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《单片机原理与应用》课程实验教学改革研究

更新时间:2017-02-23 所属栏目:论文范文

  摘 要: 《单片机原理与应用》课程是一门实践性较强的专业基础课,通过分析该课程实验教学现状,对该课程实验教学方法进行探讨,在实验项目、实验教学模式、实验教学环境及实验考核方式上进行改革研究,具体实施表现为:对实验项目进行分类,改变单一的教学模式,创造宽松的实验教学环境,引入自我关注度作为考核依据。实践证明,这些改革措施可以增强实验教学效果。
  关键词: 《单片机原理与应用》 实验教学改革 创新性实验
  《单片机原理与应用》课程是一门理论和实验结合非常紧密、突出动手能力的课程。实验教学是其中一个重要环节,既是联系理论教学的桥梁,又是培养学生实践、创新能力的重要手段[1-3]。但是在实验教学中会出现学生理论与实验脱节、实验课效果不理想、学生实验课积极性不高等问题,因此《单片机原理与应用》课程实验教学改革就成为许多学校非常重视的一项教改课题。
  1.《单片机原理与应用》课程实验教学现状分析
  1.1课程自身特点
  1.1.1跨越性。《单片机原理与应用》课程是一门软硬件相结合、强调实践性和应用性的课程。学习这门课程的学生需要经历从电子技术基础、电路原理、C语言编程等基础知识向以微处理器为核心、通过软件编程来实现系统功能的思想转变过程,这种思想跨越转变过程对初次接触该课程的学生来讲具有一定难度。
  1.1.2桥梁性。《单片机原理与应用》课程是后续嵌入式系统课程、DSP课程、EDA课程及毕业设计等的基础,具有课程桥梁的重要作用。
  1.1.3综合性及抽象性。《单片机原理与应用》课程涉及的内容较广泛,包括单片机的硬件组成和功能、软件编程思想、汇编语言的语句及结构等。并且软件编程涉及的汇编语言需要和硬件的配置情况有关,内容抽象,不易理解。
  由于该课程具有自身特性,,因此需要教师在实验教学中进行改革尝试,帮助学生更好地适应学习这一类课程的方法,增强学生对该课程的理解性,从而提高他们的实际操作及应用能力。
  1.2学生对课程的切身感受及认识
  通过调研得知,相当一部分学生渴望将这门课程更好地融于自己的专业发展中,牢固掌握课程基本理论和实践知识。调研结果表明,问题主要集中在两个方面:(1)在学习该课程之初,学生在没有大量实验操作机会的情况下,表现出的是对程序的编写问题及对整个课程的困惑,大部分学生对该课程主要应用在哪里没有概念。(2)对于给予大量实验操作机会的学生,他们表现出对单片机的极大兴趣,他们的问题主要集中为:如何设计具有较好功能的源程序,源程序结构的优化,硬件搭建的合理性等。
  因此,良好的实验教学可以帮助学生理解课程内容,掌握核心知识,从而提高学生的学习积极性和学习效率。
  1.3实验教学中出现的待解决问题
  1.3.1实验项目内容设置不够完善,不利于调动学生的实验积极性。各个实验项目独立性强,几乎没有考虑知识的前后贯穿和最后应用系统的设计,这容易使学生学了后面的忘了前面的,自己设计简单的应用系统更是无从下手,非常不利于培养学生的实验积极性。
  1.3.2教学模式单一,传统的实验教学偏重于验证性与演示性实验[4-6]。学生在实验过程中按实验讲义逐步进行,分析思考问题的机会比较少,只是机械化地验证实验内容。学生的注意力主要集中在编程及调试上,忽略了实验电路原理的重要性。不清楚系统设计流程,当需要自行设计系统时,学生就会感觉困难无从下手。实验教学没能起到真正推动学生对单片机原理、模拟电路、数字电路等理论知识理解的作用。单一的实验教学模式制约对学生创新能力及分析解决实际问题能力的培养,降低学生的学习兴趣,影响教学效果。
  1.3.3学生实验中实际发挥空间有限。在实践教学中,教师经常把主要的实验步骤、程序代码都提供给学生,造成实验教学中学生动手机会少、思考不全面、发挥空间有限的缺点。
  2.《单片机原理与应用》课程实验教学改革研究
  针对《单片机原理与应用》课程实验教学现状,对该课程实验教学方法进行探讨,在实验项目、实验教学模式、实验教学环境及实验考核方式上进行改革研究,以提高该课程的实验教学质量,为学生的课程实验、课程实训、毕业设计及相关实践提供优质的基础。该课程实验教学改革方法的研究对提高实验课堂教学质量、促进人才培养和就业都有着深远的影响。
  2.1实验项目改革研究
  《单片机原理与应用》课程比较侧重于学生动手能力的培养,所以针对该课程的实验项目很多,那么如何根据本学校的学生层次及特点进行实验项目的分类是改革中需要研究和分析的问题。笔者以温州医科大学实际授课实例为例进行阐述。温州医科大学针对生物医学工程专业和电子信息工程专业学生开设该课程。针对学生的专业特点及实验学时的安排,将实验项目教学内容分成四部分,可以根据各专业学生层次特点选择合适的实验项目。具体实施方法为:
  第一部分为软件模拟实验,主要目的是熟悉Keil软件、Proteus软件等的操作及汇编语言指令的熟练应用,让学生对整个操作软件的使用及汇编语言的使用有一个全面了解,为以后的实验打下坚实的基础。针对软件模拟实验,主要开设的实验项目包括两类:基础类实验及综合应用类实验。基础类实验主要包括数据传送实验、拆字和拼字实验、数据加法实验、查表实验等;综合应用类实验主要包括模拟交通灯、投篮计分及病房呼叫模拟实验等。
  第二部分为基本端口实验,主要目的是让学生认识單片机系统的基本硬件。实验项目主要有端口输出实验、定时计数器实验、按键中断实验、A/D转换实验、多位数码管显示实验、串口通信实验等。
  第三部分为综合设计性实验,目的是帮助学生全面掌握所学内容,提高学生综合运用知识的能力。主要有用定时器设计时钟实验、键盘结合LCD液晶显示实验、利用外部中断设计流水灯实验、温度检测实验等。
 


提示:
本文标题为:《单片机原理与应用》课程实验教学改革研究
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