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摘要:《单片机原理及应用》是一门软硬件相结合的课程,它的实践性和应用性都很强。本文针对应用型本科院校学生在单片机实验教学中普遍存在的一些问题进行分析。并提出了新的教学改革方案。其目的在于激发学生学习的积极性,提高学生的创新能力和综合素质。
关键词:单片机实验;应用型本科;教学改革;创新能力
应用型本科院校重点在于培养应用型人才,培养学生的实践能力和应用能力。单片机课程作为典型代表,成为现代生活中重要的智能化工具。现在我们身边的各行各业都离不开单片机,它的使用率和普及率远远超过了其他类型的计算机。因此《单片机原理及应用》课程也在高校的电子类、计算机类、电气类、机械类、通信类等专业的教学计划中占有特殊的地位。
一、单片机实验课现状分析
单片机原理及应用是一门硬件和相结合的课程,针对许多应用型本科院校在单片机实验教学中存在的一些问题,作如下总结:
1、实践环节过于死板,因而忽视了应用能力培养。
传统的实验教学形式较单一、方法呆板,实验课一直以老师为中心。而且现在许多高校单片机实验教学都是用实验箱进行教学,采用这种设备进行授课老师和学生操作都比较方便。但是实验箱的总体结构是固定的,实验过程中往往让学生按照实验指导书给出步骤进行的简单连线操作,然后下载程序。因此学生在实践环节遇到的问题,全都变成了软件编程的问题,使做实验变成生搬硬套的完成任务。这种教学方法不利于培养学生的动手能力、创新能力和综合运用知识的能力,也不能进一步激发学生的学习兴趣和主观能动性,为了适应当今社会对单片机行业人才的需求,必须对单片机实验教学进行改革。
2课程设置不合理
(1)、单片机实验教学主要用C语言编写程序,但是C语言开课较早与单片机教学存在脱节的现象,导致学生不能把二者更有效的结合起来。
(2)、某些专业把单片机课程和数字电路、微机原理等基础课程同步教学,甚至提前,这会导致学生没有一个较好的理论基础,使学生学习非常吃力。
(3)、由于通识课程的增加削减专业课程的学时数量。某些专业实验学时数量仅有8个学时,导致学生的实践机会减少,无法将理论和实践相结合。使学生在实验教学环节收获甚少,导致结课后学生几乎一无所获。
二、单片机实验教学的改革与探索
针对我校单片机教学存在的各种问题,必须对实验教学内容进行改革。首先在编写实验指导书时,要精选实验内容,实验内容难度成梯度增加。根据单片机课程的特点,将实验教学内容分为基础实验、I/O端口实验、中断实验以及综合设计实验四个部分。
基础实验主要是针对硬件的认知、指令系统实验和汇编语言程序设计实验。考虑到学生已学习了一些相关的理论课程,掌握了一定的软硬知识以及编程方法,基于学时的限制,这部分的内容可让学生利用课外时间自行完成。
I/O端口实验作为实验教学的重点在课堂进。包括硬件连接与软件编程两部分。学生在进行实验时,先要根据实验任务完成硬件设计、电路搭建,然后编写程序,最后进行调试。
中断实验包括外部中断实验、中断扩展实验以及定时器实验,中断实验在很多程序设计中都是必不可少的一部分,是实验教学的重点为完成综合实验打下基础。
综合实验是对所有实验的一个总结,在完成该实验时,老师只给出功能要求和原理性说明,学生必须根据实验要求,独立完成软硬件设计和调试。这样学生可以更好的了解单片机系统开发的整个过程,既可以锻炼他们的动手能力和创新精神,又可以激发学生的主观能动性和创造性。
三、改进实验教学方法
1、要求学生进行实验预习.
由于上课时间有限,鼓励学生自学Proteus和Keil仿真软件,每次实验课后布置下一次实验任务,让学生自己预习通过仿真软件进行仿真,观察实验现象,对出现的问题进行记录。
在完成实验时就能做到心中有数,实验操作的过程也比较容易实现,还能提出一些问题与教师探讨。
2、调动学生学习主动性
编写程序时让学生养成模块化书写的习惯,遇到较复杂的实验时,要在有限的时间内完成实验任务相对比较困难。这时就可以将前面学习的一些模块程序直接放到程序中让学生调用。这样可以缩短学生编写程序的时间,让学生有更多的时间去查找问题,培养他们独立思考问题及解决问题的能力。体会实验成功的喜悦,从而激发他们的学习兴趣。
3、通过多种渠道实现实践教学
鼓励学生利用课余时间到开放性实验室开展教学活动。让学生自己焊接硬件,然后指导老师可以结合课堂内容,给出一些综合性设计题目或者由学生自己拟定题目和方案。由学生独立思考完成课题。通过这种方式既可以锻炼学生的动手能力又可以提高学生对单片机应用系统的认识,充分调动学生的学习兴趣。除了这种方式还可以鼓励学生参加大学生电子设计竞赛或者课外科研训练实践等多种渠道实现真正的创新型实践教学。
4、改革考核模式
成绩评定可以从理论和实践两方面进行,重点考察学生的实际应用和创新能力。考试成绩采用百分制:总成绩=期末成绩(60%)+平时成绩(10%)+实验成绩(30%)。若实验成绩不合格,则取消筆试资格。实验成绩的评定方法为:实验成绩=实际操作成绩(60%)+报告成绩(30%)+平时成绩(10%)。
5、结束语
通过对单片机课程的实验教学进行改革,提高了学生的综合素质和创新能力,激发学生的学习兴趣。为学生进行科技创新实践打好了基础。
参考文献:
[1]胡汉才.单片机原理及其接口技术学习辅导与实践教程[M].北京:清华大学出版社,2004.6.
[2]朱红,引入电子设计竞赛,深化实践教学课程改革促进实验室建设[J]中国现代教育装备.2.006
[3]朱月秀,尤佳.单片机实验教学改革的探索[J]实验室研究与探索, 2002,21(4):27-29.
[4]袁斌,单片机实验教学的改革与实践[J]实验室科学,2011.(4):57-59
作者简介:谌丽,女,1985-10-02,合川,汉,教师,助教,通信与信息系统。
关键词:单片机实验;应用型本科;教学改革;创新能力
应用型本科院校重点在于培养应用型人才,培养学生的实践能力和应用能力。单片机课程作为典型代表,成为现代生活中重要的智能化工具。现在我们身边的各行各业都离不开单片机,它的使用率和普及率远远超过了其他类型的计算机。因此《单片机原理及应用》课程也在高校的电子类、计算机类、电气类、机械类、通信类等专业的教学计划中占有特殊的地位。
一、单片机实验课现状分析
单片机原理及应用是一门硬件和相结合的课程,针对许多应用型本科院校在单片机实验教学中存在的一些问题,作如下总结:
1、实践环节过于死板,因而忽视了应用能力培养。
传统的实验教学形式较单一、方法呆板,实验课一直以老师为中心。而且现在许多高校单片机实验教学都是用实验箱进行教学,采用这种设备进行授课老师和学生操作都比较方便。但是实验箱的总体结构是固定的,实验过程中往往让学生按照实验指导书给出步骤进行的简单连线操作,然后下载程序。因此学生在实践环节遇到的问题,全都变成了软件编程的问题,使做实验变成生搬硬套的完成任务。这种教学方法不利于培养学生的动手能力、创新能力和综合运用知识的能力,也不能进一步激发学生的学习兴趣和主观能动性,为了适应当今社会对单片机行业人才的需求,必须对单片机实验教学进行改革。
2课程设置不合理
(1)、单片机实验教学主要用C语言编写程序,但是C语言开课较早与单片机教学存在脱节的现象,导致学生不能把二者更有效的结合起来。
(2)、某些专业把单片机课程和数字电路、微机原理等基础课程同步教学,甚至提前,这会导致学生没有一个较好的理论基础,使学生学习非常吃力。
(3)、由于通识课程的增加削减专业课程的学时数量。某些专业实验学时数量仅有8个学时,导致学生的实践机会减少,无法将理论和实践相结合。使学生在实验教学环节收获甚少,导致结课后学生几乎一无所获。
二、单片机实验教学的改革与探索
针对我校单片机教学存在的各种问题,必须对实验教学内容进行改革。首先在编写实验指导书时,要精选实验内容,实验内容难度成梯度增加。根据单片机课程的特点,将实验教学内容分为基础实验、I/O端口实验、中断实验以及综合设计实验四个部分。
基础实验主要是针对硬件的认知、指令系统实验和汇编语言程序设计实验。考虑到学生已学习了一些相关的理论课程,掌握了一定的软硬知识以及编程方法,基于学时的限制,这部分的内容可让学生利用课外时间自行完成。
I/O端口实验作为实验教学的重点在课堂进。包括硬件连接与软件编程两部分。学生在进行实验时,先要根据实验任务完成硬件设计、电路搭建,然后编写程序,最后进行调试。
中断实验包括外部中断实验、中断扩展实验以及定时器实验,中断实验在很多程序设计中都是必不可少的一部分,是实验教学的重点为完成综合实验打下基础。
综合实验是对所有实验的一个总结,在完成该实验时,老师只给出功能要求和原理性说明,学生必须根据实验要求,独立完成软硬件设计和调试。这样学生可以更好的了解单片机系统开发的整个过程,既可以锻炼他们的动手能力和创新精神,又可以激发学生的主观能动性和创造性。
三、改进实验教学方法
1、要求学生进行实验预习.
由于上课时间有限,鼓励学生自学Proteus和Keil仿真软件,每次实验课后布置下一次实验任务,让学生自己预习通过仿真软件进行仿真,观察实验现象,对出现的问题进行记录。
在完成实验时就能做到心中有数,实验操作的过程也比较容易实现,还能提出一些问题与教师探讨。
2、调动学生学习主动性
编写程序时让学生养成模块化书写的习惯,遇到较复杂的实验时,要在有限的时间内完成实验任务相对比较困难。这时就可以将前面学习的一些模块程序直接放到程序中让学生调用。这样可以缩短学生编写程序的时间,让学生有更多的时间去查找问题,培养他们独立思考问题及解决问题的能力。体会实验成功的喜悦,从而激发他们的学习兴趣。
3、通过多种渠道实现实践教学
鼓励学生利用课余时间到开放性实验室开展教学活动。让学生自己焊接硬件,然后指导老师可以结合课堂内容,给出一些综合性设计题目或者由学生自己拟定题目和方案。由学生独立思考完成课题。通过这种方式既可以锻炼学生的动手能力又可以提高学生对单片机应用系统的认识,充分调动学生的学习兴趣。除了这种方式还可以鼓励学生参加大学生电子设计竞赛或者课外科研训练实践等多种渠道实现真正的创新型实践教学。
4、改革考核模式
成绩评定可以从理论和实践两方面进行,重点考察学生的实际应用和创新能力。考试成绩采用百分制:总成绩=期末成绩(60%)+平时成绩(10%)+实验成绩(30%)。若实验成绩不合格,则取消筆试资格。实验成绩的评定方法为:实验成绩=实际操作成绩(60%)+报告成绩(30%)+平时成绩(10%)。
5、结束语
通过对单片机课程的实验教学进行改革,提高了学生的综合素质和创新能力,激发学生的学习兴趣。为学生进行科技创新实践打好了基础。
参考文献:
[1]胡汉才.单片机原理及其接口技术学习辅导与实践教程[M].北京:清华大学出版社,2004.6.
[2]朱红,引入电子设计竞赛,深化实践教学课程改革促进实验室建设[J]中国现代教育装备.2.006
[3]朱月秀,尤佳.单片机实验教学改革的探索[J]实验室研究与探索, 2002,21(4):27-29.
[4]袁斌,单片机实验教学的改革与实践[J]实验室科学,2011.(4):57-59
作者简介:谌丽,女,1985-10-02,合川,汉,教师,助教,通信与信息系统。