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單片機課程教學探討
如今單片機已經廣泛應用于各個領域,,如人工智能、智能家電,、智能儀表,、自動檢測與控制設備等,已滲入人們的工作和生活當中,,因此,新時代下,,社會急需單片機應用型人才,。國內各大工科院校均開設了單片機課程,該課程是電子信息類專業(yè)的核心基礎課程,,對于培養(yǎng)單片機應用型人才有著重要意義,。在單片機課程教學中,要想提高學生學習單片機的興趣,發(fā)揮獨立個體的學習能力,,提高學生的知識應用能力和創(chuàng)新能力,,有必要對單片機課程教學進行深入探究。
一,、單片機課程教學存在的問題
(一)教學內容選擇不合理
目前,,多數單片機課程選擇的教學內容包括單片機結構原理、匯編語言程序,、單片機存儲器擴展等,。單片機是一門實用性強的課程,對于初學者來說,,應該在用中學,,不能一開始就學習CPU、存儲器結構原理等知識,,學生會覺得太難而信心受挫,,失去學習興趣。另外,,現在企業(yè)中多數單片機編程都采用C 語言編程,,其可移植性強;匯編語言指令系統(tǒng)龐大,,難掌握,學起來枯燥,,降低了學生的學習興趣。
(二)教學方法陳舊
傳統(tǒng)教學方式為“填鴨式”教學,,教師講PPT,,學生聽,。學生為被動式學習,課后布置作業(yè),,多數學生的作業(yè)雷同,。上實驗課時,學生按照實驗指導書要求的步驟進行連線,,將單片機程序下載到芯片之后,,觀察實驗結果,不知道實驗目的和實驗原理,,缺乏自主性學習,,沒有獨立思考,更缺少自我分析和解決問題的能力,。
(三)考核方式固化
傳統(tǒng)的課程考核方式以期末閉卷考試為主,,考的都是死記硬背的知識,不能真正檢驗學生的學習掌握情況,,屬于應試教育,。雖然學生考試通過了,但還是不會運用單片機,,這是教育的失敗,。
二、單片機課程教學的改革
(一)教學內容改革
教學內容上,,減少理論性內容的介紹,,增加實際應用性強的知識點,增強學生實踐動手能力和知識靈活靈用的能力,,選取單片機常用的知識點,。
①單片機C51 與Keil:學習C51 編程語言及其編程環(huán)境;
②單片機I/O 端口(單片機與LED,、數碼管,、鍵盤):學習單片機I/O 使用,及其簡單接口技術,,同時學會Proteus 仿真軟件[4-5],;
③單片機內部資源(中斷系統(tǒng)、定時器,、串口):學習三大重要內部資源的原理,,并掌握這三大模塊知識的運用方法;
④單片機與A/D,、D/A:學習單片機與模/數,,數/模轉換接口技術;
⑤單片機與LCD1602:液晶是人際交互中常用的顯示器件,,學習并掌握單片機與液晶顯示接口技術,;
⑥單片機與IIC 接口:IIC 總線是芯片常用的總線結構,掌握單片機與IIC 總線接口技術,。
以應用為中心,每個知識點給出一個實例,,該實例包含Protues 仿真電路和相應的Keil 程序,,以及相應設計過程的講解視頻。
(二)教學方法改革
教學方法上,,借鑒自由教育的培養(yǎng)理念,,培養(yǎng)學生自主學習,、獨立思考、分析和解決問題的能力,。
教師提前把各知識點應用實例的講解視頻錄好,,整個教學過程當中,給學生提供教材,、錄好的視頻及可聯網的電腦,,其他任何資料由學生自由搜尋,學生自主學習課程,。在教學過程中,,教師只起指導作用,除了講解多數學生反饋不理解的知識點外,,其他時間一律不統(tǒng)一授課,。
教學組織上,為了提高學生學習的積極性與興趣,,教師可提出小問題,,讓學生分組討論,并將討論結果與其他學生分享,。這樣既可以培養(yǎng)學生自主學習,、獨立思考,提高他們的分析問題和解決問題的能力,,還可以鍛煉他們的語言表達能力,,培養(yǎng)他們的團結合作精神,增強他們的人際關系,,這些都是應試教育所達不到的效果,。
課程任務,學生自由選取知識點,,根據自己的喜好,,設計出一個作品,并以該作品結課,。作品分數由所含知識點決定,。具體要求如下。
①應具有一個整體性,,如交通燈,、時鐘、頻率計等,;
②各知識點之間應有一定的邏輯關系,,不能由各知識點孤立地拼湊;
③不能與教材中的例子雷同,;
④各學生之間的作品不能雷同,。
根據各知識點實現難易程度,,其分值分布如下。
①Keil,、Proteus 的使用:學會使用Keil 編寫程序(5 分),,掌握使用Proteus 繪制電路的方法(5 分);
②單片機與LED:學會利用單片機點亮燈(5 分),;
③單片機與數碼管:采用數碼管靜態(tài)顯示(10 分),,動態(tài)顯示(15 分);
④單片機與鍵盤:采用獨立按鍵(10 分),,采用矩陣鍵盤(15 分),;
⑤單片機中斷、定時器,、串口(各20 分),;
⑥單片機與A/D、D/A(各15 分):會運用A/D,、D/A 芯片來實現作品功能,;
⑦單片機與液晶LCD(20 分);會在LCD 上顯示作品的參數指標,;
⑧單片機與IIC 接口(20 分):會利用單片機與IIC 總線結構的芯片進行通信,。
作品終以答辯方式進行驗收,學生需要準備PPT,,解說作品的制作原理,、制作過程,以及制作過程中遇到的問題及其解決方法,,一邊解釋,,一邊演示作品實現的功能。解說完了之后,,指導教師根據作品所涉及的知識點進行提問,,學生針對問題進行原理性解答。指導教師根據作品的完成情況及學生對相關知識點的理解情況,,為學生打分,,主要考核的是學生對知識點的理解能力,利用知識分析和解決問題的能力,。
(三)考核方式改革
考核成績由兩部分組成:平時成績×20%+答辯成績×80%,。平時成績主要依據平時考勤,答辯成績依據作品完成情況與答辯情況,。在整個教學過程中,,學生可以隨時申請結課答辯,但只有一次答辯機會,。另外,,全國大學生電子設計大賽對學生來說,是一次能力提升和鍛煉,,是實現質的飛躍過程,。在全國大學生電子設計大賽中取得優(yōu)異成績的學生,都是*,,這部分學生可以申請免修單片機,。因此,取得全國大學生電子設計大賽全國一,、二等獎的學生,,只要提供相關的證明,就可以免修,,并且成績評優(yōu),。這樣可以激發(fā)學生自主學習的興趣與積極性,形成獨立思考的習慣,,并提高分析問題和解決問題的能力,。
三、結語
單片機是一門應用性*的課程,,新時代下急需單片機應用型人才,,傳統(tǒng)教學理念與教學模式已無法適應時代的要求,必須進行改革,。在教學實踐中,,要以實際應用項目為核心開展教學,在教學方法上尋求創(chuàng)新,,這樣才能激發(fā)學生的學習興趣,,提高教學效果,。