"單片機原理及應(yīng)用"是一門實踐性比較強的課程,實驗占有舉足輕重的地位。為了能夠使學(xué)生真正掌握這門課程,學(xué)有所用,我院電氣自動化的教師經(jīng)過多年教學(xué)摸索,采用模塊式教學(xué)方式,加大學(xué)生的動手實踐能力,把實驗課程與理論教學(xué)融為一體,收到良好的教學(xué)效果。
1、傳統(tǒng)單片機實驗教學(xué)模式
單片機傳統(tǒng)授課教學(xué)模式是"理論授課,實驗操作",在授課過程中,單獨拿出幾節(jié)課的時間開展實驗,實驗內(nèi)容安排比較單一,受授課學(xué)時的限制,很難把所學(xué)的理論知識*通過實驗加以鞏固,大多數(shù)高校沿用實驗箱形式,用實驗箱配備的程序,學(xué)生被動地按照教師的指導(dǎo),下載程序到實驗箱,然后觀察結(jié)果。學(xué)生在實驗過程中,不認(rèn)識元器件,更別說對元器件的了解和掌握了。這種授課模式很難使學(xué)生掌握這門課程,枯燥乏味,效果實在不理想,絕大部分學(xué)生基本上不會使用單片機來設(shè)計實現(xiàn)一些控制功能。
針對傳統(tǒng)單片機實驗的單一性,學(xué)生學(xué)習(xí)的被動性,我們對單片機實驗課進行了改革,把理論與實驗融為一體。
2、對傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式的改革
1)理論課與實驗課的融合
打破傳統(tǒng)的按課時獨立安排實驗的方法,在講授理論課的過程中,就把實驗的內(nèi)容穿插進去,這就需要重新安排授課內(nèi)容。在開課前就把授課的模式和學(xué)生講清楚,把需要學(xué)生準(zhǔn)備學(xué)習(xí)的軟件,例如硬件電路設(shè)計軟件pro,開發(fā)環(huán)境軟件keil C51等交代給學(xué)生,讓學(xué)生利用課余時間學(xué)習(xí)。教師在理論授課時,合理地將實驗部分用模塊式穿插進去,即結(jié)合教學(xué)大綱,哪個地方需要穿插某個實驗的內(nèi)容,就在那兒安排該實驗?zāi)K。
2)硬件電路的設(shè)計
不再沿用實驗箱,改為由教師下達任務(wù),要求學(xué)生先用Pro設(shè)計出zui小系統(tǒng),有了zui小系統(tǒng)的基礎(chǔ),進而要求學(xué)生再進行下一步實驗內(nèi)容的硬件電路圖設(shè)計 。例如I/O并口驅(qū)動發(fā)光二極管,蜂鳴器,鍵盤矩陣,數(shù)碼顯示,還有液晶顯示和電機驅(qū)動等。這個環(huán)節(jié)主要是培養(yǎng)學(xué)生掌握硬件電路設(shè)計的方法,即采用下達任務(wù)形式使學(xué)生由被動的實驗箱連線轉(zhuǎn)為主動的自己設(shè)計,設(shè)計過程中,提高學(xué)生分析問題解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。要求實驗室全天候開放,給學(xué)生一個學(xué)習(xí)討論的空間和條件。作為基礎(chǔ)的zui小系統(tǒng)硬件電路連接圖如圖1所示。
圖1 單片機zui小系統(tǒng)硬件連接圖
3)以興趣組為單位,團結(jié)合作根據(jù)學(xué)生的個性差異,將學(xué)生按照5至6人組成小組。每組選擇一名組長,負(fù)責(zé)本組的常規(guī)協(xié)調(diào)。
選出本組設(shè)計的硬件電路*的一件制成印刷電路板。全組在印刷電路板上分工焊接元器件,力求使每個學(xué)生都能得到焊接的鍛煉,在焊接過程中,學(xué)生自然就認(rèn)識了元器件,也知道這些元器件的用途,大體型號等。這個過程也能鍛煉學(xué)生的團結(jié)協(xié)作精神。
4)具體實驗的軟件編程,調(diào)試根據(jù)實驗的內(nèi)容,要求每個學(xué)生都嘗試進行編程。此環(huán)節(jié)既可以使學(xué)生進一步熟悉掌握keil軟件的使用,還可以調(diào)動學(xué)生的積極性,由原來的沿用實驗箱廠家提供的程序轉(zhuǎn)為主動地自己編寫程序,由被動變?yōu)橹鲃樱@個過程是學(xué)生在學(xué)習(xí)工程中zui難能可貴的,因為有主動的意識,就會去發(fā)掘、探索,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,也能提高學(xué)生分析問題解決問題的能力。
5)加大考核力度,提前進入畢業(yè)設(shè)計以往學(xué)生對實驗課程不夠重視,主要是考核份量較輕,只要交一份實驗報告基本都能通過,現(xiàn)在不僅僅要提交實驗報告,還要把硬件電路設(shè)計,焊接,軟件調(diào)試,下載成功等都作為考核的內(nèi)容,而且加大調(diào)試成功所占的比重,還規(guī)定如果實驗成績不合格,不允許參加理論考試的方法來加大考核力度。
因為單片機課程基本開設(shè)在大三下學(xué)期或大四上學(xué)期,對于即將畢業(yè)的學(xué)生來說,準(zhǔn)備畢業(yè)論文是此階段必要環(huán)節(jié),經(jīng)過上述的一系列的鍛煉,解決了撰寫畢業(yè)論文無從下手的困難,大多數(shù)學(xué)生均可以提前進入畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié),也為寫出高質(zhì)量的論文打下基礎(chǔ)。綜上所述,單片機的實驗教學(xué)改革,對培養(yǎng)應(yīng)用型人才以及學(xué)生的今后就業(yè)方面都有一定的幫助,在某種程度上能夠縮短用人單位的培訓(xùn)時問,對高校人才的培養(yǎng)有著重要的意義。
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