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单片机课程论文范文

单片机课程论文

单片机课程论文范文第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

单片机课程论文范文第2篇

原来使用的“单片机技术与应用”课程的教学大纲对知识点分解层层深入,便于学生由浅入深地学习相关知识。但是由于原有的教学大纲只对知识点作出了要求,没有对教学方法和教学过程作出要求;只强调了理论知识的学习,没有对学生职业行为能力培养作出要求,所以学生感觉学习过程枯燥乏味,内容深度大,学习难度大。

新制定的课程标准继承了原有教学大纲中知识点由浅入深的分解特点,对各个知识点进行重新整合,以项目为驱动带动全部知识的学习。把原来先学后练的教学方法改为了边做边学的学习方法,从而激发学生的学习兴趣,让学生参与到教学中。同时,在新课标中还强调了对学生职业行为能力培养的要求,将知识点的学习与实际工作流程相结合,学生掌握了该知识在实际工作中的应用方法。

原教学大纲和新课标中知识点分解图如图1:

2“单片机技术与应用”课程标准制定

2.1课程设计的基本理念

高等职业教育的根本任务是培养高级技术应用型人才。课程教学是实现高等职业教育人才培养目标的基本途径,课程教学的质量是直接影响人才培养质量的核心要素。新的课程体系要与经济建设、科技进步和社会发展要求相适应,与人的全面发展需求相适应,与高等教育大众化条件下多样化的学习需求相适应,与高等职业教育课程改革与建设相适应。本体系的构建,应根据先进的职业教育思想,改变学科本位的观念,加强实践教学,着眼课程群,培养学生综合运用相关现代化先进工具和知识,培养学生的创新精神和创新能力。

(1)面向全体学生,注重素质教育、能力与技能培养

本课程面向计算机应用技术专业的全体学生,注重专业基础素质教育,激发学生的学习兴趣,提高他们的抽象思维能力,增强他们理论联系实际的能力,培养他们的创新精神。重视知识与技能;过程与方法;情感态度与价值观课程目标的培养。

(2)突出学生主体,尊重个体差异

本实训在目标设定、教学过程、课程评价和教学资源的开发等方面都突出以学生为主体的思想,课程实施应成为学生在教师的指导下构建知识、活跃思维、展现个性和拓展视野的过程。

(3)注重过程评价,促进学生发展

建立能激励学生动手能力发展的评价方法。在课程学习过程中应注重培养和激发学生动手实践的积极性和自信心。

(4)开发课程资源,拓展学用渠道

本课程要力求合理利用和积极开发课程资源,给学生提供贴近现场实际,能反映新技术、新工艺、新设备的课程资源。

2.2课程总体目标

课程总目标是使学生具有单片机系统编程和设计的知识与技能、具备较高的职业素质,具有调试单片机系统程序和设计最小单片机系统的能力,能解决程序调试和系统设计中遇到的问题,能胜任单片机产品调试员、单片机产品技术支持、单片机软件开发师、单片机硬件开发师和单片机设计师等岗位工作。

(1)知识要求

会对所学知识进行整合,能够根据设计要求独立编写程序,并能在实践工作中熟练进行单片机程序和系统电路的调试;掌握各种接口电路的分析方法和理论知识。

(2)技能

能熟练进行单片机程序和系统电路的调试,并能独立设计单片机系统电路并能编写相应程序,同时还可以对以单片机为核心的设备进行维护。

(3)素质

通过项目实践,培养爱岗敬业、热情主动的工作态度;养成遵守操作规程,分析工作整洁、有序、爱护仪器设备的良好实验习惯;能认真负责、实事求是、坚持原则、一丝不苟地依据标准进行编程和设计,并在工作实践中能遵守劳动纪律,注意安全,具备良好的敬业精神和协作精神,坚持努力学习,不断提高自身可持续发展的基础理论水平和操作技能,形成良好的职业素养和勤奋工作的基本素质。

2.3内容目标

本课程标准通过对知识点的重新分解,将内容分成了六个主题。其中主题一是对单片机系统原理知识的学习,主题六是对知识的总结训练,而其他的四个主题分为学习情境和训练情景两部分。在主题二到主题四中每个学习情境都分为了若干个小项目,几个小项目又可以合为一个项目。内容目标详见附录,其中学习情境设计方案如图2所示:

2.4教学评价建议

(1)改革传统的学生评价手段和方法,采用阶段评价、目标评价、项目评价、理论与实践一体化的评价模式。

(2)关注评价的多元性,结合课堂讲解表现、课堂项目操作、项目训练、综合训练及考试情况,综合评价学生成绩。笔答考试可采用开卷考试形式。

(3)评价比例分配

课堂表现:8%;课堂项目操作:12%;项目训练20%;综合训练:20%;考试:40%。

以上为“单片机技术与应用”课程标准的主要设计内容。由于课程标准的提出时间不长,没有严格的设计要求,因此在新课标的设计过程中遇到一些问题。如内容目标中的格式如何进行设计,是否将教师的教学方法融入其中,学生目前所具有的学习能力是否能够与新课标中的要求相结合等等,这些都需要进一步的研究。

附录:内容目标

主题一理论学习

要对一个单片机系统进行分析设计和编写程序,就必须非常熟悉单片机芯片的组成原理,特别是要熟悉其各个外部引脚、内部寄存器和数据区的使用方法。

1学习目标

(1)了解MCS-51单片机的内部结构、主要功能部件和CPU微处理器的组成、任务分配。

注意:单片机上电后程序指针被赋予的初值。

(2)了解MCS-51单片机的程序存储器结构,掌握内部数据存储器的空间分配和SFR。

注意:程序存储器的编址规律;只访问外程序存储器时,外部引脚的连接要求;上电后堆栈指针被赋予的初值。

(3)掌握89C51芯片的外部引脚功能常见的几种复位电路和计算机器周期的方法。

注意:准双向并口和真正双向并口的区别和相应并口读数时的编程要求;89C51的复位时间是多少。

(4)开发工具的使用

介绍Keil(或MedWin)、ISP两个软件的使用方法,并各种指令的学习编写简单的子程序,将源程序文件编译并上载至实验仪中显示结果。

知识点:

掌握常用编程软件的使用。在程序运行期间观察相应存储区和寄存器中数据的变化。

掌握MCS-51单片机的寻址方式。

2教学建议

(1)教学时数10学时。

(2)实物教学,增强感性认识。

主题二学习情境1

1学习情境:信号灯控制

2学习目标

(1)熟练掌握MCS-51单片机的寻址方式和指令系统。

技能点:要会画出模块的流程图,建立学生的编程思维;分清各个寻址方式的功能。(DATAPDATAXDATACODE的访问方式,地址空间,针对89C52芯片多128BytesDATA区的应用,实际应用中256bytesData区的单片机更多)

(2)能编写完整的程序。

技能点:会进行地址分配,整个程序的起始地址要正确;掌握各种程序结构,能够画出系统的流程图。

(3)会应用常见的调试软件进行程序调试。

(4)理解机器周期和指令周期。

3学习情境内容

功能一:信号灯的控制1

利用P1口控制8个发光二极管,通过编写并上载不同的程序,观察发光二极管的状态。

点亮8个发光二极管后单片机空运行。

给片内RAM中40H-4FH单元赋值后,将其数据传送给片外50H-5FH单元,最后将56H中的数据由P1口输出给发光二极管显示。

在数据区建立一个数据表,编写程序将表中的第3个数由P1口输出给发光二极管显示。

知识点:

掌握数据传送指令。

掌握MCS-51单片机并口传送和读取数据时得技术要求。

MOVX与MOVC的区别

功能二:信号灯的控制2

利用并口控制发光二极管,通过编写并上载不同的程序,观察发光二极管的状态。

将累加器中的数据(十六进制)转换为BCD码,个位存入30H,十位存入31H,百位存入32H,最后由P0口输出个位数据,P1口输出十位数据,P2口输出百位数据。

将DPH和DPL中放入两个小于10的数据a和b,编写程序实现c=a2+b2-a,并把c通过P0口输出。

将累加器A中数据得高4位和寄存器B中数据的低4位相乘后取反,并将其结果通过P0口输出。

采用移位指令,实现累加器A中数据乘4,寄存器B中数据除以2。

知识点:

掌握算术操作指令和逻辑运算指令。

会画简单的流程图。

会使用软件正确调试程序。

功能三:信号灯的控制3

设计一个延时程序,使与P2.0相连的发光二极管每隔1秒亮一次。

采用循环控制,使8个发光二极管呈跑马灯方式闪烁,其中发光二极管点亮时长为1秒,熄灭时长为2秒。

知识点:

掌握程序转移类指令和位操作指令。

会画简单的流程图。

会使用软件正确调试程序。

理解指令延时的用法,NOP指令的使用。

4教学建议

(1)教学时数12学时。

(2)学习过程中,教师通过讲解和演示,指导学生完成项目学习。

(3)采用多做多练加强学生对所学知识的掌握程度。

(4)安排项目训练,巩固所学内容。

5实践活动建议

(1)训练情境1:交通灯控制

(2)教学建议:6学时

(3)采用每组两人的分组方式,锻炼学生独立设计和调试程序的能力

(4)集中安排实验

主题三学习情境2

1学习情境

跑马灯设计与实现

2学习目标

(1)掌握TMOD和TCON专用寄存器各位的定义与设置。会计算和设置定时/计数器的初值。

(2)掌握IE和IP专用寄存器各位的定义与设置。理解中断的工作过程,熟记中断入口地址。

技能点:能够正确使用中断方式对定时/计数器进行编程;能够使用中断方式对外部事件中断进行处理;会画流程图,并编写完整的具有中断程序;理解电平触发中断、边沿触发中断的区别及应用;中断的优先级和中断嵌套的应用,中断现场的保护和恢复。

3学习情境内容

设计一个个性跑马灯,能够完成以下功能:

功能一:利用P2口,用单片机内部的定时器采用查询方式,使8个发光二极管呈跑马灯方式闪烁(亮1秒、灭2秒)。

功能二:用计数器中断对按键按下的次数计数,作为跑马灯闪烁次数。

功能三:用外部中断对正常显示和闪烁次数设定功能进行转换。

知识点:

掌握定时/计数器的初始化方法;定时器初值与计数器初值的计算与设定。

掌握中断源与中断服务程序的入口地址;中断相关寄存器的使用方法;中断工作过程。

4教学建议

(1)教学时数8学时。

(2)学习过程中,教师通过讲解和演示,指导学生完成项目学习。

(3)采用项目教学,多做多练加强学生对所学知识的掌握程度。

(4)安排项目训练,巩固所学内容。

5实践活动建议

(1)训练情境2:秒表设计与实现

(2)教学建议:6学时

(3)采用每组两人的分组方式,锻炼学生独立设计和调试程序的能力

(4)集中安排实验

主题四学习情境3

1学习情境

单片机点对点串口通信

2学习目标

(1)了解SCON专用寄存器各位的定义与设置,掌握串口初始化的内容与步骤。

(2)会用查询和中断方式编写数据通信程序。

技能点:能够正确地编写数据通信程序。

3学习情境内容

设计一个单片机之间的点对点的通信系统。要求甲机发送,乙机接收。甲机中按加号键,乙机中显示数据加1;甲机中按减号键,乙机中显示数据减1

知识点:

掌握与串行口初始化方法。

掌握串行口通信波特率的计算方法。

掌握串行口通信编程的两种方法。

4教学建议

(1)教学时数6学时。

(2)学习过程中,教师通过讲解和演示,指导学生完成项目学习。

(3)采用项目教学,多做多练加强学生对所学知识的掌握程度。

(4)安排项目训练,巩固所学内容。

5实践活动建议

(1)训练情境3:单片机双机通信

(2)教学建议:6学时

(3)采用每组两人的分组方式,锻炼学生独立设计和调试程序的能力

(4)集中安排实验

主题五学习情境4

1学习情境

温度控制系统的设计与实现

2学习目标

(1)使用P0、P2口的第二功能,扩展片外数据存储器RAM和片外程序存储器。

技能点:能够正确对89C51进行片外RAM和ROM扩展;理解并记住MOVX指令的时序图。

(2)对89C51的并口进行扩展

技能点:能够正确对89C51的并口进行扩展。

(3)人机接口扩展

技能点:能够正确地在89C51外连接键盘和显示设备。

(4)8位A/D转换芯片与单片机的接口

技能点:能够正确选择A/D转换芯片,并实现其与单片机的正确连接。

(5)8位D/A转换芯片与单片机的接口

(6)掌握C51程序设计方法

技能点:能够正确运用单片机C51语言对单片机系统进行编程。

3学习情境内容

设计一个温度控制系统,要求用C51编写系统程序,并且该系统满足以下要求:

功能一:使用89C51扩展一个片外RAM。

知识点:

掌握P0、P2口的第二功能使用方法。

会扩展片外数据存储器和片外程序存储器。

功能二:用两位七段数码管显示其温度值。

知识点:

掌握LED的动态显示方法。

功能三:用4*4的矩阵键盘,设置其温度初值。

知识点:

掌握键盘设计方法。

掌握LED动态显示方法。

功能四:具有对环境温度进行实时测量,当外界温度于设定温度时,启动风扇降温;当外界温度低于设定最低温度时,发出报警声。

知识点:

掌握A/D转换的方法。

掌握D/A转换的方法。

掌握正确选择A/D和D/A芯片的方法。

4教学建议

(1)教学时数20学时。

(2)提高课堂质量,上课时要多启发学生,提高他们提出问题、分析问题、解决问题的能力,让学生学会理解记忆的技巧。

(3)采用项目教学,多做多练加强学生对所学知识的掌握程度。

(4)安排项目训练,巩固所学内容。

5实践活动建议

(1)训练情境:人机接口设计与实现

(2)教学建议:6学时

(3)采用每组两人的分组方式,锻炼学生独立设计和调试程序的能力

(4)集中安排实验

主题六综合训练

使用套件设计一个最小单片机系统,完成其设计、绘图、焊接、编程、调试工作并撰写实训报告。

1教学建议

(1)教学时数20学时。

(2)教师命题,学生独立完成。

单片机课程论文范文第3篇

单片机原理课程具备较强的实践性,对学生的理论知识和实际动手能力都有着较高的要求.在教学改革中,依托学校单片机基础实训基地和单片机应用实训基地提供的实训平台,充分调动学生学习的积极性,培养其实践动手能力和独立思考解决问题的能力,使学生能够在短时间内成为单片机领域基础理论丰富和动手实践能力强的应用型人才.

1.1课程教学的理念与思路单片机原理课程其理论性和实用性都很强,在课程设置上以行业和岗位需求为导向,以职业能力培养为目的.单片机原理课程中各学习项目的设计、元器件的选用、电路的焊接及软件编程都尽可能符合企业产品的生产标准.在教学理念上改变传统的以学科体系为基础的教学思路,整个课程完全以实训平台中的项目来制订教学内容,按典型工作过程划分实训项目,以任务和行动过程为导向,构建学习领域.教师可以把典型电路板引入课堂教学中,如单片机最小系统板、矩阵按键学习板、D/A转换学习板和LED显示学习板等.这样可以提高学生初次学习单片机的直观感,学生能够一目了然地看到每一个典型电路的组成.然后通过实验教学的与时俱进、实训基地的现场体验等行之有效的措施,可以较好地解决本专业学生在学习该课程过程中理论和实践脱节的矛盾.

1.2单片机原理教学内容组织安排为了使单片机原理课程的理论和实践教学获得双赢的教学效果,将单片机的教学内容重新进行整合和定位,灵活地设置课程的教学内容,将前沿的知识融入课堂,加大教学信息量.注重学生综合设计能力和应用技能的培养,将要讲授的内容以任务的形式提前布置给学生,每个任务可能是一个子课题的一部分,每个子课题可能是一个项目的一部分.这样就形成了自下向上的教学方法,学生作为任务完成的主体,以培养学生职业能力为中心,让学生在做中学,在学中做,在边学边做中养成独立分析问题和解决问题的能力,并将所学知识进一步巩固和升华.此外,2006年就完成了单片机实训平台的建设,结合“三大”教育理念和人才培养目标的定位,对单片机原理课程的教学计划也作了相应的调整,加强了实践环节的考核,即在每学期结束时分别安排1周、2周、3周的综合实验的设计任务.针对课程需要,采取阶梯式的方式设计若干个实际项目,学生依据自身的能力在设计学习项目时遵循由单一到综合,由简单到复杂,既能统筹兼顾,又能有的放矢的原则.通过一系列实训项目的训练,提高了学生的理论水平和动手实践能力.

1.3多种教学方法的运用在单片机原理课程的教学中,充分发挥单片机实训平台优势,结合课程特点和学生学习基础,以工作任务为中心,科学地设计教学内容.旨在让学生能真正地参与到课堂中,调动学生获取知识的主动性,做课堂真正意义的主角.在教学环节中,针对不同阶段,不同的教学内容,可以采用多种教学方法.一是“任务驱动型教学法”,即任课教师将整门课的教学内容划分为多个模块,每一模块由多个课题组成,每一课题由一个或多个任务组成,每一任务由任务目标、任务分析、相关知识和任务实施4个相互连贯的部分组成.在教师的指导下由全班或小组成员针对每一个任务提出各自的设计方案,各成员组相互学习,取长补短,最后由教师总结归纳的教学方法.二是“案例教学法”,即教师将真实的案例信息提供给学生并提出问题,组织学生以问题为中心展开讨论,教师加以引导启发.以学生为学习主体,让学生参与教学互动,培养学生分析和解决实际问题的能力.三是“培训式教学方法”,即以单片机培训班的培训模式为参考,以企业项目或电子设计大赛赛题为教学内容,以提高学生设计能力为主线,将理论与实践有机结合.由于采用了灵活多样的教学方法和手段,不仅提高了学生的学习兴趣,对学生个性化培养、团结协作精神的培育都奠定了一定的基础。

2依托实训基地进行课程教学改革

2.1教学改革与适应人才市场需求相结合高校的教学改革要紧跟人才市场变化形势,积极探索符合专业自身特点和企业需求的经典实训项目和内容.不断完善教学内容,更新教学方法,进行创造性教学,为社会培养具有积极性、独立性、创造性和合作型的人才.校企合作教育是一种值得推荐的人才培养模式,利用学校和企业不同的教育资源和教育环境,采用课堂教学与学生参加实际工作有机结合的方式来培养适合用人单位需要的应用型人才.如每年的“凌阳大学计划”就是一种很好的校企模式.学生通过在实训基地的学习培训锻炼,很快掌握企业要求的各项基本技能,实现了学生到学员的完美转变,凭借其专业基础可以很快适应企业的各项要求.

2.2教学改革与实训平台相结合利用实训平台,布置学生完成一串灯的亮灭控制,这个过程中学生能够更深刻理解指令是怎样转化成信号去控制电子产品的,从而能够更好地理解单片机软硬件协同工作的意义.学生完成这个实训后还可以进一步布置相应的课外实训题目,如各种彩灯的控制,十字路口的交通灯控制等.当学生学完LED数码管显示原理及显示方式后可以布置学生完成点亮一个LED数码管,用数码管的动态方式实现自己生日的显示,最后能够完成电子钟的设计.这样由浅入深,由表及里,使学生的思维得到更好的锻炼.通过实训平台的学习和实践,学生可以逐步学会矩阵键盘、定时器中断、液晶显示、串口通信、红外接收、A/D和D/A转换等单片机的实用单元电路设计,熟练掌握基本电路的硬件原理分析和软件设计.通过这种最简单实用的方法,带领学生走进单片机世界的大门,使学生在最短的时间内了解单片机的工作原理和设计过程,并学在其中、乐在其中.

2.3通过“项目制”实施一体化教学任课教师将学生分成若干个项目组,根据教学情境设计任务,课前将任务书和相关学习参考资料布置给学生,让学生提早了解课程的基础知识.进入情境教学环节,教师先将关键环节示范给学生,然后让学生独立实践,完成任务.教师通过启发、提问等形式,引导学生自主学习、分析和思考,学生在此互动中可以自由交流彼此的想法,取长补短,最后找到一个最佳的设计方案.这样就将理论教学很好地融入到实践教学之中.通过学生的讨论和总结,教师有针对性地进行点评和讲解,使学生掌握相关知识.通过单元测试,进一步巩固所学的知识与技能.综合考虑各环节中表现突出的学生,给予参加各类竞赛的机会.

3结束语

单片机课程论文范文第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。

单片机课程论文范文第5篇

(重庆三峡学院 重庆 404000)

摘要:针对单片机实训体系存在的理论与实践脱节、缺乏工程应用能力培养等问题,本文介绍了相关的改革情况。采用项目化模式组织理论教学和工程开发模式组织实践教学,将理论教学与实践教学紧密结合起来;改革单片机课程设计模式,增加课题宣讲、系统验收答辩等环节,促进学生动手能力及自主学习能力的培养;组建单片机兴趣小组及与大学生创新性实验的结合,促进课内外单片机学习的良性互动。实践证明,单片机实训体系的多层次多模块改革,提高了学生的应用能力及综合素质,改革经验具有一定的推广价值。

关键词 :单片机实训课程;教学改革;应用型人才

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2015)02-0060-04

作者简介:谢辉(1969—),女,硕士,重庆三峡学院教授,研究方向为工业测控系统的教学和研究。

基金项目:重庆市教委教改项目“单片机课程‘项目导向型’教学模式的研究与实践”(项目编号:113013);重庆三峡学院教改项目“应用本科单片机课程实训体系的教学改革”(项目编号:JG120668)

一、现代工程对应用型人才的要求及现行教学模式的不足

现代工程对应用型人才的工程素质与实践能力的要求不断提高。工程素质是一个技术人员创新意识、团队意识及知识技能等的内化表现,实践能力则体现为一个技术人员分析问题、解决问题的外在执行力,二者相辅相成,是应用型人才培养的重要指标。高等院校工程教育是培养造就合格工程师的主渠道,需要每门专业课程理论与实践的有机联动,特别是实训课程的系统化培养。

单片机是现代测控的核心。“单片机原理及应用”是电子、机电等专业的一门重要的专业基础课,同时也是一门软硬件技术结合紧密、理论性与实践性强的课程。特别是单片机实训课程,是对学生进行专业的技能训练,巩固和加强所学理论知识,培养学生动手能力和工程素质的重要环节,与单片机理论课程具有同样重要的地位。

“单片机原理及应用”课程在我院开设多年,虽实践教学经验较丰富,但单片机实训课程体系还存在着很多问题,主要体现在以下几个方面:

第一,单片机实训课程与理论教学结合不够紧密。目前的单片机课程教学仍主要注重理论知识的传授,课堂教学以单元章节划分知识体系,课内实训以验证性实验为主,学生无法将理论知识与实训有机地结合起来。到了课程设计阶段,学生很难对实训课题有一个整体性的认识,不知道软硬件如何分工,如何开展模块化程序的编写。许多时候课程设计变成了教师做课题,学生只能做简单的电路焊接、程序录入等工作,没有达到培养学生应用能力的效果。

第二,实训课题与生产实际结合不够紧密。课程设计是学习单片机系统设计与开发的综合过程的重要环节,实训项目应该与生产实际紧密联系。但目前绝大多数的实训项目都主要停留在理论分析、绘制原理图、编写程序及电路板焊接等方面,对单片机系统在生产实际中可能遇到的重要问题如故障排查、系统优化、抗干扰、性价比等很少涉及。

第三,对学生实践能力与创新精神的培养不足。工科的学生最重要的专业素质就是实践能力与创新精神。单片机课程实训涉及电子、传感、程序设计及系统集成等多方面的知识,是培养学生专业素质优质的载体。但由于现行课程体系的条块分割,课程实训没有与课外实践及相关课程知识进行有机衔接。为保证课程设计在规定的学时内完成,实训项目往往省略了文献资料查阅、设计方案论证、任务分解及答辩等诸多步骤,直接给出一个可以完成的任务。这样,学生的实践能力很难有实质性的提高。

总体来说,现行单片机实训课程任务较单一、考核不够全面,对学生应用能力的培养还停留在较低的层面上。为促进学生实践动手能力的培养及工程素质的提高,单片机实训课程改革十分必要。

二、单片机实训课程体系的改革

单片机课程实训体系的改革,最重要的是通过理论课程学习及实践项目训练,使学生能站在工程应用的角度,更深入地理解单片机的理论知识,掌握单片机系统的开发流程,提高分析问题解决问题的能力,最根本的目的是培养良好的职业应用能力。为此,实训课程的改革主要做了如下几个方面的工作。

(一)项目化教学模式的构建

打破传统的理论教学与实践教学相分离的教学模式,将单片机课程规划为基础知识、单元技能及综合能力三个层次,采用项目化教学模式组织理论与实践教学。

根据电子信息应用本科的人才培养定位将课程内容进行优化重组,精心编选了6个非常贴近实际的工程项目,编写出版了相应的单片机项目化教材。每个项目就是一个相对独立的单片机应用系统,包含单片机的一个或若干个知识模块,从实现实用性、能力化的教学目标;每个模块又由一个或多个任务组成,将单片机应用技术的知识点、能力点加以整合和重组,贯穿在以职业能力培养为核心的工程项目中。

课程教学按照工程项目开发的模式,即“项目提出模块分解任务完成项目总结”的流程进行。如“单片机最小系统”项目是让学生理解单片机内部结构和最小系统的的简单应用,又将其划分为“51单片机初步认识”、“最小系统构成”、“流水灯控制器“、“简单程序设计”等几个主要任务,每一个任务就是一个或几个项目知能体系指标的具体体现。通过实物演示、多媒体授课及实验室任务程序的调试运行,将单片机理论教学与实验教学紧密结合。在每个任务的完成过程中,还有意识地通过实验思考题的形式引导学生进一步探索。如“彩灯控制器”,除常见的流水、追逐、跳跃等基本控制效果外,还引导学生思考多重跳跃、旋转及不规则闪亮效果,进一步思考更多LED组成点阵的控制方法,更深一层地思考I/O口不够用时的接口扩展问题及延时时间的控制问题;鼓励学生通过钻研教材及课余查阅资料提出想法,并将想法变成可行的系统设计框图;对一些技术难点留到课程设计阶段进行论证与解决。

(二)工程实践型课程设计的开展

课程设计是工科专业培养应用型人才的重要手段,也是单片机实训体系改革的重要环节,其主旨就是加强实训课题与工程实践的紧密联系,真正培养学生具备单片机系统设计开发的基础能力。课程设计改革主要做了课题论证宣讲、过程指导改革、规范设计报告及答辩验收等几个方面的工作。

1.实训课题论证与方案宣讲

课题论证是工程项目开发的一个重要环节,方案的优劣直接关系到后续开发难度、售后维护及产品性价比。在前期项目化教学的同时就有意识地引导学生开展横向与纵向的知识扩展,为课程设计做准备。如“数字电压表设计”横向的知识扩展包括不同种类A/D转换器的选择、显示器及键盘设计方案的比较,纵向的知识扩展包扩电压表量程的切换、电压表到万用表的转换,其他非电量,如温度、流量、湿度、压力的检测,从单机仪表到组网仪表的扩展等。在学生具备一定理论知识水平与实践能力的基础上,教师提出课程设计的要求,并给出相应的实训指导书,鼓励学生开始项目化小组筹备,寻找感兴趣的课题。教师指导学生到专业网站查阅资料、下载模块。必要的时候,还可以思考题的形式让学生写一份相应的文献综述。

课程设计阶段的第一个任务就是实训课题方案论证,要求以小组为单位充分讨论,进行一次公开的课题论证宣讲。宣讲内容主要包括设计方案选择、设计框图、系统原理说明、拟达到的技术指标及及拟解决的关键问题等。教师会在此过程中检查学生的前期准备工作,包括相应芯片数据手册、设计参考范例等,指出设计方案的优点及不足,对可能遇到的设计问题给出参考意见,要求针对方案宣讲中发现的问题再修改整理。如常做的“温度控制系统设计”,要求每个课题组明确控制背景、控制精度,进而选择合适的温度传感器与A/D转换器,鼓励学生选择性价比高的芯片,如内置A/D转换器的单片机,串行总线传输的小尺寸贴片封装的芯片,或一体化的数字温度传感器等,提示学生注意温度是大惯性控制量,需要一定的算法处理以提高控制精度。通过课题论证宣讲过程的训练,可让学生切实感受到工程项目开发的严肃性及系统性,意识到前期准备及系统规划的重要性,从而更全面深入地思考与解决问题。

2.项目化小组的开发过程训练

课程设计以贴近实际的项目化小组的方式开展。根据课题工作量的大小及各自的兴趣爱好,3~4人组成一个项目小组进行系统设计,包括硬件原理图设计、控制程序编写及调试、系统仿真验证及实物制作等。项目小组的形式既能发挥不同学生的能力优势,又有利于锻炼学生的团结协作及产品竞争意识。课程设计强调系统的整合及实践能力的培养,如管理程序编写、系统调试、故障排查、性能优化等,使其更贴近工程实践的开发过程。整个课程设计过程给予学生充分的自主学习与实践探索的机会,从而最大限度地调动学生的学习积极性,教师主要起到启发、把关和解决一些棘手问题的作用。对学生解决不了的难题,教师提出自己的观点和看法,必要时指导学生进行软硬件调试,观察实验现象,从而引导学生向正确的方向发展。如所做的“16×64点阵控制屏”,最先驱动方式是采用串行移位寄存器控制。当做16×16点阵实验时,一切正常,但扩展到16×64点阵,进行字幕左右移动时,会出现重影,通过教师指导及实验验证,确定是串行驱动方式带来的问题,改为并行驱动方式后,很好地解决了该问题。

3.规范设计报告及验收答辩

课程设计后期主要完成设计报告写作及实物验收和答辩。通过这些手段促进学生更全面深入地掌握项目开发各方面的技能。

(1)设计报告写作。进行设计报告写作培训,指导学生从课题任务、设计方案论证、设计内容、硬件及软件工作原理、系统调试、仿真及实物展示等几个方面进行阐述,并要求做实训总结,最后的附录按照规范格式附上完整的硬件原理图、元器件清单表、程序清单及实物照片,成为一份有价值的技术文档。通过培训,学生课程设计报告整体质量较好,报告言之有物、条理清晰、结构合理、描述完整,杜绝了原来抄袭芯片手册,缺乏实质内容的假大空形式。

(2)验收和答辩。原来的课程设计没有验收答辩这个环节,不利于学生总结反思项目经验。程设计引入验收答辩机制,检查学生是否认真完成课程设计及对专业知识的掌握和运用能力,也是确保考核评价真实公平的重要依据。验收主要从系统设计、功能演示、硬件质量及软件功能等几个方面进行考核,并进行作品之间难度的对比与竞争。答辩以小组为单位进行,要求以PPT形式展示课题所做主要工作,每个组员都要回答指导教师的1至2个问题。验收答辩促进学生对系统设计相关原理进行更深入地理解并总结反思项目经验,从而从考核层面督促学生更好地学习。课程设计的改革实现了从以前重结论重报告到重过程重能力的转变。

(三)实训过程的考核改革

考核方式改革是实训体系改革的重要方面。以往的实训课程考核形式相对单一,主要以实训产品及设计报告为考核对象,没有细致地考核实训过程及团队成员知识水平的真实情况。改革的重要理念是重视创新思维与实践能力的培养,采用形成性考核与终结性考核相结合,以能力考核为主的方式进行实训成绩的评定。考核内容主要由“综合能力考核”(30%)、“实训过程考核”(40%)及“总结与答辩”(30%)三部分组成。“综合能力考核”主要包括文献查阅、设计方案论证及课程设计报告等部分,重点考核学生对单片机理论知识及应用能力。“实训过程考核”主要考察学生实训过程的软硬件设计、编程及仿真、实验仪器设备的使用熟练程度、系统的查错与纠正等多方面的实践能力。“总结与答辩”也是实训考核的重要环节。通过课题总结,让学生明白系统设计性价比的重要性,实验室方案与工程实用方案的区别,课题存在的不足与可能的改进措施;验收答辩可以让学生对课题做全面的总结反思,端正学习态度、重视实践过程,重视知识点的细节学习。单片机课程考核方式的改革可以从根本上杜绝“高分低能”现象的发生,是促进学生创新思维和应用能力提高的重要手段。

(四)课外科技实践活动的有机结合

一些综合性的项目开发仅靠课内实验实训环节的训练是远远不够的,将课内实训与大学生课外科技实践活动及电子竞赛等环节有机结合,是培养专业技能、提高综合素质的一个重要途径。

组织成立单片机兴趣小组,建立QQ交流群,将一些优秀的单片机教程、设计范例、芯片手册及常用的单片机开发网址等资料上传到群里共享。每个同学的电脑上都安装了Keil和Proteus软件,相当于建立了一个虚拟实验室。学生可以选择感兴趣的课题进行开发验证,对课程实训过程中的一些技术问题在群里相互讨论并进行进一步的完善,教师也会针对一些难点问题在线答疑。对一些基础较好、能力较强的学生,推荐他们进入创新实验室进行更进一步的学习。

创新实验室是学生进行课余科技实践活动的平台,配备了完善的电子仪器、单片机开发装置及刻版机等设备。学生可以选择实训过程中一些难点课题或综合性较强的课题再进行研究,也可以结合大学生创新实验课题及大学生电子竞赛课题进行研究,甚至可以承担教师主持的研究课题中的一部分内容开展工作。学生在教师指导和高年级学长带领下,独立进行系统设计、编程调试、仿真验证、电路刻版直至实物完成,最后写出课题报告。实验室还要经常召开讲座,介绍一些新型单片机及先进设计方法,并进行设计作品的讲评。通过这些多模块、多层次的课外科研训练与实践训练,学生能够将单片机及其他相关学科知识融会贯通,具有一定的单片机系统综合开发经验,为今后从事相关工作打下了良好基础。

参考文献:

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[3]谢辉,陈立万,王悦善.“理实一体化”单片机课程项目导向型教学法的探索与实践——以重庆三峡学院为例[J].职教通讯,2011(16):46-47.

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[7]王敏杰.以职业能力为本位的实训教学考评模式探讨[J].中国职业技术教育,2009(11):33-34.

单片机课程论文范文第6篇

[摘 要] 万众创业,全民创新的号召下,大学生创新能力培养成为了大学课程改革的引导方针。工科专业中的单片机教学一直处于鸡肋的尴尬局面,但电子技术的便捷可靠的应用是工业发展进程中的不可逆的趋势,人才培养必须尊重这一趋势,脱离了电子控制的单纯的机械人才的培养跟不上时展的步伐,面临淘汰和过时的局面。因而,机械电子的有效结合的实现尤为重要,工科课程中涉及的单片机课程如何更好的与学生创新能力培养相结合成为了新的命题。文章分析了单片机教学的特点,并从课程到实践的各个环节都提出合理的方案,通过课程改革的方式促进学生创新能力培养的实现。

[关键词] 工科专业;单片机课程改革;创新能力;人才培养

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 07. 116

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2017)07- 0256- 02

1 单片机教学在工科开展的必要性研究

《教育部关于大力推进高等学校创新创业教育和大学生自主创业工作的意见》指出高等院校积极开展创新创业教育, 培养具有创新精神、 创业意识和创业能力的新一代复合型创业人才, 鼓励学生自主创业, 积极建设创新型国家。大学阶段对人才的创新能力培养是一个关键时期,各级各类大专院校都以文件为指导大力抓创新抓创业。

目前,单片机控制技术已经越来越多的融入人类社会。一个好的产品或生活创意,都少不了单片机控制来实现智能化和精确化控制。电子技术的便捷可靠的应用是不可逆的趋势,人才培养必须尊重这一趋势,单纯的脱离了电子控制的纯机械人才的培养跟不上工业发展的步伐,面临淘汰和过时的局面。综合所述,即使在工科非计算机专业强化单片机课程和单片机创新的教学模式改革及实现单片机技术融入的创新能力的培养都是大有裨益的。

2 单片机教学的特点

单片机课程作为工科专业的一门创新实践课,课程特点概括如下:

(1)单片机理论知识的可接受性较差,在工科专业专业(如机械设计专业,汽车专业和农业工程专业)开展时,学生对于理论知识的理解不好。学生主观上觉得课程与专业的相关性不好,因此,一遇到问题就不想深入学习。但是新时代的技术发展是不容忽视电子控制的技术问题的。

(2)单片机技术的实践性强,单片机课程脱离了实验与实践环节,课程就失去了原有的意义,脱离了应用,单片机的教学无疑成为了纸上谈兵。

(3)单片机控制技术更新快,单片机的性能随着人类科技的进步日新月异,理论教学中要不断的更新教材,更新讲授型号,才能让学生对单片机技术有实时的掌握。

(4)单片机课程综合性强, 单片机课程的前序基础课如“模拟电子技术”、“数字电子技术”、 “计算机编程语言” 和 “电子仿真技术”等,如果前序课程连贯不好,就会存在很大的障碍。因此单片机课程的授课教师要求在课堂讲授中加强前序课的串联。

(5)单片机技术的综合与灵活运用,对于学生的创新性能力的拓展和实现意义深远,单片机控制技术已经越来越多的融入人类社会,因此,一个好的产品或生活创意,都少不了单片机控制。

工科专业如何更好的开设单片机课程如何结合单片机的教学更好的提高学生的创新能力培养,这一问题亟待解决。

3 针对学生创新能力培养进行的单片机教学改革

单片机的教学改革要从单片机的教学与实践流程着手,具体过程见图1。要强化单片机课程进而培养创新能力,就首先要对现有的纹机课程进行教学方法的改革,理论知识、实践环节与创新能力是有机结合的体系。教学改革实践的具体思路可以概括为:

3.1 课堂教学环节

对于专业性强的单片机课程,教师仍然要在课堂上发挥主体地位。这并不是强调教师的一言堂,而是,对于教师的高要求,做课堂和教学的引导者和引领者。其次,重理论,理论要讲透讲通;例如单片机的硬件组成,由于单片机的集成化程度高体积小,因此对其硬件的直观认识只能通过图和连线来讲解。学生的相关单片机创新立项和参赛成果转化为课堂的教具,通过成功的设计的案例共享,调动学生的积极性和能动性。教师的教学能力是基础,是关键。

3.2 课程实验环节

单片机的实验硬件要实现学校内部的共享,实验教师与任课教师之间密切配合,不要孤立实验与理论,孤立实验与创新的关系,有效的开展实验。在实验环节开展之前,学生明确实验要做什么要学到什么,把前期的学生作品的原理和制作过程在实验课程中演示与分享,实现目标性实验设计和互动式的实验教学。

3.3 课程设计环节

教师命题要兼顾学生的单片机能力的培养和具体的所学专业的融合,例如,汽车专业的学生,课题可以是设计智能停车位,智能远程汽车控制系统,智能汽车清洗器等等,农业工程专业的学生可以设计智能大棚的采光控制器,智能灌溉装置等。单片机的课程设计要与其他的专业课程融合交叉,如在单片机课程设计期间以上的项目的机械图纸部分设计已经通过其他的课程设计所完成,通过单片机课程设计,完成智能控制部分的实现。这样的设置避免了让单片机课程成为工科学生心中永远与专业脱节的高难课程。

3.4 申请创新项目和参加专业比赛环节

完备的理论基础和编程能力,课程实验和课程设计环节的动手和实操能力培养都成为了学生的巨大财富,在学生步入三年级时,可以利用自己的积累参与到各级各类的项目申报和比赛中去,对于学生的创新能力的培养是重要的。教师应该鼓励和引导学生参与项目参加比赛,获得自身价值的实现和创新能力的提升。具体的产品有设计有创新,有改进有优化,反复的修改完善设计和软件,学生成员的实践能力和创新性思维就能有进一步质的飞跃。

4 结 论

总之,教师在单片机课程和单片机创新比赛和项目中的作用是积极的,要求工科专业单片机教师有着过硬的专业能力和创新性能力,能够胜任对学生创新素质引导和提升的要求。当代工科专业大学生更应该认识到自身在国家政策的引导下,实现自身的创新创业能力培养,在竞争中立于不败之地。依托于单片机的教学实践改革,促进学生的创新能力和工业机电一体化的进程实现是相辅相成的。

主要参考文献

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[收稿日期]2017-02-28

单片机课程论文范文第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).

单片机课程论文范文第8篇

关键词:单片机基础及应用;教学方法;教学手段;课程设计

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)48-0076-02

我国进入了高速发展的新阶段,新技术也不断发展,单片型计算机凭借超低功耗、易于集成、体积小、功能越来越强和性价比很高等特点,在许多领域获得了广泛应用。《单片机基础及应用》课程是工程控制和电子信息领域各专业的专业选修课,同时又是电子信息类、测控仪表、计算机、自动化及机电一体化等专业的专业必修课。学好该课程要求学生们必须具备一定的基础知识及逻辑思维方法,这样才能掌握单片机工作的基本原理。

一、存在的关键问题

1.有关教学内容:作为一所工科院校,面临电子技术类专业的课程新技术不断创新,有些内容已经不适应当今的教学,针对国家急需的专业人才培养,适当调整教学内容,增补主流的先进知识和技术。

2.教学方法陈旧:教师多采用填鸭式教学方法,采用黑板板书的教学手段,而《单片机基础及应用》课程是专业基础课程,要求有扎实的数字和模拟电子技术知识。这也让电子技术基础差的学生感到抽象、枯燥,难以掌握。

3.实践环节:目前多数高校针对《单片机基础及应用》课程设有学时多少不同的实验,配备专门针对所学系列的单片机的实验系统,主要实现单片机各个功能模块的验证性实验,而且有实验程序,学生基本不需思考,只要按部就班地接线。不利于学生动手能力、创新能力的培养。

二、《单片机基础及应用》课程教学的改进办法

1.合理取舍教学内容。在每次调整制定教学大纲时充分考虑课程特点,做到重点难点突出,紧跟科技发展步伐,与时俱进,适当调整学时和教材内容。增加最新的电子器件的应用技术,删除如汇编语言等陈旧的内容。《单片机基础及应用》课程是检测、控制、电气自动化等相关专业的必选课、是一门实践性非常强的课程。但目前此课程存在偏重理论讲解,轻视实际应用的问题。学生在学习过程中,理论教学的内容掌握得还不错,但是一提到单片机的应用,则是捉襟见肘,而且实验时间通常安排在所学的单片机编程语言之后。这样就会造成:①用大量的基础原理讲解,需要老师有很熟练的专业课知识,用以克服学生产生的畏难情绪,鼓励他们努力学习专业知识;②教学过程中本末倒置,理论和实践脱节,相关实验和课程设计只是简单验证和形式上设计;③单片机系统本身就是软件和硬件的有机结合,不能注重硬件的学习而不了解软件的作用。如何做到系统软硬件结合的设计方法就显得十分重要。基于此,我们充分利用实验环节和本课程的课程设计,辅助以其他电子实训教学,鼓励学生参加课外兴趣小组,使学生对所学理论知识进行系统化的消化吸收,最终改进重理论轻实践的问题。

2.教师的教学手段及方法。①为了克服传统教学方法带来的弊端,经过多次反复的摸索和实践,我们采用了“一体化”的教学方法以及与之配套的教学改革措施,达到了良好的教学效果。所谓“一体化”是指理论教学与实验实训教学相结合的教学方法。采用此方法后,理论教学被搬到了实验室,理论与实验教学同时展开,这样淡化了理论教学,更加侧重实验教学。让学生在“学中做,做中学”,将原本枯燥乏味的基础理论知识一下子变得生动和具体起来,大大地增强学生的学习兴趣,提高了学习效率。②电化教学手段的充分利用。多媒体教学技术可以使教学内容更加丰富,学生对单片机的实际应用更加直观。③开展汉语和英语相结合的教学。运用原始英文资料,针对最新的知识点,英汉并用地有针对性地教学,学生吸收效果显著且教师英语教学水平提高。④改变考查方法。改变传统的考查办法,加入更多的实践部分的考查,不仅注重理论知识的学习,还要提倡实际动手能力。为此我们把理论知识考查与实践性考核相结合,理论考查占60%,实践性考查占40%,这样更加科学,符合高等院校为国家培养创新型高素质人才的目标。

3.注重实践教学。建立理论—设计—研发三个层次的实践实验教学体系。①基础理论阶段。作为专业课理论是基础,要打好基础必须脚踏实地从前期课程中由浅入深地进入本课程的学习,如二进制编码,单片机的端口的构成,各个功能模块的原理等都与学过的《数字电子技术》有关。作为单片机就是一个典型又复杂的时序逻辑器件。在单片机课程教学中把功能模块分解为已学的知识,教学效果很好。例如,以端口的结构来看,可以看成DFF和三态缓冲器和模拟开关及FET的组合。而这些器件在数字电子中全部学习过。对于首次接触计算机的学生来讲就很快能够掌握这部分的工作原理,结合指令还可以体会单片机的工作过程。该阶段,主要是学习单片机的结构、了解单元电路的功能、熟悉C51语言的上机编制及调试方法。②设计提高阶段。按照教学的进度不同,实验内容可以有端口的应用,如独立式按键输入或者矩阵键盘的应用,7段式数码管动态和静态显示实验等,由此学生能掌握单片机端口作为输入/输出数据的应用。可以安排其他提高性质的实验项目,如单片机定时器中断方式应用、双机通讯实验,还有器件如LCD显示模块、步进电机的控制等的综合实验。学生在完成基础实验之后,鼓励有能力的同学增做扩展综合实验,要求独立编写程序,并调试、运行,锻炼独立解决问题的能力。③研发阶段。《单片机基础及应用》是一门偏重实践性和实用性的课程,是《智能仪器》课程的先修课,所以该课程的课程设计尤为重要。选题既要符合实验室的硬件条件又要结合单片机课程的教学。做法主要有:采取集中讲解课程设计的理论与学生下实验室相结合的原则,针对全部同学,包括参考文献的查阅、方案的制定、硬件的连接、keil c51使用、proteus软件使用方面的整体介绍。三个人一组进行实验验证;明确各小组人员分工,确定实验的各项任务;用keil C51编写实验应用程序,proteus绘制电路并进行仿真,通过检查后方可进行实验操作;实验结果符合要求后,参照课程设计任务书的要求,撰写课程设计说明书。积极鼓励和支持学生们参加大学生电子设计大赛。近些年我校获奖学生无疑在提高自身分析解决问题能力的同时,也在日趋严峻的就业形势下占得先机,成为各就业单位的宠儿。

专业课教师要从思想上建立与时俱进,紧跟科学技术发展,并且把新知识的讲授贯穿于平时的教书育人的工作中去,改变以本为本的僵化的知识传授的方法。教学内容要结合新技术的不断发展不断更新,不懈地探索新的教育教学方法,才能提高知识传授的先进性和质量,真正培养出具有创新能力的合格人才。

参考文献:

[1]黄伟军,等.“单片机原理与应用”课程教学改革的研究[J].电气电子教学学报,2010,32(6):29-30.

单片机课程论文范文第9篇

关键词:单片机;仿真;案例教学;教学改革;电子竞赛

单片机是一门综合性、实践性极强的课程。单片机的概念多、专有名词多、内容抽象、指令丰富,且软、硬件发展很快,新器件不断,故相当多的学生在学习单片机时感到郁闷,实际使用不知如何下手,不能真正掌握单片机技术。因此,如何安排教学内容,使学生既能了解新技术又能对单片机的应用技术融会贯通;如何设计教学方法,激发学生的学习兴趣,真正理解和掌握单片机技术,是在单片机教学中需要解决的问题。针对教学对象的特点和课程特点,我们提出了“案例教学”的教学理念,以达到创新人才的培养效果[1]。

一、单片机教学的现状和存在的问题

(一)传统的理论教学环节

教师上理论课时,先讲述单片机的理论知识,如讲述单片机的概述与发展,单片机的内部结构,指令系统及I/O接口电路,而讲述单片机实例的课时比较少,达不到理想的效果,并且学生在学理论知识时,只是处于被动接受知识的一方,调动不了学生的主观能动性,学生对单片机知识的学习会感到很盲目,从而对这门课程产生不了很大的兴趣。

(二)传统的教学实践环节

教学实践环节分为实验教学环节和课程设计环节两部分。实验教学环节一般采取单片机实验箱,学生做实验时根据实验连线步骤连接好硬件电路,下载现有的实验程序,得出实验结果,一般只能起一个验证过程的作用,学生缺乏对整体电路的设计,也缺乏修改硬件电路和软件程序的机会,从而不能真正锻炼学生的动手实践能力。课程设计环节,对于设计一个单片机应用系统,要涉及到很多的单片机的专业知识,很多同学只是在网上下载一些实例,按照资料设计硬件电路图,复制其程序生成HEX文件,然后联调就基本仿真通过。如果要求他们改变或增加一些功能设计,很多同学基本完成不好,主要原因是他们还没有基本没有搞懂对应的知识。

二、单片机课程仿真案例教学的实施

(一)单片机案例教学简介

单片机案例教学就是将单片机课程所要求掌握的基本知识点、基本原理和方法都溶入到包含这些原理的实际项目例子的讨论与讲解之中,基于项目开发的过程来组织教学内容[2]。

(二)单片机案例确定

经过教研室教师对单片机案例进行设计,将单片机的基本知识点都包含到以下几个案例中。单片机案例从难易程度暂分为三个阶段,分别为第一阶段、第二阶段和第三阶段。第一阶段为初级阶段,基本掌握单片机的I/O口的使用,学生比较容易掌握,而且容易提高学生的兴趣。第二阶段为中等难度阶段,需要掌握单片机与各常用接口电路的应用。第三阶段比较难,涉及到的传感器驱动程序比较复杂。

(三)单片机课程仿真案例具体实施

1.教师进行具体案例任务的确定,并确定相应的单片机知识点,针对各个具体的案例,老师进行设问。同时,课前将下一堂课的案例材料发给学生,要求学生熟悉每一个案例的材料,针对设计的问题进行分小组思考和探讨。

2.在课堂教学组织方式上,每次教学过程均围绕一个案例进行各教学环节的组织,以任务目标为主线,结合相应案例对各相关知识点和技能点进行讲解,引导学生思考并提出相应的解决方案,激发学生的主观能动性和创新能力,学生在学习过程中以小组为单位,每组针对任务和要求进行分析,并对实现的方案、硬件电路和软件功能设计。最后,由老师进行总结和评价,指出案例所涉及的理论知识及其应用方法,就学生提出的问题进行解答[3,4]。

3.将实践教学环节溶入课堂教学,学生实践环节以课堂教学任务为对象,利用PROTEUS仿真软件绘制硬件电路图,用KeilC软件进行软件程序的编写,然后进行联合仿真调试。教师对学生调试过程中的重点、难点以及学生操作过程存在的问题进行实时点评,并要求学生在已经实现的硬件电路和程序的基础上,进行适当修改。

4.具体仿真案例教学的举例———交通灯案例分析。

第一,确定具体任务和要求:设置东南西北四个方向红、绿、黄共12个(或者6个,其中东西一组,南北一组)LED信号指示灯,南北方向的绿灯亮27秒,黄灯闪烁3秒,东西方向的红灯亮30秒,然后南北方向红灯亮30秒,东西方向绿灯亮27秒,黄灯闪烁3秒,依次循环,数码管倒计时显示,当出现紧急情况时,四个方向交通灯全部为红灯。要求利用并行接口芯片8255扩展设计相应的硬件电路、软件流程图和程序。

第二,确定交通灯案例的相关单片机知识点为:并行I/O接口芯片与单片机的接口电路设计,以及其相应的8255的驱动程序,定时器和中断程序,数码显示电路和按键电路驱动程序等。

第三,针对交通灯案例老师准备的问题:问题1:为什么设计黄灯和黄灯闪烁如何实现?问题2:倒计时1秒应该如何实现?问题3:紧急情况用什么来实现?单片机交通灯仿真图如图1所示。图1中南北方向红灯亮,东西方向绿灯亮。P1口提供南北方向的段码,P2口提供东西方向的段码,P3.0-P3.3分别提供南北方向和东西方向数码管的位码,P0.0-P0.5分别提供6组交通指示灯。

三、单片机课程仿真案例教学的考核

单片机案例教学考核方法是课程教学的最后环节,它直接检验单片机教学的效果。随着教育教学改革的不断深入,变应试教育为素质教育,《单片机原理及应用》的考核应注重考核学生的实践和创新能力,该课程的考核一般采取开卷考试、实验成绩和平时成绩相结合的方式进行考核。其中平时成绩占20%,主要包括学生的考勤、作业、随堂测试以及课堂表现和回答老师的提问情况等。实验成绩占30%,主要考查学生的硬件电路的设计和软件编程能力,在完成基本的实验任务时,然后根据思考部分的提问进行相应硬件电路和软件程序的修改。开卷成绩考试占50%,主要考查学生单片机理论知识、单片机接口电路设计和软件编程。

四、结束语

文章针对传统单片机教学过程中存在的不足提出了单片机案例教学方法,将单片机的理论知识融入到实际的案例中去,在讲述案例的同时插入理论知识的讲解,这样充分调动了学生的学习兴趣,增强了学生对单片机的综合应用能力。基于单片机案例教学已取得了较好的效果,对学生参加各类电子设计竞赛和毕业论文设计具有较大帮助。

参考文献

[1]孙军业.案例教学[M].天津:天津教育出版社,2004.

[2]陈锟.单片机课程案例教学的思考与探讨[J].中南民族大学学报,2008(27):10-12.

[3]李冰.单片机课程的项目化教学改革与实践[J].实验室科学,2014(17):101-103.

单片机课程论文范文第10篇

关键词:单片机 教学改革 单片机开发板 单片机课程设计

0 引言

单片机因体积小、功能强、可靠性高和价格低廉等一系列优点,已渗入到人们工作和生活的各个角落,应用前景广阔[1]。目前多数高职院校的机械专业都开设了单片机课程,但大多院校的教学思路仍然借鉴本科先基础后应用的常规教学模式,理论教学与实际应用结合较少。对于高职学生,课程入门比较困难,知识不易掌握,实际应用较少,学习兴趣不高,该课程的实际教学效果并不理想。因此,单片机的教学模式亟需改革,改变原来以知识传授为目标的教学方式,要理论与实践并重,以实践入门来吸引学生学习的兴趣,提高教学质量。

1 高职机械专业单片机教学现存的难点

单片机是一门理论性很强的专业基础课程,同时也是一门实践性和技术性很强的学科。要求学生掌握一定的电子电路知识,还要熟练掌握计算机的相关知识,掌握编程的思维和方法。高职学生的基础知识相对薄弱,对于单片机的学习有一定的困难。

1.1 对于单片机中的专业术语和电路很难理解

学习单片机要以电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、计算机基础知识等相关课程的理论知识为基础。与电子专业学生不同的是,我校机械专业学生只开设一门电工电子课程,所有的电路、模电和数电的相关知识都集中在一门课程中讲授,知识点多且课时量偏少,知识点讲授较为粗浅,不能深入展开。因此,学生对于单片机中遇到的一些专业术语和电路,如集电极开路、上拉电阻、存储器地址、D触发器、555振荡电路等,很难理解。这些知识都需要重新讲授,且讲授效果不佳。学生往往在学到单片机的硬件电路部分时,突然间觉得很难,学习的积极性下降,甚至有了厌学的情绪。

1.2 对于汇编指令不易理解

像所有其他的指令一样,汇编指令也是英文的,我校机械专业大部分学生的英语能力比较差,遇到有英文的地方,本能地会回避,更不要说进行深入的研究。单片机中要求他们短时间记忆和理解数十条甚至上百条指令的格式和功能,他们觉得比较有压力,很多学生达不到这个目标。

汇编语言是一种低级语言,每一条汇编指令都与机器的硬件结构密切相关,

如果学生对于硬件结构没有掌握好,那么对于汇编语言的指令也很难完全理解。即使学生勉强知道每条指令的大概意思,但由于没有充分理解其内涵,不能做到融会贯通,常常错误地运用指令,即使在一个程序里运用正确,可能题型改变,就做不出来了。

1.3 对于单片机的应用比较陌生

我们在学校的教学中,受制于课时量的不足和传统教学思维和方法的限制,通常都以传授理论知识为主,实际应用提到的比较少。因此,出现一些学生直到学完这门课程,都不知道单片机能干什么。有些学生告诉老师,以前我们学过的课程,如机械制图,很有实用性,单片机讲的这么多、这么复杂,到底有什么用,我们机械专业为什么要学这一门课程。学生不能深入理解该门课程的实际应用,认为学了无用知识。

2 高职机械专业单片机教学改革的具体措施

学习单片机的最终目标是能运用单片机进行一些项目的开发,解决生产和生活中遇到的实际问题。人才市场需要的不是只懂理论、不懂实践的研究型人才,而是既懂理论,又能实践的应用型人才。因此,单片机的改革也要以就业市场为导向,结合高职机械类学生的特点,做一些针对性的调整,使学生既能学好,又能快速地适应社会的需求。本文针对单片机课程在教学方面现有的种种弊端,提出了单片机课程教学改革实施的一些具体措施。

2.1 实施“项目任务驱动法”,理论教学紧扣实践应用

单片机教学应该采用工程实际应用课题或实践案例进行教学的方法,实施“项目任务驱动法”,即课程教学以单片机应用技术的典型实用案例进行分析讲授的一种教学方法。授课时以单片机技术“案例”演示作为引入,以实现“案例”为主线讲述各相关理论知识。为巩固理论知识的学习和培养学生实际动手的能力,理论教学应与实际“案例”实验教学穿行,以实验教学充实理论内容,使两者融会贯通。整个教学过程的思路设计如下:

例如,在第一次上单片机的课时,就应该给学生演示单片机的用途,如单片机驱动流水灯、驱动数码管显示数字,驱动16×16点阵显示汉字,驱动蜂鸣器演奏一段铃声等,让学生了解单片机的应用,领略单片机的妙处,激发学生学习的兴趣。兴趣对一个学生学习一门课程很重要,如果学生对某门课程失去兴趣,即使再好的老师也教不好。第二次上课可以选择一个简单的应用,如单片机驱动一个LED的亮灭,通过仿真软件,当堂给学生画电路图,编写软件,使学生感到单片机并不是很难,自己也可以学会,打消他学不好的顾虑。后面每次课都以项目任务为导向,每次课时可以先将我们要实现的功能给学生演示一遍,然后告诉学生我们实现这个功能的思路是什么,我们要实现这个功能,需要学习哪些基础知识,让学生有一个清晰的概况和热切学习的期盼。下表为四个常用的典型项目的实验任务设置:

每个项目的设计都要以实践应用为导向,让学生感觉到能学以致用。任务的设计应遵循由浅到深、循序渐进的手法,与理论章节知识的进度遥相呼应,使学生能够逐步接受并加深理解。同一个知识点,可以举不同项目中的相近任务反复讲解,使学生对所学知识点理解透彻,达到举一反三的目的。

2.2 以C语言为主,汇编语言为辅,讲授单片机的指令系统

目前单片机的实际项目开发多采用C语言程序编写,传统的单片机教材和教学,大多采用汇编语言讲授单片机的指令系统[2]。为了改变传统所学与实际所用的差别,单片机指令系统的教学,应在汇编语言的基础上,增加单片机C语言程序设计内容,采用以C语言为主,汇编语言为辅的编程方式。这样可以使学生尽快与实践接轨,提高单片机的开发效率,使学生毕业后更快更好地适应工作环境。例如:在采用案例教学过程中,同一程序分别用汇编语言和C语言编写,通过比较二者的优缺点,可以真正理解两种语言在实际应用中的效果。Keil C51程序编译工具,既可以实现汇编语言的编程,又可以实现C语言的编程。因此,在我们实际教学工作中,完全可以用Keil C51软件实现了单片机软件开发和应用案例的日常教学,简化理论课学习的内容,降低学习难度,使学生能尽快上手单片机,这样就提高了同学们学习单片机的热情,同时也非常适合实践应用的需求,为将来工作中单片机的开发应用奠定了良好的软件基础。

2.3 单片机仿真软件和实验开发板并重的双重实验教学模式

实验教学中应实施单片机仿真软件和实验开发板并重的双重实验教学模式。开发板是在一块电路板上集成了单片机常用功能模块,虽然体积小,但涵盖了绝大多数单片机常用的实验,并可以根据教学需求,开发扩展相关功能模块[3]。课堂教学结束后,学生可将开发板带回宿舍,只需要一台电脑、一根USB下载线,就可在开发板上自学单片机或是做一些小项目锻炼实际动手能力,充分调动学生学习单片机的积极性。开发板价格便宜,现在市面上简单通用的单片机开发板(适用入门者学习),每套均价不到200元,完全满足初学者做一些常用的开发应用。实验教学中,可先让学生在Keil C51和Proteus软件中编写和仿真单片机案例程序,程序仿真正确无误后,将程序下载到单片机开发板中,在开发板上实现实际电路功能的运行,强化对实际电路的认识和理解。

2.4 增添单片机课程设计专项实训,实施理论与实践并重的考核方案

在单片机课程结束前,可在临近期末设置3周的单片机课程设计专项实训,一周调研选题,一周设计软硬件、一周焊接电路板,完成作品。具体实施的方法是让学生独立在单片机开发板上完成自选项目的设计与实现,如“数字钟”、“LED显示器”、“数字温度显示计”等智能化小产品。3-4人一组,查阅资料,自选题目,自行设计电路图、编辑程序,然后选择并购买相应的元器件,亲自焊接并完成电路,提交课题设计报告。该课程设计的开展,可以使学生了解市场行情,培养学生开发项目的能力,团队合作能力等,同时也可以作为学生期末考试实践环节的考核成绩。

为防止学生原搬照抄网上和有关资料的单片机实验设计,达不到课程考核的初衷,单片机的考核还应保留原有的理论考试。应将传统的以理论考核为主的期末闭卷考试与以实践开发应用为主的单片机课程设计考核相结合,将二者的成绩共同作为单片机课程的最终考核成绩。这样,能同时对学生的理论基础知识和实践动手开发能力做出合理的考核评价。

3 结语

单片机是高职机械专业学生的重要基础课程,目前教学效果普遍不佳。在分析高职机械专业学生单片机教学难点的基础上,针对传统教学模式的弊端,提出了该课程教学改革的具体实施措施。在教学方法上,实施了“项目任务驱动法”,较好地融合了理论与实践教学;在教学内容上,紧贴能实际运用的教学理论与技术,如以C语言为主,汇编语言为辅的单片机编程语言;在教学手段上,实行单片机仿真软件和实验开发板并重的双重实验教学模式;在考核方式上,采用理论与实践并重的考核方案。实践教学结果表明,改进后的教学模式要优于过去传统教学模式的教学效果,达到了单片机课程教学改革的预期目标。

参考文献:

[1]王效华,张咏梅.单片机原理与应用[M].北京:北京交通大学出版社,2007:5.

[2]谢维成.单片机原理及应用C51程序设计[M].北京:清华大学出版社,2008.

[3]周润景,张丽娜.基于Proteus的电路及单片机系统的设计与仿真[M].北京:北京航空航天大学出版社,2006.

单片机课程论文范文第11篇

关键词:单片机;一体化;教学模式

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2012)08-0041-02

目前,计算机硬件技术向巨型化、微型化和单片化三个方向高速发展。自1975年第一块单片微型计算机芯片问世以来,在短短的三十多年间,单片机技术已发展成为计算机技术一个非常有前途的分支,它具有体积小、性能优越、价格低廉等优点。一方面,单片机芯片是自动控制系统的核心部件,广泛应用于工业控制、智能化仪器仪表、通信终端设备、家用电器、高档电子玩具等领域;另一方面,单片机也是电子技术数字化的核心部件之一,在数字化电子产品中承担着数字信号处理的重任。鉴于单片机技术在实践中的广泛应用,很多高职院校电类专业均开设了《单片机技术》课程,但是院校之间的教学模式及教学效果存在着一定的差别,为了找到此类课程的理想教学方法,有必要对单片机课程的教学模式进行研究。

一、传统的单片机教学模式

传统的高职院校《单片机技术》课程存在一些比较普遍的问题,主要体现在适合高职学生的优质单片机教材较少,很多教材偏重于理论,相应的教学计划针对性不强,传统教学方法因过多体现“讲授式”特点,缺乏对学生主动学习与实践创新能力的关注。传统的“单片机技术”课程教学模式往往是“理论课+实验课”。理论课在教室采用多媒体或“粉笔+黑板”的方式,以逐个知识点的讲授为主。实验课在实验室环境下练习,且实验内容多为验证性实验。这种教学模式的缺点是教学中以教师为中心,理论与实践相脱节,学生被动地接受知识,学习过后不易理解和掌握。因此,开展《单片机技术》课程教学方法改革,探索适应新形势要求的教学方法已是必然。

二、单片机一体化教学模式

《单片机技术》自身就是一项实践性非常强的技术,光靠理论讲授和后续的实验验证根本不可能使学生很好的掌握这项高新技术,为了改变现状使学生掌握这项受之有用的技术,唯有在教学过程中加大实践的力度,使得学生能够在做中学,学中做,通过自己动手做而获得成就感,通过自己动手做而找到学习的乐趣,进而自主的学习。基于此,本文对单片机一体化教学模式进行探究,采用“教学做一体化”的教学方式,以项目情景和工作过程为导向,突出学生的主体地位,在做的过程中由教师教和学生学来共同完成教学活动。

三、单片机一体化教学具体实施

整个课程教学过程的实施按照“理论引导普通项目实训典型项目实训综合(创新)项目实训竞赛”的系列步骤展开。

1 实施方案。每个教学过程均安排在实训室采用“理论讲解-分析设计-学生编程-仿真-实训-设疑-再编程-再仿真-再实训”的方式进行,边讲边动手,有目的、有计划地带领学生先完成普通项目实训,再完成典型项目实训,然后完成综合(创新)项目实训。例如,要完成“8个发光二极管轮流点亮”的任务,教师先讲解完成这个实例需要掌握的相关电路原理和指令规则,接着引导学生一起来分析思考如何实现任务功能,待学生发现指令和任务之间的联系之后,让学生动手写程序,并仿真看结果对不对。如果仿真正确。再尝试将程序代码下载到实验板看结果是否正确。接下来再适当改变任务要求,让学生动手完成新任务。通过这样的过程,调动学生的主观能动性,提高学生学习兴趣,真正将“学-思-知-行”统一起来。

2 实施方法。本课程实践教学环节的实施按照“普通项目实训典型项目实训综合(创新)项目实训竞赛”的步骤循序渐进地展开,其组织形式也有相应的区别。

(1)普通实训项目。普通实训项目采用集中进行,统一指导和个别辅导相结合的方式进行。实训后学生必须根据要求,写出项目实训报告。实训过程中,教师的作用是导向、纠偏、督促、检查。重在培养学生自主创新地完成:资料查找、方案构思、电路设计与制作、编程及调试等工作,注重讲练结合,教师一般先有统一的入门指导,讲解实训的原理、方法、步骤、注意事项,根据需要作必要的现场操作演示,然后巡回指导。通过普通项目的实训使学生掌握单片机开发工具、单片机仿真软件、应用软件的使用方法,获得基本实训技能。掌握单片机指令应用、程序设计基本方法和技巧,提高了动手能力。

(2)典型实训项目。教师下达典型实训项目任务,提供参考资料书目,学生自己查阅资料,确定设计方案。在教师对设计方案检查无误后开始进行硬件原理图的设计和软件程序编制,调试硬件电路、调试设计程序直至成功,整个过程由老师提供技术支持。学生根据任务书的时间内容要求完成设计任务。典型实训项目采用相对集中、任务分散,小组讨论,个别辅导相结合的方式进行。通过典型实训项目的实训使学生进一步理解单片机的组成及工作原理,掌握接口电路的工作原理,理解接口技术、中断、定时/计数器等功能部件的基本原理和设计应用方法,培养学生的单片机应用与开发能力以及团队协作的能力。

(3)综合(创新)项目实践。综合(创新)项目实践采用课题组形式,每组学生进行任务分工,共同完成一个相对完整的设计任务:审题、查阅资料、方案构思、绘制原理图、电路板设计与制作、编程及调试、论文撰写等工作。教师采用相对集中、任务分散,小组讨论,个别辅导相结合的方式进行。教师在实训全过程中起技术指导作用。要真正提高学生单片机实际应用能力,单靠课堂(理论、实验)教学是不够的。为了巩固、提高学生单片机理论教学的效果,单片机应用设计综合项目,旨在继续强化学生单片机应用能力的培养,要求学生完成一个比较全面的单片机综合应用项目,对学生进行全面综合的训练,有效地提高学生的创造性思维和独立分析、解决问题的能力。

(4)竞赛。竞赛主要采用学生自由创作的形式,教师只对作品进行评价,通过学生独立对整个作品的设计制作、设计报告的撰写及答辩,使学生真正达到能够独立面对实际问题,独立分析及解决问题。

通过以上实施步骤有效地解决了传统理论课加实验课的单片机教学中遇到的问题,增强了学生的参与感,提高了学生的学习兴趣和动手能力,使理论教学与实际应用相结合,实现了一体化教学,对教学产生了积极的影响,增强了学生的创新意识和实践能力,具有一定的理论价值和实际意义。

参考文献:

单片机课程论文范文第12篇

关键词: 电子专业 单片机产品设计 教学改革

电子专业学生主要从事以下三类岗位工作:核心岗位(电子产品装配工、电子产品调试工)、从属岗位(电子产品检修员、电子技术员)、拓展岗位(电子技术工程师、产品生产管理员)。对于核心岗位的需求量最大,但相对比例会有所下降,对知识与能力的要求会有所提高;从属岗位和拓展岗位的人才需求量呈上升趋势,需求紧迫。单片机技术及应用系统设计这门课程的主要任务是培养学生成为在智能控制系统检测维修与设计方面的专门人才,直接反映从属岗位和拓展岗位的工作要求,具有鲜明的职业性与实践性。通过本课程的学习,培养学生典型的智能控制系统调试与设计的能力。

传统教学以教师讲授为主,学生只能被动接受。在实训课中传统教学方法已不能充分激发学生的学习兴趣,无法使学生更好地提高操作技能,使实训课逐渐变得枯燥无味。参照单片机产品设计工作过程和工作情境,进行课程教学改革。

1.课程改革思路

根据高职教育数控技术专业人才的培养目标,遵循以“就业为导向,能力为本位”的职教理念设计。本课程从职业成长过程,按照从易到难、由浅入深的认知规律,确定合适的载体,运用教学论、方法论方式分析处理后,参照企业中单片机产品系统设计工作过程和工作情境,进行选材。

2.学习情境创设

通过调研,针对智能控制系统检测维修与设计行动领域下的单片机技术及应用系统设计学习领域需要具备以下能力:

(1)专业能力

①读懂单片机电路图纸的能力;②掌握单片机工作原理及内部结构的能力;③具备相应的单片机硬件线路的调试能力;④具备能看懂单片机程序流程图的能力;⑤具有基本的单片机编程的能力;⑥具备单片机软硬件安装和联调的能力;⑦具备单片机产品开发的基本流程和工艺的能力。

(2)方法能力

①资料收集整理能力;②制订、实施工作计划的能力;③单片机应用系统综合应用设计能力;④单片机应用系统故障的检查分析能力;⑤理论知识的综合运用能力。

(3)社会能力

①语言表达能力、沟通协调能力;②团队组织能力;③班组管理能力、责任心与职业道德;④安全与自我保护能力。

为了实现上述能力,在此将课程划分为:循环彩灯的设计制作(22课时)、交通控制灯的设计制作(30课时)、数字电子钟的设计制作(40课时)、温度控制系统的设计制作(40课时)四个学习情境。其中,此四个学习情境的创设是根据单片机应用电子产品的设计由简到难的过程确定的。

3.学习情境教学实施

以子情境循环彩灯的设计制作为例,进行教学实施。

(1)教学背景

教学目标:能够读懂单片机I/O口控制电路原理图,能够掌握单片机I/O口的内部结构和工作原理,能够选用单片机I/O口作外部硬件电路的设计,能够编制简单的程序实现单片机I/O口对外部电路的控制,能够熟悉单片机系统硬件电路的组成及控制原理,能够掌握基本的单片机软硬件调试能力,能够正确使用测量相关的仪器仪表,具备劳动组织能力、具备团队协作能力、具备安全操作规范的意识。

学生应具备的知识:单片机的整体认识、基本电子电路图整体认识、I/O的整体认识、计算机使用能力、简单硬件电路调试能力、电子仪器设备检测及规范操作能力。

具体任务:使用相关电子仪器仪表对电路参量进行测量、掌握电路故障排除方法及处理思路、掌握应用环节、确定方案、制定实施步骤、开发工具的使用。

准备文件:任务书、引导文、指导作业文件、演示视频文件、单片机I/O口作外部控制电路相关文件、检查单、评价表。

本任务旨在在该学习领域培养学生团队合作能力、沟通能力、检修组织实施能力等;教师需合理引导学生完成小组讨论,确定单片机I/O口控制硬件电路的设计及软件编程的方案。

(2)教学组织形式

①针对循环彩灯的控制功能要求,学生设计相应的功能接口电路,编制出程序及完成产品的调试。

②学生独立工作和合作学习相结合,通过小组讨论、和教师谈话培养交流能力。

(3)具体实施

①资讯:(2学时)

下发任务书,描述项目学习目标,交代项目任务,发放相关学习资料,最后回答学生的提问。

②计划(4学时)

学生自愿组织工作小组,推选班组长,以小组为单位,确认工作任务,分解任务,制订工作计划,教师对学生方案进行检查、指导。

③决策(2学时)

确定掌握单片机I/O口基础知识需要的资源及学习步骤,确定控制电路的设计与编程的学习步骤,确定任务完成的展示方式。

④实施(10学时)

第一,单片机I/O口的控制电路设计。小组成员分工收集资料,掌握单片机I/O口的结构及工作原理,最后进行资料汇总,小组讨论、教师指导下确定方案,完成I/O电路设计。

第二,程序的编制。根据所设计的I/O接口电路及控制要求,在小组讨论、教师指导下确定方案,画出程序流程图,最后学生自己完成具体程序。

第三,软硬件的调试。烧入程序,对设计的系统进行软硬件调试,在调试过程中,记录好调试出现的问题,并归纳总结经验。

教师应合理安排时间,即使有个别小组在规定时间中没有完成任务也必须停止,并要求该小组对未完成任务的原因进行详细分析。教师应安排课余时间让未完成的小组完成项目的制作。如果大多数小组均未完成,教师应根据实际情况查找原因,是否项目设置过难、是否学生还没有掌握本次课的内容,在以后的课程中做出相应的调整。

⑤检查及实施(4学时)

根据设计产品的功能及具体过程,教师及小组互检评分。同时每人撰写产品说明书,根据个人在小组活动中的表现进行小组互评。

选小组代表按照任务书的要求,在全班介绍工作过程,改进提高并总结系统设计及调试经验,结合班级所有方案,优化小组方案。

4.结语

采用工作过程系统化的《单片机技术及应用系统设计》课程,大大提高了学生的学习兴趣和参与主动性、积极性,收到了良好的教学效果。通过对企业的用人调查,学生产品的调试与系统设计能力很强,不需再进行专业培训。今后还将对工作过程系统化的课程改革进行进一步完善,提高教学水平和教学质量,提高学生的工程实践能力。

参考文献:

[1]王斌.《电子设计自动化》课程工作过程系统化方案的开发[J].化工职业技术教育,2010(01).

单片机课程论文范文第13篇

【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.

单片机课程论文范文第14篇

关键字:单片机;教授;LED霹雳灯;实验室

单片机是计算机发展的一个重要分支领域,是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM,只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统,在工业控制领域的广泛应用。单片机课程,是电子信息专业、电气自动化专业等学生在校学习期间,必须完成的一项重要的动手实践活动,单片机技术是一门不可或缺的技术,对我们的工作以及生活和学习都有很密切的联系。近年来,随着电子技术和微机计算机的迅速发展,单片机的档次不断提高,其应用领域也在不断的扩大,已在工业控制、尖端科学、智能仪器仪表、日用家电、汽车电子系统、办公自动化设备、个人信息终端及通信产品中得到了广泛的应用,成为现代电子系统中最重要的智能化的核心部件。

作为电气自动化专业的学生,单片机是一门重要的专业基础课程,学好单片机课程对以后的工作有着举足轻重的作用。单片机课程是一门理论与实践结合非常紧密的课程,对学生的动手能力要求非常高,而作为高职的学生能否学好单片机课程显得尤其重要。作为一名高职院校的专业课教师如何上好单片机课程,如何提高学生学习单片机的兴趣,激发他们的动手能力,是单片机老师必须好好思考的一个重要问题。

一、备课认真充分

要想上好一门课,备课的好坏直接决定着学生在学习这门课的效果,而作为老师首先必须对自己所教这门课的教材要有一个清晰的整体的了解,把握所选用的教材的整体知识结构,结合课堂教学的实际情况,做出合理的调整,有条不紊的把单片机的知识传授给自己所教授的学生。例如我选用的《例说51单片机C语言版》,这本教材主要分为三大块:第一部分是基本开发环境的介绍,其中包含8X51的基本结构、开发系统和程序设计语言。第二部分是8X51结构与应用,其中包含输入、输出端口、中断、定时器/计数器、串行口等。第三部分是系统应用,包括音乐程序的开发、步进电机的控制、AD/DAC接口芯片的应用、LED点阵的驱动、LCD模块的应用、习题解答等。我在备课时考虑到,单片机课程与数字电路和C语言都有非常密切的联系,而学生可能对以前学过的这些知识有所遗忘,所以在学习单片机课程的前奏和学习过程当中我都会引导学生共同回顾这些知识,做到上课心中有数,条理清楚的教授每一个知识点。

二、改变单一的授课方式

因为高职学生与本科学生相比,理论基础知识有所欠缺,而且学生在学习纯理论知识时会感觉到比较枯燥而且知识相对比较抽象,学习起来感觉有困难,提不起来兴趣。所以我在上单片课程时,选用此教材时,授课时结合高职学生理论知识不扎实的特点做了相应的调整,在硬件部分学习中我降低了难度,让学生到实验室去学习,在抽象的理论知识和实物结合在一起学习时,抽象变得具体,学生在认真学习时一切难点都会迎刃而解。学生的兴趣提高了,学习起来也有明确的目的性,万事开头难,一旦在学习单片机的初始兴趣就被调动起来,为学好单片机课程做了一个良好的开端。

三、理论与实践相结合

我在教授单片机课程时,课堂基本都放在实验室里,学习单片机时不再按照课本的排序讲解,而是按照实验项目进行逐步讲解,在讲解每一个实验项目前,我都会先把这个实验项目要实现的实验现象先演示给学生看,这样可以很好的激发学生学习的欲望,学生会在心里有一个学习的欲望,会想这是怎么完成的。然后我在引导学生,和学生一起逐步学习要学习的实验内容,学习每一个实验的同时,把相关连的理论知识逐步进行讲解学习,这样学生在学习时就不会觉得理论知识枯燥,并且在学习相关理论知识时也有着明确的目的,知道他们是用来做什么的,边讲解,边动手操作,理论与实践紧密的结合在一起,学生学习起来印象深刻,对所学的东西也会产生极厚的兴趣,俗话说的好,兴趣是学习一切最好老师,有了情趣,就为学好单片机打下了坚实的根基。例如在讲授学生接触到的第一个实验霹雳灯时,在学生学习完成必须完成的学习任务后,我给学生出了一个思考题目,让学生自主的改变自己的LED灯的变换方式,但是一定要有自己特定的闪烁规律,并且最后作为平时上课表现的实验积分,这样以来学生学起来有压力同时又有动力,而且更好的激发了学生自己的创造能力,开拓了学生的思维,激发他们创造性。让学生真正掌握学好单片机。

参考文献:

单片机课程论文范文第15篇

【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