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单片机课程论文优选九篇

时间:2023-03-23 15:19:18

单片机课程论文

单片机课程论文第1篇

关键词:独立学院;应用型;单片机;教学改革实践

一、引言

作为贵州大学与社会力量合作举办的综合性全日制本科独立学院,贵州大学科技学院定位于着力培养本科应用型人才。这就要求学校注重培养学生对知识的掌握和应用,具有较强实践能力,能适应行业需求,解决工程中的实际问题。因生源特殊性,我院学生在学习状态、自律性及目标追求上与母体学校学生间存在差异。要转变学生对待学习的态度,培养学习兴趣,吸引进课堂,增强动手和实践能力,提高培养质量,需针对学生的个性和特点,从有关课程教学方式着手进行改革探索寻找突破。在我院工学部开设的电子信息、计算机类专业学科课程群众多课程中,单片机是一门承上启下的重要专业课程。该课程涉及领域广,综合性、系统性、实践性强,发展更新快,应用广,相对其他课程更有利于促进相关专业学生知识向能力转化,提高动手实践能力,培养创新意识,对定位于培养“应用型”这一目标来说较具现实意义。

二、现状存在的主要问题与成因分析

我院单片机课程通常在大三开设,先修课程众多。原有教学主要围绕单片机原理、指令系统、汇编程序设计、典型接口等内容展开。初期出于好奇,多数学生对课程兴趣浓厚。随着教学推进,前期基础薄弱的问题逐步暴露,学生感到困难和畏惧,学习变得被动。对独立学院学生采取传统方式教学,老师感到难教,学生也感到难学,教学效果自然较差。为应付考试拿到学分,学生仅凭死记硬背、生搬硬套。考完试就忘得差不多,谈不上知识的增长和能力的提高,与“应用型”目标相去甚远。分析原因,原有教学方式主要存在以下几方面问题。1.重理论轻实践。受继承性教学观念影响,传统上教学被认为是知识的传授和继承,它重“学”不重“用”,重“结果”不重“过程”。教学活动中教师处于主导地位,教学过程注重理论知识讲授,强调知识的系统性、完整性。对知识的应用比较忽略,认为实验只是理论学习的补充,是对理论知识验证的过程。对独立学院学生来说过多枯燥理论教学安排,只会适得其反,令其产生厌学情绪。2.重原理轻应用。受过去母体学校教学方式影响,在教学内容上忽略授课对象层次。一开始就对单片机内部结构、寄存器组、存储空间组织、寻址方式、汇编指令等原理性知识不加区分进行细致讲授。接着又是汇编程序设计、典型接口电路等众多内容。受限于教学时数,对实际中的应用介绍明显不足,甚至略过,考试也偏向原理性知识。学完这门课程学生对单片机仍感陌生,不知如何应用,具体能做什么,知识与应用脱节,只是为“学习”而学习。3.教学方法和手段不足。在以往教学中,教师通常依据教学内容从逻辑结构框图开始,从原理角度,利用PPT进行抽象讲解。再通过举例,借助标注说明的方式,静态地对系统的硬件工作、软件执行逐一分析,完全忽略学生的理解、接受能力和知识储备,讲授知识与实际应用脱节。由于前期课程相关知识掌握不扎实和学习习惯等因素,学生每节课都听得云里雾里,一片茫然,渐渐失去学习的兴趣和动力。4.实验教学与理论教学脱节,验证性内容过多,趣味性不强。单片机课程实践性很强,受实验条件和教学时数等因素制约,集中实验教学环节无法安排较多内容,综合性与设计性项目极少。实验一般按实验箱附带指导书开展,与各校理论教学脱节、内容枯燥、缺乏趣味。虽做了实验,但学生对实验结果背后的电路工作原理、程序代码含义与功用、硬软件间的协同与联系,以及硬软件联合调试等仍不了解,谈不上去思考、去改进和在实际中应用。

三、相关教学改革实践措施

针对存在的问题,经过不断探索尝试和实践,逐渐摸索出一套符合我院实际情况,较行之有效的该课程教学方式,具体方法和措施如下。1.调整教学内容,以“应用”为主线,注重因材施教。首先从课程大纲着手,按照培养目标和规格要求,修订原有教学内容及要求,配套出版相应教材。将教学内容划为原理、硬件、软件、仿真几个主要单元。教学侧重由“原理”向“应用”倾斜,注重知识完整性,同时强调知识的实用性和趣味性。具体做法是对“原理”部分适当弱化、降低要求,讲授过程中采取和关联课程对比的方法进行知识增量式教学,突出单片机“片内集成”这一重要特性。“硬件”部分围绕单片机片内集成的源展开,配合恰当示例进行讲解,再扩展延伸。硬件知识讲解先易后难、先简单后复杂。如讲解单片机I/O口时,先从LED、拨码开关等简单元器件着手,从LED熄灭控制、拨码开关状态判断,到利用这两种器件实现一个简易BCD码加减乘除计算器,然后再到键盘扩展、显示、A/D等较复杂的器件或接口电路。“软件”部分大幅降低实际使用较少的汇编语言学习要求,强化高级语言的学习和使用。重点放在编程思维、处理算法、硬软件协同及联合调试上,在学生头脑中建立“系统”的概念。“仿真”部分则引入业界主流软件开发工具Keil和Proteus,根据实际教学情况进行实用性讲解。借助这两个软件,学生在电脑上就可随时随地对教学中的实例进行硬软件仿真、调试和验证。这些工具的恰当应用,能事半功倍提高教学和学习的效果。使学生直观感受到“知识”的含义,将枯燥乏味的知识变得生动,激发学生学习的热情,体会学习的乐趣。2.丰富教学方法和手段,重视与学生互动。具体教学方法上选择性地采取案例式、项目式等实践证明对本课程教学较为有效的方法,手段上突出计算机仿真技术在教学中的应用。教学过程中注重引导学生发现问题、分析问题、解决问题,将相关知识融入一个个直观可见的示例中。例如在介绍“中断系统”这个重要知识时,通过给出一个利用单片机外中断进行计数的简单示例,仿真电路如下图所示。外中断计数仿真电路教学时,先演示让学生直观观察P1口“计数值”的变化;再通过启发,让学生列举生活中用到“计数”的场景;进入“场景”后,引导学生对问题思考:可采用哪些手段解决;再引入中断概念,概略介绍中断系统工作机制、有关SFR;接着通过仿真,分析解释系统硬软件工作过程,调试方法和步骤等。直观可见的教学方式,有利于加深学生对知识的理解,像SFR对中断系统的影响这类抽象知识,借助仿真技术能形象生动展现。最后提出要求,要学生课后思考改进。教学中多与学生交流互动,发现不足,及时调整授课内容、方式和节奏,不能只顾追赶教学进度,忽视学生的理解接受能力。3.优化实验教学,合理安排项目,分层次多形式开展,注重知识的趣味性。与理论教学配合,课程实验被分为基础、扩展、综合设计三个层次。难度由低到高,对知识的要求从基础到综合、从单一到全面。基础实验针对单片机基本片内接口资源,扩展实验与单片机常用典型接口有关,综合设计实验是对前述实验内容的综合扩展应用,涉及多个片内资源和多种接口,能更好提高学生知识应用能力和水平。对不同程度学生,每个实验项目后都有新的问题和要求,鼓励学生进行改进、扩展,甚至改变原设计思路和方案。为解决教学时数与实验场地的制约,实验采取集中与分散的方式。在课表规定的时段,以集中方式开展,其余时间则在开放实验室或寝室分散进行,鼓励学生“从做中学”。针对以往实验存在的问题,在实验箱硬件基础上通过二次开发,重新设计项目,增强实验的趣味性和实用性。如“键盘实验”设计为简易电子密码锁,“显示实验”设计为电子秒表等诸如此类。实验时先仿真,对硬软件熟悉后,再进行实物实验。先“虚”后“实”的做法能加深学生理解,更有助于对知识的掌握和内化,同时减少实验设备损耗。4.与创新实践有机结合。因单片机课程的特点,在教育部主办的“电子设计大赛”“智能汽车竞赛”等学科专业竞赛和课外科技活动中一直扮演重要角色。这些活动有利于提升学生知识综合运用能力和水平,培养学生的工程意识、创新精神,及团队协作能力。为此我院很重视和支持学生参与,设立了“电子设计”“智能汽车”等开放实验室,配备老师进行指导,并在创新学分上给予认定,激励学生参与意愿。

四、结束语

单片机课程论文第2篇

一直以来,单片机的教学方法是多数学校及教师研究的重点,该系的单片机是以51系列单片机为基础,全面介绍了计算机的发展过程、单片机的组成及硬件结构、单片机的指令系统、汇编语言的设计及单片机的系统扩展及应用等内容,单片机的教学内容枯燥,要想使学生全面掌握单片机的知识并将其应用到实践当中,就必须理论教学与实践教学相结合,用生活中的实例来激发学生的学习兴趣、学习潜力,提高学生的学习效果。多年来,该系的单片机教学一直遵循高职教育教学规律,以学生的培养能力为核心,对“单片机原理与控制技术”课程进行了改造,为提高学生的职业能力找到了一条切实可行的途径。本课程在体系上将理论知识与实践动手能力有机结合,注重贯彻理论为实践服务的思想,为充分体现技能训练为专业培养目标服务的原则,形成了与职业能力培养相适应的“教、学、做”一体化教学模式,对学生实行了以能力考核为核心,增强了对学生职业能力的培养,提升了“双师”教学团队的业务能力,提高了教学质量。教学过程中主要进行了以下研究:①对单片机课程进行优化整合,遵循高职专业“理论够用”为度的原则,建立科学、实用的理论教学体系和实践教学体系,在教学大纲中体现培养学生能力的重要性,注重学生的实践能力的培养。②教学活动中采用以学生为主体,引用生活实例充分调动学生的学习积极性,采用有利于提高学生能力的教学方法,进而提高学生的学习兴趣。③围绕培养学生能力这个中心,培养创新人才,进行教学方法和考试方法的改革。

2教学研究的改革与创新

2.1教学内容的改革

高职教育是一种以职业能力形成为中心的教育,实践教学的地位已经得到了大幅度的提高,理论教育为实践教学服务的思想在单片机课程中已经得到了贯彻。笔者在对电气自动化专业和数控专业人才职业能力需求进行调研的基础上,结合专家组的建议,根据学校的办学定位、专业人才培养目标来制订教学大纲,教学内容的选取对应于学生的能力基础状况,遵照高职教育“理论够用”为度的原则,紧密结合当地企业对单片机的应用需求和现实生活中单片机的应用实例,将单片机的理论知识与实践动手能力有机结合,在教学过程中,通过一些基础性的实验和综合性的实训来加强学生的专业实践能力,有利于学生持续发展。

2.2教学方法的改革

单片机原理与控制技术是一门实战性很强的学科,在课程教学中注重理论与实践的结合。采用了多种教学方法,达到了“精理论、重实践、会设计”的人才培养效果。2.2.1充分利用多媒体教学资源和计算机网络资源。在课堂教学中,采用多媒体课件,将本次课程所需达到的教学目标和实现此教学目标所需要的理论知识及实际操作步骤向学生演示,同时将重点的知识利用板书加以强调,使教学内容更直观、更生动,从而达到提高课堂教学效率的目的。在课外建立专用邮箱、QQ群进行交流。通过这些平台,学生获得大量的学习资料。另外,学生与老师之间、学生与学生之间的交流更容易,更容易拓展学生的知识面,解决疑难问题的机会增多。2.2.2项目任务驱动教学法。教学过程中,根据单片机在各行各业的实际应用,设置了一系列包含能力要素的项目任务,如模拟霓虹灯的设计、汽车转向灯的设计、点阵显示电子广告牌等。在教学中,通过完成任务的需求来学习基本知识和技能。比如:利用单片机设计一个模拟霓虹灯的控制系统,要求用8个LED灯模拟城市夜空中霓虹灯的闪烁效果。这一任务要用P1口输入/输出和调用延时程序等知识,学生希望自己完成这个任务获得成就感,所以就产生一种想学的欲望。这时,学生在学习相关知识的时候就会更主动,更积极、更认真。完成这个任务后,老师对此任务再做修改,然后让学生相互讨论、自主完成。最后提出扩展性任务让学生课外训练。采用这种教学方法,不知不觉的就激发了学生的学习兴趣和学习的主动性,促进了枯燥的理论知识的学习,增强了课堂学习的效果。2.2.3“引-激-拓”课堂教学模式。“引-激-拓”课堂教学模式的特点是把课堂上学习的知识向课外延伸,给学生一个想象的空间。引:课前引入学生感兴趣的生活中的实例,用此来吸引学生的注意力。激:用引入的实例激发学生的学习兴趣、学习的好奇心和本身的求知欲。拓:拓展教材上的知识点,增强学生解决实际问题的能力。2.2.4采用多种课堂形式。采用讨论课、小组交叉检查、课堂答辩,师生换位等多种课堂形式,促使学生对内容的关注和对理论学习的主动。同时,增强老师与学生之间、学生与学生之间的交流和互动,通过师生换位让学生经历不同角色的变换,获得检查别人与被别人检查的不同体验;获得当老师和当学生的不同感受,进而学会尊重自己,尊重他人。2.2.5培养学生主动学习能力。课堂是教学的主战场,学生是课堂教学的主体,以往传统的教学方法已经不适合当前的高职学生。所以在教学中要不断鼓励学生主动参与、勤于动脑,培养学生分析问题和解决问题的能力。使学生能带着问题听课,从听课的“旁观者”向“参与者”的角色转变。在学习过程中,每个学生都主动参与方案讨论和工作步骤制定,承担小组中的各自工作任务,协作完成。

2.3考试方法的改革

考试是对学生知识、能力验收的一种手段,既要考核学生对课程相关理论知识的掌握,也注重考核理论知识在实践中运用的能力,更重要的是加强对学生实践操作技能的考察。改革考试方法,将过去的一张理论卷考核方式变为将学生的理论考试、平时成绩、实践操作等方面均纳入考核成绩的评定中,全面综合评定学生的实际能力。

2.4建立完善、适用的实践体系和基地

单片机课程论文第3篇

1.1指导教师培训及选题环节把控不严

由于学生的数量激增而教师队伍的数量基本上没有改变,以至于每位教师所要指导的学生的数量都有所增加,部分教师为第一次指导,对指导过程不是很了解,缺乏对课程设计各环节所需的必要的培训。课程设计工作开始前期,没有对题目进行精心的筛选。课程设计的题目是否合适,直接关乎到整个课程设计的成败。选题过于简单,学生做起来认为该门课程没有什么难度;选题难度过大,学生产生了畏难情绪,认为该设计无法实现,从而无法到达学以致用。

1.2设计过程流于形式思想上重视不够

由于学生人数过多,教师人数偏少。以至于设计过程处于“放羊”状态,教师在指导过程中,没有对同学们提出准确地要求,其原因是在该环节中指导教师都没有相应的实施方案,导致指导环节过于形式、敷衍,教师无法一一了解每位学生的设计情况。同学们也没有认真对待该环节,其主要原因是网络化程度的发展,很多相应的资料网络上一应俱全,同学们直接下载修改而不加思考,完成报告上交,没有主动去探索设计。种种原因使该课程设计流于形式。

1.3最终考核方式单一检查评价力度不足

在很多高校,课程设计的最终体现形式就是课程设计报告,只要学生在规定的时间内完成报告,一般就被认为通过了该环节的考查,考核形式单一。并且对整个设计过程的评价没有细分,体现不出设计过程中的工作量。

2课程设计组织实施管理及质量控制

2.1前期认真组织,确保选题质量

为了保证题目的难易程度适中,在课程设计前期,组织教学第一线的有经验的和常年指导学生参加电子设计类竞赛的教师根据自己的课题项目,从中精炼出一些适合学生完成课程设计的题目,每年保证有一定的更新率。并且对选出的题目也分出难度系数的等级,便于因材施教。而后,组织指导教师进行培训。讲解该课程设计的指导大纲,讲述指导过程中教师应该完成的任务,注意设计的时间节点,以便教师掌握学生的设计进度。尤其是第一次指导该课程设计的教师,为其指定帮带教师全程学习。建立教师评价办法,提升指导教师责任心,评价教师在整个指导过程中是否尽心指导学生选题、是否按时答疑并监督学生的进度、后期是否按要求进行答辩。检查评比工作由学院督导完成,并进行考核评分。评分结果直接作为优秀指导教师评定的依据,该结果作为下学年教师指导学生人数的依据。

2.2全程指导,把控各个环节

整个设计过程选题,答疑,设计,答辩,成绩评定几个环节。

1)选题环节

学生可以在教师指定的题库中选出适合自己或者自己感兴趣的题目;也可以根据自己的兴趣与指导教师商讨确定选择题库以外的题目,实现“双向选择”。该课程设计涉及自动化学院3个专业10个班,其中每班指定一名负责人。每位指导老师指导人数按学院单片机原理及系统设计课程设计上学年评价结果排名在前1/3的安排15~20名学生,排名在中间1/3的安排10~15名学生,排名在后1/3的人数较去年人数减少分派,带本课程的上课老师优先安排。每位指导教师指导学生人数不宜过多,保证指导教师有精力指导每一位同学。

2)答疑环节

该课程设计为期两周,各指导教师安排答疑的具体时间及地点。每位教师的答疑时间和答疑地点在课程设计开始后汇总到教务办以便学院督导检查,作为评价教师指导工作的依据之一。每位老师在课程设计期间应积极主动为学生答疑,固定答疑次数不少于五次,并根据情况检查学生的完成情况。该环节是最容易被忽视,但又是十分重要的环节。学生在整个设计过程中的表现只能通过答疑的形式体现出来。指导教师应该在每次答辩过程中不仅帮助学生解决问题,而且要针对每位同学的设计内容提出问题,检查其设计过程中是否对问题已经理解,辨别其是否存在抄袭他人设计的可能性。

3)学生自主设计环节

在整个设计过程中,一定要发挥学生的主观能动性。学生需要按照课程设计大纲的进度安排以及要求按时完成设计任务。熟悉设计任务和要求,查阅相关设计资料;进行系统软、硬件总体设计;设计电原理图,系统硬件调试;系统软件设计,设计仿真或实物调试;完成课程设计报告书;课程设计答辩。

4)答辩环节

答辩环节由小组答辩和集体答辩两个环节构成。小组答辩:该答辩过程是指导教师对本组所指导的学生进行答辩。首先由学生讲述自己的设计过程,而后指导教师提出问题,学生回答问题。最后指导教师根据答辩情况给出答辩的成绩。集体答辩:①每组的指导老师提交成绩汇总表并注明排在最后一名的原因,指定成绩排在本组内最后一名同学参加答辩。指导教师提交的成绩有一人或多于一人不及格者该学生成绩定为不及格本组不再派学生参加集体答辩。②每组排在第一名的同学参加优秀课程设计答辩。③答辩委员会根据答辩情况进行排序,并简要注明答辩存在问题情况。④若参加答辩的同学成绩评定与原成绩有较大出入时,该组同学的成绩按答辩同学的情况相应降级或升级。答辩组织:各专业组成专业答辩委员会,对评定优秀课程设计和集体答辩同学的答辩工作。答辩委员会由系主任任答辩委员会主席,答辩委员由系主任和课程负责人共同商定,答辩委员会成员由7~10人组成,指定一名老师为答辩秘书。在课程设计完成日的最后一天进行答辩,答辩题目为自己所做课程设计题目并提交自己的设计报告。

5)成绩评定

课程设计成绩分五部分:①平时表现及考勤占10%(即10分);②纪律及答疑占10%(即10分),遵守设计纪律,按时完成各阶段任务,认真答疑,积极提问;③设计过程占40%(即40分,含报告的修改10分,报告无修改符合要求得10分,修改一次和修改的正确性扣2分,修改5次数以上得0分;设计过程完成程度总计20分:方案设计5分,硬件设计5分,软件设计5分,系统调试5分;老师提问10分,根据提问问题及解答情况给分等)④设计报告和图纸占30%(即30分):(分值:30-27分)设计叙述清楚,书写规范;设计方案合理,设计内容正确;掌握基础理论知识,具有较强的分析问题和解决问题的能力。(分值:26-22分)设计叙述清楚,书写较为规范;设计方案较合理,设计内容较正确;较好的掌握基础理论知识,具有一定的分析问题和解决问题的能力。(分值:21-18分)设计叙述清楚,书写较规范;设计方案基本合理,设计内容基本正确;掌握一定基础理论知识,具有初步的分析、解决问题的能力。(分值:17-0分)设计叙述不清楚,书写不规范;设计方案基本合理,设计内容不正确;不掌握基础理论知识,不具备分析问题和解决问题的能力;⑤答辩占20%:分数根据学生对答辩委员会提出的问题回答情况进行给定。有下列情况之一者课程设计不及格:不能按时提交设计;设计报告有严重雷同者;图纸有严重雷同者;对老师的提问完全不能正确回答者;答辩不及格者获不按指定时间参加答辩者。

3结语

单片机课程论文第4篇

关键词:单片机;课程实践;答辩;KEIL C

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)36-8369-02

单片机课程实践是高校自动化专业集中实践环节的必修课,是学生学习《单片机原理》课程后,进行的一次全面的综合实践,其目的旨在加深对单片机基础理论和基本知识的理解,培养学生具有单片机系统应用软件设计和开发的能力,在具体实现过程中强化学生的实践意识,提高应用能力、创新意识和合作精神。在项目的实践中,使得学生掌握一定的理论与技术知识,而且应该树立管理理念,建立项目工程思维观念,而这一点正是高级语言编程思维的一种体现。

通过将单片机课程实践和高级语言程序设计实验相结合,使学生在理解单片机理论和高级语言编程思想的基础上,实际动手开发一个实际的应用系统,来提高综合运用所学理论知识的能力。

1 研究内容或对象

引导学生运用已学的单片机理论知识、单片机程序设计方法和高级语言编程思想,具体设计一个实用的小型单片机应用系统,开发设计过程按以下顺序进行――选定课题、调查用户需求、总结归纳数据流程、分析性能、书写需求分析及总体设计报告(包括组成原理图、硬件连接、程序流程、系统功能模块)、完成应用系统的开发、撰写课程实践报告、系统验收、组织课程实践答辩。让学生在这一系列工作中综合运用单片机系统原理以及编程语言等相关课程知识,培养学生的综合素质。

根据单片机课程实践和专业课程实践两个实践教学环节各有4~5周但分散的实际情况,考虑将其进行整合。并在实践教学环节中安排相应的指导老师对学生进行必要的指导和帮助,为学生提供分析思路,解决学生项目完成中碰到的实际问题。

2 研究拟达到目标

通过在单片机课程实践中结合高级语言编程思想,使学生在掌握单片机理论基础知识的同时,通过参与项目的分析、设计与实现,建立软件工程理念,具备一定的理论与单片机实物实践相结合、解决实际应用问题的能力。同时在完成项目的过程中,锻炼科研开发能力和科研论文写作能力,为大四的毕业设计和毕业论文的顺利完成奠定基础,并为以后工作中的理论与实践相结合奠定良好的基础。

使学生在单片机课程实践和高级语言程序编程实践相结合的实践教学环节中,利用所学的单片机系统原理和C语言程序设计基础知识设计单片机应用系统,解决单片机系统应用中的实际问题,掌握高级语言编程思想,借助相关编程工具,完成一个小型项目的自主分析、设计与实现。

3 主要研究方法

教师提供部分项目供学生选择,学生亦可自拟项目,但课题的选择要由教师审查核准。项目尽量选择实际需求的题目,让学生走出校园,通过调查走访,了解国内单片机应用发展的状况,开阔眼界,而且在开发一个真实项目的过程中,带来求知的源动力,激发学生自主学习的渴望以及创造力;对于虚拟项目,要求学生做到切合实际需求,能解决一定的应用问题,有一定的应用价值。

编程开发工具原则上推荐学生使用KEIL C,如果学生认为其它开发工具更适合可由学生自主选择。由于实际可用的编程开发工具与日俱增且不断更新,为此在课程实践中,对学生开发工具的选择不做过多限制,使得学生可以选择自己感兴趣的程序设计工具进行项目开发,既锻炼了学生自学的能力,又能让学生成为项目开发的决策者,这种主人翁意识使得学生变被动学习为主动学习,从而激发学生自主学习的积极性。

为了防止学生对课程实践任务敷衍了事,对课程实践的考核方式由原来的提交程序和文档改变为答辩的方式。且在集中教学环节之前就让学生明确单片机课程实践的任务,同时考虑在集中教学环节结束后适当放宽学生上交可运行的项目程序和课程实践报告以及组织答辩的时间,让学生能更好的延续自主学习的积极性并进一步完善项目的开发。

4 特色、创新及推广应用价值

通过将单片机课程实践和高级语言程序设计基础实验相结合,让学生在项目的分析、设计、与实现的过程中掌握单片机理论知识、单片机系统应用的设计方法和高级语言程序编程思想 ,提高自动化专业学生理论与实践相结合的能力,激发学生的学习积极性和主观能动性,提高学生解决实际应用问题的能力。

《单片机原理》课程实践教学,将单片机课程实践和高级语言程序设计实验两个教学环节有机整合,让学生能在该实践教学环节中综合运用单片机系统原理和高级语言程序设计基础以及相关编程思想等多种知识,培养初步的科研能力和科研论文写作能力以及团队合作精神。并通过组织课程实践答辩使学生进行类似毕业答辩的演习。

在自动化专业学生的单片机课程实践教学环节中,通过团队合作的方式,以共同完成项目为目标,让学生在单片机课程实践中综合运用所学的单片机系统原理和高级语言程序设计基础的理论知识来完成项目的分析与设计,并借助相关的编程语言来完成项目的编程实现。将原本独立但有高度关联的两个实践教学环节进行有机整合,可以让学生有更多的时间来系统而连续的综合运用所学的相关知识,进而更好的将理论与实践进行有机结合,激发学生的学习热情,提高学生的学习积极性。

单片机课程论文第5篇

关键词:单片机;电气信息类;教学改革

作者简介:杨盛(1973-),男,湖北公安人,三峡大学电气与新能源学院,工程师;陈星(1988-),女,湖北仙桃人,三峡大学电气与新能源学院,助教(湖北 宜昌 443002)

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)02-0118-02

单片机以其体积小、价格低、功能齐全、抗干扰性高、可靠性好、易于开发扩展等独特特点,被广泛应用于工业自动化及智能仪器仪表、通信设备、家用电器等各种设备仪器中。[1]“单片机应用技术”课程是本校电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程、通信工程等电气信息类专业的主干课程,内容丰富,实践性强。本文在分析本校电气信息类专业“单片机应用技术”课程教学现状的基础上,探讨了课程教学中存在的问题及相应改革措施,切实提高学生运用单片机解决实际问题的能力。

一、“单片机应用技术”课程教学现状及存在问题

1.课程教学现状

作为电气信息类专业必修专业基础课,本校电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程、通信工程四个专业开设了“单片机应用综合实验”课程,3.5学分,总计56学时,其中理论课24学时,实验课32学时。该门课程旨在使学生通过实验加深对单片机结构及单片机指令系统的理解,培养学生运用单片机知识解决实际问题的能力,力求使学生在完成本门课程的相关实验后,在分析问题的能力、动手能力及创新能力方面得到较大的提高,在今后的工作实践中具备独立设计、开发小型单片机应用系统及产品的能力。

课程一般在大二下学期和大三上学期开设,学生先选择理论教学班(每班120人左右)学习单片机理论知识,理论部分以介绍51系列单片机为主,内容包括:单片机概论(2学时)、MCS-51单片机结构(4学时)、单片机指令系统及汇编语言程序设计(8学时)、MCS-51系列单片机的扩展(2学时,含最小系统与程序存储器的扩展、数据存储器的扩展、输入/输出口的扩展)、单片机机接口技术(8学时,含LED显示接口、8255可编程I/O扩展、键盘与单片机接口、ADC0809的原理与应用、DAC0832的原理与应用)。理论课结束时教师对学生该课程的评定成绩占课程总成绩的30%。

理论部分学完后学生进入实践教学环节(每班60人),二人一组,利用实验箱完成10个基础验证型实验,1个综合型实验,1个设计型实验,主要实验内容:实验系统的组成及软件编程、I/O口应用及扩展、定时器/计数器应用、串并转换、8155的应用、A/D与D/A转换、直流电机转速测量与控制等。实验课程结束后每人一组进行开卷考试,考试内容为实现单片机系统一个小的功能,成绩占课程总成绩的70%。

2.“单片机应用技术”课程教学存在的主要问题

(1)课程定位不准确,课程体系存在缺陷。长期以来,把“单片机应用技术”定位为专业基础课,没有考虑学生所学专业和今后就业去向,认为该门课程主要是了解掌握汇编语言、51系列单片机基本原理及编程基础,培养学生自学能力,为后续掌握其他单片机的应用打下良好的基础。但实际情况是除了参加各种学科竞赛的学生自学其他单片机知识外,由于没有后续课程支撑,大部分学生基本上只学了“单片机应用技术”课程中所涉及的内容,缺乏对单片机知识更进一步的综合训练,往往到毕业找工作时就表现出了这方面的缺陷。

(2)考核方式不合理。理论课环节采用随堂测试的模式,理论平时成绩和测试成绩占课程总成绩的30%,由于采用大班制教学,教师往往无法客观评价学生真实的理论水平;实践环节部分考勤占课程总成绩的20%,考试占课程总成绩的50%。目前的课程考核方式决定了学生重视实践教学而轻理论教学,学生往往在理论课上不学习而来实验室恶补,且学生理论基础的缺失给实践环节带来很大困难,存在理论与实践教学脱节现象,教师对学生实验过程缺乏评价。

(3)实践教学条件不足。目前本校每年有近千名学生进入实验室完成单片机实践教学环节,原有40套实验设备(实验箱+电脑)仅能勉强满足教学要求,无法对学生开放;由于实验箱内部硬件资源和结构固定,学生实验时只需用导线连接部分模块、输入程序即可调试观察实验结果,并不能真正理解其硬件电路原理,更谈不上硬件电路设计,限制了学生综合分析设计能力和创新能力的培养。

(4)实验教学模式落后。实验课以教师为主,学生在规定时间内按照实验指导书要求完成规定实验内容,实验程序大多参考实验指导书所附参考程序,不利于发挥学生的主观积极性,部分学生是慑于实验考核的严格性来完成实践环节;由于实行选课制,各专业学生混选,水平参差不齐,实验课上指导教师要花大量的时间来讲解实验原理,无法针对专业要求进行专项训练,更勿论因材施教。

二、“单片机应用技术”课程教学改革措施

针对课程教学中存在的主要问题,结合实验室建设情况,本校从以下几方面着手进行了课程教学改革:

1.明确课程定位,完善课程体系

课程定位为电气信息类专业必修专业基础课,经教师讨论认为由于各专业依托行业背景不同,应区别对待:该门课程应作为自动化专业、电子信息工程专业的专业课,强调工程实际应用能力培养,增加单片机系统的实践环节教学;而对电气工程及其自动化专业,由于其就业方向的特殊性,可以仅定位为专业基础课。

课程内容上,随着各种高性能、新型号单片机地推出,任课教师都有一个疑问:继续给学生讲授51单片机吗,是讲C语言还是继续讲汇编语言?经探讨认为:目前51系列单片机在高校课堂仍属主流,要把51单片机讲好讲透,确实提高学生动手能力和综合素质,课堂上可引入其他型号单片机及单片机最新动态,通过引导学生完成综述性论文开拓其视野,至于是用C语言还是用汇编语言的问题,认为作为基础,学生应掌握汇编语言,更加清楚地了解单片机内部结构和其中内容变化,对有兴趣有能力的学生可以作更高要求,如对毕业设计学生和参加各类学科竞赛的学生要求可用C语言或C语言与汇编语言混合编程。

课程体系上,作为基础内容将原来“单片机应用综合实验”课程理论部分剥离出来成为“单片机原理及应用”课程,32学时2学分,单独考试,实践课程仍为“单片机应用综合实验”,维持32学时不变;对自动化专业、电子信息工程专业和通信工程专业学生开设“课程设计”(1学分,必修)、“DSP技术与应用”(2学分,选修)、“嵌入式系统”(2学分,选修)作为进阶,电气工程及其自动化专业学生亦可选修;高阶部分鼓励学生积极参加校内外各项学科竞赛和课外科技创新活动,激发学生的积极性,提高学生综合应用和创新能力。

2.改革课程考核方式

原来“单片机应用综合实验”课程分成两门课后,“单片机原理及应用”课程在上半学期学习,单独考试,平时成绩占30%,考试成绩占70%,学生考试合格后下半学期再修“单片机应用综合实验”课程,确保学生进入实验室之前已具备相应的理论基础。“单片机应用综合实验”成绩由平时成绩(占20%)、作业成绩(占20%)、考试成绩(占60%)三部分组成,其中平时成绩综合实验出勤、预习报告、实验操作和实验成功率等情况评定;作业成绩主要考量学生实验完成后相关知识的掌握情况;考试为一人一组上机开卷考试(资料仅限考生本人使用,不得使用移动存储设备),评分内容含操作、硬件连接、程序编写和实验结果。考核方式的改革基本确保了学生成绩评定的客观公平,杜绝了浑水摸鱼的现象,提高了学生的学习积极性。

3.改善实践教学条件

本校新增了40套雷迈特公司的DPJ-H型单片机实验箱及配套模块,实验箱采用“仿真式”设计思想,所有实验模块及CPU资源均对使用者开放,可结合Keil C51 μVision软件和Proteus仿真软件进行程序调试、固化,联机或脱机验证实验结果,充分满足“验证式—模仿式—探索式—开发式”的由浅入深的各种实验要求;购置了部分51实验开发板和凌阳单片机开发板供学生选用,同时可提供分立器件和开放的创新实验室,由学生自己制作系统版,完成感兴趣的实验内容,极大地激发了学生对单片机的兴趣,提高了其硬件设计能力和动手能力。

4.改革实验教学环节

(1)根据新的实验设备,重新编写了实验指导书。笔者设计编排了软件实验、硬件实验、系统设计三个方面共计16个实验内容,其中验证性实验10个,综合性实验4个,设计性实验2个,每个实验均附有作业题,取消了参考程序,但验证性试验仍给出了参考程序流程图。实验指导书后附上了实验模块原理图和仿真、开发工具使用说明,学生可以参考直接进行实验。

(2)在理论和实践教学中引入仿真开发工具Proteus。Proteus是英国Labcenter公司开发的电路及单片机系统设计与仿真软件,可以实现数字电路、模拟电路及微控制器系统与外设的混合电路系统的电路仿真、软件仿真、系统协同仿真和PCB设计等功能,是目前唯一能对各种处理器进行实时仿真、调试与测试的EDA工具。[2]对于各层次的实验,学生都可结合Proteus与Keil C软件进行仿真,基本了解掌握实验内容,加强了对学生系统硬件设计能力的训练。

(3)开放实验室,提高学习过程的开放性。除了验证性实验外,在完成实验作业、综合性实验和设计性实验时实验室对学生开放,指导教师主要通过启发式教学引导学生进行思考和讨论,让学生建立“从顶向下”的系统学习和设计思维以及“从底向上”的系统构建方法,实现从以教师为主到以学生为主的教学模式的转变。

(4)实行分专业选课,小班制试点。学生分专业选择实验教学班,有利于教师根据专业特点指导学生选择完成相关实验内容,针对专业应用方向加强训练;考虑到自动化专业学生相对较少(每届80人左右),对自动化专业试行小班制教学,实验时每班40人,每人一组,教师可以很好地把握每个学生的情况,做到因材施教。

(5)以课外实践促进学生实践创新能力培养。对有进一步学习单片机应用技术要求的学生,采用“竞赛+项目”的模式,鼓励学生积极参加校内外各项学科竞赛和课外科技创新活动,参与教师的科研项目,由浅入深提升学生应用单片机的工程实践能力和创新能力。

三、结束语

经过近几年来的不断改革与探索,逐渐健全了“单片机应用技术课程”体系和教学内容、学生考评机制,改善了实验教学条件,加大了实验室开放力度,学生理论水平进步明显,实验效率和效果较以前得到大幅提高。“竞赛+项目”的模式鼓励了一批动手能力较强的学生进一步提升自我,参加各类学科竞赛和课外科技活动均取得了较好的成绩。课程实验教学环节的改革带动了本校其他电气类专业实验教学模式的改革,后续将进一步扩大小班制实验教学的范围、加大实验室开放力度,不断提高学生工程实践能力和创新能力。

参考文献:

[1]高健.目标教学法在单片机实验教学中的应用[J].中国电力教育,

单片机课程论文第6篇

关键词:单片机;课程;教学改革

《单片机原理与接口技术》课程涉及的知识点多,对技能要求全面,使得学习者备感困难。同时,由于高职学生的知识接受能力弱,传统教学方式必然造成学生听不懂,跟不上,进而厌学。面对以上问题,本文试图就高职特色的《单片机原理与接口技术》课程教学改革作一探索。

《单片机原理与接口技术》课程的特点

单片微型计算机因其具有集成度高、运算速度快、体积小、运行可靠、价格低等特点而在过程控制、数据采集、机电一体化产品、家用电器、智能化仪表和网络技术中得到大量使用。国内高校、中专、高级技工学校都相继在计算机工程、软件工程、工业自动控制、机械电子工程、精密仪器、电工电力电子、电子工程等专业开设了《单片机原理与接口技术》课程。越来越多的企业也把掌握单片机技术作为招聘技术人员的标准之一。

高职院校中,由于学制限制,学时少,不少院校和专业将《单片机原理与接口技术》课程也作为对非计算机专业学生进行现代计算机技术的第二次认识和启蒙教育,因此该课程显得更为重要。学生一般都要进行计算机应用基础的学习,完成对计算机的初步认识和基本操作的学习。如果学生缺乏相关的硬件训练,将对计算机应用的理解和学习造成障碍。《单片机原理与接口技术》课程集成了计算机组成原理、微机原理、汇编语言等课程的相关内容,并且包含单片机技术本身的知识体系。单片机“麻雀虽小,五脏俱全”。为了弄清单片机的一个概念,往往要牵扯到更多的新概念。因此在学习单片机原理与接口技术的过程中,很多学生感到困惑和吃力。

根据学生特点和课程特点,教学中应注意的几个问题

《单片机原理与接口技术》教学中必须强化基础、注重应用,进行模块化教学。同时要把握好教学与培训、理论与实践两个方面的关系。教学与培训是有区分的:教学是强调系统的基础知识,培养学生进一步学习的能力;培训则是对有一定基础的学生进行短期强化训练,尽快上手,进入角色。教学必须由易到难,符合认知规律。教学内容既要有一定的先进性又必须相对稳定。单片机基础知识相对稳定,而接口芯片的发展则可以用日新月异来形容。单片机作为一门技术,《单片机原理与接口技术》课程必然是以实验为主的课程。

教学中应先给学生一个总体的知识框架和学习脉络,让学生在任何时候对基本知识的把握都是清晰和完整的。学习单片机是一个渐进的过程,往往学习一遍难以完全掌握,而且这门技术也在不断发展,因此要培养学生的自学能力。教学中要讲清、讲透单片机硬件结构。根据教学要求和学生实际,对接口技术及接口芯片的讲解和使用可简可繁、可多可少。有条件的情况下,相关专业应开设专门的《单片机原理与接口技术》实践技能培训课程。一般专业也要充实实验教学,开足基础实验,作为理论教学的有力补充,以加深学生对基础知识的理解和基本技能的训练。

探索有高职特色的《单片机原理与接口技术》课程教学方法

“教、学、做合一”教学法在单片机课教学中,要充分发挥教与学的积极性,努力走“实践―理论―再实践”之路。强调在做中教,在做中学。通过理论教学以及实验和实训的有机配合完成教学目标。

3P教学法3P的概念是指原理(Principle)、实践(Practice)和产品(Product)的三者合一,是“教、学、做合一”的具体应用,将理论学习、实践应用、产品制作有机地结合为一体,以理论教学为基础,以实践训练为重点,以掌握知识和技能、制作产品为教学目标,较好地体现“学用一致,知能并举”的教育思想。在单片机教学中,这种教学法是非常值得提倡,并取得显著成效的一种方法。

案例教学法教师可在上课前让学生预习教师准备的实例材料,形成一定的看法,做好实例讨论的课前准备;在课堂中,针对实例出现的问题,教师组织全班讨论,由学生找出解决的方法,做出辨析;最后教师作简短的点评或补充性、提高性的总结。

上好每一堂课,注重教学设计

要提倡学生参与教学。这就要求教师在备课时不仅准备专业技术内容,更要研究教法,即如何利用“项目”、“实例”、“问题”等手段来激发学生的兴趣,提高学生参与程度,这也是课程设计的重要内容。教学设计有以下几种方法:(1)根据课程教学内容划分教学单元,按照一体化原则进行设计。(2)确定每个单元课程目标,包括知识目标和能力目标。(3)选定每个单元课程单项实训项目,以实例贯彻单元教学之中。(4)确定演示、实验、实训、实习等内容。(5)引入案例,问题驱动,操作演示,展开知识,讨论问题,总结提高。(6)板书演示,示范操作。(7)自查课程目标、层次、进度、信息量等。

参考文献:

[1]张华.课程与教学论[M].上海:上海教育出版社,2001.

[2]门振华.职业技术教育概论[M].重庆:重庆大学出版社,1988.

单片机课程论文第7篇

关键词:单片机课程;教学现状;教学误区;解决方法

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2017)04-0167-02

单片机课程是高职院校的重要课程之一。虽然有诸多的教W方法和诸多的教学理念参与这门课程的教学改革实践,但在其具体的教学改革实践过程中却也表现出诸多的误区。对于这些教学误区的解决,既是提升单片机课程教学效果的关键,也是继续深化单片机课程教学改革的前提。所以,在此有必要结合自己对这门课程教学实践的反思,对其教学中存在的诸多误区进行逐一的说明。列举单片机课程教学现状中的教学误区并不是目的,解决这些教学误区提升课程教学效果才是研究的目的。因此,后边的论述主要涉及两个层面的内容,即,教学误区与解决这些教学误区的方法。

1教学模式中的误区与解决方法

教学模式是任课教师对教学实践的统筹性安排与科学性规划。因此,首先把教学模式中的误区作为单片机课程教学现状中的误区与解决方法研究的第一个研究对象进行阐释与说明。

1.1教学模式中的误区

单片机课程教学现状中的误区主要表现在以下几个方面:首先,单一教学模式不能满足课程的教学需求。在有关单片机教学模式的研究历程中,先后有任务驱动型教学模式、工学结合一体化的教学模式、理实一体化的教学模式以及“教、学、做”一体化的教学模式等诸多教学模式的探讨。虽然在此不能穷尽所有单片机课程教学模式的所有研究结论,但通过上边对其教学模式探讨的列举却可以使读者明确一个这样的事实:教学模式的多样化表明单一的教学模式不能满足单片机课程教学的需求。例如,对于任务驱动型教学模式而言,虽然任务驱动理论有其与众不同的优势,虽然这种优势在与教学模式理论结合的过程中也能提升单片机课程的教学效果,但它却不适合其他所有高职院校任课教师的选用。因为,单片机课程教学具有复杂性。对于单片机教学实践的复杂性,有研究者进行过这样的论述:《单片机》是电子技术应用专业重要的专业课,其课程教学目标是使学生熟悉单片机的基本原理,掌握MCS-51的结构与应用设计方法、典型接口芯片的应用技术、C51结构与基本的程序设计方法、具备一定的单片机系统应用设计能力,能够利用单片机开发简单的控制项目,该课程具有较强的理论性、实践性和应用性……[1]这也就是说,单片机课程教学的复杂性,在其 内容的层面上表现为理论学习与操作技能培养的复杂性上;在其课程特点的层面上讲,单片机课程教学的复杂性表现在理论性、实践性和应用性的统一上。所以,面对如此复杂的课程,任何单一的教学模式都是不可能完成其所有教学任务的。

其次,教学模式的借鉴缺少创新性运用。教学模式是可以借鉴的,但教学模式的借鉴却需要任课教师进行创新性的应用。这也就是说,在单片机课程的教学实践过程中,没有任何一个教学模式是可以被任课教师直接进行借鉴的。例如,“工学结合一体化教学模式”是备受任课教师喜爱的一种教学模式,虽然这种教学模式有其相对固定的结构程序与运用原则,但任课教师却不能全部照搬式借鉴。因为,在这种教学模式的运用中,任课教师需要结合学生的特点与教学内容的差别进行实验前的课题假设、确定相应的实验方案以及对实验结果的分析与总结等。因为学情的不同,教学内容的差别,实验的假设、实验的方案都是完全不同的,而且实验结果的分析也会因此而不同。所以,任课教师在借鉴中需要创新性运用。

1.2解决方法

解决教学模式中的误区可以采取以下几种方法:首先,结合不同的教学理念构建不同的教学模式。例如,结合建构主义教学理念可以创建工学结合一体化的教学模式;结合任务驱动教学理念可以构建任务驱动型的教学模式等。因此,虽然单片机课程教学在职业院校的课程教学中具有不平衡的特点,但是,多样化的教学模式构建总会有一种适合其教学需求的教学模式。

其次,借鉴中的改革。教学模式借鉴中的改革表现在两个方面,一个方面是针对不同的教学内容选择不同的教学模式,另一个方面是指针对不同教学内容改革同一教学模式的构成因素。因此,无论是哪一种教学模式改革都不是教学模式的直接式应用。

2教学方法选择中的误区与解决方法

2.1教学方法选择中的误区

教学方法选择中的误区也是影响单片机课程教学效果的重要因素之一。教学方法选择的误区主要表现在以下几个层面上:首先,方法选择的错误。教学方法选择的错误主要表现在任课教师对某一特定教学方法的喜爱而导致的教学效果欠佳。或者说,这种教学的误区是由于任课教师因为方法而方法所产生的误区。例如,实验教学法是一种非常适合单片机课程教学的方法,但实验教学法在单片机的课程教学实践里也却非是万能。例如:单片机的设计原则是以最少的硬件器件获取最多的功能应用,在以往的“单片机原理及应用”实验教学中,通常是由学校统一购买试验箱,试验箱板子线路基本是集成封装好的,学生做实验时只需要根据硬件电路的连接形式进行相应软件编程,把编写运行好的二进制可执行hex文件下载到试验箱进行验证即可。[2]

在这样的实验中,因为结果的预设,它就会影响到学生的探究兴趣的培养。虽然在这样的实验中也会使学生获得一定的知识,但这种知识的获得过程却未能激发学生的学习欲望。

其次,方法的单一性。虽然喜爱某一特定的教学方法能够突出教师的教学个性,但它单一的教学方法却不适合单片机课程的教学。

2.2解决方法

针对方法选择的错误,任课教师可以通过教育教学理念的学习来逐渐改正。无论是建构主义的教学理论,还是以人为本的教学思想;无论是职业学生工匠精神的培养,还是职业学生自主学习能力的拓展,几乎所有的教育理念都会影响到任课老师的方法选择。

3审视理念中的误区及解决方法

3.1审视理念中的误区

单片机课程教学的反思需要任课教师在多维的教学理念指导下进行。从另一个层面上分析,多维的教育教学理念是审视单片机课程教学存在误区的关键所在。因为没有一种理念能够解决单片机课程教学那复杂的教学过程所面Φ乃有问题。因此,任课老师应该加强自己的理论学习。例如,在碎片化学习理念下审视单片机传统的教学模式,可以发现其存在的诸多的问题,但这些问题的发现也有利于任课教师思考如何改革传统的教学模式。对此,有研究者认为“微模式”使单片机课程教学呈现出与时俱进的特点。所谓微模式是指信息具有使用群体大众化、内容碎片化、方式多样化、传递效果裂变式、实时互动反馈及时等特点的传递模式。[3]这也就是说,通过不同的理论审视传统的教学模式,可以发现在单片机课程教学中存在的诸多问题。当然了,这些问题并不止存在于教学模式之中。

3.2解决方法

解决审视理念缺失中的误区的方法就是任课教师的继续学习。高职学科教学,不仅要培养学生的终生学习观念,而且还要使任课教师把这种终生学习的理念运用于自己的教学实践。通过理念的更新不断地发现自己教学实践中存在的问题。特别是在“互联网+”这一高职教学的时代背景下,如何运用新媒体更新传统的教学模式,拓展教学途径更是每一位任课教师必须面对的课题之一。

4课程设置中的误区与解决方法

4.1课程设置中的误区

高职单片机课程教学的误区,不仅存在于具体的教学实践里,而且也存在于课程的设置之中。如果说上边的探讨侧重于课程的教学实践,那么在此的说明则侧重于对其课程设置的探讨。虽然高职任课教师不能改变这种课程设置,但任课教师的建议无疑是改革单片机课程设置的重要参考依据。因此,任课教师也好,高职研究者也罢,关注单片机的课程教学问题,不能把研究的目光局限于特定的教学实践之中,而是要根据教学感悟,思考课程设置的问题。

4.2解决方法

解决高职单片机课程设置中的误区,有两种基本的方法:第一种方法是通过任课教师的反思与思考,提出单片机课程存在的问题。从而通过引发教材编写者的关注,以间接的方式解决这些误区;第二种方法可以说是直接的方法。即高职单片机课程教材的编写者或研究者,通过自己的调查研究和科学判断,直接改革课程设置中存在的问题。

总之,单片机课程教学现状中的误区主要存在于两个层面上,即课程的教学实践和课程的设置环节。因此,本文结合自己对单片机课程教学的思考,对以上两方面的误区进行了解决方法的探讨。

参考文献:

[1] 唐晓艳.基于工作过程为导向的项目教学法在单片机课程的教学实践[J].电子测试, 2017(2).

单片机课程论文第8篇

[关键词]单片机 实践教学 理论教学

[中图分类号]G642.4[文献标识码]A[文章编号]1009-5349(2011)09-0199-01

引言

单片机凭借着其成熟的发展以其体积小、可靠性高、设计灵活等特点被广泛应用于家用电器、航空航天、通信、仪器仪表等领域。[1]《单片机原理及应用》是一门综合性、实用性很强的课程,是许多本科类院校电子、电气、机电、机械等专业学生必修的一门重要专业基础课。[2]

一、单片机教学的现状

作为一门理论性、实践性、综合性很强的课程,单片机的教学存在诸多个性特征。要较好地掌握单片机控制系统的设计,必须熟悉或掌握数字电路、模拟电路及自动控制等方面的知识。在日常教学中发现主要存在以下几个方面的问题。

从教学内容上来说,现阶段大部分本科类院校的《单片机》教学都是以单片机的知识结构为主线,分别从单片机的硬件体系结构、指令系统、汇编程序设计以及单片机系统的扩展和各种接口电路等五部分来讲解单片机知识。按照这种以理论知识为主的教学模式进行教学,学生普遍感到对知识难以接受,对老师讲的知识难以理解,并存在着厌学情绪。这种方式已经不能适应《单片机》教学发展的需要,必须对其进行改革,找到更适合教与学的方法。

从教学方法上来说,本科类院校的《单片机》教学主要注重理论教学。教师一般采用合堂,通过多媒体课件授课的方式给同学大量灌输知识点,这种授课方法使学生上课听不懂,久而久之课堂上教师在前面讲,学生在下面不愿意听,教师和学生分离开,从而降低了学生的学习兴趣,打击学生的学习积极性和主动性。

从实验项目上来说,本科类院校的教师过多地注重《单片机》理论教学而轻实践教学。有些本科院校虽然具备实验条件,但往往安排一些基本的验证性实验让学生在实验室用简单的实验箱操作完就结束课程,很少让学生去做解决问题的设计性实验。更有部分院校由于经费、实验场地等原因不愿意过多地于实验设备和实验室建设上而没有安排实验,从而导致了学生只懂理论而不会应用的尴尬状况。

二、单片机教学的探索

由于单片机课程是一门理论性、实践性很强的学科,教师在注重理论教学的同时更应该注重实践教学。

首先,激发学生学习单片机课程的兴趣,教师可以将课堂搬进实验室,通过展示实际生活中用单片机设计的产品或者是用单片机做的课程设计、毕业设计,让学生对单片机不再产生畏惧感,拉近与学生之间的距离,从而使理论与实践相结合。

其次,增加实训项目,锻炼学生的动手能力,提高综合运用能力。教师可以实行开放式的实训教学模式,让学生自选课题,自己查找资料,在教师的指导下完成从硬件到软件的设计。不仅使学生学习了知识,而且提高了学生的动手能力、分析能力、解决问题的能力。

再次,提高教师队伍的建设。许多高校的单片机教师在课堂上讲理论的时候,讲的头头是道,但自己从来没有开发过产品,指导学生的能力也欠缺,从而导致学生在学习单片机课程时理论与实践脱轨,所学知识不能很好地应用,这样培养出来的人才不是社会所需要的人才。所以单片机教师要不断地提高自己综合知识的运用能力,不仅理论精,实践也要强,从而在指导学生的时候才能如鱼得水。

三、结束语

通过《单片机》课程实际教学,发现问题,改进教学方法,完善课程内容,增加实验实训项目,在不断的探索中找到适合学生学习的方法,使学生由被动变主动,充分发挥学生的主观能动性,使本科类院校培养出来的学生所学知识应用于实践中,为社会培养出大量的应用型人才。

【参考文献】

单片机课程论文第9篇

关键词:高职;单片机;教学方法

中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)21-4897-02

高职院校单片机原理课程教学的目的是培养学生综合应用单片机设计电子线路的能力,涉及单片机软硬件设计,以及单片机的整个开发流程。掌握运用单片机知识以及应用汇编语言编程来解决实际电路设计的方法和步骤,为后续嵌入式课程的学习以及职业能力的培养打下坚实基础[1-3]。单片机原理是高职高专电子信息大类各专业重要的专业基础课和必修课,在整个课程教学体系中起到非常重要的作用。

《单片机原理》课程所包含的理论基础知识多,涉及软件、硬件知识,是实践性很强的科目。同时单片机原理这门课也是电子类专业中《自动检测》、《嵌入式设计》等相关专业课的前导课程。因此,在很多高职院校及本科院校均开设单片机原理课程,重视其教学效果[4]。

1 单片机原理教学现状

在实际的教学过程中,多数学生认为单片机难学、理论知识枯燥且较复杂、汇编语言指令比C语言繁琐、指令颇多、容易出错。刚开始学生学习的积极性还高,时间一长,学生的畏学、厌学情绪严重。在一定程度上,不但影响了单片机课程的教学效果,也影响了整个课程体系中后续课程的教学效果。结合近几年来,单片机原理课程的实际教学经验,总结分析以下几点单片机教学质量难以提高的原因:

1.1 教学时间安排稍晚

作为电子信息类必修的专业课,单片机原理课程在专业教学中具有承前启后的作用。高职教育实际的理论教学时间只有2年半,最后半年是顶岗实习,有些院校把单片机原理课程安排在大二下学期,而将需要在学习单片机课程后再学习的课程往前排。这样会导致学生学习混乱,对知识交叉的课程难以灵活的连接起来应用,单片机课程的基础作用不明显,同时课程体系违背循序渐进的学习认知过程,学生学习效果大打折扣,比如自动检测技术,学习了单片机知识,再学习自动检测技术课程,学生可能会明白的更透彻。另外由于大部分学生计算机基础知识薄弱,单片机原理中的汇编语言与C语言差异比较大,汇编语言指令部分是独立的,不容易理解并记忆指令的用途,并且该课程中又包含了较多的理论知识,比如中断、定时、串行等复杂内容,再加上专业教学计划制定的教学学时比较少,理论课时与实验课时分配难以合理,因此这种 “内容多、课时少、没基础” 的情况,自然使学生学习起来有一定的难度,同时也大大消减了他们学习的热情。

1.2 课程模块知识点散

与本科教材相比,高职高专单片机原理教材删去了繁琐的,保留简单的,使用过程中也降低了要求。但是高职教育的特色是应用技能的培养,这跟本科教学完全不同。学习单片机原理目的在于应用单片机设计内容,比如定时器的设计,强调的是应用部分。但是就单片机教材的内容安排上来说,都是过多的理论知识,而且每一部分都是独立的,通常第一章讲单片机的内部结构,接着讲汇编语言,后面就是独立的中断系统,定时器等。但是,要针对使用单片机进行一个实际问题设计的话,比如用单片机做一个电子显示时钟,一般要涉及很多的知识点,需要把很多模块的应用连接起来,但都必须等到把教材的内容讲完才行,所以很多学生在学习过程中感觉学了大半本书的单片机原理,还是不知道了学了些什么,没有一个整体的概念,针对具体问题还不知道怎么用单片机才实现,很难讲离散的知识点联系起来,想要独立设计完成一个结合更多的模电、数电知识的偏硬件电路或者结合嵌入式知识设计偏软件的课题,基本上是很困难的。

1.3 学生理论知识基础差

高职院校学生自身基础知识比较薄弱,我们学院也不例外。很多学生数学、英语基础较差,在学习一些汇编语言语句时,不明白语句英语单词的意思,加大了理解语句的难度,更谈不上如何有效的记忆英文单词的指令;在读汇编程序例子时,也会纠缠于语句中的一些提示性的英语语句;在编程设计程序时对算法、流程等逻辑不容易理解和接受;另外在程序调试时,对于用英语显示的出错提示信息看不懂,调试程序困难,找不出错误,从而不能有效快速的找出程序语句中的关键问题所在,长期来看,对使用汇编语言进行编程产生了畏惧思想并最终放弃学习。

2 教学方法改革的思考

要想提高单片机原理课程的教学质量,提高学生学习的积极性,增强他们学习的热情,需要对单片机原理的教学方法,方式等教学手段方面进行教学改革。

2.1 明确课程教学目标

单片机原理是电子专业的专业基础技能课,是一门理论性、应用性较强的课程。其特点是概念多、指令多和涉及内容广,学习单片机原理之前必须具备模拟电子和数字电子技术等基础知识,另外,其整体实现思想和技术又往往难于理解。单片机原理最终的教学目标,就是让学生能够针对具体设计题目,综合应用模电、数电等专业知识,进行独立的分析、软硬件设计、调试以及仿真成功。根据高职院校培养人才的目标,重在技能和应用型,在制定单片机原理教学目标的时候,还应该增加各类实际应用型的项目,从而让学生能有更多的实践机会,不断的增强理论联系实际的能力和应用能力,以适应社会发展的需求。

2.2 根据实际情况制定教学内容

实际教学当中,必须根据具体的情况进行教学内容的调整。当然,第一步:教师首先应该熟知单片机教学内容,以及模拟电子技术与数字电子技术的内容,掌握他们之间的内在联系,结合学生的实际基础,对单片机原理课程的教学内容进行优化设计。第二步:在教学过程中,应该把单片机最简单的系统首先告知,多列出在日常生活中且经常接触到的,采用单片机芯片做成的实际实物,可看可触摸的,让学生在系统学习理论知识之前,明白单片机芯片能做什么?学习单片机在现实生活中的用处。接着开始学习单片机芯片的内部结构,40个引脚的作用,汇编语言,以及中断,定时器等内容,然后再在此基础上进行各种类型项目的实训练习,真正的练好编程技能,软硬件电路的设计,结合仿真软件和protel软件,独立完成一个采用单片机做成的电子实物。不需要一直学习新的知识,验证新的知识点,过多的离散的知识点,对于我们高职学生来说不是多就好,真正需要的是能将有限的知识联合起来,综合应用。同时在教学过程中必须对授课内容做出适当的整合,单片机原理教材中涉及过多复杂的数学例子,可以略去,难度太大了,也影响了学生学习的积极性。

2.3 适当增加实验课时量,制定合理的实验、实训计划

理论课时偏多,实验课时太少,单片机课程本身强调的就是实践操作,培养学生设计能力,那这些能力必须在实验课中得到锻炼。

在传统的单片机原理教学方法中,一般都是先讲理论知识再进行实训,但是讲理论时,理论知识过多,学生觉得枯燥,真正理解并记忆的知识实际并不多;实验课上,需要用到并验证理论知识的时候,又忘记了,这样的教学质量差;适当增加实验课时,多给学生留点自我练习的机会,可以在课堂安排上遵循“讲原理-举例子-练操作”的过程,生动了课堂,紧凑了教学内容。把理论与实践相结合,学生边学边练,课程内容当堂消化吸收。

在每个章节之后,制定实验内容时,充分考虑知识的连贯性,设置一些实际生活中的项目设计,不是仅单一知识点的练习,巩固并提高前面的知识,重在多个知识点的贯穿应用,真正做到学用结合,达到提高应用设计能力的目的。制定实训计划时,不要内容过于简单,太简单就起不到实训的目的,可以借鉴企业或者行业中的实际生产项目,让学生在学校也能真正实地的感受到项目设计的环境,从而提高他们完成实际项目的能力,为走上工作岗位打下坚实的基础。

2.5增强学生学习的积极性

让学生清楚明白我们高职教育重点是实际操作和动手能力的培养,我们不是去发明、创造什么高科技。我们需要做的是综合运用所学理论知识进行软硬件设计,完成某些实际项目,不需要花大量时间去进行理论研究,而是把这些时间和精力投入到实践动手能力中。必须明确学习目标,增强自学能力,要学会如何学习,在实践中强化理论知识,提高应用能力。平时课堂上理论教学时,要求学生认真听讲、随时记录下重点内容和要点;讲解程序时,要求学生不光听懂程序的分析,并且要记录下来,并附上注释;在实际操作中,鼓励学生多问,同学之间多讨论,互相进步,不断激发他们学习的热情。

3 结束语

单片机原理是高职高专电子信息类专业必修的专业基础课程,在整个教学环节中起着重要的作用。因此,改变现有的课程教学方式,有助于提高单片机课程教学质量,加深学生对单片机知识的理解程度,能够灵活的应用单片机进行软硬件设计,解决更多的实际项目问题;另一方面,也为后续课程的学习打下了坚实的基础,在一定程度上也提高了学生学习的热情和积极性。今后,在课程教学过程中,需要不断地努力分析和总结,根据实际教学环境及时发现问题并解决,积极探索和改进课程教学方法、方式,不断激发学生学习的热情,提高他们实际动手操作的能力,为以后走上工作岗位打下良好的基础。

参考文献:

[1] 陈露军,张娜,任磊. C语言教学方法探讨[J].大众科技,2011(4).

[2] 颜廷秦.单片机教学方法探讨[J].职业技术,2008(8).