單片機(jī)原理范文
時(shí)間:2023-03-16 11:01:36
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篇1
【關(guān)鍵詞】高精度串行A/D;CS5523;單片機(jī)
1.引言
在工業(yè)控制過(guò)程、醫(yī)療器械及儀器儀表等許多應(yīng)用中,對(duì)系統(tǒng)的速度、功耗及成本等性能的要求越來(lái)越高。為了滿(mǎn)足這些要求,迫使設(shè)計(jì)工程師進(jìn)一步求助數(shù)字電路、尤其是模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC。這些集成化的ADC包括了完整的前端系統(tǒng),保證了低電壓、低功耗方式工作,在更大程度上降低系統(tǒng)成本。下面介紹一種高精度、硬件電路簡(jiǎn)單、計(jì)量精確、抗干擾性好、性能穩(wěn)定可靠、性?xún)r(jià)比高的A/D轉(zhuǎn)換芯片CS5523。
2.CS5523簡(jiǎn)介
CS5523是CIRRUS LOGIC公司生產(chǎn)的16位高精度串行A/D芯片。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。
CS5523芯片內(nèi)集成了一個(gè)儀表放大器、一個(gè)可編程增益放大器、多路開(kāi)關(guān)、數(shù)字濾波器、自校正和系統(tǒng)校正電路。通過(guò)簡(jiǎn)單的串行連接,CS5523可方便地由MCU控制,以實(shí)現(xiàn)多通道高精度的A/D轉(zhuǎn)換。主要特性如下:
底輸入電流(100pA)和用斬波器穩(wěn)定的一儀器放大器;
可升級(jí)的輸入跨距(雙極/單級(jí));
寬VREF輸入范圍(+1伏至+5伏);
4階Delta-Sigma模/數(shù)轉(zhuǎn)換器;
3線制串行接口;
系統(tǒng)校準(zhǔn)和自校準(zhǔn);
8個(gè)可選擇的輸出率;
單電源+5V供電;
低功耗;5.5mW;
24腳SSOP和PDIP兩種封裝。
3.CS5523在MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用
3.1 硬件接口
CS5523以串行接口方式與單片機(jī)接口。CS5523的SDI、SDO、SCLK、CS引腳分別和STC89C52RC單片機(jī)的P10~P13口相連。圖2是CS5523與STC89C52RC單片機(jī)接口的硬件原理圖。
單片機(jī)通過(guò)P10~P13口來(lái)控制CS5523,并讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果。圖2中采用32.768KHz外部時(shí)鐘。CS5523的模擬信號(hào)有單端輸入和差分輸入兩種,這里采用單端輸入方式。AIN1-、AIN2-、AIN3-、AIN4-分別接地。外部模擬信號(hào)的調(diào)理和放大電路,以及基準(zhǔn)電壓電路這里不作為重點(diǎn),并未給出。
3.2 軟件設(shè)計(jì)
如圖2所示,單片機(jī)STC89C52RC和CS5523的通信采用采用串行通信方式。STC89C52RC的P10~P13口對(duì)CS5523進(jìn)行控制及數(shù)據(jù)傳輸。圖3為STC89C52RC操作CS5523的總的時(shí)序圖,對(duì)CS5523的操作軟件都是以時(shí)序圖為基礎(chǔ)編寫(xiě)的。這里,只給出了幾個(gè)基本的讀寫(xiě)數(shù)據(jù)和命令的子程序,僅供參考。CS5523總的控制程序是在這幾個(gè)子程序基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的,這里不做介紹。
uchar SPI_HostReadByte()
{
uchar idata i,rByte;
rByte = 0;
for(i=0;i
{
SPISCK = 0;
SPISCK = 1;
rByte
rByte |= SPISO;
}
return rByte;
}
void
SPI_HostWriteByte(uchar wByte)
{
uchar idata i;
for(i=0;i
{
if(((wByte
{
SPISI = 1;
}
else
{
SPISI = 0;
}
SPISCK = 0;
SPISCK = 1;
}
}
void Cs5523ReadAdData()
{
uchar i;
SPISCK = 0;
NOP;
if (PartSelect == 1)
{
CS1 = 0;
CS2 = 1;
}
else if (PartSelect == 2)
{
CS1 = 1;
CS2 = 0;
}
else
{
CS1 = 1;
CS2 = 1;
}
PerformConver = 0x98;
SPI_HostWriteByte(PerformConver);
SPISO = 1;
while(SPISO == 1);
PerformConver = 0x00;
SPI_HostWriteByte(PerformConver);
for (i = 0;i < 12 ;i++)
{
ReadBuffer[i]=SPI_HostReadByte();
}
}
void Cs5523WriteData(uchar GeShu)
{
uchar i;
for (i = 0;i < GeShu ;i++)
{
SPI_HostWriteByte(ReadBuffer[i]);
}}
void WriteCommand(uchar Commandcs){
SPI_HostWriteByte(Commandcs);}
4.總結(jié)
該芯片以成功應(yīng)用于油田采油現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。運(yùn)行一年來(lái),系統(tǒng)穩(wěn)定。
參考文獻(xiàn):
[1]CIRRUS LOGIC公司CS5523芯片數(shù)據(jù)手冊(cè).
[2]馬忠梅等,編著.單片機(jī)的C語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)[M].北京航空航天大學(xué)出版社,2005.
篇2
關(guān)鍵詞:單片機(jī)?搖教學(xué)方法?搖實(shí)踐
在1970年微型計(jì)算機(jī)研制成功后,單片微型計(jì)算機(jī)就隨之出現(xiàn)了。單片機(jī)具有集成度高、處理功能強(qiáng)、可靠性高、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、易于使用等優(yōu)點(diǎn),作為典型的嵌入式系統(tǒng),以單片機(jī)為核心構(gòu)成的智能化產(chǎn)品,成功應(yīng)用于各行各業(yè),如:工業(yè)自動(dòng)化、智能儀器儀表、家電產(chǎn)品、通信、航空航天、軍事等。單片機(jī)技術(shù)無(wú)疑是21世紀(jì)最為活躍的電子應(yīng)用技術(shù)之一。
《單片機(jī)原理與接口技術(shù)》課程是測(cè)控專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)必修課,又是課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等教學(xué)環(huán)節(jié)中的重要手段。該課程的特點(diǎn)是概念多、名詞多、邏輯性強(qiáng)、內(nèi)容抽象,對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)入門(mén)難,一個(gè)知識(shí)點(diǎn)掌握不好就影響到學(xué)習(xí)的效果和興趣。針對(duì)以上這些特點(diǎn),總結(jié)教學(xué)過(guò)程中遇到的一些問(wèn)題,進(jìn)行了深入的思考,得到了一些看法。
一、從感性入手,培養(yǎng)學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣
《單片機(jī)原理與接口技術(shù)》課程入門(mén)較難,如何提高學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣在教學(xué)過(guò)程中顯得尤為重要?!芭d趣是最好的老師”!只要學(xué)員們有了對(duì)課程學(xué)習(xí)的興趣,那么雖然課程較抽象,但是也能深入進(jìn)去,把它學(xué)好!筆者在開(kāi)課時(shí),將單片機(jī)控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)帶到教室,給學(xué)員們演示實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,邊做邊講解其中的結(jié)構(gòu)組成,并結(jié)合實(shí)物芯片來(lái)解釋其功能,然后介紹本課程的內(nèi)容、特點(diǎn)以及學(xué)習(xí)方法等。通過(guò)實(shí)物演示實(shí)驗(yàn)的方式,學(xué)員們表現(xiàn)出了極大的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)員們?cè)诟行陨蠈?duì)單片機(jī)系統(tǒng)有一個(gè)深刻的認(rèn)識(shí),這樣一來(lái),既提高了學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣,又為學(xué)好本門(mén)課程奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
指令系統(tǒng)以及匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)是軟件方面的知識(shí),需要上機(jī)調(diào)試驗(yàn)證。在講解本部分內(nèi)容時(shí),將課堂轉(zhuǎn)移到實(shí)驗(yàn)室,講解完指令,然后就可以通過(guò)編寫(xiě)小程序去驗(yàn)證。幾個(gè)人一個(gè)小組,通過(guò)配合合作,既學(xué)到了知識(shí),又鍛煉了團(tuán)隊(duì)合作的能力。學(xué)員們一致反映,本來(lái)枯燥的程序設(shè)計(jì),通過(guò)上機(jī)編程實(shí)驗(yàn),變得有趣起來(lái),引發(fā)學(xué)員們求知探索的強(qiáng)烈欲望。
二、夯實(shí)基礎(chǔ),軟硬件有機(jī)結(jié)合
考慮到測(cè)控專(zhuān)業(yè)的士官學(xué)員基礎(chǔ)薄弱,參差不齊。雖然在開(kāi)課之前開(kāi)設(shè)了計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)、電工基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)、脈沖與數(shù)字電路等課程,但對(duì)譯碼器、寄存器、存儲(chǔ)器、定時(shí)/計(jì)數(shù)器等器件不是很了解。所以對(duì)于一些基礎(chǔ)的知識(shí)還得進(jìn)行補(bǔ)充復(fù)習(xí),這樣當(dāng)用到這些基礎(chǔ)知識(shí)時(shí),就不會(huì)茫然了。此外,對(duì)于單片機(jī)的一些基礎(chǔ)性的知識(shí),例如51系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理、基本指令等進(jìn)行詳細(xì)的闡釋說(shuō)明。只有夯實(shí)了基礎(chǔ),才能對(duì)后續(xù)內(nèi)容更深入的學(xué)習(xí)。
單片機(jī)系統(tǒng)是軟硬件結(jié)合的統(tǒng)一整體。硬件的工作離不開(kāi)軟件,軟件沒(méi)有硬件也發(fā)揮不了作用。但是學(xué)員的興趣不一樣,就決定了他們有的喜歡硬件,有的偏愛(ài)軟件。在講課的過(guò)程中,注重軟硬結(jié)合,強(qiáng)調(diào)二者之間的相互關(guān)系,糾正某些學(xué)員的錯(cuò)誤觀念。例如在講到串行口通信時(shí),讓學(xué)員們自己編寫(xiě)程序,為了驗(yàn)證程序的有效性,再組織他們上機(jī)調(diào)試。這樣一來(lái),軟硬兼施,達(dá)到了很好的學(xué)習(xí)效果。
三、強(qiáng)調(diào)實(shí)踐環(huán)節(jié),培養(yǎng)動(dòng)手操作能力
單片機(jī)原理與接口技術(shù)的工程實(shí)踐性較強(qiáng),必須在重視理論教學(xué)的同時(shí),重視實(shí)踐教學(xué),培養(yǎng)學(xué)員們的動(dòng)手操作能力。使學(xué)員們通過(guò)搭接電路、調(diào)試程序、檢查電路等操作,更好的掌握單片機(jī)的理論知識(shí)和應(yīng)用技能。
實(shí)驗(yàn)分為基本實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)三個(gè)層次,一般在相應(yīng)的理論課后安排實(shí)驗(yàn),做到實(shí)驗(yàn)與理論教學(xué)相輔相成。此外,以學(xué)??萍紕?chuàng)新大賽和全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽為契機(jī),鼓勵(lì)學(xué)員們積極參加此類(lèi)競(jìng)賽活動(dòng),在參賽過(guò)程中去學(xué)習(xí),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。在實(shí)踐過(guò)程中,不斷啟發(fā)學(xué)員尋找解決問(wèn)題的辦法,培養(yǎng)提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,使實(shí)踐教學(xué)更具實(shí)用性。
四、利用多媒體手段,改革創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)
單片機(jī)原理與接口技術(shù)課程是一門(mén)理論與實(shí)踐緊密結(jié)合,實(shí)踐性很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程,既涉及硬件,又涉及軟件;既涉及電子技術(shù),又涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)等相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。在傳統(tǒng)的“黑板―粉筆”的教學(xué)方法上,學(xué)生難學(xué),老師難教,很難達(dá)到很好的教學(xué)效果。多媒體技術(shù)的出現(xiàn),給現(xiàn)在的教學(xué)方式提出了全新的思路。單片機(jī)教學(xué)中涉及到很多電路圖、邏輯圖、時(shí)序圖,如果將這些電路圖、時(shí)序圖等做成課件的形式,就能夠在圖上用不同的顏色標(biāo)出哪些屬于運(yùn)算器,哪些屬于控制器,還可以輔助以文字和聲音等形式介紹其功能,同時(shí)動(dòng)態(tài)地顯示各功能部件與CPU之間的數(shù)據(jù)流動(dòng)方向等。這種方法能使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的注意力保持良好狀態(tài),有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高課堂教學(xué)效率。
利用多媒體手段,不用去實(shí)驗(yàn)室,就可以通過(guò)仿真軟件來(lái)模擬硬件的實(shí)驗(yàn),這無(wú)疑是課堂教學(xué)的跨越式發(fā)展。在講解C51語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)時(shí),利用KeilC51單片機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)仿真軟件,可以進(jìn)行單片機(jī)最小系統(tǒng)的仿真調(diào)試。將預(yù)先寫(xiě)好的程序在KeilC51上運(yùn)行,學(xué)員們可以在編譯窗口中看到每一條指令的地址、機(jī)器碼和源代碼,從而了解各條指令占用的空間大小。通過(guò)單步執(zhí)行,還可以了解特殊寄存器內(nèi)容的變化以及中斷、程序指針等的響應(yīng)。從而可以更加直觀的解釋各種抽象概念。
制作CAI課件,提高教案和教輔材料的質(zhì)量和水平。目前,計(jì)算機(jī)的普及和網(wǎng)絡(luò)的滲透使計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(CAI)成為一種先進(jìn)的教學(xué)手段。為此,本課程組成立了CAI課件研發(fā)組,CAI課件運(yùn)用多媒體創(chuàng)設(shè)問(wèn)題的情境,讓學(xué)生更易理解,利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,提高教學(xué)效率,擴(kuò)大信息量和受益面。同時(shí),CAI課件的制作,促進(jìn)了教員們之間的交流,促進(jìn)了本課程的教學(xué)改革。
利用好校園網(wǎng)絡(luò),豐富網(wǎng)上資源。通過(guò)豐富網(wǎng)上軟件資源,彌補(bǔ)了課堂教學(xué)時(shí)間的不足,推動(dòng)了師生的互動(dòng)交流,提高了教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。學(xué)員和教員可以通過(guò)留言板、BBS、E-mail等形式展開(kāi)第二課堂的交流,形成了課堂的有效補(bǔ)充。
五、結(jié)束語(yǔ)
《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》是一門(mén)內(nèi)容豐富、理論抽象、實(shí)踐性強(qiáng)、發(fā)展較快的課程,是測(cè)控類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,該課程學(xué)習(xí)的好壞,直接關(guān)系到其他專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)。在近幾年教學(xué)過(guò)程中我們體會(huì)到:不斷地改革教學(xué)方法,了解前沿動(dòng)態(tài),實(shí)時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容,采用先進(jìn)的教學(xué)手段,合理安排教學(xué)過(guò)程中的每一個(gè)環(huán)節(jié),把握全局邏輯,突出重點(diǎn),才能提高教學(xué)質(zhì)量。通過(guò)2007、2008級(jí)測(cè)控專(zhuān)業(yè)學(xué)生的教學(xué)實(shí)踐表明,《單片機(jī)原理與接口技術(shù)》課程的教學(xué)教法極大地提高了學(xué)生對(duì)單片機(jī)的學(xué)習(xí)興趣,普遍反映單片機(jī)容易上手,課堂的發(fā)言和提問(wèn)明顯較以前踴躍。有不少學(xué)生通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)后,畢業(yè)設(shè)計(jì)選取了與單片機(jī)相關(guān)的課題。
單片機(jī)的教與學(xué)對(duì)于老師和學(xué)生都有一定的難度,但只要注意激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,注意教學(xué)方法,積極運(yùn)用現(xiàn)代教育手段,適當(dāng)調(diào)整教學(xué)方案,以單片機(jī)最新發(fā)展為導(dǎo)向,注意實(shí)際開(kāi)發(fā)工具應(yīng)用能力的培養(yǎng),必定能使單片機(jī)的教與學(xué)躍上一個(gè)新臺(tái)階。
參考文獻(xiàn)
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[2]遲耀丹,王蓉暉等.單片機(jī)原理及應(yīng)用.課程教學(xué)改革探討.吉林師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2007(3).
[3]丁留貫.單片機(jī)原理與應(yīng)用.課程教學(xué)方法的探討.氣象教育與科技,2006(3).
[4]孫育才.MCS―51系列單片微型計(jì)算機(jī)原理及其應(yīng)用.南京:東南大學(xué)出版社,2004.
篇3
關(guān)鍵詞:?jiǎn)纹瑱C(jī);教學(xué)改革;教學(xué)手段
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2013)20-0037-02
單片機(jī)原理是一門(mén)技術(shù)基礎(chǔ)課,理論性和實(shí)踐性較強(qiáng),是大學(xué)工科類(lèi)多個(gè)專(zhuān)業(yè)的必修課。然而在教學(xué)中的效果并不理想,學(xué)生普遍認(rèn)為單片機(jī)理論教學(xué)較抽象、難入門(mén),學(xué)習(xí)起來(lái)枯燥無(wú)味。為了改變現(xiàn)狀,作者從提高學(xué)生應(yīng)用能力的角度出發(fā),對(duì)單片機(jī)的教學(xué)進(jìn)行了一系列的研究,提出了幾點(diǎn)改革意見(jiàn)。
一、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
在單片機(jī)課堂教學(xué)過(guò)程中,要善于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并應(yīng)注重理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用的結(jié)合,多展示實(shí)際應(yīng)用的例子來(lái)體現(xiàn)單片機(jī)在當(dāng)今社會(huì)的廣泛運(yùn)用。俗話說(shuō)得好“興趣是最好的老師”。教師在講述具體知識(shí)點(diǎn)之前,可以列舉大量單片機(jī)的應(yīng)用實(shí)例,如在講述數(shù)碼管的顯示原理時(shí),先介紹一下數(shù)碼管的應(yīng)用,如交通燈控制、數(shù)字鬧鐘的顯示等這些日常可見(jiàn)的廣泛運(yùn)用。教師在教學(xué)中不僅僅充當(dāng)傳授知識(shí)的角色,更重要的是想方設(shè)法激起學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的強(qiáng)烈興趣,這樣學(xué)生才能在課內(nèi)、課外利用一切資源去學(xué)習(xí)和實(shí)踐。在教學(xué)開(kāi)始,可以適當(dāng)給他們展示一些用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的小制作,例如LED流水燈等,告訴學(xué)生這些都是不難實(shí)現(xiàn)的,給予他們一定的信心。
二、注重結(jié)合前沿科技
單片機(jī)行業(yè)與其他計(jì)算機(jī)行業(yè)一樣,發(fā)展非常迅猛,在教材的選擇上也應(yīng)當(dāng)注意內(nèi)容的實(shí)用性和先進(jìn)性。長(zhǎng)期以來(lái)單片機(jī)的教學(xué)主要以MCS-51系列8位單片機(jī)為例,現(xiàn)如今世界上許多公司都推出了功能更強(qiáng)大的產(chǎn)品,包括16位甚至32位的單片機(jī),這些產(chǎn)品在實(shí)際項(xiàng)目中也應(yīng)用的非常廣泛。因此,在教學(xué)中,要保持與時(shí)俱進(jìn),在課內(nèi)穿插介紹現(xiàn)今單片機(jī)發(fā)展的現(xiàn)狀和新型芯片的功能。在課堂中結(jié)合實(shí)際工程提出一些與之密切相關(guān)的問(wèn)題來(lái)引導(dǎo)學(xué)生積極思考與討論,加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)的印象,并能學(xué)以致用。
教師應(yīng)多向?qū)W生推薦課外學(xué)習(xí)資源,例如優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)視頻、專(zhuān)業(yè)論壇等,便于學(xué)生對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行延伸,開(kāi)闊自己的視野,了解現(xiàn)如今單片機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀,為學(xué)生獨(dú)立完成單片機(jī)的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)打下良好基礎(chǔ)。
在傳統(tǒng)單片機(jī)課堂教學(xué)中,通常側(cè)重于基本原理的講解,且大多數(shù)教材中講述的編程語(yǔ)言采用匯編語(yǔ)言。然而在實(shí)際的單片機(jī)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中,c51才是編程采用的主要語(yǔ)言。兩種編程語(yǔ)言對(duì)比起來(lái),c51具有可讀性強(qiáng)、可修改性好、開(kāi)發(fā)效率高、周期短等優(yōu)勢(shì)。因此,為了便于學(xué)生今后從事單片機(jī)行業(yè)時(shí)能更快上手,在介紹匯編語(yǔ)言的同時(shí),最好能加入c51語(yǔ)言編程的相關(guān)知識(shí)。由于學(xué)生已經(jīng)在大一學(xué)習(xí)過(guò)c語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的課程,只需要在課堂上加以引導(dǎo),學(xué)生就能夠很快學(xué)會(huì)c51語(yǔ)言編程。在實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)中,基于keil uVision平臺(tái)進(jìn)一步讓學(xué)生鍛煉軟件編程能力。在使用了兩種編程語(yǔ)言完成實(shí)踐內(nèi)容之后,學(xué)生普遍認(rèn)為用c51來(lái)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)單片機(jī)項(xiàng)目,思路更清晰,程序更簡(jiǎn)潔。
在現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容安排中,對(duì)并口擴(kuò)展和RS232串口總線介紹較多,對(duì)I2c、ISP及USB接口技術(shù)涉及的較少,而現(xiàn)如今并行通信和串口通信已經(jīng)不再是單片機(jī)與PC機(jī)通訊方式的主流,有些筆記本電腦上甚至沒(méi)有設(shè)計(jì)串口。為此,教師可根據(jù)實(shí)際需要,在課堂上適當(dāng)向?qū)W生介紹一些當(dāng)前社會(huì)和企業(yè)中比較流行的硬軟件技術(shù),讓學(xué)生緊跟時(shí)代的步伐。
三、改善教學(xué)手段
單片機(jī)課程信息量大,抽象性強(qiáng),采用多媒體教學(xué)手段加以輔助,會(huì)起到事倍功半的效果。傳統(tǒng)教學(xué)中,一些老教師習(xí)慣用板書(shū)教學(xué),很難將抽象的概念具體化、形象化。實(shí)踐表明,恰當(dāng)運(yùn)用多媒體,能提高教師的教學(xué)效率,能豐富單片機(jī)課程的教學(xué)過(guò)程,還可以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,最終達(dá)到提高教學(xué)效果的目的。
此外,在單片機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)過(guò)程中,硬件設(shè)計(jì)是最基本也是最重要的環(huán)節(jié),而一般理論課堂難以輔助硬件進(jìn)行教學(xué)。proteus和keil軟件的出現(xiàn)可以滿(mǎn)足對(duì)單片機(jī)進(jìn)行隨堂硬件電路搭建和程序編寫(xiě)的需求,實(shí)時(shí)的觀察仿真運(yùn)行結(jié)果。教師可以在教學(xué)過(guò)程中講解教材中的實(shí)例,現(xiàn)場(chǎng)編程及繪制電路圖,并進(jìn)行仿真和驗(yàn)證,這是在傳統(tǒng)的單片機(jī)理論課教學(xué)中無(wú)法做到的,不僅能大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)的積極性和主動(dòng)性,還有助于學(xué)生牢固地掌握相關(guān)知識(shí)。
同時(shí),學(xué)生還可以通過(guò)proteus開(kāi)展實(shí)驗(yàn)板以外的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練,不受到時(shí)間、空間、元器件資源的限制,任何設(shè)計(jì)都能夠驗(yàn)證,培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。
四、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)
單片機(jī)作為一門(mén)實(shí)踐性課程,想要學(xué)好它必須理論結(jié)合實(shí)踐,多動(dòng)手。在課內(nèi)實(shí)驗(yàn)中,要采取理論和實(shí)驗(yàn)同步的方式,經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的操作,加深對(duì)理論知識(shí)的鞏固和深入。在實(shí)踐環(huán)節(jié)中,學(xué)生反映收獲非常大,在完成任務(wù)的過(guò)程中碰到的一些不可預(yù)知的問(wèn)題會(huì)激發(fā)學(xué)生的探索欲,在解決問(wèn)題的過(guò)程中,進(jìn)一步對(duì)學(xué)到的知識(shí)加以鞏固,這一系列的過(guò)程會(huì)給學(xué)生帶來(lái)極大的滿(mǎn)足感和成就感。
然而,課內(nèi)實(shí)驗(yàn)大部分都是基于實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)板的一些驗(yàn)證性的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),不足以提高學(xué)生能力,應(yīng)該從基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)逐漸過(guò)渡為設(shè)計(jì)性和綜合性的實(shí)驗(yàn)。在課程設(shè)計(jì)中,開(kāi)展一些設(shè)計(jì)性題目,由學(xué)生從設(shè)計(jì)電路、繪制PCB板、動(dòng)手焊接、編寫(xiě)程序到調(diào)試都是獨(dú)立完成。在此基礎(chǔ)上,引導(dǎo)部分學(xué)有余力的學(xué)生開(kāi)展一些大型綜合性實(shí)驗(yàn),在原有的功能上進(jìn)行拓展。
五、開(kāi)展課外興趣小組
現(xiàn)如今大學(xué)生普遍在學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和自我控制能力上較差,以小組為單位將有興趣的學(xué)生集合起來(lái),小組成員之間相互監(jiān)督和制約,這樣就容易長(zhǎng)期堅(jiān)持下來(lái)。并且一個(gè)人想要完成大型課題是比較困難的,經(jīng)過(guò)團(tuán)隊(duì)中任務(wù)的分配,每個(gè)人完成不同的工作,碰到問(wèn)題可以集體討論,起到共同學(xué)習(xí)的作用。
教師應(yīng)該鼓勵(lì)和組織團(tuán)隊(duì)小組參加全國(guó)各類(lèi)專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽,例如全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、挑戰(zhàn)杯、全國(guó)大學(xué)生光電設(shè)計(jì)競(jìng)賽、全國(guó)電子專(zhuān)業(yè)人才設(shè)計(jì)與技能大賽等,提升學(xué)生綜合能力,增加見(jiàn)識(shí),同時(shí)也有利于參賽隊(duì)伍之間師生的交流。
六、結(jié)束語(yǔ)
學(xué)習(xí)單片機(jī)原理目的就是讓學(xué)生初步掌握單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。為了達(dá)到更好的教學(xué)效果,教師不能僅僅以教會(huì)學(xué)生理論知識(shí)為目標(biāo),更重要的是提高學(xué)生解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力,同時(shí)還能針對(duì)故障問(wèn)題進(jìn)行相關(guān)處理和調(diào)試。另外教師還應(yīng)將當(dāng)前單片機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀并及時(shí)介紹給學(xué)生,以便拓寬學(xué)生的知識(shí)面,更好地適應(yīng)社會(huì)的需求。
本文針對(duì)“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程的特點(diǎn),從激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、注重結(jié)合前沿科技,改善教學(xué)方法和手段、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)體系以及開(kāi)展團(tuán)隊(duì)建設(shè)等幾個(gè)方面進(jìn)行了教學(xué)改革的研究和探索,提出了一些有利于改善教學(xué)效果、增強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用能力的思考和建議。經(jīng)實(shí)踐表明,在實(shí)施了教學(xué)改革的幾點(diǎn)方案之后,能提高教師課堂教學(xué)效率,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,改善教學(xué)效果,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)的創(chuàng)新能力,更利于為社會(huì)培養(yǎng)更多高能力、有開(kāi)拓進(jìn)取精神的探索創(chuàng)新型人才。
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篇4
關(guān)鍵詞: 單片機(jī)原理及接口技術(shù)課程 存在問(wèn)題 改革措施
單片機(jī)原理及接口技術(shù)課程是電子信息科學(xué)與技術(shù)、機(jī)電一體化和機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)學(xué)生的必修課,但從多年來(lái)學(xué)生平時(shí)上課的表現(xiàn)和考試的結(jié)果,以及從學(xué)生走向工作崗位后反饋的問(wèn)題來(lái)看,我校單片機(jī)原理及接口技術(shù)課程教學(xué)中存在著一些不足之處,如教學(xué)內(nèi)容過(guò)于陳舊,匯編語(yǔ)言的教學(xué)方式過(guò)于死板,實(shí)踐的方法跟不上當(dāng)今工作崗位的要求等。為響應(yīng)學(xué)校升本及創(chuàng)建省級(jí)精品課的要求,全面提高我校的辦學(xué)質(zhì)量和辦學(xué)水平,從2007年開(kāi)始,我們對(duì)單片機(jī)原理及接口技術(shù)課程的教學(xué)進(jìn)行了探索性的改革實(shí)踐,具體做法如下。
1.提出問(wèn)題
多年來(lái),我校的單片機(jī)原理及接口技術(shù)課程教學(xué)都是以匯編語(yǔ)言為主,從每屆學(xué)生考試的結(jié)果來(lái)看,學(xué)生對(duì)匯編語(yǔ)言部分知識(shí)的掌握比較差。對(duì)于單片機(jī)這樣的以培養(yǎng)學(xué)生的產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)用能力為主要教學(xué)目標(biāo)之一的課程來(lái)說(shuō),編程語(yǔ)言掌握不好,學(xué)生對(duì)單片機(jī)原理的掌握可想而知。究其原因,主要是匯編語(yǔ)言是低級(jí)語(yǔ)言,僅是機(jī)器指令的簡(jiǎn)單符號(hào)化,寄存器使用相對(duì)高級(jí)的語(yǔ)言,操作繁雜,并且要求學(xué)生具有一定的硬件基礎(chǔ)知識(shí),顯然學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)難以完全掌握。
目前大多數(shù)高校的理論教學(xué)過(guò)程都是采用先基礎(chǔ)后應(yīng)用的模式,即單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、匯編語(yǔ)言設(shè)計(jì)、外部系統(tǒng)擴(kuò)展、接口技術(shù)和應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì),這種方法雖然思路清晰,但是存在著過(guò)于機(jī)械性的弊端,缺乏生動(dòng)、直觀的實(shí)物等輔助教學(xué)手段,這樣便使學(xué)生覺(jué)得學(xué)習(xí)單片機(jī)枯燥乏味,沒(méi)有現(xiàn)實(shí)意義,缺乏興趣,嚴(yán)重影響了教學(xué)效果。同時(shí),學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)時(shí)對(duì)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)重視不夠。當(dāng)前的實(shí)踐課教學(xué)大多以單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱為實(shí)驗(yàn)平臺(tái),而開(kāi)設(shè)的也多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在做這類(lèi)實(shí)驗(yàn)時(shí)大都是用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)上已經(jīng)寫(xiě)好的程序資料,幾乎沒(méi)有多少同學(xué)去分析程序的流程,更不用說(shuō)去研究讀懂那些代碼了。另外,對(duì)于用到電路硬件的實(shí)驗(yàn),也只是按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)要求在實(shí)驗(yàn)箱上做簡(jiǎn)單的連線,沒(méi)有一個(gè)整個(gè)系統(tǒng)電氣原理圖的概念,再加上實(shí)驗(yàn)條件的有限,不可能每個(gè)同學(xué)都得到老師的輔導(dǎo),導(dǎo)致學(xué)生過(guò)度追求實(shí)驗(yàn)結(jié)果,而忽略了硬件連線、軟件調(diào)試等過(guò)程。
另外,我校的單片機(jī)原理及接口技術(shù)課程教學(xué)都是以MCS-51系列單片機(jī)為主來(lái)進(jìn)行的,多年來(lái)基本沒(méi)有太大變化,實(shí)際在市場(chǎng)上單片機(jī)已經(jīng)發(fā)展出了很多品種,即使是51系列單片機(jī)也是非常豐富的,比如:有內(nèi)置看門(mén)狗的,有內(nèi)置PWM的,有內(nèi)置SPI的和內(nèi)置A/D,/D/A,等等。但是學(xué)生們卻知道的很少。
2.教學(xué)改革措施
2.1課堂教學(xué)方法的改革
2.1.1多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)模式相結(jié)合
隨著大學(xué)教育教學(xué)改革的深入,多媒體教學(xué)已更加廣泛地應(yīng)用于各種教育教學(xué)領(lǐng)域。傳統(tǒng)教學(xué)方法是以課堂教學(xué)為主,以教師為中心進(jìn)行的教學(xué),而對(duì)單片機(jī)原理及接口技術(shù)課程這種實(shí)踐性較強(qiáng)的課堂教學(xué),顯然傳統(tǒng)的教學(xué)方法不能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,而多媒體教學(xué)方法是通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)和現(xiàn)代教學(xué)方法進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng),集文字、圖像、聲音、視頻影像、動(dòng)畫(huà)等各種信息于一體,教學(xué)更加形象、直觀和生動(dòng)。例如通過(guò)使用豐富的網(wǎng)絡(luò)資源,同學(xué)們能夠了解當(dāng)前有關(guān)單片機(jī)的新書(shū)訊、新技術(shù)、新信息和相關(guān)領(lǐng)域的內(nèi)容,了解單片機(jī)應(yīng)用和發(fā)展的現(xiàn)狀。同時(shí)在每章節(jié)的最后把網(wǎng)絡(luò)上具有代表性的和應(yīng)用性的問(wèn)題搬到課堂上,組織大家一起進(jìn)行討論和分析等,能使課堂學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系在一起。這樣就可以引導(dǎo)同學(xué)們學(xué)會(huì)搜集和消化網(wǎng)絡(luò)上的有關(guān)資源,學(xué)會(huì)查閱單片機(jī)廠家提供的芯片技術(shù)資料,為將來(lái)自己進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。
2.1.2在匯編語(yǔ)言教學(xué)中引入標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言
鑒于匯編語(yǔ)言不容易掌握的問(wèn)題,教師在講授完單片機(jī)原理硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)和匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)章節(jié)之后,可引入單片機(jī)標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言的教學(xué)內(nèi)容。其內(nèi)容主要包括C的基本語(yǔ)法、C的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、C的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和C的流程控制等知識(shí)要點(diǎn),并且在講解的過(guò)程中跟匯編語(yǔ)言作對(duì)比,理解兩者在端口和中斷等定義上的不同,使同學(xué)們?cè)诹私鈫纹瑱C(jī)硬件結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,理解C的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)的相互對(duì)應(yīng)關(guān)系。另外,在學(xué)習(xí)的過(guò)程中,要讓同學(xué)們認(rèn)識(shí)到C語(yǔ)言相對(duì)匯編語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn):如C語(yǔ)言的可讀性、可維護(hù)性好,便于維護(hù)和調(diào)試,以及代碼重用和移植,等等。采用匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言進(jìn)行對(duì)照的教學(xué)模式,學(xué)生可以很快地在短期內(nèi)掌握單片機(jī)原理應(yīng)用的編程,無(wú)疑會(huì)對(duì)后期的學(xué)習(xí)有相當(dāng)大的益處。
2.1.3引入單片機(jī)最常用的開(kāi)發(fā)工具Keil C51
集成電路的發(fā)展使得單片機(jī)的性能不斷提高,應(yīng)用領(lǐng)域日益廣闊,單片機(jī)編譯調(diào)試工具也在不斷完善。最常用的開(kāi)發(fā)工具Keil C51是由美國(guó)KeilSoftware公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng),Keil C51軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具,全Windows界面,同時(shí)該軟件系統(tǒng)隨著Windows版本的更新不斷地完善,另外,只要看一下編譯后生成的匯編代碼,就能體會(huì)到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常高,多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊,容易理解。
在引入標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言的基礎(chǔ)上,為了使學(xué)生們走向社會(huì)后能夠更快適應(yīng)工廠企業(yè)的單片機(jī)相關(guān)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā),我們又引導(dǎo)同學(xué)們掌握此開(kāi)發(fā)平臺(tái)的使用方法,為以后打下了一個(gè)很好的工作基礎(chǔ)。
2.2實(shí)踐性教學(xué)的改革
2.2.1變革傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)J?/p>
我們嘗試改變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中以驗(yàn)證性為主的實(shí)驗(yàn)?zāi)J剑笇?dǎo)老師僅提供實(shí)驗(yàn)的方向,學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?,提前預(yù)習(xí),自己到圖書(shū)館或者網(wǎng)上查閱相關(guān)資料,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,編寫(xiě)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)程序。在實(shí)驗(yàn)中遇到問(wèn)題可與小組成員討論解決,最后得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。學(xué)生應(yīng)根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)過(guò)程撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告,包括學(xué)生實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題,以及提出的解決方案。同時(shí)教師也可以組織學(xué)生間進(jìn)行交流,對(duì)各組實(shí)驗(yàn)結(jié)果與報(bào)告展開(kāi)分析和討論,從而提高學(xué)生的研究能力和科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
2.2.2充分利用好課外時(shí)間
單片機(jī)原理及接口技術(shù)課程的課外教學(xué)也是實(shí)踐教學(xué)中很重要的一個(gè)組成部分,它不僅僅是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一個(gè)補(bǔ)充。事實(shí)上,大學(xué)生可以通過(guò)組織興趣小組、參與教師的科研等各種方式進(jìn)行課外學(xué)習(xí),這在很大程度上能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神,強(qiáng)化他們的實(shí)踐能力,從而增強(qiáng)他們獨(dú)立解決實(shí)際問(wèn)題的能力。另外,單片機(jī)課程任課老師也應(yīng)適當(dāng)?shù)貙?duì)學(xué)生課外學(xué)習(xí)予以指導(dǎo),針對(duì)他們感興趣的研究方向,提供參考書(shū)目,引導(dǎo)學(xué)生了解最新動(dòng)態(tài),把握研究方向,與學(xué)生之間展開(kāi)討論,鼓勵(lì)學(xué)生走出學(xué)校,參加各種嵌入式系統(tǒng)講座,參與校內(nèi)外組織的各種跟單片機(jī)相關(guān)的競(jìng)賽活動(dòng),開(kāi)闊學(xué)生們的視野,增長(zhǎng)他們的才干,逐步培養(yǎng)自己的研究能力和創(chuàng)新能力。
3.結(jié)語(yǔ)
在單片機(jī)原理及接口技術(shù)課程教學(xué)環(huán)節(jié)和實(shí)踐環(huán)節(jié)中引入新的內(nèi)容和教學(xué)方法,是否提高了學(xué)生們對(duì)這門(mén)課的學(xué)習(xí)興趣、熱情和效果呢?我們?cè)O(shè)計(jì)了單片機(jī)原理課程評(píng)價(jià)調(diào)查表,來(lái)檢驗(yàn)學(xué)生們對(duì)課程改革教學(xué)的認(rèn)可度,分別對(duì)05級(jí)和06級(jí)共計(jì)220名學(xué)生進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查,統(tǒng)計(jì)得出的結(jié)果是05級(jí)112名學(xué)生評(píng)出的分?jǐn)?shù)平均得分是88.36分,06級(jí)108名學(xué)生給出的平均分是90.02分??梢?jiàn)通過(guò)同學(xué)們對(duì)改革后的單片機(jī)原理及接口技術(shù)課程教學(xué)的評(píng)價(jià),該課程并非那么難學(xué),只要采用合理的教學(xué)方法,通過(guò)多種手段,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,就一定能夠達(dá)到好的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn):
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[2]胡漢才.單片機(jī)原理及其接口技術(shù)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2010.
篇5
關(guān)鍵詞:?jiǎn)纹瑱C(jī);嵌入式系統(tǒng);檢測(cè)電路
一、緊緊圍繞教學(xué)目標(biāo)修訂教學(xué)大綱
根據(jù)單片機(jī)課程的教學(xué)目標(biāo),本著以學(xué)生為本、淡化理論、突出實(shí)用、加強(qiáng)實(shí)踐、力求知識(shí)的系統(tǒng)和完整為原則,重新修訂了教學(xué)大綱。
第一,對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了合理的取舍。
第二,重新確定了教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容。既然確定“能夠開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)量”產(chǎn)品并確保理論知識(shí)的系統(tǒng)性為本門(mén)課程的教學(xué)目標(biāo),那么理論教學(xué)重點(diǎn)就放在開(kāi)發(fā)“開(kāi)關(guān)量控制”所必需具備的基礎(chǔ)知識(shí)上面,即:?jiǎn)纹瑱C(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、指令功能、應(yīng)用程序的編寫(xiě)、中斷系統(tǒng)、定時(shí)、計(jì)數(shù)器等。這些內(nèi)容融會(huì)貫通就必須“精講多練”,所以我們把刪除的知識(shí)所占用得課時(shí)按照一定比例分配給這些內(nèi)容的理論課和實(shí)驗(yàn)課,突出其重要地位。
二、改革教學(xué)方法,提高教學(xué)效果
單片機(jī)系統(tǒng)有著強(qiáng)烈的現(xiàn)實(shí)性,對(duì)教學(xué)方式不應(yīng)是單一的固定模式??梢圆捎茫?/p>
(一)在課堂上可以將多種教學(xué)方式熔融一體,靈活應(yīng)用
可以采用多媒體、實(shí)物教學(xué),從智能控制系統(tǒng)的一個(gè)樣板實(shí)物外型到該電路的原理圖,采取部部展開(kāi),層層推進(jìn),讓學(xué)生看見(jiàn)實(shí)物產(chǎn)生感性認(rèn)識(shí),聯(lián)系到原理產(chǎn)生理性認(rèn)識(shí),由實(shí)踐上升為理論,又由理論去指導(dǎo)實(shí)踐,全面向?qū)W生傳遞智能系統(tǒng)中單片機(jī)的使用。在課堂的教學(xué)中采用講授式、啟發(fā)式、討論式、測(cè)驗(yàn)等多種教學(xué)方法,根據(jù)學(xué)生的能力及教學(xué)內(nèi)容的需要靈活使用。在教學(xué)中多與學(xué)生溝通,了解學(xué)生對(duì)教材、講課、實(shí)驗(yàn)等的要求,根據(jù)教學(xué)大綱及時(shí)加以調(diào)整教學(xué)內(nèi)容及模式,達(dá)到教學(xué)的目的。
(二)加大學(xué)生編程的訓(xùn)練
一是編制有規(guī)模的、科學(xué)的、實(shí)用的學(xué)生練習(xí)題集與試卷庫(kù),定期讓學(xué)生做書(shū)面編程,使得他們對(duì)指令的記憶加深,二是加大學(xué)生實(shí)驗(yàn)室的訓(xùn)練,培養(yǎng)他們的調(diào)試程序能力,為學(xué)生自主學(xué)習(xí)創(chuàng)造條件。
(三)推進(jìn)“學(xué)研產(chǎn)”結(jié)合
讓一部分學(xué)生利用各種時(shí)間投入到實(shí)際的項(xiàng)目工程開(kāi)發(fā)中去,培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí),強(qiáng)化學(xué)生的工程訓(xùn)練,使他們了解自動(dòng)控制系統(tǒng)工程中單片機(jī)系統(tǒng)的整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程,保證學(xué)生所學(xué)的知識(shí)與實(shí)際社會(huì)接軌,讓這些學(xué)生以點(diǎn)帶面促進(jìn)、帶動(dòng)其他學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
三、加強(qiáng)單片機(jī)實(shí)踐教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力
單片機(jī)的實(shí)踐性較強(qiáng),對(duì)實(shí)踐教學(xué)的改革顯得尤為重要。通過(guò)改革達(dá)到使學(xué)生具備科學(xué)的思維方式和較強(qiáng)的動(dòng)手能力,并能運(yùn)用MCS-51系列芯片進(jìn)行工程開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的能力。在教學(xué)過(guò)程中可以用單片機(jī)仿真試驗(yàn)系統(tǒng)良好的人機(jī)界面,通過(guò)單步執(zhí)行功能讓學(xué)生在顯示窗口上可以看見(jiàn)相關(guān)寄存器的變化,并能看到轉(zhuǎn)移位置;碰到中斷時(shí)程序如何轉(zhuǎn)入中斷入口去執(zhí)行以及中斷程序結(jié)束后程序如何返回。通過(guò)程序分析和觀察執(zhí)行過(guò)程,一目了然。
為了使學(xué)生具有獨(dú)立分析、解決工程中遇到的實(shí)際問(wèn)題的能力和獨(dú)立開(kāi)發(fā)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)得能力,我們?cè)诶碚摻虒W(xué)結(jié)束后另外可以增加兩周集中實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié),以體現(xiàn)出實(shí)踐教學(xué)的重要性。比如:我們?cè)诜治鰡纹瑱C(jī)應(yīng)用技能基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一個(gè)典型系統(tǒng)――單片機(jī)溫度(壓力)檢測(cè)與監(jiān)控系統(tǒng)。它由檢測(cè)系統(tǒng)、信號(hào)放大系統(tǒng)、A/D轉(zhuǎn)換器、控制系統(tǒng)及單片機(jī)系統(tǒng)等六個(gè)部分組成。
具體要求如下:檢測(cè)系統(tǒng)能把0―100℃的溫度轉(zhuǎn)換為0-1V的信號(hào)。放大及波形變換電路把信號(hào)放大到0―5V的直流信號(hào),經(jīng)A/D后送入單片機(jī)系統(tǒng),單片機(jī)系統(tǒng)對(duì)測(cè)量信號(hào)進(jìn)行濾波,非線性校準(zhǔn),標(biāo)度變換,通過(guò)人機(jī)界面顯示出來(lái)。報(bào)警值可通過(guò)人機(jī)界面(鍵盤(pán))設(shè)定。單片機(jī)系統(tǒng)還能完成對(duì)控制量的自動(dòng)設(shè)置。本方案是集電工、模擬電子、數(shù)字電子、自動(dòng)檢測(cè)、單片機(jī)的嵌入式應(yīng)用于一體的系統(tǒng),為了提高單片機(jī)的應(yīng)用能力,我們把這個(gè)綜合項(xiàng)目進(jìn)行分解,把總的要求分解到各相應(yīng)課程的實(shí)踐中完成。如溫度檢測(cè)與監(jiān)控系統(tǒng)分解為以下幾個(gè)子項(xiàng)目:1.電源變壓器的設(shè)計(jì)與制作;2.穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作;3.放大器與波形變換電路設(shè)計(jì)與制作;4.非電量(溫度)檢測(cè)設(shè)計(jì)與制作;5.單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作。根據(jù)各部分之間的接口要求提出相應(yīng)的指標(biāo),把這些項(xiàng)目分配到相應(yīng)的實(shí)訓(xùn)中。例如把電源變壓器設(shè)計(jì)與制作在電工實(shí)習(xí)中完成;穩(wěn)壓電源、放大器及波形變換電路的設(shè)計(jì)與制作在電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)時(shí)完成;檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作在自動(dòng)檢測(cè)實(shí)訓(xùn)階段完成;單片機(jī)系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計(jì)在單片機(jī)課程設(shè)計(jì)階段完成;整個(gè)系統(tǒng)的組裝及調(diào)試在單片機(jī)實(shí)訓(xùn)階段完成。通過(guò)變壓器的制作,學(xué)生了解了選用漆包線的方法,學(xué)會(huì)小型變壓器的設(shè)計(jì),掌握變壓器的繞制工藝。放大器的制作,使學(xué)生學(xué)會(huì)了放大器的設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試工藝和電子測(cè)量?jī)x器的選擇與使用。檢測(cè)電路的設(shè)計(jì),使學(xué)生學(xué)會(huì)了傳感器的選擇和使用,進(jìn)一步理解傳感器的主要技術(shù)對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響,學(xué)會(huì)測(cè)量誤差的分析方法。單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作,使學(xué)生能根據(jù)工程要求,配置單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件電路,完成顯示、A/D、鍵盤(pán)、程控等子程序的編寫(xiě)調(diào)試,熟練軟件編程環(huán)境和仿真器、編程器的使用方法。
四、結(jié)束語(yǔ)
單片機(jī)系統(tǒng)教學(xué)應(yīng)突出教學(xué)的自主性、開(kāi)放性和創(chuàng)新性,有利于新世紀(jì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng),符合高校的教育教學(xué)規(guī)律。在教學(xué)過(guò)程中,以加強(qiáng)基礎(chǔ)、培養(yǎng)能力、開(kāi)拓思維、注重創(chuàng)新、提高素質(zhì)為指導(dǎo)思想、以培養(yǎng)與提高學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)素質(zhì)、動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力為目標(biāo),建立以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo),以層次化、模塊化、全面開(kāi)放的新的教學(xué)模式運(yùn)作。力爭(zhēng)通過(guò)單片機(jī)系統(tǒng)教學(xué)的改革,使學(xué)生能理解、掌握實(shí)際的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程,學(xué)會(huì)掌握及使用新技術(shù)的方法,使學(xué)生掌握一個(gè)實(shí)際單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)模擬過(guò)程。
參考文獻(xiàn):
篇6
關(guān)鍵詞:?jiǎn)纹瑱C(jī) 教學(xué)改革 案例教學(xué)
單片機(jī)自問(wèn)世以來(lái),以其極高的性能價(jià)格比,以及抗干擾能力強(qiáng)、控制功能強(qiáng)的顯著特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于實(shí)時(shí)工業(yè)控制、機(jī)電一體化產(chǎn)品、智能化儀表、通信產(chǎn)品、家用電器及軍事裝備等領(lǐng)域。因此,即使為選修課,該課程也越來(lái)越受到學(xué)生的追捧?!奥槿鸽m小,五臟俱全”,單片機(jī)雖只是一個(gè)芯片,但其內(nèi)涵非常豐富,知識(shí)點(diǎn)多,內(nèi)容抽象,要在短時(shí)間內(nèi)使學(xué)生既熟練掌握單片機(jī)原理又能夠嫻熟應(yīng)用于實(shí)踐的難度很大。那么,怎樣才能大幅提升課程教學(xué)質(zhì)量呢?在對(duì)單片機(jī)教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中,筆者在以下幾方面進(jìn)行了有益的探索。
1 合理設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容,提高授課質(zhì)量
教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)包含兩個(gè)層面:
1.1 內(nèi)容的優(yōu)化整合
在很短的學(xué)時(shí)(僅20學(xué)時(shí))內(nèi),如何使學(xué)生最大限度地掌握單片機(jī)知識(shí),是一個(gè)急需解決的問(wèn)題。針對(duì)這一問(wèn)題,筆者在以下兩方面進(jìn)行了嘗試。
1.1.1 內(nèi)容的取舍
我院學(xué)生在學(xué)習(xí)單片機(jī)原理與應(yīng)用課程之前已經(jīng)學(xué)過(guò)很多前序課程,如計(jì)算機(jī)組成原理、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、操作系統(tǒng)、模擬電子電路、數(shù)字電路、計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)等。并且,在計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)課程中,學(xué)生已系統(tǒng)地學(xué)過(guò)尋址方式、指令系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)方法、存儲(chǔ)器、并行接口(以8255為例)以及模擬I/O接口等內(nèi)容。因此對(duì)數(shù)制與碼制、數(shù)字電路、程序設(shè)計(jì)的基本方法等基礎(chǔ)知識(shí)不須重復(fù)講授;將8086指令系統(tǒng)與單片機(jī)指令系統(tǒng)采取對(duì)比的方式進(jìn)行講授;減少了8255芯片的內(nèi)容,增加了8155芯片,且更注重這些芯片與單片機(jī)之間的電路連接及編程使用;減少了A/D,D/A轉(zhuǎn)換芯片介紹,注重其與單片機(jī)之間的連接方式及編程應(yīng)用。
1.1.2 內(nèi)容的重組
通常,本課程教材的編排順序是微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)MCS51單片機(jī)結(jié)構(gòu)和時(shí)序單片機(jī)指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)中斷系統(tǒng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器并行I/O接口A/D及D/A接口技術(shù)串行通信等內(nèi)容。如果完全按照教材的編排順序授課,各知識(shí)點(diǎn)之間相對(duì)獨(dú)立,不能使學(xué)生建立起整體的概念。因此,整合教學(xué)內(nèi)容,合理安排教學(xué)順序,顯得至關(guān)重要。
在教學(xué)過(guò)程中,主要以單片機(jī)最小系統(tǒng)組成及原理、單片機(jī)指令系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)、單片機(jī)系統(tǒng)的擴(kuò)展及I/O擴(kuò)展技術(shù)四大模塊為設(shè)計(jì)主線,以如何組建單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)并實(shí)現(xiàn)其功能為設(shè)計(jì)思路,將各部分內(nèi)容有機(jī)聯(lián)系成一個(gè)整體。首先將教學(xué)內(nèi)容分成兩大部分(如圖1所示)―單片機(jī)原理與單片機(jī)應(yīng)用。
單片機(jī)原理主要包括硬件和軟件兩部分,其中硬件部分重點(diǎn)講授單片機(jī)最小系統(tǒng)的組成原理(以51系列單片機(jī)為核心的單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)與原理、存儲(chǔ)器配置、單片機(jī)工作電路、4個(gè)并行I/O端口電路結(jié)構(gòu)、中斷系統(tǒng)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器);對(duì)于軟件部分,將指令系統(tǒng)和程序設(shè)計(jì)融合在一起,不再講授教材的簡(jiǎn)單與分支程序設(shè)計(jì)、子程序設(shè)計(jì)和運(yùn)算程序設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容,不再逐條介紹MCS51單片機(jī)的111條指令,而是重在梳理歸納總結(jié),特別指出51匯編與X86匯編的相同和不同之處;對(duì)于一些關(guān)鍵指令,結(jié)合具體的程序進(jìn)行講解,加深學(xué)生的理解和掌握,如利用DJNZ指令設(shè)計(jì)循環(huán)程序,利用MOVC A,@A+PC和MOVC A,@A+DPTR兩條指令設(shè)計(jì)查表程序,分別用相應(yīng)的程序舉例進(jìn)行講解。在軟件部分,還引入了C51內(nèi)容,指出C51與普通C的區(qū)別。同時(shí)針對(duì)單片機(jī)的I/O端口、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)也給出具體的編程實(shí)例。
在單片機(jī)應(yīng)用部分重點(diǎn)講授單片機(jī)的擴(kuò)展技術(shù),主要包括:?jiǎn)纹瑱C(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的擴(kuò)展(程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展、并行I/O端口的擴(kuò)展)、單片機(jī)對(duì)鍵盤(pán)和顯示器件的擴(kuò)展技術(shù)、單片機(jī)對(duì)A/D和D/A轉(zhuǎn)換器的擴(kuò)展技術(shù)以及單片機(jī)與單片機(jī)、單片機(jī)與PC機(jī)之間的串行通信技術(shù)。針對(duì)這些內(nèi)容的特點(diǎn)(應(yīng)用性非常強(qiáng))主要以一些典型器件為例進(jìn)行講授。例如,程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展電路連接有相似之處,教學(xué)過(guò)程中以新型的EEPROM芯片2817(既可作為程序存儲(chǔ)器也可作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器)為例來(lái)講授其與單片機(jī)之間的電路連接。對(duì)于顯示器件的擴(kuò)展,除了介紹單片機(jī)對(duì)LED數(shù)碼管的擴(kuò)展技術(shù)外,還增加了單片機(jī)對(duì)LCD顯示器的擴(kuò)展內(nèi)容。
單片機(jī)原理和應(yīng)用兩大部分的內(nèi)容并不是孤立的,同時(shí)在教學(xué)過(guò)程中也不是獨(dú)立講解的,單純的講原理,內(nèi)容很抽象,學(xué)生也不易理解和掌握,而在單片機(jī)原理的基礎(chǔ)上,穿插各種典型設(shè)計(jì)案例的講解,將原理教學(xué)融入生活或工程實(shí)際中的相應(yīng)案例,既加深了學(xué)生對(duì)相關(guān)內(nèi)容的理解和掌握,又對(duì)學(xué)生以后進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)有一定的啟發(fā)。
1.2 不斷更新
單片機(jī)的發(fā)展日新月異,為了避免教學(xué)內(nèi)容陳舊跟不上時(shí)代的發(fā)展,就必須把握單片機(jī)發(fā)展趨勢(shì),將最新的技術(shù)引入教學(xué)中,及時(shí)更新課程內(nèi)容。開(kāi)闊學(xué)生的知識(shí)面,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
如對(duì)單片機(jī)編程語(yǔ)言的選擇,以C51為主,匯編為輔。由于C語(yǔ)言的突出優(yōu)點(diǎn)(它兼顧了多種高級(jí)語(yǔ)言的特點(diǎn),并具備匯編語(yǔ)言的功能),針對(duì)8051的C語(yǔ)言日趨成熟,成為了專(zhuān)業(yè)化的實(shí)用高級(jí)語(yǔ)言,國(guó)內(nèi)最通用的是Keil C51。但匯編語(yǔ)言也不能被完全舍棄,它在某些情況下具有一定的優(yōu)勢(shì),如與硬件有關(guān)的程序用匯編語(yǔ)言編寫(xiě),用C51編寫(xiě)主程序和運(yùn)算子程序。所以除了引入C51的相關(guān)內(nèi)容外,還引入了針對(duì)匯編和C51的混合編程舉例。除此之外,LCD顯示器接口技術(shù)也是新增內(nèi)容。
2 融入多種教學(xué)手段,提升教學(xué)效果
在有限的學(xué)時(shí)內(nèi),不僅要使學(xué)生學(xué)到更多的知識(shí),讓學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)將所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通并牢固掌握,也是值得每個(gè)教師深思的問(wèn)題。筆者認(rèn)為,采取多樣化的教學(xué)手段是提升教學(xué)效果的有效途徑。
目前主要以課堂授課為主,大多采用多媒體和黑板相結(jié)合的方式進(jìn)行。多媒體教學(xué)雖然減少了教師在黑板上的書(shū)寫(xiě)時(shí)間,但是課堂上單純的程序和電路講解,內(nèi)容枯燥,學(xué)生學(xué)習(xí)也沒(méi)有積極性,不利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握。并且,單片機(jī)課程既不像一些理論課那樣具有大量的公式需要推導(dǎo),也不像機(jī)械結(jié)構(gòu)課可以采用動(dòng)畫(huà)形式進(jìn)行內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理的演示。它本身所固有的特點(diǎn)就是實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng),針對(duì)這一點(diǎn),在教學(xué)過(guò)程中,一方面采用多媒體教學(xué),節(jié)省學(xué)時(shí),以便在有限的時(shí)間內(nèi)能教授更多的內(nèi)容;另一方面將程序和電路仿真軟件――Keil μVision和Proteus引入教學(xué),針對(duì)所有引用的程序和電路在課堂上進(jìn)行仿真,這一做法不僅吸引了學(xué)生的眼球,激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣,更加深了學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握,同時(shí)也掌握了這兩個(gè)軟件的應(yīng)用。這里僅舉兩個(gè)例子。
例1:對(duì)MOVC A,@A+DPTR和MOVC A,@A+PC兩條查表指令的使用,分別如圖2和圖3所示。圖中兩段程序均使用查表指令進(jìn)行平方值的查詢(xún),程序雖然短小,卻足以說(shuō)明這兩個(gè)查表指令的具體用法,非常有利于學(xué)生的理解和掌握,尤其是MOVC A,@A+PC,在使用之前需要加一個(gè)偏移量。從圖中左側(cè)寄存器A中的值可以讀出具體結(jié)果。利用Keil μVision除了可以驗(yàn)證程序的正確與否之外,還可以使學(xué)生更好地了解單片機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)器的配置,如這兩段程序中,具體的平方值都是以常數(shù)形式存放于程序存儲(chǔ)器中,從圖右下側(cè)可以看出,它們存放在以2000H單元開(kāi)始的ROM中。
例2:?jiǎn)纹瑱C(jī)對(duì)ADC0808芯片的擴(kuò)展技術(shù)(如圖4所示)。圖中以一分壓電阻作為輸入的模擬信號(hào),輸入ADC0808的IN3通道,單片機(jī)通過(guò)P0口擴(kuò)展了4位LED數(shù)碼管來(lái)顯示模擬電壓對(duì)應(yīng)的數(shù)字量。滿(mǎn)量程顯示255(FFH),改變分壓值(圖中分壓比為65%),對(duì)應(yīng)的數(shù)字量輸出也會(huì)相應(yīng)改變。AD轉(zhuǎn)換需要通過(guò)程序來(lái)實(shí)現(xiàn),這就用到了Proteus和Keil μVision軟件的聯(lián)合仿真,以Keil μVision軟件對(duì)程序進(jìn)行編譯生成HEX文件供Proteus電路調(diào)用,然后在Proteus軟件中運(yùn)行電路和程序,即可得到仿真結(jié)果(如圖4所示)。
3 以案例推動(dòng)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力
雖然將程序和電路仿真軟件引入教學(xué),確實(shí)提高了課堂的授課效果,但畢竟沒(méi)有給學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)。所以,為了培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力,達(dá)到學(xué)以致用的目的,在教學(xué)方法上,我們引入了案例教學(xué)。不僅在課堂上引入大量生活中或工程中的實(shí)例,如加入單片機(jī)在軍事、通信、能源、機(jī)器人、交通、IT以及現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、儀器儀表、汽車(chē)電子系統(tǒng)、家用電器、玩具及個(gè)人信息終端等諸多領(lǐng)域的應(yīng)用案例,增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí);更重要的是通過(guò)讓學(xué)生選擇不同的設(shè)計(jì)題目,親自動(dòng)手設(shè)計(jì)硬件電路和軟件編程實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能,大大提高了學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。
由于是大班教學(xué)(50~60人),而且課時(shí)又少,不便于開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué),同時(shí),原有的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱,課程實(shí)驗(yàn)固定,不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。通過(guò)設(shè)立不同的設(shè)計(jì)任務(wù),有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,使學(xué)生積極開(kāi)動(dòng)腦筋完成任務(wù),以任務(wù)推動(dòng)教學(xué),突出學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位,進(jìn)一步鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力,達(dá)到熟練掌握本課程的目的。
在教學(xué)過(guò)程中,設(shè)立10個(gè)題目供學(xué)生選擇,平均每題4~6人。由于時(shí)間有限,題目不宜選得太大太難,以能鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力,并按時(shí)完成任務(wù)為原則,題目如下。
(1)定時(shí)鬧鈴LCD,(2)密碼鎖控制,(3)8051八音盒,(4)基于單片機(jī)的數(shù)字鐘,(5)機(jī)箱活動(dòng)門(mén)(如光驅(qū)門(mén))的控制,(6)8通道自動(dòng)溫度檢測(cè)系統(tǒng),(7)多功能信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì),(8)用單片機(jī)來(lái)設(shè)計(jì)計(jì)算器,(9)單片機(jī)與微機(jī)之間的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸,(10)紅外遙控器的設(shè)計(jì)。這些設(shè)計(jì)題目可充分鍛煉學(xué)生對(duì)8051定時(shí)器、按鍵掃描、LCD顯示器、密碼比較處理、歌曲旋律設(shè)計(jì)、A/D、D/A轉(zhuǎn)換器的接口設(shè)計(jì)、串行通信及單片機(jī)對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)方法。在學(xué)生完成項(xiàng)目過(guò)程中,給予適度的指導(dǎo),關(guān)鍵是讓學(xué)生自己獨(dú)立自主、保質(zhì)保量地完成設(shè)計(jì)任務(wù),把上課時(shí)的被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)檎n外實(shí)踐中的積極主動(dòng)思考。一方面提高了學(xué)生的動(dòng)手能力、解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力;另一方面讓學(xué)生帶著問(wèn)題學(xué)習(xí),激發(fā)了其學(xué)習(xí)興趣和熱情,增強(qiáng)了學(xué)生的自信心,在課程教學(xué)實(shí)踐中收到了很好的效果。
4 結(jié)束語(yǔ)
這些做法在教學(xué)過(guò)程中收到了非常好的效果。通過(guò)合理設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容,提高了課堂授課信息量及授課效率,解決了學(xué)時(shí)少與授課內(nèi)容多之間的矛盾;課堂引入Keil和Proteus仿真教學(xué)手段,大大提高了課堂的授課質(zhì)量;案例教學(xué)法的實(shí)施,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)興趣,提高了學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。
參考文獻(xiàn)
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篇7
Abstract: A teaching philosophy method for improving the student ability and programming ability was proposed. By introducing the proteus and keil software in the classroom, students see the control object in real time and can do it themselves. It helps to lay a solid foundation for students graduating from design and electronic contest.
關(guān)鍵詞: proteus;keil;單片機(jī);教學(xué)改革
Key words: proteus;keil;single-chip microcomputer;teaching reform
中圖分類(lèi)號(hào):G40 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-4311(2013)07-0219-02
0 引言
《單片機(jī)原理與應(yīng)用》這門(mén)課程是一門(mén)實(shí)用性很強(qiáng)的課程,目前是講課28學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)12學(xué)時(shí),一共40學(xué)時(shí)。以前的教學(xué)都是主要講述單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)以及相關(guān)的組成部分的工作原理,對(duì)編程的要求不高,而且用的教材一直是以匯編語(yǔ)言為基礎(chǔ)的,這樣學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái),單片機(jī)的匯編語(yǔ)言指令系統(tǒng)容易與另一門(mén)課程《微型計(jì)算機(jī)原理與應(yīng)用》的指令混淆。而且匯編語(yǔ)言編程對(duì)于有些學(xué)生而言有些難度,不太容易記住。在《單片機(jī)原理與應(yīng)用》這門(mén)課的12個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)中,大部分學(xué)生剛對(duì)編程環(huán)境有些熟悉,剛進(jìn)入狀態(tài),實(shí)驗(yàn)就已經(jīng)完了。很多學(xué)生學(xué)完《單片機(jī)原理與應(yīng)用》這門(mén)課后,讓他編寫(xiě)一個(gè)簡(jiǎn)單跑馬燈的程序都無(wú)法完成。這樣對(duì)學(xué)生后期要參加的一些競(jìng)賽活動(dòng)都會(huì)有一些影響,如全國(guó)大學(xué)生電子競(jìng)賽、飛思卡爾電子競(jìng)賽等競(jìng)賽活動(dòng)中,都會(huì)用到單片機(jī),而且對(duì)學(xué)生的編程能力有一定的要求。以前參加競(jìng)賽的學(xué)生都是利用暑假時(shí)間來(lái)重新學(xué)習(xí)單片機(jī)的編程知識(shí),這樣學(xué)生就會(huì)花一部分時(shí)間去補(bǔ)習(xí)學(xué)過(guò)的知識(shí)。而且在畢業(yè)設(shè)計(jì)中,很多學(xué)生對(duì)于課題中用到的單片機(jī)的相關(guān)的編程也不太會(huì)。鑒于目前《單片機(jī)原理與應(yīng)用》這么課程教學(xué)與實(shí)踐中存在著的以上問(wèn)題,所以《單片機(jī)原理與應(yīng)用》這門(mén)課有必要進(jìn)行課堂教學(xué)的改革。我們將通過(guò)改變教學(xué)觀念和模式,注重實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力培養(yǎng)和分析解決能力培養(yǎng),在考試考核等方面也相應(yīng)的改革嘗試。
1 改革的理念及思路
《單片機(jī)原理與應(yīng)用》這門(mén)課程教學(xué)改革主要是對(duì)教學(xué)方式的改革,本次改革的側(cè)重點(diǎn)是學(xué)生的動(dòng)手能力和編程能力的鍛煉,選擇C51教材。教學(xué)方式有兩種主要形式:一是以教師為中心的傳授知識(shí)型教學(xué)偏重于原理的論述和編程方法的介紹;二是以學(xué)生為中心的探究與體驗(yàn)型教學(xué),重視應(yīng)用和編程,解決具體問(wèn)題。探究與體驗(yàn)型教學(xué)的特點(diǎn)是:把問(wèn)題交給學(xué)生,在老師引導(dǎo)下收集資料、擬定方案、動(dòng)手編程實(shí)驗(yàn)最終解決問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)相關(guān)的功能,并進(jìn)行歸納總結(jié)。
基本的思路是:是讓學(xué)生在探究對(duì)象解決“問(wèn)題”的過(guò)程中掌握本課程的知識(shí)點(diǎn)和原理。教師在探究式學(xué)習(xí)中的主要任務(wù)是“引導(dǎo)”。讓學(xué)生圍繞問(wèn)題去琢磨,真正進(jìn)入到探究的狀態(tài)。因此實(shí)施本項(xiàng)課改探究體驗(yàn)學(xué)習(xí)的關(guān)鍵:
①是根據(jù)教學(xué)要求和課程內(nèi)容,使學(xué)生充分了解當(dāng)前該領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀,以及《單片機(jī)原理與應(yīng)用》相關(guān)的知識(shí)。
②提供條件動(dòng)手實(shí)驗(yàn)解決具體問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)相關(guān)功能。
③課堂上引入Proteus和keil軟件,使學(xué)生在課堂上可以對(duì)相關(guān)的軟硬件有一個(gè)直觀的了解,并激發(fā)學(xué)生對(duì)該門(mén)課程的興趣。
1.1 具體的實(shí)施方案與路徑 本課程的教學(xué)實(shí)施分兩步:①課堂教學(xué)提出問(wèn)題,講授原理要能引起學(xué)生思考和探究興趣。要用調(diào)研、查資料的方式讓學(xué)生獲取學(xué)科知識(shí)體系,引起學(xué)生探究熱情。在課堂上引入Proteus和keil兩種軟件,讓學(xué)生在課堂上對(duì)單片機(jī)相關(guān)的硬件和軟件有一個(gè)直觀的接觸和了解。②綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)方案、電路原理圖的繪制、軟件的編寫(xiě)和調(diào)試、完成任務(wù)達(dá)到掌握知識(shí)的目的。
1.2 考核方式的改革 考核我們從以下幾個(gè)方面全面綜合評(píng)價(jià)學(xué)生成績(jī):
①采用階段評(píng)價(jià)、目標(biāo)評(píng)價(jià)、項(xiàng)目評(píng)價(jià),理論與實(shí)踐—體化評(píng)價(jià)模式。
②結(jié)合設(shè)計(jì)方案答辯、現(xiàn)場(chǎng)解決問(wèn)題、提交作品、測(cè)驗(yàn)、考試等情況,綜合評(píng)價(jià)學(xué)生成績(jī)。
③既注重學(xué)生在實(shí)踐中獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的考核,又注重學(xué)生協(xié)同作業(yè)的溝通、協(xié)作能力和團(tuán)隊(duì)精神。
2 預(yù)期的成果
《單片機(jī)原理與應(yīng)用》新教學(xué)方法的研究和推廣,能真正把教師的一言堂變?yōu)橐龑?dǎo)學(xué)生積極思考、思想交流的大講堂,使學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)會(huì)分析思考,掌握科學(xué)研究基本方法,在學(xué)習(xí)實(shí)踐中喚醒自己的潛能,激發(fā)自己最大的創(chuàng)造力。學(xué)生自主提出的問(wèn)題更能引起學(xué)生的興趣和解決問(wèn)題的欲望。獲得深刻的體驗(yàn)。
《單片機(jī)原理與應(yīng)用》這門(mén)課是我院自動(dòng)化、測(cè)控、電子信息和通信工程、物理學(xué)的重要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程,每年約有400學(xué)生要學(xué)習(xí)該課程。也可以為相關(guān)工科專(zhuān)業(yè)的學(xué)生開(kāi)設(shè)。
采用與開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)以及大學(xué)生電子競(jìng)賽相結(jié)合的方式,充分利用現(xiàn)代媒體、實(shí)驗(yàn)室和圖書(shū)館資源,不僅為學(xué)生提供了鍛煉動(dòng)手能力環(huán)境,還為不同年級(jí)、不同專(zhuān)業(yè)的學(xué)生提供了交流、探討和相互學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。使我們的課堂得到延伸。培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)調(diào)能力和團(tuán)隊(duì)精神。為學(xué)生的就業(yè)和將來(lái)工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3 實(shí)際效果和存在的問(wèn)題
從目前的教學(xué)效果來(lái)看,比以前取得比較好的教學(xué)效果。由于在講課過(guò)程中,當(dāng)講到具體實(shí)例時(shí),都會(huì)用Proteus給出仿真的電路圖和實(shí)際運(yùn)行的效果圖,這樣學(xué)生可以很直觀的看到單片機(jī)具體的控制過(guò)程,而且讓學(xué)生參與互動(dòng),充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性,學(xué)生通過(guò)在課堂上自己動(dòng)手編寫(xiě)和修改程序來(lái)控制一個(gè)具體的例程,這樣大家可以把學(xué)的知識(shí)馬上進(jìn)行應(yīng)用,可以看到實(shí)際的控制效果,學(xué)生都愿意參與。而且,我們每4人為一個(gè)學(xué)習(xí)小組,有一個(gè)開(kāi)發(fā)板,大家學(xué)完相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)后可以在宿舍自己互相討論,這樣可以把相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)學(xué)得更加的牢靠,而且動(dòng)手能力差的學(xué)生可以通過(guò)其他同學(xué)的指導(dǎo)也可以很快上手。這樣學(xué)完這門(mén)課后整個(gè)班級(jí)沒(méi)有一個(gè)不會(huì)編程的學(xué)生。如果大家有問(wèn)題不清楚的可以通過(guò)電話或者QQ的方式與老師聯(lián)系,可以及時(shí)的解決學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題。學(xué)生學(xué)完后,都不再懼怕編寫(xiě)程序了。
當(dāng)然也存在一些問(wèn)題,如剛開(kāi)始的時(shí)候大家互動(dòng)不是很積極,但是通過(guò)幾次鼓勵(lì)以后大家逐漸的積極參與到互動(dòng)環(huán)節(jié)中來(lái),還有就是我們的開(kāi)發(fā)板是用串口線進(jìn)行下載的,但是現(xiàn)在很多學(xué)生都是用的筆記本電腦,沒(méi)有附帶串行口,調(diào)試起來(lái)不方便,就讓大家通過(guò)Proteus先仿真,通過(guò)后再到有臺(tái)式機(jī)的同學(xué)那調(diào)試具體的程序。后期將通過(guò)修改開(kāi)發(fā)板下載模式或加usb轉(zhuǎn)串口線的方法來(lái)改變這個(gè)問(wèn)題。
4 結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)這次教學(xué)改革,《單片機(jī)原理與應(yīng)用》這門(mén)課從原先的匯編語(yǔ)言教學(xué)模式轉(zhuǎn)變成現(xiàn)在的C51編程教學(xué)模式,并通過(guò)KEIL和Proteus軟件的引入,使學(xué)生在課堂上可以比較直觀的看到單片機(jī)對(duì)具體硬件的控制實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)象,加深對(duì)單片機(jī)的認(rèn)識(shí)和理解。使學(xué)生學(xué)完這門(mén)課后可以自己獨(dú)立的設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單的單片機(jī)控制系統(tǒng),為學(xué)生后期的畢業(yè)設(shè)計(jì)、參加大學(xué)生電子競(jìng)賽等打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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篇8
關(guān)鍵詞:?jiǎn)纹瑱C(jī);課程;教學(xué)改革
《單片機(jī)原理與接口技術(shù)》課程涉及的知識(shí)點(diǎn)多,對(duì)技能要求全面,使得學(xué)習(xí)者備感困難。同時(shí),由于高職學(xué)生的知識(shí)接受能力弱,傳統(tǒng)教學(xué)方式必然造成學(xué)生聽(tīng)不懂,跟不上,進(jìn)而厭學(xué)。面對(duì)以上問(wèn)題,本文試圖就高職特色的《單片機(jī)原理與接口技術(shù)》課程教學(xué)改革作一探索。
《單片機(jī)原理與接口技術(shù)》課程的特點(diǎn)
單片微型計(jì)算機(jī)因其具有集成度高、運(yùn)算速度快、體積小、運(yùn)行可靠、價(jià)格低等特點(diǎn)而在過(guò)程控制、數(shù)據(jù)采集、機(jī)電一體化產(chǎn)品、家用電器、智能化儀表和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中得到大量使用。國(guó)內(nèi)高校、中專(zhuān)、高級(jí)技工學(xué)校都相繼在計(jì)算機(jī)工程、軟件工程、工業(yè)自動(dòng)控制、機(jī)械電子工程、精密儀器、電工電力電子、電子工程等專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)了《單片機(jī)原理與接口技術(shù)》課程。越來(lái)越多的企業(yè)也把掌握單片機(jī)技術(shù)作為招聘技術(shù)人員的標(biāo)準(zhǔn)之一。
高職院校中,由于學(xué)制限制,學(xué)時(shí)少,不少院校和專(zhuān)業(yè)將《單片機(jī)原理與接口技術(shù)》課程也作為對(duì)非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的第二次認(rèn)識(shí)和啟蒙教育,因此該課程顯得更為重要。學(xué)生一般都要進(jìn)行計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)的學(xué)習(xí),完成對(duì)計(jì)算機(jī)的初步認(rèn)識(shí)和基本操作的學(xué)習(xí)。如果學(xué)生缺乏相關(guān)的硬件訓(xùn)練,將對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用的理解和學(xué)習(xí)造成障礙?!秵纹瑱C(jī)原理與接口技術(shù)》課程集成了計(jì)算機(jī)組成原理、微機(jī)原理、匯編語(yǔ)言等課程的相關(guān)內(nèi)容,并且包含單片機(jī)技術(shù)本身的知識(shí)體系。單片機(jī)“麻雀雖小,五臟俱全”。為了弄清單片機(jī)的一個(gè)概念,往往要牽扯到更多的新概念。因此在學(xué)習(xí)單片機(jī)原理與接口技術(shù)的過(guò)程中,很多學(xué)生感到困惑和吃力。
根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)和課程特點(diǎn),教學(xué)中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題
《單片機(jī)原理與接口技術(shù)》教學(xué)中必須強(qiáng)化基礎(chǔ)、注重應(yīng)用,進(jìn)行模塊化教學(xué)。同時(shí)要把握好教學(xué)與培訓(xùn)、理論與實(shí)踐兩個(gè)方面的關(guān)系。教學(xué)與培訓(xùn)是有區(qū)分的:教學(xué)是強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)的能力;培訓(xùn)則是對(duì)有一定基礎(chǔ)的學(xué)生進(jìn)行短期強(qiáng)化訓(xùn)練,盡快上手,進(jìn)入角色。教學(xué)必須由易到難,符合認(rèn)知規(guī)律。教學(xué)內(nèi)容既要有一定的先進(jìn)性又必須相對(duì)穩(wěn)定。單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)相對(duì)穩(wěn)定,而接口芯片的發(fā)展則可以用日新月異來(lái)形容。單片機(jī)作為一門(mén)技術(shù),《單片機(jī)原理與接口技術(shù)》課程必然是以實(shí)驗(yàn)為主的課程。
教學(xué)中應(yīng)先給學(xué)生一個(gè)總體的知識(shí)框架和學(xué)習(xí)脈絡(luò),讓學(xué)生在任何時(shí)候?qū)局R(shí)的把握都是清晰和完整的。學(xué)習(xí)單片機(jī)是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程,往往學(xué)習(xí)一遍難以完全掌握,而且這門(mén)技術(shù)也在不斷發(fā)展,因此要培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。教學(xué)中要講清、講透單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)。根據(jù)教學(xué)要求和學(xué)生實(shí)際,對(duì)接口技術(shù)及接口芯片的講解和使用可簡(jiǎn)可繁、可多可少。有條件的情況下,相關(guān)專(zhuān)業(yè)應(yīng)開(kāi)設(shè)專(zhuān)門(mén)的《單片機(jī)原理與接口技術(shù)》實(shí)踐技能培訓(xùn)課程。一般專(zhuān)業(yè)也要充實(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué),開(kāi)足基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),作為理論教學(xué)的有力補(bǔ)充,以加深學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和基本技能的訓(xùn)練。
探索有高職特色的《單片機(jī)原理與接口技術(shù)》課程教學(xué)方法
“教、學(xué)、做合一”教學(xué)法在單片機(jī)課教學(xué)中,要充分發(fā)揮教與學(xué)的積極性,努力走“實(shí)踐―理論―再實(shí)踐”之路。強(qiáng)調(diào)在做中教,在做中學(xué)。通過(guò)理論教學(xué)以及實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)的有機(jī)配合完成教學(xué)目標(biāo)。
3P教學(xué)法3P的概念是指原理(Principle)、實(shí)踐(Practice)和產(chǎn)品(Product)的三者合一,是“教、學(xué)、做合一”的具體應(yīng)用,將理論學(xué)習(xí)、實(shí)踐應(yīng)用、產(chǎn)品制作有機(jī)地結(jié)合為一體,以理論教學(xué)為基礎(chǔ),以實(shí)踐訓(xùn)練為重點(diǎn),以掌握知識(shí)和技能、制作產(chǎn)品為教學(xué)目標(biāo),較好地體現(xiàn)“學(xué)用一致,知能并舉”的教育思想。在單片機(jī)教學(xué)中,這種教學(xué)法是非常值得提倡,并取得顯著成效的一種方法。
案例教學(xué)法教師可在上課前讓學(xué)生預(yù)習(xí)教師準(zhǔn)備的實(shí)例材料,形成一定的看法,做好實(shí)例討論的課前準(zhǔn)備;在課堂中,針對(duì)實(shí)例出現(xiàn)的問(wèn)題,教師組織全班討論,由學(xué)生找出解決的方法,做出辨析;最后教師作簡(jiǎn)短的點(diǎn)評(píng)或補(bǔ)充性、提高性的總結(jié)。
上好每一堂課,注重教學(xué)設(shè)計(jì)
要提倡學(xué)生參與教學(xué)。這就要求教師在備課時(shí)不僅準(zhǔn)備專(zhuān)業(yè)技術(shù)內(nèi)容,更要研究教法,即如何利用“項(xiàng)目”、“實(shí)例”、“問(wèn)題”等手段來(lái)激發(fā)學(xué)生的興趣,提高學(xué)生參與程度,這也是課程設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。教學(xué)設(shè)計(jì)有以下幾種方法:(1)根據(jù)課程教學(xué)內(nèi)容劃分教學(xué)單元,按照一體化原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。(2)確定每個(gè)單元課程目標(biāo),包括知識(shí)目標(biāo)和能力目標(biāo)。(3)選定每個(gè)單元課程單項(xiàng)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,以實(shí)例貫徹單元教學(xué)之中。(4)確定演示、實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)等內(nèi)容。(5)引入案例,問(wèn)題驅(qū)動(dòng),操作演示,展開(kāi)知識(shí),討論問(wèn)題,總結(jié)提高。(6)板書(shū)演示,示范操作。(7)自查課程目標(biāo)、層次、進(jìn)度、信息量等。
參考文獻(xiàn):
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篇9
關(guān)鍵詞:?jiǎn)纹瑱C(jī);民族大學(xué)生;教學(xué)
作者簡(jiǎn)介:閆學(xué)勤(1978-),女,新疆吉木薩爾人,新疆大學(xué)電氣工程學(xué)院,講師;帕孜來(lái)·馬合木提(1962-),女,維吾爾族,新疆吐魯番人,新疆大學(xué)電氣工程學(xué)院,副教授。(新疆 烏魯木齊 830047)
基金項(xiàng)目:本文系新疆大學(xué)精品課程“單片機(jī)原理及應(yīng)用”、新疆大學(xué)2013年度“大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃”重點(diǎn)項(xiàng)目的研究成果。
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2013)30-0119-02
隨著電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展,單片機(jī)以其優(yōu)異的性能和低廉的價(jià)格被廣泛應(yīng)用于社會(huì)生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域。由于單片機(jī)作為微控制器(MCU)的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛,社會(huì)對(duì)單片機(jī)開(kāi)發(fā)應(yīng)用人才的需求也不斷提高,因此許多高校電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)都開(kāi)設(shè)了單片機(jī)原理及應(yīng)用課程。[1]但由于這門(mén)課程實(shí)踐性較強(qiáng),課程內(nèi)容抽象,學(xué)生普遍存在理解和學(xué)習(xí)問(wèn)題。因此,如何切實(shí)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,使學(xué)生能夠真正掌握并利用單片機(jī)解決實(shí)際問(wèn)題一直是教研教改的重點(diǎn)內(nèi)容。新疆大學(xué)電氣工程學(xué)院作為自治區(qū)電氣工程、控制工程、熱能工程等領(lǐng)域?qū)哟巫罡叩娜瞬排囵B(yǎng)基地,為了減輕少數(shù)民族畢業(yè)生就業(yè)困難和壓力,針對(duì)少數(shù)民族學(xué)生的特點(diǎn),改革教學(xué)方法和手段,加強(qiáng)民族學(xué)生單片機(jī)實(shí)踐和綜合能力的提升。這不僅關(guān)系到課程的教學(xué)任務(wù)是否能夠順利完成和實(shí)施,更關(guān)系到少數(shù)民族學(xué)生在該技術(shù)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)和發(fā)展。
一、民族大學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題
經(jīng)過(guò)近幾年的教學(xué)實(shí)踐,教學(xué)過(guò)程中民族學(xué)生普遍存在學(xué)習(xí)積極性不高、學(xué)習(xí)效率低的情況。這主要有以下幾方面的原因:
1.少數(shù)民族大學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)薄弱
新疆少數(shù)民族同學(xué)大都來(lái)自南疆,中小學(xué)基礎(chǔ)教育薄弱,漢語(yǔ)水平普遍不高,他們進(jìn)入大學(xué)以后由于是漢語(yǔ)授課,學(xué)習(xí)很吃力,理解不夠,學(xué)習(xí)效果不理想。
2.少數(shù)民族大學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不足
許多厭學(xué)的學(xué)生都是因?yàn)閷?duì)所學(xué)的專(zhuān)業(yè)不感興趣。因此,提高少數(shù)民族學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是改善這一狀況的前提。這就需要任課老師多解釋?zhuān)喙膭?lì),給學(xué)生自信心,讓民族大學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)感興趣,真正成為學(xué)習(xí)的主角。
3.民族大學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣和動(dòng)手能力不強(qiáng)
現(xiàn)在許多大學(xué)生普遍存在上課不注意聽(tīng)講、不做筆記、課下很少看書(shū)、不認(rèn)真做作業(yè)的現(xiàn)象,沒(méi)有養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。如果民族同學(xué)也這樣,那么教學(xué)效果必定不好。而且,新疆少數(shù)民族地區(qū)教育基礎(chǔ)條件艱苦,教育資源有限,少數(shù)民族學(xué)生很少參與課程實(shí)踐,因此普遍動(dòng)手實(shí)踐的能力較弱。[2]另外,由于少數(shù)民族同學(xué)普遍存在語(yǔ)言和文化基礎(chǔ)的雙重學(xué)習(xí)障礙,往往除了按規(guī)定計(jì)劃安排學(xué)習(xí)外,自己很少主動(dòng)參考和閱讀課外讀物,專(zhuān)業(yè)知識(shí)較窄。
二、“單片機(jī)原理及應(yīng)用”教學(xué)方法的思考
由于民族班學(xué)生與漢族班學(xué)生的基礎(chǔ)條件有很大差別,因此不能簡(jiǎn)單地從教學(xué)大綱上加以區(qū)別,而應(yīng)從教學(xué)方式、方法上進(jìn)行改革,更有針對(duì)性。新疆大學(xué)電氣工程學(xué)院自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)對(duì)人才培養(yǎng)規(guī)格有不同定位:漢族班是以工程研究應(yīng)用型為主,而民族班要突出應(yīng)用技術(shù)的特點(diǎn)。所以作為實(shí)踐類(lèi)課程,如何教好“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程一直在不斷研討中,而且該課程也獲得了“新疆大學(xué)精品課程”的支持。
“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程的主要內(nèi)容是以MCS-51單片機(jī)為主線,從實(shí)用角度出發(fā),介紹了MCS-51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng),并從應(yīng)用的角度介紹了匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)與各種硬件接口、各種常用的數(shù)據(jù)運(yùn)算和處理程序、接口驅(qū)動(dòng)程序以及MCS-51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。[3]在課程教學(xué)中為了突出培養(yǎng)目標(biāo)“應(yīng)用技術(shù)”特點(diǎn),使民族班學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)效果得到顯著提高,結(jié)合民族班學(xué)生情況,對(duì)教學(xué)方式方法從以下幾方面進(jìn)行了改進(jìn):
1.注意授課語(yǔ)言表達(dá)方式
由于大多數(shù)民族班學(xué)生的漢語(yǔ)水平不高,因此在授課時(shí)教師應(yīng)將授課內(nèi)容通過(guò)淺顯易懂的表述方式來(lái)表達(dá),要有耐心,并且注意講話語(yǔ)速,通過(guò)生活中的常見(jiàn)實(shí)例,運(yùn)用類(lèi)比和推理等方法使學(xué)生理解課程內(nèi)容,掌握課程重點(diǎn)。
2.采用“引-激-拓”教學(xué)模式,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
以往傳統(tǒng)“填鴨式”的教學(xué)方法不適合當(dāng)前民族班學(xué)生。學(xué)生是課堂教學(xué)的主體,在教學(xué)中應(yīng)該不斷鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與、勤于動(dòng)腦,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。因此,將“引-激-拓”課堂教學(xué)模式引入到民族班教學(xué)中,通過(guò)引入學(xué)生感興趣的事例,調(diào)動(dòng)學(xué)生的注意力,從而激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,加強(qiáng)知識(shí)點(diǎn)的拓展,增強(qiáng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
3.運(yùn)用多媒體教學(xué)手段,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)抽象概念的理解
制作圖文并茂、聲像俱佳的多媒體課件,利用多媒體的教學(xué)特點(diǎn),將課程中抽象的理論知識(shí)和實(shí)際操作步驟通過(guò)動(dòng)畫(huà)和圖片等靈活的互動(dòng)手段向?qū)W生演示,使教學(xué)更直觀、更生動(dòng),從而達(dá)到提高課堂教學(xué)效率的目的。
4.督促學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣
養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣是成功的要素。民族班大學(xué)生必須要做好課堂筆記,課后認(rèn)真復(fù)習(xí),并將系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案思路和方法以及學(xué)習(xí)心得、問(wèn)題等做好記錄,定期進(jìn)行檢查。同時(shí)學(xué)會(huì)運(yùn)用課外參考資料,拓展知識(shí)面。在每次上課時(shí),多采用提問(wèn)方式進(jìn)行教學(xué)引導(dǎo)和啟發(fā)。這種方式有利于師生間的互動(dòng),檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,督促學(xué)生集中注意力,對(duì)學(xué)習(xí)效果起到促進(jìn)作用。[4,5]
5.促進(jìn)師生間互動(dòng),提高學(xué)習(xí)效果
在教學(xué)中鼓勵(lì)學(xué)生說(shuō)出自己對(duì)課程內(nèi)容的理解,這樣可以加深學(xué)生理解授課內(nèi)容的含義,而且也提高了漢語(yǔ)水平。每周定期輔導(dǎo),檢查學(xué)生的課堂筆記和學(xué)習(xí)心得,掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài),并針對(duì)問(wèn)題進(jìn)行答疑解惑。由于該課程理論知識(shí)過(guò)于枯燥,為了加強(qiáng)學(xué)習(xí)效果,在某些實(shí)際應(yīng)用章節(jié)內(nèi)容利用學(xué)生的興趣、勇于競(jìng)爭(zhēng)和挑戰(zhàn)的心理,將學(xué)生組成團(tuán)隊(duì),作業(yè)提前分配到課下,讓同學(xué)們有充分的準(zhǔn)備時(shí)間,課上安排15分鐘讓同學(xué)們進(jìn)行表述,啟發(fā)設(shè)計(jì)思路,有意識(shí)地互相對(duì)比學(xué)習(xí),既激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提供了展示自我的機(jī)會(huì),培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)作風(fēng),又加強(qiáng)了師生互動(dòng)、學(xué)生間互動(dòng),活躍了課堂氣氛,達(dá)到良好的教學(xué)效果。
6.加強(qiáng)動(dòng)手實(shí)踐能力的培養(yǎng)
單片機(jī)原理及應(yīng)用是一門(mén)實(shí)戰(zhàn)性很強(qiáng)的學(xué)科,只有多動(dòng)手才能掌握它的精髓。因此大力鼓勵(lì)和引導(dǎo)民族班學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,利用Proteus仿真軟件增強(qiáng)教學(xué)實(shí)踐性,使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)有了總體認(rèn)識(shí)。在此基礎(chǔ)上結(jié)合硬件實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),支持學(xué)生設(shè)計(jì)和制作電路板,焊接元器件,讓學(xué)生獨(dú)立完成所安排的任務(wù),培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題和創(chuàng)新的能力,使他們從軟件到硬件使用有一個(gè)質(zhì)的飛躍。
7.把科研成果引入教學(xué),鼓勵(lì)學(xué)生參與大學(xué)生創(chuàng)新活動(dòng)
新疆大學(xué)一直大力鼓勵(lì)學(xué)生參與大學(xué)生的科研實(shí)訓(xùn)和創(chuàng)新活動(dòng)。為了加強(qiáng)學(xué)習(xí)效果,提高民族學(xué)生的綜合素質(zhì),教師們將科研成果引入教學(xué),支持民族學(xué)生將自己的想法變成現(xiàn)實(shí),鼓勵(lì)民族班學(xué)生協(xié)助教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和科研研究,不僅能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性,還能在實(shí)踐中鍛煉他們的動(dòng)手能力。[6,7]
三、教學(xué)改革效果
1.課堂和實(shí)驗(yàn)課教學(xué)效果
通過(guò)教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)踐的改革,民族大學(xué)生普遍對(duì)學(xué)習(xí)充滿(mǎn)了興趣,在課堂上能夠跟著老師的教學(xué)節(jié)奏上課,并且主動(dòng)積極地思考和回答問(wèn)題,課下能主動(dòng)查閱資料提出問(wèn)題,勤于動(dòng)腦。在實(shí)驗(yàn)課上,大多數(shù)同學(xué)能夠獨(dú)立完成基本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,還有些同學(xué)則更深入,與老師探討優(yōu)化改進(jìn)思路,完成綜合設(shè)計(jì)內(nèi)容。
2.大作業(yè)反饋教學(xué)效果
從最近幾屆不同專(zhuān)業(yè)班級(jí)上交的大作業(yè)來(lái)看,民族學(xué)生結(jié)合自己的專(zhuān)業(yè)以及感興趣的內(nèi)容在選題上發(fā)揮主觀能動(dòng)性,選題應(yīng)用面比較寬,如教室節(jié)能照明、智能家居、智能功率表、小車(chē)調(diào)速系統(tǒng)等,涉及到過(guò)程控制和運(yùn)動(dòng)控制的內(nèi)容。在完成大作業(yè)的過(guò)程中,民族同學(xué)通過(guò)自己獨(dú)立查閱資料文獻(xiàn)并努力思考,初步掌握了單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制作方法。這不僅鞏固了課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)效果,同時(shí)還對(duì)提高他們的動(dòng)手實(shí)踐能力打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
四、結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)分析民族班學(xué)生在學(xué)習(xí)“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程時(shí)遇到的困難,結(jié)合理論和實(shí)踐,在教學(xué)方式和方法上提出了自己的思考,實(shí)施后學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和教學(xué)成效有明顯的改善,為培養(yǎng)民族生實(shí)踐動(dòng)手能力提供了有力的幫助。老師一定要愛(ài)學(xué)生,要有耐心,鼓勵(lì)他們,培養(yǎng)民族大學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力,使他們成為社會(huì)需要的人才。
參考文獻(xiàn):
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篇10
【關(guān)鍵詞】單片機(jī)原理與應(yīng)用課程
教學(xué)改革 實(shí)踐
【中圖分類(lèi)號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
【文章編號(hào)】0450-9889(2012)02C-
0118-02
單片機(jī)原理與應(yīng)用課程是高職電氣類(lèi)專(zhuān)業(yè)一門(mén)十分重要的核心課程。但是,由于該課程內(nèi)容抽象,相關(guān)課程繁多,學(xué)生普遍反映難以學(xué)習(xí)和掌握。筆者結(jié)合自己多年教改的體會(huì),分析了單片機(jī)課程教學(xué)目前存在的一些問(wèn)題,并提出了改革其理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的一些措施。
一、目前高職單片機(jī)教學(xué)存在的問(wèn)題及原因
(一)教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)安排與高職單片機(jī)課程的教學(xué)目標(biāo)不一致
1.理論教學(xué)內(nèi)容方面。傳統(tǒng)的單片機(jī)教材一般分為理論與實(shí)驗(yàn)兩部分。理論教材的內(nèi)容一般是以單片機(jī)的結(jié)構(gòu)為主線,先是論述單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu),接著是單片機(jī)的指令系統(tǒng)和匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),然后是單片機(jī)的內(nèi)部資源及編程、單片機(jī)的各種接口及應(yīng)用,最后是各種元器件的應(yīng)用。這樣的教材詳細(xì)講解了單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和功能,為學(xué)生全面掌握單片機(jī)的理論知識(shí)提供了便利。但是,對(duì)于高職院校的學(xué)生來(lái)說(shuō),這樣的教材不是很適宜。因?yàn)?,第一,高職院校的學(xué)生基礎(chǔ)較差,學(xué)習(xí)能力不強(qiáng),對(duì)于抽象的理論知識(shí)難以理解,也不很感興趣;第二,傳統(tǒng)教材的內(nèi)容陳舊,理論性強(qiáng),實(shí)用性差,未能突出高職院校培養(yǎng)應(yīng)用型、技能型人才的特點(diǎn);第三,傳統(tǒng)教材的內(nèi)容與實(shí)際應(yīng)用相脫節(jié),缺少單片機(jī)開(kāi)發(fā)應(yīng)用的最新成果。
2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容方面。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教材一般是根據(jù)實(shí)驗(yàn)室所配備的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱來(lái)編寫(xiě)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)或一些簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。做實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生只需按給定的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行簡(jiǎn)單的硬件連接、程序錄入和編譯下載;無(wú)須了解整個(gè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)、調(diào)試及工作的過(guò)程。這樣的實(shí)驗(yàn)教材與理論教材的關(guān)聯(lián)是很少的,各自獨(dú)立成書(shū),理論課與實(shí)驗(yàn)課各自為政,相互脫節(jié),其結(jié)果必然是使理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)難以相輔相成、相互促進(jìn)。
3.教學(xué)內(nèi)容的安排上,理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相分離。單片機(jī)課程傳統(tǒng)的教學(xué)模式一般是:理論教學(xué)在教室講解,實(shí)驗(yàn)教學(xué)在實(shí)驗(yàn)室操作,二者實(shí)施的時(shí)間、空間完全各自獨(dú)立,其中又以教室的理論教學(xué)為主。這種教學(xué)安排將理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)相分離,既無(wú)法充分發(fā)揮理論對(duì)實(shí)踐的指導(dǎo)作用,也無(wú)法及時(shí)地通過(guò)實(shí)踐來(lái)加深對(duì)理論的理解。
(二)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的方式單一、效率和效果差,無(wú)法達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力的目的
傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大多采用實(shí)驗(yàn)箱實(shí)驗(yàn)的方式,在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行,它往往會(huì)受到諸如硬件資源、實(shí)驗(yàn)時(shí)間和實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的限制。學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí),一般是在實(shí)驗(yàn)教材的指導(dǎo)下,按已給出的程序(有的甚至是已調(diào)試編譯好的可執(zhí)行代碼)和已給定的實(shí)驗(yàn)連接簡(jiǎn)圖進(jìn)行,學(xué)生無(wú)須了解整個(gè)系統(tǒng)的電氣原理。因而即便學(xué)生已按要求正確無(wú)誤地完成了整個(gè)實(shí)驗(yàn),得到了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,但他們對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的工作還是一知半解,沒(méi)有一個(gè)整體的概念,最終還是不會(huì)設(shè)計(jì)電路,有的甚至連基本的電路圖都看不懂。這種實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方式單一,實(shí)驗(yàn)的效率和效果都很差,根本達(dá)不到培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力的目的。
(三)教學(xué)的方式、方法及手段有待提高
單片機(jī)技術(shù)是現(xiàn)代電子工程領(lǐng)域一門(mén)迅速發(fā)展的技術(shù),不僅其芯片型號(hào)及功能日新月異,而且開(kāi)發(fā)其應(yīng)用系統(tǒng)的技術(shù)手段和方式方法也層出不窮,各種各樣的仿真軟件大量涌現(xiàn),單純依靠板書(shū)教學(xué)(或“板書(shū)式”的多媒體教學(xué))以及實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的有限實(shí)驗(yàn),已越來(lái)越跟不上技術(shù)的發(fā)展,越來(lái)越適應(yīng)不了高職院校培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力的需要。
二、理論與實(shí)踐方面的改革
(一)理論教學(xué)的改革
1.重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容以適應(yīng)單片機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展。結(jié)合職業(yè)院校單片機(jī)教學(xué)的目標(biāo)及學(xué)生學(xué)習(xí)的特點(diǎn),我們根據(jù)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)際開(kāi)發(fā)過(guò)程,基于項(xiàng)目導(dǎo)向的原則,對(duì)單片機(jī)課程的教材進(jìn)行了重構(gòu),開(kāi)發(fā)出新的單片機(jī)教材。新教材擯棄原來(lái)的章節(jié)概念,打破了原有的知識(shí)體系,不再以單片機(jī)的結(jié)構(gòu)為主線,而是依據(jù)任務(wù)驅(qū)動(dòng)、項(xiàng)目導(dǎo)向的教學(xué)思路,以項(xiàng)目實(shí)踐為單位來(lái)組織教學(xué)內(nèi)容,將單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)過(guò)程與單片機(jī)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)有機(jī)地結(jié)合在一起,使學(xué)生在學(xué)習(xí)各個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)(即項(xiàng)目實(shí)踐)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)的過(guò)程中,認(rèn)識(shí)單片機(jī),掌握單片機(jī),應(yīng)用單片機(jī)。對(duì)各個(gè)項(xiàng)目的編寫(xiě),一般是先提出項(xiàng)目要求,然后給出能仿真實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)電路原理圖及程序,接著再陳述本項(xiàng)目所涉及的理論知識(shí)及本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)思想、工作原理和過(guò)程,最后是相關(guān)的理論拓展及相應(yīng)的技能拓展項(xiàng)目,以便學(xué)有余力的學(xué)生進(jìn)行更深入的學(xué)習(xí),使之擁有廣闊的自主學(xué)習(xí)和自主創(chuàng)新的空間。所有的項(xiàng)目安排我們都遵照由淺入深的原則,通過(guò)漸進(jìn)的學(xué)習(xí)逐步提高學(xué)生的知識(shí)和技能。教學(xué)改革的基本思想是強(qiáng)調(diào)“做中學(xué)”,每一個(gè)項(xiàng)目均能通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)來(lái)展示系統(tǒng)運(yùn)行的結(jié)果,既直觀生動(dòng)又費(fèi)時(shí)不多,大大加強(qiáng)了理論與實(shí)踐的聯(lián)系。
2.引入C51語(yǔ)言的教學(xué),降低單片機(jī)指令的學(xué)習(xí)要求及難度。傳統(tǒng)單片機(jī)的教學(xué)及其應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā),一般都是以匯編語(yǔ)言作為開(kāi)發(fā)工具,因?yàn)閰R編語(yǔ)言具有代碼緊湊、執(zhí)行時(shí)間短、控制及時(shí)等優(yōu)點(diǎn)。但是隨著單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展,其編程繁瑣、可讀性差、可移植性弱等缺點(diǎn)越來(lái)越難以接受;相反,C語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)上、可讀性和可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)。因此,目前單片機(jī)C語(yǔ)言已非常流行,絕大部分的應(yīng)用系統(tǒng)均可直接用C51來(lái)編寫(xiě),而且在企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用中已很少有人使用匯編語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)程序。有鑒于此,我們將C51語(yǔ)言引入單片機(jī)的教學(xué),這樣就可以將匯編語(yǔ)言及單片機(jī)的匯編指令等傳統(tǒng)中極為重要的教學(xué)內(nèi)容作為稍有了解即可的知識(shí),使學(xué)生無(wú)須花費(fèi)大量的時(shí)間和精力去學(xué)習(xí)匯編語(yǔ)言及有關(guān)指令,從而大大降低單片機(jī)理論教學(xué)的難度。
3.引入Keil及Proteus的教學(xué),充分發(fā)揮單片機(jī)仿真軟件在理論教學(xué)上的輔助作用。Keil編譯軟件可以對(duì)匯編語(yǔ)言、C語(yǔ)言進(jìn)行編譯與調(diào)試,Proteus仿真軟件可以對(duì)數(shù)字電路、模擬電路、單片機(jī)及其電路進(jìn)行仿真。將Keil編譯軟件與Proteus仿真軟件相結(jié)合,可以在計(jì)算機(jī)上調(diào)試和仿真單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行情況及結(jié)果。過(guò)去,我們通常都只是將這兩個(gè)軟件應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué),而忽視了它們?cè)诶碚摻虒W(xué)上強(qiáng)大的輔助作用。實(shí)際上,在理論教學(xué)時(shí),通過(guò)Proteus仿真,我們可以直觀地觀察到教學(xué)案例的實(shí)際運(yùn)行效果, 這樣對(duì)理論教學(xué)有很大的輔助作用,這主要體現(xiàn)在:(1)能夠直觀形象地顯示案例的運(yùn)行結(jié)果,加深學(xué)生的印象和感性的認(rèn)識(shí),并提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性;(2)可檢驗(yàn)案例設(shè)計(jì)的正確性;(3)直觀地見(jiàn)證程序的執(zhí)行過(guò)程及結(jié)果,方便理解案例程序;(4)學(xué)生課后可隨時(shí)對(duì)課本的所有案例進(jìn)行仿真驗(yàn)證和學(xué)習(xí),以幫助學(xué)生理解課本的相關(guān)知識(shí),使仿真實(shí)驗(yàn)成為可指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的、可靠的“老師”;(5)通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以從嚴(yán)重依賴(lài)于實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)的狀況中徹底解脫,只要有電腦,在宿舍就可以進(jìn)行單片機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)。
(二)實(shí)踐教學(xué)改革
1.實(shí)踐內(nèi)容層次化,實(shí)驗(yàn)形式多樣化。將單片機(jī)的實(shí)驗(yàn),按內(nèi)容深淺的不同劃分為三個(gè)層次,即驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)、綜合型實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn);按實(shí)驗(yàn)形式的不同劃分為四種,即仿真實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)箱實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)板實(shí)驗(yàn)、實(shí)際工程應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)不管是什么層次的實(shí)驗(yàn)均要求先進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),而且對(duì)于仿真實(shí)驗(yàn)除了剛開(kāi)始學(xué)習(xí)Keil和Proteus軟件時(shí),在實(shí)驗(yàn)課堂上統(tǒng)一完成外,其他的仿真實(shí)驗(yàn)均要求學(xué)生利用課外時(shí)間在實(shí)驗(yàn)室外獨(dú)立完成。
驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)一般只進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),其內(nèi)容均選自理論教學(xué)的案例(目的是加強(qiáng)理論與實(shí)驗(yàn)的關(guān)系),均作為課外作業(yè)的形式布置給學(xué)生完成。當(dāng)然,上課時(shí)老師可以將仿真結(jié)果演示給學(xué)生看,學(xué)生在課外只需按照案例給出的程序和電路圖即可進(jìn)行相應(yīng)的仿真實(shí)驗(yàn)。做這種實(shí)驗(yàn)的效率很高,不用占用上課時(shí)間,而且其仿真效果也很好。通過(guò)這些實(shí)驗(yàn),一方面可加深學(xué)生對(duì)理論教學(xué)內(nèi)容的理解,另一方面可讓學(xué)生逐步熟悉Keil軟件和Proteus軟件的使用。
綜合型實(shí)驗(yàn)是對(duì)單片機(jī)某一項(xiàng)目?jī)?nèi)容進(jìn)行較深入的實(shí)驗(yàn)研究,其內(nèi)容可以是理論教學(xué)中所講到的某一較大的案例,也可以是實(shí)驗(yàn)箱或?qū)嶒?yàn)板所配送的某一專(zhuān)題的實(shí)驗(yàn)案例;我們可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的難易來(lái)確定是否給出電路和程序,是否只要求做仿真實(shí)驗(yàn)或是還要做實(shí)驗(yàn)箱、實(shí)驗(yàn)板實(shí)驗(yàn)等。通過(guò)這種實(shí)驗(yàn)一方面可進(jìn)一步提高學(xué)生進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)的技能,另一方面也讓學(xué)生逐步熟悉實(shí)驗(yàn)箱或?qū)嶒?yàn)板等單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)工具,為學(xué)生進(jìn)行下一步的實(shí)際工程應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
課程設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)是在單片機(jī)課程學(xué)習(xí)完成后,針對(duì)單片機(jī)在實(shí)際生產(chǎn)、生活中的具體應(yīng)用而開(kāi)發(fā)的一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng),如數(shù)字多用儀表的設(shè)計(jì)、紅外遙控系統(tǒng)設(shè)計(jì)、簡(jiǎn)易電子琴設(shè)計(jì)、帶農(nóng)歷的萬(wàn)年歷設(shè)計(jì),等等。對(duì)于課程設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),學(xué)生不再單獨(dú)進(jìn)行,而是按小組進(jìn)行,而且要求同學(xué)們按照單片機(jī)實(shí)際工程應(yīng)用的開(kāi)發(fā)程序完成整個(gè)過(guò)程,這包括軟硬件的設(shè)計(jì)、仿真實(shí)驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)、電路板的設(shè)計(jì)與制作、元器件的購(gòu)買(mǎi)與安裝、程序的下載與運(yùn)行等。通過(guò)這種實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程,為今后的實(shí)際工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。為了保證實(shí)驗(yàn)的成功率,增強(qiáng)學(xué)生的信心,開(kāi)始可以先選擇一個(gè)極其簡(jiǎn)單的驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行,以便讓學(xué)生熟悉整個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程,然后再真正從事復(fù)雜的課程設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。
2.通過(guò)引入仿真實(shí)驗(yàn),大大提高實(shí)驗(yàn)的效率和效果,從而可增加實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和難度。如前所述,我們?cè)诶碚摻虒W(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中均已引入Proteus仿真軟件與Keil編譯軟件,通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn),可以將很多實(shí)驗(yàn)(尤其是驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn))作為作業(yè)的形式布置給學(xué)生,要求他們?cè)谡n外仿真實(shí)現(xiàn)。對(duì)于需要用實(shí)驗(yàn)箱或?qū)嶒?yàn)板進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),我們也要求學(xué)生先在仿真軟件中實(shí)現(xiàn),然后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)箱(或?qū)嶒?yàn)板)的實(shí)驗(yàn),觀察硬件運(yùn)行的結(jié)果與軟件仿真的結(jié)的差別。這樣做的目的是將整個(gè)實(shí)驗(yàn)一分為二,仿真部分學(xué)生利用課外時(shí)間在自己的電腦上完成,實(shí)際硬件實(shí)驗(yàn)的部分在實(shí)驗(yàn)室完成,從而大大提高實(shí)驗(yàn)的效率和效果,為增加實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和難度提供可能。
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熱門(mén)標(biāo)簽
單片機(jī)溫度控制系統(tǒng) 單片機(jī) 單片機(jī)應(yīng)用 單片機(jī)系統(tǒng) 單片 單片開(kāi)關(guān)電源 單片開(kāi)關(guān) 心理培訓(xùn) 人文科學(xué)概論
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