单片机实践教学与创新创业教育研究

单片机实践教学与创新创业教育研究

摘要:随着我国高等教育的深入发展,单片机课程作为集成电路类的入门课程起着重要的作用,其改革创新也需要不断加强重视。本文以MSP430系列单片机作为切入点,对16位单片机的应用实践课程展开深入的分析与探究,结合专业创新创业教育分析其改革效果。在教学中,始终秉承以人为本、充分体现学生教学主体性的原则,并有目的地进行教学内容安排,对教学方式、教学评价等进行创新,充分激发学生的学习热情,真正提高学生自主学习的积极性。分析表明,单片机课程教学改革能够有效地促进专业的发展及创新创业教育。

关键词:16位单片机;实践教学;创新创业教育

现如今,我国对工科教育越来越视。通过对工程类教育人才培养的目标进行分析,我们可以得知,其中的课程教学革新要想顺利有效地达成,需要深入教育教学理念、体制机制以及课程内容等多个要素展开,并且和当下的有关行业进行对接。事实上,单片机课程是一门专业基础课程,以往的教材是根据理论体系编写的,其内容当然显得严谨,不过学生从基本原理到硬件学习,直至编程,这个过程消耗的时间很多,但是实际的教学效果却不尽人意,最终的结果是,学生还是不会独立地搭建完整单片机系统。因此,以MSP430作为切入点开展教学收到较好效果。该单片机为美国TI公司生产,具备着超低功耗、高性能的16位混合信号处理器。MSP430系列单片机自从推出一直到现在,因为其具备的注重优越性能,得到业内工程师非常的喜爱与欢迎。

一、基于16位单片机的应用实践教学改革方法

围绕着MSP430系列单片机,将LaunchPad开发板作为基础平台,在CodeComposerStudio的开发环境中展开教学改革。具体来说,内容方面涉及嵌入式C语言、电子技术基础、微机原理等有关课程;还探究了单片机运用技术课程教学革新的各类方法,需要深入教学内容、方法、考核等方面的改革进行论述。

1.16位单片机的应用实践课程教学内容的革新

和以往教材中的MCS-51单片机对比起来,本文所提及的MSP430系列单片在理论方面存在着不小的难度与深度,不仅如此,其设计方面也明显有着更强的灵活性以及创新操作空间。具体来说,MSP430G2单片机原理包括MSP430系列单片机、时钟与休眠模式、通用IO口、ADC模数转换、FLASH控制器等。嵌入式C语言则涉及MSP430单片机的位操作、寄存器配置、宏定义、中断的使用、函数与文件管理。CodeComposerStudio开发环境的内容包括下载与安装CCS、新建CCS普通工程、MSP430ware以及CCS-Grace。MSP430LaunchPad则涉及供电单元、电源指示、负压的问题以及电源线耦合干扰等。基础实验部分包括WDT定时器、LED驱动、串口通信、按键中断、定时器与计数器的应用等。进阶实验涉及多路电源开关、风速测试仪、窗帘电机控制器、数字频率计以及自行车里程表等。16位单片机的应用实践课程教学的内容涉及很多,和过去的单片机教学课程存在很大区别,各个章节模块都需要深入细致的探究,其教学改革以传统单片机课程为基础,加入了不少有关课程。从而促使学生在本课程学习的过程中,充分拓展思维,最终将这些知识点融会贯通,实现学习效果的质变。

2.16位单片机的应用实践课程教学方法革新

首先,在16位单片机的应用实践课程教学的所有环节中,各个知识板块要展开整体性的讲解,接着再具体到某个模块,最终则是反馈到课程的整体内容,如此便能够让学生有据可循,有据可查。其次,理论和实践。16位单片机的应用课程的前半段主要涉及理论基础讲解,与此同时,还会辅助有关的实验,目的是让学生深入的理解与体会。再次,项目驱动。在课程的后半段,学生需要独立自主地展开某些小型项目,需要结合有关的学科竞赛以及科创活动,接着还要撰写论文报告,并进行实际的操作演示,通过这两个环节,能够让学生具备一定的独立实践意识与能力。16位单片机的应用是一门工科课程,课程实践也是不可或缺的,教师需要点线面式对知识点逐一击破,以此让学生建立牢固完善的知识系统,必须深究当下教学状况,以长远的目的规划教育。采用项目化方式驱动教学的良好展开,配合有关的学科竞赛以及科创活动等,能够有效地调动学生的学习积极性,充分挖掘他们的潜能,让学生具备更强的创新创业能力。和其他学生对比起来,参加项目实践活动的学生的综合素质明显有着不小进步。

3.16位单片机的应用实践课程教学考核的革新

在课程教学完成之后就会面临教学考核,其可谓是课程教学的最后的冲刺部分。对于学生来说,评价的重点是做到公平、公正以及公开,这是构建完善评价方法的基本要点。16位单片机的应用实践课程教学革新对于实验结果比较看重,不仅如此,课程也重视对学生的思维方法以及对生活、价值观等的看法。若是察觉问题存在,需要及时地进行反馈,从而方便正确指导。考核表格应该包含自我评价、同学评价和教师评价等。对于16位单片机的应用实践课程各个学习阶段,必须要采用相应的考核方式。在初期,考核的重点是针对各个模块展开原理性的知识点考查,以笔试以及口述等方式督促学生。在课程中期的时候,因为学生已经经历了一些实验,具备了一定的实践能力,这种情况下,教师需要对学生的整体概念掌握进行考核,通过点线面的方式,全面考查学生对课程知识的理解与掌握情况,评价他们是否具备足够的理解接受能力。在课程后期,教师则要放宽眼界,以课程本身出发,着眼于专业行业等实际需要,让教育真正地回归工程。

二、单片机实践教学改革与创新创业教育

结合学校的应用型本科转型发展目标,对于单片机课程进行教学改革是发展的必然趋势。在开展教学改革的同时,在学生中开展创新创业教育,培养学生的创新创业意识、思维和能力。单片机课程作为一门实践型的专业课程,最能够体现理论与实践相结合的特点,通过该课程的学习,组织学生加入课外科技制作社团,开展单片机相关的科技制作并参与各种科技制作竞赛,形成学生创新创业团队。经过相关创业指导老师针对性的指导,学生在创新创业能力方面有了长足的提高,这为将来更好地服务社会提供了保障,形成了有效的创业人才储备;同时,促进了学校应用型本科的发展,使学校服务社会的内涵和外延更加丰富。

三、单片机的实践课程教学改革与创新创业教育的效果

根据有关的分析研究,我们可以得知,这次16位单片机的应用实践课程教学革新完成后,学生的成绩以及其他素质都得到了明显的提升,教学效果显著,不仅如此,还充分锻炼了学生的实践能力。在这次的教学改革实践中,不少学生都反馈到,他们对课程知识的理解与掌握比起以前更加扎实,知识点之前的联系也显得更为紧密。长期下来,不少学生由此具备了良好的学习习惯,掌握了合适的学习方法,如果后面他们再次学习这类课程,心里就会有底气,不会出现不知所措的情况,他们能做到有的放矢。不少学生在学科竞赛以及科创活动中都表现得从容,他们能够应对这样的活动。而且,课程教师在和学生的各种互动中同样会有所收获,这种课程改革益处是双向的。在这次的课程教学革新中,教师和学生都受益匪浅,不管是课堂或者课外,对于他们的成长都有着很大的促进作用。

四、总结

综上所述,对基于16位单片机的应用实践教学展开深入的探究,这里的切入点是MSP430系列单片机,在这个过程中,教师必须始终秉承以人为本,将学生作为教学主体的基本原则,对课程教学展开积极的拓展,丰富其内容,并对教学方式以及考核等展开革新,充分调动学生的主观能动性,在课堂课外开展创新创业教育,取得了良好的教育教学效果,为区域经济的发展起到了推动作用。

参考文献:

[1]江超,曹以龙.基于16位单片机的应用实践教学探讨[J].教育教学论坛,2019

[2]李天全.基于16位单片机MC9S12DG128B智能车系统的设计[J].电子技术与软件工程,2018

[3]梁吉智.基于16位单片机的液压支架控制器设计[J].煤矿现代化,2018

[4]耿泽昕.基于16位单片机的液压支架控制器开发[D].太原理工大学,2016.

[5]朱忠振,张振东,孙猛.基于16位单片机的摩托车发动机控制系统开发[J].通信电源技术,2015

[6]赵龙.基于16位单片机液压支架端头控制器的开发[D].太原理工大学,2015

[7]柴文.基于16位单片机无人值守工作面液压支架主控装置的开发[D].太原理工大学,2015

作者:党保华 荣 杨海军 布占伟 崔志? 杨磊 单位:洛阳理工学院机械工程学院