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摘 要:随着社会经济的快速发展,我国各个行业都在进行着积极的创新与改革,在汽车电子、智能仪器、家用电器、工业控制仪表等行业领域中,单片机得到了愈发广泛的应用,单片机具有多项优势特征,包括价格低、体积小、使用灵活度较强、面向控制等,受到工程技术人员越来越多的关注。高校中单片机教学作为一门重要的专业课程,同时也是学生未来在电子行业或电子类公司中就职的最基本技能,需要教师进行创新实践改革,强化单片机的教学效果。本文对单片机实践教学存在的问题进行了探讨,提出了高校单片机教学实训改革与实践路径分析。
关键词:高校;单片机;改革;实践;教学
前言:
在高校单片机的教学过程中,离不开实践性的教学环节,实践探索是培养应用型人才的重要内容,也是培养创新型人才的重要手段。单片机教学正在探索全新的实践教学路径,进行全面的教学实训改革,致力于培养和提高学生的创新能力和综合素质。作为单片机技术课程的教师,应对单片机实践教学的内容和模式进行革新,将学生的动手操作积极性充分调动起来,强化学生实际的解决问题的能力,围绕应用型人才培养的目标,革新单片机教学课堂,提高学生的实践能力。
一、单片机实践教学存在的问题
(一)实践教学的内容过于陈旧
单片机实践教学中,关于单片机实验的教学内容过于陈旧,通常是根据理论知识的需要来设计实验内容,教学实践缺少新颖的设计性,偏重于软件设计。通常是将软件学习类的实验作为实践项目,拓展出外部接口、串行通信、定时器、计数器等实践的内容,对软件部分的编写过度重视,忽视了设计硬件部分的实践操作。另外,在一些高校的单片机教学中,有部分教师仍旧采取纯汇编语言进行单片机教学,脱离了C语言进行单片机开发,与社会发展需求和教育趋势不符[1]。
(二)实验设备落后、老化
目前高校中的单片机实践教学通常是利用实验箱做实验,采用中小规模集成电路等元器件搭接起单片机实验箱,学生对于实验箱的位置、资源、使用方法不够熟悉,其中又涉及到大量的连线,存在严重的元器件消耗情况,插拔各种元器件过于频繁,很容易损坏电路。高校对单片机教学的资金投入不足,使单片机实验教学中存在严重的设备老化问题,更新缓慢,单片机的维修和维护不及时。学生无法充分发挥自由设计和创造性实验的才能、设计一些综合性较强的实验,降低了单片机实践学习的质量和效率[2]。
二、高校单片机教学实训改革与实践路径分析
(一)改革高校单片机的教学方法
在高校单片机教学中,为了实现教学实训改革,探索创新性的实践路径,首先需要教师对单片机教学的方法进行改革创新,可采用任务驱动式教学法,致力于培养和提高学生分析问题、解决问题的能力,强化学生单片机应用系统开发、调试的技能。例如,在课程“并行口”的讲解过程中,给学生布置项目任务,让学生完成8位LED流水灯小项目,在任务驱动下,学生了解和掌握P0口的结构,强化循環指令、驱动LED灯点亮方法等基本知识。完成了上述任务后,继续提出新的任务,让学生将原有的亮点流动更改为暗点流动,逐步加大布置任务的难度,要求学生变换流动花样和流动方向。学生在不断的尝试和探索中,提高了主动学习的能力,养成主动探索、解决问题的学习习惯,灵活掌握相关指令[3]。
(二)采用“教、学、做”一体化的教学模式
创新高校单片机教学的模式,配合任务驱动教学法,培养和提高学生实际工作的能力。应用“教、学、做”一体化的课程组织教学模式,让学生亲自动手参与到完成任务的过程实践中来,深入了解和掌握单片机的内部结构和编程技巧,提高单片机的教学效果。借助现代化信息教学技术和实践实训条件,在课程开始之前给学生准备相关的实训用户板零件,由学生亲自安装实训用户板,将课堂教学通过任务项目的实施转到实验室。根据单片机功能模块的应用、实际工程中存在的问题,讲解项目任务的要求和背景知识,对相关程序进行分析,提出解决方案,在此基础上让学生完成任务项目,按照编译、程序、调试、下载、运行等要求,加深对单片机开发过程的掌握。学生对于这一任务的兴趣较浓厚,有效激发了学生的学习积极性,接下来教师再对任务的要求进行更改,让学生完成新的任务要求,自己修改程序,反复进行实践的过程中,学生的实际工作能力得到强化,积累下了单片机应用系统开发的经验。
(三)开发实训用户板和应用proteus仿真软件
高校单片机教学具有非常强的实践性,学生需要在大量的编程运行、反复调试中才能够熟悉和掌握芯片内部的每一个功能单元。为了实现单片机教学的实践创新,教师可设计单片机开发实训用户板,其中包括键盘、语音、显示、I2C总线、E2PROM等多个模块,满足学生的学习和实践需求。向学生发放板子和所需要的元器件后,让学生根据配套的电路原理图,经过详细的对照,焊接好实训板,在焊接的过程中加深对实验板和元器件的了解和掌握。根据实际的课程进展,同步实训板的使用,实现边讲边练的教学模式,提高课堂的生动性。引入proteus仿真软件建培养起学生直观的仿真思想,软件中有国际通用的电子元器件库和虚拟仪器,可以进行仿真测试和设计电路原理图,并且对软件运行后的变化和电路的工作状态进行观察,拓展单片机学习的空间,强化学习效果[4]。
结论:
综上所述,高校单片机课程实践的教学改革,是新时期背景下必然的教育发展趋势,教师要将学生作为课堂教学的主体,激发学生的学习积极性,全面提高学生各方面的能力,包括硬件设计、调适能力、软件编程等方面。对单片机课程进行创新改革,设计多种教学实践活动,创新高校单片机教学的模式,将新技术、新应用引入到单片机课堂教学实践中,促进学生学习能力的提升,强化单片机技术水平,全面提高学生的综合素养。
参考文献:
[1]马春燕,郑剑海,等.基于“口袋机”的“单片机原理与接口技术”课程开放式教学探索[J].实验技术与管理,2020(04):16-19+27[2020-04-20].2020.04.005.
[2]黄大勇,郭建昌,等.单片机技术实践教学模式的探索与改革[J].当代教育实践与教学研究,2020(07):198-199.
[3]曹伟青,张艳荣.单片机实验教学过程中自主学习的探索[J].中国现代教育装备,2020(03):90-92.
[4]雷福宝,孟腊梅,等.在线仿真与实操相结合的单片机教学研究[J].科技风,2020(05):39-40.
关键词:高校;单片机;改革;实践;教学
前言:
在高校单片机的教学过程中,离不开实践性的教学环节,实践探索是培养应用型人才的重要内容,也是培养创新型人才的重要手段。单片机教学正在探索全新的实践教学路径,进行全面的教学实训改革,致力于培养和提高学生的创新能力和综合素质。作为单片机技术课程的教师,应对单片机实践教学的内容和模式进行革新,将学生的动手操作积极性充分调动起来,强化学生实际的解决问题的能力,围绕应用型人才培养的目标,革新单片机教学课堂,提高学生的实践能力。
一、单片机实践教学存在的问题
(一)实践教学的内容过于陈旧
单片机实践教学中,关于单片机实验的教学内容过于陈旧,通常是根据理论知识的需要来设计实验内容,教学实践缺少新颖的设计性,偏重于软件设计。通常是将软件学习类的实验作为实践项目,拓展出外部接口、串行通信、定时器、计数器等实践的内容,对软件部分的编写过度重视,忽视了设计硬件部分的实践操作。另外,在一些高校的单片机教学中,有部分教师仍旧采取纯汇编语言进行单片机教学,脱离了C语言进行单片机开发,与社会发展需求和教育趋势不符[1]。
(二)实验设备落后、老化
目前高校中的单片机实践教学通常是利用实验箱做实验,采用中小规模集成电路等元器件搭接起单片机实验箱,学生对于实验箱的位置、资源、使用方法不够熟悉,其中又涉及到大量的连线,存在严重的元器件消耗情况,插拔各种元器件过于频繁,很容易损坏电路。高校对单片机教学的资金投入不足,使单片机实验教学中存在严重的设备老化问题,更新缓慢,单片机的维修和维护不及时。学生无法充分发挥自由设计和创造性实验的才能、设计一些综合性较强的实验,降低了单片机实践学习的质量和效率[2]。
二、高校单片机教学实训改革与实践路径分析
(一)改革高校单片机的教学方法
在高校单片机教学中,为了实现教学实训改革,探索创新性的实践路径,首先需要教师对单片机教学的方法进行改革创新,可采用任务驱动式教学法,致力于培养和提高学生分析问题、解决问题的能力,强化学生单片机应用系统开发、调试的技能。例如,在课程“并行口”的讲解过程中,给学生布置项目任务,让学生完成8位LED流水灯小项目,在任务驱动下,学生了解和掌握P0口的结构,强化循環指令、驱动LED灯点亮方法等基本知识。完成了上述任务后,继续提出新的任务,让学生将原有的亮点流动更改为暗点流动,逐步加大布置任务的难度,要求学生变换流动花样和流动方向。学生在不断的尝试和探索中,提高了主动学习的能力,养成主动探索、解决问题的学习习惯,灵活掌握相关指令[3]。
(二)采用“教、学、做”一体化的教学模式
创新高校单片机教学的模式,配合任务驱动教学法,培养和提高学生实际工作的能力。应用“教、学、做”一体化的课程组织教学模式,让学生亲自动手参与到完成任务的过程实践中来,深入了解和掌握单片机的内部结构和编程技巧,提高单片机的教学效果。借助现代化信息教学技术和实践实训条件,在课程开始之前给学生准备相关的实训用户板零件,由学生亲自安装实训用户板,将课堂教学通过任务项目的实施转到实验室。根据单片机功能模块的应用、实际工程中存在的问题,讲解项目任务的要求和背景知识,对相关程序进行分析,提出解决方案,在此基础上让学生完成任务项目,按照编译、程序、调试、下载、运行等要求,加深对单片机开发过程的掌握。学生对于这一任务的兴趣较浓厚,有效激发了学生的学习积极性,接下来教师再对任务的要求进行更改,让学生完成新的任务要求,自己修改程序,反复进行实践的过程中,学生的实际工作能力得到强化,积累下了单片机应用系统开发的经验。
(三)开发实训用户板和应用proteus仿真软件
高校单片机教学具有非常强的实践性,学生需要在大量的编程运行、反复调试中才能够熟悉和掌握芯片内部的每一个功能单元。为了实现单片机教学的实践创新,教师可设计单片机开发实训用户板,其中包括键盘、语音、显示、I2C总线、E2PROM等多个模块,满足学生的学习和实践需求。向学生发放板子和所需要的元器件后,让学生根据配套的电路原理图,经过详细的对照,焊接好实训板,在焊接的过程中加深对实验板和元器件的了解和掌握。根据实际的课程进展,同步实训板的使用,实现边讲边练的教学模式,提高课堂的生动性。引入proteus仿真软件建培养起学生直观的仿真思想,软件中有国际通用的电子元器件库和虚拟仪器,可以进行仿真测试和设计电路原理图,并且对软件运行后的变化和电路的工作状态进行观察,拓展单片机学习的空间,强化学习效果[4]。
结论:
综上所述,高校单片机课程实践的教学改革,是新时期背景下必然的教育发展趋势,教师要将学生作为课堂教学的主体,激发学生的学习积极性,全面提高学生各方面的能力,包括硬件设计、调适能力、软件编程等方面。对单片机课程进行创新改革,设计多种教学实践活动,创新高校单片机教学的模式,将新技术、新应用引入到单片机课堂教学实践中,促进学生学习能力的提升,强化单片机技术水平,全面提高学生的综合素养。
参考文献:
[1]马春燕,郑剑海,等.基于“口袋机”的“单片机原理与接口技术”课程开放式教学探索[J].实验技术与管理,2020(04):16-19+27[2020-04-20].2020.04.005.
[2]黄大勇,郭建昌,等.单片机技术实践教学模式的探索与改革[J].当代教育实践与教学研究,2020(07):198-199.
[3]曹伟青,张艳荣.单片机实验教学过程中自主学习的探索[J].中国现代教育装备,2020(03):90-92.
[4]雷福宝,孟腊梅,等.在线仿真与实操相结合的单片机教学研究[J].科技风,2020(05):39-40.