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单片机原理与应用课程教学改革与实践

2015-10-21杜林

科技致富向导 2015年1期
关键词:实践教学教学改革

杜林

【摘 要】实际上,单片机原理与应用作为一门综合性和实践性较强的专业课程,其主要的教学目的是为了对学生素质能力方面的培养,促使学生向着全面型方向而发展。但是,就我国目前单片原理与应用课程教学现状来来看,其中还有着很多的问题和不足,严重影响了教学质量。而且,随着现代教学体制改革的不断深入,单片机原理与应用课程的教学改革已经势在必行,尤其是在实践教学方面,更是存在了明显的缺陷。因此,本文针对上述这些问题,进行了深入的研究探讨,并得出以下相关结论,以供参考。

【关键词】单片机原理;应用课程;教学改革;实践教学

在现代电子工程领域中,单片机是一种比较常见的技术,并在很多的家用电器中得到了较为广泛的应用。而作为电气信息类专业的学生,必须充分掌握该课程的技术知识,也是必备的技能之一。但是,由于单片机原理和应用原本就是一门应用性、实践性都很强的课程内容,只有将实践教学与理论教学灵活运用在一起,才能保证达到理想的教学效果。以下,本文重点对单片机原理与应用课程教学改革与实践进行了探讨分析。

1.教学中存在的问题及原因

在传统的单片机教学过程中,教师们通常比较侧重于对单片机原理知识和各零部件的介绍,教材内容也相对枯燥单一,缺乏对学生实践能力方面的培养。并且,在对教学课程进行安排时,也是将理论教学与实践教学相互分离,虽然充分保证了课程体系结构的完整性,却忽视了课程实用性的重要性,最终导致理论与实践出现脱节的现象。以下本文就具体归纳了在当前单片机应用课程教学中主要存在的问题,并对其原因进行了详细的阐释。

1.1教学安排不适应现行单片机原理与应用的教学

传统的教学方案中基本是由教师对单片机的工作原理、工作流程以及内部构造等进行介绍,学生们只是被动的学习。并且,这样的教学方法并不能让学生更好的了解到单片系统是怎样设计和组成的。而单片机工作原理内容又与微机原理课程存在着很多的相似点,如果教师一直过多的叙述这方面的知识,很难再激发学生的学习积极性,甚至还会让学生产生一种厌学的心理情绪。

1.2實践环节重视不够

由于缺少实践课程,使得学生无法更加全面的掌握到单片机系统的设计方法,导致学生实践操作能力较差。而在传统的实践教学中,一般是以验证性试验为主,只是让学生们大致了解一下单片机的系统构造、输出输入等方面的实验。并且,还有大部分的验证性实验都是根据相关的指导书完成的。这样一来,学生通过指导书上的步骤就可以完成实验,非常不利于对学生创新性思维的拓展,更无法有效提高实践动手能力,久而久之,学生还很可能形成敷衍的学习态度和学习习惯。

1.3教学手段有待提高

现如今,单片机技术的飞速发展,多样性的单片机集成芯片不断涌现,随之而来的大量山寨的仿真软件也越来越多。如果教师还是依旧采用传统的教学方式和教师,不仅无法提高学生的学习积极性,还大大降低了教学质量。

1.4 教师自身能力有待提高

众所周知,单片机原理和应用是一门实践性较强的课程。然而,就我国当前单片机课程教学现状来看,其中大多数是以青年教师为主,一直都没有对单片机系统进行过深入的研究开发,缺乏这方面的实践经验。所以,在实际的教学过程中,也只会照本宣读,很难达到较为理想的教学效果。

2.理论教学改革

2.1适当调整课程学时以顺应单片机技术的快速发展

以某院校为例,其结合单片机技术的发展与多年来单片机教学的经验,对该院 5 个专业的教学大纲与学时进行了修订。从原有的 32 学时调整为 48 学时,实践教学环节从 4 学时调整为 8 学时,并且加上了一个周的课程设计。学生在先修完微机原理及应用课程之后才开设单片机原理与应用课程,这样可以大大节约单片机内部结构、工作原理、汇编语言的教学学时,这部分的内容既可以类比微机原理又可以作为基础,使学生易于入门。经过修订,MCS-51 单片机的硬件、指令系统压缩为 10 学时;单片机的扩展、接口电路与应用为 12 学时;其他类型的单片机原理及应用为 8学时;单片机系统的开发调整为 10 学时;实践环节为 8 学时。

2.2以实际应用为主,培养学生学习兴趣

想要有着激起学生的学习兴趣,教师在对单片机原理与应用课程进行教学时,要向学生详细的讲述单片机这门课程与本专业之间的联系,并重点对其重要性、应用和发展等方面进行系统的介绍,同时制定出明确的教学目标。其次,教师要高度重视对学生实践能力的培养,多多开展实践教学活动,可以先将单片机事物展现在学生面前,通过利用数字电路观点进行叙述。这样一来,学生就能够迅速了解到单片机的工作原理是与集成块的工作原理十分相似,以此来增强自己的学习信息。并且,教师还应该对一些简单的驱动系统进行演示,让学生们直接观察单片机的应用过程,促使学生自发主动的参与其中。另外,教师还应该加强实践教学与理论教学的相互结合,采用先进有效的教学方法,并在平时的理论教学过程中,加入大量演示性实验,从而加深学生对所学知识内容的印象。

在实际的操作动手过程中,教师可以允许学生使用计算机和网络,通过从多种渠道来或缺更多的单片机资料,从而不断丰富自己的知识资源,促进学生向着复合型人才而发展。

2.3加强C51语言的教学

多年来,单片机的教学和单片机系统的开发,大多都以汇编语言作为开发工具,这是由于汇编语言具有代码紧凑、执行时间短、控制及时且易于记忆等优点。但是随着单片机技术的发展也出现了一些问题,主要表现在对硬件结构的过分依赖,不同类型的单片机汇编指令有所不同,而且程序比较繁琐,可移植性差等。与汇编相比,C语言在功能上、结构上、可读性和可维护性上有明显的优势,而且C语言有丰富的函数库,可以有效减少编程工作量,对单片机的硬件稍作了解即可进行系统开发,特别是C语言对寄存器的分配与寻址方式都是由编译系统自动完成,由此可见,将C语言引入单片机的教学是很有必要的。在教学过程中,汇编语言与C语言并重。让学生能看懂汇编语言,可以用汇编语言完成简单程序的设计,但不要求完成复杂系统的程序设计,这样大大降低了学生学习的难度。同时,要求学生能够用C语言完成简单和复杂程序的设计,从对比中加深对汇编语言和C语言的理解。

3.结束语

由于该门课程相对比较抽象,学生普遍反映开始学习的时候入门较难且难以理解单片机的内部结构,因此如何使学生循序渐进地掌握单片机技术?怎样使理论教学与实践教学有机结合?这些问题已成为单片机原理与应用课程体系建设的重要议题。 [科]

【参考文献】

[1]李建忠.单片机原理与应用[M].2版.西安:西安电子科技大学出版社,2008:12-25.

[2]杨立林.单片机原理与应用课程教学的实践与思考[J].江苏技术师范学院学报:自然科学版,2009,15(2):62-66.

[3]顾亚雄,张禾,赖欣.测控技术与仪器专业课程体系改革探索[J].实验技术与管理,2008,25(6):142-145.

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