关于单片机实验教学改革与探索
作者:佚名; 更新时间:2014-12-05
  论文关键词:单片机实验;实验教学;教学改革
  论文摘要:本文分析了“单片机原理及应用”课程实验教学改革的必要性,提出了新的实验教学改革方案。目的在于激发学生学习的积极性,培养学生的工程意识、分析问题和解决问题的能力,提高学生的创新能力和综合素质。


  1 引言
  作为典型代表,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,如军事、通信、能源、机器人、交通、IT,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,其使用率和普及率远远超过了其他类型的计算机。因此“单片机原理及应用”课程也在高校的计算机类、电子类、电气类、机械类等专业的教学计划中有着特殊的地位。这些专业除了单独设课程外,在涉及的许多实践环节,如课程设计、毕业设计乃至研究生论文课题中,单片机系统都是应用最广泛的手段之一。近年来,在高校中大力推行的各种电子设计竞赛中,单片机已成为主要方法。
  
  2 单片机实验改革的必要性
  “单片机原理及应用”是一门理论性和实践性都很强的课程,在重视理论教学的同时,必须重视实验教学。学生通过设计硬件电路、编制软件程序、仿真调试等实验过程,才能更好地掌握单片机的理论知识和应用技能。
  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,为了适应当今社会对单片机行业人才的需求,必须对单片机实验教学进行改革。
  
  3 单片机实验教学的改革与探索
  要使学生真正掌握知识,学会运用知识,必须通过学生的亲身实践。如何通过实验教学使学生进一步巩固和消化课堂上所学知识,掌握单片机应用技术,同时又培养学生的动手能力、创新能力和综合运用知识的能力,造就综合型、创新型、复合型人才,具有重要的意义。
  3.1 实验教学内容的改革
  根据单片机课程的特点,将实验教学内容分为基础实验、基本接口实验、综合设计实验三个部分。
  基础实验主要有硬件的认知、指令系统实验、汇编语言程序设计实验。考虑到学生已学习了一些相关的课程,掌握了一定的硬件知识、软件知识以及编程方法,基于学时的限制,这部分的内容可让学生利用课外时间自行完成。
  基本接口实验安排在课堂进行,是实验教学的重点。它包括硬件接线与软件编程两部分。学生在进行实验时,首先要根据实验任务完成硬件设计、搭建主体电路,然后编写程序,最后调试。
  实践环节应充分发挥学生的自主性。传统的单片机教学中,实验内容通常是理论知识的验证,很少有应用理论知识去解决实际问题的综合设计性实验。综合设计实验旨在帮助学生全面掌握所学内容,提高综合运用所学知识解决实际问题的能力。安排的内容主要是简单电子产品的设计。在进行综合设计实验时,指导书只给出了任务、要求和原理性说明,学生必须根据实验的目的和要求,独立完成软硬件设计和调试。学生要自己分析解决实验中出现的问题,在解决问题的过程中进一步加深对单片机系统软硬件设计的理解。观察实验现象,分析实验结果,写出实验报告。
  正确处理好三类实验关系。基础实验、基本接口实验是综合型实验的基础。必要的基本实验是不可缺少的,学生可以通过基本实验掌握单片机的基本原理。综合设计型实验可以培养学生的动手能力和综合应用知识的能力,充分发挥学生的主观能动性,激发学生的学习兴趣。
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