技工学校单片机实验教学与改革创新

技工学校单片机实验教学与改革创新

河北省邢台市商业技工学校周秋艳

摘要:本文从对单片机实验教学改革的必要性入手,从单片机实验教学改革的内容和方法上作了详细阐述,其目的在于充分激发技工学校学生学习的积极性,并提高他们的创新能力及综合素养。

关键词:单片机实验改革教学

单片机技术是现代电子工程领域一门迅速发展的技术,应用于各种嵌入式系统中。单片机技术的发展极大地推动了电子工业的发展,无论在教育界还是在产业界,单片机技术的推广仍然是一个热点。

一、单片机实验改革的必要性

目前,各个技工学校都建立了单片机实验室,但是很多学校的实验教学现状却不容乐观。就我校而言,主要存在诸如:实验场地和时间不足;以验证性实验为主;由于实验设备仅适用于某一系列的单片机,若开设新的单片机课程,则需要重新配置实验设备,增加了学校的投入。因此,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。

二、单片机实验教学改革初探

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。

1.单片机实验教学内容的改革

(1)增加C5l的编程训练。

现在市场上单片机开发己经普遍采用了C51高级语言。和汇编语言相比,C51高级语言具有程序结构清晰、可读性好、易于维护等优点,一条C语言相当于几条汇编指令,完成同样功能程序的行数也大大缩小,更便于复杂算法的实现和调试。C51与C语言十分类似,通过先修课程C语言的学习,学生已经有一定的基础,学起C51会很快入门。所以为了提高学生的学习兴趣和开发能力,我们可以在实验中给学生增加C51的编程训练。

(2)Protues软件的学习。

在单片机的实验教学中,可以让学生自学Proteus。学生学习了Proteus之后,可以在课余时间利用这些虚拟工具完成一些实验题目,整个过程如同操作硬件仿真器一样。过去需要到实验室操作电子仪器设备、电子元件才能完成单片机等实验,现在只要一台电脑,就可在该软件环境下快速轻松地实现。对于学习单片机的学生来说,拥有一台计算机和一套Proteus软件,就可以随时随地开展单片机的学习了。

(3)实验内容的调整。

在教学中,我们可以把实验分成入门实验、软件实验、验证实验、设计性实验及综合性实验五部分。入门实验主要是完成对单片机仿真实验箱的硬件结构及相应的集成开发环境的熟悉。软件实验可以帮助学生尽快掌握汇编指令,提高编程水平,这类实验可以选择外部RAM数据传送、数据区清零、数据排序等让学生们练习。验证性实验所用的例子应该与实际生活相结合,实验指导书给出实验要求、实验步骤、相应连线以及软件程序,让学生按实验指导书实现相应功能。

2.单片机实验教学方法的改革

(1)提高学生学习单片机的兴趣。

为了提高学生对单片机课程的学习兴趣,可以在刚开课时给学生布置课下作业,让他们在网上搜索单片机的用处以及列举他自己身边单片机的影子。或者邀请有单片机开发经验的技术人员来学校作有关单片机的讲座,使学生了解单片机在工业控制、智能化仪器仪表、计算机外部设备、计算机网络与通讯技术和家用电器等领域的应用。当学生们明白了单片机的作用,尤其是看到广阔的就业前景之后,学习兴趣自然就会提高。

(2)启发式教学。

在实验过程中,积极对学生进行引导,最大限度地调动和发挥学生在实验中的主体作用。对学生在实验过程中提出的问题,不做正面的回答,而是围绕问题引导学生积极地对待实验中出现的问题,并自己动手独立解决问题。将传统的以教师和课堂教学为主的教学模式,逐步演变成基础实验以教师为主导,综合实验教师与学生并重,创新实验以学生为主的多种形式。鼓励学生结合实际自己立项,独立完成项目。

在实验过程中启发学生寻找解决方法,就能训练学生遇到问题(提出问题)─寻找方法(分析问题)─解决问题的方法和技巧,培养独立工作能力,使实验更具有实践性和实用性。

(3)通过多种渠道实现实践教学。

教学过程中要与学生的实践活动紧密结合;通过课堂实践教学、课外科研训练实践、电子设计竞赛等多种渠道实现真正的创新型实践教学。利用课程设计进行系统设计级综合实验,使学生将各章学到的知识进行综合归纳,提高学生对单片机应用系统的认识和应用水平。

(4)充分利用多媒体进行实验教学,建立网上虚拟实验室。

充分运用现代信息技术手段辅助实验教学,结合实验项目的内容和教学大纲的要求,将相应的实验原理、实验步骤、实验设备和仪器、实验所用到的芯片工作原理和外形通过多媒体技术设计制作出将文字、图形、图像、声音、视频、动画等集于一体的多媒体虚拟实验软件。形象逼真地将相关的实验内容展现在学生面前,产生动静结合的画面和智能性启发诱导功能,使学生身临其境,直接去感受、体验,便于学生进一步巩固课堂上所学的基础理论,同时了解实验基本技能,使学生在较短的时间内获得较多的信息量,为教学提供高效、交互、实时的操作环境和良好的服务。大大提高了实验教学效率,保证了实验教学效果。

(5)规范实验报告,改革考核模式。

实验完成后,要求学生按规范写出实验报告。实验报告的规范完成,是实验效果的综合反映。

改革考核模式,从理论和实践两方面进行,重点考核和评价学生的实际应用和创新能力。期末实验课成绩由实验课考试成绩(占80%)和平时出勤情况、实验报告提交情况(共占20%)进行综合评定给出。

(6)注重实验教学队伍的培养,提高教师素质。

实验教学离不开实验教师,由于加强了综合设计型实验项目,使得学生进行同一项目的实验时,实验程序和实验电路有所不同,这就对实验教师提出了更高的要求。必须加强对实验人员的培训,造就一支稳定的、高素质的实验教师队伍。

三、小结

实验教学的改革与发展对于技工学校师生们来讲,是一项长远而艰巨的任务。在单片机的实验与教学中,我们必须与时俱进、取长补短、务实创新才能逐步建立起一套更为完整的实验教学体系。

参考文献:

[1]胡汉才.单片机原理及其接口技术学习辅导与实践教程[M].北京:清华大学出版社,2004.6.

[2]鲁晓丽,张国辉.单片机实验教学改革的探索[J].黑龙江科技信息.2008,(5)

[3]唐涌杰,王祯岩等.面向21世纪技工学校实验教学改革的思路[J].实验室研究与探索,2000,(5)

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