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单片机实训总结优选九篇

时间:2022-03-28 15:09:16

单片机实训总结

单片机实训总结第1篇

【关键词】单片机;课程改革;实训

《单片机应用技术》是计算机控制和电子信息类专业的主干课程,是一门实践性很强的技术课程,它的教学效果直接影响学生的有效就业。传统的教学模式偏重于理论教学,教学方法较为单一,无法满足现阶段高职院校培养高等技术应用型人才的要求,针对高职学生特点的教学改革势在必行。

1.高职《单片机应用技术》课程教学存在的问题

1.1 传统教学模式不适应高职学生特点

高职教育注重技术应用型人才的培养,而传统的《单片机应用技术》课程教学注重理论知识的学习,大多是以知识体系为框架,先基础后应用、先理论后实践、软硬件分离,已不能适应高职教育和高职学生的特点。

1.2 教学内容陈旧无创新

目前大部分单片机教材的章节编排都是大同小异,教学内容基本上是单片机的内部硬件结构、指令系统、汇编程序设计、单片机的扩展应用以及电路接口,是以单片机的结构功能为主线,单片机本身的逻辑规律来编排教学内容的。教材的内容没有充分联系工程实践,理论内容比重偏大,实例偏少,在内容安排上只注重知识体系的完整性,但是针对强调技能培养的高职教育来说,这种教学方法却无法满足教学和实际需求。

1.3 考核方式

传统的考核方式主要采用以期末理论考试为主,卷面理论考试成绩占60%,平时成绩占20%,实训成绩占20%。由于实训成绩占的比例较小,难以真实反映学生的动手操作和实际应用能力,不能全面反映学生对课程的掌握情况。临近期末考试时,学生往往靠死记硬背的方式通过该课程的考试,常常会出现高分低能的现象,背离了高职教育培养技能型人才的目标。

2.高职《单片机应用技术》课程教学改革措施

2.1 教学方法的改革

2.1.1 虚拟仿真软件的推广应用

单片机课程的实践性很强,实训教学对整个教学效果起着至关重要的作用。传统的实训教学大多是在实验箱上完成相应的实训项目,以验证性的实训为主,开放性和设计性的实训较少。想让学生得到真正的实践锻炼,需设计硬件电路,焊接元器件,编制软件程序、仿真调试,如此完成一个实训所花费的时间较长,而且元器件等消耗很大,实训成本较高。

虚拟仿真软件Protues可以解决这个问题。Protues软件实现了单片机仿真和Spice电路仿真相结合,不仅可以将单片机实例功能形象化,也可将单片机实例运行过程形象化。比起传统的单片机实训教学,Protues软件的应用可以让元器件、连接线路和单片机硬件实物高度对应,通过真实和虚拟仿真相结合的方式,得到实物演示的效果。学生可以真正动手实训,教学效果好。

2.1.2 采用任务驱动教学法

传统的《单片机应用技术》教学是先讲硬件,再讲指令,最后讲应用,学生往往不知道所学的内容到底有什么用处,教学效果也不理想。采用任务驱动教学法则不然,教师预先设计并调试成功相应的实训项目,确定每个任务包含的知识点。在教学过程中,围绕实训项目提出任务,逐步引出在解决这个问题时用到的硬件、指令及编程方法等相关知识,采用局域网多媒体广播教学的方式,进行现场仿真演示。再将实训要求加以改动,让学生自己动手连接硬件、编写程序、仿真验证。这种“教、学、做”一体化的教学模式适应于高职教育和高职学生的特点,有利于激发学生的学习兴趣,提高学生的学习积极性,使其在做中学、学中做,从被动学变成主动学。

2.2 教学内容的改革

2.2.1 统一编程语言

大部分教材中,单片机的编程语言为汇编语言,C51介绍的篇幅较少。相对而言,汇编语言具有产生的目标程序简短,占用存储空间小,执行速度快等优点。但是对于高职学生来说,汇编编程较为复杂,不易理解。用C51编程则不需要了解太多的单片机内部结构,编程简单,只要会C语言即可。而且在公司企业的研发人员中使用C51语言的远远超过使用汇编语言。所以,从学生的长远发展角度出发,选择C51作为单片机编程语言进行教学。

2.2.2 适当增减教学内容

根据实际情况在教学内容上进行适当增减。在实训部分,基于会用的原则,增加对Keil软件、Protues软件等开发工具的介绍;在理论知识部分,基于够用的原则,减少单片机内部电路分析、工作时序、指令系统等内容的介绍。

2.2.3 整合知识点,调整章节次序

实训环节往往是几个章节知识点的综合运用,鉴于此,在实际教学中适当调整知识点的讲授次序。如先介绍单片机的结构,再介绍I/O口功能,然后紧接着完成流水灯、数码管显示、独立键盘、矩阵键盘实训。这样就把几个知识点整合到了一起,便于学生理解和记忆,便于理论和实践的相结合。

2.2.4 依据竞赛要求增加课外内容

参加技能竞赛对课程的教学改革具有推动作用,是对教学效果的有效检验。目前基于单片机的各类竞赛较多,除了要用到单片机技术外,还要用到一些其他知识。以机器人大赛为例,要用到传感器、通信、机械、电机等技术,高职教育开设的课程有限,可以根据实际情况增加相关知识点进行补充教学。

2.3 考核方式的改革

考试是检验教学效果的必要手段。根据高职教育的特点,改变传统的理论笔试,突出实训考核。改革后,本课程的期末总评考核分为三个部分:第一部分为平时考核。主要是学生出勤、学习态度及参与问题讨论的积极性等,占期末总评成绩的20%;第二部分为平时实训考核,主要是平时的实训成绩。在一个学期中,教师布置6~8个单片机实训项目,学生按要求完成。教师根据学生完成实训的成功率、实训报告质量等给出成绩,此成绩占期末总评成绩的40%。第三部分为期末实训考核。期末考试不再采用笔试,教师从平时做过的6~8个实训项目中随机抽取一个作为考核题目,此成绩占期末总评成绩的40%。

3.课程改革取得的效果

经过教学改革实践,改善了教学效果,教学质量得到显著提高。采用任务驱动教学法实现了“教、学、做”一体化的有机结合,让学生带着任务去学习,培养了学生主动思考和创造性思维的能力,锻炼了学生设计电路、调试程序、开发实际产品等各个方面的技能。进行了以实训操作为主的考核方式改革后,高分低能的现象没有出现,学生的动手能力明显提高。其中,学生在江西省第一、二届大学生智能机器人大赛中,采用单片机作为主控芯片设计的机器人取得了3项三等奖的好成绩。

由于教学内容要随着新技术的应用而不断更新,因此教学改革还有待于继续改进和完善,只有这样,才能更好地完成教学任务,满足高职教育培养技能型人才的要求。

参考文献

[1]浦灵敏.高职单片机课程教学改革的实践与探索[J].中国电力教育,2009(10).

[2]邹红卫.单片机课程的教学改革[J].湖南工业职业技术学院学报,2007(01).

[3]林君焕.浅谈高职单片机课程的任务驱动教学方法[J].广西轻工业,2008(12).

单片机实训总结第2篇

关键词:单片机;教学改革;实训

近几年,随着国内大学扩招,大学生就业压力日趋增加,据调查计算机科学与技术已经成为就业率最低的专业之一。纵观人才市场,严重过剩并未出现:一方面,各类培训机构层出不穷,陆续输送大量计算机人才;另一方面,高校计算机应届毕业生不再受青睐,甚至毕业后还需要参加培训机构,为何会出现这种现象,主要是高校计算机应届毕业生只具备理论知识,而缺乏实际操作项目的经验。企业需要的是有实际操作项目经验的人才。为了与企业需求接轨,一些大学开始趋向应用型人才的培养,增强学生实用性方面的能力。

为了适应时代的发展与企业需求接轨,我系的课程设置也开始趋向应用型人才的培养。《单片机应用技术》实训课程的设置就是很好的例证。《单片机应用技术》实训课程具有实践性强、对应用能力要求高、紧贴市场的特点。该课程的总体教学目标为:单片机实训的目的是通过解决实际问题,巩固和加深《单片机应用技术》课程中所学的理论知识,掌握单片机小系统的软硬件设计方法,把理论设计内容,调试的过程及性能指标的测试结果进行全面的总结,把实践内容上升到理论高度。《单片机应用技术》实训课程是我系近两年刚刚设置的课程,我们的学生没有开设过《单片机应用技术》的理论课程,并且实训课程只有一周的

时间。针对《单片机应用技术》实训课程的特点、教学目标以及我系的实际情况,积极探索《单片机应用技术》实训课程教学方法的改革,对于提高学生实际动手能力具有十分重要的现实意义。

一、教学内容探索

针对《单片机应用技术》课程的特点,结合我们的实际情况和教学实践,在教学内容上进行了精心安排,主要包括下列几大部分:

1. 程序编写。掌握基本指令系统,熟悉常用功能程序段的设计编写。

2. 硬件制作。掌握硬件设计的一般方法,熟悉常用电子元器件的功能,了解最新功能的新元件,努力是自己的设计有较高的性价比。

3. 工具软件的使用。能使用常用的仿真软件。

4. 故障的检测定位与排除。根据故障的特点判断故障的类型,然后排除故障。

二、教学方法的探索

《单片机应用技术》是一门理论与实践紧密结合,非常注重实践动手能力的课程。在教学过程中,根据课程内容的特点采用不同的教学方法。

1.利用多媒体课件演示与实物展示相结合的教学方法。多媒体辅助教学以它直观、形象、生动的演示功能,给学生带来多感官、多类型的刺激,而且能充分调动学生学习的自主性,通过多媒体课件演示教学能够加深学生的理解,增强教学效果。由于我们大部分学生对单片机内部各寄存器的性能不熟悉,在讲授这部分内容时,我们通过多媒体课件对每一个部件的有关内容进行演示。这样大大地调动了学生学习这门课程的主动性。

2.以学生为主,教师为辅的实践型教学方法。在前面的教学过程中,在学生选择了实训项目之后,根据具体的项目要求,自己完成单片机系统外设、接口电路设计和程序的设计,包括原理图设计、PCB板设计、焊接元件、程序的设计工作,考虑到每个学生的实际情况,可能有些学生无法来完成项目从设计到开发实现的过程,那么他就可以参加我们在每个项目的最后给出的设计参考方案,通过整个过程的学习,从而掌握单片机的开发过程。

3.制造故障-查找故障-排除故障的实训性教学方法。对程序故障的排除是程序设计基本技能。在进行故障的检测定位与排除实验时,教师首先讲解程序故障的种类、检测方法以及排除方法,然后让学生对自己程序进行汇编检测,根据软件的提示排除故障,没有故障的程序,学生自己动手制造故障,然后进行分析排除。这样即提高了学生的兴趣,又提高了他们的动手能力。

4.结合实际进行市场调研的教学方法。由于时间关系,学生不能到市场进行实际调研,我们提高互联网,让学生从网上查找各种部件的性能指标以及当前市场的价格,根据自己的实际需要为自己制定一套配置方案,使学生体会制作单片机系统的乐趣。

三、考核方法的探索

对学生进行实践考核,是对学生实际能力最好的检验。考核方法可以分为两种形式:

1. 分步考核。对学生每一次实训的过程以及实训报告进行考核,这样可以促进学生认真对待每一个实训项目,提高学生的实际操作能力。

2 .综合考核。综合考核就是让学生完成自己小设计的一系列实验过程,然后对这一系列过程进行考核,这样有助于培养学生的综合实践能力。

四、目前存在的不足及后期展望

一方面,由于该课程开设的时间较短,课程内容较多,学生学到的只是较为浅显的东西,不能深入到课程的精髓,更没有到市场实际调研的时间,这样使整门课程的教学效果受到很大影响。建议今后在课程设置上能有充裕的时间,使学生的实际应用能力能有更大的提高。另一方面,为了减少实训设备的维修频率和维修费用,建议使用虚拟机进行预先教学。

五、结束语

《单片机应用技术》是一门实践性很强的课程,它跟理论结合很紧密。在今后的教学中,努力加强学生的实践机会,使学生通过这门课程的学习,对他的后续课程及就业有更大的帮助。

参考文献:

[1]李伯成.基于MCS-51 单片机的嵌入式系统设计[M].电子工业出版社,2004

单片机实训总结第3篇

关键词:单片机教学;项目教学法;终身学习

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)28-0137-01

1 引言

单片机技术及应用课程是一门理论性、实践性、实用性和应用性均很强的课程,无论是“教”还是“学”,均要求理论与实践的高度统一。单片机技术及应用渗透到我们生活的各个领域,它是高职院校电子信息类专业核心课程,学习单片机并掌握其设计应用技术已经成为电子信息类学生必须掌握的一门专业技能。

然而,仍存在单片机技术及应用课程以教师中心,教材中心,满堂灌的课堂教学方式,学生被动接受知识点,没有主动去思考问题,因而,不能激发起学生的学习兴趣。因此,改变传统的单片机技术及应用教学模式和内容,以学生发展为中心,以实践为中心,促进学生自主学习,团队学习等方式来调动学生学习兴趣和提高学生产品设计实践能力是目前单片机教学改革探索急需的任务。

2 课程教学改革思路

单片机技术及应用是一门面向应用的、具有很强的实践性与综合性的课程。近年来,我校对该单片机技术及应用课程进行了一些改革,采用了以任务为导向,项目式驱动等教学方法,对单片机课程内容设计、教学方法和课程考核评价等方面进行课程建设,均在不同程度上提高了教学质量,激发学生学习单片机的兴趣和专业综合素质的提高。本人结合近几年单片机教学情况,总结多年单片机课程的教学经验,对单片机教学改革实践进行了相应的探讨。

1)整合课程,优化教学大纲

通过走访企业,课题组教师对单片机教学大纲进行改革,优化教学大纲。同时为了践行“理论够用、强化技能”的高职教育需求,经课题组研究,把“C语言程序设计”课程和“单片机原理及应用”合并为“C语言及单片机技术及应用技术”一门课程。 整合后适当增加课程课时数特别是实践课时数,总课时由原来50课时,增加到85课时,实践课课时数约占总课时数的50%,促进培养学生实践动手能力,强化知识应用能力提升和职业岗位能力培养。

2)将单片机理论教学和实践教学有机地融合在一起,按项目案例组织教学内容

按项目化的方式组织教学内容,教学中力求学生掌握单片机技术的基本知识点和基本理论后,通过有针对性的实践项目训练使学生理解理论知识,使学生具备一定的硬件电路设计能力、单片机软件编程能力、系统调试应用能力等。

课题组教师对单片机教学过程的探讨后,对传统的教学方式作了一定的调整,按项目化的方式组织教学内容,始终以项目案例为主贯穿整个教学过程。每个项目案例都从具体问题出发,培养学生分析和思考问题的能力。例如以“定时计数器”为例,给学生提出“数字电子时钟”项目任务,根据前面所学知识和老师指导,让学生利用仿真软件Proteus进行数字电子时钟原理图电路设计,培养学生电路设计能力。根据电子时钟功能要求,确定软件编程方案,并用KEILC软件进行单片机程序设计,培养学生单片机软件编程能力。学习KEILC和Proteus联调,培养学生系统调试应用能力。单片机软件仿真界面,让学生直观感受到“数字电子时钟”电路功能的逻辑控制,进而加深学生课堂学习效果,明确自己所学的知识可以应用在哪些地方,从而达到真正的有效教学。

通过单片机软件仿真界面与项目案例的教学方法结合,可以激发学生学习单片机的兴趣,教学中“做中学”、“学中做”、 “做中教”,实现师生间教与学的有效互动,使学生掌握简单的单片机产品设计与制作、软件程序设计,系统调试等实践技能。

3)考核方式改革,注重过程考核

考试是衡量学生学习成效的一种重要形式,传统的考核方式主要是试卷考试,试卷考试虽然可以考查学生理论知识的掌握程度,但无法考核学生的实践技能,考核方式单一,评价方式片面。因此建立考核教学内容与技能培养相适应的课程评价模式是十分有必要的,注重过程考核。期末成绩评定可由这三部分组成:(1)平时成绩占总评成绩的25%,即平时作业、考勤、课堂纪律、课堂表现等,并把每次评价结果由任课老师及时告知学生,以促进学生自主学习。(2)平时项目任务完成情况,注重技能考核占总评成绩的50%。(3)期末试卷考核,理论教学内容考核占总评成绩的25%。这种综合考核评价体系避免了由一张期末考试卷来考核评价学生课程成绩的弊端,以能力和技能考核为主,去除考查学生背书能力的考核方式,将功夫用在平时,而不是期末考突击,死记硬背。 总之考核方式改革,力争对学生的知识、技能、素质等方面进行全面考核,综合评价更具合理性。

4)创建学习型课堂,培养学生终身学习能力

在单片机技术及应用课程教学中,有两周的单片机实训教学安排。以应用能力培养的实践教学有利于训练学生综合应用单片机技术知识,实训任务均将相关知识和实践过程有机结合,力求创建学习型课堂教学理念。

以数字电压表设计为例,(1)根据课题要求,老师布置项目任务,引导和指导学生完成数字电压表设计任务。(2)学生分组学习,确定组长,自我摸索完成设计任务。(3)小组成员讨论,确定设计方案。(4)各组完成作品。以电路设计、电路连接、编写程序和系统调试等流程,让学生完整地完成项目设计,强化知识应用能力培养和团队合作能力的培养。(5)小组成员提交设计报告。(6)老师总结,分享设计成果。在整个实训周教学过程中,以学生为中心,老师引导和指导学生完成项目任务,给学生一些建议,让他们有项目任务设计的方向。根据老师引导和指导,小组同学收集、消化相关资料,进行理论和实训相结合的学习活动,完成设计作品并提交总结报告等。整个过程力求培养学生的自主学习能力,团队合作的能力,培养学生终身学习的能力。通过小组间讨论分享自己的学习过程,通过小组间提问解答同学的疑问,培养学生自主互动的教学思想。最后老师对同学们的学习内容汇总,对每个小组的存在的问题纠错,学习内容总结等,最终达到学习相关知识点的目的。整个教学过程一切都要围绕学生的发展展开,体现以学生为中心,以实践为中心,不断促进学生自主学习、终身学习的教学思想。

单片机实训总结第4篇

关键词:中职;单片机;教学改革;项目教学法

中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1008-3561(2015)17-0050-02

近年来,大多数中职学校电子专业都开设了单片机课程。由于单片机是一门综合性要求较高的课程,而中职学校的学生学习基础较差、没有良好的学习习惯和方法,因此,在单片机课程教学中很难取得令人满意的效果。我校在多年的单片机课程教学实践中,结合近几年来单片机项目技能大赛集训经验,认为在中职学校的单片机教学过程中,首先要激发学生学习的兴趣。其次是根据学生的知识结构合理安排项目教学的难度,本着先易后难的原则,逐步培养学生形成清晰的知识体系和独立解决问题的能力,提高该课程的学习效果。本文阐述了中职单片机课程教学中存在的常见问题,阐述了如何培养学生学习兴趣、使用项目教学法结合分层分组教学来优化课堂教学,提高教学效果。

一、中职学生在单片机学习中存在的问题

1. 学生自身的原因,使得单片机学习难度大

目前,各中职学校的学生有的存在“三差”,即成绩差、自主能力差和行为习惯差。有的中职学生由于学习成绩差,而进入中职学校学习,大多被家长和学生本人看成是“无奈的选择”。因此,进入中职学校的学生,学习目的不明确,情绪不稳定,没有学习兴趣和动力,自觉性不强。由于这类学生长期以来,学习没有好的基础,学习习惯没有养成,缺乏自信,在上课的时候,不主动参与。作业中有抄袭现象,不能主动地融入课堂中,学习处于一种比较被动的地步。面对这类学生,要想让学生学好单片机课程,难度是可想而知的。

2. 单片机课程本身学习难度大

单片机是一种综合能力的反映,它体现了学生软件、硬件知识的基本功以及解决问题的能力。在单片机教学中,由于中职学校没有开设计算机组成原理、程序设计等相关课程,在学习单片机的I/O口、指令、寄存器等相关概念时,学生难于理解,对程序设计中相关问题的算法无法理解。另外,对于大多数中职学生来说,他们中的大部分人在义务教育阶段外语、数学等科目成绩很差,加之指令助记符等知识记忆量较大,所以学生普遍反映学习难度大。

3. 实训教学难度大

单片机教学既要有理论知识的学习,也要注重实训教学。在实训教学中,单片机程序的录入错误、算法错误、硬件连接错误等,都会成为学生实训中的障碍,学生在实训过程中,遇到问题如果不能及时给予指导,会影响实训教学效果。另外硬件在实训过程中因为操作不当、大量损坏等原因,常常出现一些意想不到的后果,为实训教学的组织和管理带来较大的难度。

二、中职单片机课程教学改革

1. 培养学生学习兴趣

由于中职学校学生成绩普遍较差,大多学生长期接受的批评多,得到的鼓励少,学生缺乏自信,对任何科目的学习都缺少兴趣。学习兴趣是最好的老师,学生一旦有学习兴趣,学习就会化为学生自身的动力。如何激发他们的学习兴趣,是搞好单片机教学的第一步,也是最重要的一步。培养学习兴趣可以从以下几方面进行。

(1)帮助学生确立正确的学习目标。中职学生由于学习成绩差,专业课教师要充分利用专业课的优势,帮助学生确立正确的学习目标。学习目标分为短期目标和长远目标,在单片机教学过程中,通过短期目标的实现,提高学生学习的积极性,并逐步实现长远目标。在单片机课程教学的第一课,让学生知道生活中随处可见的单片机应用:电磁炉、微波炉、遥控电扇、洗衣机、空调、电视机等,体会单片机的应用之广;通过新闻、工厂生产过程的视频了解单片机在现代工业中的应用;通过近几年单片机技能大赛参赛视频了解各学校的学生参赛情况和对单片机课程学习的体会,让学生从身边找到学习的榜样,并确立自己的学习目标。

(2)以爱孩子之心爱学生。中职学生很多是问题学生,在家长眼里,孩子进入中职学校是无奈的选择,一方面是让孩子长身体,一方面还是想通过学校和老师的教育培养孩子的性格,让孩子学会做人,对孩子的学习成绩没有太高的要求。这样的孩子很多缺乏自信,个别孩子性格孤僻。由于单片机课程最容易实现丰富多彩的实验效果,如流水灯、电子钟、电子密码锁、红外遥控开关、LED电子显示屏、电梯控制等,通过实验项目激励学生的求知欲望,培养他们的探索精神。在教学过程中,老师应更多地关爱他们,鼓励他们,像对待自己的孩子一样有耐心地对待他们,学生自然会跟老师配合,良好的师生关系让学生更愿意学习。经验证明,做学生的良师益友,更能激发学生的求知欲,让中职学生找回自信,学会学习,快乐学习。

(3)从生活中获取实验项目。传统单片机课程很多教学项目与生活实际相去甚远,在单片机教学开始,很多实验项目可以来自生活实际。如流水灯项目、电子密码锁、遥控密码锁等。这些项目的实验来源于生活,也可以应用于生活。在实验过程中,可以建立模型,实现教学项目在生活中的应用,让学生体会单片机应用无处不在。学生掌握了单片机技术并能把它应用于生产、生活实际,不仅能让学生就业,更能让学生体会到对单片机技术的研究是一个非常适宜的业余爱好,让他们进一步树立学习目标。

(4)逐步培养自学能力。学生进入中职学校以后,除了思想品德教育、行为习惯的养成教育、专业知识传授、专业能力培养外,其中一项重要内容是学生自学能力的培养。因为中职学生学习基础差,教师不可能把学生所有欠缺的知识都补上来,也不可能把所有专业知识都传授给学生,而学生毕业走向社会后,要把所学的知识用于谋生,还有很长的路要走。所以,在单片机教学的过程中,项目确定后,有些知识要求教师补充,有些知识要让学生自己去搜集,指导学生如何利用图书室和网络搜集相关资料,并及时对完成的项目编写总结材料,对已完成的项目,进行适当的拓展,添加新的功能和要求,在实训时让学生自己验证,不断提高学生的自学能力。

2. 运用项目教学法和分层分组教学

传统的单片机教学,通常是以理论课为主,实验课为辅。由于中职学生的学习基础差,没有计算机组成原理、计算机程序设计等知识,繁杂的单片机理论会让学生一头雾水,会让学生一开始便产生厌倦情绪,教学效果不能保证。实践证明,在单片机课程教学中,运用项目教学法能克服传统教学法的不足,取得较好的教学效果。项目教学法是指学生通过完成项目达到学习知识的一种教学方法。在教学过程中以项目为主线,学生按综合能力分成小组,各组按综合能力搭配有好、中、差学生,各小组平均能力相当,各小组有组长,负责带领小组完成相应学习任务。各小组在学习过程中,由能力较强的学生带动能力相对较弱的学生,互帮互助,形成合作的学习小组。每个项目完成后,对小组完成情况进行成绩评定,各组从项目最终效果、项目分工、各组成员的合作程度、组内成员的进步情况等方面进行打分,对各组的成绩进行排名,对项目完成较好的小组给予表扬。这样,在学习的过程中,既培养了学生的合作意识、竞争意识,也培养了他们的团队意识。实施项目教学法,主要注意以下几个环节。

(1)项目难度适当。项目的确立要充分考虑学生现有的知识水平和认知特点。项目过难,学生不能完成,会打击他们的积极性。项目太容易,学生轻易完成,不利于培养学生的创造能力。项目的确立要与教学内容一致,根据学生的实际水平来控制项目的难度,各项目之间有一定的关联,让以前学会的知识能为后续项目服务,学生在学习过程中,就会对已有知识进行再现,同时会因为知识点之间的连贯性,让学生形成整体的知识结构,学生学得的知识更牢固,更懂得综合运用。

(2)项目进度安排要合理。在单片机教学过程中,项目确定后,要对学生补充哪些知识点,老师要做哪些工作,学生要做哪些工作,哪几节要上理论课,哪几节上实训课,每阶段的实训课要达到什么目标,在确定项目时,要做好计划,让学生也明白该项目要用多长时间,按照什么流程执行。一个项目的推进是有计划和有序的,让学生在项目实施的过程中逐步养成程序化处理日常工作的能力。

(3)做好项目实训过程指导。我校在单片机实训中,用的软件有keil c、Proteus、万利仿真器配套仿真软件MedWin。因为MedWin是中文操作界面,在初学单片机时,用MedWin进行程序的录入、编译和连接仿真器仿真。通过仿真器仿真调试,程序执行过程可以单步运行、设置断点、变量和特殊寄存器状态跟踪。在调试中体会程序运行流程和设计思想。当学生对单片机的硬件模块熟悉后,可以采用Proteus软件仿真和实际硬件平台实训相结合的方式实训。因为Proteus软件中仿真电路修改更灵活,不需要焊接硬件电路,在keil c软件中编写的程序经过编译连接生成HEX烧写文件后直接加载到Proteus软件仿真电路的单片机中,运行仿真就可以看到效果。这种实际硬件平台和Proteus软件仿真相结合的单片机实训方式,大大提高了实训教学的效率和项目训练思维拓展的空间,培养学生单片机程序设计能力。

(4)做好项目评价。由于采用分层分组教学,各组的综合能力大致相当,一个项目完成后,采取组长汇报学体情况,各小组主要成员谈学习体会,一个小组项目完成情况由其他小组打分取平均值方式计入该小组的项目得分,教师给予指导,项目评价体现学生的主体地位,尽可能做到公平、公正、客观。评价中主要以项目完成的过程及结果为主,兼顾学生的创新能力,以对进步大的学生为该小组另外加分的方式进行鼓励。

(5)通过竞赛活动促进学生对已学项目的巩固和拓展。单片机教学过程中,每个月或每几个项目完成后,对学生已学过的项目,适当增加功能、限制条件等对项目进行拓展,组织学生竞赛,让学生在比赛中检验项目学习情况。教师根据学生对知识掌握情况,改变项目难度和推进步骤。对学生没掌握好的项目,可以再补充相近项目,加强相关知识的掌握。

(6)编写项目总结。项目完成后,要求学生编写项目总结,通过编写项目总结,训练学生专业写作能力,养成对已学知识归纳总结的习惯。项目总结中各小组发言交流,语言表达能力也得到了训练。

实践证明,项目教学能够提高学生学习积极性、参与意识、团队合作意识。以项目为主线,把相关知识融入到项目教学中,学生学习轻松了,知识掌握牢固了。项目进行过程中,学生通过自己搜集资料、讨论程序算法,学生的自学能力得到了提高。在项目评价过程中,学生通过写项目总结,学生的专业写作能力得到了提高。

近年来,国家大力发展职业教育,各中职学校的教师大部分都参加了部级培训、省级培训,各市成立相关专业中心教研组。通过各级培训和专业教研活动的开展,中职学校的教师开阔了眼界,业务素质大幅提高。同时,国家大力支持各中职学校的实验室建设,各中职学校都建有规格较高、专业较全的实验室,实验条件大大改善。

总之,在单片机课程教学中,教师相当于导演,学生相当于演员,每个项目相当于一场演出,演出成功与否,与教师的“导演”密切相关。现代的职业教育大有可为,也大有作为,中职学校的教师要紧跟时代步伐,不断适应新时期对技能人才培养的规格要求,改进教学方法,为社会培养更多、更优秀的技能型人才。

参考文献:

[1]李春艳.中职学校单片机教学浅析[J].新课程,2013(10).

单片机实训总结第5篇

(建东职业技术学院电子与电气工程系,江苏 常州 213000)

【摘 要】为了更好地培养高职院校学生的实践动手能力,面对高职自动化、电子信息工程、应用电子、机电一体化专业的学生,对现有的实训教学进行了设计研究,提出项目化的实训教学过程,提高实训教学效率和质量。以单片机实训教学项目为例,介绍了单片机应用实训的项目化教学过程实施,提高学生的实践创新能力。

关键词 实训;单片机;项目化

0 引言

51系列单片机在工业控制,便携式仪器仪表,家电电子等领域被广泛应用。通过不断升级使得51单片机功能更加强大,应用仍然很普遍。大多数高等职业院校在开设单片机实训课程时,实训项目大部分是利用现有的实验教学设备进行训练。由于教学设备是成品,线路大多在成品电路板中已经设计好了,从外部根本看不到电路是如何连接的,且生产商很少配备完整的电路原理图,学生在做实训时,要求连的线很少,很难参与到电路设计的细节中,动手能力也就很难在实训课程中得到训练和提高。而且传统教学过程中未引入工程项目实践设计,导致学生缺乏整体设计能力,动手能力普遍较差。

基于该课程应用性较强的特点,必须把实验和实践教学环节作为学习的关键。通过总结近年实践教学的经验,本文将通过过程项目化教学开展实训,使学生直接参与到项目过程中,以真实的工作过程及工作步骤为依据,融合“教、学、做”一体化的教学手段,用以提高学生的单片机系统设计的动手能力。

本文以简易音乐播放器设计项目为例讲解单片机应用实训的项目化教学实施。

1 任务引入

该项目任务设计一个简易的音乐播放器,硬件电路如图1所示,图1是由单片机最小系统,独立式按键电路、数码管控制电路及蜂鸣器电路组成,通过对该项目的proteus仿真实现,学生可以锻炼综合运用按键、数码管及蜂鸣器的软硬件设计方案。在图1中,利用K1按键对选定播放的音乐段,在播放的过程中可用此按键暂停;用K2按键选择待播放的几段音乐中的一段;数码管显示当前系统所播放的是选中的是第几段音乐。该项目硬件电路设计实际上并不复杂,软件编程主要是单片机定时器技术、中断技术的应用。教师可以通过对音乐索引和节拍产生原理的讲解,让学生掌握每个高脉冲或低脉冲的延时形成某种频率的声音输出方法,每个不同频率声音输出的时间长短形成节拍的方法,以及高低音的产生方法。

通过硬件和软件的设计和学习,该项目实施并不复杂,但涉及到学生学习过的课程门类还是比较多的,学生必须通过对Protel课程、C语言课程、单片机课程与音频产生知识等相结合,把单门课程动手实训转换为以实际工作环境为导向的顺序工作过程,按照步骤学习的过程就变成了实际项目实施的工作过程,且学习的每一步骤是实实在在的工作过程,有效地将学生的理论知识、实践知识、职业态度和情感等内容整合成相对完整的有机系统。

2 项目实施步骤

通过项目的内容描述,使学生更加清楚地了解实训的目的,学生知道该做什么。结合实训,我们将对实施项目化的过程进行具体研究设计。

2.1 总体设计

根据简易音乐制作的工作顺序,对该实训项目进行总体设计,将整个实训过程分解成各个具体工作任务,然后整理成与各个分解内容相适应的八个步骤,实训时间为二周,内容如表1所示。

2.2 具体实施

表1很详细的给出了总体设计,这就要求我们教师必须对每一个工作步骤进行认真设计,让学生有明确的目标,引导学生对每个步骤进行思考和实践,这样可以较大地调动学生学习单片机的兴趣。

我们对实训班级进行分组,随机指定3~5人为一个小组,不允许自由组合。这样对以后学生的就业是有利,在企业的岗位上是没有资格挑选同事的,同时也能培养学生的团队协作能力。

如步骤五,教师设计时的主要内容有:1、学习目标2、工作内容3、教学设计4、教学材料。学生在这一步骤结束时,可以掌握KEIL软件的使用、汇编程序的编写、软件模拟调试的具体应用等相关实际工作内容。且每一个步骤完成后可以在表2中进行评价。

实训过程中的每一个步骤都必须与指导教师充分交流和探讨后方能进行下一步骤,虽然这样会增加实训指导老师的指导工作量,但可以从过程中很好地把握学生的完成情况,也让大多数学生能够完成项目的任务得到保障。

2.3 成绩评定

成绩评定的方式如表2所示,它可以很好地评价项目化教学过程中每位同学应该获得的成绩,也可以更好的与其它教学模式进行对比,从而体现出过程项目化教学的优势。以小组为单位,检查每个学生制作的产品是否满足设计要求,K2按键按下能否正常的选择所要播放的歌曲,K1按键按下能否正常的播放完一段完整的所选歌曲以及数码管能否正常显示所选歌曲的编号。以答辩方式进行考核,要求每位同学回答2到3个有关该项目制作过程中的软硬件设计、系统仿真制作以及实训体会等方面的问题,根据这些内容的完成情况由教师填写教师评定成绩;小组互评内容在每个步骤完成后根据教师设计的每一步骤内容完成情况由小组集体评价填写相应的互评成绩,适当增加互评成绩在总成绩中的比重,这样有利于对同一水平的产品发现问题和解决问题,让同学之间进行对比,加深学生对项目实施过程中的产生问题的印象;自评内容是每位同学自己在每次步骤完成后,根据教师设计的每一步骤内容完成情况进行打分,并给出各个步骤的说明。每位同学的最终综合成绩=教师评定成绩*30%+小组互评*50%+自评*20%。

3 结语

通过以上对单片机实训方法的改革探索和实践,形成了以学生为主体、教师为主导的教学课堂,形成了讲与练相结合、教与学互动的教学模式。教学效果已有明显改善。学生的学习兴趣得到了提高,学生在实训的过程中能积极思考,发现问题并解决问题。学生的知识体系在真实的工作过程中,在小组协作的过程中得以建立。这不仅培养了学生的专业能力、社交能力、团队精神,同时也增强了学生的自信心。当然,教学改革是一项长期和系统的工程,我们将继续努力,培养符合社会需求、更加优秀的相关专业人才。

参考文献

[1]刘燎原,孙秋波.Proteus软件在单片机项目教学中的应用[J].徐州建筑职业技术学院学报.

单片机实训总结第6篇

关键词:汽车单片机;车载网络技术;问题;改革

一、引言

随着电子技术的迅猛发展,各行各业都在埋头于机电一体化的发展,汽车行业也不例外。如今电子控制技术已经应用在汽车车身的各个部分,如电控发动机、自动变速器、电子转向助力、定速巡行自动控制、防抱死制动等,动辄拥有数百个电子元件、数以捆计的汽车线路,这就涉及如何选择和应用单片机和车载网络,使汽车的各个零部件能够协调工作,电控系统更加优化。对于高职院校汽车类专业的学生来说,学习相关知识是十分必要的,因此,各大高职院校都相继开设汽车单片机与车载网络技术这门课程。

二、主要问题

汽车单片机与车载网络技术这门专业课程,理论性和实践性都很强,在重视理论教学的同时,必须加强实践训练。根据目前课程推行现状,发现以下问题。

1.学生自身问题

随着高职院校职业教育“宽进严出”的政策实施和职业教育社会化,高职院校普遍存在生源质量差的情况。学生知识基础差、学习意识淡薄,而汽车单片机与车载网络技术这门课程综合了计算机原理、汽车电工电子技术、汽车电控发动机和自动变速器等重难点的专业知识,即使本着“深入浅出”的教学理念,想让高职院校学生将本门课程知识掌握起来也并非易事。

2.教材的内容及选择问题

基于学生现状,高职院校选择教材出现一定的难度。纵观目前市场上本门课程的教材,有的理论性较强、实践性较弱;有的单片机和车载网络两部分内容分配不合理,大部分热菀MCS-51系列单片机为基础,但大量篇幅的讲解,使得教材缺乏与现代汽车电子技术发展相结合的新内容;还有的将单片机和车载网络分成两本书进行讲解,可能会出现一门课程要选两本教材的现象,给教学带来不便。与此同时,课时的限制和教材内容的滞后,使学生难以掌握最新的知识。

3.实训设备与教材的匹配问题

在选择实训设备的时候同样存在问题。目前开发汽车单片机与车载网络技术教学实训设备的厂家较少,高职院校的选择余地小,选择了教材后再来选择实训设备就更加具有局限性,因为能和所选教材完全匹配的实训设备几乎没有,因此存在实训设备与教材不匹配的问题。

4.教学的创新性问题

虽然本门课程最终向着一体化课程的目标前进,但由于课程性质问题,需要先将理论讲透,再进行实训,因此,要以理论教学为主,以实训教学为辅。学习过程中,学生学习理论知识时往往似懂非懂,而受限于自身综合素质及教材内容的教师,也没有进行创新性的教学模式开发,导致学生在实训环节处于模仿状态,很难真正理解知识。

三、教学改革的思路

学生自身问题是高职院校普遍存在的问题,但问题不是理由,教师要正视问题,结合高职院校学生的特点去实行本门课程的教学改革,以利于学生掌握应知应会知识,做合格的职业人才。

1.教学内容的改革

教师应充分研究学生的知识基础及学习特点,本着“理论够用”的原则,精讲细讲,结合大量的实训项目进行训练,同时注意观察学生的上课状况,结合现在汽车行业对高职人才的需求,不断修正,逐步确定有针对性的教学内容。如果现有教材不符合要求,一定要敢于改革,编写符合本校本专业的教材。

2.实训设备的改革

在教学内容的选择上,一定要充分考虑实训环节的设计,以便于和现有实训设备结合起来,使实训设备发挥最大效用。同时,各高校应充分支持相关专业,购买或开发最适合专业需求的实训设备。

3.教学方法的改革

教师应充分研究学生特点,不断创新,精心设计教学环节。理论课上,充分利用现代多媒体教学技术,不断设计有趣的问题,提高学生学习注意力,引导学生不断深入学习。实训课上,根据实训设备的情况、学生的学习情况及人数进行合理分组,使每个学生都能有足够机会和时间进行实训。教师应在一旁及时辅导,发现有偷懒的学生及时进行教育,发现实训过程中出现问题及时进行疏导,使学生能扎实地学知识。

总之,一门课程的教学研究与改革应与时俱进,不断深入进行。因此,各高校应利用多元化、多层级的教学模式培养现代汽车企业需要的职业人才。

参考文献:

[1]刘新磊.车载网络技术课程教学改革探讨与实践[J].科技视界,2016(2).

[2]南金瑞,金狄,刘波澜.汽车单片机及车载总线技术[M].北京:北京理工大学出版社,2013(8).

单片机实训总结第7篇

关键词:模块化生产线;资源共享;RS-232C总线

1引言

在工业控制领域,传统的现场控制方式已经越来越不能满足工业自动化的要求,这种控制方式不但耗时、费力而且很不完善。工业自动化控制系统发展到今天,随着通讯技术的不断提高,摆脱了以传统的现场控制方式为主体的控制方式,出现了利用上位机通过现场总线通信来控制生产线的全新模式。本设计中的控制系统是针对FESTO公司生产的模块化加工生产系统设计的现场总线网络控制系统。

德国FESTO公司的MPS(ModularProductionSystem)模块化生产加工教学与培训系统,是一个完整的面向自动化控制技术的培训系统,它由多个模块组成,是一个完全开放型的操作系统,操作人员可根据不同的需要进行各种模块的组合、扩展和控制。MPS系统很接近实际工业生产系统,因此基于MPS系统的培训在大学工科教学中是很有实际意义的。

但MPS教学培训系统价格昂贵、数量有限,为了最大限度的利用MPS教学培训系统的资源,充分提高实验设备的利用率,并在有限的时间内取得最佳的教学效果,因此需要设计一套完善的资源分配与管理系统,通过资源的优化配置实现资源共享、分时选用等要求。本文对实现资源共享的总线网络系统的结构、功能以及软硬件设计内容进行了描述。

2总体方案设计

德国FESTO公司的MPS模块化自动加工生产线是一套模拟加工生产线教学与培训设备,可以由西门子公司的S7-300型可编程控制器——PLC作为控制系统,对整个自动加工生产线进行过程控制。

总线网络系统设计所要解决的核心问题是:对控制MPS自动生产线的可编程控制器———PLC实现资源共享。所谓资源共享用一句简单的话来描述就是“多选一”和“一选多”。“多选一”就是指多台PC机可以分时与同一台PLC进行通讯,实现多台PC机对MPS生产线的某一个工作站进行控制;而“一选多”就是指某一台PC机能够分别与多台PLC进行通讯,实现一台PC机对MPS生产线的多个工作站进行控制。

在进行总线网络系统设计时,首先要确定硬件设计方案,也就是把总线网络系统中的硬件环境设备——多台PC机和多台PLC,通过硬件电路设计有序的连接在一起,再配合一些必要的其他设备实现资源共享和分配管理工作。为了实现多台PC机对PLC资源共享,本设计提出了一种以一台单片机为控制站的总线网络设计方案。这一总线网络设计方案是由多台PC机,一台AT89C51单片机,通过RS232总线和总线适配电路实现对PLC的资源共享。

要通过总线网络实现资源共享,除了完善的硬件环境外,还必须开发相应的通讯程序与之匹配。通讯程序设计分为两个部分:一是单片机的通讯程序设计,二是PC机的通讯程序设计。单片机通讯程序是利用汇编语言编写的源程序,它的主要功能是轮询各PC机,以便接收PC机发出的联机申请,并根据申请内容发送联机许可信号。PC机通讯程序是应用现成的编程软件来设计的,它的主要功能是发送联机申请并接受联机许可信号。这些通讯程序不是独立的,它需要与总线网络的硬件适配电路相配合,两者只有共同作用才能够实现资源共享和优化管理。

3总线网络的硬件设计

总线网络的硬件设计就是要设计能够实现资源共享和分配管理的总线适配电路。总线适配电路由两部分电路组成,一部分是单片机轮询电路,另一部分是资源共享电路。总线适配器电路所要完成的主要工作是:由作为控制站AT89C51单片机采用轮询的方法,通过RS-232C总线接收各PC机发出的联机申请信号和联机机号等信息,单片机经程序分析后向该PC机发出允许联机信号,并发出指令接通PC机所要连接的PLC的控制信号线,接下来就可以把在PC机已编好的程序通过总线RS-232C下传到PLC,实现PLC的资源共享。

3.1单片机轮询电路设计

单片机要轮询各PC机发出的联机申请,就是要实现PC机与单片机之间的通讯,在实现PC机与单片机之间的通讯时,通常采用标准串行总线通信接口RS-232C。RS-232C是在异步串行通讯中应用最广的标准总线。PC机与单片机最简单的连接是零调制三线经济型,这是进行全双工通信所必须的最少线路。PC机与单片机、PLC通过9芯标准插座连接。本设计的单片机轮询电路由CD4052芯片和MAX232芯片组成。CD4052芯片是双路、四通道模拟多路转换器,一片CD4052芯片可实现对四台PC机进行轮询。MAX232是实现把RS-232C电平转换为TTL电平的电平转换专用集成芯片。单片机轮询电路原理如图1所示。

图1单片机轮询电路原理图

3.2资源共享电路设计

资源共享电路设计是要实现“多选一”和“一选多”的功能。即多台PC机可以分时与同一台PLC进行通讯,而某一台PC机能够分别与多台PLC进行通讯。本设计采用以RS-232C总线和多位数据选择器为核心的集成电路方案。该集成电路通过设计成行列结构形式的开关网络电路来实现资源共享。PC机与PLC的通讯也采用标准串行总线通信接口RS-232C,用最简单的三线连接方式,因此本设计选用CD4053芯片作为数据选择开关。CD4053芯片是三路、双通道模拟多路转换器。以四台PC机共享五台PLC为例,开关网络电路需要四乘五总共二十个数据选择开关,即要用二十个CD4053芯片排列成四行五列(或五行四列)的行列结构形式,构成资源共享电路,电路原理如图2所示。

图2资源共享电路原理图

控制信号线

RS-232C总线

当单片机轮询到某一台PC机要与某一台PLC联机通讯时,由单片机给与之相连的相应的CD4053芯片控制信号线发出控制信号,使该芯片的开关通道接通,实现某一台PC机与某一台PLC联机通讯。

4总线网络的通讯软件设计

4.1PC机通讯程序的设计

PC机通讯程序是要实现PC机发送联机申请信号,并可接收单片机发回的联机许可信号等。为此要设计一个如图3所示的控制面板。

图3控制面板示意图

在总线网络系统通讯中,是采用询问与应答的方式进行通信联络。为保证通信的可靠性及信息传递的准确性,故为通信中主要的命令字制定了一个简单的通讯协议。PC机通信软件和单片机软件命令字约定如下:

该命令字有八位数据组成,其中最高两位为命令字,最低三位为PLC机号,中间三位为PC机机号。

00XXXXXX为PC机退出联机命令字;

01XXXXXX为PC机申请联机命令字;

10XXXXXX为单片机允许联机命令字;

11XXXXXX为资源占用命令字。

PC机通讯程序完成的功能是当PC机要与某台PLC的进行联机调试时,先在控制面板的对话框中输入由两位申请联机命令字、三位PC机机号和三位PLC机号组成的字符串,点击确定按键,此时PC机通讯程序将这八位字符串通过RS-232C总线发送给单片机的串行口;当该台PLC没有被占用时,接收单片机发回的联机允许信号,并点亮控制面板上的绿色指示灯;一旦该台PLC已被占用,则接收单片机发回资源占用信号,并点亮控制面板上的黄色指示灯;当PC机与某台PLC的联机调试完成,则在控制面板的对话框中输入由两位退出联机命令字、三位PC机机号和三位PLC机号组成的字符串,点击确定按键,此时PC机通讯程序将这八位字符串通过RS-232C总线发送给单片机的串行口,并关断控制面板上的指示灯。点击退出按键,则退出通讯程序。

PC机通讯程序是应用VB编程软件来设计的。控件MSComm可设置串行通讯的数据发送和接收,对串口状态及串口通讯的信息格式和协议进行设置。它是一个标准的十位串口通讯,包括八位标准数据位、一个起始位和一个停止位。

4.2单片机通讯程序的设计

在单片机与PC机进行数据通信的过程中,每次通信是由相应的PC机发送命令数据帧,单片机通讯程序完成的功能是通过串行口轮询接收PC机发出的命令字符,并对此字符进行分析判断,以确定哪台PC机与哪台PLC联机,当该台PLC没有被占用时,再由软件发出联机控制信号给两者对应的开关芯片,使该芯片导通,则使该台PC机与所选定PLC的进行联机调试,并给PC机发回允许联机信号。一旦该台PLC已被占用,则给PC机发回资源占用信号,暂缓联机。当PC机结束与PLC的通讯后,向单片机发送退出信号,单片机接到该信号后断开开关芯片,继续轮询。

AT89C51单片机内部有一个可编程的全双工串行通信接口,可以同时进行数据的发送和接收。串行通信是采用工作方式1,波特率9600b/s,单片机接收数据和发送数据采用查询方式。定时器T1选用工作方式2,初值为FDH,晶振频率11.0592HZ。

5结束语

本文从最大限度地发挥MPS生产线的价值的角度出发,本着优化资源管理与配置的思想,围绕MPS生产线开展的大量、基础性的且有使用价值的设计工作。本设计不仅可以充分利用MPS教学培训资源,使MPS生产线的工作效率得到提高,还可以实现辅助教学,实现了实验室管理的智能化、网络化,并可以激发学生学习兴趣,对于学生认识了解现代工业自动化技术领域的知识,增强他们的实践能力都是非常有益的。

本文作者创新点:采用CD4053芯片作为数据选择开关,设计了行列结构形式的开关网络电路来实现资源共享。

参考文献

[1]李全利,仲伟峰,徐军.单片机原理及应用[M].北京:清华大学出版社,2006

单片机实训总结第8篇

【关键词】项目导向;任务驱动;高职;单片机技术实训

一、课程背景及定位

随着珠三角地区经济的高速发展,各类企事业单位对应用型人才的需求量猛增,尤其在以电子制造业为支柱产业的东莞,高技能应用型人才更是供不应求。但调查发现,用人单位普遍反映高职毕业生在实践方面,尤其是对产品整体把握的能力十分欠缺,《单片机技术实训》课程正是基于这种背景开设的。

《单片机技术实训》是高职院校“电子信息工程技术”专业的核心课程之一。它是使学生掌握单片机硬件设计和软件设计的相关知识、单片机系统的组成和开发方法以及单片机应用系统调试、测试与维护技术,并在学习实践的基础上了解基于单片机控制的电子产品生产工艺和管理方法。课程基于理论学习之上,旨在锻炼学生实际应用能力,培养学生的设计兴趣,逐步深入,最后达到学生能独立设计开发单片机相关产品的教学目的。

笔者结合两个学期以来在《单片机技术实训》教学中的体会,阐述“项目导向、任务驱动”教学模式下该课程的设计思路、课程内容、课程评价体系以及课程特色与创新。

二、课程设计思路

1.以岗位职业技能为模块组织教学单元

根据嵌入式从业人员岗位职业能力的需求,我们在教学中设计了1—2个独立的课内实训项目。同时以项目为导向,将课程知识体系分解为5个技能教学模块,即5个具体的工作任务(典型的单片机系统开发过程——电路图的仿真、PCB板的设计与制作、程序设计与调试、单片机系统仿真、程序烧录及软硬件联调)。然后以工作任务为驱动,采取个别讲解、分组分模块教学和操作演示等方法引导学生完成各个任务,从而通过一个独立的实训项目达到对课程知识点的巩固以及对岗位职业技能的掌握。

2.通过开放性实训培养学生的创新能力

课内教学之余,为培养学生的动手实践能力,我们还设置了3—5个课外实训项目。项目是开放性的,即实训室在课余时间对学生开放,由学生自己进行软硬件设计。其中每个项目都给出了实训目标和要求,由学生根据自己的专业兴趣自行选题进行嵌入式系统的设计,最后提交设计制作的样品,并提交实训报告等资料。

3.行业兼职教师教学,注重培养学生职业习惯的养成

高职院校所具备的优势就在于与行业企业有密切的合作,从而具备充足的实践教学资源。我们积极邀请具有工程师或高级工程师资格的行业兼职教师进行实践技能教学,同时也创造条件让学生参与工学交替,深入企业一线,在校外指导老师指导下让学生在“学中做”、“做中学”,在实践技能传授之余也促进学生良好的职业意识和职业习惯的养成。

4.采用“多元化”能力评测代替传统的评价方式

在课程考核中,期末的实训报告不再是成绩评定的唯一标准,我们采用课堂考核等形式多样的考核评价模式,将项目分模块、分阶段考核。

三、课程内容

课内实训项目必须要涵盖每个工作任务,也就是说在项目实现的各个阶段必须要能体现单片机电路图的仿真、PCB板的设计与制作、程序设计与调试、单片机系统仿真、程序烧录及软硬件联调等技能教学模块。基于此,我们设计了“简易电子琴的设计制作”项目。首先学生要完成MCS-51单片机开发所需基本知识的学习,即熟练掌握单片机各管脚的分布及功能、内部结构和基本原理;其次要掌握程序及硬件电路设计方面的知识,即掌握单片机C51程序设计与调试的方法、使用Proteus进行单片机系统仿真的方法以及使用Protel99设计硬件电路图和PCB板图的方法;最后还需掌握单片机系统设计与调试步骤的一般方法。表1中列出了项目“简易电子琴的设计制作”的教学内容、教学目标及“任务驱动”的具体实施步骤。

四、课程评价体系

为了让本课程更好的体现并贯彻“技能培养为主,知识够用为度”的教学思想,培养学生的创新意识,提高岗位实践能力,本实训课对学生的考核主要是实际操作能力和解决实际问题的能力。考核主要由以下三个部分组成:出勤、课堂考核和实训报告。表2给出了课堂考核的评价标准。

课程成绩形成方式:

项目 出勤 课堂考核 实训报告 总分

分数 20% 70% 10% 100

五、课程特色与创新

1.大力推广“项目导向、任务驱动”教学模式,在教学中以项目为中心组织课程内容,让学生在完成项目的过程中掌握专业技能,并通过项目的实现来形成相应职业能力。通过项目的提出,分解出知识目标和职业技能目标,引出基本知识点,结合知识点掌握工作任务操作要领,让学生结合任务的操作过程独立实现项目目标,最后完成实训总结报告。

2.教学班是主要的教学组织,注重实训课教学方法的灵活。在基本操作技能训练时,采用实训课堂教学形式,做好教学组织、入门指导、示范讲解、巡回指导和结束指导各教学环节。贯彻讲解与示范相结合,集体指导与个别指导相结合的方法。

3.实训过程中,注重培养加强学生的思想道德教育、职业道德教育和安全文明生产教育,培养学生良好的职业素质。教师要注意激发学生刻苦学习的精神和克服困难的意志和信心,要求学生严格按规范操作,扎扎实实练好基本功。

4.实训指导教师全面熟悉和掌握产品的工艺,了解学生实际,注意培养学生所学技术理论知识在生产实际中的应用能力,注意培养学生组织和管理班组生产的能力,最后逐步达到职业素质养成目标的要求。

5.充分发挥学生学习的主观能动性。在本课程的教学过程中,注意训练学生动手焊制电路板的能力、编程的动手能力和软硬件联合调试解决问题的能力,鼓励学生充分使用以前实训课程中已经掌握的操作方法和技能,通过网络资源、自由探讨等方法发挥自主能动性,去解决遇到的新问题。

6.每个实训项目均由多个分解任务模块组成,课程考核结合平时出勤、课堂考核和期末实训报告综合打分,其中以课堂考核为主,同时注重分解任务模块的完成情况的考核,以便保持整个班级实训进度一致,杜绝抄袭。

7.教学内容全部上传到学院的在线作业系统上,本课程的教学大纲、教案、参考资料等全部上网,向学生免费开放,学生可以在课外自主学习提高。

参考文献:

[1]姜大源.职业教育学研究新论[M].北京:教学科学出版社,2007.

[2]徐涵.以工作过程为导向的职业教育[J].职业技术教育,2007(34):6-9.

单片机实训总结第9篇

关键词:单片机原理和应用;课程评价;教学改革

引言

新课程教改大纲指出,课程的功能要从单纯的向学生注重传授知识,进而转变为引导学生学会学习,形成正确的价值观,学会做人,学会做事。《单片机原理和应用》课程是矿山机电、机电一体化、自动控制及数控技术应用等专业的一门专业骨干课程,它将电子技术与计算机技术紧密结合、将硬件与软件相结合,应用面很广泛。

随着新形式发展的需要,传统的教学理念和教学方式已经不能满足现代化发展的新需要。笔者结合自身一线教学经验谈谈该课程的一些教学改革的个人意见。

1 整合教材内容,保证教学质量

《单片机原理和应用》课程因为教材是静态的,理论性强,内容抽象,为降低理论难度,结合我校学生特点,对教材进行整合,把教材内容划分为必学、选学、实训项目三个层次,采用灵活多变的教学方式,以保证教学质量。

1.1 必学内容:是教学大纲中那些最重要、最基本的内容。如单片机的结构和原理、指令系统、程序设计基础、中断系统和定时器等。结合教学实际案例,作为重点讲授,约占总课时量的50%。

1.2 选学内容:是指教材中的知识拓展部分,难度高于必学内容,如单片机系统的扩展、单片机的测控接口等。引入相关课题,让学生讨论,主动权放给学生,最后教师和学生一起总结出结论,约占总课时量的20%。

1.3 实训项目内容:是指理论联系实际的内容,一方面巩固所学的理论知识,另一方面培养学生节约能源、节省原材料、爱护工具设备、保护环境、安全文明生产的意识。如单片机应用系统的开发演示;MCS-51单片机常用指令练习;汇编语言程序设计及简单接口技术;I/O口扩展实验;定时器和中断实验;显示程序实验等。约占总课时量的30%。

2 采用灵活多变的现代教学资源手段

2.1 多媒体组合教学法<现有>

引入多媒体教学。由于该门课是一门专业课,图表非常繁多,因此可以借鉴多媒体教学的信息容量大的特点,但由于多媒体教学的互动式教学相对较差,而本门课理解起来又很废周折,因此板书也是不可或缺的,把难点、重点可以在多媒体教学的基础上,通过板书进一步讲清、讲透。

2.2 充分利用网络教学,丰富课外辅导手段<进行中>

我把《单片机应用技术》这门课程的课件、理论和实践练习题、模拟试题、自测题等放在校园网上,供学生随时上网自学。充分满足了学生的自学需要。

2.3 虚拟实验和实际实验相结合<改革点>

学生通过应用软件仿真的方法,自己设计电路、对电路进行仿真,使用实际电路板测量,完成了虚拟实验和实际实验相结合,有利于培养学生的设计能力和硬件操作动手能力。

2.4 自主选择创新实验题目<创新点>

配合学校研究型课程,采取老师引导、学生自主组队、自选或自定题目,完全开放,以研究创新为主线的模式。学生的自学需要。

2.5 积极引导,提升专业技能<创新点>

单片机应用技能是应用电子技术的核心技能,为了让一部分学有余力的 学生能获得更大的提高,开放大学生创新中心,以学生为主体、以项目为单元,利用课余时间对学生进行训练。布置一个项目由学生自已设计电路,自已设计程序,指导老师利用1-2次课进行集中答疑,集中验收。

2.6 开展竞技教育,培养创新人才<创新点>

竞技活动能扩大对外交流、锻炼师资队伍、促进教育教学改革、检验教学效果、培养学生的创新意识与创新能力。

3 注重工学结合

将实际问题或企业实际开发项目(子项目)引入课堂教学(如电子钟、自动控制、远程串行通信等项目),进行适当简化处理,作为教学和实验实训项目。以工学结合为切入点,根据课程内容和工作过程,结合学生特点,采用任务驱动、项目导向的教学方法,把工作项目开发过程的工作环节及任务穿插于各个知识点的学习中,以独立项目实训形式,强化训练,实现人才培养目标。

以实际工作项目为主,内容兼具趣味性和实用性,例如模拟计算器、猜数字游戏、小学生算术测试、竞赛评分、交通信号灯控制、串行通信模拟程序等;与电子产品开发公司或工矿企业进行合作,以实际项目来进行教学。

4 考核方式改革

考核评价应包括学生学习过程评价及学习效果评价。

4.1 学习过程评价:学生是否完成了作业(或活动任务),有无抄袭现象发生,是否及时完成了作业,对学生应具备的能力要定期检查,可以采用提问、撰写分析报告等形式。

4.2 学习效果评价:改闭卷考试为开卷考试,试题着重进行能力的考核,也可以把考核分为笔试和操作两部分进行,评价方式要逐步过渡到通过综合实训活动对学生的学习作出评价(综合实训可以考核一个学生对知识的理解与掌握、已经获得的能力、对实训内容的组织方法以及学习态度)。

结束语

在教学实践中,笔者对《单片机原理和应用》这门课程教学中的一些教学进行了初步的改革和探索,初见成效,在此分享出来,以期向同行们提供参考借鉴价值。

参考文献

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