单片机教学方法论文

2024-05-12

单片机教学方法论文(精选8篇)

篇1:单片机教学方法论文

如何有效开展单片机课程的教学工作,是近年来一直探索的课题。凡事有利必有弊,教学方法亦是如此,各种教学方法都有与其相适应的教学模式。如果在整个教学过程中,综合应用多种教学方法,取其利,避其弊,就能发挥各种教学方法的优点,得到意想不到的教学效果。

3.1理论课程教学方法

单片机是一门理论与实践结合紧密的学科。对于高职学生来说,实践固然重要,理论基础知识亦不可忽视。学生普遍反映单片机理论基础知识枯燥、抽象、学习难度大,因此,采用什么样的教学方法能够激发学生学习的主动性、培养学生对单片机的学习兴趣成为当前教师所关注的重要问题。

如今,很多教师都对传统的知识驱动教学方法在单片机教学方面提出质疑,觉得以教师教为主,学生被动学习已经不再适应应用性学科教学的发展。诚然,一味地向学生灌输知识,学生被动地接受枯燥无味的理论知识已经落伍,但这种教学方法仍然存在着它的优势:在基础理论知识的学习过程中,教师可以很好地把握教学主线,系统构架知识体系,有利于学生对知识的全面了解,从而很好地掌握原理性的知识。例如,在学习输入输出电路时,只有充分了解单片机内部输入输出引脚逻辑电路,在实际线路连接时才能理解并掌握哪些电路需要外接上拉电阻,读入数据前为什么需要先写出高电平。授课中,教师通过画出各引脚逻辑电路图,系统地表达P0、P1、P2、P3口电路的区别,促使学生透彻理解各输入输出口的逻辑功能。

如果要求教师授课过程中把每个示图都画在黑板上,对于单片机教师来说,不但浪费时间,而且可能由于画图不规范而导致学生对该门课程失去兴趣,这时,多媒体教学起到了很好的辅助作用[4]。教师有效地利用多媒体技术,通过图、文、声、像相结合的多媒体课件,可以把用语言难以描述或无法讲清楚的问题变得形象、生动、直观,更有利于激发学生的学习兴趣。在课堂上,利用proteus等软件进行仿真是多媒体技术在单片机教学中的另一个优势。众所周知,单片机是通过编写程序,使各引脚能够按照人的需要输出高低电平,达到控制周围设施的控制器件。在理论授课的同时,可以根据需要实时进行课堂演示,这样不仅可以在程序修改编译后就立即看到演示效果,而且可以弥补实验仪器和元器件缺乏、原材料消耗和仪器损坏的不足。学生可以直观、形象地看到控制结果,对学生的学习起到潜移默化的提高作用。

另外,根据摩尔定律,电子类产品每3个月即更新换代一次,教材总是滞后于当前科技的发展。目前,大部分教科书仍然以介绍8051或AT89C51等型号单片机为主。虽然内核相同,但功能还是有异。教师在授课过程中可以应用“案例分析法”[5],针对特定的教育情境和实际教育活动过程的描述,动态设计和调整教学案例,以适应科学技术的发展,从而提高学生对单片机课程的兴趣。   在枯燥、复杂的单片机理论部分学习阶段,针对高职学院学生理论基础差,缺乏抽象思维,擅长形象思维等特点,改变传统填鸭式教学手段,采用多种教学方法相结合,取长补短,不但可以提高学生的学习兴趣,而且可以让学生更好更快地掌握原理性强的理论基础知识,为社会培养出理论扎实、适应性强的专业人才。

3.2实践阶段教学方法

项目教学法是当前大多数高职院校在单片机教学中所大力提倡的新型教学方法。这种新型教学方法是在教学过程中,以学生为中心,以项目为驱动,师生通过共同实施一个完整的“项目”工作,学生在教师的指导下进行实际操作训练、发现问题、分析问题、解决问题而进行的教学活动。当学生掌握了一定的单片机理论基础知识后,逐渐进入实习、实践阶段,这时,项目教学法将发挥着不可估量的作用。教师由浅入深地选择合适的项目供学生学习。例如,在初始阶段,教师可以选择让学生自己搭建最小系统板,而后选择流水灯实验做为一个小项目。当学生通过自己的学习,亲自动手进行焊接、调试,让8个流水灯按照自己的意愿随意流动时,学生很可能已经喜欢上单片机的研制开发了。

项目教学法以学生为主体,教师为主导,最大程度地激发了学生的求知欲望,逐步培养出具有独立探索、敢于开拓创新的.动手能力、实践能力很强的学生。因此,在实习实践阶段,应以项目教学方法为主要教学手段,让学生在动手的同时巩固理论知识,从而做到理论联系实际,对所学知识理解更加透彻。

3.3多方面提高学生学习兴趣

高职学院学生的基础参差不齐,对某一门课程的兴趣爱好程度也各不相同。因此,作为专业课教师,应因人而异,提高学生学习的主动性。提高学生的兴趣,最主要的是让学生明白为什么要学习单片机,学习单片机对今后的学习、就业有什么好处,只有学生明确课程意义,才能提高学生的学习主动性。例如,在第一节课时就给学生展示一个真正的单片机系统和单片机在实际应用领域起到的重大作用。在授课过程中,形象生动的语言表达也是必不可少的。很多学生的想象力较差,较好的比喻会起到非常好的教学效果。比如在学习中断系统时,把现实生活中电话铃等中断例子用到课堂上,不仅使学生理解了中断源、中断响应等枯燥无味的概念,而且使学生很清晰地理解中断优先级、中断优先权等中断响应过程。

对实际问题进行编程也是单片机教学中的一个难点。一直以来,单片机教材中普遍都采用语言进行程序编写。语言编写程序代码效率高,但相对难度较大,要求程序编写人员对硬件结构了解清楚,并且可移植性差。如果遇到比较麻烦的算法时,语言编写就显得更加麻烦了,许多学生对之望而却步。随着单片机主频的不断提高,ROM空间也在不断扩大,足够装下C语言编写的任何代码,而且C语言库函数较为丰富,可移植性非常好,编程简单易学,所以,鼓励学生用C语言来编写程序,从某种程度上讲有助于学生提高学生的学习兴趣。

另外,鼓励、帮助学生积极参加两年一届的全国大学生电子设计竞赛也是培养学生创新能力、协作精神和理论联系实际的好方法。电子设计竞赛注重培养大学生的动手能力和工程实践能力,提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力。在参赛过程中,学生能够把所学各门知识统一系统地融合在一起,在竞赛中运用理论知识、获得实践知识。

总之,为了更多更好地培养生产、管理、服务、建设一线所需要的高技能应用人才,高职教育必须重视教学质量、教学效果。探索新的教育教学方法,不断地从传统教学方法中汲取经验、教训,使用多种教学方法,取其利、避其弊,才能达到事半功倍的效果。

参考文献:

[1] 李园园.项目教学法在高职课程《单片机技术应用》中的研究[J].中国科技信息,(4):253-255.

[2] 王建国.项目教学法在单片机实习教学中的实施[J].甘肃科技,2009,25(12):171-172.

[3] 程剑,杨小来.项目教学法在单片机教学中的应用[J].科技信息,,(23):256.

[4] 冯丹.单片机原理课程的多媒体教学[J].辽宁教育行政学院学报,2008,25(4):115-117.

[5] 徐武雄.单片机课程案例教学方法的探讨[J].咸宁学院学报,,26(3):52-53.

篇2:单片机教学方法论文

1高职院校单片机教学特点

1.1加强能力培养

单片机被广泛应用于工程控制领域。能够独立分析、解决实际工程问题是高职院校学生所必备的能力,也是高职教育区别于中职教育的一个显著特征,因此高职院校单片机教育必须重视学生解决实际问题能力的培养。在单片机教学过程中,采用各种不同的教学手段,不断激发学生的自主学习能力,让学生在轻松的学习氛围中培养设计硬件电路、编写控制软件的能力。

1.2重视实践教学

高职教育既是一种具有自身特色的高等教育,又是一种高层次的职业教育。与普通高等教育相比,高职教育培养的是技术型、技能型人才。因此,在高职院校单片机教学过程中,必须突出实践性特点,以培养高素质技术工人为教学目标,不断提高学生动手能力。

2高职教育单片机教学方法存在的问题

2.1教材“系统性”过强,实验少

市场上针对高职教育的单片机教材非常丰富,但大多教材内容的编写都按照单片机内部结构,引脚,指令,中断,定时器/计数器,外部扩展等顺序。这类教材内容系统性强,结构看似紧凑合理,但从学生角度仔细考虑却发现很多不足之处:硬件电路与指令学习、软件编程完全脱节;从教材第一章开始就大量讲述单片机内部结构,枯燥、抽象,难以接受,几乎没有安排提高学生分析实际问题能力和动手能力的实验等等。

2.2传统教学强调理论忽略实践

众所周知,单片机课程具有硬件系统复杂,指令多,编程难,知识点分散等特点。目前,国内大多高职院校一直沿用传统的知识驱动式教学方法,教师把大量时间花在讲授复杂的单片机结构电路上,却忽略了高职学生的特点:缺乏抽象思维、擅长形象思维,学生很难建立起一个完整的知识体系,从而导致对单片机的系统开发仅仅停留在感性认识上,很难培养学生勤于思考的学习能力,综合分析新问题的能力,职业动手能力和实践能力[1],导致学生逐渐失去了学习的兴趣。

2.3片面强调一种教学方法

篇3:单片机教学方法的改进

传统的教学方式是以老师为主导地位, 老师讲学生听, 理论讲完再来验证的方法, 而且实验内容也很乏味, 缺乏生活实际应用的部分。用什么样的教学方法来提高学生的兴趣让学生容易学懂, 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成了主要的问题。经过几年教学实践的探索, 不断的改进, 总结为教学内容的设置以及教学方法的改进两点。

一、教学内容的设置

教学内容的设置要以就业为导向, 而不是以期末考试为导向, 应该选取大量直接来自于工程实际、日常生活应用、自己亲自实践过的应用案例, 以工作任务为主线, 有机地组织理论和实践知识的学习, 激发学生的求知欲, 让学生觉得学有所用、学有意义。

二、教学方法

笔者现在改进的教学方法:一是以项目教学法为主:该方法是以项目为主线, 以实际的工程为对象, 现有教师对项目进行分解, 并作适当的示范, 然后让学生围绕一定的工程项目进行讨论和实践, 最后以完成项目的情况来评价学生是否达到教学目的的一种教学方法。二是以案例教学法、协作法、问题教学法等为辅的教学方法。

(一) 教学实施步骤。

项目效果展示→任务下达→分组讨论解决方案, 找出实施过程中可能存在的问题→结合项目讲解原理→分组实施, 完成任务→评价, 程序改进优化→总结任务实施步骤、问题解决方法→布置课后独立完成的任务。

(二) 具体过程。

1.项目效果展示。

这部分的目的主要有两个:一是让学生提高兴趣, 让他们对自己的信心增强, 觉得自己也能够做出生活中经常见到又觉得很神奇的东西;二是让学生能很直观地知道接下来自己要做什么东西, 做出来能实现哪些功能。项目选取的好坏, 直接关系到单片机课程的教学效果。项目要有趣味性、应用性, 使得学生完成项目之后要有成就感从而激发学生的学习兴趣, 而且知识的获取和技能的培养应遵循循序渐进。既然要提高学生的兴趣, 在选择内容的时候不能太难, 要让学生能在短时间内完成, 并且符合学生的心理让他们觉得有趣。在单片机课程中, 项目的选取应遵循以下几点:一是按照专业的人才培养方案和课程的教学目标选取;二是结合学生的实际知识、能力选取;三是所选项目应结合实际应用, 学生通过项目的完成不仅可以获取新知识而且可以感受到所学知识的实用价值。比如:用液晶屏做一个广告牌, 可以用来打广告, 必要时也可以用来展示自己的爱情宣言;在比如说做一个空调遥控器, LED旋转电子钟灯。

2.任务下达。

这部分主要是精确地下达任务, 学生在多少时间内做哪些事情, 做到什么程度。在下达任务的时候要到点上, 不要给一个很广的范围。任务要由易到难, 层层推进, 可以把之前的项目展示分解为多个独立的小任务, 在实现了各个小任务之后再来把各部分合起来, 完成整个完整的项目。在下达任务时, 要分层次下达, 因为学生学习速度有快有慢, 有好有差, 在提出基本要求的同时还要有一部分可以自由扩展的部分, 让学得快、学得好的学生可以自由的发挥自己的创作意识, 增强自我动手的能力。

3.分组讨论解决方案, 找出实施过程可能存在的问题。

分组讨论可以增强学生的团队协作能力, 同时也可以提高学习氛围, 可以让学生知道自己存在的问题有哪些, 哪些是旧知识部分存在的问题, 哪些是新知识自己不了解的部分。这样在后面讲解原理的时候他们会带着问题去听, 有针对性地学习。

4.结合项目讲解原理。

讲解原理的时候不能离开该项目单独讲解, 多用通俗易懂的语言在项目的基础上来讲解原理, 尽量采用讲解、演示方法, 使学生容易理解和消化。比如说要求学生做一个交通红绿灯的控制器, 该项目会用到定时器的部分。在定时器的原理部分有定时器的工作方式, 中断等。在讲解的时候可以结合自己做项目的实际应用程序, 用分析的方法来讲解为什么程序要这样设置定时器、中断部分的寄存器。这样学生更容易明白也更容易上手应用。

5.分组实施, 完成任务。

培养学生的动手能力, 查错纠错能力。以学生为主体, 老师从旁协助, 发挥学生的主观能动性。在学生完成任务的过程中, 要让学生养成良好的编程规范习惯, 刚开始可能不习惯, 但是一直这样要求, 久了不知不觉地就养成了一种习惯了。单片机的应用离不开C语言的编程, 所以在编程的时候除了编程规范以外还要灌输合理选用数据类型、模块化程序设计思想。让他们一开始就能有个高起点。

6.评价。

要对学生进行过程评价和结果评价, 即便是任务没有完成的学生, 只要他的过程是认真的积极的, 也要给予鼓励和肯定, 让他们对自己有信心。对于做出任务的小组要进行结果评价, 包括肯定、改进。在肯定他们让他们有成就感的同时要给他们提出哪些地方可以改进, 可以增加哪些东西减少哪些东西。提出建议, 然后再让他们进行程序的优化, 最终得到较好的结果。

7.总结任务实施步骤, 问题解决的方法。

主要分为学生总结和老师总结两部分。学生总结是总结自己这一组在实施过程中怎样完成任务的, 主要步骤有哪些, 内容有哪些, 自己这一组遇到哪些问题怎样进行解决的, 在这些方法中有没有在遇到其他问题的时候可以用到的方法;老师总结的部分主要是针对于大部分同学进行总结, 在整个过程中, 大部分同学存在的问题有哪些, 应该怎样改进。

8.布置课后独立完成的任务。

课后完成的任务主要有以下两部分:一是进行功能的扩展, 在已经完成的项目上来进行功能的扩展, 自行增加;二是预习下一个项目的内容, 在网上查找一些相关资料自行学习。

三、教学方法改进的效果

对于实践性、应用性很强的单片机课程实行项目教学为主的教学方法, 其教学效果从学生角度来看主要有以下几点:一是激发学习主动性和学习兴趣, 学生根据项目的需要去寻找知识, 学生主动学习。通过项目的完成学到的知识比以前更扎实, 学习目的明确, 学习积极性高;二是增强自学能力, 通过项目的完成, 学生的自学能力、钻研能力得到很大提高, 并且缩短了学习时间, 而且开阔了视野, 锻炼了实际工作能力, 适应企业的要求。三是增强的团队协作能力和集体荣誉感。从教师的角度来看, 通过对学生的指导, 转变教育观念和教学方式, 从单纯的知识传递者变为学生学习的促进者、组织者和指导者。

四、结语

以上方法是笔者经过一段时间, 几届学生的尝试后总结出来的, 相对于原来比较单一的教学方式, 这种方式更容易让学生接受, 学生的学习积极性也更高, 学习的效果也更好, 有的同学在课余时间自己也会动手做一些小项目。对于老师也是一种鞭策, 让教师有更多的动力去做一些科学的尝试, 同时也可以认识到自己的一些不足。当然, 教学方法不是单一的, 而是要有针对性地因材施教。怎样才能让学生认为单片机这门课“好学、易学、学了有用”并且能让学生“想学”, 还需要广大教师更多的努力探索、创新才可以。

参考文献

[1].张洪静.电类专业C语言教学探讨[J].电脑知识与技术, 2010

篇4:单片机教学方法的探讨

关键词:教学方法单片机结构

中图分类号:G712文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2012)01(b)-0000-00

1 单片机教学中存在的问题

《单片机原理及应用》课程的开设,对普及单片机知识,增加学生知识面,开拓学生就业面,起到了积极有效的促进作用。但是,《单片机原理及应用》这门课程学生普遍厌学,感觉这门课程难学,主要因为:

(1)单片机教材不适合职业学校的教学。传统的单片机教学,均是以单片机的结构为主线,先讲单片机的硬件结构,接着是指令和软件编程,然后是单片机系统的扩展和各种外围器件的应用,最后再讲一些实例。按照此种教学结构,学生普遍感到难学。尤其是职业学校的学生,很多还没有接触过计算机结构,甚至数字电路也是刚刚接触,要他去理解单片机内部结构,实在不容易。至于很多书一开始就提出的总线、地址等概念,更是学生难以理解的——不管用什么巧妙的比方都不容易理解。 于是学生糊里糊涂地学完了单片机原理与结构;接着就是单片机的七种寻址方式,很多學生直到学完单片机还不能理解寻址方式究竟是什么意思,为什么需要这么多寻址方式,刚开始学习当然就更不懂了;然后是单片机指令,111条指令,又不分个重点,反正全是要记住的,等到指令全部学完,大部份学生已对单片机已望而生畏,开始厌倦了。

(2)单片机的理论教学与实践教学的脱节。在单片机原理及应用课程教学中,职业学校的理论教学与实践教学脱节的现象普遍存在。课堂教学中学生处于被动接受方式,无法主动参与整个教学活动,没能达到以学生为中心,以培养学生操作技能为目的的职业技术教育宗旨。尽管安排有实验实训,但实验实训环节与课堂教学环节没能做到相互连贯、相互映证,实验实训项目与课堂教学内容相关联程度不够,课堂教学与学生练习没能达到有机结合。学生做实验是机械的、被动的,只是为了验证教材上程序的正确性。

(3)实验教学缺乏创新,学生不感兴趣。传统的实验教学形式单一、方法呆板,实验课一直以教师为中心,学生在规定的时间内,用统一的模式,按照指导书上规定的步骤做相同的实验。实验技术、手段相对较落后,效率不高。这种实验教学方法不利于培养学生的动手能力、创新能力和综合运用知识的能力,也不能进一步激发学生的学习兴趣和主观能动性,因此,必须对单片机实验教学进行改革。

2 对教学方法的改革思考

(1)改革教材内容体系结构。单片机课程包含软件和硬件两大部分,硬件部分是模拟电路和数字电路,软件部分是C语言和汇编语言。根据其特点,将各阶段的知识分成若干相对独立的知识模块,如硬件知识模块,指令知识模块,编程知识模块,每一个‘知识模块’都由一些知识点组成。再把每个模块分成几个课题,每个课题由一个或多个任务组成,每个任务由任务目标、任务分析、相关知识和任务实施四个相互连贯的部分组成。为了完成一项任务,必须学习相关的知识,达到相应的能力。此时已完全打破了原有的知识结构编排,从每个知识模块抽取若干知识点,构成完成此项任务所需的知识。在教学过程中每次教学均围绕一个任务目标进行各教学环节的组织,以任务目标为主线,进行各相关知识点和技能点的讲解。

(2)采用以实验为主的教学的方法。对每一个任务编制相应的实验内容,在课堂上以讲义为主,教材为辅,围绕本次实验内容,讲清涉及的硬件、指令、编程方法、程序及达到的目的,要求学生达到基本理解的程度;然后对所讲的实验内容在实验室利用仿真器、实验板去仿真实验验证。采用这种实验教学方法,可以把理论上空泛深奥的东西变得可看得见、想得通的实际东西。通过这种方法提高了学生学习的兴趣,要完全调动起学生学习的兴趣,从被动接受转变为主动学习作为主要目标。即调动起学生自己学习的积极性,遇到困难看书、请教别人或请老师帮助解决问题。在教学过程中选择一些学生平时能见到的生活问题作为引起学生兴趣的话题,在课堂上以一种轻松愉快的方式讲述教学内容,并把讲授与学生自己动手实践相结合。课后有目的地选择一部分学生进行单片机实用程序开发试验,教师提出实际课题,与学生一起讨论解决该课题的思路,学生自己用Protel软件绘制出电路原理图,用Proteus软件绘制出仿真电路图,用WAVE软件或Keil软件输入程序并编译程序,然后对程序和电路进行仿真调试运行。遇到困难,老师与学生一起分析,讨论解决。

(3)对学生采用不同的教学要求。针对学生的学习能力的高低,将单片机的应用、开发分成四个层次。第一,入门应达到的目标:掌握单片机的理论知识,基本的开发思路,及开发系统的设计理念。第二初级应达到的目标:掌握单片机系统的常用界面操作技术,掌握单片机系统的常见故障检测方法,掌握简单故障的排除方法。了解单片机常用功能模块的用途,可以看懂单片机系统的方框图及电路原理图具有初步程序设计能力(可以进行模仿性编程)。第三中级应达到的目标:掌握单片机常用模块的工作原理,可以做硬件设计,具有一定的编程及调试程序的能力(可以编制一个较大程序的一部份模块),能协助工程师进行现场调试。第四高级应达到的目标:熟悉各种常用的单片机,精通一到二种单片机,具有快速掌握新型号单片机的能力,能独立编制各种应用程序。具有一定的硬件设计能力,可以根据功能框图设计硬件电路。具有一定的系统分析能力,可以根据需方描述而完成一个中等复杂项目的设计。职业技术学校学生能够达到第二层次,就可以认为是合格了。而且绝大部份同学也只可能达到第二层次。不过不排除有一些同学原先就对电子技术感兴趣,并有相当的动手能力,则可能可以在学习期间达到第三层次,再通过兴趣小组的形式来培养这些学生,并鼓励一批有潜力的学生参加竞赛,教师给予适当的技术指导,为学校争光。

3 结语

通过对单片机教学中发现问题,然后进行解决,并提出相应的改正的方法,只有这样,在单片机上课中,让老师带动学生进行创新方法的培养,来进一步增强中专学习兴趣。只有这样,才能更好培养出国家需要的优秀人才,才能培养出服务于建设创新型国家的优秀人才,因此增强学生的创新意识和实践能力,因此具有一定的理论价值和实际意义。

参考文献

[1] 胡汉才.单片机原理及其接口技术学习辅导与实践教程[M].北京:清华大学出版社,2004.6.

[2] 张鑫,华臻,等. 单片机原理及应用[M].北京:电子工业出版社.2005.8.

[3] 唐涌杰,王祯岩,等.面向21世纪高校实验教学改革的思路[J].实验室研究与探索,2000,(5).

篇5:单片机教学方法论文

随着电子技术的发展,电子产品在人们生活中随处可见。在机电设备的控制中,单片机是最常见的控制器之一。因此单片机技术及应用是机电类、电子信息类学生的必备技能。在传统教学过程中,学生往往只停留在课本上,对实际应用设计经常无从下手。另外,不少高校的单片机课程都是以教师为主,学生被动接收,也不能激发学生的学习兴趣,甚至导致一些有兴趣的学生还会因为这种枯燥的学习方式而产生逆反心理,失去兴趣或信心。因此,改革传统的单片机教学活动,激发学习兴趣和提高创新实践能力,是目前高校教学改革待解决的迫切任务。

单片机原理及应用课程是在微机原理课程基础进行学习的,它更注重于应用能力的培养和训练。学生在学习这门课程后应该具备独立完成一个单片机嵌入式系统的硬件及软件的设计。

1.课堂教学方法改革。传统的教学方式仍然是以教师为主体,按照按单片机硬件结构、指令系统、软件编程、单片机系统的扩展、各种外围器件的应用、单片机应用实例为主线讲解。学生被动的接收老师所传授的东西,没有主动去思考,影响了学习的积极性。

单片机的主要学习目的是能够解决实际问题。经过对单片机教学过程的研究,作者对传统的教学方式作了一定的调整,始终以案例为主贯穿于整个教学过程。首先,在课前提出问题,让学生思考解决问题的方法,调动主观能动性。问题的难度设置在讲授的内容范围。针对问题,课程按方案、硬件和软件三部分内容进行讲解。如此一来,每个案例都从具体问题出发,培养学生从整体去分析和思考问题的能力。以“定时计数器”为例,给学生提出“交通灯”任务,根据前面所学知识,学生就很不难以实现。在课堂上让学生叙述自己的方案,然后带入新课堂知识进行方案的比较,让学生印象更深,再结合电路,学生可以明确的知道自己所学的知识可以应用在哪些地方。

传统课堂学生是无法真实看到实际的运行情况,实验课因为时间有限,无法展开讲解。而仿真软件的使用,让我们找到了一种好方法,可以有效把这两个过程结合在一起。仿真软件是目前世界上唯一能进行单片机应用系统进行虚拟设计与仿真。结合该仿真软件,可以在课堂上将“交通灯”的电路画得直观形象,还可以从软件中直接观测到程序执行时各位置的状态变化。教学中制作的单片机仿真界面。图中即包含了单片机系统,还包含了交通灯和时间显示等模块的实际电路,可以很直接给学生介绍电路的原理和逻辑控制。

通过案例加仿真的方法,可以调动学生的兴趣,活跃课堂的气氛,还能实现教与学的有效互动,让学生直观看到当场修改场景,达到真正的有效教学。

2.课后任务改革。经课堂研究实践发现,以任务驱动方式作为学生的课后训练,可有效的增强学生的应用能力。在课后,给学生分配一个小任务,要求学生利用仿真软件进行电路设计,并用KEILC软件进行单片机程序设计。在这个过程中,学生要求注意设计中的每一个细节,只要有一步错误,那么整个任务就无法很好的完成。并且电路是由学生独立设计,每个学生设计的电路各有特点,再把一些优秀的作业拿到课堂上演示,可以让学生体会到一种成就感。这种训练方式,学生从一开始就全面的思考整个任务,对一些不懂的电路,还能促使他们去翻阅以前所学的课程,在编程过程中遇到错误还能思考如何解决,而并不是像以往,写出代码却不知道是否正确。从而提高了学生的实际动手和解决问题的能力。

3.考核方式的改革。考核是检验学生学习效果的重要组成部分。传统的考核主要是卷面考试。卷面考试虽然可以考查学生紧握知识的程度,但无法了解学生的应用能力。因此作者在考核中加入一项综合设计。在课程结束之前的两周,针对平时的学习情况,对学生进行分组,给每个小组分配不同的设计任务,完成一个综合设计的实践训练,撰写设计报告。还安排时间,针对设计的任务的报告内容,对每个小组成员进行答辩。根据答辩情况进行打分,该成绩为期末考试成绩的组成部分。这样可以很好的考查学生实际掌握的情况和应用能力,同时也能提高学生团队协作能力。经过这几个方面的设置,可以较公平和有效的了解学生对该课程的掌握情况。

4.课外创新实践活动。单片机是一项重要的技术,应用到生活和生产中的各个方面。因此,学习单片机不能仅仅局限于课堂。在课后,作者倡导学生组成单片机创新小组,建立讨论小组,定期举行经验分享活动。从而可以交流他们在实际设计过程中遇到的问题,如果有好的思路和想法也可以到创新小组中分享和讨论。经过几届学生的积累,就可以实现“传帮带”的氛围,由老师或者高年级的同学为大家解决实际问题。

除此之外还鼓励学生参与各种科技竞赛。现在的一些常见的科技竞赛如:“全国大学生电子设计大赛”、“飞思卡尔智能汽车比赛”以及各大企业组织的如“STC单片机创新大赛”、“ARM-STM 32校园创新大赛”等,都是以单片机为主要的控制芯片。不仅可以将所学与实际应用相结合,还能达到与参赛选手相互交流能作用。对有兴趣的学生还可以参与到老师的项目中,或者在假期推荐到企业进行实习等,从而有效的搞高学生的创新实践能力。

经过课程的改革,组织学生组成课外兴趣小组,得到学院和系里的大力支持。学生自发组队参加了“单片机创新大赛”“飞思卡尔智能汽车竞赛”等科技创新比赛,取得一定的成绩。有部分低年级学生,也开始对单片机的学习产生了兴趣,主动要求加入兴趣小组,并自行购置开发板进行学习,创新小组已逐步稳健的发展起来。

二、课程改革中出现的问题与反思

1.课堂教学内容的编排。在课堂教学改革这个过程,虽然看上去像是教学方法上做了很大的改革,但其改革的难度主要在课堂案例的编排,每个案例选择要求恰倒好处,既要结合新的课堂知识,又不能太难,超出学生学习的范围。对案例教学中,仿真实例,要认真制作仿真界面和程序,让学生有一种耳目一新的感觉,而且电路设计要求清晰明了,才能有助于学生理解。否则会适得其反,学生看到电路太复杂,会产生厌烦心理。因此,做好教学内容的编排和制作工作,是整个教学过程改革的重点。

2.考核方式和指标设置。考核方式的变更,打破了传统考核方式。容易引起部分老师和学生对考核公平性以及合理性的疑问。因此如何合理的设置考核指标,并有效的实践等问题还需要有更为行之有效的办法,并通过实际教学来检验其的有效性和合理性。

3.课外创新小组的建立。课外创新的建立是一下持续的过程。因前期参与小组的成员中有经验的学生较少,还需要老师多加引导,因此在前期建立时需要有一批老师作为小组的指导教师,定期的组织学生进行交流和互动,解决学生遇到的问题等。一旦形成一定的规模后,还应配置相应的实验室、实验设备和建立配套的管理制度,并由高年级学生组织和引导低年级学生,实现创新小组的自我管理。

三、结语

篇6:单片机教学方法论文

从项目教学法的含义和特点、高职单片机教学中运用项目教学法的优势以及项目教学法在高职单片机教学中的实践运用三个方面进行分析,以探讨实践运用策略为中心内容,旨在通过项目教学法与高职单片机教学的关系,深入剖析项目教学法在高职单片机教学中的实践运用。

1项目教学法的含义和特点

1.1项目教学法的含义

项目教学法顾名思义,就是以项目为基本教学素材,激发学生的学习兴趣,培养学生的知识探究能力,继而从探索、分析、对比、验证几个方面提升学生的学习能力,是一类培养学生学科核心素养的重要教学方法[1]。随着新课改的不断推进,“以学生为本”的教学观念为项目教学法的应用奠定了重要基础。经过多年发展,项目教学法已成为高职院校计算机教学中一类非常重要的教学方法。

1.2项目教学法的优点

(1)单片机教学是计算机教学的重要分支,学习难度较大,项目教学法遵循“以学生为课堂主体”的教学观念,能够激发学生的学习主体意识,使学生在研究时更加深入、细致,学习效率更高。(2)项目为主要教学素材,利于将所有的教学元素整合到一起,发挥最大的教学作用。(3)教师作为项目的领导者和发起人,对项目本身十分了解,配合其他科学的教学方法,教学效率和质量都将显著提升。

2单片机技术实施项目教学法的意义

所谓项目教学法是指对所有课程知识点进行分类、整合,然后与各项目融合到一起,通过各项目实施进行的教学活动[2]。其目的主要在于更好地促进理论与实践的结合,发掘出学生的创造潜能,提升学生分析问题、解决问题的能力,最终达到学以致用的目标。传统教学中,教师主要利用黑板或多媒体等教具进行授课,但很多知识点都是非常抽象的,学生在听课的过程中会产生很多疑问,难以理解,甚至讲完之后有些学生连最起码的引脚在哪里都不清楚,加上没有实际操作,过几天这些理论知识就会忘记,教学效果非常不理想。引用项目教学法后,教师会一边讲解理论知识,一边让学生动手操作,使学生可以结合实践操作理解理论知识。与传统教学方法相比,项目教学法不仅可以发挥出教师的主导性作用,同时也可以体现出学生的主体性,更好地培养学生的实践应用能力,充分体现了以学生为中心的教学原则[3]。

3高职单片机教学中运用项目教学法的优势

3.1教学内容可按单片机功能分模块化处理

单片机本身就属于微型计算机,除去I/O设备外,其余功能与计算机功能大致相仿,所以其教学内容自然也可按功能进行分模块化处理。即按照不同的功能,将不同的单元中有关联的内容整合为一个大的模块,再运用项目教学法将其生动、形象、直观地展示出来。这样做的好处是可以让知识结构更加合理,即使是一些生僻的计算机小知识,也可以通过探究项目被挖掘出来。

3.2教学活动多以知识实践为主

俗话说“读万卷书不如行万里路”,学生学习单片机知识的过程就犹如行万里路。运用项目教学法,学生有了探究的基本框架,并从项目内容入手,以探究方向和目标作为指引,从而一步一步地加深对知识的理解。同时,高职单片机教学绝不是单纯的理论教学,事件性教学内容也比较多,运用项目教学法,学生就能在实践活动中灵活运用所学知识。

3.3教学过程比较灵活,知识关联性较强

由学科本身的.内容特点而定,单片机知识之间的联系性比较强,其教学过程也相对灵活。运用项目教学法,教学过程会依托于整个项目进行的探究过程,往往探究成果就是教学过程的最终目标,所以依靠项目教学法整合教学过程也是十分合适的。

4单片机教学现状分析

单片机的教学目的在于培养学生初步了解和掌握单片机应用系统开发技能。通常情况下,通过为期几十个学时的学习,加上若干学时的实验学习之后,学生基本上都能掌握该技能,但是当前的教学效果却并不理想。仔细分析后可以发现,其原因在于一直应用的传统教学法并不适用于该门课程。单片机课程的实践性非常强,涉及的基础知识也非常广泛,如《模拟电子技术》《传感器技术》《C语言编程》等,但高职学生在这方面的经验较少,基础非常薄弱,若完全按照传统教学方法进行基础知识传授,学生势必会对该课程不感兴趣。此外,由于部分教师忽视该课程自身存在的特点,其教学明显脱离了实际,始终在利用单一传授的方式教学,教学过程枯燥乏味,难以提升学生学习兴趣,更别提技术水平了。从现阶段高职使用的教材来看,其内容多在照搬本科教材编写方式,只是在内容上略做删减和修补,如果按照这种知识结构来教学,学生难以接受,通常都是糊里糊涂地学一学期,最后连最基本的单片机系统开发过程是怎样都不知道。因此,要想提升教学效果,教师必须以该课程的特点、实践性为出发点,引进项目教学法,有效改变该课程的教学方法。

篇7:单片机课程教学质量论文

1.引言

单片机课程是机械类专业的一门专业基础课。该课程是课程设计、毕业设计等教学环节中的重要实现手段,是一门实践性和应用性很强的课程,学习单片机并掌握其设计使用技术已经成为当代大学生必备的技能。提高单片机的教学效果,对学生动手能力的培养和促进学生创新意识的提高具有重要的现实意义。

2.教学现状

单片机课程是机电高素质复合技能型人才所需自动控制类知识的载体,其特点是概念多、逻辑性强、内容抽象[1],对于初学者来说入门难。传统的单片机教学一般均以学科体系为出发点,注重课程本身的体系结构和前后的逻辑联系,但却忽略了“可学性”,致使学生学得吃力,老师教得也很辛苦[2]。从教学效果来看,一直存在教师难教、学生难学的双重困惑,教学效果不太理想[3]。常见的教学方式是“以教师为中心、以课堂为中心、以教材为中心”[4]。这种传授型教学模式就使本来就很枯燥、抽象的课程更加显得乏味,学生在学习过程中对课程产生了畏难情绪[5]。而且在大部分新升本工科院校中,机械类专业学生以男生为主,且理论知识掌握较差,学习主动性不高。大部分学生对自己的大学生活和毕业去向没有规划,学习动机模糊。针对以上教与学的特点,提出一些针对单片机课程在教学过程中行之有效的教学改革思路和方法,达到提高学生的学习能力,特别是创新实践能力的目标。

3.设计教学思路和方法,提高教学质量

3.1通过问题初识单片机

学生刚开始不清楚单片机是什么?是什么样?是用来干什么的?所以,授课教师在第一次的授课过程中,应该从学生的思维角度出发,回答单片机是什么、什么样、干什么等问题,使学生从宏观上对单片机有一个理解。在解答这些问题时,最好拿一片单片机,在课堂上就能够直观地看到单片机的外观形状、大小和引脚排列等情况,这样使学生对这个概念会有更深的认识。把单片机和PC机进行一定的比较,对理解什么是单片机是非常有帮助的。PC机主要用于数据采集、运算和处理,而单片机主要用于控制且体积更小,这也是为什么目前大多数学者把单片机叫做微控制器的原因。单片机用来干什么的?解答这个问题可以通过学生身边非常熟悉的案例来进行。比如:日常生活中的电视需要使用单片机来进行设定和控制;全自动洗衣机使用单片机来对洗衣的时间和水位进行设定且控制等等。通过日常生活和生产中无处不在产品进一步地帮助学生认识、理解单片机。

3.2整合教材内容,由整体到部分、由外而内讲解单片机结构

在对单片机有了感性认识后,应把单片机看做一个整体,不能把它的结构肢解。比如在讲“单片机芯片结构”时,由整体到部分给学生强调单片机学习的主要内容,以减少学生的畏难情绪。然后将这些功能特点进行分类,画成图表的形式来加强印象,结构分类如图1所示。先讲解外部功能,再学习内部各个功能,这就是由外而内。引脚教学中,把单片机的40个引脚大致分为电源、时钟、控制和I/O口4类。先简单告诉学生,4个8位并行I/O端口占用32根引脚线、电源2根、时钟2根,这些引脚使用都比较简单,重点掌握4根控制线就可以了。这么一来,学生就会觉得几个控制线的使用绝对不难,学习单片机的兴趣就建立起来了。图1单片机芯片结构图另外在对单片机的结构理解后,应整合教材内容,使教学过程更具有逻辑性和连贯性。根据学生已学课程和本门课程教学所要达到的目的,合理地调整授课的顺序,可以帮助学生理解、促进对知识的消化。比如单片机结构与指令系统是学习单片机的最重要的基础,在这部分的学习过程中,可以将一些指令系统结合硬件部分一起进行授课,可以将汇编语言调整到前面讲授,既可以加强学生的理解又可以节省部分学时,用一些简单的程序来举例说明如何控制硬件,提高学生对硬件编程的理解。又如在单片机接口扩展的教学中,因为学生已经对总线有了一定的理解和认识,在这儿就可以引入三总线来学习接口扩展,强调接口扩展电路的设计就是这三类总线的连接。通过对教学内容和授课顺序的改变,使学生建立起整体的概念,分析并引导学生掌握课程内容的内在关联性,而不是把一本书、一堂课从头讲到尾。

3.3用浅显易懂的比喻帮助学生理解枯燥难懂的概念

学生认为单片机学习太抽象,尤其是存储器单元的数据和地址。因为数据和地址都是用二进制表示,什么时候是地址什么时候是数据学生普遍反映理解不了。在教学中用学生都熟悉的学生宿舍为例,把宿舍号理解为地址,宿舍里住的学生理解为数据。同时在后面字节单元和位地址的教学中,这个例子同样适用。比如说宿舍里每张床都有编号,想找全宿舍的人就用字节单元(宿舍号),想找某个人就用位地址(床号),其示意图如图2所示。这样不仅完成了教学任务,而且提高了教学趣味性。

4.塑造良好的学习方法和习惯,培养学生创新实践能力

4.1拓宽教学方法和教学手段,提高学生实践动手能力

要培养学生调查研究的习惯,掌握查阅资料和有关标准、工具书或参考书的能力,尤其是上网收集资料的能力,能够合理选择设计方案,并能以图纸和说明书表达设计的思想和结果。教师可以将制作的教学课件、本课程的相关学习资料挂在网上,供学生学习时参考,还可在网上通过QQ群进行交流,利用网络提高学生学习的兴趣。初学者可以先掌握单片机运行和开发的一些基本技巧,然后在项目中深入学习和掌握单片机,达到学以致用的目的。不能等把所有的.知识都掌握了后再去运用,这既不可能也不可取。让学生“边学边干”,而不是在理论学习的最后才进行实验。

4.2引导学生形成良好的学习观念,培养学生的创新能力

讲课的主体是传授知识,但着眼点却是培养学生的自学、分析、创新、应用等能力。让学生养成严谨的科学态度和适合自己特点的学习方法,如何听课、笔记、自学、小结等。总之,在课堂上,教师应该教会学生怎样学习、怎样思考,注重把所讲知识用相应的思维方法组织起来,鼓励学生发表自己的见解。告诉学生,学习是发现知识的过程,而不是简单的获取结果。这种教学方法让学生带着问题去学,不仅可以提高学生的学习兴趣,更重要的是培养了他们发现问题、分析问题、解决问题的意识和能力。比如应用程序的教学是单片机课程的重点和难点,这部分内容就是加大学时,无论教师讲得多详细、学生当时听得多懂,一到用时就又不明白。究其原因,就是少了学生自己独立思考这个重要环节。讲解应用程序时,先让学生自己思考,然后进行讲解讨论。正是在这种不断讨论和分析问题的过程中,学生的独立思考能力得到了培养和锻炼,推动了创造性思维活动。同时选拔学生参与一些科研项目,培养学生的科研能力和创新能力。

4.3改革考核方法,加强动手能力要求

有什么样的考核方式必然会有什么样的教学和学习方法。由于该课程知识点多、概念抽象、硬件难于理解、软件设计困难等特点,使传统的闭卷考核方式只能在一定程度上考查学生对知识点的记忆能力,而对学生的思维能力、分析能力、创新能力、动手能力等都难于考查[6]。因此,应改革考核方式方法,采用闭卷、论文、设计制作相结合的多样化考核方式。要求学生学会动手查阅并消化资料,将课堂上学到的理论知识、查阅到的资料以及其他相关专业的知识联系到一起,系统的来考虑问题。同时指导学生如何利用图书馆数据库进行资料检索和期刊查阅,如何进行论文报告的书写等,这对培养学生的思维能力、分析能力、动手能力、创造能力以及后续课程的学习都有很大的帮助。由于本课程具有应用性强、实践性强的特点,对学生的动手能力要求比较高,所以,通过设计制作考查学生的动手能力,也可作为期末考核的一部分,这样既完成了教学任务,又锻炼、培养了学生综合能力,同时为学有余力的学生提供广阔的创新空间。

5.结论

篇8:浅谈《单片机模块式教学方法》

近年来, 我院把《单片机原理与接口技术》这门课作为电气类专业的必修课程, 以前对高职学生在入学第二学期开设这门理论课, 第六学期再开始实践课程。这样的课程安排是有原因的, 作为理论教学方面, 第一学期由于开设了《微机原理》, 第二学期自然就开设《单片机原理与接口技术》, 便于课题衔接。但单片机的实训课题作为控制单元只能放在相关专业课程之后, 并且有了一定的技术基础才能进行实训。如经过电工的基本技能、模拟电子、数字电子等相关专业课程的训练之后才进行。这样我院就把单片机的实训课程安排在第六学期进行实训, 理论课程结束太长时间, 给实训教师和学生都带来了很大的压力和困难, 并且学生普遍感觉到这么课程难学, 部分学生产生厌学情绪。对此近年来我院对许多专业课程进行了调整, 采用模块式教学。单片机也采用模块式教学。

2 教学方法

所谓模块式教学是把理论课与实训课放在一起进行, 边理论边实训。

2.1 课程结构安排

单片机的概述;M C S-5 1单片机的基本结构;单片机的最小系统扩展;M C S-5 1单片机的指令系统;汇编语言程序设计;中断系统;MCS-51定时器/计数器;串行接口;MCS-51单片机的I/O口扩展;接口技术。

2.2 教学课程结构分析

在讲第一章单片机的概述的同时, 就把单片机发给学生, 我院采用的是启东计算机厂生产的DVCC-52JH++单片机箱。这样就比理论课单纯的一支粉笔一块黑板凭学生想象的教学容易多了, 使教学直观化。

在讲第二章M C S-5 1单片机的基本结构的时候。有些内容如P1、P3口便对于学生进行实际演示, (1) 、P3.3口做输入口, 外接一脉冲, 每输入一个脉冲, P1口按十六进制加一。 (2) 、P 1口做输出口, 编写程序, 使P1口接的8个发光二极管L1—L8按16进制加一方式点亮发光二极管。实训说明由于P1口是准双向口, 它作为输出口时与一般的双向口使用方法相同, 由准双向口结构可知:当P 1口作为输入口时, 必须先对它置高电平, 使内部M O S管截止, 因内部上拉电阻是20KΩ—40KΩ, 故不会对外部输入产生影响。若不先对它置高, 且原来是低电平, 则MOS管导通, 读入的数据是不正确的。这样由原来的理论教学抽象的概念变得直观化。

在讲第三章单片机的最小系统扩展时, 对全书的结构进行了调整, 现在单片机原来与应用的教材琳琅满目, 种类繁多。但课程结构大同小异, 在讲完上述第一、二章后, 第三章便是指令系统。但我感觉这时候讲指令系统会增加学生学习的难度。如果这时候讲单片机的最小系统扩展让学生先学习硬件系统, 由于硬件系统直观、简单、易学, 对单片机硬件工作原理和结构有了进一步的认识和理解后, 有了一定的硬件基础, 更容易让学生上手。为后续的课程实行一体化教学打下良好的基础, 如在后面讲指令的时候, 就可以做到边讲边练。课题就这样一环套一环的进行下去, 把看不见的软件程序通过硬件显示出来。

后续的课题安排和其它书籍安排的一样, 并且根据职业技术教育的特点和要求, 在教材的使用上应适当降低教材的理论深度和难度, 精选内容, 突出重点, 多举实例, 多做实际训练, 对于学生不易理解和容易混淆的概念, 力求做到通俗易懂, 边讲边练, 理论与实际紧密的联系在一起。

2.3 采用多媒体和黑板结合授课

有些内容用黑板讲解效果好, 有些采用多媒体讲解好, 利用自己制作适用于课堂教学的多媒体课件。例如, 在讲解堆栈等内容的时候, 通过多媒体演示入栈操作和出栈操作的过程, 可以取得良好的教学效果。其他知识点的讲解同样可以仿效。集动画、声音、图片、文本于一体的多媒体课件不仅能够使抽象的理论知识变得直观易懂识, 而且能够活跃课堂气氛, 从而激发起学生的学习兴趣。

2.4 活跃课堂氛围, 调动学生的积极性

在单片机教学过程中, 课题本身难度大, 课堂气氛容易沉闷。因此应注意调动学生的积极性与主动性。教学的主体是学生, 老师讲的再好, 学生不认真听, 不认真训练效果同样不好。只有学生对此课程产生兴趣, 这门课程才有可能学好。因此在教学过程中要注意以下几点: (1) 语言要生动, 风趣。尽量联系实际, 多举实际例子, 多让学生的动手。对于难理解的内容, 教师尽量用自己理解后的语言告诉学生。 (2) 树立榜样, 建立激励机制, 鼓励、激发学生学习的兴趣和热情。 (3) 课题开始的时候, 课题内容由浅入深, 待学生掌握以后可逐步加大难度。

2.5 教学媒体

一体化教学的教学媒体相对于理论教学有天然的优势, 我们有大量的仪器、设备、元器件可以使用。本课程主要用到的教学媒体有计算机机、软件系统、单片机仿真系统。目前市场上单片机实训设备种类繁多, 但总的来说, 都能够完成相关的软件实训和硬件实训。我院采用D V C C-5 2 J H++型单片机实训设备, 我们从中精选了几个软件实训和硬件实训。软件实训可以提高学生编程水平, 培养学生逻辑思维能力;硬件实训可以培养学生实践动手能力, 两者相得益彰。

事实证明, 通过以上教学方法的改进, 我所教授的单片机课程, 在教学质量方面有了显著地提高, 教学效果收效明显, 学生普遍反映良好。以上是我在教学过程中积累的一点经验, 希望各位专家及同行予以批评指正!

摘要:随着自动化技术的发展, 单片机技术广泛应用于家电、军工、企业等各行业。特别是MCS-51系列单片机这门课在我国许多高等工科院校和职业技术类院校作为电气类专业的必修课。而“单片机原理与接口技术”本身是一门理论与实践结合很强的专业基础课程, 同时又是前沿学科, 涉及相关的专业课程又比较多, 如《电子技术》、《微机原理》等专业课程。那么对于技术类院校的教师和学生来说, 如何在有限的教学时间内, 既能使学生掌握理论知识, 又能很好地应用于实践技能。从而真正地培养出适应于社会发展的复合型人才, 这对教学方法和课程的合理安排便显得尤为重要。本文是从理论教学和实践教学两方面对单片机课题重新安排的一种新的教学方法, 希望专家及教育界同仁提出宝贵意见和建议。

关键词:单片机,教学模式

参考文献

[1]李明, 毕万新.《单片微型计算机及接口技术》.大连理工大学出版社.

[2]张振荣, 王毅平.《单片机原理及实用技术》.人民邮电出版社.

[3]张伟, 张杰.《单片微型计算机原理与应用》.机械工业出版社.

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