《单片机原理及应用技术》课程教学改革探讨

《单片机原理及应用技术》课程教学改革探讨

摘 要:基于高职院校普遍存在的《单片机原理及应用技术》课程难教、难学的现状,围绕单片机课程特点,从教学实际出发,细致分析原因,并提出单片机教学改革方案,改进教学方法,改革考核方式,加强实践环节,以促进学生创新意识的培养和实践能力的提高。

关键词:单片机原理及应用技术教学现状改革方案

单片机以其较高的性价比和可靠性,在计算机控制领域占据了非常重要的地位,已广泛应用于工业、军事、航空航天、医药、农业及生活的各个领域。拥有良好的单片机技术知识,已经成为当今电子类及其他相关专业学生就业的一个基本条件。目前,高校许多专业都开设了“单片机原理及应用技术”或相关课程,但是单片机是一门实践性非常强的课程,又是一门非常抽象的课程。由于传统的教学环境和教学方式相对落后,教学理念陈旧,对于这样一门课程,教师在课堂教学过程中采用传统的授课模式,往往存在许多问题。

一、单片机教学现状的不足

首先,高职教育是有别于普通高等教育的另外一种类型,普通高等教育培养的是研究型人才,其课程内容的选择和组织要求理论性和学科性较强,而高职教育培养的是应用型人才,其教学内容的选择应侧重能力的培养和技能的训练,对理论的学课性、系统性要求不高,理论教学以够用为度,不必面面俱到。

其次,单片机概念多、内容抽象,经常出现教师难教、学生难学的状态。而且单片机技术实践性强,如果缺乏实践操作经验,学生很难建立起直观的感受,无法实现知识的灵活应用。因此,教师要改变教学观念,强化学生“在做中学”的观念,激发学生的学习热情,变“要我学”为“我要学”。

二、单片机课程教学改革方案

结合职业院校学生的特点,本文对单片机课程教学改革进行了探讨。

1、实施教学做一体化教学模式,做中学、学中做

以培养单片机技术综合应用能力为目标,选择能代表专业特色的单片机综合应用训练项目,将需要具备的综合能力分解成各项基本能力,围绕基本能力训练项目,依照认知规律构建训练模块。确立以能力培养需求为依据决定教什么、学什么、做什么的设计思想。教师依据实训项目中的能力训练需求,确定哪些是学生应必备的基础知识,依此选择理论教学内容,既内容的取舍完全取决能力训练的需要。学生依据项目训练过程中掌握基本应用技能的需要,明白应学习哪些基本认知内容,进行有目的有选择地学习。教师依据专业能力需要,首先选择具有代表性的单片机综合应用项目,该项目基本涵盖单片机应用的能力要素。再将这一综合性较强的单片机应用系统设计与制作项目分解成不同阶段、不同层次和不同能力训练要求的单元能力实训模块,每个模块中对能力训练都有所侧重。选择实训项目构建能力训练模块时,考虑了相邻模块间的进阶关系,通过逐一模块的能力训练,让学生全面了解各项基本技能综合运用的方法,进一步提高单片机应用系统的综合应用能力。

2、设立虚拟仿真实验室

Proteus 仿真软件不仅可以作为学校单片机教学,也可用于学生实验。由于是纯软件,学生可以自己绘制电路原理图,自己编制程序,在仿真软件里进行调试。特别是学生在综合实训和毕业设计中需要设计制作一些实际应用电路时,可先采用仿真软件进行模拟,调试通过后再制作,这样可以避免硬件电路制作的盲目性,少走弯路,提高制作的成功率。由于不涉及硬件,没有任何危险,可以避免由于设计上的错误所造成的硬件投入上的浪费。另外,Proteus是纯软件系统,只要有电脑的地方就可以建立实验室,学生甚至可以在宿舍、在家中建立自己的实验室,学生可以利用个人配置的计算机来完成实验,实验所选择的方案可以相互不同。锻炼解决实际工程设计的能力。

3、采用开卷考试与设计性实验相结合的考核方式

单片机课程的考核一般采用闭卷考试和实验成绩相结合的方式。闭卷考试由于时间一定,且答案唯一,因此只能在一定程度上考查学生对某些知识点的记忆能力,而无法灵活地考查学生的分析问题与解决问题的能力。实验中难免存在学生抄袭现象,造成成绩的评定困难和不合理。鉴于考核中存在的问题,建议采用开卷考试与设计性实验相结合的方式。开卷考试好处在于可以从一定程度上将学生从不必要的死记硬背中解放出来,使学生在认真复习的过程中锻炼总结概括知识点的能力。设计性实验则是两人一组,以开放式实验板为平台,由教师拟定若干题目,学生自行选择,然后根据选择的题目进行设计。验收方式为设计报告和参考程序,同时要有5分钟的答辩,避免部分学生抄袭别人的成果,影响成绩评定的公正性。

三、结束语

单片机技术教学是灵活多样的,教学方法也是非常之多。只要不断改进教学方法、丰富教学手段,加强实践能力的培养,注重理论联系实际,就能激发学生的学习兴趣,能有效提高单片机教学的质量,并且与不断改革创新以适应时代发展的计算机相关知识配合,我相信单片机教学工作将不再是枯燥乏味、难教难学的老大难课程了。

参考文献

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[2] 陈伟华.陈华兵单片机课程任务式启发 教学改革[J].计算机教育,2008.

[3] 张靖武,周灵彬.单片机原理、应用与PROTEUS仿真[M].北京:电子工业出版社,2008.