板进行实践学习(图1),遇到编程应用问题会主动与老师交流;(2)经过48个学时的理论和实践,学生均能完全掌握单片机的工作原理,并能进行简单的系统设计,并制作实物(见图2);(3)通过Proteus与Keil的联合仿真实践,增强了学生利用设计软件进行开发的能力;(4)通过细化考核,注重平时理论与实践投入,释放了学生期末考试的压力。可见本课程的教学改革基本达到了改革的初衷,提高了学生的自主学习和实践动手能力,相信对他们毕业后适应就业新形势起到了积极的作用。

参考文献:

[1]中华人民共和国国务院[Z].中国制造2025,2015.

[2]高春甫,王冬云,马继杰.单片机原理及接口技术应用教程[M].北京:机械工业出版社,2014.

[3]张宏伟,阎有运,王新.单片机实践教学改革的探索与实践[J].实验室研究与探索,2009,28(4):206-208.

单片机原理论文范文4

关键词:单片机 教学改革 培养能力

一、引言

单片机在现代电子系统智能化中扮演着至关重要的角色。无论是现代工业、农业及生活领域,还是尖端科技等诸多领域,都离不开单片机,其应用率和普及率是其他类型的计算机不能比拟的。单片机技术被广泛地应用在智能仪器仪表、机电一体化产品、实时工业控制、分布系统的前端模块、家用电器、医疗和军事等领域。所以单片机原理与应用是电子、自动化等专业的一门必修课。单片机原理与应用是电气信息类、自动化类、机电设备类、计算机类及仪器仪表类等专业的专业基础课或专业课。单片机教学的改革就是使学生将学到的单片机理论知识转化为适应就业和工作需要的实际能力。

二、改革单片机原理及应用教学的意义

(一)单片机原理及应用教学存在的问题

传统的理论教学是按教材编写的顺序,先讲单片机的硬件基础知识,然后讲指令系统、汇编语言编程,接着是讲接口技术,教学形式和手段单一、方法简单呆板。在教学中,学生普遍反映单片机概念多、太抽象、难入门、指令太难记。学生感到枯燥乏味,学习难度很大,课堂教学效果不够理想。

传统实训课则以教师为中心,基本都是教师先进行讲解、示范,然后学生开始实操训练,学生模仿教师按实训步骤操作实训项目。在这个过程中,教师巡回查看辅导学生。实训考核则是操作一个操作过的题目,教师要据学生实训项目完成的结果和所用的时间给出学生实训实操考核成绩。用一个模式,完全按照指导书上规定的步骤做相同的实训。学生感到学习内容枯燥无味,没有兴趣。学生的学习积极性和教师的授课积极性都受到极大的挫伤。

(二)改革单片机原理及应用教学的意义

针对单片机原理应用教学存在的问题,要对单片机原理及应用教学进行改革,培养学生学习单片机原理及应用课程的兴趣,着重培养学生的学习能力、综合运用知识的能力、动手能力和创新能力,培养高技能人才。

三、单片机原理及应用理论教学改革

(一)单片机原理及应用理论课中,引入案例教学

本着“理论够用”就可以的原则,把够用的理论优化整合到一个个案例中,案例中包含的理论由简到难,符合理论掌握的逻辑顺序,使“死”的大量的理论内容分散活化到每一个实际案例中。在应用中学习理论,理论因运用的具体而不再抽象,每个案例中学到的理论数量适中、迁移和内化的程度高,解决了单片机概念多、太抽象、难入门、指令太难记忆等问题。

案例教学有利于培养学生学习单片机原理及应用的兴趣,一个个案例生动具体,给学生展示单片机应用的广阔前景,使学生对学习单片机原理及应用产生浓厚兴趣。学生在学习抽象内容之前,教师可以通过案例给学生介绍单片机无比优越的性价比,并且应用大量的事例说明单片机的应用无所不在。将抽象的教学内容与这些生动的现实应用实例相结合,给学生一个能看到、能听到、能摸着的学习目标,提高了学生学习单片机原理及应用的兴趣。

案例教学有利于培养学生学习单片机原理应用的积极性。案例教学过程中,可以渗透就业热点介绍,使学生认识到单片机从低端应用到高端应用都有广阔前景。学好单片机原理及应用既能为低端应用打好基础,又能为高端处理器的学习做好准备。如此,使学生把学习单片机原理及应用与自己的就业前景结合起来,学生学习积极性得到调动。

单片机原理及应用理论课教学中,使用案例教学,能缩短理论与实践的距离,培养学生综合运用知识、解决实际问题的能力。不少学生都反映,在理论课上学到的理论知识,到实践中不知道怎么使用,怎么入手。其原因就是没有把理论与实际相结合好,使用案例进行理论教学,使学生接触到了与实际应用相近的案例,可以缩短学生学习时间。比如,以一个完整的项目开发为案例,介绍交通信号灯控制系统,这样增强了趣味性,学生也很容易接受,而且可以促进学生思维发展,实现分析、反思、体验和感悟。当其领悟后,就能模仿,也会举一反三。

(二)单片机原理及应用理论课中,丰富教学手段

学生觉得单片机原理及应用难学抽象,很大一部分原因,是传统教学的讲授加板书,无法为学生展示单片机内部数据动态流动的过程和图景。学生脑海中形不成单片机内部数据动态流动的过程和图景,产生了极大的困惑。制作生动形象的多媒体课件可以解决这个问题,利用多媒体课件把单片机中难懂的寻址方式指令举例和有代表性的指令,做成动画准确生动呈现出其数据流动的完整过程,学生瞬间就理解了寻址方式和典型指令,并且迅速发展了学生的形象思维能力、抽象思维能力和举一反三的能力。

单片机原理及应用课程信息量大,要求授课容量大,制作生动形象的多媒体课件可以满足这一要求,利用多媒体课件授课,节省了板书和大量的画图时间,可以在有限的课时内讲深、讲透课程内容;利用多媒体课件演示,可以随机重复,前后可以随意翻看的特点,便于突出重点、突破难点。实践表明,将传统教学的讲授加板书与计算机辅助教学手段相结合,丰富了教学手段,提高了教学效率,激发了学生学习的积极性和主动性,收到了良好的教学效果。

四、单片机原理及应用实践教学改革

(一)单片机原理及应用实训课中,多开发趣味实训项目

利用单片机编程可以实现许多电子电路,这是非常有趣的。例如,利用位操作指令可以实现各种门电路和组合逻辑电路;利用循环或定时器能实现软延时;利用定时器可以实现各种矩形脉冲发生器,这些都可以从示波器上观察到有趣的结果。这些实训项目可以激发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性和主动性。

(二)单片机原理及应用实训课中,引入模块化教学

把实践教学内容优化整合成若干个模块,每个模块中包含的知识点和技能又可分解到若干个实训题目中,例如灯光控制模块,包含了闪灯控制、排灯控制、转灯控制、流水灯控制、交通信号灯控制。每个模块的教学又可分成三个层次,对学生来说就是三个层面的学习,即模仿学习、举一反三和创新。就拿灯光控制模块来说,直接按照实训指导书上的程序进行实训就是模仿学习,在此基础上对指导书上的程序进行改编实现延时和灯光花样的变化是举一反三,最后编制一个全新的灯光控制程序实现创新设计。这样的学习符合学生的思维发展规律,使其发挥主观能动性及创造性思维,有效培养了学生的学习能力,综合运用知识解决实际问题的能力和创新能力。

五、小结

单片机原理及应用理论教学和实践教学手段和方法很多,这里从个人教学改革心得出发探讨了几个做法。在今后的教学改革中只要不断改进教学方法, 使用各种教学手段,激发学生的学习兴趣,注重学习能力的培养和综合运用知识解决实际问题的能力的培养,就能获得良好的教学效果。但要深入教学改革,还需要不断努力和探索。

参考文献:

[1]周绍平.单片机教学改革的实践与思考.扬州职业大学学报,2004,8(2):60~62

[2]廖平.单片机实验教学的改革.实验室研究与探索,2004(7):36~38

[3]陈 亮.单片机课程的教学改革.实验室研究与探索,2008(9):121~123

[4]徐海黎,刘明.单片机课程教学的改革.南通大学学报(教育科学版),2005(4):96~97

单片机原理论文范文5

[关键词] 改革必要性、单片机、项目教学、教考分离

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0引言

《单片机原理及应用》课程是一门理论与实践性均很强的学科,是工科电子类专业一门很重要的专业基础课,把汇编语言、微机接口、通信技术知识等综合在一起,属于技术性、工程性、实践性很强的一门课程[1]。该课程作为电子、通信、自动化等专业最重要的核心课程之一,它是“电子、通信、自动化”高素质复合技能型人才所需知识结构的载体,占据着相当重要的地位[2]。 然而,传统的单片机教学一般均以学科体系为出发点,注重课程本身的体系结构和前后的逻辑联系,但却忽略了“可学性”,致使学生学得吃力,老师教得辛苦,教学效果也不好[3]。为了适应新形势下职业教育的培养目标,近年来,我一直致力于改革传统的教学模式研究,本文就单片机的教学改革作了一定的探索与创新构思。

1《单片机原理与应用》课程教学现状

传统的单片机教学,以单片机的结构为主线,先讲单片机的硬件结构,接着是指令和软件编程,然后是单片机系统的扩展和各种器件的应用,最后再讲一些实例。学生对课程内容理解不深,感觉枯燥无味,从而产生厌学的心理,教学效果往往并不理想。实践教学主要采用验证性实验,学生通过VM,Keil uVision等仿真软件机械的输入抄袭来的程序,验证硬件上结果,其实践能力和创新能力都不可能得到有效的提高,也不能完成实践教学的最终目标。

2《单片机原理与应用》课程教学改革的具体措施

2.1教学内容的改革

教学内容的改革主要是在现有教材的基础上适当增加单片机软件开发平台Keil uVision的内容,同时对当前流行的单片机仿真软件Proteus也应该增加一定的介绍[4],这样做到学以致用,从而增强学生的学习兴趣。

汇编语言具有精简、高效及实时控制的特点,成为单片机开发的主要工具,但是汇编语言程序的代码可读性差、移植性不好,也是学生不能深入掌握单片机编程的重要原因[5] 。而Keil uVision开发平台由于支持C语言开发、提供良好的集成开发环境、支持的单片机厂商众多等因素得到了广泛应用,成为当前最流行的单片机应用系统开发工具[6]。与汇编相比,C语言在功能上、结构性、可维护性上有明显的优势,因而易学易用,从而大大的提高了工作效率和项目开发周期,它还能嵌入汇编,可以在关键的位置插入汇编程序,使程序达到接近于汇编的工作效率。

Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件),从原理图布图、代码调试到单片机与电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。

在课堂上,教师可以通过Protel软件绘制电路原理图,用Proteus软件绘制出仿真电路图,用WAVE软件或Keil软件输入程序并编译程序,然后对程序和电路进行仿真调试运行,这样学生在课堂上通过教师直观的演示就能掌握单片机应用电路的搭建,还熟悉了仿真软件的使用及程序的调试方法,加深了学生的印象。

2.2教学方法的改革

在我的实际工作经验中,我发现在讲解指令时,学生经常通过死记硬背的方式记住指令,但在实际运用中又发现自己背下来的指令成了乱码,不知道在什么时候用什么指令,还有一些学生能读懂程序的意思,但当自己写程序时就不知从何下手了,针对这种情况,教师可以通过“项目模块引导”的教学方式,在讲解项目的过程中引出指令的使用方法,这样学生可以在实践中学会蕴含其中的抽象理论,自主的构建学习内容。学习了指令后,教师应该就所学的指令给学生布置由易到难的程序编写任务,便于学生记忆也激发了他们学习单片机的兴趣,使学生在从知识到技术的转化过程中不断学习知识、巩固知识、应用知识,大大缩短了从学到用之间的距离。

在理论教学中,实行多媒体教学、网络教学和课堂教学相结合的教学模式,应用MCS—51仿真软件直接在课堂上对程序进行调试、演示与理论配套的相关器件(如芯片、数码管、按键等)等。基本的重要的概念反复强调,贯穿整个教学活动。在实践教学中,教师要对学生实验过程中的重点、难点、关键点、及学生操作过程中存在的问题进行实时点评。并要求学生在实验任务电路和程序的基础上,进行适当修改,培养其独立进行电路和程序的设计能力。课余时间要求学生对实验任务进行印制电路板设计制作,并将任务程序下载到单片机中,实现任务功能。

2.3改革考核方式培养创造性思维

目前,单片机课程的考核常常是平时成绩与考试成绩各占一定的百分比,实验成绩计入平时成绩,期终考试重点考核理论知识,通常采用闭卷笔试的形式。学生经常是在考试前两周死记硬背知识原理,考试结束后就忘得一干二净了。这种考核方式既不能很好地反映出单片机课程实践性强的特点,也很难考察学生的分析、应用和创新能力。因此,应采取与教学内容相适应的多样化的考核方式,通过增加实验考核的分量,以促进学生应用能力和创新能力的培养与提高。例如,我们首先对考核的方式方法进行了改革,考核包括三个方面,综合能力的考核,占总成绩的40%;实训过程的考核,占总成绩的40%;平时实验、作业、课堂表现的考核,占总成绩的20%。

综合能力的考核采用“闭卷考试”的形式,实行教考分离。试卷内容包括基本概念以及汇编指令和接口等知识的应用。实训过程的考核就是在实验室根据给定的实验项目现场调试结果,教师根据学生完成的准确性和熟练程度现场评分。通过这种方式不但可以了解学生理论知识的掌握程度,而且还考查了学生的动手实践能力。

3总结

本文针对传统单片机教学模式的不足,结合教学实践,提出了“单片机原理及应用”课程改革的一些思路和做法,教师只有不断调整教学内容,改进教学方法,丰富教学手段,才能有效的调动学生学习单片机的兴趣,才能培养出适应时展的高职生。

参考文献

[1]刘守义.单片机应用技术,西安电子科技大学出版社,2007

[2]杨金岩.郑应强,张振仁.8051单片机数据传输接口扩展技术与应用实例[M].北京:人民邮电出版社,2005.

[3]李秀忠.单片机应用技术.人民邮电出版社,2007

[4]张永枫.单片机原理与应用实训教程.西安电子科技大学出版社,2007

[5]董普松.Proteus在单片机系统设计中的应用[J].现代电子技术,2008,(14):153-154.

单片机原理论文范文6

关键词:单片机;教学改革;教学手段

单片机技术是现代电子工程领域一门迅速发展的技术,是当前社会较为流行和热门的技术之一,其发展极大地推动了电子工业的发展,无论在教育界还是在产业界,单片机技术的推广仍然是一个热点。社会对单片机技术硬件设计工程师的需求增长相当迅速,该课程的重要性也越来越明显。

在多年的教学中,学生普遍反映单片机太抽象、概念多、入门难、指令不易记等等。学生感到枯燥乏味,学习难度很大,教师的课堂教学效果也不够理想。为了改变目前教学现状,需要对单片机的教学进行改革,下面笔者结合多年的教学实践,就单片机教学谈几点看法和体会。

一、培养学生学习兴趣

在单片机课堂教学过程中,教师应注重理论与实际应用结合,运用案例教学,激发学生的学习兴趣。比如,在教学过程中,以一个完整的项目开发为案例,做一个红绿灯控制系统,一方面其趣味性增强了,另一方面又容易被学生接受,学生可以根据所学到的知识进行分析、反思、体验和感悟。当发现相通点时,就会很自然地模仿,进而起到举一反三的效果。给学生展示单片机广阔的应用前景,比如,多媒体教室使用的投影仪,甚至是学生最常用的pc机的键盘,里面也有一枚小小的单片机芯片在控制。抽象的教学内容与这些活生生的现实应用实例相结合,给学生一个看得到、听得见、摸得着的学习目标,大大提高了学生学习单片机的兴趣。

二、改革教学方式方法

1.优化教学内容。单片机课程信息量大,传统的教材一般是以单片机的结构和各模块的使用为核心进行编写的。这样的教材详细地解析了单片机的结构和各种功能,有利于学生全面掌握单片机的理论知识,但这样的教材对中职学生是不适合的。中职院校教材应当采用“模块化”教材,将教学内容改成一个个项目和模块,将整个理论体系进行有机的、覆盖性的分解后融入项目和模块的实现过程中;同时要向学生提出基本要求和提高要求,使得学生在完成基本的教学任务的同时拥有自主学习、自主创新的空间,方便学有余力的学生进一步提高自己。

2.采用诱导式教学。在教学过程中积极对学生进行引导,最大限度地调动和发挥学生在实验中的主体作用。对学生提出的问题不做正面的回答,而是围绕问题引导学生发现问题的关键,并自己动手独立解决问题。将传统的以教师和课堂教学为主的教学模式,逐步演变成基础实验以教师为主导,综合实验教师与学生并重,创新实验以学生为主的多种形式,使学生从“要我学”转变成“我要学”。鼓励学生结合实际自己立项,独立完成项目。

3.利用多媒体实验教学,建立虚拟实验室。充分运用现代信息技术手段辅助实验教学,结合实验项目的内容和教学大纲的要求,在教学过程中教师备课时可以精心设计讲解内容,制作生动形象的多媒体课件,将相应的实验原理、实验步骤、实验设备和仪器、实验所用到的芯片工作原理和外形通过多媒体技术设计制作出将文字、图形、图像、声音、视频、动画等集于一体的多媒体虚拟实验软件。将传统课堂教学中抽象难懂的概念具体化、形象化,单调枯燥的理论多样化、生动化,将重、难点知识内容形象逼真地展现在学生面前,产生动静结合的画面和智能性启发诱导功能,使学生身临其境,直接去感受、体验,便于学生进一步巩固课堂上所学的基础理论。

4.加强实践环节教学,培养学生工程素质和实践能力。单片机是一门实践性很强的课程,只有理论联系实际,加强实验教学和课程设计这两个实践环节,才可能真正地掌握单片机技术。为了提高学生的设计能力和创新能力,引入课程设计环节。通过课程设计的实战演练,学生学会了综合运用所学知识进行单片机应用系统开发的方法,既充分锻炼了学生的实践能力,又培养了学生的工程素质和创新意识。

总之,单片机技术教学是灵活多样的,教学方法也是非常之多,但是必须突出“三重”原则:重基础、重能力、重应用。只有不断改进教学方法,丰富教学手段,加强实践能力的培养,注重理论联系实际,才能激发学生的学习兴趣,取得较好的教学效果。我们应该不断加大教学探索和改革力度,努力为社会培养出大批具有工程素质和创新能力的单片机应用型人才。

参考文献:

[1]姜大源.单片机技术[M].北京:高等教育出版社,2005.

[2]宋彩利,孙友仓,吴宏岐.单片机原理与C51编程[M].西安:西安交通大

单片机原理论文范文7

关键词:理论教学 实验演示 考核方式

1.引言

《单片机原理与应用》课程是一门工科专业学生必修的实践性强的技术课程,有几个主要的任务:首先,让学生掌握单片机的基本原理与应用,了解单片机的内部结构、硬件部分的工作原理及使用方法和单片机应用系统的组成原理,其次是掌握单片机的编程语言和编程方法以及软件开发技术和单片机系统常用接口、扩展电路及其C语言应用程序设计,最后使学生较为熟练地掌握一种类型单片机产品的应用开发技术,从而有能力进一步对其它单片机产品的应用系统从事研制和开发工作。现行的单片机教学模式主要采用理论和实验分开的教学模式,这种教学模式体现出以下几个特点:第一,理论课时所占总课时的比例非常大,通常情况下,实验课时与理论课时的比例低于1:3, 而且以验证性实验居多,造成设计性、综合性试验更少,学生要在这么短的时间内完成单片机的实验课程和提高他们的动手能力,是一项非常艰巨的任务;第二,理论教学和实验教学分开授课,实验课单独设置。教师一般先进行理论教学,实验课一般被安排在理论课结束一段时间后才进行,这种传统的教学方式,学生一般处于被动的学习状态,学生在教师的指导下,按实验书上的统一的步骤进行,最后得到大致相同的实验结论,而很少能达到通过做试验加深对抽象理论知识深入、透彻理解的目的,因此这种教学模式在一定程度上制约了实验课程的作用;第三,理论教学内容和实验室的设备陈旧,对学生以后从事的电子研发工作作用有限。很多高校的单片机教师还是采用十几年前出版的教材,实验室的设备也是现在市场上很难再找到的单片机型号和一些设备,目前电子产品每几年就会更新换代一次,过于陈旧的实验设备不利于学生的学习;第四,实验评价程序不完善,没有起到提升学生综合实践能力(包括设计思维、操作能力、处理方法、技能应用等)的目的[1]。

2.教学改革思路

随着《单片机原理与应用》课程教学改革的不断发展和完善,努力提高学生的动手能力是现在教学改革的重要任务。探讨如何使理论教学更加贴近、更加面向实践应用,找出“理论与实践交融的教学方法和手段,合理、有机、有序地安排理论教学和实践教学内容,用最少的教学时数达到最佳的教学效果,实现理论教学和实践教学相互补充、相互促进、共同提高的教学目的[2]已成广大高校教师的共识。

笔者通过几年的单片机教学实践积累,发现教师如能在教学过程中处理好理论教学和实验环节,尝试在理论教学的过程中,通过一边讲解理论知识,同时通过课堂实验演示理论知识,这种打破理论教学和实验教学分离的方式,将两者有机结合,可有效激发学生的学习兴趣和提高学生的学习热情,能够有效的提高教学效果。同时对单片机实验教学的内容和考核方法也提出了一系列改革的思路和意见。

⑴要实现理论与实践合理、有机的交融的教学方法和手段,需要在理论课程讲授的同时,配合相应的现场实验演示

对于《单片机原理与应用》这门课程,将理论课程讲授和现场实验演示相配合是完全可以实现的。首先,现在高校的教室,基本都配备了多媒体,只要配备了电脑,就可以进行现场编程,单片机的现场实验演示就可以实现;其次,现在的单片机实验板便于携带,不管是教师自己制作的单片机实验板和仿真板,还是在市场上购买的单片机实验板和仿真板,体积和重量都很小,便于教师上课时携带。基于上面提到的两点,要实现理论课程讲授和现场实验演示相配合这种教学模式完全可以在我们广大高校的教学中实现的。

要实现理论课程讲授和现场实验演示相配合的教学模式,除了上面提到的硬件条件,还需要做到以下两点:首先,我们对传统的教学内容要进行一些改变,像复杂难懂的单片机的汇编语言和相应的指令集,不应花大量课时介绍,这些汇编语言和指令集在现在的工程编程中,越来越少用到,而相对而言,C语言已成为当前举世公认的高效简洁而又贴近硬件的编程语言,由于C语言功能强大、便于模块化开发、所带库函数非常丰富、编写的程序易于移植,因此,它成为单片机应用系统开发最快速高效的程序设计语言。仅具有C语言基础知识但不熟悉单片机指令系统的读者也能很快掌握单片机C语言程序设计技术,C语言再在单片机应用系统设计上的效率优势已经远远高于汇编、BASIC等开发语言[3]。C语言已成为专业化单片机上的实用高级语言,用C语言编写的软件,可以大大缩短开发周期,且明显地增加软件的可读性,便于改进和扩充,从而研制出规模更大、性能更完善的系统。要改变传统的单片机教学,就需要联系工程实际中的发展,作出相应的改革,把单片机的教学重点放在具体的每个实验中,让学生从实验中理解理论知识。其次,在讲授某些理论性、概念性很强的内容时,可以同步通过实验演示来加强学生对其知识的体会和理解,这样就能收到事半功倍的效果。比如教师在讲授数码管动态显示和静态显示的内容时,教师可以先给学生讲解数码管能显示不同字符的原理,然后通过同学们共同讨论如何编程实现单片机数码管动态显示和静态显示,然后通过课堂编程,现场把程序下载到单片机中演示,然后再根据数码管的现象对程序做出相应的修改,直到数码管能够正确动态和静态显示我们要显示的字符为止,教师跟学生共同讨论每一次根据数码管显示的效果修改程序的原理,通过在这种讨论式的学习方法中,让学生参与到实际的单片机编程和应用中,从而激发学生的学习热情和兴趣,最终达到提高教学效率的目的。

笔者在课堂理论教学过程中就做过这样的教学尝试,获得了比较满意的教学效果。图1就是数码管动态显示图。图2就是数码管静态显示图。

通过现场编程和实验演示,可以消除学生的很多疑问,这对学生深入的、透彻的掌握单片机如何控制数码管动、静态显示是非常有用的。至此,理论课程和现场实验演示相结合的优点也就显露出来,首先,它能够很好的帮助学生理解理论知识,使理论和实验能够有机的联系起来,能够更深入的理解理论知识,其次它更能提高学生动手能力和程序分析能力,这对学生后续的科研和工作都很有利。

⑵单片机实验教学内容的改革

在《单片机原理与应用》实验课程的讲授过程中,改变以往过多的传统过时的验证性实验,建立一个递进系统的实验教学模式,它包括基础实验、设计实验、综合设计性实验、设计研究性实验[1]。在此基础上,加入现在工程经常用到的应用模块实验,鼓励学生自己动手制作相应的电路模块,鼓励同学以每年的电子大赛为平台,提高学生的电路制作和分析的综合实践能力。

(3)完善考核方法

对传统的闭卷考核方式,进行配套改革。如结合实际实行闭卷和自己制作单片机应用系统相结合的形式。闭卷考试注重理论知识、基本概念、基本定理的考核;自拟制作的单片机应用系统则是规定学生在一定时间内,设计完成一个单片机应用系统,能够完成特定的功能,最后学生提交作品,并作出相应的演示,老师根据学生的作品进行提问,最后根据学生的回答和作品的完成程度和难度打分,这样就能比较全面的衡量学生所掌握的单片机理论知识和实际的动手能力。

3.结语

对于《单片机原理与应用》这门课程的特点,教师需要把理论讲授和实验演示有机相结合起来,从而解决理论课程枯燥乏味的难题,让学生参与课堂的讨论和学习,从而提高学生学习的热情和兴趣,最终达到提高教学效果的目的。同时,对《单片机原理与应用》实验课程的内容和考核方法,也作了一些探讨,尝试建立一个递进式的实验教学系统模式,鼓励学生多动手,以自拟制作的单片机应用系统作为考核的一个方面,督促学生提高自身的综合实践动手能力。

参考文献:

[1]徐莹隽.基于开放教学模式的数字逻辑电路实验教学改革[J].电气电子教学学报,2006(6).

单片机原理论文范文8

【关键词】单片机 教学改革 卓越工程师

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)09-0217-01

为进一步贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010―2020年)》,2010年6月23日,教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”,目的是在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。2010年,教育部启动实施了卓越工程师教育培养计划(简称“卓越计划”),清华大学等61所高校被教育部批准为第一批实施高校。2011年,教育部又出台了《教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见》,并批准了133所高校为第二批实施高校。我校电子信息等五个专业获批试点。 单片机原理是电子信息专业中非常重要的一门专业课。本文主要以电子信息工程专业为例,结合卓越计划实施五年来的实践经验来探讨如何更好进行单片机原理技术教学改革。

一、改革单片机教育教学理念,适应“卓越工程师计划”

高等工程教育要强化主动服务国家战略需求、主动服务行业企业需求的意识,确立以德为先、能力为重、全面发展的人才培养观念,创新高校与行业企业联合培养人才的机制,改革工程教育人才培养模式,提升学生的工程实践能力、创新能力和国际竞争力,构建布局合理、结构优化、类型多样、主动适应经济社会发展需要的、具有中国特色的社会主义现代高等工程教育体系,加快我国向工程教育强国迈进。

二、单片机教育教学现状

《单片机原理》综合了硬件电路设计和软件编程等技术。学生在学习本课程的时候,一方面巩固掌握了前续基础课程,如《电路》、《模拟电路技术》、《数字电路技术》和《计算机基础》等;另一方面,学会单片机系统设计的思路和方法,为今后从事相关工作打下基础;此外,以 MCS-51 为基础的单片机课程也为今后的ARM、DSP 学习等奠定基础。单片机技术日新月异,而大部分高校的单片机课程教学模式却一直延续至今,没有针对技术发展、社会需求做出相应调整。单片机的传统教学方式多以课堂原理讲解为主,结合少量硬件实验,这种模式存在的问题较多。传统教学过程中未引入工程实践设计,导致学生动手能力普遍较差。由以上单片机课程的教学现状,我们可以看出,单片机课程改革势在必行,必须改革教学模式,才能适应工程教育的目的,培养学生的实践能力。

三、卓越工程师背景下应用型工科院校单片机教学改革目标

探索工程人才教育培养新机制,树立“面向工业界、面向未来、面向世界”的工程教育理念,实现“卓越工程师”培养要求;彰显单片机技术的应用特色,单片机具有突出的控制性能和优秀的嵌入品质,广泛应用于智能仪器仪表、机电一体化产品、家用电器、交通与航空航天等方面;建立单片机的工程教育体系结构,以单片机基本原理为基础,设计开发及整合相关的硬件资源和软件资源,以及相关的教师资源;能够适应行业对单片机技术的课程要求,将单片机理论和实践结合,进行设计原理图、软件仿真、印刷版制作、元器件焊接、调试、安装等;提高学生在单片机技术应用上的创新能力,学生利用单片机在很多未应用领域和设计方法上不断尝试和创新;建立多层次、模块化、开放型、综合性的单片机工程训练教学新模式,充分利用单片机开发仿真软件、多媒体技术、远程教育技术、网络在线培训、单片机实验设备、大学生创新实验室、部级、省级各类电子竞赛来提高单片机的教学新模式。

四、卓越工程师背景下应用型工科院校单片机教学改革措施

1.强调理论实践并重:采用增加实验课时,减少理论课时。

2.理论教学采用模块化及层次化教学组织:硬件结构、软件程序、外部扩展和应用实例等四大模块,每个内容模块中又划分有不同的知识层次子模块。

3.改革实验教学内容,增加学生实验动手机会:减少集成式设备,采用可重组、可跳线方式的实验设备。

4.教学方法改革:启发式、讨论式、研发式等教学方法的采用和探索。

5.以工程项目为导向,巩固和加强单片机技术体系,循序渐进地学习和掌握单片机及嵌入式系统设计的过程,在实践过程中培养他们的创新和创造能力,建立单片机课程的工程教育体系结构。

6.以单片机基本原理为基础,设计开发及整合相关的硬件资源和软件资源项目化教学内容,并利用Proteus仿真软件教学,结合多个教学重点构成的微课群,用于学生课后反复,随时学习。

7.根据学生的认知过程,建立多层次、模块化、开放型、综合性的单片机工程训练教学新模式。

8.改革课程考核方式。

五、应用型工科院校单片机教学发展趋势

应用型本科院校将以“卓越计划”为指导思想,培养面向生产、建设和管理第一线,能够灵活应用所学知识解决实际问题,既有较厚实的理论基础和人文素质,又有较强的实践能力和创新精神;在单片机教学上不断改革单片机的教学内容,教学手段,教学方法,充分利用现代教育教学技术,实现开放、协同、创新、团结合作、工程的教育的模式。

参考文献:

[1]林健.“卓越工程师教育培养计划”通用标准诠释[J].高等工程教育研究,2014

[2]王倩.基于IEET工程认证的《电力电子技术》教学改革的研究与探索[J].科技资讯,2016

[3]赵宁.信息专业卓越工程人才培养模式改革之思考[J]. 高等工程教育研究,2014

[4]胡珏,柴国钟,潘柏松.“卓越工程师”计划下人才培养的现状与对策研究――以浙江工业大学机械工程学院为例[J].高教与经济,2012

[5]楼然苗,王世来. 单片机实践教学改革与应用型人才培养[J]. 中国大学教学,2009

[6]陈以一 .协同性、开放式、立体化的卓越工程师教育培养体系的构建[J]. 高等工程教育研究,2013

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单片机原理论文范文9

【关键词】高职高专院校 单片机 教学改革实践

前言

单片机教学改革与实践是为了更好的使学生将所学到的单片机理论知识转化为适应社会发展潮流和就业需要的实际能力的一种教学活动。如今,就业市场就是教学活动的指挥棒。就业市场欢迎的是“既懂理论,又懂实践,有一定的研发经验,并开发过一定项目或产品的实用型人才”。因此,我们的教学活动就要围绕加强学生实用能力的方向“转”,围绕着它“钻”。对于专门培养高等职业技术类人才的高职高专院校来讲,更需要重视实践教学,并将它落到实处。

1 改变传统的教学思路,培养学生学习单片机课程的兴趣

传统的教学思路是按教材编写的顺序,先后讲单片机硬件基础知识,指令系统和汇编语言程序的编制,讲接口技术及应用实例。学生往往只能在课程结束前学到单片机的实际运用系统。由于学生学习目标不明确,感到学习内容枯燥乏味,所以兴趣不大。为提高学生的学习兴趣,在课程学习的开始,给学生展示单片机的应用的具体产品,如电子钟、电子密码锁等,使他们体会到单片机技术的实用性,从而激发他们学习的兴趣和求知欲。在讲解单片机接口时,以单片机接口应用系统为主线,进行启发式教学。根据知识的内在联系,先简单后复杂,将各知识点的学习划分到各个应用模块或实例中,采取提出问题、解决问题的启发式的教学,达到事半功倍的效果。比如,可利用电子密码锁这一简单实例来提出数据如何由键盘输入,又如何进行显示的问题,然后再讲解键盘接口和LED显示的知识。这样在教师的引导下,学生就能有针对性地学习,主动探索知识,从而提高了学生的学习兴趣,培养了学生的创新思维能力。

2 教学改革的几点建议

2.1单片机课程教学理念的转变

培养应用型人才的高职学院,生源质量与本科院校有一定的差距,采用传统的方式对单片机课程进行教学,不根据课程特点与学生特点。只注重老师讲,学生做,在教学实践中是行不通的。在教学过程教师应和学生建立良好的互信关系,这样才能使学生逐步形成学习兴趣,配合教师,继而主动学习。首先,确立以学生为中心的实践教学理念,突出“能力为本”的思想,打破“学科为本”的模式。教师作为主体,体现教学的主导性;学生作为主体,体现学习过程中的主动性。大量的时间留给学生去自主探索,去相互协作学习,教师的作用是告诉学生学什么,怎么学,并帮助学生解决通过努力解决不了的问题。其次,确立以实践为重点的理念。改变传统教育理念,评价学生不再单一地看考试成绩,更主要的是要看学生运用知识解决问题的能力。

2.2单片机实验课中,引入案例教学

在单片机实验课教学中,运用案例教学,可以大大缩短理论与实践的差距,提高学生解决实际问题的能力。很多学生都会有这样的感觉,在上理论课时学到很多关于单片机课程的理论和知识,在单片机实践时不知道如何使用,从何入手。究其原因,就是没有理论与实际相结合的问题,而运用案例进行单片机的实验课教学,让学生有机会接触与实际应用相近的案例,能有效地缩短学生学习时间。比如,在教学过程中,以一个完整的项目开发为案例,做个红绿灯控制系统,一方面其趣味性增强了,另一方面又容易被学生接受,学生可以根据所学到的东西,进行分析、反思、体验和感悟。当与其共鸣时,就会很自然的模仿,进而做到举一反三的效果。

2.3单片机课程教学中学科梯队和师资的知识储备

高职高专院校主要培养技术应用型人才,在专业理论课程的教学中遵循“适度、够用”的原则,但教师不能因此而放松对理论知识的学习和探究,教师如果没有较高的理论修养,在教学中就很难深入浅出,就无法领会到新工艺中的技术性要求,最终导致高级技术应用型人才培养的目标难以实现。高职高专院校由于在培养目标、学生素质等方面的特殊性,教学活动有别于中专学校,也有别于学术型和研究型的高等院校,对教师的教学能力提出挑战。要有完备的师资队伍,就可以对学生开展梯队教育,起到事半功倍的效果。高职高专院校应加大对实验教学的改革,从软件、硬件环境、实验内容入手,多引进些趣味性强,能与以后走上工作岗位相关的研发性实验,并完善实验教材、教程的编写。

2.4单片机实验课教学模式转变

单片机实验课教学作为单片机技术学习的一个重要环节,学生对其学习、掌握的好坏程度直接影响到学生的学习兴趣和最终的学习效果。在传统的教学中,对于实践性环节的教学,通常是老师先布置实验任务,学生课后准备,到上实验课时,在实验老师的指导下完成。理论教学与实践教学的脱节,学生不能按要求做好上实验课的课前准备工作,实验通常是在实验老师给出源程序,给出硬件连线图的情况下完成的,其效果可想而知。针对这种情况,教师应该引导学生化被动学习为主动学习。

传统实践教学中,老师在黑板上讲,学生在下面听。针对这种情况,单片机教学可以采用CAI课件形式,图文并茂,让学生在按照CAI课件一步一步进行实践操作。

3 加强实践环节教学,培养学生工程素质和实践能力

单片机是一门实践性很强的课程,只有理论联系实际,加强实验教学和课程设计这两个实践环节,才可能真正地掌握单片机技术。为了提高学生的设计能力和创新能力,引入课程设计环节。课程设计可集中3-4个星期的集中时间进行。给学生提供难度适合的课题,学生可根据自己的能力和爱好选取,在教师的指导下,完成从收集资料、立项、方案论证到软硬件设计与调试、PCB设计、结构设计、安装调试等开发设计的全过程。通过课程设计的实战演练,学生学会了综合运用所学知识进行单片机应用系统开发的方法,既充分锻炼了学生的实践能力又培养了学生的工程素质和创新意识。

4 小结

单片机技术实践教学是灵活多样的,教学方法也是非常之多。本文讲了几点个人在教学中的心得与观点,笔者认为只要不断改进教学方法、丰富教学手段,加强实践能力的培养,注重理论联系实际,就能激发学生的学习兴趣,取得较好的教学效果。但是如何将教学改革进行得更加深入系统,为社会培养出大批具有工程素质和创新能力的单片机应用型人才,还需要我们教师共同努力,不断探索。

参考文献

[1]张敏,张倩苇.案例教学在教师教育技术培训中的应用[J].中国远程教育,2003,(21).

[2]郑晓梅,施兰芳.高职院校“校本师资培训”三题[J].继续教育,2003,(6).

[3]张玉均.基于Proteus的单片机实践教学研究与探讨[J].太原城市职业技术学院学报,2007,(76):117-118.