论文部分内容阅读
摘要单片机技术课程是机电与电子计算机类专业的一门重要课程,单片机技术在机电一体化、过程控制、家电领域等得到广泛的应用,因此,学好这门课对机电与电子计算机类专业的学生十分重要。单片机实践应用强的特点对单片机技术课程教学提出了更高的要求。教师只有不断改进教学内容、丰富教学手段、提高教学方法、激发学生的学习兴趣,加强实践动手能力的培养,才能取得良好的教学效果,实现教与学的最佳统一。
关键词单片机技术教学方法
中图分类号:G420文献标识码:A
1 单片机技术课程教学的特点、现状与问题
1.1 单片机技术课程的特点
由于单片机本身结构复杂,涉及的内容多,且功能强大,这使得单片机技术課程具有以下特点。
首先,由于单片机硬件结构复杂、抽象,要掌握它必须要求学生必须具备较强的抽象思维,这就使得学生在熟悉单片机主要结构的基础上,必须充分理解其各个部件的运行原理和运行关系,从而根本上理解单片机的工作原理和指令的操作或运行过程。
其次单片机指令比较丰富。单片机教学采用的是汇编语言,这是高校教学中最为基础的计算机语言,每一条指令都和硬件结构紧密结合,学生要掌握它必须字面理解和硬件结构结合起来。①
再次,单片机技术课程教学的逻辑性很强,教学内容广泛,而且课程各部分内容关系密切,相互渗透。②因此,如果学生如果不能很好的理解单片机的内部结构,那也就很难具有良好的汇编指令的编辑,从而影响汇编程序的设计。
最后,作为一门具有较强应用性和实践性的课程。学习单片机的目的不仅仅是“纸上谈兵”而是要把它应用在生产、生活当中。这使得我们必须把教学与实践相结合,把生活中单片机的应用融入到教学过程中,加大教学实践环节的比重,使得学生能学有所用。③
1.2 单片机技术课程教学现状与问题
首先,单片机技术课程教学的教材和教学内容一定程度上落后于单片机技术的发展。目前许多教材内容比较陈旧,跟不上单片机技术的发展。比如基本原理的比例高于实例的讲述;老器件的应用实例的比列高于新器件;课程练习基本上是验证性的,很少有启发式、实践性的。
其次在教学方法上也存在以下几个问题:一是单片机技术课程的教学以理论教授为主,对一些生动的教学辅助手段如多媒体重视不够,使得学生失去学习的兴趣,从而极大的限制了教学效率的提高。二是实践教学少且形式缺乏一定的合理性。
当前,单片机相关实验往往题目往往教师台前就设计好了是实验硬件电路和程序,而学生只能按照实验指导固定的做完规定的实验,不能有自己的创新和设计,即使有一定的自己设计成分,也占的比例很小。这种实验教学方法从一定程度上可以让学生尽快地熟悉和掌握单片机的知识,但不利于培养学生的动手能力、创新能力和独立解决问题的能力。
2 提高单片机技术课程教学效率的若干方法
针对单片机技术课程的特点和教学现状,本文认为单片机技术课程教学方法主要应该从以下几方面入手。
2.1 在理论教学的基础上强调实用性、实践性和实效性
教师在教学过程中,对于单片机内容的不同而有所区别。对于那些涉及到应用不多的原理尽量少讲,而对那些在实际应用中涉及较多的和通用性较强的则要重点讲述。一般来说,学生都学过C语言,因此教师可以在讲解单片机时,可以结合C语言,这样便于学生理解,提高他们的编程能力。另外在涉及到单片机的在芯片选择上,教师应该让学生了解常用的单片机芯片,还向他们介绍一些常用的外围芯片和接口技术,以更贴近工程实际。
2.2 采用合适的课堂导入手段
这里主要介绍实行“项目导入”法。 教师在开始讲授新课之前, 可以首先提供给学生一个项目,让他们以项目为中心进行分析,教师加以适当的引导,逐步引导出将要讲解的新知识点。在这里,可以采用平时大家都熟悉的单片机应用项目。比如,在学习单片机结构原理时,由于学生对单片机的理解还不够深刻,所以在讲授单片机的基本概念时(单片机是面向控制使用的计算机这一概念),可以把一个生活生产中常见的不断闪烁的信号灯作为项目(如闪烁的报警信号灯),通过实验板让学生了解,P1.0是如何控制1个发光二极管LED的亮灭的。④这便激发了学生的求知欲,产生了继续探究的动力,学生们就会进一步研究这个问题,产生一些疑问,比如它到底是怎样使用的呢?单片机要将控制等,那些脚可以用来接等呢?而这些脚又是什么结构呢?等等,从而导出所要讲解的内容。而正是由于学生带着疑问去上课或学习,其学习就能起到事半功倍的效果。
2.3 采用多媒体教学方法
多媒体教学是一种现代化辅助教学手段,它通过图、文、声、像等多种形式,能让学生对所学知识有一个立体的认知,从而可以提高课程教学效率。例如在进行单片机汇编语言的讲解时,如果把单片机开发软件中程序单步运行用多媒体模仿出来,然后将该程序涉及到的相关单元地址、寄存器和位地址以动态图形表达在指令旁边。同时把指令的运行情况,数据传送和存储都动态形象的表达出来。⑤这样学生就能比较直观的了解单片机的整体过程,理解起来也更容易。那么学生的学习积极性会得到很大的提高。
2.4 采用PROTEUS仿真辅助教学方法
单片机是一门实践性和应用性很强的学科,因此学生在进行理论学习的同时,必须不断的时间才能真正的理解记忆。所以,加大教学实践是所有教师必须面对的问题。然而对于有限的实验室资源,怎样才能做到充分高效的利用呢?可以利用PROTEUS仿真软件。PROTEUS是英国L ABCENTER公司开发的电路分析与实物仿真软件,是一种强有力的教学工具,能够真实地演示单片机运行的过程和现象,可对设计系统进 行调试、测试与验证。在理论教学时,通过PROTEUS仿真演示设计效果,能够为学生提供一个真实感较强的认知平台,增强学习的积极性。而且PROTEUS软件提供丰富的元器件资源、仪表资源和调试手段,并具有与汇编、C51等软件的良好接口。⑥采用PROTEUS仿真软件进行实验教学,可以突破传统的用单片机实验教学板教学的局限,扩展学生 的思路,提高学生的学习兴趣。
2.5 进行多门课程相结合的教学
教师在教学过程中经常碰到这样的情况:学生们虽然已经学习了单片机技术课程,但是在实践中却不会或者难以应用。其中一个重要的原因就是,学生不能结合其他课程的知识来综合应用单片机知识。对此,教师在授课过程中,应注重将其他课程知识与单片机相关的内容联系起来。例如,在指导学生学习编程时,要求学生自己对比 C语言与汇编语言在设计程序时有何差异来加深他们对于枯燥难懂的指令的理解。使学生既懂运用汇编语言,又懂运用 C语言编写单片机的应用程序。
2.6 注重理论和实践教学的结合
教师应该在理论的讲述上,加强实践教学的环节。根据单片机的理论部分选择合适的案例,先对案例进行简单的介绍,分配学生任务,调动学生学习的主动性。把所要讲解的理论,穿插到案例的分析中,根据案例进行按需讲解。⑦这样,一方面学生掌握了硬件知识,另一方面也掌握了编程的思路。另外教师还可以指导学生自主的进行一些课外实践,培养他们的动手能力。
单片机技术课程是一门比较复杂和应用性强的学科,对于学生来说则是一门比较难的专业课程。在教学过程中,教师只有运用多种教学方法,加强实践教学,激发学生的学习兴趣和积极性,培养学生的创造性,才能提高教学的效果和质量。
注释
①②颜廷秦.单片机教学方法探讨.职业技术,2008.8.
③梅丽风等.单片机课程教学改革的探索.辽宁工业大学学报,2008(4).
④⑦李淑萍.单片机教学方法探析.机械职业教育,2003(12).
⑤⑥陈方辉.单片机课程教学方法探讨.苏州工职院,2009.9(3).
关键词单片机技术教学方法
中图分类号:G420文献标识码:A
1 单片机技术课程教学的特点、现状与问题
1.1 单片机技术课程的特点
由于单片机本身结构复杂,涉及的内容多,且功能强大,这使得单片机技术課程具有以下特点。
首先,由于单片机硬件结构复杂、抽象,要掌握它必须要求学生必须具备较强的抽象思维,这就使得学生在熟悉单片机主要结构的基础上,必须充分理解其各个部件的运行原理和运行关系,从而根本上理解单片机的工作原理和指令的操作或运行过程。
其次单片机指令比较丰富。单片机教学采用的是汇编语言,这是高校教学中最为基础的计算机语言,每一条指令都和硬件结构紧密结合,学生要掌握它必须字面理解和硬件结构结合起来。①
再次,单片机技术课程教学的逻辑性很强,教学内容广泛,而且课程各部分内容关系密切,相互渗透。②因此,如果学生如果不能很好的理解单片机的内部结构,那也就很难具有良好的汇编指令的编辑,从而影响汇编程序的设计。
最后,作为一门具有较强应用性和实践性的课程。学习单片机的目的不仅仅是“纸上谈兵”而是要把它应用在生产、生活当中。这使得我们必须把教学与实践相结合,把生活中单片机的应用融入到教学过程中,加大教学实践环节的比重,使得学生能学有所用。③
1.2 单片机技术课程教学现状与问题
首先,单片机技术课程教学的教材和教学内容一定程度上落后于单片机技术的发展。目前许多教材内容比较陈旧,跟不上单片机技术的发展。比如基本原理的比例高于实例的讲述;老器件的应用实例的比列高于新器件;课程练习基本上是验证性的,很少有启发式、实践性的。
其次在教学方法上也存在以下几个问题:一是单片机技术课程的教学以理论教授为主,对一些生动的教学辅助手段如多媒体重视不够,使得学生失去学习的兴趣,从而极大的限制了教学效率的提高。二是实践教学少且形式缺乏一定的合理性。
当前,单片机相关实验往往题目往往教师台前就设计好了是实验硬件电路和程序,而学生只能按照实验指导固定的做完规定的实验,不能有自己的创新和设计,即使有一定的自己设计成分,也占的比例很小。这种实验教学方法从一定程度上可以让学生尽快地熟悉和掌握单片机的知识,但不利于培养学生的动手能力、创新能力和独立解决问题的能力。
2 提高单片机技术课程教学效率的若干方法
针对单片机技术课程的特点和教学现状,本文认为单片机技术课程教学方法主要应该从以下几方面入手。
2.1 在理论教学的基础上强调实用性、实践性和实效性
教师在教学过程中,对于单片机内容的不同而有所区别。对于那些涉及到应用不多的原理尽量少讲,而对那些在实际应用中涉及较多的和通用性较强的则要重点讲述。一般来说,学生都学过C语言,因此教师可以在讲解单片机时,可以结合C语言,这样便于学生理解,提高他们的编程能力。另外在涉及到单片机的在芯片选择上,教师应该让学生了解常用的单片机芯片,还向他们介绍一些常用的外围芯片和接口技术,以更贴近工程实际。
2.2 采用合适的课堂导入手段
这里主要介绍实行“项目导入”法。 教师在开始讲授新课之前, 可以首先提供给学生一个项目,让他们以项目为中心进行分析,教师加以适当的引导,逐步引导出将要讲解的新知识点。在这里,可以采用平时大家都熟悉的单片机应用项目。比如,在学习单片机结构原理时,由于学生对单片机的理解还不够深刻,所以在讲授单片机的基本概念时(单片机是面向控制使用的计算机这一概念),可以把一个生活生产中常见的不断闪烁的信号灯作为项目(如闪烁的报警信号灯),通过实验板让学生了解,P1.0是如何控制1个发光二极管LED的亮灭的。④这便激发了学生的求知欲,产生了继续探究的动力,学生们就会进一步研究这个问题,产生一些疑问,比如它到底是怎样使用的呢?单片机要将控制等,那些脚可以用来接等呢?而这些脚又是什么结构呢?等等,从而导出所要讲解的内容。而正是由于学生带着疑问去上课或学习,其学习就能起到事半功倍的效果。
2.3 采用多媒体教学方法
多媒体教学是一种现代化辅助教学手段,它通过图、文、声、像等多种形式,能让学生对所学知识有一个立体的认知,从而可以提高课程教学效率。例如在进行单片机汇编语言的讲解时,如果把单片机开发软件中程序单步运行用多媒体模仿出来,然后将该程序涉及到的相关单元地址、寄存器和位地址以动态图形表达在指令旁边。同时把指令的运行情况,数据传送和存储都动态形象的表达出来。⑤这样学生就能比较直观的了解单片机的整体过程,理解起来也更容易。那么学生的学习积极性会得到很大的提高。
2.4 采用PROTEUS仿真辅助教学方法
单片机是一门实践性和应用性很强的学科,因此学生在进行理论学习的同时,必须不断的时间才能真正的理解记忆。所以,加大教学实践是所有教师必须面对的问题。然而对于有限的实验室资源,怎样才能做到充分高效的利用呢?可以利用PROTEUS仿真软件。PROTEUS是英国L ABCENTER公司开发的电路分析与实物仿真软件,是一种强有力的教学工具,能够真实地演示单片机运行的过程和现象,可对设计系统进 行调试、测试与验证。在理论教学时,通过PROTEUS仿真演示设计效果,能够为学生提供一个真实感较强的认知平台,增强学习的积极性。而且PROTEUS软件提供丰富的元器件资源、仪表资源和调试手段,并具有与汇编、C51等软件的良好接口。⑥采用PROTEUS仿真软件进行实验教学,可以突破传统的用单片机实验教学板教学的局限,扩展学生 的思路,提高学生的学习兴趣。
2.5 进行多门课程相结合的教学
教师在教学过程中经常碰到这样的情况:学生们虽然已经学习了单片机技术课程,但是在实践中却不会或者难以应用。其中一个重要的原因就是,学生不能结合其他课程的知识来综合应用单片机知识。对此,教师在授课过程中,应注重将其他课程知识与单片机相关的内容联系起来。例如,在指导学生学习编程时,要求学生自己对比 C语言与汇编语言在设计程序时有何差异来加深他们对于枯燥难懂的指令的理解。使学生既懂运用汇编语言,又懂运用 C语言编写单片机的应用程序。
2.6 注重理论和实践教学的结合
教师应该在理论的讲述上,加强实践教学的环节。根据单片机的理论部分选择合适的案例,先对案例进行简单的介绍,分配学生任务,调动学生学习的主动性。把所要讲解的理论,穿插到案例的分析中,根据案例进行按需讲解。⑦这样,一方面学生掌握了硬件知识,另一方面也掌握了编程的思路。另外教师还可以指导学生自主的进行一些课外实践,培养他们的动手能力。
单片机技术课程是一门比较复杂和应用性强的学科,对于学生来说则是一门比较难的专业课程。在教学过程中,教师只有运用多种教学方法,加强实践教学,激发学生的学习兴趣和积极性,培养学生的创造性,才能提高教学的效果和质量。
注释
①②颜廷秦.单片机教学方法探讨.职业技术,2008.8.
③梅丽风等.单片机课程教学改革的探索.辽宁工业大学学报,2008(4).
④⑦李淑萍.单片机教学方法探析.机械职业教育,2003(12).
⑤⑥陈方辉.单片机课程教学方法探讨.苏州工职院,2009.9(3).