單片機應(yīng)用實踐教學探索

時間:2022-12-15 08:59:39

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單片機應(yīng)用實踐教學探索

摘要:單片機這一門課程是高校廣泛開設(shè)的一項工程技術(shù)類課程,其教學目的是為了培養(yǎng)學生的單片機系統(tǒng)分析、單片機設(shè)計以及初步產(chǎn)品開發(fā)等實際應(yīng)用能力。而實踐教學則是工程技術(shù)專業(yè)應(yīng)用能力培養(yǎng)的重要方法,與整體教學質(zhì)量的提升以及人才培養(yǎng)目標的實現(xiàn)息息相關(guān)。本文主要基于此背景,首先分析當前單片機教學的現(xiàn)狀,然后提出以能力為導(dǎo)向的單片機應(yīng)用實踐教學具體措施,給相關(guān)教學工作者以參考。

關(guān)鍵詞:能力導(dǎo)向;單片機;應(yīng)用實踐;實踐教學

單片機的優(yōu)勢包括功能強、可靠靈活、成本低廉以及面向控制等,因此在工業(yè)控制、儀器儀表、家用電器以及電子通信等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。單片機教學課程是一門硬軟件結(jié)合,技術(shù)實踐性十分強的專業(yè)課程,實踐教學在其中占有重要地位。因此,各個學校都在研究分析應(yīng)該怎樣施行以能力為導(dǎo)向的單片機應(yīng)用實踐教學,并保證實踐的質(zhì)量與效果。本文主要基于此,研究分析以能力為導(dǎo)向的單片機應(yīng)用實踐教學。

一、單片機教學現(xiàn)狀

當前單片機傳統(tǒng)教學現(xiàn)狀存在一些問題,其主要體現(xiàn)于以下方面:(1)教學內(nèi)容與課堂教學形式單一,教學內(nèi)容過于側(cè)重理論知識的完整具體,而忽視了實踐內(nèi)容環(huán)節(jié),以至于理論知識與實踐操作相脫節(jié)。(2)實踐教學體系中的內(nèi)容十分單一,大多是驗證性的實驗,并沒有過多涉及單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)等方面的實踐教學。(3)實訓內(nèi)容教學環(huán)節(jié)缺乏綜合性、工程性與創(chuàng)新性,以至于學生不知道應(yīng)該怎樣去設(shè)計方案、選擇模塊以及設(shè)計電路。總結(jié)來講,傳統(tǒng)單片機應(yīng)用教學偏向于“知識本位”,過于重視知識教學的系統(tǒng)完整性,忽視了實踐教學的重要性,且教學內(nèi)容單一,教學方法落后,不利于學生單片機應(yīng)用能力的培養(yǎng)。因此,需要采取有效措施來解決這一狀況,實現(xiàn)以能力為導(dǎo)向的單片機應(yīng)用實踐教學模式[1]。

二、以能力為導(dǎo)向的單片機應(yīng)用實踐教學具體措施

(一)重構(gòu)能力為導(dǎo)向的教學內(nèi)容。就教學內(nèi)容與教學方式單一多元化不足的問題,可以開展以能力為導(dǎo)向的教學內(nèi)容重構(gòu)工作。教師可通過結(jié)合教學內(nèi)容理論與具體實踐案例,來豐富教學方法,以此激發(fā)學生的學習興趣與積極性。同時,教師還應(yīng)當給學生普及單片機應(yīng)用領(lǐng)域的相關(guān)新技術(shù)信息,以拓展學生的知識視野與知識面[2]。例如,教師上第一節(jié)課時可以先給學生觀看一些科研項目、競賽或者畢業(yè)生設(shè)計制作的單片機作品(如語音數(shù)字溫濕度計、多路搶答器、智能小車控制器等),吸引學生的注意力,并以此激發(fā)學生對單片機學習的興趣與熱情。然后,教師在介紹單片機最小系統(tǒng)與I/O接口的時候,可以搭配《鍵盤控制霓虹燈效果》的這一實際例子,讓學生盡早接觸有關(guān)于單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計的內(nèi)容。最后,教師還可以給學生普及一些新技術(shù)內(nèi)容,如:I2C總線、SPI總線、單總線結(jié)構(gòu)以及STM32控制器等。在教學時,教師一定要明確自己的教學目標,清楚自己要培養(yǎng)學生怎樣的能力,然后采取具體有效的實踐教學方法,來培養(yǎng)學生的硬件設(shè)計、軟件設(shè)計、電路設(shè)計以及綜合應(yīng)用能力等。(二)從實際項目入手培養(yǎng)學生應(yīng)用實踐能力。以能力導(dǎo)向的實踐教學開展可以從實際項目入手,將其貫穿于整體單片機教學環(huán)節(jié)中,引導(dǎo)學生熟練掌握理論知識、鍛煉實踐應(yīng)用能力以及提升項目技能水平。例如,教師可以指導(dǎo)學生先從LED閃爍燈這一簡單項目開始操作,期間只負責引導(dǎo)而不參與其中,充分開發(fā)學生的實踐動手能力。等到學生能完美制作出LED閃爍燈之后,在逐步增加難度,讓學生嘗試完成模擬十字路通燈、多功能LED數(shù)字等。通過此教學方式,讓學生能夠在由簡至難的項目遞進實踐操作中,熟練了解與掌握單片機硬件結(jié)構(gòu)、I/O接口使用、語言指令匯編、語言程序設(shè)計方法、中斷/定時器系統(tǒng)應(yīng)用等知識與能力。在逐步完成這些項目后,學生看到自己完成的成果,會感到十分滿足,并由此激發(fā)單片機學習的興趣與積極性,提升教學效果與質(zhì)量。(三)制定多形式考核方式以鞏固學生能力。為了實現(xiàn)能力為導(dǎo)向的單片機應(yīng)用實踐教學目標,學校應(yīng)當改革和完善課程考核方式,使課程考核能符合“學以致用”的原則[3]。具體考核方式建議如下:第一,為了方便考察學生的合作互助能力,可以在項目中將學生分為2—3人的小組,不同的項目部分由不同的學生負責,來共同完成這一考核項目。第二,可以讓學生依據(jù)自己的實際情況,通過提交完整仿真電路、制作硬件實物以及撰寫實踐設(shè)計論文等方法來進行考核。以此達到考核學生綜合應(yīng)用實踐能力的目的,并能通過考核鞏固學生能力,確實落實多形式單片機應(yīng)用能力考核方式。

三、結(jié)論

總而言之,想要確實培養(yǎng)學生的單片機應(yīng)用能力,施行以能力為導(dǎo)向的單片機應(yīng)用實踐教學是十分有必要的。本文首先分析了傳統(tǒng)單片機教學存在的問題,然后在此基礎(chǔ)上提出了重構(gòu)能力為導(dǎo)向的教學內(nèi)容;從實際項目入手培養(yǎng)學生應(yīng)用實踐能力;制定多形式考核方式以鞏固學生能力這三種具體實踐教學措施。通過這些措施,能有效創(chuàng)新改革教學方式、教學內(nèi)容以及考核方式,實現(xiàn)“學以致用”的教學目的,與培養(yǎng)學生的學習興趣、項目動手能力以及合作意識。

參考文獻:

[1]史學梅.單片機應(yīng)用型人才培養(yǎng)教學改革探索[J].吉林省教育學院學報,2017,33(06):86-88.

[2]馬小紅,張東波.面向創(chuàng)新能力培養(yǎng)單片機實踐教學改革[J].教育教學論壇,2016(35):93-94.

[3]姚嘉,盧偉,馬麗麗,韓平,陳思雨.基于學生創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)的單片機教學方法的改革[J].經(jīng)濟師,2015(05):248-249.

作者:黃芬 沈文娟 單位:南昌大學