单片机原理及应用项目教学法的研究

摘要：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。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。
　　　　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实训设备课程的特点,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。

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