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单片机原理及应用精选(九篇)

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单片机原理及应用

第1篇:单片机原理及应用范文

关键词:单片机;C8051F;汇编语言;C51

中图分类号:G642 文献标识码:B

1引言

“单片机原理应用”是计算机科学与技术、通信工程等专业的一门主要专业课程,因单片机在生产实践中应用广泛,各高校都将该课程定位在以培养学生动手能力和创新能力的目的上。但长期以来国内高校都以MCS-51为该课程的主讲内容,虽然该系列单片机在国内的应用经久不衰,但随着技术的发展,芯片的生产工艺、功能、运行速度、开发环竟、编程语言等都有了很大的变化,在实际的科研开发中更多选用与MCS-51兼容的高档单片机,而很少直接选用标准8051单片机,因此传统的教学内容和知识已经与实际应用脱节,不能满足需要。根据多年的教学经验和科研积累,我们对“单片机原理及应用”课程的教学内容、实验手段、实验内容、教学方法等进行了更新。两年多的教学实践表明,改革后的“单片机原理及应用”很受学生的欢迎,大大提高了学生学习单片机课程的兴趣,达到了该课程培养和锻炼学生动手能力、开发应用系统能力的目的。

2课程改革

2.1更新教学内容

MCS-51单片机及其衍生产品在我国乃至世界范围都获得了非常广泛的应用,尤其是在我国大部分大专院校都采用MCS-51单片机作为教学机型,单片机系统工程师大都熟悉 MCS-51单片机。但随着一些高集成度、高性能的8位和16位RISC单片机的推出,基于标准8051内核的单片机正面临着退出市场的境地。因此一些半导体公司开始对传统8051内核进行大的改造,主要是提高速度和增加片内模拟和数字外设,以期大幅提高单片机的整体性能。

近年来我们承担了较多企业委托的单片机应用开发项目,在实际的科研开发中我们也感觉到用标准8051单片机作微控制器不仅需要扩充大量资源,而且编程调试都比较困难,而随着技术的发展,新一代的单片机芯片已不仅包含微处理器,而且包含应用系统所需的各类外部接口设备,存储器也从光擦除变为电擦除、可在系统编程的FLASH存储器,编程语言从汇编语言为主变为以C51语言为主,以JTAG接口构成的JTAG调试器可以进行非侵入式全速在系统调试,比以前的专用在线仿真器(ICE)要方便得多。因此我们在几个单片机开发项目中都选择了原美国Cygnal集成产品公司(1999年3月成立的一家新兴的半导体公司,专门从事混合信号片上系统单片机的设计与制造,2003年并入Silicon Laboratories公司)推出的C8051F系列产品。C8051F系列单片机是集成混合信号的片上系统(SOC,System Of Chip),与MCS-51兼容的内核CIP-51采用流水线结构,峰值速度可达25MIPS。C8051F具备控制系统所需的模拟和数字外设,包括看门狗(Watchdog)、ADC、DAC、电压比较器、电压基准输出、定时器、PWM、定时器捕捉和方波输出等,并具备多种总线接口,包括UART、SPI、SMBUS(与I2C兼容)总线以及CAN总线等。C8051F系列单片机采用Flash ROM技术,集成JTAG接口,支持在线编程和调试。C8051F系列单片机的诸多特点和优越性,使其广受单片机系统设计工程师的青睐,成为很多测控系统设计的首选机型。

既然实际科研开发中多使用新一代高性能单片机,那么我们的教学内容就应该及时更新,以减少学生工作后的二次学习。为此,2004年课程组在参与编写机械工业出版社的教材《单片机原理及应用》时专门用一章的篇幅把C8051F写了进去。后来我们发现仅仅用一章内容讲C8051F,教学内容的改革还不彻底,因此2006年我们又对教学内容进行了彻底改革,编写了以C8051F为教学机型的教材《C8051F单片机原理及应用》,由中国电力出版社出版,教材除了更新了教学机型外,编程语言也从汇编语言改成以C51语言为主,兼顾汇编语言的形式。我们编写该教材的时候国内还基本上没有同类教材,目前已经有了一些,这说明国内高校已经在注重单片机课程教学内容的改革。在多届学生中的使用实践表明,内容更新后的教材很受学生的欢迎。

2.2更新实验手段

以MCS-51为主讲机型的单片机课程的实验模式多采用PC机+仿真器+目标实验台的方法,我校选用了台湾MICETEK公司Easyscope8052F单片机仿真器,这种仿真器专门仿真51系列单片机,采用Windows环境的仿真软件,价格低,性能好。综合实验板选用改造后的复旦大学教学仪器厂的产品,与PC机连接构成的单片机开发系统结构如图1所示。

传统采用仿真器的实验模式虽然能满足学生实验、课程设计之用,但SOC型单片机出现后,实验模式可以更加逼近实际开发应用的形式,根据原有单片机实验系统的使用经验,2003年我们提出了一个新的单片机实验系统方案,与新华龙电子有限公司合作,设计出NCD-CIP51F020系统实验设备,该系统由SOC单片机集成开发环境(IDE)、可用于以太网测控的NMC-20XX核心模块、系统实验板三部分组成,应用该设备可完成单片机系统的许多典型应用实验,并可做较复杂的应用系统实验,如高速数据采集、嵌入式Web实验等。片内JTAG调试电路允许对安装在最终应用系统上的产品进行全速、非侵入式(不占用系统资源)、在系统调试。该调试系统支持观察和修改存储器和寄存器,支持断点、观察点、单步及运行和停机命令。使用JTAG调试时,所有模拟和数字外设都可以全功能运行。Silicon Laboratories提供的集成开发环境包括编辑器、宏汇编器、调试器与编程器,同时也支持第三方提供的汇编器和C51编译器(如Keil等)。采用SOC单片机JTAG接口的先进调试环境如图2所示。

2.3更新教学方法

我们除了注重教学内容的更新,使学生学到最新最实用的知识外,还注重教学手段和方法的改革与研究。

首先,课程组注重现代先进教育手段的应用。C8051F单片机的内部资源丰富、原理复杂,因此新课程的内容要远比传统的MCS-51多且增加了大量复杂的图、表,传统的板书式教学难以胜任,所以在课时量不可能增加的情况下,先进的多媒体教学方法成为必然。其实课程组早在2003年就开始用多媒体方式讲授该课程,教学内容更新后课程组重新制作了该课程的多媒体课件,课件结构清晰、层次分明、图文并茂,结合计算机动画把复杂的内容简单化、抽象的内容具体化,明显提高了课堂教学效率。课程组还开发了该课程的教学网站,与课程相关的课件、实验软件、参考资料等都放在网上供同学随时下载或浏览,网站也提供了师生交流的平台。

其次,课程组注重教学方法的研究与改革。在多年的计算机硬件课程教学中我们发现,由于内容枯燥、知识面广等原因,学生对计算机硬件课程的学习兴趣大大降低,甚至有些硬件选修课程因为选修的人数太少而开不出来。这种学习中喜软怕硬的现象必须引起重视,否则培养出来的学生很难满足用人单位的需要,这也是近年来嵌入式系统方向毕业生比较容易找工作原因的一个方面。教学中我们发现学生并非对所有硬件内容都不感兴趣,对有些内容兴趣还是比较高的,比如“数字逻辑电路设计”课程中“自动售货机设计”、“单片机”课程中“日历时钟的液晶显示模块的设计”等。因此我们设想可以在讲解具体内容前先把学生感兴趣的问题提出来,然后在解决问题的过程中把相关内容讲解清楚,这就是所谓的“案例”法教学。我们设计了部分“案例”在计算机硬件课程中试点,取得了满意的效果。我们提出的计算机硬件课程“案例”教学法得到江苏大学2007年校教改重点项目的立项资助,将对计算机硬件课程“案例”教学法进行更深入的研究。

3结束语

我校采用SOC型单片机C8051F作为“单片机原理及应用”课程的主讲机型,对该课程的教学内容进行了全面更新,已在多届学生中进行讲授,学生对该课程的学习兴趣大幅提高,实验和课程设计质量也比以前有较大改观。“单片机原理及应用”已经建设成江苏大学校级精品课程。对计算机硬件课程采用“案例”教学法进行了一些研究,单片机课程的部分内容采用“案例”教学法进行了试点,取得了较好的效果。“案例”教学法是我们近年来在计算机硬件课程上的试点,目前还不成熟,我们将在“案例”开发、课件制作等环节对“案例”教学法进行更深入的研究。

参考文献

第2篇:单片机原理及应用范文

[关键词]单片机 项目教学法 知识应用能力

随着电子技术的迅猛发展和超大规模集成电路设计以及制造工艺的进一步提高, 单片机技术也得到了迅速发展。单片机已经深深地渗入我们的日常生活的各个领域。因此多数院校都开设了单片机的课程。而课程所主要讲述的多数都是MCS-51单片机。但是,单片机的软硬件发展很快,新技术和新产品不断出现。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。《单片机原理及应用》这门课程,我们按传统的学科教学法是以大纲为基准, 以教材为基础, 以教师为主体。 教师讲, 学生听为主要教学方式, 以教材章节顺序为教学进程, 先讲单片机概论、硬件;再讲指令、语句、流程图, 最后举一些开发应用实例。开始的时候学生听得可能很认真,但是由于这门课程是一门专业课,前面所涉及到很多的前序课程。由于前面的理论知识很抽象,这就导致越学越糊涂,最后失去了学习的兴趣。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,是目前单片机教学中急需解决的问题。因此我们提出了一些改革,并提出了一边学一边练、以干具体的项目为目标。使学生在锻炼中得到提高,激发学生的兴趣,达到良好的教学效果。具体措施如下。

1.在教学上运用项目教学法。以项目为引导,案例教学等教学方法,本着不仅向学生传授知识, 更重要的是教会学生学习的方法, 培养学生的知识处理及知识转换能力和分析问题、解决问题能力及创新能力。让学生懂得怎样自己去学会一门课程。

具体步骤如下。

(1)提出任务目标:提出本次课要解决的一个具体的工作任务。

(2)分析任务特点:分析解决本任务的方法及步骤,选出最优方案。

(3)掌握相关知识:讲解实现本任务所必需的知识。

(4)实施具体项目:本任务实现的过程及结果。

比如在讲汇编语言程序设计时, 可以通过一个项目提出问题, 如何设计程序控制LED小灯的亮与灭。通过大约4个学时左右的时间将这一章节所用到的知识讲述给学生。然后让学生去查阅资料,从软件和硬件两个方面去查阅。软件方面可以比较哪个程序所用的语句最少,编程最简单。硬件方面看谁的结构简单,成本最低。然后选择出一个最佳的软硬件方案自行制作。使学生从查阅资料到制作都自行完成,老师只是起到指导和答疑的作用。从传统的老师教会转变成现在的学生自己学会的转变,大大提高学生学习的主动性。

2.在实验上根据单片机课程的特点,将实验教学内容分为基础实验、基本接口实验两个部分。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。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、设计主体电路,然后编写程序,最后调试。试验内容主要为基础实验,主要目的在于通过实验,让学生掌握基本的操作,和软硬件的了解。为以后具体的做某一个项目打下坚实的基础。

3.在考试环节上,主要通过三方面成绩来确定学生最后的期末成绩。这三方面主要包括期末笔试部分,平时实验部分,和实践创新部分。其中期末笔试部分占总成绩的40%,试验成绩占30%,实践创新成绩占30%。其中实践创新主要是指,在学习的过程中针对于每一章节所提出的项目完成情况的评定。比如我们在讲中断系统的时候,引入一个项目“交通灯的控制”。学生可以分组自行制作。根据学生的完成的情况给出一定的分值,然后将每一章的分值乘以系数合成总分值。这样可以对学生的成绩有一个综合分值。这样学生在准备考试时会将精力投入到实际应用中去, 而非死记硬背一些枯燥难记的指令和书本知识,更有利于对学生知识应用能力及知识转换能力和分析问题、解决问题能力的培养和考察。这种考试形式给教师增加了很大的工作量, 但使每个学生的知识应用能力都得到不同程度的提高。

最后,我们在教学过程中, 本着对学生负责的态度。培养学生的自学能力,提高学生的动手能力和应用能力为目标, 做了一些探索。 改进后的教学方法,内容由浅入深,理论实践相结合。提高了学生的学习兴趣和学习主动性, 使学生能够更好地掌握单片机的原理,并且相关的知识和应用能力都得到不同程度的提高。

参考文献:

[1]刘刚.单片机原理与应用课程教学改革的探讨[J]. 江西教育学院学报, 2005, (26).

[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]赵志群. 职业教育与培训学习新概念. 2003,(6).

第3篇:单片机原理及应用范文

关键词:合作学习;教学方法;创新意识

引言

《单片机原理与应用》是职业院校机电一体化等专业的核心技术课程,包括单片机的组成原理、系统指令、接口技术与应用,具有很强的理论性和实践性。依据高等职业教育的特点和要求,进行全面教学改革才能培养出符合企业要求的高级单片机技术人才[1]。

1.《单片机原理及应用》教改面临的主要问题

1.1 学习模式落后

随着微电子技术和计算机技术的飞速发展,现在信息化的浪潮已经席卷全球,人类社会正以惊人的速度走出工业文明而步入信息时代。必须改变过去那种老师教多少,学生学多少;老师与学生、学生与学生之间缺乏交流的落后学习模式,以适应信息时代的要求。

1.2 教学方法单一

《单片机原理与应用》的理论生涩难懂,传统的教学方法单一,容易使学生产生心理障碍,感觉特别难学,教学效果差,更谈不上灵活应用。

1.3创新能力不足

我们的学生在传统教育观念影响下,重视钻研书本理论知识,稳扎稳打,积累丰富的知识,在这样的教育方法和训练下的学生基本功扎实,善于考试,但缺乏勇于探索、求真务实和敢为人先的科学精神,难以自主创新。

2.《单片机原理及应用》 教改实践的探索

2.1 合作学习模式的推广

合作学习模式是指教师与学生之间、学生与学生之间在讨论、合作与交流的基础上对一些共同任务与问题进行合作,以获得最佳学习效果,充分利用现代信息技术和资源进行学习,现在师生合作学习模式逐渐在职业院校推行,师生合作学习模式的流程如图2所示,这些都为基于网络的合作学习模式在职业院校的构建打下了良好的基础[2]。

2.2 项目式教学方法的实施

通过表1传统教学与项目教学的比较,可以看出,不论从单片机课程本身还是从社会发展需求来说,对《单片机原理与应用》来说项目式教学都是一种很好的教学方式。学生由被动变为教学的中心,以工作任务为主体的教学内容,以自主探究学习和小组合作学习的教学组织形式,以基于项目的职业能力培养的教学方法,以培养综合职业能力的教学理念,必将培养出动手能力强的新型技术人才。

2.3学生创新意识的培养

2.3.1 积极开展《单片机原理及应用》课程仿真设计

将仿真软件应用在教学的过程中,通过硬件设计与软件调试,给学生创造更多的动手机会,能帮助学生尽快理解单片机,以提高教学效果。在教学中引入Proteus仿真软件,可以弥补传统单片机教学方法的不足,使学生建立直观的仿真思想,增强学生的参与感与动手能力,利用仿真的形象、生动,过程跟踪、结果显示等特性,达到师生互动,理论教学与实际应用相结合,实现一体化教学的效果,对教学产生积极的影响[3]。

2.3.2 营造浓厚的创新教育氛围

我们应该构建一种适合大学生成才的校园文化环境和学术氛围,加强校园文化建设,充分调动学生的参与意识与积极性、主动性。针对学生的求新求异心理特点,发展每个学生的特长。通过组织分级教学和开展各种学术性社团活动,提高学生的认同感、归属感。这有利于在整体环境熏陶下,让个性健康发展,使学生在活动中长见识、增才干,培养创新精神[4]。

3.结束语

基于项目式教学方法实施的《单片机原理及应用》,可以很好地培养学生合作学习能力,充分利用校园网络资源,加强师生交流环节,培养学生的创新意识,为社会培养急需的生产、建设、管理和服务等一线的技术应用型人才。(作者单位:商丘职业技术学院)

参考文献:

[1] 李云钢,邹逢兴,龙志强.单片机原理与系统设计[M].北京:中国水电力出版社,2007.

[2] 龙志强,李讯,刘建斌.计算机控制及网络化技术[M].北京:中国水电力出版社,2007.

第4篇:单片机原理及应用范文

【关键词】单片机;C语言;模块化教学;理实一体化教学

0 引言

《单片机原理及应用》课程是机械制造及其自动化、电气自动化、车辆工程等工科类本科专业的专业必修类课程,由于单片机的应用在智能控制领域起着举足重轻的作用,越来越多的专业将《单片机原理及应用》课程定为专业必修课。对于应用型本科院校来说,《单片机原理及应用》的教学方法必然和普通本科院校有所不同,更需要注重课程的应用性和实用性。作为一名工作在应用型本科院校的一线教师,我讲授《单片机原理及应用》课程已达13年之久,从中也摸索出了一些自己的方法和技巧,现从编程语言和理实一体化、模块化教学的两个方面做一下总结,供诸位同行批评指正。

1 编程语言的变革

首先我对授课时采用的单片机编程语言进行了变革。大部分高等院校的《单片机原理及应用》课程的教材都是采用的传统的汇编语言进行编程。事实上工业应用中主要是应用C语言进行编程,除非在个别的要求时序的情况下才采用汇编语言编程。因此大部分企业招聘单片机工程师,必要条件之一就是会用C语言进行编程。对于我们的学生来说,学习是为了就业,应该为他们将来的求职提供最大的便利。况且他们在大学一年级的时候都已经学习过《C语言程序设计》这门课程,再切入单片机C语言非常的方便,降低了学习难度。所以近几年我都采用了C语言进行教学。学生毕业后进入单片机这个行业之后,对单片机的了解更深入了,需要的时候再自学汇编语言就容易了很多。

2 理实一体化、模块化教学的应用

传统的教学按照单片机汇编语言的语法进行授课。数据传输指令、控制转移指令、子程序调用指令、位操作指令……一个个语法讲过去,最后再综合应用。通常到了最后学生已经把之前的知识忘得差不多了,相当于重学一遍,老师和学生都辛苦。而且学完之后,学生达不到企业对学生动手能力的要求,学生没有办法利用学过的知识直接就业。摸索几年之后,我采用了模块化教学,每一模块的每一节课都采用了理实一体化教学。每个模块在教学上从易到难、循序渐进安排内容,先通过一个简单的设计实例讲授设备工作原理、电路构成、元件选择,再讲如何根据电路编程。然后直接上机调试程序、用开发板烧写芯片,验证效果。学生理解后,提高难度让学生自己思考,完成从电路设计到程序编写到上机调试烧写联调的全部过程。每次课都是先讲授相关知识点再让学生亲自动手练,让学生每节课都学有所得。相比于枯燥的理论教学,学生每节课都亲自动手动脑看到实际的学习成果,而且整个模块循序渐进,难度逐渐增加,一步步自己完成挑战让学生非常的有成就感,非常乐于学习。而每节课学生的表现,将作为平时成绩记录下来,占到总成绩的50%。这样也大大提高了学生的重视程度,能够更主动投入到学习中来。

我把《单片机原理及应用》课程分为了8大模块,下面逐一进行介绍。

2.1 基础知识

包括进制和数的表示法、单片机最小系统、存储器等几个内容,花费6课时左右的时间把这些基础知识灌输给学生。这部分内容理论性较强、比较枯燥,对于刚刚接触计算机、单片机的同学们来说有点困难。我总结了一些助记口诀和公式帮助学生掌握。比如记接口的时候,我编了顺口溜:“奇左偶右,小上大下,占四个角,P3少三脚。只有P0顺序反。”学生几分钟就记住了各个端口的位置以及每个管脚的名称,增强了学生们学习的自信心。

2.2 显示设备

我把所有常用的显示类设备都放到这一模块学习,包括发光二极管、LED数码管、点阵显示器、LCD液晶显示器。这一部分我先从一个发光管的点亮讲起,然后是闪烁,再流水灯,再霹雳灯,再一个数码管的点亮、数码管的动态扫描显示、点阵显示、点阵滚动显示、LCD1602显示、彩色液晶显示器,内容既有衔接,又逐渐加深难度,引导学生独立一步步去完成每节课的任务。结合实际生活中的显示器的应用,学生们很感兴趣,学习效果很好。

2.3 输入设备

@一模块我设置了按钮、键盘、温度传感器、红外接收器等设备。同时引入了中断的概念和应用。结合上一模块,先实现按钮控制的发光二极管、数码管、LCD的控制,再实现温度传感器的温度显示(各种不同显示器的显示),再实现红外遥控显示(各种不同显示器的显示),同样从易到难,让学生一步步加深理解和应用,达到能够自己设计实现的水平。

2.4 声音的产生

这一模块我介绍了声音的产生原理,引入了定时器的知识点。先学习用喇叭产生音乐,再进行电子琴的设计,也是从易到难,先设计独立式键盘电子琴再设计阵列式键盘电子琴。学生可以自由发挥,加上其他功能,比如音阶显示、彩灯等。

2.5 电机控制

这一部分我设置了直流电机的PWM调速控制、步进电机的控制、舵机的控制等内容。也是先讲授设备的工作原理,只有让学生理解了设备的工作原理才能更好的掌握它的控制方法。然后再让学生自己设计电路、编程、调试最终完成我每节课的布置的任务。

2.6 扩展

这一部分涉及接口和存储器的扩展。包括锁存器芯片、模/数转换器芯片、数/模转换器芯片以及一些RAM和ROM存储器芯片的应用。让学生掌握将单片机芯片和其他芯片之间接口的连接、对外接芯片的编址等知识点,提高学生芯片扩展的能力。

2.7 通信

现在的智能设备上通常不仅仅只有一片单片机,同一设备的单片机和单片机之间往往需要网络通信,而且好多设备还需要单片机和计算机之间进行通信。这一模块就专门介绍单片机和单片机以及计算机和单片机之间的通信,让学生掌握基本的单片机通信的技能。

2.8 竞赛

这一模块我引入了寻迹车和飞思卡尔的比赛,先进行课内竞赛,再选出优秀的参加市赛、国赛。以赛促学是非常好的应用型本科院校提高学生学习兴趣的方法。

3 结语

采用C语言教学、理实一体化模块式教学,充分调动学生的自主性和积极性,让学生学到的不仅是知识还有技能,这种教学模式能够将课堂所学和企业需求完美结合,能够让毕业后的学生快速投入工作岗位,是一种非常好的教学方法。当然,如果同时加入protel和proteus两个软件的学习就更好了。由于课时关系,这两个软件我没有在课堂上讲,但是在授课过程中我会体现这两种软件的作用和用法,督促参加竞赛的学生课下自学这两个软件,这样就和企业接轨的更加紧密了。

【参考文献】

[1]张义和.例说51单片机(C语言版)人民邮电出版社.

第5篇:单片机原理及应用范文

关键词:人工智能;单片机原理及应用;CAI软件;自主学习

中图分类号:G642.3 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)45-0268-03

一、引言

《单片机原理及应用》是自动化、电气工程及其自动化、测控技术与仪器、等专业的核心课程。随着电子技术的飞速发展,单片机系列、型号、功能等也不断地更新换代,涌现出了许多《单片机原理及应用》方面的优秀教材和著作[1-3],由于单片机的快速发展和广泛应用,促使许多教师在教学内容、方法及实验方面进行了大量的探讨和研究,如“微课程教学”、“MOOC教学”等应用已取得了较好的教学效果[4-8]。然而,人工智能技术应用于教育领域目前仍处于初始研究和探索阶段,其应用前景广阔,具有重要的理论研究意义和实际应用价值。

基于“人工智能”中的“专家系统技术”,研究设计《单片机原理及应用》课程新型教学平台的总体构架,研究课程知识的表述模型和知识获取的推理算法,建立知识表述规则集和构建专家系统知识库,以实现:

(1)学生可以自主学习,基于知识树规则方便地获取该课程的全部知识点,学生随时提出的问题,均可及时获取答案;学生可及时获取单片机发展的新知识以及新的应用领域成果;

(2)教师高效处理、分析和制作课程知识点信息,并将其进行规则表述,同时可对知识库进行不断的更新;随时可对课程的知识点进行增添、删除和修改,基于互联网技术获取新型单片机原理及相应的应用知识,不断更换新课程的教学内容;

(3)基于互联网技术实现教师与学生之间的互动教学和学生与学生之间的协同学习;基于教堂教学、电子课件、动画、视频等多媒体手段,以创造大规模、大数据、跨时空的学习模式。

目前,在教育领域,基于人工智能研究的知识模块化表述和推理机制构成的专家系统是人工智能的代表之一,基于人工智能-专家系统在高密度、大规模的知识数据库上模拟人类的信息处理和决策过程,因此智能化的专家系统具备了教育功能、自学习功能、咨询功能及自适应功能等,将其应用于教育领域潜力巨大、用途广泛、快速高效。

本文研究了《单片机原理及应用》CAI软件的研制方法,采用MS Visual Studio 2012作为开发环境,结合人工智能技术,实现了智能搜索算法,达到了自主学习与自动答疑的目的。

二、《单片机原理及应用》CAI系统设计

为了提高本科生的教学质量,基于人工智能-专家系统技术研究《单片机原理及应用》课程的教学内容和教学方法改革措施,并可将其研究成果推广应用于自动化类专业相关课程建设;培养学生掌握本课程的基本原理和应用知识,引导其自主学习以提高分析问题能力、解决问题的能力及创新能力,实现学生与老师之间的互动,实现教学内容的不断更新和教学方法的不断完善。

(一)《单片机原理及应用》课程总体设计

分析目前本课程的教学内容和方法的局限性,提出《单片机原理及应用》课程教学内容和教学方法改革的总体方案。目前,普通高校《单片机原理及应用》课程所用教材的目录大致如图1中的实线部分所示。虚线表示可即时修改其中的相关内容。

(二)课程知识本体的表达模型

知识的表示对专家系统来说至关重要。知识本体的表述包括事物、个体和对象等,研究其规则、过程和函数,构成应用程序所表述的知识内容,可以作用于表述各种对象类,具有普遍性和通用性。其表达方式如图2所示。

(三)基于人工智能技术的课程教学内容和教学方法结构设计

专家系统结构一般有六部分:知识库(Knowledge Base)、数据库(Data Base)、推理机(Inference Engine)、解释子系统(Explanatory System)、人机接口(Man-machine Interface)和知识获取子系统(Knowledge Acquisition)。教学专家系统的基本结构如图3中的实线部分所示。

①知识厍:用于存储专家系统知识。主要用于收集和存储某领域教师、专家的经验,知识及书本知识、基本常识等。包括事物的表达方式,可行操作、事实和规则等;

②综合数据库:综合数据库又称总体数据库或全局数据库,主要用于存放有关问题求解的假设、初始数据、目标、求解状态、中间结果以及最终结果;

③推理机:推理机是专家系统的核心部分,用于模拟专家的思维过程、控制、协调整个专家系统的工作,它根据用户所提供的初始数据和问题求解要求,运用知识库中的事实和规则,按照一定的推理方法和控制策略对问题进行推理求解,并将产生的结果输出给学生;

④知识获取子系统:在构建和维护知识库时作为专家系统和教师、领域专家、工程师等的接口;

⑤解释子系统:解释机构由一组计算机程序组成,它对推理给出必要的解释,并根据学生问题的要求做出相应的回应,最后把结果通过人机接口输出给学生;

⑥人机接口:学生、专家系统和教师、领域专家、工程师之间沟通的媒介,它把相互之间的交互信息转换成彼此都能够理解的形式,由一组程序及相应的硬件组成,用于完成I/O工作。

三、CAI软件实现过程举例

《单片机原理及应用》课程CAI系统主界面如图4所示。点击“进入系统”之后,将出现“课程内容学习”和“知识点概述游览”两部分。

(1)“课程内容学习”部分包括“教材知识学习”、“课堂PPT内容讲解”以及“实验教学内容”等,例如目前常用的单片机的类型如图5所示。本课程的主要设计和创新实验如图6所示。

(2)“知识点概述游览”部分包括:

①知识点获取方式:即通过引导操作可得到关联性强的知识点解释、关联性中等的知识点解释以及关联性弱的知识点解释;

②问题解答方式:学生可根据自己的学习情况查询问题的基本答案(即对问题的解释),若基于专家知识库无法解释所提的问题,则可将该问题提交给任课教师,任课教师会尽快对该问题给出解答;

③专家库知识更新方式:随着单片机类型、结构、接口技术以及开发方式等的不断发展,本课程的知识结构和内容的更新也要求同步进行。因此,专家知识库信息的更新工作可由任课教师来完成,但是更新信息可来源于文献资料查阅、企业行业应用领域调研以及实践实验教学过程总结等。

课程教材与上课PPT和实验内容具有相关性,在实际教学中也要求其具有一致性,如图1中虚线部分表示可即时修改相关的内容。

四、结论

本文将人工智能-专家系统技术应用于《单片机原理及应用》课程的教学内容和教学方法的改革方案,构建新型教学平台。采用《单片机原理及应用》课程知识的综合表达方式,并研究课程知识的推理机制。基于文献资料查阅、企业行业应用领域调研以及实践实验教学过程总结,实现《单片机原理及应用》课程教学内容快速更新,实现该课程的智能化和网络化教学。

在教学过程中,实现学生与老师之间的互动,实现学生和老师之间知识的共享,达到学生能够自主学习和老师能够及时了解学生学习情况修改补充教学内容的目的。针对“知识库”、“综合数据库”以及“推理机制”实现在线综合更新方法。《单片机原理及应用》是自动化、电气工程及其自动化、测控技术与仪器、等专业的核心课程,目前,将人工智能-专家系统技术应用于高等学校该课程的教学,对于提高教学质量,激发学生的学习积极性和增强学生自主学习的能力具有重要的理论研究意义和很好实际应用价值。

参考文献:

[1]何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计[M].北京:北京航天航空大学出版社,1995.

[2]李华,孙晓民,李红青.MCS-51系列单片机实用接口技术[M].北京航天航空大学出版社,1995.

[3]张毅刚,彭喜元,彭宇.单片机原理及应用(第2版)[M].北京:高等教育出版社,2010.

[4]周冠玲,冯占英,李战.“单片机原理及应用”课程教学改革的探讨[J].中国电化教学,2012,(6):105-107.

[5]赵月静,陈继荣,张永弟.单片机原理及应用课程创新实践教学改革[J].实验技术与管理,2013,30(1):176-179.

[6]李冰.单片机原理及应用课程的项目化教学改革与探索[J].教学研究,2015,38(1):70-73,82.

第6篇:单片机原理及应用范文

关键词:单片机原理及应用;教学改革;教学实践;考试方案

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2015)23-0089-02

教学改革与创新是教师在教学生涯中不断追求成功的一种手段,但是教学改革是否能够满足教学目标实现更加有效的教学质量,在高职高专教学中能否实现人才培养的目标,这些都是我们这些教学改革创新者所要考虑的一个问题。在教学过程中我也不断地在提高自身知识,不断尝试不同的教学方法来提高教学质量,在改革过程中我不敢说我很成功,但是至少我的改革使学生学到了本应学到的知识,让不少学生深深体会到了学以致用的。现在我就对《单片机原理及应用》课程的一体化教学改革与实践过程与大家一起学习讨论。

1 一体化教学改革的基本思路

《单片机原理及应用》课程改革思路如下:

1) 迎合面向高等技术应用性人才的培养目标要求,我们要打破传统的学科体系和古板的教学模式,重新构建能力本位的一体化的综合课程。

2) 针对高职院校学生生源基本上都是基础薄弱的现状,我们适当降低理论起点,注重实践教学。

3) 现在单片机核心芯片的不断更新,更新教学内容,体现新知识、新技术、新方法的应用;面向和国际职业教育接轨,在教学模式、教学方法、考核方式上借鉴国外先进经验。从而逐步实现“三转三化”,三转是,即从“教师”转为“教练”;从以教材为中心转为以教学大纲和培养目标为中心;从以课堂为中心转为以实验室、实习车间、实训基地为中心转变。三化是,教师一体化,即专业理论课教师与实习指导课教师构成一体;教材一体化,即理论课教材与实习课教材构成一体;教室一体化,即理论教室、实习车间、实训基地构成一体。最终实现“教学做”融为一体[1]。

这种教学模式满足了学生实践动手能力锻炼的需求,让学生在实践中学到理论知识,提高了学生的学习兴趣。教师不再纯粹是教师,而是有同于体育运动项目中的教练,真正起到学习的主导作用的是学生。这样的教学改革显然是提高了教学质量,同时也满足了用人单位对人才的岗前培训的基础需求,最终实现了高就业率的教学目标。

2 一体化教学改革与实践的潜在动因

以传统的教学方法来培养人才已经脱离了当今社会对人才培养的宗旨,教师、学生作为教育与被教育的当事人也已经意识到传统教学方法带来的很多弊端。

传统教学方法就是填鸭式的教学,教师不管课堂上学生听还是不听,都要拼命地把自己所辛苦备课的内容全部讲完,巴不得把自己脑子里所有懂得的全都告诉学生,希望学生都能学到。然而事实上,学生根本听不进去那么多甚至一丁点都没法听进去。热爱学习的学生在传统的教学方法下常常反而成为受害者,由于老师讲得太多,根本没法完全消化,甚至听都没听进大脑,只顾认真地把老师所讲的一字不落地要先记录下来,回去还要花更多的时间来回忆老师所讲的内容。久而久之,热爱学习的学生也开始慢慢厌倦学习了。为此,传统教学方法必须摒弃!

学校的硬件设备已经比较齐全,理论教学及实践教学场地已经可以完全融合在一起,这就是一体化教学改革与实践的坚强后盾。

3 教学改革与实践过程中存在的困难

教学改革与实践过程存在着或多或少的困难。

首先,课堂没能满足对课程感兴趣的学生焊接自己设计的电路板,只能用面包板完成实验设计制作。我们最理想的一种教学效果就是学生能够在课堂上设计并焊接出更加完善的单片机电路系统。然而如果让学生在课堂上焊接那将又出现不少问题,比如元器件的损坏将非常严重,造成极大地浪费;课堂时间将显得比较短暂等。

其次,实验室所提供的实验器材比较有限,一两个学期下来大部分的元器件受损没法使用,使得教学进度受到一定的影响。有些班级的人数相对较多,在元器件损失的情况下,很难按时完成课堂教学。

最后,因为大部分的时间都用在学生实际操作上,课堂上的理论教学相对减少,学生课后若没有自觉主动地自学部分课程内容,那么学生在课堂上的学习将比较困难。因为少了理论知识的支撑,学生程序设计过程将比较困难,使得教学效果欠佳。

4 一体化教学改革与实践的内容

4.1 教学内容的改革与实践

我们在教材上的选取上下了不少功夫,最后由本校任课教师自己编写了适合本校学生学习,适应我们教学方法改革的教材――《单片机小系统设计与制作》。该教材采用的“任务驱动、教、学、做一体化的项目式”教学方法,上课时间也相应调整,每个教学任务至少需要两个课时才能完成,有的任务比较大时还可能需要四个或更多的学时。整个教学过程以“教师指导”和“学生训练”为主。教学过程在于巩固基础,注重设计,培养技能,追求创新,走向实用。

4.2 教学方法的改革与实践

本课程需要用到两个主要的教学软件:Keil C编程软件和Proteus 仿真软件。同时,还需要单片机最小系统、面包板及相关的元器件。教学内容包含硬件电路设计和程序设计。

1)硬件电路设计教学方法

在课堂的开始教师把本堂课的设计任务布置给同学,硬件电路是程序设计的支撑,在教学过程会安排学生先完成电路设计。学生已经具有一定的电路设计专业基础,所以可以先让学生以小组(两人一组)为单位,独立根据任务来设计相关的电路图。虽然学生有一定的电路设计的专业基础,但是他们还缺乏独立设计的能力,所以在设计过程中,教师要根据不同小组的设计思路提供相应的设计指导。不同小组设计出来的电路会有很大的差异,有的同学设计的很简单,有的设计的会复杂些,可以在大家初步完成电路设计后让每一组给大家分享自己的设计思想,让大家都能学到更多的设计思想和理念。

2)程序设计教学方法

学生在先修课程中也学过一些相关的程序设计语言,本教材所采用的编程语言是汇编语言,这与学生的先修课程所学的编程语言有一定的相似性,但又有很大的不同,所以在让学生独立完成程序设计之前教师要稍微讲解与课程相关的编程语言的功能,及使用的相关注意事项。相信学生已经完成了硬件电路的设计,当老师把编程语言讲解完后学生会很迫不及待地想去尝试独立完成程序的设计。

4.3 考试方案的改革与实践

考试形式采用的是课堂实践考核,以多次实践考核成绩作为期末成绩,该考核方式对学生的学习积极性起到了一定的作用。考核的成绩主要包含以下几部分的内容:基本知识(10%)、Proteus运用(15%)、Keil C运用(15%)、硬件电路的设计(20%)、程序编写调试(20%)、实物制作(15%)和实验报告(5%)。

该课程的教学模式是学生边学边做,学生在实践的同时掌握了理论知识,学习兴趣比之前的教学模式提高了很多,实践动手能力也得到了很大的提高,实践成绩相对也会比较理想。

5 结束语

《单片机原理及应用》课程一体化教学改革存在着一定的必然性,改革既能提高学生对《单片机原理及应用》课程理论知识的掌握,又能提高学生分析问题和解决问题的能力,同时提高了学生动手的能力。在实践过程中虽然存在一些问题,但相信这些问题随着改革实践的不断深入将被我们很好地去修正、完善。

参考文献:

[1] 吴恒玉.现代“电子技术基础”课程教学改革的研究与实践[J].电气电子教学学报2007, 29(3): 26-28.

[2] 刘健. 高职《PLC 原理及应用》课程教学改革初探[J].中国成人教育2009(14): 158-159.

第7篇:单片机原理及应用范文

传统的单片机原理与应用课程教学的课堂上,大多单纯依靠老师的讲解。老师为了把一些抽象的概念,难懂的知识点讲解清楚,往往需要花费大量时间。并且,即使花费了大量的时间,有时因为硬件设计、系统开发等内容,也不容易在简单的平面教学中清楚地讲解,不能使学生产生感性认识。运用多媒体课件与传统教学相结合,把传统教学中难讲难理解的知识做成多媒体课件,不仅可以节省大量教学中板书的时间,还可以提高教学的质量和效率。同时老师在课堂上使用的多媒体课件一定要经过精心的准备,内容要选择难讲难理解的典型事例,通过仿真把结果动态演示出来,即能加深学生对问题的理解,又能激发学生的学习兴趣,灵活应用现代教学手段,突出解决该课程中实践性强的知识点,与传统教学相结合,对重点和难点内容进行透彻、清楚的讲解,使表现形式更加形象化,更容易理解,从而提高学生的学习兴趣。除了课堂教学,还可利用网络资源来最大限度的丰富课堂外学习,建立大范围的教学资源平台—教学网站,尽量实现优质教学资源共享,避免不必要的人力物力的浪费。利用教学网站,给学生提供学习与应用单片机技术的网络平台,开成良好地互动,真正实现教与学的有效整合[2]。

2选择合适的多媒体课件以满足教学需求

把多媒体课件应用到单片机课程的教学过程中,使得单片机教学不再枯燥,不仅可以使学生提高对理论知识的认识,而且通过仿真实例可以使学生熟悉单片机系统的开发方法,进而培养学生的动手和实践的能力。但是多媒体课件良莠不齐,必须选择合适的多媒体课件否则事得其反。首先,电子课件的开发工具有很多种,每种工具软件有各自的特点,要合理选择。在单片机多媒体课件的开发过程中,笔者所在教学团队,结合了电子课件开发工具PowerPoint和单片机仿真软件PROTUES,使用PROTUES针对具体实例开发出仿真程序,同时把仿真结果动态的插入到PowerPoint制作的电子课件中,使得多媒体课件能够演示单片机工作的动态及结果,感性且直观,同时又增加了课件的趣味性。其次,要及时更新多媒体课件以适应单片机技术的发展速度。《单片机原理与应用》是一门内容多且杂、实践能力要求高、发展迅速的课程,为了适应数字系统的不断发展,多媒体课件中动态仿真实例要尽可能的选择新事例,一方面能增加知识量,使课程和发展形势紧密结合,另一方面也能调动学生的学习兴趣,从而提高教学效果。

3结束语

第8篇:单片机原理及应用范文

关键词:单片机原理与应用;课程教学;改革;创新

中图分类号:TP368.1-4 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2011) 18-0000-01

"MCU Theory and Applications"Curriculum Reform and Innovation

Wu Xiaochun

(Jiujiang Vocational College,Jiujiang 332000,China)

Abstract:In this paper,"Microcontroller Theory and Applications"curriculum content,teaching methods and curriculum assessment problems in the teaching experiment on the basis of the analysis to explore the teaching of the reform program,the case study,experiment and conduct in-depth course evaluation research to improve the quality of curriculum and teaching effectiveness,to stimulate student interest in learning and innovation,students learn the scientific way of thinking and research methods.

Keywords:MCU Theory and Applications;Teaching;Reform;Innovation

单片机是为满足测控领域的需要而诞生的,以为它具有小体积、低功耗、易于产品化、耐干扰、适用温度范围广、易于实现多机及分布式控制等优点,被广泛应用于各种控制系统中。作为一门实践性强的专业基础课,“单片机原理及应用”课程在电气、机电一体化专业中占据重要地位。因此在学时紧、内容多的情况下,如何通过单片机课程教学的改革与创新,搞好课堂教学、实验教学及课程考核,提高教学质量,激发学生的学习兴趣,提升学生的动手能力及创新能力,是我们亟待解决的问题。

一、课程教学现状分析

(一)课程教学分析。在教材选择上,随着电子技术的快速更新换代,单片机发展也得到急速提升,产品日新月异。当下,大部分高校仍以传统的MCS-51单片机作为教材进行讲授,但却因为限于该单片机的典型性,致使学生对单片机技术的更新及更新单片机缺乏了解,狭隘了学生对单片机技术了解的视野。

(二)实验教学分析。单片机实验是为配合理论教学进行设置的。用于实验的试验箱多是为了对教材理论进行验证,可见,在课程教学中的实验教学多为验证性试验,试验箱的优点在于电路板板上只需用几根线连接少数接口,抑或不需要连线,进而导入已编好的程序便能完成实验,无法对单片机的运行原理进行升入了解。因而学生不能真正地了解具体的程序编译和内部线路连接过程,缺乏对教材教学内容的反思和应用了解,根本无法对所学知识进行巩固及加深,更是无法调动学生的思考创新的积极性及创造性。

(三)考核方式存在弊端。对于当下高校的考核制度,为达到检验学生对单片机知识的真正掌握程度,仅仅依靠笔试是无法收效显著。面对单片机知识掌握的深度和广度要求,试题无法以上要求,自然无法检测出学生的真实知识掌握程度;单片机技术重在实际的生产应用,笔试则无法考察学生实际动手实践能力,达不到确保学生能将知识运用于实践的效果。

二、教学改革与创新的措施

(一)以案例法促进理论教学。有机地将实验融入课堂理论教学中来,将抽象的知识直观化,通过案例法教学,把单个的知识点有机串联起来,使单片机的教学立体化,提高学生对存储器、指令系统等抽象的知识的学习兴趣,最终发挥案例法教学的最大效益。比如,在移位控制指令的讲解时,通过依次点亮实验板上的小灯,让学生直接地理解移位指令;在寻址方式的讲解时,比较直接寻址与立即数寻址间的区别,让学生在案例发现两种寻址方式的不同之处,使其对抽象寻址的认识上升到感性认识,进而促进其对相关知识的了解通透。

(二)实验教学模式改革。单片机课程重点在知识的实践性运用,学生必须将理论知识应用到现实的实践中。因此,必须打破传统的实验教学模式,不断改革试验模式,通过基础实验、研究型实验、创新性实验等一体化实验,有机地将理论知识融入到实验中,让学生通过实践的总结掌握知识运用的要领。

1.基础实验。基础实验是理论教学初级实验,侧重于知识的验证性。通过实验,可使学生理解单片机的工作原理及常用芯片的功能、使用方法及调试方法。通过基础实验,加深对理论知识的理解,有助于理论知识的巩固。2.研究型实验。实验要以理论教学为基础,通过让学生独立设计实验来对知识加以验证。让学生独立通过实验直观地找到实际问题的答案,使之不断掌握问题的本质,从而更好地解决单片机运用过程中的难题。3.创新性实验。以知识创新为导向的实验。让学生按小组进行实验,通过小组合作完成简单的综合性课题实验,创新性实验对学生具有较强的吸引力,能使学生在主动参与中掌握实验的各个环节的要领,既提高了学生的基本操作技能,又有助于学生的自主性和创造性的激发。

(三)课程改革要以知识的拓宽为基准。以全方位涉猎促进知识全面拓展。讲课时要以点带面不断拓宽知识面,通过邀请从事单片机的专家、学者以专题讲座的方式给广大学生上公开课,使学生了解单片机的运用领域,使之看到掌握单片机核心技术的市场前景,通过对技术运用的憧憬引导学生通过网络等多途径获取前沿性较强的知识。

以综合考核确保课程改革的成效。采用综合考核的方式有助于确保单片机课程的教学改革的成效,综合考核侧重于考核学生对知识的深层理解,考核的重点是学生的实践能力,让学生通过实际动手模拟、参与软件编程和调试,不断锻炼动手能力和解决问题的能力,通过实践最终加深对单片机知识的理解与灵活运用。

三、小结

单片机的课程改革需要从理论、实践以及知识面的拓宽等方面进行全方位的革新,理论教学与实际应用结合,通过案例教学、刻板演示、课外实践、综合考核等方式,突破传统教学存在的教学瓶颈,以激发学习兴趣为起点,不断提高学生单片机知识运用能力,最终培养精通单片机各种功能操作、具备单片机技术研发创新的实用性人才。

参考文献:

[1]石建国.以工程素质培养为目标的单片机教学改革探讨[J].茂名学院学报,2009,19:3

第9篇:单片机原理及应用范文

关键词:项目化教学;单片机;课程改革

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.08.245

0 引言

《单片机原理与应用技术》课程是我系数控设备应用与维修专业开设的一门专业技术基础课程。它是一门综合运用数字电子技术、模拟电子技术、通信技术、程序设计、电子CAD 等知识,以解决实际工程问题为目标的综合性课程。学生的学习效果直接影响学生未来解决本专业工程实践问题的能力,因此它的教学效果就显得尤其重要。项目化教学是当今职业教育教学改革发展的方向,以项目为导向,通过师生共同完成项目任务组织教学活动,通过学习工作过程而逐步培养提高学生的综合职业能力。因此,对《单片机原理与应用技术》课程进行项目化教学改革极为必要。

1 项目化教学法简介

项目化教学是以实施项目为载体,以具体的工作任务为驱动而进行的教学活动,其目的是在课堂教学中把理论与实践教学有机地结合起来,充分发掘学生的创造潜能,提高学生解决实际问题的综合能力。项目教学法的关键是设计和制定教学项目及每个项目的工作任务。项目教学法主要包括情景设置、操作示范、独立探索、确定项目、协作学习和学习评价等六步。合理的项目选择应以该课程的课程目标为导向,项目化教学的课程目标更应突出能力目标的培养。

2 课程目标设计

依据项目化教学核心思想,课程的教学目标应更加突出能力(技能)目标的设定。《单片机原理与应用技术》课程以MC-51系列机型作为实践教学的工具,通过学习单片机硬件、软件及接口技术,掌握单片机应用系统的设计方法,强化学生的理论知识和实践动手能力,为后续课程的学习打下良好的基础。具体目标如下:

(1)能力目标:1)通过本课程的学习能够独立的设计和制作简单单片机应用系统;2)通过本课程的学习能够维修单片机应用设备和产品;3)通过本课程的学习掌握单片机的学习方法,具备进一步学习扩展知识的能力。

(2)知识目标:1)掌握汇编语言和单片机的编程方法;2)掌握人机接口的硬件结构和软件编程原理及设计方法;3)掌握单片机系统的扩展技术;4)掌握单片机的A/D、D/A接口技术;5)掌握MCS-51串口通信技术技术;6)掌握MCS-51应用系统的开发技术。

(3)素质目标:1)具有综合考虑产品指标确定设计方案的素质;2)具有从产品定向到知识的素质;3)具有实事求是的精神、理论联系实际的工作方法以及严谨细致的工作作风;4)具有团队合作精神;5)提高学生的职业素养和综合素质。

3 课程项目设计及项目单元设计

基于工作过程的项目化教学以职业活动为导向,以能力为目标,以学生为主体,以素质为基础,以项目为载体,以行动过程为途径,以师生互动为方式,以学生的能力培养为教学活动最重要的目标。依据课程相关岗位职业能力的要求,围绕课程教学目标,根据认知规律,由浅入深循、序渐进设置六个教学项目,如表1所示。整个教学项目实施过程将贯穿基本知识点,采用六步教学法,以学生为主体,将分析问题、解决问题及团队协作有机融入到教学过程中。

每个项目分成若干任务单元,不同的任务单元对应各自拟实现的能力目标、相关支撑知识、训练方式手段及步骤、任务实施结果等设计内容。以“项目四:制作电子时钟”为例,进行项目单元设计如表2。

4 考核方式设计

课程的考核方式分为知识考核和技能考核两部分。知识考核主要考核学生对单片机电路及其驱动程序的理论知识的掌握情况。技能考核主要针对学生在训练项目完成过程中职业能力和职业素质提高情况的考核。将传统的单一“笔试”的考核方式变为“实践技能”的考核方式,把学生的动手能力列为考核的一项重要内容,这样有益于学习过程把控,让学生更加注重学习的过程。其中,教师打分占30%,项目组自评占20%,小组互评占50%。考核过程为全程考核,方式为实物演示+PPT汇报。教学实践表明遵循以上课程考核方法可以在很大程度上促进学生学习。

经过《单片机原理与应用技术》项目化教学实践,学生的学习效果有明显提升。项目实施过程中,学生不仅能够理解和掌握课程知识,在完成项目的过程中还锻炼了创新能力及分析问题解决问题的能力,在与小组成员协作的过程中培养了团队合作能力,为后续课程的学习打下良好的基础。

参考文献:

[1]贡雪梅.项目教学法在单片机原理课程设计中的应用[J].实验技术与管理,2009(07).

[2]刘雪雪.谈案例教学法在单片机课程中的应用[J].职业教育研究,2006(04):91-92.

[3]王颖,任务驱动教学法在单片机课程教学中的应用[J].辽宁高职学报,2007(03):50-51.

[4]李鹰,张喜春.高职“项目化”课程改革实操指导[M].吉林:吉林大学出版社,2013.