浅析《微机原理与接口技术》综合创新性实验的教学改革

◆高海英 朱望纯

(桂林电子科技大学)

浅析《微机原理与接口技术》综合创新性实验的教学改革

◆高海英 朱望纯

(桂林电子科技大学)

《微机原理与接口技术》是高校信息工程电子类本科专业的一门必修课程,本文通过具体实验改革项目给出了《微机原理与接口技术》综合创新性实验的教学改革思路,进而锻炼学生的编程思维和方法,激发学生的创新能动性,并提高学生综合设计能力。

实验教学 创新能力 综合设计能力

一、引言

《微机原理与接口技术》是高校信息工程电子类本科专业的一门必修课程,该课程具有较强的实践性、专业性、应用性,因而实验教学内容的安排、设置在整个教学过程中尤为重要。在本课程的实验教学中,如何调动学生的动手、分析与解决问题的能力以及创新能力的培养是该实验课程的重中之重。

目前高校中大都采用实验箱的方式开展《微机原理与接口技术》实验的教学,对芯片功能多进行验证性或设计性实验,很少进行创新性实验的教学和研究,为此实验教学中扼杀了学生的创新能力和创新欲望。针对以上现象,本文给出了如何利用微机实验箱进行综合性创新实验的教学。

二、教学改革思路

下面以具体的综合创新性实验项目为例,进行教学思路和方法的探讨。本实验项目主要完成的功能如下:完成多路模拟信号的采集;结合小键盘实现信号通道的选择;采用多位数码管显示采集通道及采集数据等。该实验项目内容建立在本课程教学要求的基础上,接近工程的实际应用和该课程的发展前沿,并结合理论课程的教学,由部分功能模块逐渐形成一个包括软件和硬件的完整系统。同时该实验项目提供了较大的思维空间,便于学生创新设计。

教师可以按照以下步骤指导学生完成该综合性创新实验的设计:教师课前指导,学生课上认知、自我提高、能力拓展、创新意识培养等。

1.教师课前指导

教师给学生提出设计任务,要求学生做到课前很好的预习,包括实验中所用接口芯片的资料查询,了解与本实验中有关部分的实验箱电路设计,并完成实验项目的初步设计,等等。教师可向学生提供参考书籍和专业网站,教会学生学会独立进行资料的收集、分析,并从中了解课程的最新资料和发展趋势。

2.学生课上认知

教师通过课件讲解,让学生了解本次实验的基本原理和实验目的,并对本次实验提出模块化设计思想。这是实验的初级阶段,力求教师在讲解过程中做到由浅入深、循序渐进。学生通过熟悉实验装置和实验步骤,对本实验中用到的接口芯片有一个初步的体会,逐步提高对本实验的兴趣,并对系统组成有一个初步的认识。

3.学生自我提高

教师指导学生对本实验项目进行功能性的划分、给出具体设计思路。在此过程中,教师检查学生设计方案并给出必要的指导。当学生设计方案有问题时,应和学生一起分析、探讨,避免指责学生,只要方案可行,就鼓励学生大胆创新。通过此阶段的训练,学生的模块化设计思想可得到很好的锻炼和加强。以下为某同学的设计思路:(1)完成多位数码管显示实验的调试。(2)完成单通道数据采集,包括启动A/D、查询采集结束、读取数据、显示数据等。(3)显示采集数据的同时,如何显示通道号?

加入开关 K,实现数据采集的启停。⑸加入按键,不同按键按下,采集不同通道,并把采集数据及通道号显示在数码管上。⑹模块整体功能联合调试,协调各部分,完善系统功能。从中不难看出:学生的设计思路更加的清晰,模块化设计思想也得到了很好的体现。

完成模块功能划分以后,教师可引导学生完成对实验台的接线,以下图1为某同学的硬件接线,通过此部分的训练,学生更加明确了各所用芯片在本实验中的任务和作用,为下一步编程和调试打下了基础。

4.学生能力拓展

在以上三步的基础上教师可引导学生画出各功能部分程序流程图,对自己的预习程序进行分析,按功能模块逐步调试,进而得出预期的结果,此为学习的提高阶段。此时大部分同学会迫切希望自己动手设计一个综合性实验,对于学生动手能力的提高将会有较大的帮助。

5.学生创新意识培养

学生经过认知、解惑的阶段后,便产生了自我创新的欲望。这时教师可以引导学生,在此实验台的条件下,还能够实现什么样的功能,使得本实验项目更加的完善。此阶段课可锻炼学生的创新能力和实际解决问题能力。由于每个学生的知识结构不同,得到的方案也不同,这样可很好避免学生在书写实验报告过程中的抄袭现象,使得每个学生都有自己对本实验的体会,创新意识将得到很好的培养。

三、结束语

《微机原理与接口技术》综合创新性实验的教学改革任重而道远,要求教师和学生能在实验教学过程中进行很好的配合,还需要我们教育工作者改变教学观念,使用新的教学方法。同时,要求教师努力学习并提高自身的能力,为培养跟多的具备创新性意识的人才而终身努力和探索。

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校级教改项目支持:基于微机实验箱的多路数据采集系统设计,指标号:ZSH008。