陶 莉
(安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院,安徽 合肥 231603)
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高職院校《單片機》實訓(xùn)教學(xué)的探討
陶 莉
(安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院,安徽 合肥 231603)
文章分析了《單片機》實訓(xùn)課教學(xué)存在的問題,提出改革措施。
單片機;實訓(xùn);改革
《單片機》不僅是電氣類、機電類和電子類專業(yè)的一門非常重要的必修基礎(chǔ)實訓(xùn)課程,同時也是工科電子電氣類和計算機類重要的實驗環(huán)節(jié)及入門實驗課程。通過對《單片機》課程實訓(xùn),可以幫助學(xué)生加深理解單片機的匯編指令,C語言編譯,程序的框架等比較抽象的概念;而且也可以讓學(xué)生初步了解單片機的應(yīng)用范圍和使用場合。為今后從事簡單的單片機實踐應(yīng)用打下堅實的基礎(chǔ)。但是,在目前的學(xué)院實際的《單片機》實訓(xùn)教學(xué)中,從教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置到教學(xué)方法的運用都存在著一些不足,影響了學(xué)生進一步的去理解掌握單片機系統(tǒng)開發(fā)和學(xué)習(xí),需要進行革新。
1.1 實訓(xùn)教材內(nèi)容陳舊
高職課程中,《單片機》的教材主要是以C51系列單片機為范本,以此展開對單片機硬件結(jié)構(gòu)的討論,編程語言基本上是以匯編語言或者是C語言為主。但是,目前各個高職所采用的教材基本上是以2000年前后的C51單片機為主,現(xiàn)在的科技發(fā)展飛快。目前的C51單片機系列雖然在整體框架上沒有太多的變化,但是每個部分的性能卻大大的提高。因此,致使該課程不斷更新和不斷充實的需求日益突出,特別是體現(xiàn)在實訓(xùn)教材內(nèi)容上。
1.2 實訓(xùn)課程安排上存在問題
《單片機》課程實訓(xùn)主要是服務(wù)于單片機系統(tǒng)理論教學(xué),通過多年的教學(xué)實踐,我們發(fā)現(xiàn)單片機系統(tǒng)對高職學(xué)生來說是一門非常抽象,非常難的課程。它需要學(xué)生很好的掌握模電、數(shù)電、計算機基礎(chǔ)、電路等多方面的專業(yè)基礎(chǔ)課,同時對于程序設(shè)計,編程語言也有深刻的理解。因此,單片機的實訓(xùn)課程就是通過實訓(xùn)教學(xué),把一些抽象、晦澀的概念通過一個個具體的程序?qū)嶒灧从吵鰜恚瑏砑訌妼W(xué)生對單片機系統(tǒng)的一些重要概念的理解,比如中斷、定時器、串口通訊等。然而,目前的實踐教學(xué)主要是在單片機系統(tǒng)理論結(jié)束后,進行為期1周的實訓(xùn)課程,雖有一定的效果,但與預(yù)期比較起來還是有一定的差距。
1.3 實訓(xùn)過程過于簡單
實訓(xùn)過程一般是在實驗箱上,學(xué)生在實訓(xùn)老師的帶領(lǐng)下,按照實訓(xùn)大綱及實訓(xùn)計劃的要求進行實驗。整個實訓(xùn)時間比較緊湊,需要在短時間內(nèi)完成比較多的實驗,實訓(xùn)時間每天大致7個學(xué)時,實驗的內(nèi)容非常多。從實驗內(nèi)容、所用儀器,到實驗步驟的安排,學(xué)生都沒有選擇的機會,處于一種相對被動的地位。因此,實驗給學(xué)生的印象較膚淺,學(xué)生對實驗原理了解不多,很難全面深入地把握主要內(nèi)容和方法。而且,由于時間安排的比較緊張,學(xué)生沒有時間去體會每個實驗所包含的理論知識,僅僅是通過實驗所體現(xiàn)的模擬功能來體會單片機系統(tǒng)的理論知識,效果大打折扣。
1.4 實驗設(shè)備更新不及時
隨著學(xué)校的發(fā)展,學(xué)院對實驗室的資金投入與以前相比有了長足的提高,一批批新的單片機實驗器材投入使用,《單片機》實訓(xùn)條件得到極大改善。但是,在實驗過程中,會出現(xiàn)元器件的損耗老化,這是不可避免的,需要及時更新。檢查集成塊的好壞是一項繁雜的工作,當(dāng)系統(tǒng)復(fù)雜,會浪費掉大量的不必要的實驗時間和精力,嚴(yán)重影響實訓(xùn)教學(xué)的效果。另一方面由于學(xué)院的擴招,原有實驗設(shè)備組數(shù)少,不能保證1人1組,往往是多人1組,1人動手,其他人在旁邊看,不能做到人人1套,實訓(xùn)效果不理想。且更新?lián)Q代很慢,單片機實訓(xùn)室設(shè)備已不能適應(yīng)迅速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)的要求。
1.5 實訓(xùn)教學(xué)手段單調(diào)
傳統(tǒng)的《單片機》實訓(xùn)教學(xué)方式是每次實驗開始時,教師將實驗?zāi)康暮蛯嶒炘砑皩嶒瀮?nèi)容講清楚,學(xué)生按照實訓(xùn)指導(dǎo)書中的接線圖進行接線,在規(guī)定的時間內(nèi)完成實驗內(nèi)容,久而久之,學(xué)生失去了求知和動手的欲望,僅僅只是動手接線的簡單操作,沒有更深層次的探討和思考,單片機實訓(xùn)教學(xué)就變成了簡單的功能驗證課。這樣的教學(xué)方式難以提高學(xué)生的程序設(shè)計能力和創(chuàng)新能力,更制約學(xué)生單片機技能的培養(yǎng)。
2.1 單片機實訓(xùn)改革的具體內(nèi)容
(1)更新實訓(xùn)教材內(nèi)容。應(yīng)當(dāng)根據(jù)單片機理論及實踐最新發(fā)展,及時更新實訓(xùn)指導(dǎo)書的內(nèi)容,使學(xué)生在實驗的過程中了解和掌握最新的單片機的硬件架構(gòu)、編程體系。不僅使學(xué)生在實驗的過程中,掌握單片機系統(tǒng)理論的基本知識,而且能讓學(xué)生了解到現(xiàn)在單片機發(fā)展的最新概況。計算機技術(shù)可以說是當(dāng)前發(fā)展最快、最前沿的技術(shù),單片機實訓(xùn)教學(xué)的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)把握當(dāng)前脈搏,與時俱進。而不能僅僅依靠陳舊的實訓(xùn)內(nèi)容,來完成單片機的實訓(xùn)。
(2)建立合理的實訓(xùn)模式。過去的實訓(xùn)都是在理論課程結(jié)束后進行的,時間緊,實驗內(nèi)容多。學(xué)生往往是囫圇吞棗,強記硬背,不能很好的理解和掌握單片機系統(tǒng)理論授課時的所講解的基本知識和概念。而且,由于單片機理論教學(xué)與單片機實訓(xùn)教學(xué)在時間上間隔時間較長,有些內(nèi)容學(xué)生會有遺忘,如果學(xué)生在單片機實訓(xùn)期間,沒有認(rèn)真準(zhǔn)備,往往造成理論知識與實踐經(jīng)驗相脫節(jié)。因此,需要將實訓(xùn)教學(xué)與理論教學(xué)環(huán)環(huán)相扣。理論教學(xué)某一章節(jié)內(nèi)容講授結(jié)束后,立即進行相應(yīng)的實訓(xùn)教學(xué)。將單片機系統(tǒng)的理論知識與實踐訓(xùn)練有機的結(jié)合起來。因此,要增加單片機實訓(xùn)的實驗學(xué)時,并主要將單片機進行分類,如基礎(chǔ)實驗、綜合設(shè)計性實驗。基礎(chǔ)實驗可以與單片機系統(tǒng)理論講課穿插進行,綜合設(shè)計性實驗可以在理論課及基礎(chǔ)實驗結(jié)束后,安排一段時間集中進行。
(3)改革考評體系。為了實現(xiàn)到對學(xué)生的客觀、公平、全面的評價,實訓(xùn)成績應(yīng)做到標(biāo)準(zhǔn)化、定量化。實訓(xùn)課程的可在最后一次實訓(xùn)課程對學(xué)生進行考察,考核學(xué)生對實驗?zāi)康暮蛯嶒瀮?nèi)容掌握的程度,考核內(nèi)容主要以考察學(xué)生完成綜合性和設(shè)計性實驗的實際能力為主旨,按優(yōu)、良、及格、不及格來評定成績,該成績占總成績50 %。另外,實驗報告占總成績20%。平時的實驗表現(xiàn),特別是綜合設(shè)計性實驗的實驗操作及完成情況占總成績30%,作為判斷學(xué)生能力和全面發(fā)展的一個重要依據(jù),這樣提高廣大學(xué)生的實驗熱情,變被動為主動。
(4)改革實訓(xùn)教學(xué)手段。在單片機實訓(xùn)教學(xué)中,要鼓勵學(xué)生去創(chuàng)造,去革新。在完成實訓(xùn)教學(xué)計劃后,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己所學(xué)過的單片機的指令、編程方法,利用不同的方法來完成相同的功能。比如可以用查詢法,中斷法實現(xiàn)串口通訊,用軟件定時、硬件定時實現(xiàn)十字路口紅黃綠的變化。通過對比,讓學(xué)生了解和掌握不同的編程方法,硬件結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點。從而讓學(xué)生對單片機系統(tǒng)知識的理解達到舉一反三的目的。
2.2 明確單片機實訓(xùn)改革的目標(biāo)
通過對單片機教學(xué)中問題和不足的探討,分析問題,解決問題。優(yōu)化與更新實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容,充分利用各種教學(xué)手段和方法,將單片機系統(tǒng)的理論教學(xué)和實訓(xùn)實踐結(jié)合起來,充分使教學(xué)方法更加科學(xué)有效,使得教學(xué)效果有明顯的提高。
通過對實訓(xùn)教學(xué)進行改革,激發(fā)了同學(xué)們在單片機實踐學(xué)習(xí)中的學(xué)習(xí)興趣,促進了對學(xué)生動手能力、動腦能力的培養(yǎng),教學(xué)效果有較明顯的提高,部分學(xué)生在參加省、部級的競賽中取得較好的成績;甚至一些已經(jīng)畢業(yè)的學(xué)生,在高新企業(yè)從事單片機研發(fā)工作。實踐證明,對單片機實訓(xùn)課程的改革和探索取得了一定的成效,達到了預(yù)期的效果。當(dāng)然,還需要進一步結(jié)合單片機的發(fā)展潮流對本實訓(xùn)課程在總體目標(biāo)、要求、內(nèi)容和方法等方面進行全面的、系統(tǒng)的、持久的研究,才會取得更理想的效果。
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(責(zé)任編輯 胡 進)
Discussion on the teaching of “single chip microcomputer” practical course in higher vocational colleges
TAO Li
(Anhui Technical college of water Resources and Hydroelectric Power,Hefei 231603,China)
This paper analyzes the problems existing in the teaching of practical courses in the single chip computer, and puts forward the reform measures.
single chip microcomputer; training; reform
2015-07-10;
2015-07-20
陶 莉(1973-),女,安徽壽縣人,實驗師,主要從事《電工與電氣》教學(xué)與實踐。
10.3969/j.issn.1671-6221.2015.04.024
TP872
A
1671-6221(2015)04-0076-03