姜 宁,樊延虎
(延安大学 信息学院,陕西 延安 716000)
单片机教学改革与实践
姜 宁,樊延虎
(延安大学 信息学院,陕西 延安 716000)
单片机是一门实践性很强的应用型课程。本文结合教学实践,从教学内容、教学方法、实践环节和考核方式等方面,对单片机教学进行了一些有益的尝试。
单片机;教学改革;完成
单片机自70年代初问世以来,以其功能强、可靠性高、功耗低、价格低和使用开发简单的特点,广泛应用于自动控制、仪器仪表、航空航天及民用电子产品研发等领域,并成为新产品开发、提升传统设备性能、降低成本的重要手段和技术。笔者针对单片机教学中内容更新快、课时少、指令抽象、涉及知识面广等教学难点,进行了一些有益的尝试,并收到较好的效果。
1.1 不断充实教学内容
根据单片机发展的最新成果,不断充实单片机的教学内容。在51系列基础上适当增加16位机的内容;在编程方法上,以汇编为基础适量增加 C语言的编程方法的内容[1];增加开发调试平台的应用和仿真器等内容。
1.2 不断更新教学方法
采用多媒体技术,通过丰富的 Flash演示和视频课件辅助教学,把单片机原理、指令系统等抽象的内容形象化、具体化,便于学生理解;在分析硬件原理中,注重单片机应用系统和接口原理的设计;在单片机系统设计中,注重结合实际电路的子程序设计和系统程序的结构,注重系统软件与系统硬件的结合、转换和协调,注重系统的升级、容错、降低成本、提高可靠性的方法等。
1.3 精心组织实验教学
单片机实验是加深学生对理论的理解,同时又是提高学生系统应用单片机解决实际问题能力的重要途径。在实验系统设备的选择上,不但要和单片机常用系统相接近,又具有可开发性,我们选用了KT800实验板,并创新出一套实验方法。首先在开发调试平台上编写源程序,经编译获得目标程序,再利用 KT800自带的在线编程器,将目标程序下载到芯片运行,不但使实验高效省时,易调试,而且也对单片机整个开发过程的各环节的基本技能得到了实践和掌握。在实验内容上,我们安排了构成单片机系统常用的单元,如 4X4矩阵键盘、8位数码管显示、流水灯控制、D/A和 A/D变换、散转控制、串口通信等实验[2]。
1.4 强化实践环节
结合电子设计竞赛和大学生创新科技项目,开展开放式学习方式,学生以组为单位,由专任教师辅导,实验项目加大综合性、实用性,以典型工程应用或近年来的科研项目为课题开展科技小组活动,比如,智能报警系统设计、多路数据采集系统设计等,学生从设计电路开始,到完成整个项目设计制作的全过程,培养了学生系统设计方法以及分析解决问题的能力。
1.5 实行多样化的考核方式
单片机课程考核分为理论考试、实验考核和平时考核三部分,理论考试成绩占总成绩的 60%,实验考核成绩占30%,平时考核占10%。理论考试为每学期末的闭卷笔试成绩;实验考核分布在每次的实验中,教师记录学生每次实验的实验表现、实验过程、实验报告等;平时考核是教师在日常教学中观察学生的课堂表现、作业、回答问题等。
1.6 加大实验设备投资力度
在实验内容、规模、设备方面加强实验室的建设,建立了功能完善的单片机开发与应用实验室。同时,实验室充分利用多媒体网络教学系统进行教学实践,建立基于Proteus虚拟实验平台和校园网的虚拟实践教学模式,对提高实验教学的效果,起到积极作用。
为了培养学生初步掌握单片机应用系统开发的能力,我院根据学生的特点和课程的要求,在单片机教学中引入课程项目设计。单片机项目教学法就是组织学生真实地参加单片机项目设计、履行和管理的全过程,在项目实施过程中完成教学任务[3]。在课程项目设计过程中,教师要掌握好两个方面:一方面,要求训练的课程项目难易得当,可以让学生每次都有成功的喜悦;另一方面,又要达到课程教学要求,培养学生综合创新能力。这就要求每个项目既要包含基本的教学知识点,又以现实的对象为材料,项目安排呈现递进的过程,让学生在知识量的不断积累、提高的过程中,逐步掌握单片机的原理及应用。在实践过程中,教师先给学生讲解课程项目的相关知识点,引导学生明确项目的目的和功能,学生以完成项目为目标,通过任务驱动去发现问题、解决问题,学习单片机应用开发的过程,从而具备单片机应用系统开发的过程,从而具备单片机应用系统开发的能力。对于基础好、兴趣高的同学,适当的把教学内容拓展到红外发射与接收、电机测速与控制、数控放大器、数据采集、无线接收机等方面。同时通过组织学生参加全国大学生电子设计竞赛的综合强化训练,使他们开阔眼界,扩大知识面,提高综合应用知识的能力,为今后就业胜任工作岗位打下坚实的基础。
通过以上单片机教学改革的实施,提高了学生对单片机的学习兴趣,培养了学生独立思考、分析和解决问题的能力,增强了学生实践动手能力和独立创新意识,每年毕业生中有60%的学生都能应用单片机技术做毕业设计,取得较好的教学效果。
[1]蔡君,刘井利.单片机教学改革的探讨[J].广东技术师范学院学报,2007(10):31-34.
[2]刘新.单片机教学改革的思考与实践[J].山东电力高等专科学校学报,2009(3):65-68.
[3]宋锦.单片机课程项目教学法的探索和实践[J].武汉职业技术学院学报,2006(6):94-96.
[责任编辑 贺小林]
Reform and Practice of Single-Chip M icrocom puter Teaching
JIANG NING,FAN Yan-hu
(College of Physics and Electronic Information,Yan an University,Yan an 716000,China)
The single chip processor is a highly practical application-oriented courses.Combing with teaching practice,this papermakes some beneficial attempts from the teaching contents,teachingmethods practical link and assessmentmethods of the SCM teaching.
single-chip microcomputer;teaching reform;proctice
G421
A
1004-602X(2011)01-0045-02
2011 -03 -10
延安大学教改项目(YDJG08-24);延安市项目(2008kg-04)作者简介:姜 宁(1983— ),女,陕西临潼人,延安大学在读硕士研究生。