单片机课程论文范例6篇

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单片机课程论文

单片机课程论文范文1

一直以来,单片机的教学方法是多数学校及教师研究的重点,该系的单片机是以51系列单片机为基础,全面介绍了计算机的发展过程、单片机的组成及硬件结构、单片机的指令系统、汇编语言的设计及单片机的系统扩展及应用等内容,单片机的教学内容枯燥,要想使学生全面掌握单片机的知识并将其应用到实践当中,就必须理论教学与实践教学相结合,用生活中的实例来激发学生的学习兴趣、学习潜力,提高学生的学习效果。多年来,该系的单片机教学一直遵循高职教育教学规律,以学生的培养能力为核心,对“单片机原理与控制技术”课程进行了改造,为提高学生的职业能力找到了一条切实可行的途径。本课程在体系上将理论知识与实践动手能力有机结合,注重贯彻理论为实践服务的思想,为充分体现技能训练为专业培养目标服务的原则,形成了与职业能力培养相适应的“教、学、做”一体化教学模式,对学生实行了以能力考核为核心,增强了对学生职业能力的培养,提升了“双师”教学团队的业务能力,提高了教学质量。教学过程中主要进行了以下研究:①对单片机课程进行优化整合,遵循高职专业“理论够用”为度的原则,建立科学、实用的理论教学体系和实践教学体系,在教学大纲中体现培养学生能力的重要性,注重学生的实践能力的培养。②教学活动中采用以学生为主体,引用生活实例充分调动学生的学习积极性,采用有利于提高学生能力的教学方法,进而提高学生的学习兴趣。③围绕培养学生能力这个中心,培养创新人才,进行教学方法和考试方法的改革。

2教学研究的改革与创新

2.1教学内容的改革

高职教育是一种以职业能力形成为中心的教育,实践教学的地位已经得到了大幅度的提高,理论教育为实践教学服务的思想在单片机课程中已经得到了贯彻。笔者在对电气自动化专业和数控专业人才职业能力需求进行调研的基础上,结合专家组的建议,根据学校的办学定位、专业人才培养目标来制订教学大纲,教学内容的选取对应于学生的能力基础状况,遵照高职教育“理论够用”为度的原则,紧密结合当地企业对单片机的应用需求和现实生活中单片机的应用实例,将单片机的理论知识与实践动手能力有机结合,在教学过程中,通过一些基础性的实验和综合性的实训来加强学生的专业实践能力,有利于学生持续发展。

2.2教学方法的改革

单片机原理与控制技术是一门实战性很强的学科,在课程教学中注重理论与实践的结合。采用了多种教学方法,达到了“精理论、重实践、会设计”的人才培养效果。2.2.1充分利用多媒体教学资源和计算机网络资源。在课堂教学中,采用多媒体课件,将本次课程所需达到的教学目标和实现此教学目标所需要的理论知识及实际操作步骤向学生演示,同时将重点的知识利用板书加以强调,使教学内容更直观、更生动,从而达到提高课堂教学效率的目的。在课外建立专用邮箱、QQ群进行交流。通过这些平台,学生获得大量的学习资料。另外,学生与老师之间、学生与学生之间的交流更容易,更容易拓展学生的知识面,解决疑难问题的机会增多。2.2.2项目任务驱动教学法。教学过程中,根据单片机在各行各业的实际应用,设置了一系列包含能力要素的项目任务,如模拟霓虹灯的设计、汽车转向灯的设计、点阵显示电子广告牌等。在教学中,通过完成任务的需求来学习基本知识和技能。比如:利用单片机设计一个模拟霓虹灯的控制系统,要求用8个LED灯模拟城市夜空中霓虹灯的闪烁效果。这一任务要用P1口输入/输出和调用延时程序等知识,学生希望自己完成这个任务获得成就感,所以就产生一种想学的欲望。这时,学生在学习相关知识的时候就会更主动,更积极、更认真。完成这个任务后,老师对此任务再做修改,然后让学生相互讨论、自主完成。最后提出扩展性任务让学生课外训练。采用这种教学方法,不知不觉的就激发了学生的学习兴趣和学习的主动性,促进了枯燥的理论知识的学习,增强了课堂学习的效果。2.2.3“引-激-拓”课堂教学模式。“引-激-拓”课堂教学模式的特点是把课堂上学习的知识向课外延伸,给学生一个想象的空间。引:课前引入学生感兴趣的生活中的实例,用此来吸引学生的注意力。激:用引入的实例激发学生的学习兴趣、学习的好奇心和本身的求知欲。拓:拓展教材上的知识点,增强学生解决实际问题的能力。2.2.4采用多种课堂形式。采用讨论课、小组交叉检查、课堂答辩,师生换位等多种课堂形式,促使学生对内容的关注和对理论学习的主动。同时,增强老师与学生之间、学生与学生之间的交流和互动,通过师生换位让学生经历不同角色的变换,获得检查别人与被别人检查的不同体验;获得当老师和当学生的不同感受,进而学会尊重自己,尊重他人。2.2.5培养学生主动学习能力。课堂是教学的主战场,学生是课堂教学的主体,以往传统的教学方法已经不适合当前的高职学生。所以在教学中要不断鼓励学生主动参与、勤于动脑,培养学生分析问题和解决问题的能力。使学生能带着问题听课,从听课的“旁观者”向“参与者”的角色转变。在学习过程中,每个学生都主动参与方案讨论和工作步骤制定,承担小组中的各自工作任务,协作完成。

2.3考试方法的改革

考试是对学生知识、能力验收的一种手段,既要考核学生对课程相关理论知识的掌握,也注重考核理论知识在实践中运用的能力,更重要的是加强对学生实践操作技能的考察。改革考试方法,将过去的一张理论卷考核方式变为将学生的理论考试、平时成绩、实践操作等方面均纳入考核成绩的评定中,全面综合评定学生的实际能力。

2.4建立完善、适用的实践体系和基地

单片机课程论文范文2

关键词:单片机;电气信息类;教学改革

作者简介:杨盛(1973-),男,湖北公安人,三峡大学电气与新能源学院,工程师;陈星(1988-),女,湖北仙桃人,三峡大学电气与新能源学院,助教(湖北 宜昌 443002)

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)02-0118-02

单片机以其体积小、价格低、功能齐全、抗干扰性高、可靠性好、易于开发扩展等独特特点,被广泛应用于工业自动化及智能仪器仪表、通信设备、家用电器等各种设备仪器中。[1]“单片机应用技术”课程是本校电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程、通信工程等电气信息类专业的主干课程,内容丰富,实践性强。本文在分析本校电气信息类专业“单片机应用技术”课程教学现状的基础上,探讨了课程教学中存在的问题及相应改革措施,切实提高学生运用单片机解决实际问题的能力。

一、“单片机应用技术”课程教学现状及存在问题

1.课程教学现状

作为电气信息类专业必修专业基础课,本校电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程、通信工程四个专业开设了“单片机应用综合实验”课程,3.5学分,总计56学时,其中理论课24学时,实验课32学时。该门课程旨在使学生通过实验加深对单片机结构及单片机指令系统的理解,培养学生运用单片机知识解决实际问题的能力,力求使学生在完成本门课程的相关实验后,在分析问题的能力、动手能力及创新能力方面得到较大的提高,在今后的工作实践中具备独立设计、开发小型单片机应用系统及产品的能力。

课程一般在大二下学期和大三上学期开设,学生先选择理论教学班(每班120人左右)学习单片机理论知识,理论部分以介绍51系列单片机为主,内容包括:单片机概论(2学时)、MCS-51单片机结构(4学时)、单片机指令系统及汇编语言程序设计(8学时)、MCS-51系列单片机的扩展(2学时,含最小系统与程序存储器的扩展、数据存储器的扩展、输入/输出口的扩展)、单片机机接口技术(8学时,含LED显示接口、8255可编程I/O扩展、键盘与单片机接口、ADC0809的原理与应用、DAC0832的原理与应用)。理论课结束时教师对学生该课程的评定成绩占课程总成绩的30%。

理论部分学完后学生进入实践教学环节(每班60人),二人一组,利用实验箱完成10个基础验证型实验,1个综合型实验,1个设计型实验,主要实验内容:实验系统的组成及软件编程、I/O口应用及扩展、定时器/计数器应用、串并转换、8155的应用、A/D与D/A转换、直流电机转速测量与控制等。实验课程结束后每人一组进行开卷考试,考试内容为实现单片机系统一个小的功能,成绩占课程总成绩的70%。

2.“单片机应用技术”课程教学存在的主要问题

(1)课程定位不准确,课程体系存在缺陷。长期以来,把“单片机应用技术”定位为专业基础课,没有考虑学生所学专业和今后就业去向,认为该门课程主要是了解掌握汇编语言、51系列单片机基本原理及编程基础,培养学生自学能力,为后续掌握其他单片机的应用打下良好的基础。但实际情况是除了参加各种学科竞赛的学生自学其他单片机知识外,由于没有后续课程支撑,大部分学生基本上只学了“单片机应用技术”课程中所涉及的内容,缺乏对单片机知识更进一步的综合训练,往往到毕业找工作时就表现出了这方面的缺陷。

(2)考核方式不合理。理论课环节采用随堂测试的模式,理论平时成绩和测试成绩占课程总成绩的30%,由于采用大班制教学,教师往往无法客观评价学生真实的理论水平;实践环节部分考勤占课程总成绩的20%,考试占课程总成绩的50%。目前的课程考核方式决定了学生重视实践教学而轻理论教学,学生往往在理论课上不学习而来实验室恶补,且学生理论基础的缺失给实践环节带来很大困难,存在理论与实践教学脱节现象,教师对学生实验过程缺乏评价。

(3)实践教学条件不足。目前本校每年有近千名学生进入实验室完成单片机实践教学环节,原有40套实验设备(实验箱+电脑)仅能勉强满足教学要求,无法对学生开放;由于实验箱内部硬件资源和结构固定,学生实验时只需用导线连接部分模块、输入程序即可调试观察实验结果,并不能真正理解其硬件电路原理,更谈不上硬件电路设计,限制了学生综合分析设计能力和创新能力的培养。

(4)实验教学模式落后。实验课以教师为主,学生在规定时间内按照实验指导书要求完成规定实验内容,实验程序大多参考实验指导书所附参考程序,不利于发挥学生的主观积极性,部分学生是慑于实验考核的严格性来完成实践环节;由于实行选课制,各专业学生混选,水平参差不齐,实验课上指导教师要花大量的时间来讲解实验原理,无法针对专业要求进行专项训练,更勿论因材施教。

二、“单片机应用技术”课程教学改革措施

针对课程教学中存在的主要问题,结合实验室建设情况,本校从以下几方面着手进行了课程教学改革:

1.明确课程定位,完善课程体系

课程定位为电气信息类专业必修专业基础课,经教师讨论认为由于各专业依托行业背景不同,应区别对待:该门课程应作为自动化专业、电子信息工程专业的专业课,强调工程实际应用能力培养,增加单片机系统的实践环节教学;而对电气工程及其自动化专业,由于其就业方向的特殊性,可以仅定位为专业基础课。

课程内容上,随着各种高性能、新型号单片机地推出,任课教师都有一个疑问:继续给学生讲授51单片机吗,是讲C语言还是继续讲汇编语言?经探讨认为:目前51系列单片机在高校课堂仍属主流,要把51单片机讲好讲透,确实提高学生动手能力和综合素质,课堂上可引入其他型号单片机及单片机最新动态,通过引导学生完成综述性论文开拓其视野,至于是用C语言还是用汇编语言的问题,认为作为基础,学生应掌握汇编语言,更加清楚地了解单片机内部结构和其中内容变化,对有兴趣有能力的学生可以作更高要求,如对毕业设计学生和参加各类学科竞赛的学生要求可用C语言或C语言与汇编语言混合编程。

课程体系上,作为基础内容将原来“单片机应用综合实验”课程理论部分剥离出来成为“单片机原理及应用”课程,32学时2学分,单独考试,实践课程仍为“单片机应用综合实验”,维持32学时不变;对自动化专业、电子信息工程专业和通信工程专业学生开设“课程设计”(1学分,必修)、“DSP技术与应用”(2学分,选修)、“嵌入式系统”(2学分,选修)作为进阶,电气工程及其自动化专业学生亦可选修;高阶部分鼓励学生积极参加校内外各项学科竞赛和课外科技创新活动,激发学生的积极性,提高学生综合应用和创新能力。

2.改革课程考核方式

原来“单片机应用综合实验”课程分成两门课后,“单片机原理及应用”课程在上半学期学习,单独考试,平时成绩占30%,考试成绩占70%,学生考试合格后下半学期再修“单片机应用综合实验”课程,确保学生进入实验室之前已具备相应的理论基础。“单片机应用综合实验”成绩由平时成绩(占20%)、作业成绩(占20%)、考试成绩(占60%)三部分组成,其中平时成绩综合实验出勤、预习报告、实验操作和实验成功率等情况评定;作业成绩主要考量学生实验完成后相关知识的掌握情况;考试为一人一组上机开卷考试(资料仅限考生本人使用,不得使用移动存储设备),评分内容含操作、硬件连接、程序编写和实验结果。考核方式的改革基本确保了学生成绩评定的客观公平,杜绝了浑水摸鱼的现象,提高了学生的学习积极性。

3.改善实践教学条件

本校新增了40套雷迈特公司的DPJ-H型单片机实验箱及配套模块,实验箱采用“仿真式”设计思想,所有实验模块及CPU资源均对使用者开放,可结合Keil C51 μVision软件和Proteus仿真软件进行程序调试、固化,联机或脱机验证实验结果,充分满足“验证式—模仿式—探索式—开发式”的由浅入深的各种实验要求;购置了部分51实验开发板和凌阳单片机开发板供学生选用,同时可提供分立器件和开放的创新实验室,由学生自己制作系统版,完成感兴趣的实验内容,极大地激发了学生对单片机的兴趣,提高了其硬件设计能力和动手能力。

4.改革实验教学环节

(1)根据新的实验设备,重新编写了实验指导书。笔者设计编排了软件实验、硬件实验、系统设计三个方面共计16个实验内容,其中验证性实验10个,综合性实验4个,设计性实验2个,每个实验均附有作业题,取消了参考程序,但验证性试验仍给出了参考程序流程图。实验指导书后附上了实验模块原理图和仿真、开发工具使用说明,学生可以参考直接进行实验。

(2)在理论和实践教学中引入仿真开发工具Proteus。Proteus是英国Labcenter公司开发的电路及单片机系统设计与仿真软件,可以实现数字电路、模拟电路及微控制器系统与外设的混合电路系统的电路仿真、软件仿真、系统协同仿真和PCB设计等功能,是目前唯一能对各种处理器进行实时仿真、调试与测试的EDA工具。[2]对于各层次的实验,学生都可结合Proteus与Keil C软件进行仿真,基本了解掌握实验内容,加强了对学生系统硬件设计能力的训练。

(3)开放实验室,提高学习过程的开放性。除了验证性实验外,在完成实验作业、综合性实验和设计性实验时实验室对学生开放,指导教师主要通过启发式教学引导学生进行思考和讨论,让学生建立“从顶向下”的系统学习和设计思维以及“从底向上”的系统构建方法,实现从以教师为主到以学生为主的教学模式的转变。

(4)实行分专业选课,小班制试点。学生分专业选择实验教学班,有利于教师根据专业特点指导学生选择完成相关实验内容,针对专业应用方向加强训练;考虑到自动化专业学生相对较少(每届80人左右),对自动化专业试行小班制教学,实验时每班40人,每人一组,教师可以很好地把握每个学生的情况,做到因材施教。

(5)以课外实践促进学生实践创新能力培养。对有进一步学习单片机应用技术要求的学生,采用“竞赛+项目”的模式,鼓励学生积极参加校内外各项学科竞赛和课外科技创新活动,参与教师的科研项目,由浅入深提升学生应用单片机的工程实践能力和创新能力。

三、结束语

经过近几年来的不断改革与探索,逐渐健全了“单片机应用技术课程”体系和教学内容、学生考评机制,改善了实验教学条件,加大了实验室开放力度,学生理论水平进步明显,实验效率和效果较以前得到大幅提高。“竞赛+项目”的模式鼓励了一批动手能力较强的学生进一步提升自我,参加各类学科竞赛和课外科技活动均取得了较好的成绩。课程实验教学环节的改革带动了本校其他电气类专业实验教学模式的改革,后续将进一步扩大小班制实验教学的范围、加大实验室开放力度,不断提高学生工程实践能力和创新能力。

参考文献:

[1]高健.目标教学法在单片机实验教学中的应用[J].中国电力教育,

单片机课程论文范文3

[关键词]单片机 实践教学 理论教学

[中图分类号]G642.4[文献标识码]A[文章编号]1009-5349(2011)09-0199-01

引言

单片机凭借着其成熟的发展以其体积小、可靠性高、设计灵活等特点被广泛应用于家用电器、航空航天、通信、仪器仪表等领域。[1]《单片机原理及应用》是一门综合性、实用性很强的课程,是许多本科类院校电子、电气、机电、机械等专业学生必修的一门重要专业基础课。[2]

一、单片机教学的现状

作为一门理论性、实践性、综合性很强的课程,单片机的教学存在诸多个性特征。要较好地掌握单片机控制系统的设计,必须熟悉或掌握数字电路、模拟电路及自动控制等方面的知识。在日常教学中发现主要存在以下几个方面的问题。

从教学内容上来说,现阶段大部分本科类院校的《单片机》教学都是以单片机的知识结构为主线,分别从单片机的硬件体系结构、指令系统、汇编程序设计以及单片机系统的扩展和各种接口电路等五部分来讲解单片机知识。按照这种以理论知识为主的教学模式进行教学,学生普遍感到对知识难以接受,对老师讲的知识难以理解,并存在着厌学情绪。这种方式已经不能适应《单片机》教学发展的需要,必须对其进行改革,找到更适合教与学的方法。

从教学方法上来说,本科类院校的《单片机》教学主要注重理论教学。教师一般采用合堂,通过多媒体课件授课的方式给同学大量灌输知识点,这种授课方法使学生上课听不懂,久而久之课堂上教师在前面讲,学生在下面不愿意听,教师和学生分离开,从而降低了学生的学习兴趣,打击学生的学习积极性和主动性。

从实验项目上来说,本科类院校的教师过多地注重《单片机》理论教学而轻实践教学。有些本科院校虽然具备实验条件,但往往安排一些基本的验证性实验让学生在实验室用简单的实验箱操作完就结束课程,很少让学生去做解决问题的设计性实验。更有部分院校由于经费、实验场地等原因不愿意过多地投注于实验设备和实验室建设上而没有安排实验,从而导致了学生只懂理论而不会应用的尴尬状况。

二、单片机教学的探索

由于单片机课程是一门理论性、实践性很强的学科,教师在注重理论教学的同时更应该注重实践教学。

首先,激发学生学习单片机课程的兴趣,教师可以将课堂搬进实验室,通过展示实际生活中用单片机设计的产品或者是用单片机做的课程设计、毕业设计,让学生对单片机不再产生畏惧感,拉近与学生之间的距离,从而使理论与实践相结合。

其次,增加实训项目,锻炼学生的动手能力,提高综合运用能力。教师可以实行开放式的实训教学模式,让学生自选课题,自己查找资料,在教师的指导下完成从硬件到软件的设计。不仅使学生学习了知识,而且提高了学生的动手能力、分析能力、解决问题的能力。

再次,提高教师队伍的建设。许多高校的单片机教师在课堂上讲理论的时候,讲的头头是道,但自己从来没有开发过产品,指导学生的能力也欠缺,从而导致学生在学习单片机课程时理论与实践脱轨,所学知识不能很好地应用,这样培养出来的人才不是社会所需要的人才。所以单片机教师要不断地提高自己综合知识的运用能力,不仅理论精,实践也要强,从而在指导学生的时候才能如鱼得水。

三、结束语

通过《单片机》课程实际教学,发现问题,改进教学方法,完善课程内容,增加实验实训项目,在不断的探索中找到适合学生学习的方法,使学生由被动变主动,充分发挥学生的主观能动性,使本科类院校培养出来的学生所学知识应用于实践中,为社会培养出大量的应用型人才。

【参考文献】

单片机课程论文范文4

关键词:做中教;做中学;单片机教学

中图分类号:TP368.1-4

随着电子技术和计算机技术的发展,单片机应用范围越来越广泛,为适应市场需求和生产实际需要,单片机课程不仅成为各大高校计算机、自动控制、通信等专业学生的主干课程,其他专业也纷纷开设本门课程的学习。但是单片机这门课程具有知识面广、内容逻辑性强、难度大、抽象等特点,因此存在着“教师讲授难、学生理解难”的现象。单片机技术是一门实践性很强的技术,是融知识性与技能性于一体的课程,如何提高学生的单片机理论水平和实践动手能力,培养单片机方面的实用型、应用型人才,是单片机教学的根本任务[1,2]。

1 理论教学改革

传统的教学模式中,是将理论课和实践课分开进行,教师习惯在教室里按部就班地讲解那些晦涩难懂的硬件结构和理论知识,然后布置实验任务。学生在课堂上茫然地听着,根本不能理解课堂上所讲的那些看不到的各种理论知识,更何况去应用理论、通过理论指导实验。久而久之,学生对单片机课程望而生畏,失去学习兴趣,所期望的教学效果不能实现。

“做中学、做中教”教学方式。“做中学、做中教”教学模式是以现论为依据,以培养学生实践能力为主要目标,由教师精心设计,以活动为中介,在教师指导下让学生在操作中学习理论,领悟知识,练就技能,达到融会贯通,形成能力的一种教学模式。单片机技术具有理论抽象,实践性强,理论和实践紧密结合的特点,“做中学、做中教”教学模式突破了以课堂教学为主要形式的学科化教学模式,改变了理论与实践割裂的状况,比较适合单片机教学特点[3]。

教师应把课堂挪到实验里进行,在实验室里结合实验项目讲解单片机理论,通过实际实验项目引入各个知识点,讲解相关理论知识、硬件电路原理、设计思路,边实验边教,学生跟着老师边做边学。以讲解单片机IO口为例,先实验IO口点亮LED灯,然后根据实验内容引入和讲解IO口理论,一些难懂或学生有疑问的知识点可以当堂验证操作,同时学生在听的过程中可以跟着老师的演示边做边学。这就要求教师根据教学内容提前科学而合理的设计好实验项目,由于课时的限制,实验项目应以验证性为主,教师既需具备扎实的专业理论功底,又要有丰富的实践工作经验,另外实验室教师应配合课任教师的课堂工作。这种教学方式让学生从理论、视觉和触觉都同时接触到单片机,“教学做”相融,“教学做”一体,给学生充分的实践机会,让学生在实践中验证和探索,熟练与提高。

2 实践教学改革

实践环节是单片机课程的重中之重,目的在于提高学生设计单片机系统的能力。学生只有自己动手实际操作――“做中学”,在实践中观察和思考,才能悟的新知,激发创新灵感;同时将习得的知识与具体的生活实践相联系,才能学以致用,活学活用。在实验教学中,引导学生从被动实验转变为主动实验,从验证实验转变为设计实验,这就需要提供全面的实验环境满足学生实践环节的需要[4]。

2.1 开放实验室

改变以往只有实验课时才允许学生进入实验室实验的惯例,在课余时间开放实验室给学生。开放实验室不但可以激励有兴趣的学生进一步去研究与探索,而且也可以为那些在课堂上有疑问的同学提供继续学习验证的机会,便于及时学会、弄懂所不懂的知识。

2.2 完善实验内容和实验设备

由于学生在课堂上“边做边学”,已经有了实验基础,在实验项目设计上要多以设计性、综合性实验为主,学生也可以自拟题目。实验室应针对单片机课程提供学生设计过程中可能需要的各种工具和各种电子元器件、模块电路板。如仿真环境、导线、电烙铁、示波器等工具,输入、显示、控制对象、传感器等元件或模块电路板。学生根据实验内容自行设计硬件电路,根据实验需要通过焊接或硬件连线把实验过程中需要的元件或模块连接起来,然后编写、调试程序。学生只有通过亲自设计自己的单片机系统,才能领会如何应用单片机技术,才能在设计过程中检验自己的能力水平,进而激发学生的求知愿望和创新灵感,从而提高工程实践能力和综合解决问题能力。

3 建立网上单片机学习答疑系统

通过校园网络,建立网上单片机学习答疑系统,教师通过此系统输入每堂课及每章学习的重点、难点、注意问题,学生可随时上网访问此系统,浏览相应信息,提前预习或课后检验自己对知识点的掌握情况,并可输入自己的问题和意见,教师能够随时查看到学生输入的信息,针对学生提出的问题可当时输入解答,若是共同问题教师可在课堂上集中讲解。这样教师根据学生的反馈,就可以了解学生对每堂单片机课程内容的掌握情况,以及及时发现自己讲课过程中的不足,而学生通过此系统能够及时与老师沟通交流,学习的主观能动性被调动起来,把学好单片机当成自己的事情。兴趣是学习的动力,还何愁学生掌握不了单片机这么课程!

4 结束语

有专业经验的老师都知道,学好单片机是靠“做”出来的,而不是“死学”出来的。“做中学、做中教”教是手段,学是途径,做是目的,“教学做”相融,“教学做”一体,只有加强理论课程与实践课程的融合,推崇“做中学”的理念,才能培养出真正适合企业需要的复合型和创新型的技术技能人才[3,4]。

参考文献:

[1]谢艳新.“单片机”教学的思考和探讨[J].吉林农业科技学院学报,2012(01):81.

[2]韩冰,孙抒雨.“单片机原理及应用”课程教学研究与探索[J].工业和信息化教育,2014(05):56.

[3]王元平.对“做中学?做中教”教学模式的探究[J].中职教育,2013(03):79.

[4]陈向奎,李元臣.单片机教学改革的思考与探索[J].洛阳师范学院学报,2012(05):85.

[5]邓文娟,朱兆优,王嵩.探索单片机教学改革提高学生工程实践能力[J].东华理工大学学报(社会科学版),2010(04):384.

[6]彭宇兴,余永辉.电子设计竞赛对单片机实验教学改革与创新启示[J].职业教育研究,2009(03).

[7]段春霞,韩英.PLC教学的改革[J].张家口职业技术学院学报,2010(06).

[8]蔡君,刘井利.单片机教学改革的探讨[J].广东技术师范学院学报,2007(10):31-34.

[9]齐志艺,吴曼荔.单片机教学改革的思考与探索[J].硅谷,2009(13):171.

[10]王连胜,夏冬艳,汪源.基于大学生电子设计大赛驱动的单片机教学改革探究[J].新课程学习(中),2012(05).

单片机课程论文范文5

关键词:单片机;实验课教学;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)15-0243-02

我校的校训是“动手动脑,全面发展”,说的就是在教学中我们要讲究“知行合一”,即在“做中学、学中做”,用理论促进实践,通过实践提高理论水平。《单片机原理及应用》这门课程除了要让学生掌握较系统的理论知识之外,更重要的是培养他们对知识的理解和实际应用能力,而这种应用能力的培养,主要是通过单片机实验课和其他一些实践类课程如专业综合设计、电子课程设计、毕业设计等来完成的,所以,单片机实验课程的教学效果对掌握单片机的理论知识和应用技能起着关键作用。要使学生学好这门课,必须调动起学生的学习兴趣,安排合适的教学内容,给予学生充分实践的机会,改进该门课程的考核方式等。

一、目前单片机实验课教学中存在的问题

(一)学生重理论课、轻实验课,实验课程没有很好地激发学生的学习兴趣

要学好单片机的相关知识,除了熟练掌握单片机的理论基础,还要靠大量的实践来理解和深化相关的理论知识,熟悉单片机应用系统设计,积累编程经验。而部分学生在思想中,往往重视理论课程的学习,对实验课重视程度不够。在上课过程中,通常有这样的三类同学:(1)一部分同学能够按照实验要求,认真完成实验,对实验内容理解较深入。(2)一部分同学能够完成实验,但一般是依赖老师提供的例程,对实验内容仍一知半解。(3)还有一部分同学上课时对实验内容不认真钻研,不愿意自己动手练习,甚至有抄袭实验结果的现象,课堂利用率不高。在这三类同学中,第一类和第三类同学为数都不多,人数最多的应该是第二类。

反思以上的课堂现象,虽然有学生自身的问题,但也说明实验课程没有很好地调动学生的主观能动性,还没能有效激发起学生的学习兴趣。

(二)教学内容和方法需要改进

单片机是一门实应用性很强的专业课,单片机课程的实验应使每位学生在应用系统的设计、软件开发以及接口等方面都得到训练,实验课内容的安排也应该紧紧围绕理论授课的重点难点开展,内容的设置从简单到复杂,还可增加一些综合设计实验。但限于实验室条件,一般的单片机实验课都是使用现成的实验模块,实验课是简单的硬件连线和软件编程,很多时候学生还有实验例程可以参考,学生在单片机的应用系统开发设计方面锻炼机会有限,另一方面,教学内容过多注重验证性,而忽视学生的能动性,通常是在实验箱看一下结果,对现象背后的原因不去深入研究,实验以演示、验证项目为主,实验内容也好几年都没有变化,不能根据学生的情况灵活设置实验内容。课程结束后,学生虽然对单片机的基本原理及相关概念有所了解,但对这门课程至关重要的单片机应用系统的设计与调试技术,很多学生并没有掌握。

(三)考核方式有待改进

实验课程的成绩通常是依据学生的实验报告情况而定,对学生的实际实践能力衡量得不够。实验课成绩在整个“单片机原理及应用”课程中所占比例也不算多,这也是导致学生不重视实验课程的原因之一。

二、单片机实验课教学的改革举措

(一)实验课要能够激发学生学习热情,进而引起学生学习单片机的兴趣

首先,要使学生在思想上重视单片机课程的学习。由于单片机具备较高的性价比、良好的稳定性、体积小、功耗低等优点,其应用范围已涉及仪器仪表、过程控制、数据采集、信号处理、家用电器等各个领域。特别是在自动控制领域,正逐渐成为现场测量及控制的首选器件之一。正是由于单片机在现代社会中应用如此广泛,所以我们必须要学好单片机,而要学好单片机,不经过大量的实践是不行的,在思想上要让学生重视起单片机实验课。

其次,在实验课的过程中,要增强学生的参与度。对于一些系统不是很复杂的实验,我们鼓励学生自己设计实验系统。比如:对于单片机的并口实验,实验系统比较简单,就是一个单片机的最小系统外加一些电阻、发光二极管和按钮即可,成本不是很高,学习过电子基础的学生大多能完成这样的系统设计,而拿着自己开发的实验板做单片机的实验,学生会更有兴趣,学习的热情也明显提高。在教学过程中,不再给学生参考例程,鼓励每个学生在上课之前查阅资料,设计程序流程图,并编写程序完成实验,如果遇到问题就多和老师和同学交流,共同解决问题。通过自己开发单片机应用系统,学生对单片机的硬件系统和接口关系有了更深层次的了解,通过自己编程,使学生的程序设计能力也有了很大提高,更重要的是,学生对学习单片机有了浓厚的兴趣,以前课堂上的第一和第二类同学学习的效果都有明显提高,第三类学生的人数也明显减少。

(二)改进教学内容

1.结合本校学生特点和实验室条件的实际来编写单片机实验课教材,教材的内容配合理论教学重点难点内容,实验内容本身也可以前后关联。单片机实验课教材直接关乎教学质量的好坏。教材不应该是一成不变的,而是要根据学生的特点和对基础知识的掌握情况灵活而定。对于基础好一些的学生,可以让他们在完成基本实验后再增加一些内容,以加深对知识的理解,因此在教材中,要多设置一些思考问题。内容上也要紧紧围绕理论教学重点难点内容,比如单片机的并口、定时器、中断、接口扩展电路等展开,实验内容上循序渐进,注重各个实验内容间的前后联系。比如在并口实验中做了单片机通过并口控制流水灯的实验,那么在定时器实验中可以在并口实验的基础上增加对流水灯时间的控制,在中断实验中可以在定时器实验的基础上增加按钮中断的控制,这样学生在做后一个实验的同时复习了前一个实验的知识点,使学生能够对所学知识有一个比较系统的掌握。

2.减少验证性实验,增加综合设计性实验的比重,鼓励自选实验项目。我校是在大学三年级的第一学期开设“单片机原理及应用”这门课程,以前所开设的实验内容基本上都是验证性实验,而作为自动化专业的大学高年级学生,他们已经有了一定的专业基础和实验能力,喜欢做一些有创造性的工作,对验证性实验已无多大兴趣,所以才会出现对实验课不感兴趣,盲目应付的问题。而通过增加一些综合设计性实验,特别是一些自选实验项目,学生可以寻找自己的兴趣点,通过查阅大量文献资料,对单片机发展的现状、相关技术有一个更深的理解,可以更好地掌握单片机的知识。还可以在电子课程设计、专业综合设计、毕业设计中加入单片机设计的内容,充分调动学生的积极性和主动性

3.实验内容的不断更新。单片机技术发展很快,并且很多时候都和其他热门技术相结合,如:智能控制技术、人机接口技术、传感器技术等,为此我们的实验内容也要适时地介绍这些技术,这样培养的学生才能适应现代社会的需要,在开阔学生知识面的同时,调动学习的积极性,进一步培养学生的创造能力。

(三)考核方式的改进

为了调动学生的主观能动性,提高学生的实践能力,实验课程的考核方式也要做一些调整。实验课程的最终成绩要根据学生的平时上课表现、实验报告和实际动手操作能力按一定比例综合评定,并且最后一项要占主要比例。实际操作能力可以通过给定题目的上机考核来完成,同时加大实验课成绩在整个《单片机原理及应用》课程中所占比例,使最终成绩尽量反映出学生的实际能力。

(四)完善实验室的管理

根据学校实际,可以设立开放实验室,增加课后对学生开放的时间,给予学生更多动手实践的机会。另一方面,学校也应当加大对实验室的资金投入,购买先进的仪器设备,满足实验课教学基本需要和教学内容的不断更新。

三、结语

以上是作者对单片机实验课程教学改革的几点思考,可能并不全面,对于单片机实验课的教学改革,我们还要继续努力,在教学过程中继续坚持“知行合一”的教学理念,使学生的理论水平和实践能力得到全面发展。

参考文献:

[1]李刚,等.新概念单片机教程[M].天津:天津大学出版社,2007.

[2]蒋存波,等.提高单片机教学效果的实验教学方法探讨[J].电气电子教学学报,2006,(6).

[3]刘喜双,等.单片机课程实践教学改革探索[J].教育探索,2013,(8).

[4]赵水英,等.基于应用型人才培养的单片机实践教学之思考[J].宿州学院学报,2012,27(9).

[5]杨明新,等.结合电子设计竞赛进行单片机课程改革[J].实验科学与技术,2007,(8).

单片机课程论文范文6

【关键词】单片机 项目教学法 智能小车 教学改革

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2016)08C-0161-02

在电子技术快速发展的时代,单片机技术在电子行业中扮演着极其重要的的角色,掌握了单片机技术,就掌握了电子技术的核心,因此,各大中专院校的电气工程、机电工程、自动化专业及计算机专业等电类专业都把单片机作为一门重要专业课程来抓。然而,在现实教学过程中,单片机实验课程教学却存在着诸多的不足。很多学生反映该课程不好学,知识难记,程序难写,讲课内容不好理解等。教师也反映学生刚开始认真学,后来越来越不认真,最后布置的练习和作业都不做,学习态度不好等,由此产生教师的教和学生的学达不到平衡,教学效果不理想,教学过程偏离教学计划,达不到教学的预期培养目标。本文针对上述所存在的问题,以制作“智能小车”为整门课程的大项目,采用项目教学法将课程的各章节融入项目制作过程中,通过做项目,让学生在制作的过程中理解并掌握课程的知识点。

一、单片机实验教学的现状与不足

职业院校不同于普通高等院校,职业院校的学生更是异于普通高等院校的学生。普通高等院校的学生自学能力强,自觉性高,相反,职业院校的学生则大多自我认识不高,自学能力较差,自觉性不高,比较好动。如果在职业院校教学中采用传统的教学方法,教师在黑板前单纯讲课,或通过多媒体单纯授课,学生在下面听,即便教师讲得十分生动、精细,也许台下的学生也是无心听课,不能真正掌握好单片机技术。

一些教师采用计算机房进行授课,先讲一定的教材内容,然后通过计算机演示和示范程序,让学生按照示范程序进行练习,然后用Proteus软件或单片机系统板进行程序仿真。此种教学方法比上述传统方法好很多,但授课一段时间后却发现,学生基本上是将教师的示范程序照抄一遍,然后下载到Proteus软件或单片机系统板中,仿真成功后,接下来就是拿出手机开始玩游戏,没有继续强化知识的意识或精神。而那些打字慢或搬抄过程中存在错漏的学生,可能准备下课了都没打完字,也可能是因为中途编译错误太多,又找不出错误的地方,最后干脆就放弃,直接玩手机或睡觉。

为了避免上述现象问题的发生,提高教学质量和教学效果,我们应该根据职业院校学生的情况,制定出符合他们特点的教学方法,让他们对课程感兴趣,进而激发他们自主去学习和探索知识。

二、单片机实验教学项目教学法改革

经过多年的教学经验总结,本文对51单片机实验课采用项目教学法进行改革,主要由以下几个环节组成:

(一)兴趣入门。心理学上有一个专业的术语叫做“初次效果”,意思是初次见面的一瞬间就能决定胜败。这是对人说的,其实对教学课程也有同样的效果。如果在第一次给学生上这门单片机实验课时,做好开头,让学生从一开始就对这门课充满兴趣和期待,那么,可以说,这门课程的教学就算成功三分之一了。

对本课程第一次课的教学设计,大部分教师都是简单做自我介绍,提出课程的学习要求,然后就开始打开课本上新课。本文的设计则不同,为了做好“初次效果”,本文的第一次课没有直接上新课,而是跟学生一起看视频、交流和讨论,通过交流与讨论的形式让学生对单片机有一个感性的认识,再通过一定手段使学生对课程学习产生兴趣和欲望,然后才慢慢引入新课。具体内容如下:

1.相互认识。先由教师简单向学生做自我介绍,然后再对全班学生进行点名,认识班里的班干,简单了解班级的一些基本情况。

2.看视频。相比学习文字材料,职业院校的学生对图片、视频,甚至实物更加感兴趣,利用这一特点,教师在上课前准备好搬运机器人、足球机器人、工业生产自动焊接机器人等几个具有代表性的视频材料,通过多媒体播放给学生看,然后再向学生介绍这些智能机器人之所以能完成那么多智能控制功能,都是由我们即将学习的单片机芯片来控制,随即放出单片机芯片的相关图片。运用此种方法,通过播放视频和图片的形式,将全班学生的目光吸引到屏幕上,让学生从感官上对单片机有一个初步的认识。

3.项目实物演示。此环节是第一次课的高潮部分,教师准备好本门课程项目教学的项目实物――智能小车,用一纸箱装好,等到这一环节时将它亮相在学生面前,然后试运行给学生看,甚至让学生亲手操作智能小车,让智能小车动起来,最后现场给学生指出单片机芯片,由此激发学生对本课程学习的兴趣。

4.布置项目任务与讨论。通过以上几个步骤后,学生对单片机已经有一定的兴趣,此时,教师粗略地讲一下智能小车的大致工作原理,然后向学生宣布项目任务―― 制作一辆智能小车。教师将实现的功能和要求罗列出来,最后与学生一起讨论如何去完成这个项目,包括硬件部分如何制作,需要用什么电路模块,最后如何去编写程序等,拟出一个大体的方案,调动学生的积极性,激发学生求知欲。

5.材料准备。做完项目布置和讨论环节后,最后一环节就是材料准备的布置,要求学生列出自己项目所需要的材料,然后用一周的时间去准备,材料可以自己制作,也可以购买现成模块,这样,学生有事可做后,也不会再觉得课程枯燥无味,相应地学习兴趣也就提高了。

(二)硬件制作。通过前期学生的材料准备后,接下来就进入硬件的制作过程。

教师将学生带到实验室,通过分小组的形式进行硬件的制作指导。首先对全班学生提出总的制作要求和注意事项,然后将全班学生分成若干个小组,再召集各组的组长进行硬件的制作指导。比如,教师亲自动手示范指导组长们如何装配智能小车的底盘,如何安装驱动电机和轮子,如何安装电路板及相应控制电路模块等,然后再由各组长对本组的组员进行指导和装配示范,组员们按照组长的装配方法进行装配。同时,教师巡视课堂,了解每个组的制作情况和进度,对有问题或装不对的学生进行指导和提醒,最终完成项目的硬件装配与制作过程。

(三)简单驱动。项目的硬件制作完成以后,教师组织学生带上课本和智能小车进入单片机仿真实验室(或计算机机房),对硬件的相应部件进行功能测试以及程序的编写和仿真,完成一些简单功能的驱动任务。

首先驱动智能小车的运动部件,即驱动电机带动轮子转动。在驱动之前,先给学生设一个疑问:如何让轮子转进来?引发学生对本任务的思考。然后对硬件的电路及原理进行简单的讲解,引出单片机的IO口控制知识,并提示学生翻到课本的相应页码,融合课本教材相应内容进行简单的讲解。接着,教师写示范程序并下载到小车单片机中,驱动车轮转起来,再让学生按此方法进行程序的编写和驱动。

学生驱动得电机让小车跑起来后,学习兴趣肯定大大提高,场面也会很热闹。此时,教师又提出探索性任务,提示学生如何驱动LED指示灯亮起来,又如何实现灯闪铄,以及蜂鸣器的驱动等。通过完成这类小任务,学生去探索和驱动其他的一些电路,达到知识拓展的目的,同时也完成单片机IO口的简单驱动任务。

(四)功能完善。通过以上的方法驱动简单电路后,学生对单片机IO口的编程和控制已经有了一定的认识和掌握,接下来就可以引导学生一步一步地将一些功能电路模块综合起来驱动,实现从简单到复杂的智能控制过程。

比如,引导学生运用红外光电传感器来识别路面的黑线,再控制小车的运动情况,如当小车没检测到黑线时,小车一直向前行进;当检测到黑线时,小车停止前进。学生完成此任务后,教师又提出深一点要求,如当小车没检测到黑线时,小车一直向前行进;当检测到黑线时,小车转弯或调头行进等,实现综合性控制功能。

当学生掌握这些较简单的综合控制功能的编程和控制方法后,再往知识较深、程序较难、单片机功能更强的内容去学,比如超声波避障功能、液晶显示功能、定时器使用等,引导学生一步一步地、从简单到复杂地学习,最终完成智能小车所有功能的实现,从而完成本课程主要内容的授课与学习。

(五)考核评比。本课程的最后几次课是项目完成情况的考核评比与总结。当学生把课程项目的所有功能都完成后,安排一个时间对全班学生制作的项目进行演示和考核评比。在教室的讲台做一个演示台,让每个学生将自己的项目作品拿到演示台上,在全班同学面前展示和演示自己做的项目作品,看看所能实现的功能与开学初的计划是否一致,再简单讲解作品的工作原理和制作方法,最后,教师再对作品的结果进行点评和总结。

通过演示作品和教师的点评总结,学生不但收获了学习成功的喜悦,也认识了自己的一些缺陷和不足,进而努力去弥补和更正。同时,教师也能从这个环节中了解到学生学习的掌握情况和教学上存在的不足,进而对下一节课程进行完善和改进。

三、实验教学改革效果分析

51单片机实验课项目教学法的教学改革,打破了传统理论教学和单纯Proteus软件或单片机系统板仿真教学的缺陷,将整门课程改成项目作品的制作,再将课程内容知识融入项目的制作过程中,让学生既学会了课本知识,又掌握了知识的实际运用,达到理论与实践相结合的教学目的。

通过多年的尝试发现,改革后的单片机实验教学,教师的教学过程轻松了很多,对学生的指导时间多了很多,学生学习的兴趣和积极性更是大幅度地提高,课上睡觉或玩手机的学生大幅度地减少,更多学生将时间和精力投入到了项目的制作过程中,碰到问题时,学生也懂得借助网络进行相关资料的查找,学会了知识的探索,最后在毕业设计中,单片机项目的论文尤其是单片机毕业作品都明显多了很多。

综上,以制作“智能小车”为整门课程的大项目,采用项目教学法将课程的各章节融入项目制作过程中,通过学生亲自动手做项目的形式,培养学生对本课程的学习兴趣,提高学生的学习的积极性和主动性,引导学生将理论知识应用到实践中,增强学生的技能水平和实际应用能力,达到理论与实践相结合的目的。经过多年的教学实践证明,改革后的项目教学法不但提高了教育教学质量和教学效果,而且学生学习的兴趣了大为提高,实际动手能力也增强了。

【参考文献】

[1]赵永熹,黄云峰.基于项目驱动法的单片机课程体系建设[J].中国电力教育,2013(4)

[2]谢宏霖.基于“项目驱动法”的单片机类课程教学探索[J].电脑知识与技术,2012(30)

[3]杜志强.机械类专业“单片机原理及应用”课程教学探索与实践[J].理工高教研究,2010(3)