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单片机理论论文模板(10篇)

时间:2022-06-02 21:18:28

单片机理论论文

单片机理论论文例1

第二章设计要求与任务

第一节目的和要求:

1、实验要求:

编写程序,以89c52的端口作为输出口,控制4个双色LED灯(可发红、绿、黄光),模拟十字路通灯管理。

2、实验目的:

(1)学习I/0口扩展方法;掌握89c52的工作原理以及编程方法,了解软件与硬件的调试技术。

(2)学习模拟交通灯控制方法;(3)学习双色LED灯的使用;

第二节设计任务和设计内容:(CPU均采用89c52)

1.软件延时实现模拟路通灯控制:(如图1)

实验效果:软件延时控制A﹑C路口红灯,B﹑D路口绿灯亮60秒;然后A﹑C路口不变,B﹑D路口绿灯闪5下,然后B﹑D路口黄灯亮;再变为A﹑C路口绿灯,B﹑D红灯延时3秒;然后A﹑C路口绿灯闪5下,再黄灯亮,B﹑D不变。再循环······。并将绿灯剩余时间显示在LED上(该项编程可将其结果显示在计算机屏幕上代替)。

初始化

设置89c52

为输出

C口为输出

清LED

BD,AC四个方向全为红短延时

BD方向亮绿灯60秒

AC方向亮红灯

BD方向绿灯闪五次,AC方向灯不变

BD方向为黄灯延时

AC方向灯不变

有键按下?

有键按下?

BD方向亮红灯并延时3秒,AC方向亮绿灯

有键按下?

有键按下?

状态0

状态1

状态2

状态3

有键按下?

BD方向灯不变,

AC方向绿灯闪五次

状态4

BD方向灯不变,

AC方向黄灯延时

状态4

返回DOS

状态1

状态3

状态4

状态2

循环

运行

(图2流程图)

2.89c52定时器控制模拟交通灯:

实验效果:软件延时控制A﹑C路口红灯,B﹑D路口绿灯亮50秒;其余要求和第1点中的相同。

第三章设计方案及评估论证

第一节题意分析:

虽然题目是四个路口,其实这是用于人行横道处的

交通灯,也可用于不允许拐弯的主﹑副街道的交叉口处。

如图1所示,B、D方向是双向车道;A、C方向是人行横道。或者将BD看作主街道,而AC看作副街道,也是可以的。

第二节工作原理说明:

1.工作原理说明:

此方案是通过并行接口芯片89c52A和计

算机的硬件连接,以及通过软件延时的方法进行软件

单片机理论论文例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。

单片机理论论文例3

由于学生的数量激增而教师队伍的数量基本上没有改变,以至于每位教师所要指导的学生的数量都有所增加,部分教师为第一次指导,对指导过程不是很了解,缺乏对课程设计各环节所需的必要的培训。课程设计工作开始前期,没有对题目进行精心的筛选。课程设计的题目是否合适,直接关乎到整个课程设计的成败。选题过于简单,学生做起来认为该门课程没有什么难度;选题难度过大,学生产生了畏难情绪,认为该设计无法实现,从而无法到达学以致用。

1.2设计过程流于形式思想上重视不够

由于学生人数过多,教师人数偏少。以至于设计过程处于“放羊”状态,教师在指导过程中,没有对同学们提出准确地要求,其原因是在该环节中指导教师都没有相应的实施方案,导致指导环节过于形式、敷衍,教师无法一一了解每位学生的设计情况。同学们也没有认真对待该环节,其主要原因是网络化程度的发展,很多相应的资料网络上一应俱全,同学们直接下载修改而不加思考,完成报告上交,没有主动去探索设计。种种原因使该课程设计流于形式。

1.3最终考核方式单一检查评价力度不足

在很多高校,课程设计的最终体现形式就是课程设计报告,只要学生在规定的时间内完成报告,一般就被认为通过了该环节的考查,考核形式单一。并且对整个设计过程的评价没有细分,体现不出设计过程中的工作量。

2课程设计组织实施管理及质量控制

2.1前期认真组织,确保选题质量

为了保证题目的难易程度适中,在课程设计前期,组织教学第一线的有经验的和常年指导学生参加电子设计类竞赛的教师根据自己的课题项目,从中精炼出一些适合学生完成课程设计的题目,每年保证有一定的更新率。并且对选出的题目也分出难度系数的等级,便于因材施教。而后,组织指导教师进行培训。讲解该课程设计的指导大纲,讲述指导过程中教师应该完成的任务,注意设计的时间节点,以便教师掌握学生的设计进度。尤其是第一次指导该课程设计的教师,为其指定帮带教师全程学习。建立教师评价办法,提升指导教师责任心,评价教师在整个指导过程中是否尽心指导学生选题、是否按时答疑并监督学生的进度、后期是否按要求进行答辩。检查评比工作由学院督导完成,并进行考核评分。评分结果直接作为优秀指导教师评定的依据,该结果作为下学年教师指导学生人数的依据。

2.2全程指导,把控各个环节

整个设计过程选题,答疑,设计,答辩,成绩评定几个环节。

1)选题环节

学生可以在教师指定的题库中选出适合自己或者自己感兴趣的题目;也可以根据自己的兴趣与指导教师商讨确定选择题库以外的题目,实现“双向选择”。该课程设计涉及自动化学院3个专业10个班,其中每班指定一名负责人。每位指导老师指导人数按学院单片机原理及系统设计课程设计上学年评价结果排名在前1/3的安排15~20名学生,排名在中间1/3的安排10~15名学生,排名在后1/3的人数较去年人数减少分派,带本课程的上课老师优先安排。每位指导教师指导学生人数不宜过多,保证指导教师有精力指导每一位同学。

2)答疑环节

该课程设计为期两周,各指导教师安排答疑的具体时间及地点。每位教师的答疑时间和答疑地点在课程设计开始后汇总到教务办以便学院督导检查,作为评价教师指导工作的依据之一。每位老师在课程设计期间应积极主动为学生答疑,固定答疑次数不少于五次,并根据情况检查学生的完成情况。该环节是最容易被忽视,但又是十分重要的环节。学生在整个设计过程中的表现只能通过答疑的形式体现出来。指导教师应该在每次答辩过程中不仅帮助学生解决问题,而且要针对每位同学的设计内容提出问题,检查其设计过程中是否对问题已经理解,辨别其是否存在抄袭他人设计的可能性。

3)学生自主设计环节

在整个设计过程中,一定要发挥学生的主观能动性。学生需要按照课程设计大纲的进度安排以及要求按时完成设计任务。熟悉设计任务和要求,查阅相关设计资料;进行系统软、硬件总体设计;设计电原理图,系统硬件调试;系统软件设计,设计仿真或实物调试;完成课程设计报告书;课程设计答辩。

4)答辩环节

答辩环节由小组答辩和集体答辩两个环节构成。小组答辩:该答辩过程是指导教师对本组所指导的学生进行答辩。首先由学生讲述自己的设计过程,而后指导教师提出问题,学生回答问题。最后指导教师根据答辩情况给出答辩的成绩。集体答辩:①每组的指导老师提交成绩汇总表并注明排在最后一名的原因,指定成绩排在本组内最后一名同学参加答辩。指导教师提交的成绩有一人或多于一人不及格者该学生成绩定为不及格本组不再派学生参加集体答辩。②每组排在第一名的同学参加优秀课程设计答辩。③答辩委员会根据答辩情况进行排序,并简要注明答辩存在问题情况。④若参加答辩的同学成绩评定与原成绩有较大出入时,该组同学的成绩按答辩同学的情况相应降级或升级。答辩组织:各专业组成专业答辩委员会,对评定优秀课程设计和集体答辩同学的答辩工作。答辩委员会由系主任任答辩委员会主席,答辩委员由系主任和课程负责人共同商定,答辩委员会成员由7~10人组成,指定一名老师为答辩秘书。在课程设计完成日的最后一天进行答辩,答辩题目为自己所做课程设计题目并提交自己的设计报告。

5)成绩评定

课程设计成绩分五部分:①平时表现及考勤占10%(即10分);②纪律及答疑占10%(即10分),遵守设计纪律,按时完成各阶段任务,认真答疑,积极提问;③设计过程占40%(即40分,含报告的修改10分,报告无修改符合要求得10分,修改一次和修改的正确性扣2分,修改5次数以上得0分;设计过程完成程度总计20分:方案设计5分,硬件设计5分,软件设计5分,系统调试5分;老师提问10分,根据提问问题及解答情况给分等)④设计报告和图纸占30%(即30分):(分值:30-27分)设计叙述清楚,书写规范;设计方案合理,设计内容正确;掌握基础理论知识,具有较强的分析问题和解决问题的能力。(分值:26-22分)设计叙述清楚,书写较为规范;设计方案较合理,设计内容较正确;较好的掌握基础理论知识,具有一定的分析问题和解决问题的能力。(分值:21-18分)设计叙述清楚,书写较规范;设计方案基本合理,设计内容基本正确;掌握一定基础理论知识,具有初步的分析、解决问题的能力。(分值:17-0分)设计叙述不清楚,书写不规范;设计方案基本合理,设计内容不正确;不掌握基础理论知识,不具备分析问题和解决问题的能力;⑤答辩占20%:分数根据学生对答辩委员会提出的问题回答情况进行给定。有下列情况之一者课程设计不及格:不能按时提交设计;设计报告有严重雷同者;图纸有严重雷同者;对老师的提问完全不能正确回答者;答辩不及格者获不按指定时间参加答辩者。

单片机理论论文例4

1.论文题目为三号黑体加粗居中

2.一级标题应该设置为黑体三号加粗居中(即每一章节的标题如第一章)

3.二级标题应该设置为黑体四号加粗,对齐方式为左对齐(即每一章节的下一级标题如:1.1)

4.三级标题应该设置为黑体小四加粗,对齐方式为左对齐(二级标题下的小标题如1.1.1)

5.中文“摘要”两个字应该是三号黑体加粗居中,应该设置为一级标题。

6.中文摘要内容字体应该为宋体小四,两端对齐,行间距为1.5倍或是20磅。

7.英文摘要(abstract)应该是罗马(TimesNewRoman)三号加粗居中,应该设置为一级标题

8.英文摘要内容字体应该是罗马(TimesNewRoman)字号为小四,两端对齐,行间距为1.5倍或是20磅。

9.“关键词”三个字应该是黑体小四,其后为关键词(宋体小四),关键词数量为4~6个,每一个关键词之间要用逗号分开,最后一个关键词后不打标点符号

10.“目录”两个字应该设置为黑体三号加粗居中

11.文章正文应该是宋体小四

12.文章正文段落行间距应该是1.5倍行间距或是20磅,首行要空两格。

13.文章正文段落格式应该设置为两端对齐

14.文章中出现的图片,其位置应该是居中,且图片下方要有中英文对照的说明文字。其中中文说明文字应该为楷体五号,英文说明文字应该是罗马(TimesNewRoman)五号字体,中英文说明文字位置均为居中。图片及其中英文说明文字应该位于同一页。

15.文章中出现的表格,其位置应该是居中,且表格上方要有中英文对照的说明文字。其中中文说明文字应该为楷体五号,英文说明文字应该是罗马(TimesNewRoman)五号字体,中英文说明文字位置均为居中。且文中表格的风格要保持一致,表格内容的字体,字号设置要统一。表格的宽度不应该超过正文的宽度。表格如果转页的话,在随后的页面上应表明如:表一(续)

小学教育教学论文范例欣赏:

【摘要】随着社会中各行各业的竞争力度不断增加,大学生就业成为了社会重点难题。特别是计算机行业,近年来的计算机领域快速发展,各高校向社会输送的计算机人才也日渐提升,同时也加大了就业竞争力度。所以,学生掌握一种制约芯片的电路设计,并且熟练使用一种编程语言,不仅能够提高竞争实力,也可以增强自身的技术水平。本文中通过面向技能抽考的单片机教学进行探讨。

【关键词】技能抽考单片机教学多元化单片机

单片机是一种微型计算机的分支,以体积小、功能全、性价比高等特点著称,被运用到工业制约、通信设备、信息处理、电器等诸多领域。单片机技术在整个课程中处于核心位置,是电子信息、机电、自动化等专业学科必备技术,也是工科学生就业的一个基本保障。

一、单片机教学目前状况

单片机教学中,教师以汇编语言版本和C语言版本为编程工具的单片机为学习对象,这种学习策略可以使学生更加深入的了解单片机指令系统的操作,也可以对单片机软、硬结合的特点做深一步的单片机原理理解[1]。

“单片机”是一门专业课程,基于电工学、电子学、计算机组成原理学、接口原理及汇编语言学基础上的一门课程。以上课程是单片机课程的基础,对单片机的学习能够起到推动作用,加强学生对相关课程的理解。对于学生而言,单独的学习单片机课程,没有专业背景和知识结构的因素影响,将会很难入门[2]。

二、单片机教学的理由

2.1单片机教学的实验设备单一

教学中使用的实验设备通常是学校为学生准备好的包含十几种实验内容的实验包,学生对实验包里的设备进行试验并加深对理论知识的理解。但是,通过这种实验包学习产生的理由是无法提供更高层次的动手实验,实验包里的实验项目硬件已经连接完毕,学生只需要通过简单的连线就可以使用,导致了学生动手和动脑的机会少,线路已经固定,学生不能根据自己的设计转变线路,在实验中产生一定的局限性。

2.2教学内容与实际应用不符

学校的教学策略中,基本以理论为主,造成设计效率低、学生学习的难度大、理论性过强、语句不易理解等理由,另外由于编程的代码结构复杂,学生对硬件结构的依赖性比较大,不能够完全在不同种类之间相互移植。

三、技能抽考在单片机教学中的作用

3.1技能抽考的理论

技能抽考是根据教育学的要求,依照专业特点对学生掌握的专业技能进行标准化的考核,需要通过理论和实践的双重考核。具体做法分为三种:制定统一的抽考标准;制作抽考标准的试题库;根据专业学习的人数,采取随机筹钱的方式进行学生的独立抽考。

这种技能上的抽考相当于一种技能竞赛,专业技能竞赛相比职业技能竞赛的方面更为广阔、参与的学生也比较多、比赛的内容全面,抵制了一直以来的“重技能轻综合”的不足[5]。

3.2技能抽考在单片机教学中的作用

技能抽考运用到教学模式中,能够重新建构教学模式,提高教师和学生的专业能力、增强教师的职业道德素质和心理素质等,使学习中实现车间与教室、教师与师傅、学生与学徒、作业与产品、理论与实践、教学与比赛相结合的一种教学改革,推动学校教育水平的发展。

3.3技能抽考重建教学模式

技能抽考是以学生的综合实力为评价标准,在学习范围的完成情况来进行对专业能力的衡量,对能力、策略等进行务实、高效的教学目标。因此,教育教学观念发生了转变。从原有的教学方式转向行动教学方式,让课堂从理论性教学转向实践性教学,以“教学工厂”为实训教学模式,使车间和教室结合、理论与实践结合。

四、结论

单片机原理和教学中的自主研发、开放性和创新性,比较容易符合新世纪人才的培养,符合高校的教育规律。在教学中加快改革步伐,加强基础、培养能力、开拓思维、注重创新、提高素质为教学中心思想,以培养学生的科学实验素质和动手能里为教学目标,将教学层次加深,全面展开单片机教学的最新模式,为电子信息行业培养大批量专业知识强又掌握应用技术的应用型人才。

参考文献

[1]牛骁.单片机和C语言的教学探讨[J].江苏机械制造与自动化,2001,04:136-138

[2]陈华珍,夏国清.基于单片机系统开发的C程序设计教学策略探讨[J].考试周刊,2011,03(09):143-144

单片机理论论文例5

作者简介:王学惠(1974-),女,黑龙江友谊人,黑龙江科技学院机械学院,副教授;刘元林(1970-),男,山东平阴人,黑龙江科技学院机械学院,教授。(黑龙江?哈尔滨?150027)

基金项目:本文系黑龙江省高等教育学会“十二五”课题(编号:HGJXHB2 110872、HGJXHB1 110856)的研究成果。

中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)28-0050-01

“单片机原理及应用”是机械工程专业的一门专业平台课,课程内容侧重于实际应用。该课程的教学对象是机械工程专业的学生,他们已具备一定的电工学和计算机及控制理论知识,教学上应以单片机结构及应用设计为主,使学生通过本课程的学习,具备独立设计单片机测控系统的能力,能对单片机的组成原理和结构有比较深刻的理解,基本掌握单片机应用系统设计方法,可灵活地使用芯片构成单片机应用系统,具备单片机硬件设计和软件编程能力。

为了在现有的学时中尽快引导学生入门,使其在理论分析与实践两个方面的能力都有所提高,教师从课程内容体系安排和考核方式等方面进行了一定的探索和研究。

一、“单片机原理及应用”课程教学的现状及存在问题分析

“单片机原理及应用”是一门理论与实践联系非常紧密的课程,目前的课程教学包括理论和实践教学两部分。下面就从理论和实践教学两个方面入手,分析目前单片机课程教学的现状及存在的问题。

1.理论教学现状及存在问题

理论教学是单片机课程教学的重要组成部分,也是实践教学的基础。目前理论教学主要依赖于课堂教学,传统的理论教学主要依赖于黑板教学。计算机技术的发展和多媒体技术在教学中的广泛应用,在一定程度上提高了课堂教学的效果。另外,启发式、讲授式等多种教学方法以及图片、动画、视频等手段在多媒体课件中的应用,有效地提高了学生对理论知识的理解。但是,就教学效果而言,学生学到的只是单片机的理论,而且学习手段单一,枯燥,致使学生学得吃力,老师教得辛苦,教学效果也没有显现出来。学生不知道其所以然,自然也不知道单片机到底是如何工作,如何实现系统控制的,致使学生学习兴趣不浓。没有实践的支撑,理论的教学就达不到预期的效果,自然理论也不能指导实践。

2.实践教学现状及存在问题

目前的实践教学主要形式为课内实验,偏重于做一些常规的验证性、认识性实验,综合性、设计性实践环节较少,严重影响学生的动手实践能力,不能很好地发挥学生自主学习的潜力,就业竞争优势不明显。[1]实验课的教学采用实验箱,进行实验时,学生只要对硬件按照实验说明进行简单连线就可以完成,并不清楚原理。[2]这种方法对学生而言,大量的概念都是第一次接触,而且抽象,没有感性认识,往往不能充分理解理论知识,没有创新性,没有问题的提出,激发不了学生的学习兴趣。

从以上现状及存在问题可看出,该课程教学的主要矛盾点在于理论和实践教学相脱节,理论教学单纯学理论知识;实践教学浮于形式,只演示一遍而已,不利于学生实践技能的培养,更谈不上工程应用能力的培养,不利于培养目标的实现。理论教学缺乏实践的支撑和验证,使得理论教学无的放矢。实践教学也不能对理论教学起到很好的推进作用,最有效的方法是改革现有的课程教学体系,在实践教学中学习理论知识,加深对理论知识的理解和运用,使得理论教学有的放矢。采用理论和实践教学有机结合的方法,有利于提高学生的工程应用能力。

二、课程教学内容体系改革

本课程主要讲述MCS-51系列单片机的硬件结构、组成原理和指令系统,并结合实例,重点介绍单片机应用系统的设计方法。对于实践性、应用性很强的机械专业课程来讲,实践教学系统是关键环节。[3]

1.课程教学内容的制定

课堂教学是实践教学体系中最重要的环节,其质量的好坏直接影响学生的学习态度与学习效果。[4]课程理论教学内容分为基本内容教学和扩展内容教学两部分。在基本内容教学中以流水灯为课程主线,将最小系统、基本指令、中断、定时器等内容融会到这个主线当中,以实际制作的流水灯为依托,不改变硬件结构,采用不同的方法实现灯的流水过程,从而深入浅出地把复杂的理论应用到具体的实践中。扩展内容教学主要是在基本教学内容的基础上,扩展芯片(如A/D、D/A、显示及键盘等芯片)构成单片机应用系统。

2.实作部分内容安排

黑龙江科技学院应用型本科人才培养的目标是培养学生的工程实践能力,能够动手制作单片机应用系统是单片机原理及应用课程所期望达到的培养目标。为实现这一目标,针对单片机这门实践性很强的课程,必须构建以实践为主线的课程教学体系,提高实践环节在课程中的比重,尤其是实际用单片机制作完成一个系统,使学生在教中学,学中作,以作促学。

通过具体的实物制作,激发学生的兴趣,使学生能够真正体会到学习的乐趣。结合理论教学的内容,实作也分成两个部分,一部分是以单片机为基础的流水灯制作,另外一部分是以单片机为基础的扩展制作。学生在熟练掌握基本技能的基础上,以完成自选、综合设计性内容为目的,教师引导学生自行选题、自主设计实作过程、自我选配实验器材。[5]

单片机理论论文例6

[中图分类号]G642.4[文献标识码]A[文章编号]1009-5349(2011)09-0199-01

引言

单片机凭借着其成熟的发展以其体积小、可靠性高、设计灵活等特点被广泛应用于家用电器、航空航天、通信、仪器仪表等领域。[1]《单片机原理及应用》是一门综合性、实用性很强的课程,是许多本科类院校电子、电气、机电、机械等专业学生必修的一门重要专业基础课。[2]

一、单片机教学的现状

作为一门理论性、实践性、综合性很强的课程,单片机的教学存在诸多个性特征。要较好地掌握单片机控制系统的设计,必须熟悉或掌握数字电路、模拟电路及自动控制等方面的知识。在日常教学中发现主要存在以下几个方面的问题。

从教学内容上来说,现阶段大部分本科类院校的《单片机》教学都是以单片机的知识结构为主线,分别从单片机的硬件体系结构、指令系统、汇编程序设计以及单片机系统的扩展和各种接口电路等五部分来讲解单片机知识。按照这种以理论知识为主的教学模式进行教学,学生普遍感到对知识难以接受,对老师讲的知识难以理解,并存在着厌学情绪。这种方式已经不能适应《单片机》教学发展的需要,必须对其进行改革,找到更适合教与学的方法。

从教学方法上来说,本科类院校的《单片机》教学主要注重理论教学。教师一般采用合堂,通过多媒体课件授课的方式给同学大量灌输知识点,这种授课方法使学生上课听不懂,久而久之课堂上教师在前面讲,学生在下面不愿意听,教师和学生分离开,从而降低了学生的学习兴趣,打击学生的学习积极性和主动性。

从实验项目上来说,本科类院校的教师过多地注重《单片机》理论教学而轻实践教学。有些本科院校虽然具备实验条件,但往往安排一些基本的验证性实验让学生在实验室用简单的实验箱操作完就结束课程,很少让学生去做解决问题的设计性实验。更有部分院校由于经费、实验场地等原因不愿意过多地于实验设备和实验室建设上而没有安排实验,从而导致了学生只懂理论而不会应用的尴尬状况。

二、单片机教学的探索

由于单片机课程是一门理论性、实践性很强的学科,教师在注重理论教学的同时更应该注重实践教学。

首先,激发学生学习单片机课程的兴趣,教师可以将课堂搬进实验室,通过展示实际生活中用单片机设计的产品或者是用单片机做的课程设计、毕业设计,让学生对单片机不再产生畏惧感,拉近与学生之间的距离,从而使理论与实践相结合。

其次,增加实训项目,锻炼学生的动手能力,提高综合运用能力。教师可以实行开放式的实训教学模式,让学生自选课题,自己查找资料,在教师的指导下完成从硬件到软件的设计。不仅使学生学习了知识,而且提高了学生的动手能力、分析能力、解决问题的能力。

再次,提高教师队伍的建设。许多高校的单片机教师在课堂上讲理论的时候,讲的头头是道,但自己从来没有开发过产品,指导学生的能力也欠缺,从而导致学生在学习单片机课程时理论与实践脱轨,所学知识不能很好地应用,这样培养出来的人才不是社会所需要的人才。所以单片机教师要不断地提高自己综合知识的运用能力,不仅理论精,实践也要强,从而在指导学生的时候才能如鱼得水。

三、结束语

通过《单片机》课程实际教学,发现问题,改进教学方法,完善课程内容,增加实验实训项目,在不断的探索中找到适合学生学习的方法,使学生由被动变主动,充分发挥学生的主观能动性,使本科类院校培养出来的学生所学知识应用于实践中,为社会培养出大量的应用型人才。

单片机理论论文例7

中图分类号:TP368.1-4

随着电子技术和计算机技术的发展,单片机应用范围越来越广泛,为适应市场需求和生产实际需要,单片机课程不仅成为各大高校计算机、自动控制、通信等专业学生的主干课程,其他专业也纷纷开设本门课程的学习。但是单片机这门课程具有知识面广、内容逻辑性强、难度大、抽象等特点,因此存在着“教师讲授难、学生理解难”的现象。单片机技术是一门实践性很强的技术,是融知识性与技能性于一体的课程,如何提高学生的单片机理论水平和实践动手能力,培养单片机方面的实用型、应用型人才,是单片机教学的根本任务[1,2]。

1 理论教学改革

传统的教学模式中,是将理论课和实践课分开进行,教师习惯在教室里按部就班地讲解那些晦涩难懂的硬件结构和理论知识,然后布置实验任务。学生在课堂上茫然地听着,根本不能理解课堂上所讲的那些看不到的各种理论知识,更何况去应用理论、通过理论指导实验。久而久之,学生对单片机课程望而生畏,失去学习兴趣,所期望的教学效果不能实现。

“做中学、做中教”教学方式。“做中学、做中教”教学模式是以现论为依据,以培养学生实践能力为主要目标,由教师精心设计,以活动为中介,在教师指导下让学生在操作中学习理论,领悟知识,练就技能,达到融会贯通,形成能力的一种教学模式。单片机技术具有理论抽象,实践性强,理论和实践紧密结合的特点,“做中学、做中教”教学模式突破了以课堂教学为主要形式的学科化教学模式,改变了理论与实践割裂的状况,比较适合单片机教学特点[3]。

教师应把课堂挪到实验里进行,在实验室里结合实验项目讲解单片机理论,通过实际实验项目引入各个知识点,讲解相关理论知识、硬件电路原理、设计思路,边实验边教,学生跟着老师边做边学。以讲解单片机IO口为例,先实验IO口点亮LED灯,然后根据实验内容引入和讲解IO口理论,一些难懂或学生有疑问的知识点可以当堂验证操作,同时学生在听的过程中可以跟着老师的演示边做边学。这就要求教师根据教学内容提前科学而合理的设计好实验项目,由于课时的限制,实验项目应以验证性为主,教师既需具备扎实的专业理论功底,又要有丰富的实践工作经验,另外实验室教师应配合课任教师的课堂工作。这种教学方式让学生从理论、视觉和触觉都同时接触到单片机,“教学做”相融,“教学做”一体,给学生充分的实践机会,让学生在实践中验证和探索,熟练与提高。

2 实践教学改革

实践环节是单片机课程的重中之重,目的在于提高学生设计单片机系统的能力。学生只有自己动手实际操作――“做中学”,在实践中观察和思考,才能悟的新知,激发创新灵感;同时将习得的知识与具体的生活实践相联系,才能学以致用,活学活用。在实验教学中,引导学生从被动实验转变为主动实验,从验证实验转变为设计实验,这就需要提供全面的实验环境满足学生实践环节的需要[4]。

2.1 开放实验室

改变以往只有实验课时才允许学生进入实验室实验的惯例,在课余时间开放实验室给学生。开放实验室不但可以激励有兴趣的学生进一步去研究与探索,而且也可以为那些在课堂上有疑问的同学提供继续学习验证的机会,便于及时学会、弄懂所不懂的知识。

2.2 完善实验内容和实验设备

由于学生在课堂上“边做边学”,已经有了实验基础,在实验项目设计上要多以设计性、综合性实验为主,学生也可以自拟题目。实验室应针对单片机课程提供学生设计过程中可能需要的各种工具和各种电子元器件、模块电路板。如仿真环境、导线、电烙铁、示波器等工具,输入、显示、控制对象、传感器等元件或模块电路板。学生根据实验内容自行设计硬件电路,根据实验需要通过焊接或硬件连线把实验过程中需要的元件或模块连接起来,然后编写、调试程序。学生只有通过亲自设计自己的单片机系统,才能领会如何应用单片机技术,才能在设计过程中检验自己的能力水平,进而激发学生的求知愿望和创新灵感,从而提高工程实践能力和综合解决问题能力。

3 建立网上单片机学习答疑系统

通过校园网络,建立网上单片机学习答疑系统,教师通过此系统输入每堂课及每章学习的重点、难点、注意问题,学生可随时上网访问此系统,浏览相应信息,提前预习或课后检验自己对知识点的掌握情况,并可输入自己的问题和意见,教师能够随时查看到学生输入的信息,针对学生提出的问题可当时输入解答,若是共同问题教师可在课堂上集中讲解。这样教师根据学生的反馈,就可以了解学生对每堂单片机课程内容的掌握情况,以及及时发现自己讲课过程中的不足,而学生通过此系统能够及时与老师沟通交流,学习的主观能动性被调动起来,把学好单片机当成自己的事情。兴趣是学习的动力,还何愁学生掌握不了单片机这么课程!

4 结束语

有专业经验的老师都知道,学好单片机是靠“做”出来的,而不是“死学”出来的。“做中学、做中教”教是手段,学是途径,做是目的,“教学做”相融,“教学做”一体,只有加强理论课程与实践课程的融合,推崇“做中学”的理念,才能培养出真正适合企业需要的复合型和创新型的技术技能人才[3,4]。

参考文献:

[1]谢艳新.“单片机”教学的思考和探讨[J].吉林农业科技学院学报,2012(01):81.

[2]韩冰,孙抒雨.“单片机原理及应用”课程教学研究与探索[J].工业和信息化教育,2014(05):56.

[3]王元平.对“做中学?做中教”教学模式的探究[J].中职教育,2013(03):79.

[4]陈向奎,李元臣.单片机教学改革的思考与探索[J].洛阳师范学院学报,2012(05):85.

[5]邓文娟,朱兆优,王嵩.探索单片机教学改革提高学生工程实践能力[J].东华理工大学学报(社会科学版),2010(04):384.

[6]彭宇兴,余永辉.电子设计竞赛对单片机实验教学改革与创新启示[J].职业教育研究,2009(03).

[7]段春霞,韩英.PLC教学的改革[J].张家口职业技术学院学报,2010(06).

[8]蔡君,刘井利.单片机教学改革的探讨[J].广东技术师范学院学报,2007(10):31-34.

[9]齐志艺,吴曼荔.单片机教学改革的思考与探索[J].硅谷,2009(13):171.

单片机理论论文例8

摘要:针对单片机实训体系存在的理论与实践脱节、缺乏工程应用能力培养等问题,本文介绍了相关的改革情况。采用项目化模式组织理论教学和工程开发模式组织实践教学,将理论教学与实践教学紧密结合起来;改革单片机课程设计模式,增加课题宣讲、系统验收答辩等环节,促进学生动手能力及自主学习能力的培养;组建单片机兴趣小组及与大学生创新性实验的结合,促进课内外单片机学习的良性互动。实践证明,单片机实训体系的多层次多模块改革,提高了学生的应用能力及综合素质,改革经验具有一定的推广价值。

关键词 :单片机实训课程;教学改革;应用型人才

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2015)02-0060-04

作者简介:谢辉(1969—),女,硕士,重庆三峡学院教授,研究方向为工业测控系统的教学和研究。

基金项目:重庆市教委教改项目“单片机课程‘项目导向型’教学模式的研究与实践”(项目编号:113013);重庆三峡学院教改项目“应用本科单片机课程实训体系的教学改革”(项目编号:JG120668)

一、现代工程对应用型人才的要求及现行教学模式的不足

现代工程对应用型人才的工程素质与实践能力的要求不断提高。工程素质是一个技术人员创新意识、团队意识及知识技能等的内化表现,实践能力则体现为一个技术人员分析问题、解决问题的外在执行力,二者相辅相成,是应用型人才培养的重要指标。高等院校工程教育是培养造就合格工程师的主渠道,需要每门专业课程理论与实践的有机联动,特别是实训课程的系统化培养。

单片机是现代测控的核心。“单片机原理及应用”是电子、机电等专业的一门重要的专业基础课,同时也是一门软硬件技术结合紧密、理论性与实践性强的课程。特别是单片机实训课程,是对学生进行专业的技能训练,巩固和加强所学理论知识,培养学生动手能力和工程素质的重要环节,与单片机理论课程具有同样重要的地位。

“单片机原理及应用”课程在我院开设多年,虽实践教学经验较丰富,但单片机实训课程体系还存在着很多问题,主要体现在以下几个方面:

第一,单片机实训课程与理论教学结合不够紧密。目前的单片机课程教学仍主要注重理论知识的传授,课堂教学以单元章节划分知识体系,课内实训以验证性实验为主,学生无法将理论知识与实训有机地结合起来。到了课程设计阶段,学生很难对实训课题有一个整体性的认识,不知道软硬件如何分工,如何开展模块化程序的编写。许多时候课程设计变成了教师做课题,学生只能做简单的电路焊接、程序录入等工作,没有达到培养学生应用能力的效果。

第二,实训课题与生产实际结合不够紧密。课程设计是学习单片机系统设计与开发的综合过程的重要环节,实训项目应该与生产实际紧密联系。但目前绝大多数的实训项目都主要停留在理论分析、绘制原理图、编写程序及电路板焊接等方面,对单片机系统在生产实际中可能遇到的重要问题如故障排查、系统优化、抗干扰、性价比等很少涉及。

第三,对学生实践能力与创新精神的培养不足。工科的学生最重要的专业素质就是实践能力与创新精神。单片机课程实训涉及电子、传感、程序设计及系统集成等多方面的知识,是培养学生专业素质优质的载体。但由于现行课程体系的条块分割,课程实训没有与课外实践及相关课程知识进行有机衔接。为保证课程设计在规定的学时内完成,实训项目往往省略了文献资料查阅、设计方案论证、任务分解及答辩等诸多步骤,直接给出一个可以完成的任务。这样,学生的实践能力很难有实质性的提高。

总体来说,现行单片机实训课程任务较单一、考核不够全面,对学生应用能力的培养还停留在较低的层面上。为促进学生实践动手能力的培养及工程素质的提高,单片机实训课程改革十分必要。

二、单片机实训课程体系的改革

单片机课程实训体系的改革,最重要的是通过理论课程学习及实践项目训练,使学生能站在工程应用的角度,更深入地理解单片机的理论知识,掌握单片机系统的开发流程,提高分析问题解决问题的能力,最根本的目的是培养良好的职业应用能力。为此,实训课程的改革主要做了如下几个方面的工作。

(一)项目化教学模式的构建

打破传统的理论教学与实践教学相分离的教学模式,将单片机课程规划为基础知识、单元技能及综合能力三个层次,采用项目化教学模式组织理论与实践教学。

根据电子信息应用本科的人才培养定位将课程内容进行优化重组,精心编选了6个非常贴近实际的工程项目,编写出版了相应的单片机项目化教材。每个项目就是一个相对独立的单片机应用系统,包含单片机的一个或若干个知识模块,从实现实用性、能力化的教学目标;每个模块又由一个或多个任务组成,将单片机应用技术的知识点、能力点加以整合和重组,贯穿在以职业能力培养为核心的工程项目中。

课程教学按照工程项目开发的模式,即“项目提出模块分解任务完成项目总结”的流程进行。如“单片机最小系统”项目是让学生理解单片机内部结构和最小系统的的简单应用,又将其划分为“51单片机初步认识”、“最小系统构成”、“流水灯控制器“、“简单程序设计”等几个主要任务,每一个任务就是一个或几个项目知能体系指标的具体体现。通过实物演示、多媒体授课及实验室任务程序的调试运行,将单片机理论教学与实验教学紧密结合。在每个任务的完成过程中,还有意识地通过实验思考题的形式引导学生进一步探索。如“彩灯控制器”,除常见的流水、追逐、跳跃等基本控制效果外,还引导学生思考多重跳跃、旋转及不规则闪亮效果,进一步思考更多LED组成点阵的控制方法,更深一层地思考I/O口不够用时的接口扩展问题及延时时间的控制问题;鼓励学生通过钻研教材及课余查阅资料提出想法,并将想法变成可行的系统设计框图;对一些技术难点留到课程设计阶段进行论证与解决。

(二)工程实践型课程设计的开展

课程设计是工科专业培养应用型人才的重要手段,也是单片机实训体系改革的重要环节,其主旨就是加强实训课题与工程实践的紧密联系,真正培养学生具备单片机系统设计开发的基础能力。课程设计改革主要做了课题论证宣讲、过程指导改革、规范设计报告及答辩验收等几个方面的工作。

1.实训课题论证与方案宣讲

课题论证是工程项目开发的一个重要环节,方案的优劣直接关系到后续开发难度、售后维护及产品性价比。在前期项目化教学的同时就有意识地引导学生开展横向与纵向的知识扩展,为课程设计做准备。如“数字电压表设计”横向的知识扩展包括不同种类A/D转换器的选择、显示器及键盘设计方案的比较,纵向的知识扩展包扩电压表量程的切换、电压表到万用表的转换,其他非电量,如温度、流量、湿度、压力的检测,从单机仪表到组网仪表的扩展等。在学生具备一定理论知识水平与实践能力的基础上,教师提出课程设计的要求,并给出相应的实训指导书,鼓励学生开始项目化小组筹备,寻找感兴趣的课题。教师指导学生到专业网站查阅资料、下载模块。必要的时候,还可以思考题的形式让学生写一份相应的文献综述。

课程设计阶段的第一个任务就是实训课题方案论证,要求以小组为单位充分讨论,进行一次公开的课题论证宣讲。宣讲内容主要包括设计方案选择、设计框图、系统原理说明、拟达到的技术指标及及拟解决的关键问题等。教师会在此过程中检查学生的前期准备工作,包括相应芯片数据手册、设计参考范例等,指出设计方案的优点及不足,对可能遇到的设计问题给出参考意见,要求针对方案宣讲中发现的问题再修改整理。如常做的“温度控制系统设计”,要求每个课题组明确控制背景、控制精度,进而选择合适的温度传感器与A/D转换器,鼓励学生选择性价比高的芯片,如内置A/D转换器的单片机,串行总线传输的小尺寸贴片封装的芯片,或一体化的数字温度传感器等,提示学生注意温度是大惯性控制量,需要一定的算法处理以提高控制精度。通过课题论证宣讲过程的训练,可让学生切实感受到工程项目开发的严肃性及系统性,意识到前期准备及系统规划的重要性,从而更全面深入地思考与解决问题。

2.项目化小组的开发过程训练

课程设计以贴近实际的项目化小组的方式开展。根据课题工作量的大小及各自的兴趣爱好,3~4人组成一个项目小组进行系统设计,包括硬件原理图设计、控制程序编写及调试、系统仿真验证及实物制作等。项目小组的形式既能发挥不同学生的能力优势,又有利于锻炼学生的团结协作及产品竞争意识。课程设计强调系统的整合及实践能力的培养,如管理程序编写、系统调试、故障排查、性能优化等,使其更贴近工程实践的开发过程。整个课程设计过程给予学生充分的自主学习与实践探索的机会,从而最大限度地调动学生的学习积极性,教师主要起到启发、把关和解决一些棘手问题的作用。对学生解决不了的难题,教师提出自己的观点和看法,必要时指导学生进行软硬件调试,观察实验现象,从而引导学生向正确的方向发展。如所做的“16×64点阵控制屏”,最先驱动方式是采用串行移位寄存器控制。当做16×16点阵实验时,一切正常,但扩展到16×64点阵,进行字幕左右移动时,会出现重影,通过教师指导及实验验证,确定是串行驱动方式带来的问题,改为并行驱动方式后,很好地解决了该问题。

3.规范设计报告及验收答辩

课程设计后期主要完成设计报告写作及实物验收和答辩。通过这些手段促进学生更全面深入地掌握项目开发各方面的技能。

(1)设计报告写作。进行设计报告写作培训,指导学生从课题任务、设计方案论证、设计内容、硬件及软件工作原理、系统调试、仿真及实物展示等几个方面进行阐述,并要求做实训总结,最后的附录按照规范格式附上完整的硬件原理图、元器件清单表、程序清单及实物照片,成为一份有价值的技术文档。通过培训,学生课程设计报告整体质量较好,报告言之有物、条理清晰、结构合理、描述完整,杜绝了原来抄袭芯片手册,缺乏实质内容的假大空形式。

(2)验收和答辩。原来的课程设计没有验收答辩这个环节,不利于学生总结反思项目经验。程设计引入验收答辩机制,检查学生是否认真完成课程设计及对专业知识的掌握和运用能力,也是确保考核评价真实公平的重要依据。验收主要从系统设计、功能演示、硬件质量及软件功能等几个方面进行考核,并进行作品之间难度的对比与竞争。答辩以小组为单位进行,要求以PPT形式展示课题所做主要工作,每个组员都要回答指导教师的1至2个问题。验收答辩促进学生对系统设计相关原理进行更深入地理解并总结反思项目经验,从而从考核层面督促学生更好地学习。课程设计的改革实现了从以前重结论重报告到重过程重能力的转变。

(三)实训过程的考核改革

考核方式改革是实训体系改革的重要方面。以往的实训课程考核形式相对单一,主要以实训产品及设计报告为考核对象,没有细致地考核实训过程及团队成员知识水平的真实情况。改革的重要理念是重视创新思维与实践能力的培养,采用形成性考核与终结性考核相结合,以能力考核为主的方式进行实训成绩的评定。考核内容主要由“综合能力考核”(30%)、“实训过程考核”(40%)及“总结与答辩”(30%)三部分组成。“综合能力考核”主要包括文献查阅、设计方案论证及课程设计报告等部分,重点考核学生对单片机理论知识及应用能力。“实训过程考核”主要考察学生实训过程的软硬件设计、编程及仿真、实验仪器设备的使用熟练程度、系统的查错与纠正等多方面的实践能力。“总结与答辩”也是实训考核的重要环节。通过课题总结,让学生明白系统设计性价比的重要性,实验室方案与工程实用方案的区别,课题存在的不足与可能的改进措施;验收答辩可以让学生对课题做全面的总结反思,端正学习态度、重视实践过程,重视知识点的细节学习。单片机课程考核方式的改革可以从根本上杜绝“高分低能”现象的发生,是促进学生创新思维和应用能力提高的重要手段。

(四)课外科技实践活动的有机结合

一些综合性的项目开发仅靠课内实验实训环节的训练是远远不够的,将课内实训与大学生课外科技实践活动及电子竞赛等环节有机结合,是培养专业技能、提高综合素质的一个重要途径。

组织成立单片机兴趣小组,建立QQ交流群,将一些优秀的单片机教程、设计范例、芯片手册及常用的单片机开发网址等资料上传到群里共享。每个同学的电脑上都安装了Keil和Proteus软件,相当于建立了一个虚拟实验室。学生可以选择感兴趣的课题进行开发验证,对课程实训过程中的一些技术问题在群里相互讨论并进行进一步的完善,教师也会针对一些难点问题在线答疑。对一些基础较好、能力较强的学生,推荐他们进入创新实验室进行更进一步的学习。

创新实验室是学生进行课余科技实践活动的平台,配备了完善的电子仪器、单片机开发装置及刻版机等设备。学生可以选择实训过程中一些难点课题或综合性较强的课题再进行研究,也可以结合大学生创新实验课题及大学生电子竞赛课题进行研究,甚至可以承担教师主持的研究课题中的一部分内容开展工作。学生在教师指导和高年级学长带领下,独立进行系统设计、编程调试、仿真验证、电路刻版直至实物完成,最后写出课题报告。实验室还要经常召开讲座,介绍一些新型单片机及先进设计方法,并进行设计作品的讲评。通过这些多模块、多层次的课外科研训练与实践训练,学生能够将单片机及其他相关学科知识融会贯通,具有一定的单片机系统综合开发经验,为今后从事相关工作打下了良好基础。

参考文献:

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[2]嵇萍,徐香梅.面向创新能力培养的单片机课程教学改革探索[J].苏州市职业大学学报,2014(1):88-89.

[3]谢辉,陈立万,王悦善.“理实一体化”单片机课程项目导向型教学法的探索与实践——以重庆三峡学院为例[J].职教通讯,2011(16):46-47.

[4]谢辉,李洪兵,李焱.单片机应用技术[M].北京:清华大学出版社,2013.

[5]葛浩,林其斌.单片机课程设计教学改革与实践[J].实验技术与管理,2011,28(10):138-140.

[6]郑梁,胡冀,徐平原,高惠芳,秦会斌.单片机课程设计的创新教育模式研究与实践[J].电子电气教学学报,2009,31(9):99-101.

单片机理论论文例9

[中图分类号]TN312.8[文献标识码]A[文章编号]1007-9416(2010)03-0114-01

1 单片机课程的安排

近年来,我院把《单片机原理与接口技术》这门课作为电气类专业的必修课程,以前对高职学生在入学第二学期开设这门理论课,第六学期再开始实践课程。这样的课程安排是有原因的,作为理论教学方面,第一学期由于开设了《微机原理》,第二学期自然就开设《单片机原理与接口技术》,便于课题衔接。但单片机的实训课题作为控制单元只能放在相关专业课程之后,并且有了一定的技术基础才能进行实训。如经过电工的基本技能、模拟电子、数字电子等相关专业课程的训练之后才进行。这样我院就把单片机的实训课程安排在第六学期进行实训,理论课程结束太长时间,给实训教师和学生都带来了很大的压力和困难,并且学生普遍感觉到这么课程难学,部分学生产生厌学情绪。对此近年来我院对许多专业课程进行了调整,采用模块式教学。单片机也采用模块式教学。

2 教学方法

所谓模块式教学是把理论课与实训课放在一起进行,边理论边实训。

2.1 课程结构安排

单片机的概述;MCS-51单片机的基本结构;单片机的最小系统扩展;MCS-51单片机的指令系统;汇编语言程序设计;中断系统;MCS-51定时器/计数器;串行接口;MCS-51单片机的I/O口扩展;接口技术。

2.2 教学课程结构分析

在讲第一章单片机的概述的同时,就把单片机发给学生,我院采用的是启东计算机厂生产的DVCC-52JH++单片机箱。这样就比理论课单纯的一支粉笔一块黑板凭学生想象的教学容易多了,使教学直观化。

在讲第二章MCS-51单片机的基本结构的时候。有些内容如P1、P3口便对于学生进行实际演示,(1)、P3.3口做输入口,外接一脉冲,每输入一个脉冲,P1口按十六进制加一。(2)、P1口做输出口,编写程序,使P1口接的8个发光二极管L1―L8按16进制加一方式点亮发光二极管。实训说明由于P1口是准双向口,它作为输出口时与一般的双向口使用方法相同,由准双向口结构可知:当P1口作为输入口时,必须先对它置高电平,使内部MOS管截止,因内部上拉电阻是20KΩ―40KΩ,故不会对外部输入产生影响。若不先对它置高,且原来是低电平,则MOS管导通,读入的数据是不正确的。这样由原来的理论教学抽象的概念变得直观化。

在讲第三章单片机的最小系统扩展时,对全书的结构进行了调整,现在单片机原来与应用的教材琳琅满目,种类繁多。但课程结构大同小异,在讲完上述第一、二章后,第三章便是指令系统。但我感觉这时候讲指令系统会增加学生学习的难度。如果这时候讲单片机的最小系统扩展让学生先学习硬件系统,由于硬件系统直观、简单、易学,对单片机硬件工作原理和结构有了进一步的认识和理解后,有了一定的硬件基础,更容易让学生上手。为后续的课程实行一体化教学打下良好的基础,如在后面讲指令的时候,就可以做到边讲边练。课题就这样一环套一环的进行下去,把看不见的软件程序通过硬件显示出来。

后续的课题安排和其它书籍安排的一样,并且根据职业技术教育的特点和要求,在教材的使用上应适当降低教材的理论深度和难度,精选内容,突出重点,多举实例,多做实际训练,对于学生不易理解和容易混淆的概念,力求做到通俗易懂,边讲边练,理论与实际紧密的联系在一起。

2.3 采用多媒体和黑板结合授课

有些内容用黑板讲解效果好,有些采用多媒体讲解好,利用自己制作适用于课堂教学的多媒体课件。例如,在讲解堆栈等内容的时候,通过多媒体演示入栈操作和出栈操作的过程,可以取得良好的教学效果。其他知识点的讲解同样可以仿效。集动画、声音、图片、文本于一体的多媒体课件不仅能够使抽象的理论知识变得直观易懂识,而且能够活跃课堂气氛,从而激发起学生的学习兴趣。

2.4 活跃课堂氛围,调动学生的积极性

在单片机教学过程中,课题本身难度大,课堂气氛容易沉闷。因此应注意调动学生的积极性与主动性。教学的主体是学生,老师讲的再好,学生不认真听,不认真训练效果同样不好。只有学生对此课程产生兴趣,这门课程才有可能学好。因此在教学过程中要注意以下几点:(1)语言要生动,风趣。尽量联系实际,多举实际例子,多让学生的动手。对于难理解的内容,教师尽量用自己理解后的语言告诉学生。(2)树立榜样,建立激励机制,鼓励、激发学生学习的兴趣和热情。(3)课题开始的时候,课题内容由浅入深,待学生掌握以后可逐步加大难度。

2.5 教学媒体

一体化教学的教学媒体相对于理论教学有天然的优势,我们有大量的仪器、设备、元器件可以使用。本课程主要用到的教学媒体有计算机机、软件系统、单片机仿真系统。目前市场上单片机实训设备种类繁多,但总的来说,都能够完成相关的软件实训和硬件实训。我院采用DVCC-52JH++型单片机实训设备,我们从中精选了几个软件实训和硬件实训。软件实训可以提高学生编程水平,培养学生逻辑思维能力;硬件实训可以培养学生实践动手能力,两者相得益彰。

事实证明,通过以上教学方法的改进,我所教授的单片机课程,在教学质量方面有了显著地提高,教学效果收效明显,学生普遍反映良好。以上是我在教学过程中积累的一点经验,希望各位专家及同行予以批评指正!

[参考文献]

[1] 李明,毕万新.《单片微型计算机及接口技术》.大连理工大学出版社.

单片机理论论文例10

中图分类号:G424 文献标识码:A

“单片机原理”课程的教学目标是使学生把单片机作为控制系统的核心部件,具备硬件设计的能力,能根据系统的硬件结构和功能特点,进行程序的设计。单片机的教学改革,根据目前单片机教学的现状以及存在的问题进行分析,根据本学校的专业需要,紧紧围绕培养目标,对教学模式的改革进行探索。所以,在教学过程中,总结教学特点、教学方法和教学规律,找到更适合本学院学生的学习特点,激发学生的学习兴趣,达到更好的学习效果。

1 单片机教学现状分析

1.1 理论教学较枯燥,教学模式较落后

现在,单片机的教学方法,主要是教师通过课堂进行理论讲授,但是实验教学为辅,理论课堂教学的主要内容包括单片机的硬件原理电路的结构设计、汇编指令系统以及汇编语言程序设计、单片机功能部件的电路扩展及软件编程等内容。以上课堂上讲授的内容,基本概念非常抽象,特别是庞大的指令系统、枯燥难以理解和记忆,而且,控制电路的结构复杂,令学生难以掌握。仅仅依靠课堂上的讲授,是很难调动学生的积极性和主动性。结果,导致学生逃离课堂,期末考试伺机作弊等现象。因此,单片机的教学,缺少了一个理论联系实际的平台,无法锻炼学生的动手和实际操作能力。目前,通常采用以教师为中心的填鸭式理论教学模式:“老师讲,学生听”的教学方法,这样,不仅降低了学生学习的学习热情,同时也降低了学生学习的主动性和积极性,导致大部分学生的厌学现象。

1.2 缺乏实践教学创新能力的培养

目前,大多数大中院校侧重于传授理论知识,但忽视了学生的动手能力和实践技能。而且,单片机的大多数实验教学,主要是验证性的实验,缺少有学生自己独自完成的设计性综合实验。虽然,一些院校单片机实验室设备比较先进,其系统的操作说明也比以前更详细。但是,这些设备的先进性,往往使学生缺乏独立思考的能力,再加上固定的硬件电路,实验项目的单一,导致学生的实践和思考的深度和广度,无形中被限制在一个很小的范围内。实践教学不能使学生体会到自己的成就感,不能激发学生的学习热情,更不用说能提高学生的创新能力。

1.3 单片机综合性实验难以开展

传统的实验教学,通常是验证性实验,主要内容是汇编指令的使用和简单的编程,单片机外部扩展电路很少涉及。因而对于包含硬件开发及扩展接口电路的编程设计实验很难开展,学生对实验知识的综合能力比较差,即使安排了课程设计教学过程,学生的自主设计和创造能力也存在着很大的问题。在单片机的实际应用过程中,应用最广泛的是硬件的开发,接口电路的软件编程。缺少积极开展综合性的实验,不利于调动学生的学习积极性,更不利于培养学生的工程意识和解决实际问题的综合能力。

2 单片机教学改革措施

2.1 利用多媒体技术,从感性上升到理性认识

单片机课堂教学,多举出一些实际生活中密切相关例应用实例,比如洗衣机、家用电器,锅炉等控制电路以及控制程序,这样,教学效果就会在无形中大大提高。在授课的过程中,应采用电子课件和动画,这样,一些抽象的基本概念和很难理解的知识点就能生动形象地表达出来,既丰富了课堂教学,提高了授课效率,又调动了学生的学习主动性。与此同时,在课堂上,利用Proteus仿真软件,演示控制电路和程序,使学生真正掌握理论和实践相结合的单片机开发的基本方法和技巧。

2.2 淘汰实验箱,开发单片机学习版

我校单片机实验室,配备了THKSCM-1型单片机实验开发板,具有很多硬和软件实验,如存储器清零、(下转第131页)(上接第90页)P1口的输入和输出、串行数转换并行数、定时器实验及步进电机模拟实验等内容。但在操作过程中,学生只能按实验指导书上硬件电路进行接线,对硬件电路图缺乏足够的认识,而且实验开发板无法携带。由于学生人数较多,实际操作中不可能让每个学生都拥有一台实验开发板。目前,市场上有很多类型的单片机学习开发板,成本低且体积小、功能齐全,现在大多学生有笔记本电脑,给每个学生配一块学习板就可以实现随时随地做实验。

2.3 开发以C语言为主,汇编语言为辅转变

C语言是一种编译型程序设计语言,兼顾了很多高级语言的特点和汇编语言的一些功能,具有自己的书写格式和完善的模块化的程序结构。而且,C语言中具有丰富的库函数,其运输速度较快、编译效率较高,具有很好的可移植性等优点。更重要的,对硬件系统可进行直接控制。汇编语言也有其自身的优点,代码紧凑。运行速度快。但是汇编语言语句抽象,程序结构复杂,编程效率较低。这样,容易造成学生对单条指令明白,但理解整个汇编程序,非常困难。等到自己动手进行硬件编程时,更不知道该如何下手。这样,这种不良现象,长期积累下来,导致大部分学生有这样一种认识:“单片机太难学了”。根据以上现象,要使学生更好地掌握单片机编程,适应企业单片机开发的需求,单片机教学应该以C语言为主,汇编语言为辅,两种语言可以混合编程。

2.4 重视和强调课程设计

单片机实践环节最重要的一个组成部分是课程设计,通过课程设计的实践训练,可以使学生进一步巩固理论知识,更深入了解单片机的系统设计;培养学生的实践和创新能力,是单片机理论学习迈入到实践学习的关键一步。

2.5 考核方式的改革

改变以前纸卷的考试方式,更注重实际能力的考核。考核方式改变之后,单片机课程的考核方式分为三个方面:第一方面包括课堂的出勤率、学习态度和积极参与讨论问题的情况,占总成绩的20%;第二方面是实践能力和设计能力的考核,注重学生的实践技能的考核,占总成绩的40%;第三方面是基本理论的考核,占总成绩的40%。根据考核方式的改革效果,使学生更加重视实验教学,提高了学生的实践能力,提高了教学效率,同时也增强了学生与教师的互动性。

3 结论

单片机是实践性较强的一门课程,根据理论教学和实践教学相结合的教学方式,采用案例、模拟与演示相结合的教学模式,提高了学生的学习兴趣,培养了学生发现问题和解决问题的能力。总结近年来教学过程中的经验,只有在教学方法上不断地改进,及时了解单片机控制领域发展的动态,不断更新理论教学和实践教学,采用先进有效的教学方法和手段,合理安排教学内容,才能提高单片机教学质量。

参考文献

[1] 向红,李建军.单片机实践教学的探讨与研究[J].实验技术与管理,2007(7):120-122.