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单片机课程论文大全11篇

时间:2023-03-23 15:13:12

单片机课程论文

单片机课程论文篇(1)

1.1课程教学的理念与思路单片机原理课程其理论性和实用性都很强,在课程设置上以行业和岗位需求为导向,以职业能力培养为目的.单片机原理课程中各学习项目的设计、元器件的选用、电路的焊接及软件编程都尽可能符合企业产品的生产标准.在教学理念上改变传统的以学科体系为基础的教学思路,整个课程完全以实训平台中的项目来制订教学内容,按典型工作过程划分实训项目,以任务和行动过程为导向,构建学习领域.教师可以把典型电路板引入课堂教学中,如单片机最小系统板、矩阵按键学习板、D/A转换学习板和LED显示学习板等.这样可以提高学生初次学习单片机的直观感,学生能够一目了然地看到每一个典型电路的组成.然后通过实验教学的与时俱进、实训基地的现场体验等行之有效的措施,可以较好地解决本专业学生在学习该课程过程中理论和实践脱节的矛盾.

1.2单片机原理教学内容组织安排为了使单片机原理课程的理论和实践教学获得双赢的教学效果,将单片机的教学内容重新进行整合和定位,灵活地设置课程的教学内容,将前沿的知识融入课堂,加大教学信息量.注重学生综合设计能力和应用技能的培养,将要讲授的内容以任务的形式提前布置给学生,每个任务可能是一个子课题的一部分,每个子课题可能是一个项目的一部分.这样就形成了自下向上的教学方法,学生作为任务完成的主体,以培养学生职业能力为中心,让学生在做中学,在学中做,在边学边做中养成独立分析问题和解决问题的能力,并将所学知识进一步巩固和升华.此外,2006年就完成了单片机实训平台的建设,结合“三大”教育理念和人才培养目标的定位,对单片机原理课程的教学计划也作了相应的调整,加强了实践环节的考核,即在每学期结束时分别安排1周、2周、3周的综合实验的设计任务.针对课程需要,采取阶梯式的方式设计若干个实际项目,学生依据自身的能力在设计学习项目时遵循由单一到综合,由简单到复杂,既能统筹兼顾,又能有的放矢的原则.通过一系列实训项目的训练,提高了学生的理论水平和动手实践能力.

1.3多种教学方法的运用在单片机原理课程的教学中,充分发挥单片机实训平台优势,结合课程特点和学生学习基础,以工作任务为中心,科学地设计教学内容.旨在让学生能真正地参与到课堂中,调动学生获取知识的主动性,做课堂真正意义的主角.在教学环节中,针对不同阶段,不同的教学内容,可以采用多种教学方法.一是“任务驱动型教学法”,即任课教师将整门课的教学内容划分为多个模块,每一模块由多个课题组成,每一课题由一个或多个任务组成,每一任务由任务目标、任务分析、相关知识和任务实施4个相互连贯的部分组成.在教师的指导下由全班或小组成员针对每一个任务提出各自的设计方案,各成员组相互学习,取长补短,最后由教师总结归纳的教学方法.二是“案例教学法”,即教师将真实的案例信息提供给学生并提出问题,组织学生以问题为中心展开讨论,教师加以引导启发.以学生为学习主体,让学生参与教学互动,培养学生分析和解决实际问题的能力.三是“培训式教学方法”,即以单片机培训班的培训模式为参考,以企业项目或电子设计大赛赛题为教学内容,以提高学生设计能力为主线,将理论与实践有机结合.由于采用了灵活多样的教学方法和手段,不仅提高了学生的学习兴趣,对学生个性化培养、团结协作精神的培育都奠定了一定的基础。

2依托实训基地进行课程教学改革

2.1教学改革与适应人才市场需求相结合高校的教学改革要紧跟人才市场变化形势,积极探索符合专业自身特点和企业需求的经典实训项目和内容.不断完善教学内容,更新教学方法,进行创造性教学,为社会培养具有积极性、独立性、创造性和合作型的人才.校企合作教育是一种值得推荐的人才培养模式,利用学校和企业不同的教育资源和教育环境,采用课堂教学与学生参加实际工作有机结合的方式来培养适合用人单位需要的应用型人才.如每年的“凌阳大学计划”就是一种很好的校企模式.学生通过在实训基地的学习培训锻炼,很快掌握企业要求的各项基本技能,实现了学生到学员的完美转变,凭借其专业基础可以很快适应企业的各项要求.

2.2教学改革与实训平台相结合利用实训平台,布置学生完成一串灯的亮灭控制,这个过程中学生能够更深刻理解指令是怎样转化成信号去控制电子产品的,从而能够更好地理解单片机软硬件协同工作的意义.学生完成这个实训后还可以进一步布置相应的课外实训题目,如各种彩灯的控制,十字路口的交通灯控制等.当学生学完LED数码管显示原理及显示方式后可以布置学生完成点亮一个LED数码管,用数码管的动态方式实现自己生日的显示,最后能够完成电子钟的设计.这样由浅入深,由表及里,使学生的思维得到更好的锻炼.通过实训平台的学习和实践,学生可以逐步学会矩阵键盘、定时器中断、液晶显示、串口通信、红外接收、A/D和D/A转换等单片机的实用单元电路设计,熟练掌握基本电路的硬件原理分析和软件设计.通过这种最简单实用的方法,带领学生走进单片机世界的大门,使学生在最短的时间内了解单片机的工作原理和设计过程,并学在其中、乐在其中.

2.3通过“项目制”实施一体化教学任课教师将学生分成若干个项目组,根据教学情境设计任务,课前将任务书和相关学习参考资料布置给学生,让学生提早了解课程的基础知识.进入情境教学环节,教师先将关键环节示范给学生,然后让学生独立实践,完成任务.教师通过启发、提问等形式,引导学生自主学习、分析和思考,学生在此互动中可以自由交流彼此的想法,取长补短,最后找到一个最佳的设计方案.这样就将理论教学很好地融入到实践教学之中.通过学生的讨论和总结,教师有针对性地进行点评和讲解,使学生掌握相关知识.通过单元测试,进一步巩固所学的知识与技能.综合考虑各环节中表现突出的学生,给予参加各类竞赛的机会.

单片机课程论文篇(2)

我国高校在20世纪80年代初开始在少数高校开设单片机课程,面向电子和计算机专业高年级本科生和研究生,教材内容基本是单片机生产商提供的技术手册、汇编程序设计和计算机原理与接口技术的综合体。目前单片机教材虽然较多,但基本延续了这种传统的教学思路,即以单片机的知识点为主线进行单元技术教学。随着单片机教学在各层次学校的广泛普及,这种教学思路显现了明显的不适应。系统设计性内容缺失和细节内容深度不够,使一般学生在实际应用过程中仍然会遇到许多迷茫的问题。目前单片机基础课教材的一个普遍性的问题是教学集中在分散的各个点,而对单片机系统整体结构性考虑不够;重在局部和单元模块,缺乏组织成项目的考虑。这种问题严重地体现在系统软件设计中,一般学生会做例题和作业,不会设计解决实际任务的系统软件。因此,单片机基础课程教学改革的一个重点就是从知识点讲授到以系统设计为主线,基于课程整体性并结合项目系统整体性考虑实施单元教学,重点提升学生系统性、综合性设计能力。

1.2单片机与其它课程教学形成良性互动

在目前课程体系中,考虑到知识衔接关系,单片机课程在模拟电子技术、数字电路、计算机组成(微机原理与接口)、汇编程序设计等课程之后,一般安排在第6学期。这个安排的问题是学生实际综合应用及拓展学习的时间较短。这在单片机进入我国高校的早期阶段仅高端学生学习的情况下是合理的,在目前单片机普及教学情况下,作为工具和重要的学科基础课,单片机课程应尽早让学生掌握,对其熟练和提高系统设计能力、提高学习兴趣、结合和促进其它课程学习将产生良好作用。单片机基础课程涉及到的模拟电子技术、数字电路等知识,是相对简单的,在课程中从应用的角度介绍即可,对单片机课程的教学没有影响。实际上,有些同学从大一就开始自学单片机而且都取得了很好的效果,这对我们教学是一个很好的启示。

2单片机理论教学的改革

单片机教材最初源于单片机生产厂家技术手册、汇编语言程序设计和计算机组成与接口技术的综合。单片机应用初期面向对象是重点院校电子和控制专业的学生和科研人员。传统的授课方式是以知识为驱动,知识点之间比较分散,学生学完之后没有系统的概念,缺乏贯穿所有知识的主线,形成不了体系。这种教学方法亟待改革。

2.1以项目为主线

系统结构性设计是一个重要的教学内容。从宏观教学的角度考虑,我们将整个教学内容设计成基本涵盖了本课程全部教学内容的一个项目,基于课程整体性并结合项目系统整体性考虑实施单元教学。对结构性的适当变化和局部内容的取舍,即可衍生和变化为其它的应用系统。通过这样的教学设计,学生加大了对课程的兴趣,逐渐地积累成就感,并最终能较快地进入系统设计者的角色,能较好地完成实际应用系统的设计。

2.2整体与局部关系

基于项目为主线的教学设计,在讲述局部技术的同时进行系统结构性的教学,使系统整体性的考虑体现在局部中。例如LED数码管动态显示、步进电机驱动等技术,在目前教材中基本都是完成单一这类功能的小程序,而在实际应用系统中,这些功能要与系统核心任务并行执行,是一个“多任务”的概念,不能简单地将教材示例的单一的小程序搬到应用系统中。其它如结合键盘扫描和多级LCD菜单形成多任务下的人机交互通道这些系统性内容的考虑,在单元教学中都要考虑到。

2.3教学内容和体系调整

调整应用汇编和C语言教学的比例。汇编指令有助于对单片机硬件的学习,程序代码短、速度快,较多地应用在对时序有严格要求的测控系统中。随着单片机硬件和软件编译技术的发展,代码长度和速度已不是主要问题,重在软件质量、开发周期和开发维护成本,大多数场合应用汇编的必要性已不存在。因此教学应以C语言为主,汇编只讲解指令原理、寻址方式、必要的指令和在C语言中嵌入汇编程序的方法和实例。调整单元模块教学顺序。现有教材中一般将人机交互设计的内容放在最后,这不利于学生自主实践。由于无法实施对运行过程必要的监测,使其在没有仿真系统情况下调试有相当的难度。因此,将人机交互部分尽可能地提前可达到很好的效果。单片机基础课程传统教学对新机型和新技术介绍较少,应做适当的补充。增加IIC、SPI、PS/2等相关技术和应用的介绍、对其它典型单片机如AVR简要的介绍,使学生在掌握基本单片机技术基础上,能更容易地进入到高级层次的应用。

2.4挖掘基本知识内容的深度

把MCS-51单片机基础知识讲透彻,对后续嵌入式系统深层次学习可打下良好的基础。以外中断的重复响应和堆栈的溢出问题为例,学生在实际应用中经常遇到,但在教材中没有相应的说明。前者是由于外中断请求信号有毛刺,即使在进入中断立即屏蔽中断,且中断请求信号已经撤销的情况下,在退出中断后还将引起此中断的重复响应。问题在于对中断请求信号、请求标志和响应过程这些基本知识讲述不到位;后者是对堆栈空间位置、容量及系统对堆栈使用没有准确概念。类似的因基本知识讲述深度不够,导致学生困惑的问题还有很多。因此要注重研究实际应用中典型问题背后的原因,深化和细化基本知识的讲授,这对实际应用和提高可起到至关重要的作用。

2.5理论课中的实践内容

单片机是一门实践性极强的课程,该理论课不讲授实验实际是一个误区。在理论课应用Proteus做部分仿真实验,实验效率高、理论教学效果好,并可达到扩展学习到课外的效果。因此,需协调好理论与实验课关系,对仿真实验学时做一定的硬性要求。另一个问题是系统调试技术的教学。系统调试是初学者开发单片机应用系统的一个难点,特别是在无仿真器情况下进行软件调试。因此,在理论课中讲述初等调试技术是有必要的,例如用示波器、LED显示测信号、串行通信监测程序流程等。使学生提高系统设计和调试技能的同时,提高了实验课效率,使实验课有更多的时间用于综合性实验中。

3实践教学模式的改革

3.1基于项目引领的实验模式

我们许多课程的实验课教学模式,基本上都出于传统的公共基础课实践教学。其特点是对单一某个理论教学内容进行实验演示和验证。由于思维的惯性,这种传统自然也延续到单片机实验课中,致使学生综合性实验能力较弱,完成课程设计和实际应用设计的难度较大。作为嵌入式基础和初级应用的单片机基础课程,其最大特点是工程性。单片机本身是一个强大的系统集成工具,学生在专业知识基础上用单片机及相关器件进行综合分析和设计,最终要制作出满足用户要求的产品。因此,单片机实验课的主体思路是综合性、工程性。基于这一点,我们对实验课在宏观上调整为基于项目引领的实验模式。首先是将基础性实验以Proteus软件仿真形式在理论课上实验和演示;其次是配合理论课将整个学期的实验课安排成一个应用项目,将整个项目按照内部资源、扩展资源、前向通道、后向通道和人机通道等部分分解成各个模块作为每次试验课的内容。学生在完成单次试验的基础上,从软硬件的角度对项目整体架构不断地加深认识和理解,最后完成一个项目的全过程实验。在这个过程中,学生不断地积累系统级分析设计的能力,不断地积累着成就感。学生增强了对实验课的兴趣,大幅提高了单片机实验课的效率和效果。

3.2多种实验手段的综合运用

现在高校学生基本上都基于实验箱做实验。相对于传统实验手段(手工焊接或用面包板),实验箱在单片机应用系统的软件实验方面具有优越性,但在硬件实验方面,则现出其明显的弊端。学生按照实验指导书的指示在实验箱上连接各端子,学生大多不去了解这种连接后形成的电路;没有从设计、元器件连接、调试到完成全过程的锻炼;实验箱资源有限;不能进行多种硬件方案的试验、硬件电路的优化设计和创新。我们根据实验不同分别采用不同的实验手段。应用面包板的实验,侧重于自己设计电路实验方案、创新潜能的开发和硬件系统级调试技术的学习;手工焊接的实验侧重于实际动手技能和模块及硬件调试方法的学习和锻炼;应用试验箱的实验则重点侧重于复杂系统的编程和软件调试。同时,这些实验手段的综合应用,给学生创造了一个宽松的软硬件实验环境和发挥创造性的空间,增大了实验课的吸引力,促进了对理论教学的理解,达到了很好的效果。

3.3发掘第二课堂的深度和广度

单片机课外教学活动是可行和必要的。组织成立学生课外活动小组,为学生设计阶段性任务。这些任务可以是承担科研项目的分解部分,也可以是有意义和价值的小题目。学生的任务可以指标化,小组实行优胜劣汰。这对学生提高课程兴趣、加深理解、拓展知识和带动整体学习起到了重要作用。每年一次由教育部和信息产业部共同举办的大学生电子设计竞赛,是一次极好的单片机实践教学活动。要进行规范整理,优化模块设计,使之成为标准件,进而成为教学资源,进而促进教学教改工作进展和良好学风校风的建设。

单片机课程论文篇(3)

由于学生的数量激增而教师队伍的数量基本上没有改变,以至于每位教师所要指导的学生的数量都有所增加,部分教师为第一次指导,对指导过程不是很了解,缺乏对课程设计各环节所需的必要的培训。课程设计工作开始前期,没有对题目进行精心的筛选。课程设计的题目是否合适,直接关乎到整个课程设计的成败。选题过于简单,学生做起来认为该门课程没有什么难度;选题难度过大,学生产生了畏难情绪,认为该设计无法实现,从而无法到达学以致用。

1.2设计过程流于形式思想上重视不够

由于学生人数过多,教师人数偏少。以至于设计过程处于“放羊”状态,教师在指导过程中,没有对同学们提出准确地要求,其原因是在该环节中指导教师都没有相应的实施方案,导致指导环节过于形式、敷衍,教师无法一一了解每位学生的设计情况。同学们也没有认真对待该环节,其主要原因是网络化程度的发展,很多相应的资料网络上一应俱全,同学们直接下载修改而不加思考,完成报告上交,没有主动去探索设计。种种原因使该课程设计流于形式。

1.3最终考核方式单一检查评价力度不足

在很多高校,课程设计的最终体现形式就是课程设计报告,只要学生在规定的时间内完成报告,一般就被认为通过了该环节的考查,考核形式单一。并且对整个设计过程的评价没有细分,体现不出设计过程中的工作量。

2课程设计组织实施管理及质量控制

2.1前期认真组织,确保选题质量

为了保证题目的难易程度适中,在课程设计前期,组织教学第一线的有经验的和常年指导学生参加电子设计类竞赛的教师根据自己的课题项目,从中精炼出一些适合学生完成课程设计的题目,每年保证有一定的更新率。并且对选出的题目也分出难度系数的等级,便于因材施教。而后,组织指导教师进行培训。讲解该课程设计的指导大纲,讲述指导过程中教师应该完成的任务,注意设计的时间节点,以便教师掌握学生的设计进度。尤其是第一次指导该课程设计的教师,为其指定帮带教师全程学习。建立教师评价办法,提升指导教师责任心,评价教师在整个指导过程中是否尽心指导学生选题、是否按时答疑并监督学生的进度、后期是否按要求进行答辩。检查评比工作由学院督导完成,并进行考核评分。评分结果直接作为优秀指导教师评定的依据,该结果作为下学年教师指导学生人数的依据。

2.2全程指导,把控各个环节

整个设计过程选题,答疑,设计,答辩,成绩评定几个环节。

1)选题环节

学生可以在教师指定的题库中选出适合自己或者自己感兴趣的题目;也可以根据自己的兴趣与指导教师商讨确定选择题库以外的题目,实现“双向选择”。该课程设计涉及自动化学院3个专业10个班,其中每班指定一名负责人。每位指导老师指导人数按学院单片机原理及系统设计课程设计上学年评价结果排名在前1/3的安排15~20名学生,排名在中间1/3的安排10~15名学生,排名在后1/3的人数较去年人数减少分派,带本课程的上课老师优先安排。每位指导教师指导学生人数不宜过多,保证指导教师有精力指导每一位同学。

2)答疑环节

该课程设计为期两周,各指导教师安排答疑的具体时间及地点。每位教师的答疑时间和答疑地点在课程设计开始后汇总到教务办以便学院督导检查,作为评价教师指导工作的依据之一。每位老师在课程设计期间应积极主动为学生答疑,固定答疑次数不少于五次,并根据情况检查学生的完成情况。该环节是最容易被忽视,但又是十分重要的环节。学生在整个设计过程中的表现只能通过答疑的形式体现出来。指导教师应该在每次答辩过程中不仅帮助学生解决问题,而且要针对每位同学的设计内容提出问题,检查其设计过程中是否对问题已经理解,辨别其是否存在抄袭他人设计的可能性。

3)学生自主设计环节

在整个设计过程中,一定要发挥学生的主观能动性。学生需要按照课程设计大纲的进度安排以及要求按时完成设计任务。熟悉设计任务和要求,查阅相关设计资料;进行系统软、硬件总体设计;设计电原理图,系统硬件调试;系统软件设计,设计仿真或实物调试;完成课程设计报告书;课程设计答辩。

4)答辩环节

答辩环节由小组答辩和集体答辩两个环节构成。小组答辩:该答辩过程是指导教师对本组所指导的学生进行答辩。首先由学生讲述自己的设计过程,而后指导教师提出问题,学生回答问题。最后指导教师根据答辩情况给出答辩的成绩。集体答辩:①每组的指导老师提交成绩汇总表并注明排在最后一名的原因,指定成绩排在本组内最后一名同学参加答辩。指导教师提交的成绩有一人或多于一人不及格者该学生成绩定为不及格本组不再派学生参加集体答辩。②每组排在第一名的同学参加优秀课程设计答辩。③答辩委员会根据答辩情况进行排序,并简要注明答辩存在问题情况。④若参加答辩的同学成绩评定与原成绩有较大出入时,该组同学的成绩按答辩同学的情况相应降级或升级。答辩组织:各专业组成专业答辩委员会,对评定优秀课程设计和集体答辩同学的答辩工作。答辩委员会由系主任任答辩委员会主席,答辩委员由系主任和课程负责人共同商定,答辩委员会成员由7~10人组成,指定一名老师为答辩秘书。在课程设计完成日的最后一天进行答辩,答辩题目为自己所做课程设计题目并提交自己的设计报告。

5)成绩评定

课程设计成绩分五部分:①平时表现及考勤占10%(即10分);②纪律及答疑占10%(即10分),遵守设计纪律,按时完成各阶段任务,认真答疑,积极提问;③设计过程占40%(即40分,含报告的修改10分,报告无修改符合要求得10分,修改一次和修改的正确性扣2分,修改5次数以上得0分;设计过程完成程度总计20分:方案设计5分,硬件设计5分,软件设计5分,系统调试5分;老师提问10分,根据提问问题及解答情况给分等)④设计报告和图纸占30%(即30分):(分值:30-27分)设计叙述清楚,书写规范;设计方案合理,设计内容正确;掌握基础理论知识,具有较强的分析问题和解决问题的能力。(分值:26-22分)设计叙述清楚,书写较为规范;设计方案较合理,设计内容较正确;较好的掌握基础理论知识,具有一定的分析问题和解决问题的能力。(分值:21-18分)设计叙述清楚,书写较规范;设计方案基本合理,设计内容基本正确;掌握一定基础理论知识,具有初步的分析、解决问题的能力。(分值:17-0分)设计叙述不清楚,书写不规范;设计方案基本合理,设计内容不正确;不掌握基础理论知识,不具备分析问题和解决问题的能力;⑤答辩占20%:分数根据学生对答辩委员会提出的问题回答情况进行给定。有下列情况之一者课程设计不及格:不能按时提交设计;设计报告有严重雷同者;图纸有严重雷同者;对老师的提问完全不能正确回答者;答辩不及格者获不按指定时间参加答辩者。

单片机课程论文篇(4)

[关键词] 工科专业;单片机课程改革;创新能力;人才培养

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 07. 116

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2017)07- 0256- 02

1 单片机教学在工科开展的必要性研究

《教育部关于大力推进高等学校创新创业教育和大学生自主创业工作的意见》指出高等院校积极开展创新创业教育, 培养具有创新精神、 创业意识和创业能力的新一代复合型创业人才, 鼓励学生自主创业, 积极建设创新型国家。大学阶段对人才的创新能力培养是一个关键时期,各级各类大专院校都以文件为指导大力抓创新抓创业。

目前,单片机控制技术已经越来越多的融入人类社会。一个好的产品或生活创意,都少不了单片机控制来实现智能化和精确化控制。电子技术的便捷可靠的应用是不可逆的趋势,人才培养必须尊重这一趋势,单纯的脱离了电子控制的纯机械人才的培养跟不上工业发展的步伐,面临淘汰和过时的局面。综合所述,即使在工科非计算机专业强化单片机课程和单片机创新的教学模式改革及实现单片机技术融入的创新能力的培养都是大有裨益的。

2 单片机教学的特点

单片机课程作为工科专业的一门创新实践课,课程特点概括如下:

(1)单片机理论知识的可接受性较差,在工科专业专业(如机械设计专业,汽车专业和农业工程专业)开展时,学生对于理论知识的理解不好。学生主观上觉得课程与专业的相关性不好,因此,一遇到问题就不想深入学习。但是新时代的技术发展是不容忽视电子控制的技术问题的。

(2)单片机技术的实践性强,单片机课程脱离了实验与实践环节,课程就失去了原有的意义,脱离了应用,单片机的教学无疑成为了纸上谈兵。

(3)单片机控制技术更新快,单片机的性能随着人类科技的进步日新月异,理论教学中要不断的更新教材,更新讲授型号,才能让学生对单片机技术有实时的掌握。

(4)单片机课程综合性强, 单片机课程的前序基础课如“模拟电子技术”、“数字电子技术”、 “计算机编程语言” 和 “电子仿真技术”等,如果前序课程连贯不好,就会存在很大的障碍。因此单片机课程的授课教师要求在课堂讲授中加强前序课的串联。

(5)单片机技术的综合与灵活运用,对于学生的创新性能力的拓展和实现意义深远,单片机控制技术已经越来越多的融入人类社会,因此,一个好的产品或生活创意,都少不了单片机控制。

工科专业如何更好的开设单片机课程如何结合单片机的教学更好的提高学生的创新能力培养,这一问题亟待解决。

3 针对学生创新能力培养进行的单片机教学改革

单片机的教学改革要从单片机的教学与实践流程着手,具体过程见图1。要强化单片机课程进而培养创新能力,就首先要对现有的纹机课程进行教学方法的改革,理论知识、实践环节与创新能力是有机结合的体系。教学改革实践的具体思路可以概括为:

3.1 课堂教学环节

对于专业性强的单片机课程,教师仍然要在课堂上发挥主体地位。这并不是强调教师的一言堂,而是,对于教师的高要求,做课堂和教学的引导者和引领者。其次,重理论,理论要讲透讲通;例如单片机的硬件组成,由于单片机的集成化程度高体积小,因此对其硬件的直观认识只能通过图和连线来讲解。学生的相关单片机创新立项和参赛成果转化为课堂的教具,通过成功的设计的案例共享,调动学生的积极性和能动性。教师的教学能力是基础,是关键。

3.2 课程实验环节

单片机的实验硬件要实现学校内部的共享,实验教师与任课教师之间密切配合,不要孤立实验与理论,孤立实验与创新的关系,有效的开展实验。在实验环节开展之前,学生明确实验要做什么要学到什么,把前期的学生作品的原理和制作过程在实验课程中演示与分享,实现目标性实验设计和互动式的实验教学。

3.3 课程设计环节

教师命题要兼顾学生的单片机能力的培养和具体的所学专业的融合,例如,汽车专业的学生,课题可以是设计智能停车位,智能远程汽车控制系统,智能汽车清洗器等等,农业工程专业的学生可以设计智能大棚的采光控制器,智能灌溉装置等。单片机的课程设计要与其他的专业课程融合交叉,如在单片机课程设计期间以上的项目的机械图纸部分设计已经通过其他的课程设计所完成,通过单片机课程设计,完成智能控制部分的实现。这样的设置避免了让单片机课程成为工科学生心中永远与专业脱节的高难课程。

3.4 申请创新项目和参加专业比赛环节

完备的理论基础和编程能力,课程实验和课程设计环节的动手和实操能力培养都成为了学生的巨大财富,在学生步入三年级时,可以利用自己的积累参与到各级各类的项目申报和比赛中去,对于学生的创新能力的培养是重要的。教师应该鼓励和引导学生参与项目参加比赛,获得自身价值的实现和创新能力的提升。具体的产品有设计有创新,有改进有优化,反复的修改完善设计和软件,学生成员的实践能力和创新性思维就能有进一步质的飞跃。

4 结 论

总之,教师在单片机课程和单片机创新比赛和项目中的作用是积极的,要求工科专业单片机教师有着过硬的专业能力和创新性能力,能够胜任对学生创新素质引导和提升的要求。当代工科专业大学生更应该认识到自身在国家政策的引导下,实现自身的创新创业能力培养,在竞争中立于不败之地。依托于单片机的教学实践改革,促进学生的创新能力和工业机电一体化的进程实现是相辅相成的。

主要参考文献

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[3] 陈小虎, 聂影. 新建地方本科高校打造创新创业教育体系的支柱与着点[J]. 金陵科技学院学报:社会科学版,2015(9): 2-4.

[4]张鸽. 高校创新创业教育及课程研究――以陕西省高校为例[D].西安:西安电子科技大学,2012:29-35.

单片机课程论文篇(5)

中图分类号:G710 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)11(b)-0058-01

单片机应用技术课程是高等职业技术教育应用电子技术、通信技术专业等电子类专业的核心课程。这门课具有很强的理论性及实践性,符合高等职业教育的基本特征,有很强的代表性。单片机应用技术知识本身就倾向于大量的实际动手操作和编程,所以教学也应立足于面向实际应用,切实解决日常生活中的实际问题,既吸引学生又培养了学生的实践操作能力,为今后的就业打下一个良好的基础。

1 教学环境

单片机应用技术对于移动通信技术专业来讲是一门理实一体化结合非常强的专业课程,所以授课需要理实一体化的教学环境。单片机课程首先讲授编程基础等理论知识,而后通过设计电路、画出电路图、编制软件程序、仿真调试等过程,使学生进一步巩固和深入理解理论知识,掌握单片机应用技能。理实一体化的教学环境,要求在教师理论讲授时,需要多媒体投影等,学生在设计电路时需要人手一机,最好是在有投影的机房进行授课,从而实现学生在老师的讲中练,老师能在学生的练中讲。

2 教学方法

单片机应用技术这门课的内容具有较强的模块性,各知识点间直接的联系性不强,各个知识点间联系表现出一定的阶段性特点。因此,在授课过程中,主要采用基于任务驱动的教学方法对单片机应用技术课程进行开发。在课程开发中,关键是根据课程定位和课程教学目标要求,以学习任务为载体选取教学内容和组织教学。通过教学设计把学生放在主体地位,实现了理实一体化教学。课程的最终教学目标就是使学生在项目任务的驱动下,通过单片机课程的设计、安装、调试等环节训练,顺利完成设计任务,以锻炼学生的实际操作能力及创新能力。

3 对教师的要求

对教师自身而言,首先就是对课程内容的了解和掌握,既了解本课程的发展前沿,又要熟悉与本专业相关的知识。具体讲授方法上:主要抓“基础概念”、“理论知识”、“实验操作”等知识点。基础概念:概念是所有课程的最根本因素,要求教师在讲解中提高重视度,并要非常透彻、准确地对基础概念加以阐述,打好学生学习这门课程的根基;理论知识:一个问题本身的整体思路要清晰,而且每个细节之间的思路连接也要清晰明了;实验操作:把电路连接的每一步简单化。使学生通俗易懂。这样学习“单片机技术”课程,对培养学生的思维能力、树立理论联系实际的观点以及提高学生分析和解决问题的能力都有着极其重要的作用。对学生而言,学习“单片机”课程的困难集中在:一是难以理解比较抽象的一些问题;二是对于一些复杂指令的变化过程无所适从;三是电路设计问题。因此,我们借助强大的模拟仿真技术,可以将课程中难以理解的现象和复杂的变化过程通过图像等形式表现出来,使学生直观地看到电路每一步的变化过程,从中对单片机技术的本质也有了深刻的理解。

4 理论教学环节

在教学中将单片机应用系统设计与开发所必须的基本知识、基本技巧与基本技术建立在具体的实际任务上展开教学,从理论到实践,从浅入深,从基础概念到繁琐编程,不断培养学生的动脑和思维能力。本课程的任务是从实际应用的目的出发,以具体单片机应用系统的实际任务学习来单片机。首先,让学生了解单片机名称由来、特点、应用、分类及选择;让学生清楚单片机引脚、工作条件、工作原理、数据存储器、程序存储器;还要使学生掌握单片机的基本结构、指令系统、编程等一些实际应用的操作问题,学习开发环境建立、集成开发软件下载和安装;学习汇编程序文件和项目建立、软件编译调试,了解指令格式及清零、数据传送、数据排序等程序的编写,熟悉编程方法及程序的设计与调试技巧。

在理论教学中,教师可充分利用理实一体化的教学环境,利用多媒体教学设备对学生不易理解的抽象内容展示在屏幕上,例如:在利用指令编程的过程中,由于学生并非计算机专业学生,尤其是利用汇编语言编程,学生对于数据的传送等理解的不够透彻,此时利用多媒体制作一些小的动画,演示出数据的传送,学生对这部分相对枯燥的知识就有兴趣,就能够让学生对课程知识通俗易懂,提高在理论学习中的兴趣,以便在实训教学中更好地发挥作用,达到良好的教学效果。

5 实践教学环节

在设计任务的实施过程中实行分组式学习,体现教与学、学与做、做与用之间的内在的联系,将知识、技术、能力有机地结合起来,做到理论联系实践,提高学生学习兴趣,培养学生创新意识。在设计实验中,老师根据学生的实际情况分成小组,课下由组长分配任务和指定每个组员总结本组讨论的主题,其中还是以学生自己动手为主,教师辅导为辅,老师要做到精讲,只是强调实验有关的注意事项及设计要求,其他的像设计理念、思路等留给学生,让学生以小组为单位自行设计。通过此方法,产生的效果是学生在课本上没找到所需要的东西时,会自己通过相关书籍或网络等外界方式查询与之相关的资料和设计思路,扩展了学生的知识面,也提高了自学能力。在每次讨论课结束后,同学推荐出表现最好的小组和个人,其成绩就是小组每个成员的成绩。这将有助于激发学生的学习兴趣,提高学生的学习积极性和学习效果。在课程设计中通过小组人员的配合、相处,以及自身的动脑和努力,都是以后工作中所需要的基本常识。从而使学生增强了团队合作精神,并让学生认识到把理论应用到实践中去是多么重要。教学中教师能充分带动和发挥学生的学习主动性和思维性,以学生为主体,以能力培养为中心,实施因材施教的学习教学,取得了良好的教学效果。

通过该课程的学习,学生能够较系统地掌握C语言编程、单片机基本原理、接口和应用技术,熟悉单片机技术的应用。使学生能够以单片机这门课程为基础,为以后的通信课程学习做好准备,同时培养了学生技术创新能力、自主学习能力及提高团队合作意识,这将为学生今后的学习和工作起到了很好的推动作用,为今后走上工作岗位奠定坚实的基础。

参考文献

[1] 黄莺.高职单片机应用技术课程中“IDAIS”教学理念的应用[J].广西教育,2012(11):35-36,47.

单片机课程论文篇(6)

《单片机原理与接口技术》课程涉及的知识点多,对技能要求全面,使得学习者备感困难。同时,由于高职学生的知识接受能力弱,传统教学方式必然造成学生听不懂,跟不上,进而厌学。面对以上问题,本文试图就高职特色的《单片机原理与接口技术》课程教学改革作一探索。

《单片机原理与接口技术》课程的特点

单片微型计算机因其具有集成度高、运算速度快、体积小、运行可靠、价格低等特点而在过程控制、数据采集、机电一体化产品、家用电器、智能化仪表和网络技术中得到大量使用。国内高校、中专、高级技工学校都相继在计算机工程、软件工程、工业自动控制、机械电子工程、精密仪器、电工电力电子、电子工程等专业开设了《单片机原理与接口技术》课程。越来越多的企业也把掌握单片机技术作为招聘技术人员的标准之一。

高职院校中,由于学制限制,学时少,不少院校和专业将《单片机原理与接口技术》课程也作为对非计算机专业学生进行现代计算机技术的第二次认识和启蒙教育,因此该课程显得更为重要。学生一般都要进行计算机应用基础的学习,完成对计算机的初步认识和基本操作的学习。如果学生缺乏相关的硬件训练,将对计算机应用的理解和学习造成障碍。《单片机原理与接口技术》课程集成了计算机组成原理、微机原理、汇编语言等课程的相关内容,并且包含单片机技术本身的知识体系。单片机“麻雀虽小,五脏俱全”。为了弄清单片机的一个概念,往往要牵扯到更多的新概念。因此在学习单片机原理与接口技术的过程中,很多学生感到困惑和吃力。

根据学生特点和课程特点,教学中应注意的几个问题

《单片机原理与接口技术》教学中必须强化基础、注重应用,进行模块化教学。同时要把握好教学与培训、理论与实践两个方面的关系。教学与培训是有区分的:教学是强调系统的基础知识,培养学生进一步学习的能力;培训则是对有一定基础的学生进行短期强化训练,尽快上手,进入角色。教学必须由易到难,符合认知规律。教学内容既要有一定的先进性又必须相对稳定。单片机基础知识相对稳定,而接口芯片的发展则可以用日新月异来形容。单片机作为一门技术,《单片机原理与接口技术》课程必然是以实验为主的课程。

教学中应先给学生一个总体的知识框架和学习脉络,让学生在任何时候对基本知识的把握都是清晰和完整的。学习单片机是一个渐进的过程,往往学习一遍难以完全掌握,而且这门技术也在不断发展,因此要培养学生的自学能力。教学中要讲清、讲透单片机硬件结构。根据教学要求和学生实际,对接口技术及接口芯片的讲解和使用可简可繁、可多可少。有条件的情况下,相关专业应开设专门的《单片机原理与接口技术》实践技能培训课程。一般专业也要充实实验教学,开足基础实验,作为理论教学的有力补充,以加深学生对基础知识的理解和基本技能的训练。

探索有高职特色的《单片机原理与接口技术》课程教学方法

“教、学、做合一”教学法在单片机课教学中,要充分发挥教与学的积极性,努力走“实践―理论―再实践”之路。强调在做中教,在做中学。通过理论教学以及实验和实训的有机配合完成教学目标。

3P教学法3P的概念是指原理(Principle)、实践(Practice)和产品(Product)的三者合一,是“教、学、做合一”的具体应用,将理论学习、实践应用、产品制作有机地结合为一体,以理论教学为基础,以实践训练为重点,以掌握知识和技能、制作产品为教学目标,较好地体现“学用一致,知能并举”的教育思想。在单片机教学中,这种教学法是非常值得提倡,并取得显著成效的一种方法。

案例教学法教师可在上课前让学生预习教师准备的实例材料,形成一定的看法,做好实例讨论的课前准备;在课堂中,针对实例出现的问题,教师组织全班讨论,由学生找出解决的方法,做出辨析;最后教师作简短的点评或补充性、提高性的总结。

上好每一堂课,注重教学设计

要提倡学生参与教学。这就要求教师在备课时不仅准备专业技术内容,更要研究教法,即如何利用“项目”、“实例”、“问题”等手段来激发学生的兴趣,提高学生参与程度,这也是课程设计的重要内容。教学设计有以下几种方法:(1)根据课程教学内容划分教学单元,按照一体化原则进行设计。(2)确定每个单元课程目标,包括知识目标和能力目标。(3)选定每个单元课程单项实训项目,以实例贯彻单元教学之中。(4)确定演示、实验、实训、实习等内容。(5)引入案例,问题驱动,操作演示,展开知识,讨论问题,总结提高。(6)板书演示,示范操作。(7)自查课程目标、层次、进度、信息量等。

参考文献:

[1]张华.课程与教学论[M].上海:上海教育出版社,2001.

单片机课程论文篇(7)

单片机是一门综合性、实践性极强的课程。单片机的概念多、专有名词多、内容抽象、指令丰富,且软、硬件发展很快,新器件不断,故相当多的学生在学习单片机时感到郁闷,实际使用不知如何下手,不能真正掌握单片机技术。因此,如何安排教学内容,使学生既能了解新技术又能对单片机的应用技术融会贯通;如何设计教学方法,激发学生的学习兴趣,真正理解和掌握单片机技术,是在单片机教学中需要解决的问题。针对教学对象的特点和课程特点,我们提出了“案例教学”的教学理念,以达到创新人才的培养效果[1]。

一、单片机教学的现状和存在的问题

(一)传统的理论教学环节

教师上理论课时,先讲述单片机的理论知识,如讲述单片机的概述与发展,单片机的内部结构,指令系统及I/O接口电路,而讲述单片机实例的课时比较少,达不到理想的效果,并且学生在学理论知识时,只是处于被动接受知识的一方,调动不了学生的主观能动性,学生对单片机知识的学习会感到很盲目,从而对这门课程产生不了很大的兴趣。

(二)传统的教学实践环节

教学实践环节分为实验教学环节和课程设计环节两部分。实验教学环节一般采取单片机实验箱,学生做实验时根据实验连线步骤连接好硬件电路,下载现有的实验程序,得出实验结果,一般只能起一个验证过程的作用,学生缺乏对整体电路的设计,也缺乏修改硬件电路和软件程序的机会,从而不能真正锻炼学生的动手实践能力。课程设计环节,对于设计一个单片机应用系统,要涉及到很多的单片机的专业知识,很多同学只是在网上下载一些实例,按照资料设计硬件电路图,复制其程序生成HEX文件,然后联调就基本仿真通过。如果要求他们改变或增加一些功能设计,很多同学基本完成不好,主要原因是他们还没有基本没有搞懂对应的知识。

二、单片机课程仿真案例教学的实施

(一)单片机案例教学简介

单片机案例教学就是将单片机课程所要求掌握的基本知识点、基本原理和方法都溶入到包含这些原理的实际项目例子的讨论与讲解之中,基于项目开发的过程来组织教学内容[2]。

(二)单片机案例确定

经过教研室教师对单片机案例进行设计,将单片机的基本知识点都包含到以下几个案例中。单片机案例从难易程度暂分为三个阶段,分别为第一阶段、第二阶段和第三阶段。第一阶段为初级阶段,基本掌握单片机的I/O口的使用,学生比较容易掌握,而且容易提高学生的兴趣。第二阶段为中等难度阶段,需要掌握单片机与各常用接口电路的应用。第三阶段比较难,涉及到的传感器驱动程序比较复杂。

(三)单片机课程仿真案例具体实施

1.教师进行具体案例任务的确定,并确定相应的单片机知识点,针对各个具体的案例,老师进行设问。同时,课前将下一堂课的案例材料发给学生,要求学生熟悉每一个案例的材料,针对设计的问题进行分小组思考和探讨。

2.在课堂教学组织方式上,每次教学过程均围绕一个案例进行各教学环节的组织,以任务目标为主线,结合相应案例对各相关知识点和技能点进行讲解,引导学生思考并提出相应的解决方案,激发学生的主观能动性和创新能力,学生在学习过程中以小组为单位,每组针对任务和要求进行分析,并对实现的方案、硬件电路和软件功能设计。最后,由老师进行总结和评价,指出案例所涉及的理论知识及其应用方法,就学生提出的问题进行解答[3,4]。

3.将实践教学环节溶入课堂教学,学生实践环节以课堂教学任务为对象,利用PROTEUS仿真软件绘制硬件电路图,用KeilC软件进行软件程序的编写,然后进行联合仿真调试。教师对学生调试过程中的重点、难点以及学生操作过程存在的问题进行实时点评,并要求学生在已经实现的硬件电路和程序的基础上,进行适当修改。

4.具体仿真案例教学的举例———交通灯案例分析。

第一,确定具体任务和要求:设置东南西北四个方向红、绿、黄共12个(或者6个,其中东西一组,南北一组)LED信号指示灯,南北方向的绿灯亮27秒,黄灯闪烁3秒,东西方向的红灯亮30秒,然后南北方向红灯亮30秒,东西方向绿灯亮27秒,黄灯闪烁3秒,依次循环,数码管倒计时显示,当出现紧急情况时,四个方向交通灯全部为红灯。要求利用并行接口芯片8255扩展设计相应的硬件电路、软件流程图和程序。

第二,确定交通灯案例的相关单片机知识点为:并行I/O接口芯片与单片机的接口电路设计,以及其相应的8255的驱动程序,定时器和中断程序,数码显示电路和按键电路驱动程序等。

第三,针对交通灯案例老师准备的问题:问题1:为什么设计黄灯和黄灯闪烁如何实现?问题2:倒计时1秒应该如何实现?问题3:紧急情况用什么来实现?单片机交通灯仿真图如图1所示。图1中南北方向红灯亮,东西方向绿灯亮。P1口提供南北方向的段码,P2口提供东西方向的段码,P3.0-P3.3分别提供南北方向和东西方向数码管的位码,P0.0-P0.5分别提供6组交通指示灯。

三、单片机课程仿真案例教学的考核

单片机案例教学考核方法是课程教学的最后环节,它直接检验单片机教学的效果。随着教育教学改革的不断深入,变应试教育为素质教育,《单片机原理及应用》的考核应注重考核学生的实践和创新能力,该课程的考核一般采取开卷考试、实验成绩和平时成绩相结合的方式进行考核。其中平时成绩占20%,主要包括学生的考勤、作业、随堂测试以及课堂表现和回答老师的提问情况等。实验成绩占30%,主要考查学生的硬件电路的设计和软件编程能力,在完成基本的实验任务时,然后根据思考部分的提问进行相应硬件电路和软件程序的修改。开卷成绩考试占50%,主要考查学生单片机理论知识、单片机接口电路设计和软件编程。

四、结束语

文章针对传统单片机教学过程中存在的不足提出了单片机案例教学方法,将单片机的理论知识融入到实际的案例中去,在讲述案例的同时插入理论知识的讲解,这样充分调动了学生的学习兴趣,增强了学生对单片机的综合应用能力。基于单片机案例教学已取得了较好的效果,对学生参加各类电子设计竞赛和毕业论文设计具有较大帮助。

参考文献

[1]孙军业.案例教学[M].天津:天津教育出版社,2004.

[2]陈锟.单片机课程案例教学的思考与探讨[J].中南民族大学学报,2008(27):10-12.

单片机课程论文篇(8)

单片机课程是电子信息、机电一体化、计算机等专业中普遍开设的专业课,然而在单片机教学实践中普遍存在着难教、难学、难掌握的教学困惑。研究适合本门课实际的教学方法,努力提高教学质量就成了众多单片机教师的努力方向。为了增强教学效果,我结合我校教学实际,以多媒体课件为突破口,进行了单片机教学改革的实践。

1.现有单片机教学现状

在传统的单片机教学课堂上,大多依靠教师的细致讲解将知识传授给学生。教师为了把一些抽象的概念、难懂的重点讲清楚,往往需要花费大量时间备课、讲解、画示例图。但单片机课程中有许多硬件设计、系统开发内容,此时虽然教师在教学中费时费力地设计板书、讲解、画图,但简单的平面教学太抽象、直观性差,并不能使学生达到对单片机及相关硬件的清晰理解。

在现代化的教学课堂上,多媒体辅助教学已经成为教学新趋势。通常的多媒体辅助教学主要是利用多媒体计算机、投影、扩音器等辅助教学设备进行的教学过程。而在现有多媒体辅助教学中采用电子课件是教学的基本形式。电子课件通常用PowerPoint开发,教师可以将教学内容提纲挈领地以幻灯片的形式展现给学生。电子课件有着内容简练、开放性好、生动活泼的特点。电子课件可以部分或全部替代板书,大大节省了课堂板书时间,而且教学内容展示内容丰富、动态性强,因而受到广大师生的普遍欢迎。

引入电子课件教学后,单片机教学不再枯燥,尤其在单片机的体系结构演示、图例演示方面多媒体教学效果良好。但是简单地从电子课件上改进教学还远远达不到良好的教学效果。虽然电子课件节省了板书时间,教学形式也变得活泼有趣,但对于单片机接口及应用系统等综合实践性知识的引入只能停留在图例展示、功能列举阶段。由于课件形式所限并不能对以上知识进行结构设计过程及功能上动态演示。这不利于培养学生的系统设计能力,更不利于学生创新能力的培养。

2.多媒体课件与电子课件对比

在多媒体教学的研究中,多媒体课件与电子课件这两种教学工具的是有区别的。其中电子课件即通常的PowerPoint课件,它的最大优点在于开放性好。教师拿到范本后可以根据学生实际情况随意修改,容易满足不同层次、不同类型的教学需要,受到广大教师的欢迎。而多媒体课件是计算机辅助教学系统CAI(Computer Aided Instruction)的核心,一般是指单独运行的教学软件,由课件设计者根据教学要求用CAI写作工具或计算机语言编制而成,主要目的是用动画、仿真等技术讲解课程中的重点和难点,强调教学方法与教学策略,辅助教师和学生完成教学任务,增强教学效果。

3.多媒体课件与单片机教学

单片机课程综合性强、实践性强,要想很好地实现教学目标,教学中需要综合很多硬件设备,如多媒体计算机、仿真机、实验电路、编程器,等等。一般理论课堂虽然可以引进电子课件,但PPT环境难以综合诸多辅助硬件。而利用多媒体课件,只需课前利用多媒体课件制作工具进行课件设计,就可动态地实现实验仿真及相应的软件编程过程演示。不需另外添加硬件实验设备,更不需要耗时进行硬件连线测试等,而且排除了原材料消耗和仪器损坏等硬件因素的干扰。

使用多媒体课件教学后,课堂演示变得相对容易,可以帮助学生更快、更好地掌握单片机教学中的硬件结构、指令系统的知识。而且通过实例仿真及相应的编程演示,可以加深学生对总线、地址、寻址方式、指令等概念、原理的理解,弥补原有理论教学的不足。这种方式理论与实践相结合,符合人的认知方式, 能够启发学生积极思维。

采用多媒体课件进行单片机教学后,不仅可以使学生提高对理论知识的认识,而且通过实验仿真可以熟悉单片机系统的开发方法,进而培养学生的综合分析能力和开发创新能力。

例如在讲解中断处理程序时,介绍完中断处理理论后,可在多媒体课件中引入LED展示,通过提问让学生讨论如何改变LED灯的运行方向,引导学生利用刚刚学习的中断控制的知识点解决此问题,并和学生一起进行LED灯的功能改进。学生通过知识回顾,解决实际问题,既能巩固基本理论,又能学以致用,提高创新能力。

4.设计多媒体课件应注意的问题

在多媒体课件为核心的多媒体辅助教学中,多媒体课件的开发是关键。在多媒体课件开发中应注意以下几点。

(1)选用合适的CAI创作工具。现有的CAI创作工具主要有PowerPoint、Authorware、Flash等。PowerPoint课件制作简单、设计灵活,适合多数课程课件的设计。但如前所述,PPT并不能完全体现出单片机课程实用性、综合性的特点。Authorware课件基于流程图的设计思路适合展现课堂教学,而且Authorware能够实现声音、文本、图像等多媒体元素的有机结合。但Authorware在展现图文动画、影视频处理上不够流畅。Flash也能很好地实现多媒体元素的结合,而且动画表现细腻,但制作好课件需要一定的Flash学习基础。在单片机多媒体课件开发中,可以根据教学实际选用一种或多种CAI创作工具来开发课件。

(2)课件应突出课程重点,注重实践创新。单片机是一门综合性、实践性的课程,基本理论的教学,其目的是为使学生建立单片机系统的整体概念,培养学生的综合创新能力。

(3)课件内容开发应与实验课程统一。多媒体课件是面向单片机理论课程的,而实验是保证和促进单片机教学效果重要环节。实现课件内容与实验内容的内容统一,可以通过在课件中引入实验教学思想,促进实验教学。同时也可以在实验教学中,加强单片机理论的提炼与引导,改进实验内容。两者相互促进,既可以降低单片机的理论教学难度,又可以促进实验教学水平和学生创新能力的提高。

5.结语

通过多媒体课件的形式可以有效促进单片机的教学,但多媒体课件的开发需要教师具备一定的软件(如基于Authorware、Flash等)开发技能,这对教师的专业素养提出了更高的要求。我们也应注意到,多媒体课件是教师根据教学实际而编制的,针对性强、实践性好。但在教学中相对使用普通电子课件而言,要体现多媒体课件的针对性,就需要投入更多的精力针对不同层次、不同类型的教学对象进行课件编制及修改。

参考文献:

单片机课程论文篇(9)

中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)21-4897-02

高职院校单片机原理课程教学的目的是培养学生综合应用单片机设计电子线路的能力,涉及单片机软硬件设计,以及单片机的整个开发流程。掌握运用单片机知识以及应用汇编语言编程来解决实际电路设计的方法和步骤,为后续嵌入式课程的学习以及职业能力的培养打下坚实基础[1-3]。单片机原理是高职高专电子信息大类各专业重要的专业基础课和必修课,在整个课程教学体系中起到非常重要的作用。

《单片机原理》课程所包含的理论基础知识多,涉及软件、硬件知识,是实践性很强的科目。同时单片机原理这门课也是电子类专业中《自动检测》、《嵌入式设计》等相关专业课的前导课程。因此,在很多高职院校及本科院校均开设单片机原理课程,重视其教学效果[4]。

1 单片机原理教学现状

在实际的教学过程中,多数学生认为单片机难学、理论知识枯燥且较复杂、汇编语言指令比C语言繁琐、指令颇多、容易出错。刚开始学生学习的积极性还高,时间一长,学生的畏学、厌学情绪严重。在一定程度上,不但影响了单片机课程的教学效果,也影响了整个课程体系中后续课程的教学效果。结合近几年来,单片机原理课程的实际教学经验,总结分析以下几点单片机教学质量难以提高的原因:

1.1 教学时间安排稍晚

作为电子信息类必修的专业课,单片机原理课程在专业教学中具有承前启后的作用。高职教育实际的理论教学时间只有2年半,最后半年是顶岗实习,有些院校把单片机原理课程安排在大二下学期,而将需要在学习单片机课程后再学习的课程往前排。这样会导致学生学习混乱,对知识交叉的课程难以灵活的连接起来应用,单片机课程的基础作用不明显,同时课程体系违背循序渐进的学习认知过程,学生学习效果大打折扣,比如自动检测技术,学习了单片机知识,再学习自动检测技术课程,学生可能会明白的更透彻。另外由于大部分学生计算机基础知识薄弱,单片机原理中的汇编语言与C语言差异比较大,汇编语言指令部分是独立的,不容易理解并记忆指令的用途,并且该课程中又包含了较多的理论知识,比如中断、定时、串行等复杂内容,再加上专业教学计划制定的教学学时比较少,理论课时与实验课时分配难以合理,因此这种 “内容多、课时少、没基础” 的情况,自然使学生学习起来有一定的难度,同时也大大消减了他们学习的热情。

1.2 课程模块知识点散

与本科教材相比,高职高专单片机原理教材删去了繁琐的,保留简单的,使用过程中也降低了要求。但是高职教育的特色是应用技能的培养,这跟本科教学完全不同。学习单片机原理目的在于应用单片机设计内容,比如定时器的设计,强调的是应用部分。但是就单片机教材的内容安排上来说,都是过多的理论知识,而且每一部分都是独立的,通常第一章讲单片机的内部结构,接着讲汇编语言,后面就是独立的中断系统,定时器等。但是,要针对使用单片机进行一个实际问题设计的话,比如用单片机做一个电子显示时钟,一般要涉及很多的知识点,需要把很多模块的应用连接起来,但都必须等到把教材的内容讲完才行,所以很多学生在学习过程中感觉学了大半本书的单片机原理,还是不知道了学了些什么,没有一个整体的概念,针对具体问题还不知道怎么用单片机才实现,很难讲离散的知识点联系起来,想要独立设计完成一个结合更多的模电、数电知识的偏硬件电路或者结合嵌入式知识设计偏软件的课题,基本上是很困难的。

1.3 学生理论知识基础差

高职院校学生自身基础知识比较薄弱,我们学院也不例外。很多学生数学、英语基础较差,在学习一些汇编语言语句时,不明白语句英语单词的意思,加大了理解语句的难度,更谈不上如何有效的记忆英文单词的指令;在读汇编程序例子时,也会纠缠于语句中的一些提示性的英语语句;在编程设计程序时对算法、流程等逻辑不容易理解和接受;另外在程序调试时,对于用英语显示的出错提示信息看不懂,调试程序困难,找不出错误,从而不能有效快速的找出程序语句中的关键问题所在,长期来看,对使用汇编语言进行编程产生了畏惧思想并最终放弃学习。

2 教学方法改革的思考

要想提高单片机原理课程的教学质量,提高学生学习的积极性,增强他们学习的热情,需要对单片机原理的教学方法,方式等教学手段方面进行教学改革。

2.1 明确课程教学目标

单片机原理是电子专业的专业基础技能课,是一门理论性、应用性较强的课程。其特点是概念多、指令多和涉及内容广,学习单片机原理之前必须具备模拟电子和数字电子技术等基础知识,另外,其整体实现思想和技术又往往难于理解。单片机原理最终的教学目标,就是让学生能够针对具体设计题目,综合应用模电、数电等专业知识,进行独立的分析、软硬件设计、调试以及仿真成功。根据高职院校培养人才的目标,重在技能和应用型,在制定单片机原理教学目标的时候,还应该增加各类实际应用型的项目,从而让学生能有更多的实践机会,不断的增强理论联系实际的能力和应用能力,以适应社会发展的需求。

2.2 根据实际情况制定教学内容

实际教学当中,必须根据具体的情况进行教学内容的调整。当然,第一步:教师首先应该熟知单片机教学内容,以及模拟电子技术与数字电子技术的内容,掌握他们之间的内在联系,结合学生的实际基础,对单片机原理课程的教学内容进行优化设计。第二步:在教学过程中,应该把单片机最简单的系统首先告知,多列出在日常生活中且经常接触到的,采用单片机芯片做成的实际实物,可看可触摸的,让学生在系统学习理论知识之前,明白单片机芯片能做什么?学习单片机在现实生活中的用处。接着开始学习单片机芯片的内部结构,40个引脚的作用,汇编语言,以及中断,定时器等内容,然后再在此基础上进行各种类型项目的实训练习,真正的练好编程技能,软硬件电路的设计,结合仿真软件和protel软件,独立完成一个采用单片机做成的电子实物。不需要一直学习新的知识,验证新的知识点,过多的离散的知识点,对于我们高职学生来说不是多就好,真正需要的是能将有限的知识联合起来,综合应用。同时在教学过程中必须对授课内容做出适当的整合,单片机原理教材中涉及过多复杂的数学例子,可以略去,难度太大了,也影响了学生学习的积极性。

2.3 适当增加实验课时量,制定合理的实验、实训计划

理论课时偏多,实验课时太少,单片机课程本身强调的就是实践操作,培养学生设计能力,那这些能力必须在实验课中得到锻炼。

在传统的单片机原理教学方法中,一般都是先讲理论知识再进行实训,但是讲理论时,理论知识过多,学生觉得枯燥,真正理解并记忆的知识实际并不多;实验课上,需要用到并验证理论知识的时候,又忘记了,这样的教学质量差;适当增加实验课时,多给学生留点自我练习的机会,可以在课堂安排上遵循“讲原理-举例子-练操作”的过程,生动了课堂,紧凑了教学内容。把理论与实践相结合,学生边学边练,课程内容当堂消化吸收。

在每个章节之后,制定实验内容时,充分考虑知识的连贯性,设置一些实际生活中的项目设计,不是仅单一知识点的练习,巩固并提高前面的知识,重在多个知识点的贯穿应用,真正做到学用结合,达到提高应用设计能力的目的。制定实训计划时,不要内容过于简单,太简单就起不到实训的目的,可以借鉴企业或者行业中的实际生产项目,让学生在学校也能真正实地的感受到项目设计的环境,从而提高他们完成实际项目的能力,为走上工作岗位打下坚实的基础。

2.5增强学生学习的积极性

让学生清楚明白我们高职教育重点是实际操作和动手能力的培养,我们不是去发明、创造什么高科技。我们需要做的是综合运用所学理论知识进行软硬件设计,完成某些实际项目,不需要花大量时间去进行理论研究,而是把这些时间和精力投入到实践动手能力中。必须明确学习目标,增强自学能力,要学会如何学习,在实践中强化理论知识,提高应用能力。平时课堂上理论教学时,要求学生认真听讲、随时记录下重点内容和要点;讲解程序时,要求学生不光听懂程序的分析,并且要记录下来,并附上注释;在实际操作中,鼓励学生多问,同学之间多讨论,互相进步,不断激发他们学习的热情。

3 结束语

单片机原理是高职高专电子信息类专业必修的专业基础课程,在整个教学环节中起着重要的作用。因此,改变现有的课程教学方式,有助于提高单片机课程教学质量,加深学生对单片机知识的理解程度,能够灵活的应用单片机进行软硬件设计,解决更多的实际项目问题;另一方面,也为后续课程的学习打下了坚实的基础,在一定程度上也提高了学生学习的热情和积极性。今后,在课程教学过程中,需要不断地努力分析和总结,根据实际教学环境及时发现问题并解决,积极探索和改进课程教学方法、方式,不断激发学生学习的热情,提高他们实际动手操作的能力,为以后走上工作岗位打下良好的基础。

参考文献:

[1] 陈露军,张娜,任磊. C语言教学方法探讨[J].大众科技,2011(4).

单片机课程论文篇(10)

电子专业学生主要从事以下三类岗位工作:核心岗位(电子产品装配工、电子产品调试工)、从属岗位(电子产品检修员、电子技术员)、拓展岗位(电子技术工程师、产品生产管理员)。对于核心岗位的需求量最大,但相对比例会有所下降,对知识与能力的要求会有所提高;从属岗位和拓展岗位的人才需求量呈上升趋势,需求紧迫。单片机技术及应用系统设计这门课程的主要任务是培养学生成为在智能控制系统检测维修与设计方面的专门人才,直接反映从属岗位和拓展岗位的工作要求,具有鲜明的职业性与实践性。通过本课程的学习,培养学生典型的智能控制系统调试与设计的能力。

传统教学以教师讲授为主,学生只能被动接受。在实训课中传统教学方法已不能充分激发学生的学习兴趣,无法使学生更好地提高操作技能,使实训课逐渐变得枯燥无味。参照单片机产品设计工作过程和工作情境,进行课程教学改革。

1.课程改革思路

根据高职教育数控技术专业人才的培养目标,遵循以“就业为导向,能力为本位”的职教理念设计。本课程从职业成长过程,按照从易到难、由浅入深的认知规律,确定合适的载体,运用教学论、方法论方式分析处理后,参照企业中单片机产品系统设计工作过程和工作情境,进行选材。

2.学习情境创设

通过调研,针对智能控制系统检测维修与设计行动领域下的单片机技术及应用系统设计学习领域需要具备以下能力:

(1)专业能力

①读懂单片机电路图纸的能力;②掌握单片机工作原理及内部结构的能力;③具备相应的单片机硬件线路的调试能力;④具备能看懂单片机程序流程图的能力;⑤具有基本的单片机编程的能力;⑥具备单片机软硬件安装和联调的能力;⑦具备单片机产品开发的基本流程和工艺的能力。

(2)方法能力

①资料收集整理能力;②制订、实施工作计划的能力;③单片机应用系统综合应用设计能力;④单片机应用系统故障的检查分析能力;⑤理论知识的综合运用能力。

(3)社会能力

①语言表达能力、沟通协调能力;②团队组织能力;③班组管理能力、责任心与职业道德;④安全与自我保护能力。

为了实现上述能力,在此将课程划分为:循环彩灯的设计制作(22课时)、交通控制灯的设计制作(30课时)、数字电子钟的设计制作(40课时)、温度控制系统的设计制作(40课时)四个学习情境。其中,此四个学习情境的创设是根据单片机应用电子产品的设计由简到难的过程确定的。

3.学习情境教学实施

以子情境循环彩灯的设计制作为例,进行教学实施。

(1)教学背景

教学目标:能够读懂单片机I/O口控制电路原理图,能够掌握单片机I/O口的内部结构和工作原理,能够选用单片机I/O口作外部硬件电路的设计,能够编制简单的程序实现单片机I/O口对外部电路的控制,能够熟悉单片机系统硬件电路的组成及控制原理,能够掌握基本的单片机软硬件调试能力,能够正确使用测量相关的仪器仪表,具备劳动组织能力、具备团队协作能力、具备安全操作规范的意识。

学生应具备的知识:单片机的整体认识、基本电子电路图整体认识、I/O的整体认识、计算机使用能力、简单硬件电路调试能力、电子仪器设备检测及规范操作能力。

具体任务:使用相关电子仪器仪表对电路参量进行测量、掌握电路故障排除方法及处理思路、掌握应用环节、确定方案、制定实施步骤、开发工具的使用。

准备文件:任务书、引导文、指导作业文件、演示视频文件、单片机I/O口作外部控制电路相关文件、检查单、评价表。

本任务旨在在该学习领域培养学生团队合作能力、沟通能力、检修组织实施能力等;教师需合理引导学生完成小组讨论,确定单片机I/O口控制硬件电路的设计及软件编程的方案。

(2)教学组织形式

①针对循环彩灯的控制功能要求,学生设计相应的功能接口电路,编制出程序及完成产品的调试。

②学生独立工作和合作学习相结合,通过小组讨论、和教师谈话培养交流能力。

(3)具体实施

①资讯:(2学时)

下发任务书,描述项目学习目标,交代项目任务,发放相关学习资料,最后回答学生的提问。

②计划(4学时)

学生自愿组织工作小组,推选班组长,以小组为单位,确认工作任务,分解任务,制订工作计划,教师对学生方案进行检查、指导。

③决策(2学时)

确定掌握单片机I/O口基础知识需要的资源及学习步骤,确定控制电路的设计与编程的学习步骤,确定任务完成的展示方式。

④实施(10学时)

第一,单片机I/O口的控制电路设计。小组成员分工收集资料,掌握单片机I/O口的结构及工作原理,最后进行资料汇总,小组讨论、教师指导下确定方案,完成I/O电路设计。

第二,程序的编制。根据所设计的I/O接口电路及控制要求,在小组讨论、教师指导下确定方案,画出程序流程图,最后学生自己完成具体程序。

第三,软硬件的调试。烧入程序,对设计的系统进行软硬件调试,在调试过程中,记录好调试出现的问题,并归纳总结经验。

教师应合理安排时间,即使有个别小组在规定时间中没有完成任务也必须停止,并要求该小组对未完成任务的原因进行详细分析。教师应安排课余时间让未完成的小组完成项目的制作。如果大多数小组均未完成,教师应根据实际情况查找原因,是否项目设置过难、是否学生还没有掌握本次课的内容,在以后的课程中做出相应的调整。

⑤检查及实施(4学时)

根据设计产品的功能及具体过程,教师及小组互检评分。同时每人撰写产品说明书,根据个人在小组活动中的表现进行小组互评。

选小组代表按照任务书的要求,在全班介绍工作过程,改进提高并总结系统设计及调试经验,结合班级所有方案,优化小组方案。

4.结语

采用工作过程系统化的《单片机技术及应用系统设计》课程,大大提高了学生的学习兴趣和参与主动性、积极性,收到了良好的教学效果。通过对企业的用人调查,学生产品的调试与系统设计能力很强,不需再进行专业培训。今后还将对工作过程系统化的课程改革进行进一步完善,提高教学水平和教学质量,提高学生的工程实践能力。

参考文献:

单片机课程论文篇(11)

单片机推动了嵌入式系统的发展,成为现代电子系统中重要的智能化工具。无论是尖端科技,还是现代工业、农业、仪器仪表、汽车电子系统、家用电器、玩具及个人信息终端等诸多领域,都离不开单片机。目前,高职院校许多专业都开设了“单片机原理及应用”课程,这门课程也是高职院校的电子类、电气类等电类专业的核心专业课程。但是单片机是一门实践性非常强的课程,又是一门抽象的课程,教师在课堂教学中采用传统的授课模式,往往存在许多问题。

一、高职单片机课程教学现状

1.传统理论教学枯燥抽象。在传统的单片机教学中,基本沿袭传统的授课方法:“板书+讲解”。加上现行使用的教材理论内容偏多,实例偏少,理论教学占据了2/3以上的学时。大量抽象的原理、概念使得学生难以接受和理解,感觉枯燥无味,激不起学生学习的热情和主动性,使老师和学生在教学过程中都感到很辛苦,缺少感性认识的演示平台。

2.理论教学和实践教学分开,且实践教学缺乏启发性和创新性。传统的单片机技术课程教学模式中,采用理论和实验实训分开,在进行课堂教学时,讲授的是对学生而言是晦涩难懂的纯理论知识;在进行实验实训时,基本都采用电路固定的试验箱,由学生参照实验指导书提供的范例程序,按部就班地通过编程软件,将编程文件编译、下载到试验箱中进行验证。进行的只是对理论结果验证的实验,实验缺乏综合性、开放性和创新性。这种教学模式使得理论和实践严重脱节,学生不可能真正掌握单片机技术的精髓,从而无法培养学生的实践动手能力和创新能力。

3.课程之间联系较少。单片机课程是一门联系广泛的课程,不仅涉及本课程的知识,还与数字电路、模拟电路、C语言程序设计、protel电子线路设计等课程有着密切的联系。但大部分高职院校的单片机课程教学并未与其他课程联系起来,造成了课程间的脱节。

二、单片机工程实践教学

1.单片机工程实践教学的目的。单片机工程实践的目的是让学生在理论学习的基础上,通过完成一个设计MCS-51系列单片机多种资源应用并具有综合功能的小系统目标板的设计与编程应用,使学生不但能将课堂上学到的理论知识与实际应用结合起来,而且能进一步加深对电子电路、电子元器件、印制电路板等知识的认识与理解,同时在软件编程、排错调试、焊接技术、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高,为今后能够独立进行某些单片机应用系统的开发设计工作打下一定的基础。着重提高学生在单片机应用方面的实践技能,树立严谨的科学作风,培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力。通过单片机硬件和软件设计、安装、调试、整理资料等环节的培训,使学生初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能,逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。

2.单片机工程实践教学的具体要求。单片机工程实践是单片机技术课程的实践教学环节,是以工程项目和工程应用为课题的。它充分体现“教师指导下的以学生为中心”的教学模式,以学生为认知主体,充分调动学生的积极性和能动性,着重培养学生的工程实践能力、独立工作能力及创新能力,是对学生进行单片机的综合性训练,这种训练是通过学生独立进行某一课题的设计、制作、调试来完成的。具体要求如下:

①系统方案设计与论证。综合运用单片机技术课程中所学到的理论知识,学生根据所选项目的任务、要求和条件进行总体方案的设计,通过方案比较,确定总体方案。然后对方案中以单片机为核心的电路进行设计计算,包括元器件的选择和电路参数的计算,并画出总体电路图。

②硬件电路制作。设计方案经指导教师审查通过后,学生可向指导教师领取所需元器件等材料,进行电路制作,并对制作的硬件电路进行调试及测试,分析测试结果是否满足设计要求。

③软件的编程与仿真。根据已设计出的软件系统框图,用C语言编制出各功能模块的子程序及整机软件系统的主程序,程序设计时,要充分考虑与设计硬件电路的连接及有关定量要求。

④撰写实践总结报告。书写高质量的工作总结也是反映工程实践素质高低的一个重要方面,工程技术人员应能用书面形式系统、完整、清晰地表达自己的研究成果,其目的是让人很容易地看懂所研究项目的内容、方案、原理、实现方法等。因此,书写实践总结报告也是单片机工程实践的主要内容之一。

三、结束语

单片机技术实践教学是灵活多样的,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,注重理论联系实践,就能激发学生的学习兴趣,能有效提高单片机教学的质量,并且紧随着单片机新的技术的发展,不断更新单片机教学的内容、形式、方法和手段,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: