“單片機(jī)”課程說課

彭 勇 向云南 李書舟

摘要:本文介紹了單片機(jī)課程的說課過程,從應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)需要的角度出發(fā),量身打造適合專業(yè)發(fā)展的授課模式,制定新的教學(xué)大綱,改變傳統(tǒng)的考核方式。以多樓層防盜報(bào)警系統(tǒng)作為項(xiàng)目教學(xué),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

關(guān)鍵字:說課;“聽、看、練”結(jié)合;“教、學(xué)、做”合一

說課是授課教師在充分備課的基礎(chǔ)上,向?qū)＜液屯嘘愂銎浣虒W(xué)設(shè)計(jì)過程及進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)的理論依據(jù),專家和同行教師進(jìn)行評(píng)說和共同討論,確定改進(jìn)意見,再由授課教師依據(jù)其指導(dǎo)性意見對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)和過程進(jìn)行修改和完善的教學(xué)研究活動(dòng)形式,其主旨在于提高課堂教學(xué)效率和教師教學(xué)業(yè)務(wù)素質(zhì)與教學(xué)科研水平。本文結(jié)合湖南電氣職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)方案,以單片機(jī)課程進(jìn)行說課活動(dòng)。

一、應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)

學(xué)生應(yīng)具有對(duì)電子電路進(jìn)行分析和初步設(shè)計(jì)、制作和調(diào)試的能力,具備從事電子產(chǎn)品和設(shè)備的“智能化”改造和開發(fā)能力。

二、課程性質(zhì)和教學(xué)目標(biāo)

單片機(jī)原理及應(yīng)用課程是應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)的一門核心課程,可以培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用單片機(jī)進(jìn)行電子電路設(shè)計(jì)的能力。本課程的最終目的是:培養(yǎng)具備單片機(jī)應(yīng)用能力的高素質(zhì)、高技能應(yīng)用型人才。

三、教材選用

目前湖南電氣職業(yè)技術(shù)學(xué)院?jiǎn)纹瑱C(jī)課程選用的教材為電子信息通信類21世紀(jì)高職高專規(guī)劃教材《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》,由倪志蓮主編。課程組正在進(jìn)行校本教材的編寫工作。

四、課程教學(xué)設(shè)計(jì)

1.指導(dǎo)思想

本課程的教學(xué)重點(diǎn)在于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐技能和創(chuàng)新意識(shí),以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目的,以提高學(xué)生的實(shí)踐技能為目標(biāo),突出能力培養(yǎng),體現(xiàn)實(shí)用性原則。

2.項(xiàng)目化教學(xué)設(shè)計(jì)

3.貫穿于整個(gè)教學(xué)的項(xiàng)目圖

4.項(xiàng)目分解基本知識(shí)模塊

5.基本知識(shí)模塊再分解

模塊一單片機(jī)內(nèi)部資源與指令系統(tǒng):①樓層報(bào)警系統(tǒng)的演示(項(xiàng)目);②基本結(jié)構(gòu)(存儲(chǔ)器、SFR、部分引腳、復(fù)位電路、晶振電路、I/O口線);③仿真、實(shí)驗(yàn)裝置的介紹、使用;④實(shí)驗(yàn)部分(程序下載、調(diào)試、程序改錯(cuò));⑤實(shí)訓(xùn)部分(應(yīng)用延時(shí)實(shí)現(xiàn)流水燈設(shè)計(jì))。

模塊二匯編語言程序設(shè)計(jì):①順序程序設(shè)計(jì);②分支程序設(shè)計(jì);③循環(huán)程序設(shè)計(jì);④實(shí)驗(yàn)部分(方波信號(hào)發(fā)生器;忙音發(fā)生器);⑤實(shí)訓(xùn)部分(簡(jiǎn)易交通燈設(shè)計(jì))。

模塊三外部接口實(shí)現(xiàn):①按鍵輸入應(yīng)用;②按鍵去抖應(yīng)用;③LED數(shù)碼顯示原理及應(yīng)用;④LED動(dòng)態(tài)掃描原理及應(yīng)用;⑤實(shí)驗(yàn)部分(P1口輸入實(shí)驗(yàn);LED動(dòng)態(tài)掃描顯示);⑥實(shí)訓(xùn)部分(按鍵序號(hào)顯示)。

模塊四中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用:①TCON介紹;②IE介紹;③TMOD介紹;④定時(shí)計(jì)數(shù)初值計(jì)算;⑤實(shí)驗(yàn)部分(電子琴);⑥實(shí)訓(xùn)部分(應(yīng)用定時(shí)/計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)流水燈)。

模塊五外部存儲(chǔ)器應(yīng)用:①外部存儲(chǔ)器擴(kuò)展原理;②SRAM 6264芯片;③計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)原理;④實(shí)驗(yàn)部分(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器實(shí)驗(yàn));⑤實(shí)訓(xùn)部分(兩位計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì))。

模塊六并行口擴(kuò)展:①74LS373應(yīng)用;②實(shí)驗(yàn)部分(74LS373應(yīng)用);③實(shí)訓(xùn)部分(應(yīng)用74LS373進(jìn)行流水燈設(shè)計(jì))。

模塊七模/數(shù)、數(shù)/模轉(zhuǎn)換:①模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片介紹;②數(shù)/模轉(zhuǎn)換芯片介紹;③PWM波形設(shè)計(jì);④實(shí)驗(yàn)部分(ADC0809實(shí)驗(yàn));⑤實(shí)訓(xùn)部分(直流電機(jī)調(diào)速程序設(shè)計(jì))。

模塊八LED點(diǎn)陣顯示:①LED點(diǎn)陣顯示原理;②LED點(diǎn)陣編程;③實(shí)驗(yàn)部分(LED點(diǎn)陣顯示實(shí)驗(yàn));④實(shí)訓(xùn)部分(一位計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)并利用LED點(diǎn)陣顯示)。

模塊九綜合訓(xùn)練:將模塊一中的項(xiàng)目利用模塊二到模塊八里面的內(nèi)容實(shí)現(xiàn)。

6.課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)及解決辦法

(1)重點(diǎn):硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、軟件編程、內(nèi)部資源的應(yīng)用、各種接口設(shè)計(jì)及接口驅(qū)動(dòng)軟件設(shè)計(jì)、最終根據(jù)需求設(shè)計(jì)一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)。

(2)難點(diǎn)及解決辦法:①片內(nèi)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu):要把存儲(chǔ)器的類型介紹清楚,畫出各種存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)圖;②4個(gè)并行口應(yīng)用:結(jié)合并行口的硬件結(jié)構(gòu)圖和端口的用途來介紹;③擴(kuò)展I/O:講清楚74LS373芯片,應(yīng)用74LS373芯片編程;④鍵盤/顯示器接口應(yīng)用:要把軟硬件結(jié)合起來講,尤其是軟件中的每一條指令對(duì)應(yīng)的硬件動(dòng)作一定要結(jié)合起來,講課時(shí)邊講邊演示。

7.教學(xué)設(shè)施及教學(xué)環(huán)境

采用一體化教學(xué),所有教學(xué)均在單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室配有單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱22套,并配備計(jì)算機(jī)、示波器、編程器、仿真器、焊接工具及各類電子芯片原件等,學(xué)生可以自行設(shè)計(jì)單片機(jī)硬件電路,設(shè)計(jì)單片機(jī)控制程序,自行安裝電路板,對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。

五、課程教學(xué)方法

①項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法:該方法是本課程教學(xué)的總體方法,通過對(duì)項(xiàng)目分解獲得相關(guān)知識(shí)和技能模塊;②模塊教學(xué)法:根據(jù)項(xiàng)目分解得到知識(shí)模塊,以此模塊作為教學(xué)內(nèi)容的基本單元,教學(xué)目標(biāo)明確;③聽看練結(jié)合法:將“聽、看、練”融為一體,這種教學(xué)方法特別適合于在實(shí)驗(yàn)室開展教學(xué);④問題探究法:教師提出典型的問題,然后加以分析,并提出解決辦法,使學(xué)生從中領(lǐng)會(huì)思路,學(xué)會(huì)解決問題的辦法;⑤現(xiàn)場(chǎng)演示法;⑥開放式教學(xué):實(shí)驗(yàn)/實(shí)訓(xùn)室在空余時(shí)間對(duì)學(xué)生開放,學(xué)生自己預(yù)約時(shí)間,自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和步驟,完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或開展創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,這種模式能充分提高學(xué)生獨(dú)立思考問題和解決問題的能力,貫徹了因材施教的指導(dǎo)思想。

六、考核方法

為了培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力,本課程以實(shí)踐考查為主。具體為:考查每個(gè)模塊學(xué)習(xí)任務(wù)的完成情況,按完成的多少分別記A、B、C、D四等,最后結(jié)合理論知識(shí)考試給出期評(píng)成績(jī)。期評(píng)成績(jī)=平時(shí)成績(jī)(20%)+實(shí)踐成績(jī)(40%)+期考成績(jī)(40%)。

現(xiàn)在,湖南電氣職業(yè)技術(shù)學(xué)院?jiǎn)纹瑱C(jī)課程已經(jīng)成為師資隊(duì)伍優(yōu)秀、教學(xué)體系合理、教學(xué)內(nèi)容先進(jìn)、教學(xué)方法手段多樣化、課程定位準(zhǔn)確、有特色有影響的院級(jí)精品課程。我們將不斷探索、不斷研究、繼續(xù)改革教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容,使單片機(jī)這門課程更好地發(fā)揮在技能人才培養(yǎng)中的作用。

(作者單位:彭 勇李書舟湖南電氣職業(yè)技術(shù)學(xué)院;向云南湖南理工職業(yè)技術(shù)學(xué)院)