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單片機(jī)原理與應(yīng)用精選(九篇)

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單片機(jī)原理與應(yīng)用

第1篇:?jiǎn)纹瑱C(jī)原理與應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞:單片機(jī)原理;考試改革;Proteus軟件

中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2017)22-0133-02

一、前言

單片機(jī)又稱為單片微型計(jì)算機(jī),是計(jì)算機(jī)體系的一個(gè)重要分支,也是現(xiàn)今較為流行的嵌入式系統(tǒng)的一部分。由于其體積小、控制功能強(qiáng)、成本低等特點(diǎn)可方便地組裝成各種智能控制設(shè)備和儀器,做到機(jī)電一體化,因此廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過(guò)程控制等領(lǐng)域,可以說(shuō)單片機(jī)已經(jīng)滲透到我們生活的方方面面。單片機(jī)原理及應(yīng)用課程也是目前高校計(jì)算機(jī)、電子、電氣、自動(dòng)化等專業(yè)均開(kāi)設(shè)的一門(mén)專業(yè)課。由于該課程是一門(mén)理論性、實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程,因此該課程對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有很高的要求,實(shí)驗(yàn)教學(xué)在學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程中占了很重要的地位。但是,目前很多高校的單片機(jī)課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)及考核方式都存在著一些問(wèn)題。學(xué)生在傳統(tǒng)的以理論考核為主的學(xué)習(xí)方式下很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,很難提高動(dòng)手能力。通過(guò)考試改革,使學(xué)生在重視基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)的同時(shí),更加注重實(shí)踐能力和動(dòng)手能力的境況,促進(jìn)創(chuàng)新精神的形成。

二、目前的教學(xué)考核形式及存在的問(wèn)題

《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程是一門(mén)專業(yè)課,其前續(xù)課程主要有《電路》、《數(shù)字電子技術(shù)》、《微機(jī)原理》等,課程理論教學(xué)的主要內(nèi)容包括以下幾方面:(1)單片機(jī)的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。包括單片機(jī)的基本組成,CPU結(jié)構(gòu)及時(shí)序,RAM、ROM的組織結(jié)構(gòu)及擴(kuò)展,并行I/O接口的基本原理等。(2)單片機(jī)指令系統(tǒng)。包括單片機(jī)尋址方式及指令,匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)等。(3)單片機(jī)接口技術(shù)及應(yīng)用。包括單片機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的基本方法和步驟,單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展及外部的接口,單片機(jī)的綜合應(yīng)用等內(nèi)容??己酥饕蚤]卷的考試為主,學(xué)生的總評(píng)成績(jī)這樣劃分:平時(shí)作業(yè)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)和考勤各占10%,期末考試成績(jī)70%。這樣的教學(xué)及考核形式尚存在諸多問(wèn)題。

1.教學(xué)方面問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)課時(shí)少。根據(jù)學(xué)院制定的教學(xué)計(jì)劃,《單片機(jī)原理及應(yīng)用》的總學(xué)時(shí)為32學(xué)時(shí),其中實(shí)驗(yàn)課程8學(xué)時(shí)。實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)時(shí)數(shù)太少,也是影響學(xué)生動(dòng)手能力的一個(gè)方面。在實(shí)驗(yàn)課程的分配中,軟件實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)至少占了6學(xué)時(shí),所以綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)率不高,學(xué)生對(duì)所學(xué)課程缺乏整體性了解和綜合運(yùn)用的能力。實(shí)驗(yàn)設(shè)備缺乏。由于學(xué)校擴(kuò)大招生規(guī)模,實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備臺(tái)套數(shù)太少,為滿足學(xué)生實(shí)驗(yàn),不得不增加每組實(shí)驗(yàn)的學(xué)生人數(shù)。我國(guó)目前的文化教育,重視理論輕視實(shí)踐,這造成了學(xué)生們從小就重視理論知識(shí)的學(xué)習(xí)而輕視動(dòng)手實(shí)踐。另外,在考核方式上,實(shí)驗(yàn)課一般作為理論課考試分值的一部分,往往也只占很少的學(xué)分,并且只要寫(xiě)過(guò)實(shí)驗(yàn)報(bào)告就基本可以通過(guò)。久而久之,大部分學(xué)生也滋生了重視理論課程輕視實(shí)驗(yàn)的思想。

2.考核方面問(wèn)題。考核方式不合理。學(xué)生的考核以閉卷的考試占主要部分,實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)所占成績(jī)比例低。這樣的考試形式使得大部分同學(xué)以理論學(xué)習(xí)及考試成績(jī)?yōu)橹鲗?dǎo),對(duì)于課程學(xué)習(xí)過(guò)程中的實(shí)踐動(dòng)手環(huán)節(jié)只是消極地參與,并沒(méi)有真正起到動(dòng)手動(dòng)腦的作用。考試內(nèi)容不合理。由于考試形式以閉卷考試為主,考試內(nèi)容只能局限于教材,加上期末考試前劃范圍、勾重點(diǎn)等,使得一部分同學(xué)以考前重點(diǎn)突擊復(fù)習(xí)為主,造成了這些同學(xué)在平時(shí)學(xué)習(xí)及實(shí)踐環(huán)節(jié)的松懈。考試題型不合理。考試中客觀性題型較多,分值比例較大,綜合設(shè)計(jì)性題型、論述性題型較少。這對(duì)于學(xué)生的思考能力及綜合分析問(wèn)題能力的考查不全面,也不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動(dòng)性。能過(guò)以上分析,目前《單片機(jī)原理及應(yīng)用課程》的考核方法已經(jīng)不能滿足學(xué)校提出的“培養(yǎng)創(chuàng)新性人才”的要求,不利于培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力,也不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

三、教學(xué)考試改革的方式及具體措施

針對(duì)單片機(jī)教學(xué)考試存在的問(wèn)題,可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行改革。

1.為考試改革而進(jìn)行的教學(xué)改革。首先,教學(xué)改革要進(jìn)行教學(xué)方法的改革。采用從完成實(shí)際問(wèn)題出發(fā),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動(dòng)性的目標(biāo)教學(xué)方法。在課程的開(kāi)始階段,設(shè)置一個(gè)簡(jiǎn)單的綜合性實(shí)例,利用仿真軟件或?qū)嶒?yàn)箱將實(shí)際工程問(wèn)題解決方案演示給學(xué)生看,并要求學(xué)生下來(lái)查找一些與此相關(guān)的實(shí)際生活中的應(yīng)用。以此提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在接下來(lái)的教學(xué)過(guò)程中教師以教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向,整個(gè)教學(xué)過(guò)程圍繞教學(xué)目標(biāo)展開(kāi)。在教學(xué)目標(biāo)的刺激下,學(xué)生為實(shí)現(xiàn)目標(biāo)而努力學(xué)習(xí)。在完成目標(biāo)的過(guò)程中,教師積極引導(dǎo),并將教學(xué)內(nèi)容滲透其中。這種教學(xué)方法不僅可以使學(xué)生清楚地認(rèn)識(shí)到單片機(jī)的原理、概念在實(shí)際生活中的意義,而且對(duì)于激發(fā)學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力極其有益。其次,教學(xué)內(nèi)容的改革。注重接口技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)的學(xué)習(xí),適當(dāng)減少體系結(jié)構(gòu)的理論學(xué)習(xí)。在目標(biāo)教學(xué)法中,學(xué)生以實(shí)際目標(biāo)引導(dǎo)其學(xué)習(xí)^程,那么在教學(xué)內(nèi)容上就應(yīng)增加能夠達(dá)成實(shí)際目標(biāo)的應(yīng)用技術(shù)的學(xué)習(xí)內(nèi)容,理論體系結(jié)構(gòu)的教學(xué)可以把框架性的知識(shí)傳授給學(xué)生,學(xué)生在應(yīng)用中遇到的理論問(wèn)題,他們會(huì)在框架的知識(shí)基礎(chǔ)上自己進(jìn)一步細(xì)化豐富內(nèi)容;從匯編語(yǔ)言轉(zhuǎn)向C語(yǔ)言的編程方式。傳統(tǒng)教學(xué)模式中,教師喜歡使用匯編語(yǔ)言編程,匯編語(yǔ)言雖然具有高效控制精確的優(yōu)點(diǎn),但其結(jié)構(gòu)性差,語(yǔ)句復(fù)雜,調(diào)試難度大,學(xué)生接受也比較困難。C51高級(jí)語(yǔ)言具有程序結(jié)構(gòu)清晰、可讀性好、易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn),一條C語(yǔ)言相當(dāng)于幾條匯編指令,學(xué)生在有C語(yǔ)言的基礎(chǔ)上入門(mén)很快,這樣也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;使用Proteus仿真軟件。通過(guò)使用仿真軟件,學(xué)生只需要一臺(tái)電腦就可以完成實(shí)驗(yàn)室里的基本實(shí)驗(yàn),方便學(xué)生自己動(dòng)手,提高其動(dòng)手能力。再次,實(shí)驗(yàn)的改革。把實(shí)驗(yàn)軟件實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)及綜合性實(shí)驗(yàn)四個(gè)部分,通過(guò)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),學(xué)生們可以進(jìn)一步了解單片機(jī)及芯片的作用,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),可以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力及創(chuàng)新能力。綜合性實(shí)驗(yàn),可以提高學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在原有的實(shí)驗(yàn)課時(shí)的基礎(chǔ)上增加實(shí)驗(yàn)課時(shí),同時(shí)提高設(shè)計(jì)性及綜合性實(shí)驗(yàn)的比例,真正讓學(xué)生把理論與實(shí)踐結(jié)合起來(lái)。

2.考試方法改革。根據(jù)《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程的特點(diǎn),考試可以采用筆試、做設(shè)計(jì)、寫(xiě)論文、進(jìn)行實(shí)際操作以及開(kāi)卷、閉卷等多種方式相結(jié)合。我們不能因?yàn)楣P試的一些缺點(diǎn)就否定筆試在成績(jī)?cè)u(píng)定中的作用,在筆試的過(guò)程中還可以增加開(kāi)卷、閉卷等多種形式。在出卷時(shí)增加試卷的靈活性,適當(dāng)增加設(shè)計(jì)、分析和綜合思考題型。題目的設(shè)計(jì)應(yīng)能使每一位學(xué)生在解每道題時(shí)都有對(duì)知識(shí)的理解、分析、比較、融會(huì)貫通的過(guò)程,從而鍛煉學(xué)生的思維,多給學(xué)生提供探索的機(jī)會(huì)和可能性,鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考、標(biāo)新立異、強(qiáng)調(diào)智力開(kāi)發(fā)、避免考試中的偶然性。同時(shí)在筆試的基礎(chǔ)上還應(yīng)該增加反映學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)情況的評(píng)價(jià)內(nèi)容,比如平時(shí)作業(yè),實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)等。還可以增加實(shí)際操作環(huán)節(jié)的評(píng)定,比如對(duì)每次實(shí)驗(yàn)課程都ρ生的操作進(jìn)行評(píng)分,增加實(shí)踐環(huán)節(jié)的考評(píng),把學(xué)生綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的操作調(diào)試及結(jié)果作為總評(píng)成績(jī)的一部分進(jìn)行考核?;?qū)?shí)踐環(huán)節(jié)改為操作考試,由學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)操作,教師根據(jù)操作內(nèi)容正確性進(jìn)行評(píng)分。最后在課程結(jié)束后,還可以鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)的知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì),將其所做的設(shè)計(jì)或者通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、圖書(shū)查閱到的資料通過(guò)分析總結(jié)后寫(xiě)成論文的形式提交,以附加分的形式納入總評(píng)成績(jī)中。這種方法鍛煉了學(xué)生的分析、設(shè)計(jì)和對(duì)信息的處理能力。

3.考試效果的評(píng)估和對(duì)教學(xué)方法的反饋。淡化考試分?jǐn)?shù)之間的微小差異,增大平時(shí)考試成績(jī)的比例,實(shí)行百分制、等級(jí)制及與評(píng)語(yǔ)相結(jié)合的綜合評(píng)分方法,對(duì)有獨(dú)立見(jiàn)解或創(chuàng)新的學(xué)生加分鼓勵(lì)。應(yīng)獎(jiǎng)勵(lì)有個(gè)性者,獎(jiǎng)勵(lì)有主見(jiàn)、有獨(dú)立思維能力的學(xué)生。同時(shí),建立考試結(jié)果分析制度,不斷總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)糾正,拓寬、疏通教學(xué)質(zhì)量的有效反饋渠道,建立健全溝通機(jī)制。改革后的總體效果還有待長(zhǎng)時(shí)間的檢驗(yàn)。在教學(xué)過(guò)程中可以明顯的發(fā)現(xiàn),提問(wèn)題的同學(xué)明顯增多,同學(xué)之間相互討論的次數(shù)明顯增加。希望此次考試改革能給《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程的學(xué)習(xí)帶來(lái)新的氣象,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識(shí),實(shí)現(xiàn)人才的全面發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

[1]何宏.單片機(jī)原理與應(yīng)用[M].北京:清華大學(xué)出版社,2012.

[2]李康林.單片機(jī)課程考試方法改革的實(shí)踐和探索[J].長(zhǎng)沙大學(xué)學(xué)報(bào),2007,(5):107-109.

[3]周曉雁.單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的嘗試[J].山東工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1995,(2):63-65.

Single Chip Microcomputer Principle and Application of Examination Reform Exploration and Research

YANG Yan-xin,HUANG Zhao-bo,ZOU Huan,ZHANG Xue-ping,LI Yu

(Faculty of Mechanical & Electrical Engineering,Yunnan Agricultural University,Kunming,Yunnan 650201,China)

第2篇:?jiǎn)纹瑱C(jī)原理與應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞:?jiǎn)纹瑱C(jī)原理與應(yīng)用;課程教學(xué);改革;創(chuàng)新

中圖分類號(hào):TP368.1-4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9599 (2011) 18-0000-01

"MCU Theory and Applications"Curriculum Reform and Innovation

Wu Xiaochun

(Jiujiang Vocational College,Jiujiang 332000,China)

Abstract:In this paper,"Microcontroller Theory and Applications"curriculum content,teaching methods and curriculum assessment problems in the teaching experiment on the basis of the analysis to explore the teaching of the reform program,the case study,experiment and conduct in-depth course evaluation research to improve the quality of curriculum and teaching effectiveness,to stimulate student interest in learning and innovation,students learn the scientific way of thinking and research methods.

Keywords:MCU Theory and Applications;Teaching;Reform;Innovation

單片機(jī)是為滿足測(cè)控領(lǐng)域的需要而誕生的,以為它具有小體積、低功耗、易于產(chǎn)品化、耐干擾、適用溫度范圍廣、易于實(shí)現(xiàn)多機(jī)及分布式控制等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于各種控制系統(tǒng)中。作為一門(mén)實(shí)踐性強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課,“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程在電氣、機(jī)電一體化專業(yè)中占據(jù)重要地位。因此在學(xué)時(shí)緊、內(nèi)容多的情況下,如何通過(guò)單片機(jī)課程教學(xué)的改革與創(chuàng)新,搞好課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)及課程考核,提高教學(xué)質(zhì)量,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提升學(xué)生的動(dòng)手能力及創(chuàng)新能力,是我們亟待解決的問(wèn)題。

一、課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

(一)課程教學(xué)分析。在教材選擇上,隨著電子技術(shù)的快速更新?lián)Q代,單片機(jī)發(fā)展也得到急速提升,產(chǎn)品日新月異。當(dāng)下,大部分高校仍以傳統(tǒng)的MCS-51單片機(jī)作為教材進(jìn)行講授,但卻因?yàn)橄抻谠搯纹瑱C(jī)的典型性,致使學(xué)生對(duì)單片機(jī)技術(shù)的更新及更新單片機(jī)缺乏了解,狹隘了學(xué)生對(duì)單片機(jī)技術(shù)了解的視野。

(二)實(shí)驗(yàn)教學(xué)分析。單片機(jī)實(shí)驗(yàn)是為配合理論教學(xué)進(jìn)行設(shè)置的。用于實(shí)驗(yàn)的試驗(yàn)箱多是為了對(duì)教材理論進(jìn)行驗(yàn)證,可見(jiàn),在課程教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)多為驗(yàn)證性試驗(yàn),試驗(yàn)箱的優(yōu)點(diǎn)在于電路板板上只需用幾根線連接少數(shù)接口,抑或不需要連線,進(jìn)而導(dǎo)入已編好的程序便能完成實(shí)驗(yàn),無(wú)法對(duì)單片機(jī)的運(yùn)行原理進(jìn)行升入了解。因而學(xué)生不能真正地了解具體的程序編譯和內(nèi)部線路連接過(guò)程,缺乏對(duì)教材教學(xué)內(nèi)容的反思和應(yīng)用了解,根本無(wú)法對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行鞏固及加深,更是無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生的思考創(chuàng)新的積極性及創(chuàng)造性。

(三)考核方式存在弊端。對(duì)于當(dāng)下高校的考核制度,為達(dá)到檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)單片機(jī)知識(shí)的真正掌握程度,僅僅依靠筆試是無(wú)法收效顯著。面對(duì)單片機(jī)知識(shí)掌握的深度和廣度要求,試題無(wú)法以上要求,自然無(wú)法檢測(cè)出學(xué)生的真實(shí)知識(shí)掌握程度;單片機(jī)技術(shù)重在實(shí)際的生產(chǎn)應(yīng)用,筆試則無(wú)法考察學(xué)生實(shí)際動(dòng)手實(shí)踐能力,達(dá)不到確保學(xué)生能將知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐的效果。

二、教學(xué)改革與創(chuàng)新的措施

(一)以案例法促進(jìn)理論教學(xué)。有機(jī)地將實(shí)驗(yàn)融入課堂理論教學(xué)中來(lái),將抽象的知識(shí)直觀化,通過(guò)案例法教學(xué),把單個(gè)的知識(shí)點(diǎn)有機(jī)串聯(lián)起來(lái),使單片機(jī)的教學(xué)立體化,提高學(xué)生對(duì)存儲(chǔ)器、指令系統(tǒng)等抽象的知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣,最終發(fā)揮案例法教學(xué)的最大效益。比如,在移位控制指令的講解時(shí),通過(guò)依次點(diǎn)亮實(shí)驗(yàn)板上的小燈,讓學(xué)生直接地理解移位指令;在尋址方式的講解時(shí),比較直接尋址與立即數(shù)尋址間的區(qū)別,讓學(xué)生在案例發(fā)現(xiàn)兩種尋址方式的不同之處,使其對(duì)抽象尋址的認(rèn)識(shí)上升到感性認(rèn)識(shí),進(jìn)而促進(jìn)其對(duì)相關(guān)知識(shí)的了解通透。

(二)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革。單片機(jī)課程重點(diǎn)在知識(shí)的實(shí)踐性運(yùn)用,學(xué)生必須將理論知識(shí)應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)的實(shí)踐中。因此,必須打破傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,不斷改革試驗(yàn)?zāi)J?,通過(guò)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、研究型實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)等一體化實(shí)驗(yàn),有機(jī)地將理論知識(shí)融入到實(shí)驗(yàn)中,讓學(xué)生通過(guò)實(shí)踐的總結(jié)掌握知識(shí)運(yùn)用的要領(lǐng)。

1.基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)是理論教學(xué)初級(jí)實(shí)驗(yàn),側(cè)重于知識(shí)的驗(yàn)證性。通過(guò)實(shí)驗(yàn),可使學(xué)生理解單片機(jī)的工作原理及常用芯片的功能、使用方法及調(diào)試方法。通過(guò)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),加深對(duì)理論知識(shí)的理解,有助于理論知識(shí)的鞏固。2.研究型實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)要以理論教學(xué)為基礎(chǔ),通過(guò)讓學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)對(duì)知識(shí)加以驗(yàn)證。讓學(xué)生獨(dú)立通過(guò)實(shí)驗(yàn)直觀地找到實(shí)際問(wèn)題的答案,使之不斷掌握問(wèn)題的本質(zhì),從而更好地解決單片機(jī)運(yùn)用過(guò)程中的難題。3.創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。以知識(shí)創(chuàng)新為導(dǎo)向的實(shí)驗(yàn)。讓學(xué)生按小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過(guò)小組合作完成簡(jiǎn)單的綜合性課題實(shí)驗(yàn),創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生具有較強(qiáng)的吸引力,能使學(xué)生在主動(dòng)參與中掌握實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)的要領(lǐng),既提高了學(xué)生的基本操作技能,又有助于學(xué)生的自主性和創(chuàng)造性的激發(fā)。

(三)課程改革要以知識(shí)的拓寬為基準(zhǔn)。以全方位涉獵促進(jìn)知識(shí)全面拓展。講課時(shí)要以點(diǎn)帶面不斷拓寬知識(shí)面,通過(guò)邀請(qǐng)從事單片機(jī)的專家、學(xué)者以專題講座的方式給廣大學(xué)生上公開(kāi)課,使學(xué)生了解單片機(jī)的運(yùn)用領(lǐng)域,使之看到掌握單片機(jī)核心技術(shù)的市場(chǎng)前景,通過(guò)對(duì)技術(shù)運(yùn)用的憧憬引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)等多途徑獲取前沿性較強(qiáng)的知識(shí)。

以綜合考核確保課程改革的成效。采用綜合考核的方式有助于確保單片機(jī)課程的教學(xué)改革的成效,綜合考核側(cè)重于考核學(xué)生對(duì)知識(shí)的深層理解,考核的重點(diǎn)是學(xué)生的實(shí)踐能力,讓學(xué)生通過(guò)實(shí)際動(dòng)手模擬、參與軟件編程和調(diào)試,不斷鍛煉動(dòng)手能力和解決問(wèn)題的能力,通過(guò)實(shí)踐最終加深對(duì)單片機(jī)知識(shí)的理解與靈活運(yùn)用。

三、小結(jié)

單片機(jī)的課程改革需要從理論、實(shí)踐以及知識(shí)面的拓寬等方面進(jìn)行全方位的革新,理論教學(xué)與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合,通過(guò)案例教學(xué)、刻板演示、課外實(shí)踐、綜合考核等方式,突破傳統(tǒng)教學(xué)存在的教學(xué)瓶頸,以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣為起點(diǎn),不斷提高學(xué)生單片機(jī)知識(shí)運(yùn)用能力,最終培養(yǎng)精通單片機(jī)各種功能操作、具備單片機(jī)技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新的實(shí)用性人才。

參考文獻(xiàn):

[1]石建國(guó).以工程素質(zhì)培養(yǎng)為目標(biāo)的單片機(jī)教學(xué)改革探討[J].茂名學(xué)院學(xué)報(bào),2009,19:3

第3篇:?jiǎn)纹瑱C(jī)原理與應(yīng)用范文

和以往教學(xué)模式的差別在于,虛擬教學(xué)系統(tǒng)是建立在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)上的新型教學(xué)模式。通過(guò)采用這種教學(xué)技術(shù)手段能夠營(yíng)造出一個(gè)仿真的學(xué)習(xí)環(huán)境,通過(guò)對(duì)人體各種感官的刺激,使人體驗(yàn)到身臨其境的感覺(jué),刺激學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望,提高學(xué)習(xí)熱情,從而實(shí)現(xiàn)快速提高學(xué)習(xí)能力的目的。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)教學(xué),可以對(duì)單片機(jī)的硬件電路原理進(jìn)行直觀的演示和講解。采用基于 Flex 的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開(kāi)發(fā) 的教學(xué)系統(tǒng),不但界面美觀,用戶交互體驗(yàn)感強(qiáng),而且提高了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和教學(xué)質(zhì)量。

1.《單片機(jī)原理與應(yīng)用》虛擬教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1系統(tǒng)框架和功能模塊設(shè)計(jì)

虛擬教學(xué)系統(tǒng)采用三層B/S結(jié)構(gòu),開(kāi)發(fā)技術(shù)采用.NET,MXML+ Action Script,JavaScript技術(shù)等,數(shù)據(jù)庫(kù)采用SQL Server2000,其中第一層為客戶端層,該層主要表現(xiàn)為系統(tǒng)界面,在Web瀏覽器上外掛Flay Player播放器,該層用來(lái)實(shí)現(xiàn)用戶與整個(gè)系統(tǒng)的交互,在該層中,部分頁(yè)面可以采用Flex技術(shù)來(lái)建構(gòu)RIA應(yīng)用程序,給用戶以豐富的人機(jī)交互體驗(yàn);第二層為業(yè)務(wù)層,該層主要負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的邏輯業(yè)務(wù),以此來(lái)完成客戶端層與信息資源層之間的數(shù)據(jù)交互;第三層為信息資源層,提供平臺(tái)所需的場(chǎng)景信息與數(shù)據(jù)信息,這一層實(shí)現(xiàn)信息資源的集中統(tǒng)一管理,該層主要包括師生信息庫(kù)、模型庫(kù)、課件庫(kù)、試題庫(kù)等。系統(tǒng)功能模塊主要包括管理模塊、教學(xué)資源庫(kù)模塊、教學(xué)模塊以及協(xié)作學(xué)習(xí)模塊。

1.2系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)

界面設(shè)計(jì)主要包括界面布局、字體、頁(yè)面色彩等環(huán)節(jié)。其設(shè)計(jì)原則在遵循藝術(shù)美的前提下更加注重個(gè)性化,強(qiáng)調(diào)教學(xué)系統(tǒng)所要表達(dá)的主題,淡化非主流信息對(duì)學(xué)習(xí)者的干擾。對(duì)于虛擬教學(xué)系統(tǒng)的界面而言,選用藍(lán)色為主體背景色,并通過(guò)調(diào)整色彩的透明度和飽和度來(lái)產(chǎn)生文字和圖標(biāo)的色彩,對(duì)需要交互對(duì)象的按鈕等工具采用三維立體的形狀來(lái)凸顯出虛擬系統(tǒng)的多感知性。采用Flex技術(shù)來(lái)優(yōu)化網(wǎng)站界面有著很大的優(yōu)勢(shì),它通過(guò)提供豐富的組件來(lái)增強(qiáng)網(wǎng)站界面的表現(xiàn)力,使得界面更為友好。可以采用圖表控件,創(chuàng)建豐富的圖表,達(dá)到數(shù)據(jù)可視化效果。同時(shí),F(xiàn)lex還提供了大量的用戶交互組件,對(duì)于知識(shí)體系的呈現(xiàn),利用【Combo Box】組件對(duì)所有知識(shí)點(diǎn)以列表的形式展現(xiàn)并與用戶進(jìn)行交互。

1.3導(dǎo)航策略設(shè)計(jì)

虛擬教學(xué)系統(tǒng)的信息量巨大,內(nèi)部信息之間的關(guān)系復(fù)雜,在學(xué)習(xí)過(guò)程中,學(xué)習(xí)者由于缺乏專業(yè)教師的指引,迷航現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,所以應(yīng)當(dāng)提供導(dǎo)航策略設(shè)計(jì),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有效學(xué)習(xí),以提高學(xué)習(xí)效率。目前比較多的導(dǎo)航方式有檢索導(dǎo)航、導(dǎo)航圖導(dǎo)航、菜單導(dǎo)航、書(shū)簽導(dǎo)航、提示導(dǎo)航、演示導(dǎo)航、觸摸區(qū)導(dǎo)航等。

1.4交互策略設(shè)計(jì)

交互性主要包含人機(jī)交互以及人與人的交互。所謂的人機(jī)交互,是指人與計(jì)算機(jī)之間使用某種對(duì)話手段,以一定的交互方式,為完成確定任務(wù)而進(jìn)行的人機(jī)之間信息交流的過(guò)程,這種類型的交互是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的一個(gè)重要特征,也是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于虛擬教學(xué)系統(tǒng)中的一個(gè)主要優(yōu)勢(shì),系統(tǒng)中的虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景能否實(shí)現(xiàn)自然流暢的人機(jī)交互,將直接關(guān)系到系統(tǒng)設(shè)計(jì)的成敗。從技術(shù)特點(diǎn)來(lái)看,基于Flex的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為交互性提供了很多的交互機(jī)制,如視點(diǎn)、導(dǎo)航、事件的發(fā)送與接收等。主要體現(xiàn)在:視點(diǎn)是用戶在人機(jī)交互的過(guò)程中通過(guò)改變攝像機(jī)的位置來(lái)改變觀察點(diǎn),從而在不同的位置場(chǎng)景顯現(xiàn)出不同的形態(tài)及具有空間感的三維效果;導(dǎo)航是用戶在虛擬場(chǎng)景中漫游的信息指示,通過(guò)導(dǎo)航,用戶可以在虛擬環(huán)境中移動(dòng)或檢查某個(gè)對(duì)象;基于Flex的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要是采用Action Script腳本語(yǔ)言對(duì)虛擬環(huán)境中的對(duì)象產(chǎn)生作用,通過(guò)編程控制來(lái)發(fā)送及接收對(duì)象。

2.《單片機(jī)原理與應(yīng)用》虛擬教學(xué)系統(tǒng)中應(yīng)用實(shí)現(xiàn)

2.1虛擬實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建

在Flex Builder 3開(kāi)發(fā)環(huán)境中,借助Papervision3D開(kāi)源的3D引擎,建立一個(gè)Sphere形體,然后對(duì)形體進(jìn)行貼圖,最后固定Camera的坐標(biāo),通過(guò)舞臺(tái)上鼠標(biāo)移動(dòng)的距離來(lái)控制Camera旋轉(zhuǎn)的角度,從而實(shí)現(xiàn)360°全方位的展示。

2.2單片機(jī)及相關(guān)硬件的三維虛擬模型展示

Papervision3D中也自帶一些基本的形體(球體、立方體、平面、圓錐等),但無(wú)圖形界面,不能像專業(yè)的建模工具那樣通過(guò)點(diǎn)擊、拖拽等操作來(lái)創(chuàng)建幾何體,要實(shí)現(xiàn)一些復(fù)雜的模型,就需要借助3DS MAX、MAYA等工具。在3DS MAX中可以通過(guò)Polygon多邊形建模、特殊建模、修改建模、Patch面片建模、NURBS建模等方式來(lái)建構(gòu)出虛擬場(chǎng)景及儀器模型,然后通過(guò)材質(zhì)為模型表面加入色彩、光澤和紋理等來(lái)達(dá)到與真實(shí)事物相似的特性。建模的過(guò)程中,在不影響模型整體效果的情況下盡量減少多邊形的個(gè)數(shù)以達(dá)到減小輸出文件的體積。

2.3 MXML+Action Script編程控制

MXML是一種描述Flex應(yīng)用程序界面的XML語(yǔ)言,它通過(guò)一組標(biāo)簽集來(lái)定義用戶界面,同時(shí)提供一些不可見(jiàn)類庫(kù)的調(diào)用,在開(kāi)發(fā)虛擬實(shí)驗(yàn)時(shí),可以在Flex工程文件中利用MXML語(yǔ)言來(lái)設(shè)計(jì)界面元素,優(yōu)化界面美觀,增強(qiáng)人機(jī)交互體驗(yàn)。Action Script是一種面向?qū)ο蟮哪_本語(yǔ)言,在Flex中,用戶可以采用的標(biāo)簽來(lái)嵌入Action Script代碼,也可以從獨(dú)立的外部文件來(lái)導(dǎo)入相關(guān)代碼。在開(kāi)發(fā)虛擬實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,Papervision3D作為外部的類庫(kù)導(dǎo)入到 Flex Builder開(kāi)發(fā)工具中,放置在Flex工程文件目錄下src文件中來(lái)進(jìn)行調(diào)用。

3.總結(jié)

作為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)之一的桌面虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有開(kāi)發(fā)成本低、不需要昂貴的虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備、只需在客戶端安裝相應(yīng)插件即可,應(yīng)用價(jià)值較高,推廣性強(qiáng),更適合應(yīng)用于教學(xué)之中。同時(shí),虛擬協(xié)同工作、儀器的遠(yuǎn)程虛擬仿真操作技術(shù)等方面有待更深入的探索與創(chuàng)新,這些也將是作者進(jìn)一步研究的方向。

【參考文獻(xiàn)】

第4篇:?jiǎn)纹瑱C(jī)原理與應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞 互聯(lián)網(wǎng)+;單片機(jī)原理與應(yīng)用;Plickers;翻轉(zhuǎn)課堂

中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

文章編號(hào):1671-489X(2017)06-0118-03

1 前言

單片機(jī)原理與應(yīng)用是洛陽(yáng)理工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、通信工程、物聯(lián)網(wǎng)工程等專業(yè)的必修課程。在學(xué)校建設(shè)特色鮮明的應(yīng)用型本科院校的辦學(xué)定位指引下,培養(yǎng)符合社會(huì)發(fā)展需要,具有工程實(shí)踐能力、應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才尤為重要。由于該課程在本專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)中具有承上啟下的作用,因而教學(xué)方法和實(shí)踐模式改革對(duì)于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣具有重要的引導(dǎo)作用。隨著互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)應(yīng)用等信息技術(shù)的發(fā)展,充分利用“互聯(lián)網(wǎng)+”輔助教學(xué),成為提高教學(xué)質(zhì)量、增強(qiáng)教學(xué)效果的一個(gè)重要手段。

目前,對(duì)于高校大學(xué)生來(lái)說(shuō),幾乎每人擁有一部智能手機(jī)。一些學(xué)生一般用手機(jī)接打電話、收發(fā)短信、聊天、玩游戲,很少利用它來(lái)輔助學(xué)習(xí)。以至于在一些教師上課的時(shí)候,看到學(xué)生低頭玩手機(jī)不認(rèn)真聽(tīng)講,干脆把學(xué)生的手機(jī)收上來(lái),代為保管,讓學(xué)生專心上課。那么,能否學(xué)禹治水,改鯀的“圍堵障”為“疏順導(dǎo)滯”的方法呢?如果能夠讓學(xué)生利用手機(jī)之便利參與教學(xué)過(guò)程,以及用手機(jī)的便利功能完成作業(yè)等,就會(huì)讓學(xué)生體會(huì)到手機(jī)可以作為輔助學(xué)習(xí)的一個(gè)重要利器。

2 采用仿真軟件,實(shí)施直觀教學(xué)

為了使學(xué)生建立直觀的系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念,在教學(xué)中引入Proteus仿真軟件。Proteus具有國(guó)際通用的虛擬儀器及電子元器件庫(kù),學(xué)生可以根據(jù)系統(tǒng)要求,設(shè)計(jì)出電路原理圖并進(jìn)行仿真測(cè)試,清楚地觀察設(shè)計(jì)電路的工作狀態(tài)及軟件運(yùn)行后的變化情況。在單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中,所有的硬件電路、軟件設(shè)計(jì)都可在Keil及Proteus仿真平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)。在課堂講授時(shí)引入仿真軟件進(jìn)行案例式教學(xué),形象生動(dòng),學(xué)生很容易理解。課堂外,學(xué)生利用仿真軟件可以驗(yàn)證編程的正確性及合理性。采用Proteus軟件輔助教學(xué)活動(dòng),可以加深學(xué)生對(duì)單片機(jī)抽象知識(shí)的理解,有利于學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的深入掌握。單片機(jī)系統(tǒng)仿真實(shí)例如圖1所示。

3 采用Plickers軟件,促進(jìn)課堂教學(xué)

Plickers是一款輔助課堂教學(xué)的小軟件,通過(guò)教師出題,學(xué)生舉起專屬卡片,教師用智能手機(jī)一掃就能得到學(xué)生回答的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。不僅能顯示學(xué)生回答問(wèn)題的正確率,還可以針對(duì)題目選項(xiàng)進(jìn)行分析,也可以看出誰(shuí)沒(méi)有做題。第一次上課前,教師要擁有智能手機(jī)、安裝Plickers軟件(有安卓和iOS版本)、為學(xué)生打印有不同序號(hào)和圖案的卡紙。通過(guò)利用該軟件實(shí)施教學(xué),能及時(shí)掌握所有學(xué)生的反饋信息,以便進(jìn)一步合理安排教學(xué)活動(dòng)。對(duì)于一些內(nèi)向的學(xué)生,可以通過(guò)該方式讓他們大膽舉出答案。根據(jù)教學(xué)設(shè)計(jì)要求,可以應(yīng)用此軟件設(shè)計(jì)單項(xiàng)選擇,讓學(xué)生稍微思考,即可統(tǒng)計(jì)學(xué)生的想法和答案。同時(shí),針對(duì)學(xué)生選擇的不同,可以及時(shí)知道哪些學(xué)生做錯(cuò),并討論為什么會(huì)選錯(cuò),當(dāng)場(chǎng)可以解決一些學(xué)生存在的問(wèn)題。

如果有合班上課的話,可以一個(gè)班級(jí)先回答問(wèn)題,另一個(gè)班級(jí)再回答,這樣有利于統(tǒng)計(jì)反饋結(jié)果。此外,可以利用學(xué)生回答問(wèn)題的結(jié)果,來(lái)查看哪些學(xué)生缺席,就不用再像傳統(tǒng)的方法進(jìn)行點(diǎn)名了。所以在上課的時(shí)候,課程組教師從來(lái)不用現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)名,學(xué)生都稱該軟件具有隱形考勤的作用。在上課回答問(wèn)題時(shí),只需打開(kāi)軟件用手機(jī)掃一圈,即可把掃描到卡紙的數(shù)量和學(xué)生作答情況快速統(tǒng)計(jì)出來(lái),用時(shí)也就是幾十秒的r間,效率非常高。同時(shí),因?yàn)閽叨S碼的方式比較新穎,學(xué)生參與積極性非常高。

此外,通過(guò)與學(xué)生課堂上互動(dòng),也使他們從緊張的聽(tīng)課狀態(tài)舒緩了心情,既活躍了課程氣氛,又加深了知識(shí)點(diǎn)的理解掌握,如果深入挖掘,在教學(xué)的其他方面可能會(huì)有更好的應(yīng)用效果。通過(guò)該軟件輔助教學(xué)實(shí)踐,可以實(shí)現(xiàn)快速得到反饋,激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考能力,實(shí)現(xiàn)基于問(wèn)題的教學(xué),能夠確保上課的出勤率。采用Plickers軟件輔助教學(xué)及建立問(wèn)題如圖2所示。

4 利用問(wèn)卷星,輔助手機(jī)完成作業(yè)

利用問(wèn)卷星軟件,可以根據(jù)教學(xué)的需要,設(shè)計(jì)好單選題、多選題、判斷題、填空題、簡(jiǎn)答題等,當(dāng)完成問(wèn)卷后會(huì)自動(dòng)生成鏈接??梢酝ㄟ^(guò)QQ分享或者微信發(fā)送、掃描二維碼等形式給學(xué)生。根據(jù)設(shè)計(jì)問(wèn)卷、發(fā)送試卷、統(tǒng)計(jì)分析、查看下載,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生完成作業(yè)情況的統(tǒng)計(jì)分析,找出學(xué)生掌握薄弱的地方,以進(jìn)行重點(diǎn)復(fù)習(xí)講解。同時(shí),通過(guò)該軟件的分析功能,可以看到哪些學(xué)生哪些題做錯(cuò)了?做對(duì)的比例是多少?同時(shí)可以生成餅狀圖、圓環(huán)圖、柱狀圖、條形圖進(jìn)行分析,使用起來(lái)非常方便。

5 錄制教學(xué)視頻,實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂

課程組結(jié)合教學(xué)主要內(nèi)容,精挑細(xì)選錄制重點(diǎn)內(nèi)容的視頻,同時(shí)制作微課視頻輔助教學(xué)。為了促進(jìn)以學(xué)生為中心的“學(xué)”的質(zhì)量,在授課時(shí)采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)。

1)讓學(xué)生分組、領(lǐng)取任務(wù),提前學(xué)習(xí)已錄制的視頻內(nèi)容。課堂上教師組織學(xué)生回答問(wèn)題,隨機(jī)讓每組中的任何一人回答,并根據(jù)答題情況為該組計(jì)分。由于同一組的每位學(xué)生的回答對(duì)該組的成績(jī)影響一樣,因而在課下的時(shí)候,該組的學(xué)生就會(huì)協(xié)作學(xué)習(xí),成績(jī)好的學(xué)生會(huì)主動(dòng)幫助差生,這樣才能保證在翻轉(zhuǎn)課堂的時(shí)候,同組內(nèi)每個(gè)人都能回答好問(wèn)題,不會(huì)影響本組的成績(jī)。通過(guò)實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué),使得學(xué)生能夠提前學(xué)習(xí)授課內(nèi)容,并通過(guò)課堂上的回答問(wèn)題,學(xué)生自主講解,大家就會(huì)更加深刻地理解所學(xué)內(nèi)容。這遠(yuǎn)比直接聽(tīng)教師講、看教師演示效果要更好。

2)利用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)進(jìn)行階段性復(fù)習(xí)、總復(fù)習(xí),提前讓學(xué)生分組,布置任務(wù),大家課下準(zhǔn)備。在課堂上課時(shí),第二組出一人帶著準(zhǔn)備的幾個(gè)問(wèn)題提問(wèn)第一組的學(xué)生,每次答對(duì)了給第一組加1分,答錯(cuò)了減1分。如果被提問(wèn)的學(xué)生不會(huì),同組的人員可以補(bǔ)充回答,若回答正確,不扣分,否則扣兩分。同理,第三組提問(wèn)第二組,以此類推,直至一個(gè)循環(huán)結(jié)束提問(wèn)。根據(jù)一個(gè)循環(huán)每組回答問(wèn)題加減分的情況,統(tǒng)計(jì)出各組的得分并記錄,作為平時(shí)成績(jī)的一部分。

6 加大網(wǎng)絡(luò)建設(shè),提供開(kāi)放平臺(tái)

在不斷的教學(xué)實(shí)踐中,課程組教師勇于創(chuàng)新教學(xué)改革,先后建成校級(jí)網(wǎng)絡(luò)課程、校級(jí)精品資源共享課程、省級(jí)精品資源共享課程,開(kāi)發(fā)了教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng),把大量的教學(xué)資源放到網(wǎng)站上,供學(xué)生自主學(xué)習(xí)。同時(shí)開(kāi)發(fā)了自測(cè)系統(tǒng),在學(xué)生學(xué)完一章內(nèi)容后,都可以在網(wǎng)上進(jìn)行自測(cè);課程學(xué)完后,也可以進(jìn)行整體測(cè)試,同時(shí)顯示測(cè)試成績(jī)與糾錯(cuò)答案。通過(guò)網(wǎng)上的階段式和整體式測(cè)試復(fù)習(xí),使學(xué)生達(dá)到反復(fù)訓(xùn)練學(xué)習(xí)的效果,鞏固了所學(xué)的內(nèi)容。精品資源共享課程平臺(tái)建設(shè)如圖3所示。

7 結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合課程組在單片機(jī)原理與應(yīng)用課程中的教學(xué)實(shí)踐,從Proteus仿真輔助教學(xué)、Plickers手機(jī)教學(xué)、網(wǎng)上提交作業(yè)、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)、建設(shè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、開(kāi)放創(chuàng)新課堂等方面進(jìn)行改革和實(shí)踐探索。實(shí)踐表明,把“互聯(lián)網(wǎng)+教育”技術(shù)引入本課程的教學(xué)過(guò)程中,大大激發(fā)了學(xué)生參與課程教學(xué)互動(dòng)的積極性。學(xué)生通過(guò)本課程的創(chuàng)新課堂實(shí)踐后,不僅掌握了相應(yīng)的理論知識(shí),更重要的是利用所學(xué)能夠設(shè)計(jì)出應(yīng)用系統(tǒng)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題,這與學(xué)校轉(zhuǎn)型發(fā)展下培養(yǎng)高級(jí)應(yīng)用型人才的目標(biāo)是相一致的。

參考文獻(xiàn)

[1]朱月翠,張文德.“互聯(lián)網(wǎng)+教育”基本模型探析[J].中國(guó)教育信息化,2015(19):12-15.

[2]李宏亮,趙璇.基于“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的課堂教學(xué)重構(gòu)[J].上海教育科研,2016(5):80-83.

[3]董紅生,秦雯,劉青,等.Proteus仿真在單片機(jī)綜合實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用探討[J].中國(guó)教育技術(shù)裝備,2015(2):152-154.

[4]祝天龍,張志軍.基于布魯姆理念的單片機(jī)課程教學(xué)探索[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào),2015(4):42-44.

[5]唐露新,范航郡,吳黎明,等.李揚(yáng)單片機(jī)技術(shù)課程啟發(fā)進(jìn)階式實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2015(9):203-207.

第5篇:?jiǎn)纹瑱C(jī)原理與應(yīng)用范文

【摘 要】由于《單片機(jī)原理與應(yīng)用》具有較強(qiáng)的抽象性,是一門(mén)綜合性和應(yīng)用性很強(qiáng)的課程,學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)往往難以理解,教學(xué)難度相對(duì)較大。另外,傳統(tǒng)的教學(xué)模式過(guò)于陳舊,教學(xué)手段過(guò)于單一,如果不對(duì)現(xiàn)有的教學(xué)模式進(jìn)行升級(jí),采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法將很難達(dá)到教學(xué)目的。為了使學(xué)生能夠更加直觀、深入的理解所學(xué)知識(shí),根據(jù)實(shí)踐教學(xué)要求,通過(guò)對(duì)虛擬教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行全新的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì),建立起新的虛擬教學(xué)系統(tǒng)模式,從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力和動(dòng)手能力的目的。

和以往教學(xué)模式的差別在于,虛擬教學(xué)系統(tǒng)是建立在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)上的新型教學(xué)模式。通過(guò)采用這種教學(xué)技術(shù)手段能夠營(yíng)造出一個(gè)仿真的學(xué)習(xí)環(huán)境,通過(guò)對(duì)人體各種感官的刺激,使人體驗(yàn)到身臨其境的感覺(jué),刺激學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望,提高學(xué)習(xí)熱情,從而實(shí)現(xiàn)快速提高學(xué)習(xí)能力的目的。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)教學(xué),可以對(duì)單片機(jī)的硬件電路原理進(jìn)行直觀的演示和講解。采用基于 Flex 的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開(kāi)發(fā) 的教學(xué)系統(tǒng),不但界面美觀,用戶交互體驗(yàn)感強(qiáng),而且提高了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和教學(xué)質(zhì)量。

1.《單片機(jī)原理與應(yīng)用》虛擬教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1系統(tǒng)框架和功能模塊設(shè)計(jì)

虛擬教學(xué)系統(tǒng)采用三層B/S結(jié)構(gòu),開(kāi)發(fā)技術(shù)采用.NET,MXML+ Action Script,JavaScript技術(shù)等,數(shù)據(jù)庫(kù)采用SQL Server2000,其中第一層為客戶端層,該層主要表現(xiàn)為系統(tǒng)界面,在Web瀏覽器上外掛Flay Player播放器,該層用來(lái)實(shí)現(xiàn)用戶與整個(gè)系統(tǒng)的交互,在該層中,部分頁(yè)面可以采用Flex技術(shù)來(lái)建構(gòu)RIA應(yīng)用程序,給用戶以豐富的人機(jī)交互體驗(yàn);第二層為業(yè)務(wù)層,該層主要負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的邏輯業(yè)務(wù),以此來(lái)完成客戶端層與信息資源層之間的數(shù)據(jù)交互;第三層為信息資源層,提供平臺(tái)所需的場(chǎng)景信息與數(shù)據(jù)信息,這一層實(shí)現(xiàn)信息資源的集中統(tǒng)一管理,該層主要包括師生信息庫(kù)、模型庫(kù)、課件庫(kù)、試題庫(kù)等。系統(tǒng)功能模塊主要包括管理模塊、教學(xué)資源庫(kù)模塊、教學(xué)模塊以及協(xié)作學(xué)習(xí)模塊。

1.2系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)

界面設(shè)計(jì)主要包括界面布局、字體、頁(yè)面色彩等環(huán)節(jié)。其設(shè)計(jì)原則在遵循藝術(shù)美的前提下更加注重個(gè)性化,強(qiáng)調(diào)教學(xué)系統(tǒng)所要表達(dá)的主題,淡化非主流信息對(duì)學(xué)習(xí)者的干擾。對(duì)于虛擬教學(xué)系統(tǒng)的界面而言,選用藍(lán)色為主體背景色,并通過(guò)調(diào)整色彩的透明度和飽和度來(lái)產(chǎn)生文字和圖標(biāo)的色彩,對(duì)需要交互對(duì)象的按鈕等工具采用三維立體的形狀來(lái)凸顯出虛擬系統(tǒng)的多感知性。采用Flex技術(shù)來(lái)優(yōu)化網(wǎng)站界面有著很大的優(yōu)勢(shì),它通過(guò)提供豐富的組件來(lái)增強(qiáng)網(wǎng)站界面的表現(xiàn)力,使得界面更為友好??梢圆捎脠D表控件,創(chuàng)建豐富的圖表,達(dá)到數(shù)據(jù)可視化效果。同時(shí),F(xiàn)lex還提供了大量的用戶交互組件,對(duì)于知識(shí)體系的呈現(xiàn),利用【Combo Box】組件對(duì)所有知識(shí)點(diǎn)以列表的形式展現(xiàn)并與用戶進(jìn)行交互。

1.3導(dǎo)航策略設(shè)計(jì)

虛擬教學(xué)系統(tǒng)的信息量巨大,內(nèi)部信息之間的關(guān)系復(fù)雜,在學(xué)習(xí)過(guò)程中,學(xué)習(xí)者由于缺乏專業(yè)教師的指引,迷航現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,所以應(yīng)當(dāng)提供導(dǎo)航策略設(shè)計(jì),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有效學(xué)習(xí),以提高學(xué)習(xí)效率。目前比較多的導(dǎo)航方式有檢索導(dǎo)航、導(dǎo)航圖導(dǎo)航、菜單導(dǎo)航、書(shū)簽導(dǎo)航、提示導(dǎo)航、演示導(dǎo)航、觸摸區(qū)導(dǎo)航等。

1.4交互策略設(shè)計(jì)

交互性主要包含人機(jī)交互以及人與人的交互。所謂的人機(jī)交互,是指人與計(jì)算機(jī)之間使用某種對(duì)話手段,以一定的交互方式,為完成確定任務(wù)而進(jìn)行的人機(jī)之間信息交流的過(guò)程,這種類型的交互是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的一個(gè)重要特征,也是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于虛擬教學(xué)系統(tǒng)中的一個(gè)主要優(yōu)勢(shì),系統(tǒng)中的虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景能否實(shí)現(xiàn)自然流暢的人機(jī)交互,將直接關(guān)系到系統(tǒng)設(shè)計(jì)的成敗。從技術(shù)特點(diǎn)來(lái)看,基于Flex的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為交互性提供了很多的交互機(jī)制,如視點(diǎn)、導(dǎo)航、事件的發(fā)送與接收等。主要體現(xiàn)在:視點(diǎn)是用戶在人機(jī)交互的過(guò)程中通過(guò)改變攝像機(jī)的位置來(lái)改變觀察點(diǎn),從而在不同的位置場(chǎng)景顯現(xiàn)出不同的形態(tài)及具有空間感的三維效果;導(dǎo)航是用戶在虛擬場(chǎng)景中漫游的信息指示,通過(guò)導(dǎo)航,用戶可以在虛擬環(huán)境中移動(dòng)或檢查某個(gè)對(duì)象;基于Flex的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要是采用Action Script腳本語(yǔ)言對(duì)虛擬環(huán)境中的對(duì)象產(chǎn)生作用,通過(guò)編程控制來(lái)發(fā)送及接收對(duì)象。

2.《單片機(jī)原理與應(yīng)用》虛擬教學(xué)系統(tǒng)中應(yīng)用實(shí)現(xiàn)

2.1虛擬實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建

在Flex Builder 3開(kāi)發(fā)環(huán)境中,借助Papervision3D開(kāi)源的3D引擎,建立一個(gè)Sphere形體,然后對(duì)形體進(jìn)行貼圖,最后固定Camera的坐標(biāo),通過(guò)舞臺(tái)上鼠標(biāo)移動(dòng)的距離來(lái)控制Camera旋轉(zhuǎn)的角度,從而實(shí)現(xiàn)360°全方位的展示。

2.2單片機(jī)及相關(guān)硬件的三維虛擬模型展示

Papervision3D中也自帶一些基本的形體(球體、立方體、平面、圓錐等),但無(wú)圖形界面,不能像專業(yè)的建模工具那樣通過(guò)點(diǎn)擊、拖拽等操作來(lái)創(chuàng)建幾何體,要實(shí)現(xiàn)一些復(fù)雜的模型,就需要借助3DS MAX、MAYA等工具。在3DS MAX中可以通過(guò)Polygon多邊形建模、特殊建模、修改建模、Patch面片建模、NURBS建模等方式來(lái)建構(gòu)出虛擬場(chǎng)景及儀器模型,然后通過(guò)材質(zhì)為模型表面加入色彩、光澤和紋理等來(lái)達(dá)到與真實(shí)事物相似的特性。建模的過(guò)程中,在不影響模型整體效果的情況下盡量減少多邊形的個(gè)數(shù)以達(dá)到減小輸出文件的體積。

2.3 MXML+Action Script編程控制

MXML是一種描述Flex應(yīng)用程序界面的XML語(yǔ)言,它通過(guò)一組標(biāo)簽集來(lái)定義用戶界面,同時(shí)提供一些不可見(jiàn)類庫(kù)的調(diào)用,在開(kāi)發(fā)虛擬實(shí)驗(yàn)時(shí),可以在Flex工程文件中利用MXML語(yǔ)言來(lái)設(shè)計(jì)界面元素,優(yōu)化界面美觀,增強(qiáng)人機(jī)交互體驗(yàn)。Action Script是一種面向?qū)ο蟮哪_本語(yǔ)言,在Flex中,用戶可以采用的標(biāo)簽來(lái)嵌入Action Script代碼,也可以從獨(dú)立的外部文件來(lái)導(dǎo)入相關(guān)代碼。在開(kāi)發(fā)虛擬實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,Papervision3D作為外部的類庫(kù)導(dǎo)入到 Flex Builder開(kāi)發(fā)工具中,放置在Flex工程文件目錄下src文件中來(lái)進(jìn)行調(diào)用。

3.總結(jié)

作為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)之一的桌面虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有開(kāi)發(fā)成本低、不需要昂貴的虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備、只需在客戶端安裝相應(yīng)插件即可,應(yīng)用價(jià)值較高,推廣性強(qiáng),更適合應(yīng)用于教學(xué)之中。同時(shí),虛擬協(xié)同工作、儀器的遠(yuǎn)程虛擬仿真操作技術(shù)等方面有待更深入的探索與創(chuàng)新,這些也將是作者進(jìn)一步研究的方向。

參考文獻(xiàn)

第6篇:?jiǎn)纹瑱C(jī)原理與應(yīng)用范文

論文摘要:單片機(jī)原理課程對(duì)于電子、電信、計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制等專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)是一門(mén)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,但由于長(zhǎng)期以來(lái)大都采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式,缺乏一定的改革和創(chuàng)新,導(dǎo)致單片機(jī)原理課程的教學(xué)內(nèi)容和手段都顯得陳舊。針對(duì)這種狀況.我們引入多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)模式相結(jié)合、匯編語(yǔ)言教學(xué)中引入標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言、學(xué)生研究性學(xué)習(xí)項(xiàng)目立項(xiàng)和Keil C51等幾方面來(lái)進(jìn)行探索性的改革,通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查的方式發(fā)現(xiàn),大部分學(xué)生對(duì)單片機(jī)原理的教學(xué)改革是認(rèn)可的。

單片機(jī)原理課程是電子信息科學(xué)與技術(shù)、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的必修課,但從多年學(xué)生平時(shí)上課的表現(xiàn)和考試的結(jié)果,以及從學(xué)生走向工作崗位的問(wèn)題反饋來(lái)看,我校的單片機(jī)原理課程教學(xué)當(dāng)中存在著一些不足之處。如教學(xué)內(nèi)容過(guò)于陳舊,匯編語(yǔ)言的教學(xué)方式過(guò)于死板,實(shí)踐的方法跟不上當(dāng)今工作崗位的要求等。為響應(yīng)學(xué)校創(chuàng)建省級(jí)示范應(yīng)用型本科院校的要求,全面提高我校的辦學(xué)質(zhì)量和辦學(xué)水平,在2008年,我們對(duì)實(shí)用性較強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)課單片機(jī)原理的教學(xué)進(jìn)行了探索性的改革實(shí)踐。

1課程教學(xué)存在的問(wèn)題

多年來(lái),我們的單片機(jī)原理課程教學(xué)都是以匯編語(yǔ)言為主,從每屆學(xué)生考試的結(jié)果來(lái)看,學(xué)生對(duì)匯編語(yǔ)言部分知識(shí)的掌握比較差。對(duì)于單片機(jī)這樣的以培養(yǎng)學(xué)生的產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)用能力為主要教學(xué)目標(biāo)之一的課程來(lái)說(shuō),編程語(yǔ)言掌握不好,學(xué)生對(duì)單片機(jī)原理的掌握可想而知。究其原因,主要是匯編語(yǔ)言是低級(jí)語(yǔ)言,僅是機(jī)器指令的簡(jiǎn)單符號(hào)化,寄存器使用相對(duì)高級(jí)語(yǔ)言操作繁雜,并且要求學(xué)生具有一定的硬件基礎(chǔ)知識(shí),顯然學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)難以完全掌握。

目前大多數(shù)高校的理論教學(xué)過(guò)程都是采用先基礎(chǔ)后應(yīng)用的模式,即單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、匯編語(yǔ)言設(shè)計(jì)、外部系統(tǒng)擴(kuò)展、接口技術(shù)和應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì),這種方法雖然思路清晰,但是存在著過(guò)于機(jī)械性的弊端,缺乏生動(dòng)、直觀的實(shí)物等輔助教學(xué)手段,這樣便使學(xué)生覺(jué)得學(xué)習(xí)單片機(jī)枯燥乏味,沒(méi)有現(xiàn)實(shí)意義,缺乏興趣,嚴(yán)重影響了教學(xué)效果。實(shí)踐教學(xué)上形式單一且重視不夠。當(dāng)前的實(shí)踐課教學(xué)大多以單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱為實(shí)驗(yàn)平臺(tái),而開(kāi)設(shè)的也多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。觀察中我們不難發(fā)現(xiàn),學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)大都是用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)上已經(jīng)寫(xiě)好的程序資料,幾乎沒(méi)有多少同學(xué)去分析程序的流程,更不用說(shuō)去研究讀懂那些代碼了。另外,對(duì)于用到電路硬件的實(shí)驗(yàn),也只是按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)要求在實(shí)驗(yàn)箱上做簡(jiǎn)單的連線,沒(méi)有一個(gè)整體的電氣原理圖概念,再加上實(shí)驗(yàn)條件的有限,不可能每個(gè)同學(xué)都能得到老師的輔導(dǎo)。導(dǎo)致學(xué)生過(guò)度追求實(shí)驗(yàn)結(jié)果,而忽略了硬件設(shè)計(jì)、軟件調(diào)試等過(guò)程。

另外,我們的單片機(jī)教學(xué)都是以8031或MCS-51為例來(lái)進(jìn)行的,多年來(lái)基本沒(méi)有變化,實(shí)際在市場(chǎng)上單片機(jī)已經(jīng)發(fā)展出了很多品種,即使是51系列的單片機(jī)也是非常豐富的。比如:有內(nèi)置看門(mén)狗的,有內(nèi)置PWM的,有內(nèi)置SPI的和內(nèi)置A/D,/D/A的等等。但是學(xué)生們卻知道的很少。

2課堂教學(xué)改革

2. 1多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)模式相結(jié)合

隨著大學(xué)教育教學(xué)改革的深人,多媒體教學(xué)將更加廣泛地應(yīng)用于各種教育教學(xué)領(lǐng)域。傳統(tǒng)教學(xué)方法是以課堂教學(xué)為主,以教師為中心進(jìn)行的教學(xué),而對(duì)單片機(jī)原理課程這種實(shí)踐性較強(qiáng)的課堂教學(xué),顯然傳統(tǒng)的教學(xué)方法不能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,而多媒體教學(xué)方法是通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)和現(xiàn)代教學(xué)方法進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng),集文字、圖像、聲音、視頻影像、動(dòng)畫(huà)等各種信息于一體,教學(xué)更加形象、直觀和生動(dòng)。例如通過(guò)使用豐富的網(wǎng)絡(luò)資源,同學(xué)們能夠了解當(dāng)前有關(guān)單片機(jī)的新書(shū)訊、新技術(shù)、新信息和相關(guān)領(lǐng)域的內(nèi)容,了解單片機(jī)應(yīng)用和發(fā)展的現(xiàn)狀。同時(shí)在每章節(jié)的最后把網(wǎng)絡(luò)上具有代表性的和應(yīng)用性的問(wèn)題搬到課堂上,組織大家一起進(jìn)行討論和分析等,能使課堂學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系在一起。這樣就可以引導(dǎo)同學(xué)們學(xué)會(huì)搜集和消化網(wǎng)絡(luò)上的有關(guān)資源,學(xué)會(huì)查閱單片機(jī)廠家提供的芯片技術(shù)資料,為將來(lái)自己進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。

2. 2在匯編語(yǔ)言教學(xué)中引入標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言

鑒于匯編語(yǔ)言不容易掌握,教師在講授完單片機(jī)原理硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)和匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)章節(jié)之后,可引人單片機(jī)標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言的教學(xué)內(nèi)容。其內(nèi)容主要包括C的基本語(yǔ)法、C的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、C的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和C的流程控制等知識(shí)要點(diǎn),并且在講解的過(guò)程中跟匯編語(yǔ)言作對(duì)比,理解兩者在端口和中斷等定義上的不同,同學(xué)們?cè)诹私鈫纹瑱C(jī)硬件結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,理解C的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)的相互對(duì)應(yīng)關(guān)系。另外,在學(xué)習(xí)的過(guò)程中,要讓同學(xué)們認(rèn)識(shí)到C語(yǔ)言相對(duì)匯編語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn):如C語(yǔ)言的可讀性、可維護(hù)性好,便于維護(hù)和調(diào)試以及代碼重用和移植等。

這樣以采用匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言進(jìn)行對(duì)照的教學(xué)模式,學(xué)生可以很快地在短期內(nèi)掌握單片機(jī)原理應(yīng)用的編程,無(wú)疑會(huì)對(duì)后期的學(xué)習(xí)有相當(dāng)大的益處。

2. 3引入單片機(jī)最常用的開(kāi)發(fā)工具Keil C51

集成電路的發(fā)展使得單片機(jī)的性能不斷提高,應(yīng)用領(lǐng)域日益廣闊,單片機(jī)編譯調(diào)試工具也在不斷完善。最常用的開(kāi)發(fā)工具Keil C51是由美國(guó)KeilSoftware公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng),Keil C51軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具,全Windows界面,同時(shí)該軟件系統(tǒng)隨著Windows版本的更新不斷地完善,另外重要的一點(diǎn),只要看一下編譯后生成的匯編代碼,就能體會(huì)到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常高,多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊,容易理解。圖1為操作的軟件系統(tǒng)界面圖,窗口標(biāo)題欄下緊接著是菜單欄,菜單欄下面是工具欄,工具欄下面的左邊是項(xiàng)目管理器窗口,在該窗口既可以查看項(xiàng)目的文件情況,也可以查看程序執(zhí)行時(shí)寄存器的實(shí)時(shí)值J在管理器窗口的右邊是編輯窗口,它的下面是命令窗日和各種輸出信息窗口,對(duì)于這些窗口可以通過(guò)視圖菜單( View)下面的命令打開(kāi)或關(guān)閉。

在引入標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言的基礎(chǔ)上,為了大學(xué)生們走向社會(huì)后,能夠更快適應(yīng)工廠企業(yè)的單片機(jī)相關(guān)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā),我們又引導(dǎo)同學(xué)們掌握此開(kāi)發(fā)平臺(tái)的使用方法,這樣為在以后打下一個(gè)很好的工作基礎(chǔ)。

3實(shí)踐教學(xué)改革

3. 1變革傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)J?/p>

我們嘗試改變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中以驗(yàn)證性為主的實(shí)驗(yàn)?zāi)J剑笇?dǎo)教師僅提供實(shí)驗(yàn)的方向,學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅崆邦A(yù)習(xí),自己到圖書(shū)館或者網(wǎng)上查閱相關(guān)資料,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,編寫(xiě)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)程序。在實(shí)驗(yàn)中遇到問(wèn)題可與小組成員討論解決,最后得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。學(xué)生應(yīng)根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)過(guò)程撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告,包括學(xué)生實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題,以及提出的解決方案。同時(shí)教師也可以組織學(xué)生間進(jìn)行交流,對(duì)各組實(shí)驗(yàn)結(jié)果與報(bào)告展開(kāi)分析和討論叫,從而提高大學(xué)生的研究能力和科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

3. 2充分利用好課外時(shí)間

單片機(jī)原理課程的課外教學(xué)也是實(shí)踐教學(xué)中很重要的一個(gè)組成部分,它不僅僅是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一個(gè)補(bǔ)充。事實(shí)上,大學(xué)生可以通過(guò)組織興趣小組、參與教師的科研等各種方式進(jìn)行課外學(xué)習(xí),例如我校團(tuán)委和科技處組織學(xué)生申報(bào)的研究性學(xué)習(xí)項(xiàng)目,在很大程度上激發(fā)了部分學(xué)生的創(chuàng)新精神,強(qiáng)化了他們的實(shí)踐能力,從而增強(qiáng)了他們獨(dú)立解決實(shí)際問(wèn)題的能力。另外,單片機(jī)課程任課老師也適當(dāng)?shù)貙?duì)學(xué)生課外學(xué)習(xí)予以指導(dǎo),針對(duì)他們感興趣的研究方向,提供參考書(shū)目,引導(dǎo)學(xué)生了解最新動(dòng)態(tài),把握研究方向,與學(xué)生之間展開(kāi)討論,鼓勵(lì)學(xué)生走出學(xué)校,參加各種嵌人式系統(tǒng)講座,參與校內(nèi)外組織的各種跟單片機(jī)相關(guān)的競(jìng)賽活動(dòng),開(kāi)闊學(xué)生們的視野,增長(zhǎng)他們的才干,逐步培養(yǎng)自己的研究能力和創(chuàng)新能力。

第7篇:?jiǎn)纹瑱C(jī)原理與應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞:高職;單片機(jī);教學(xué)方法

中圖分類號(hào):TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-3044(2013)21-4897-02

高職院校單片機(jī)原理課程教學(xué)的目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用單片機(jī)設(shè)計(jì)電子線路的能力,涉及單片機(jī)軟硬件設(shè)計(jì),以及單片機(jī)的整個(gè)開(kāi)發(fā)流程。掌握運(yùn)用單片機(jī)知識(shí)以及應(yīng)用匯編語(yǔ)言編程來(lái)解決實(shí)際電路設(shè)計(jì)的方法和步驟,為后續(xù)嵌入式課程的學(xué)習(xí)以及職業(yè)能力的培養(yǎng)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[1-3]。單片機(jī)原理是高職高專電子信息大類各專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課和必修課,在整個(gè)課程教學(xué)體系中起到非常重要的作用。

《單片機(jī)原理》課程所包含的理論基礎(chǔ)知識(shí)多,涉及軟件、硬件知識(shí),是實(shí)踐性很強(qiáng)的科目。同時(shí)單片機(jī)原理這門(mén)課也是電子類專業(yè)中《自動(dòng)檢測(cè)》、《嵌入式設(shè)計(jì)》等相關(guān)專業(yè)課的前導(dǎo)課程。因此,在很多高職院校及本科院校均開(kāi)設(shè)單片機(jī)原理課程,重視其教學(xué)效果[4]。

1 單片機(jī)原理教學(xué)現(xiàn)狀

在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中,多數(shù)學(xué)生認(rèn)為單片機(jī)難學(xué)、理論知識(shí)枯燥且較復(fù)雜、匯編語(yǔ)言指令比C語(yǔ)言繁瑣、指令頗多、容易出錯(cuò)。剛開(kāi)始學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性還高,時(shí)間一長(zhǎng),學(xué)生的畏學(xué)、厭學(xué)情緒嚴(yán)重。在一定程度上,不但影響了單片機(jī)課程的教學(xué)效果,也影響了整個(gè)課程體系中后續(xù)課程的教學(xué)效果。結(jié)合近幾年來(lái),單片機(jī)原理課程的實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn),總結(jié)分析以下幾點(diǎn)單片機(jī)教學(xué)質(zhì)量難以提高的原因:

1.1 教學(xué)時(shí)間安排稍晚

作為電子信息類必修的專業(yè)課,單片機(jī)原理課程在專業(yè)教學(xué)中具有承前啟后的作用。高職教育實(shí)際的理論教學(xué)時(shí)間只有2年半,最后半年是頂崗實(shí)習(xí),有些院校把單片機(jī)原理課程安排在大二下學(xué)期,而將需要在學(xué)習(xí)單片機(jī)課程后再學(xué)習(xí)的課程往前排。這樣會(huì)導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)混亂,對(duì)知識(shí)交叉的課程難以靈活的連接起來(lái)應(yīng)用,單片機(jī)課程的基礎(chǔ)作用不明顯,同時(shí)課程體系違背循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)認(rèn)知過(guò)程,學(xué)生學(xué)習(xí)效果大打折扣,比如自動(dòng)檢測(cè)技術(shù),學(xué)習(xí)了單片機(jī)知識(shí),再學(xué)習(xí)自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)課程,學(xué)生可能會(huì)明白的更透徹。另外由于大部分學(xué)生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)薄弱,單片機(jī)原理中的匯編語(yǔ)言與C語(yǔ)言差異比較大,匯編語(yǔ)言指令部分是獨(dú)立的,不容易理解并記憶指令的用途,并且該課程中又包含了較多的理論知識(shí),比如中斷、定時(shí)、串行等復(fù)雜內(nèi)容,再加上專業(yè)教學(xué)計(jì)劃制定的教學(xué)學(xué)時(shí)比較少,理論課時(shí)與實(shí)驗(yàn)課時(shí)分配難以合理,因此這種 “內(nèi)容多、課時(shí)少、沒(méi)基礎(chǔ)” 的情況,自然使學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)有一定的難度,同時(shí)也大大消減了他們學(xué)習(xí)的熱情。

1.2 課程模塊知識(shí)點(diǎn)散

與本科教材相比,高職高專單片機(jī)原理教材刪去了繁瑣的,保留簡(jiǎn)單的,使用過(guò)程中也降低了要求。但是高職教育的特色是應(yīng)用技能的培養(yǎng),這跟本科教學(xué)完全不同。學(xué)習(xí)單片機(jī)原理目的在于應(yīng)用單片機(jī)設(shè)計(jì)內(nèi)容,比如定時(shí)器的設(shè)計(jì),強(qiáng)調(diào)的是應(yīng)用部分。但是就單片機(jī)教材的內(nèi)容安排上來(lái)說(shuō),都是過(guò)多的理論知識(shí),而且每一部分都是獨(dú)立的,通常第一章講單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu),接著講匯編語(yǔ)言,后面就是獨(dú)立的中斷系統(tǒng),定時(shí)器等。但是,要針對(duì)使用單片機(jī)進(jìn)行一個(gè)實(shí)際問(wèn)題設(shè)計(jì)的話,比如用單片機(jī)做一個(gè)電子顯示時(shí)鐘,一般要涉及很多的知識(shí)點(diǎn),需要把很多模塊的應(yīng)用連接起來(lái),但都必須等到把教材的內(nèi)容講完才行,所以很多學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中感覺(jué)學(xué)了大半本書(shū)的單片機(jī)原理,還是不知道了學(xué)了些什么,沒(méi)有一個(gè)整體的概念,針對(duì)具體問(wèn)題還不知道怎么用單片機(jī)才實(shí)現(xiàn),很難講離散的知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系起來(lái),想要獨(dú)立設(shè)計(jì)完成一個(gè)結(jié)合更多的模電、數(shù)電知識(shí)的偏硬件電路或者結(jié)合嵌入式知識(shí)設(shè)計(jì)偏軟件的課題,基本上是很困難的。

1.3 學(xué)生理論知識(shí)基礎(chǔ)差

高職院校學(xué)生自身基礎(chǔ)知識(shí)比較薄弱,我們學(xué)院也不例外。很多學(xué)生數(shù)學(xué)、英語(yǔ)基礎(chǔ)較差,在學(xué)習(xí)一些匯編語(yǔ)言語(yǔ)句時(shí),不明白語(yǔ)句英語(yǔ)單詞的意思,加大了理解語(yǔ)句的難度,更談不上如何有效的記憶英文單詞的指令;在讀匯編程序例子時(shí),也會(huì)糾纏于語(yǔ)句中的一些提示性的英語(yǔ)語(yǔ)句;在編程設(shè)計(jì)程序時(shí)對(duì)算法、流程等邏輯不容易理解和接受;另外在程序調(diào)試時(shí),對(duì)于用英語(yǔ)顯示的出錯(cuò)提示信息看不懂,調(diào)試程序困難,找不出錯(cuò)誤,從而不能有效快速的找出程序語(yǔ)句中的關(guān)鍵問(wèn)題所在,長(zhǎng)期來(lái)看,對(duì)使用匯編語(yǔ)言進(jìn)行編程產(chǎn)生了畏懼思想并最終放棄學(xué)習(xí)。

2 教學(xué)方法改革的思考

要想提高單片機(jī)原理課程的教學(xué)質(zhì)量,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,增強(qiáng)他們學(xué)習(xí)的熱情,需要對(duì)單片機(jī)原理的教學(xué)方法,方式等教學(xué)手段方面進(jìn)行教學(xué)改革。

2.1 明確課程教學(xué)目標(biāo)

單片機(jī)原理是電子專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)技能課,是一門(mén)理論性、應(yīng)用性較強(qiáng)的課程。其特點(diǎn)是概念多、指令多和涉及內(nèi)容廣,學(xué)習(xí)單片機(jī)原理之前必須具備模擬電子和數(shù)字電子技術(shù)等基礎(chǔ)知識(shí),另外,其整體實(shí)現(xiàn)思想和技術(shù)又往往難于理解。單片機(jī)原理最終的教學(xué)目標(biāo),就是讓學(xué)生能夠針對(duì)具體設(shè)計(jì)題目,綜合應(yīng)用模電、數(shù)電等專業(yè)知識(shí),進(jìn)行獨(dú)立的分析、軟硬件設(shè)計(jì)、調(diào)試以及仿真成功。根據(jù)高職院校培養(yǎng)人才的目標(biāo),重在技能和應(yīng)用型,在制定單片機(jī)原理教學(xué)目標(biāo)的時(shí)候,還應(yīng)該增加各類實(shí)際應(yīng)用型的項(xiàng)目,從而讓學(xué)生能有更多的實(shí)踐機(jī)會(huì),不斷的增強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力和應(yīng)用能力,以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求。

2.2 根據(jù)實(shí)際情況制定教學(xué)內(nèi)容

實(shí)際教學(xué)當(dāng)中,必須根據(jù)具體的情況進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整。當(dāng)然,第一步:教師首先應(yīng)該熟知單片機(jī)教學(xué)內(nèi)容,以及模擬電子技術(shù)與數(shù)字電子技術(shù)的內(nèi)容,掌握他們之間的內(nèi)在聯(lián)系,結(jié)合學(xué)生的實(shí)際基礎(chǔ),對(duì)單片機(jī)原理課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。第二步:在教學(xué)過(guò)程中,應(yīng)該把單片機(jī)最簡(jiǎn)單的系統(tǒng)首先告知,多列出在日常生活中且經(jīng)常接觸到的,采用單片機(jī)芯片做成的實(shí)際實(shí)物,可看可觸摸的,讓學(xué)生在系統(tǒng)學(xué)習(xí)理論知識(shí)之前,明白單片機(jī)芯片能做什么?學(xué)習(xí)單片機(jī)在現(xiàn)實(shí)生活中的用處。接著開(kāi)始學(xué)習(xí)單片機(jī)芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu),40個(gè)引腳的作用,匯編語(yǔ)言,以及中斷,定時(shí)器等內(nèi)容,然后再在此基礎(chǔ)上進(jìn)行各種類型項(xiàng)目的實(shí)訓(xùn)練習(xí),真正的練好編程技能,軟硬件電路的設(shè)計(jì),結(jié)合仿真軟件和protel軟件,獨(dú)立完成一個(gè)采用單片機(jī)做成的電子實(shí)物。不需要一直學(xué)習(xí)新的知識(shí),驗(yàn)證新的知識(shí)點(diǎn),過(guò)多的離散的知識(shí)點(diǎn),對(duì)于我們高職學(xué)生來(lái)說(shuō)不是多就好,真正需要的是能將有限的知識(shí)聯(lián)合起來(lái),綜合應(yīng)用。同時(shí)在教學(xué)過(guò)程中必須對(duì)授課內(nèi)容做出適當(dāng)?shù)恼?,單片機(jī)原理教材中涉及過(guò)多復(fù)雜的數(shù)學(xué)例子,可以略去,難度太大了,也影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

2.3 適當(dāng)增加實(shí)驗(yàn)課時(shí)量,制定合理的實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)計(jì)劃

理論課時(shí)偏多,實(shí)驗(yàn)課時(shí)太少,單片機(jī)課程本身強(qiáng)調(diào)的就是實(shí)踐操作,培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)能力,那這些能力必須在實(shí)驗(yàn)課中得到鍛煉。

在傳統(tǒng)的單片機(jī)原理教學(xué)方法中,一般都是先講理論知識(shí)再進(jìn)行實(shí)訓(xùn),但是講理論時(shí),理論知識(shí)過(guò)多,學(xué)生覺(jué)得枯燥,真正理解并記憶的知識(shí)實(shí)際并不多;實(shí)驗(yàn)課上,需要用到并驗(yàn)證理論知識(shí)的時(shí)候,又忘記了,這樣的教學(xué)質(zhì)量差;適當(dāng)增加實(shí)驗(yàn)課時(shí),多給學(xué)生留點(diǎn)自我練習(xí)的機(jī)會(huì),可以在課堂安排上遵循“講原理-舉例子-練操作”的過(guò)程,生動(dòng)了課堂,緊湊了教學(xué)內(nèi)容。把理論與實(shí)踐相結(jié)合,學(xué)生邊學(xué)邊練,課程內(nèi)容當(dāng)堂消化吸收。

在每個(gè)章節(jié)之后,制定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí),充分考慮知識(shí)的連貫性,設(shè)置一些實(shí)際生活中的項(xiàng)目設(shè)計(jì),不是僅單一知識(shí)點(diǎn)的練習(xí),鞏固并提高前面的知識(shí),重在多個(gè)知識(shí)點(diǎn)的貫穿應(yīng)用,真正做到學(xué)用結(jié)合,達(dá)到提高應(yīng)用設(shè)計(jì)能力的目的。制定實(shí)訓(xùn)計(jì)劃時(shí),不要內(nèi)容過(guò)于簡(jiǎn)單,太簡(jiǎn)單就起不到實(shí)訓(xùn)的目的,可以借鑒企業(yè)或者行業(yè)中的實(shí)際生產(chǎn)項(xiàng)目,讓學(xué)生在學(xué)校也能真正實(shí)地的感受到項(xiàng)目設(shè)計(jì)的環(huán)境,從而提高他們完成實(shí)際項(xiàng)目的能力,為走上工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.5增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性

讓學(xué)生清楚明白我們高職教育重點(diǎn)是實(shí)際操作和動(dòng)手能力的培養(yǎng),我們不是去發(fā)明、創(chuàng)造什么高科技。我們需要做的是綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì),完成某些實(shí)際項(xiàng)目,不需要花大量時(shí)間去進(jìn)行理論研究,而是把這些時(shí)間和精力投入到實(shí)踐動(dòng)手能力中。必須明確學(xué)習(xí)目標(biāo),增強(qiáng)自學(xué)能力,要學(xué)會(huì)如何學(xué)習(xí),在實(shí)踐中強(qiáng)化理論知識(shí),提高應(yīng)用能力。平時(shí)課堂上理論教學(xué)時(shí),要求學(xué)生認(rèn)真聽(tīng)講、隨時(shí)記錄下重點(diǎn)內(nèi)容和要點(diǎn);講解程序時(shí),要求學(xué)生不光聽(tīng)懂程序的分析,并且要記錄下來(lái),并附上注釋;在實(shí)際操作中,鼓勵(lì)學(xué)生多問(wèn),同學(xué)之間多討論,互相進(jìn)步,不斷激發(fā)他們學(xué)習(xí)的熱情。

3 結(jié)束語(yǔ)

單片機(jī)原理是高職高專電子信息類專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程,在整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中起著重要的作用。因此,改變現(xiàn)有的課程教學(xué)方式,有助于提高單片機(jī)課程教學(xué)質(zhì)量,加深學(xué)生對(duì)單片機(jī)知識(shí)的理解程度,能夠靈活的應(yīng)用單片機(jī)進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì),解決更多的實(shí)際項(xiàng)目問(wèn)題;另一方面,也為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),在一定程度上也提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和積極性。今后,在課程教學(xué)過(guò)程中,需要不斷地努力分析和總結(jié),根據(jù)實(shí)際教學(xué)環(huán)境及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決,積極探索和改進(jìn)課程教學(xué)方法、方式,不斷激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情,提高他們實(shí)際動(dòng)手操作的能力,為以后走上工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn):

[1] 陳露軍,張娜,任磊. C語(yǔ)言教學(xué)方法探討[J].大眾科技,2011(4).

[2] 顏廷秦.單片機(jī)教學(xué)方法探討[J].職業(yè)技術(shù),2008(8).

第8篇:?jiǎn)纹瑱C(jī)原理與應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞: 《單片機(jī)原理與接口技術(shù)》 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)方法 教學(xué)手段

《單片機(jī)原理與接口技術(shù)》是電子信息技術(shù)及自動(dòng)化類專業(yè)的核心專業(yè)課程,是一門(mén)理論性與實(shí)踐性均很強(qiáng)的學(xué)科,它對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的工程思維能力和解決問(wèn)題的能力具有重要作用。傳統(tǒng)的教學(xué)和單片機(jī)教材都過(guò)分重視知識(shí)體系的演繹和推理,而在學(xué)習(xí)單片機(jī)時(shí)概念枯澀難懂,缺乏形象化的語(yǔ)言,無(wú)法從學(xué)習(xí)中找到與現(xiàn)實(shí)生活的結(jié)合點(diǎn),因而大多數(shù)學(xué)生對(duì)單片機(jī)課程產(chǎn)生了畏懼心理,影響了學(xué)習(xí)的積極性。因此,為使學(xué)生更好地掌握《單片機(jī)原理與接口技術(shù)》這門(mén)課程,對(duì)單片機(jī)課程進(jìn)行教學(xué)改革是十分必要的。

一、《單片機(jī)原理與接口技術(shù)》教學(xué)內(nèi)容的選取

在單片機(jī)原理與接口技術(shù)這門(mén)課中,筆者首先以單片機(jī)考證的要求為導(dǎo)向選取相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容,同時(shí)在授課中根據(jù)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的要求和學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。筆者的最終目的是通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生系統(tǒng)地掌握匯編語(yǔ)言的編程方法和C語(yǔ)言在這個(gè)領(lǐng)域的運(yùn)用,掌握單片機(jī)的基本原理、接口和應(yīng)用技術(shù)。筆者所用的單片機(jī)是8051系列,原因是筆者認(rèn)為雖然其他系列單片機(jī)擁有著各自獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和誘人的市場(chǎng)前景,但是51系列單片機(jī)借助廣泛的工程應(yīng)用背景和眾多公司的不斷改進(jìn)仍然會(huì)是市場(chǎng)上不可或缺的一款主流系列[1]。

當(dāng)前為了單片機(jī)原理與接口技術(shù)而設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)量眾多,為了方便教與學(xué),筆者只是選取流水燈實(shí)驗(yàn)、十字路交通信號(hào)燈實(shí)驗(yàn)、鍵盤(pán)與數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)、液晶顯示屏顯示實(shí)驗(yàn)、信號(hào)發(fā)生器和數(shù)字溫度計(jì)實(shí)驗(yàn)、串行片外存儲(chǔ)器擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)(I2C接口)等幾個(gè)重要而經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)。之所以選取以上實(shí)驗(yàn)是因?yàn)橐陨蠈?shí)驗(yàn)具有代表性和易結(jié)合性。例如單片機(jī)原理與接口技術(shù)這門(mén)課程的一些基本內(nèi)容如:?jiǎn)纹瑱C(jī)的I/O口、內(nèi)部的程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、單片機(jī)的指令和匯編程序的編寫(xiě)、定時(shí)和計(jì)數(shù)器、中斷控制,這些都可以通過(guò)流水燈實(shí)驗(yàn)根據(jù)不同的要求,編寫(xiě)不同程序得以體現(xiàn)出來(lái)。以上這些實(shí)驗(yàn)都可以覆蓋這些基本和常用的單片機(jī)原理與接口技術(shù)。在有限的時(shí)間內(nèi)面對(duì)大部分學(xué)生將以上幾個(gè)實(shí)驗(yàn)在課堂上講解清楚已經(jīng)足夠,但是這并不意味著就已經(jīng)完全掌握了單片機(jī)原理與接口技術(shù)這門(mén)課的所有內(nèi)容。事實(shí)上,有一些優(yōu)秀的課外書(shū)籍上的內(nèi)容值得向?qū)W生推薦,如《51單片機(jī)應(yīng)用實(shí)例詳解》、《新概念51單片機(jī)C語(yǔ)言教程》等書(shū),這些書(shū)對(duì)于學(xué)生鍛煉自己在這方能的能力和增長(zhǎng)自己的見(jiàn)識(shí)非常重要。

其次,適當(dāng)增加單片機(jī)軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)KeilμVision和Proteus仿真軟件的講解。在教學(xué)內(nèi)容上,除了講解單片機(jī)匯編語(yǔ)言,還以KeilμVision為開(kāi)發(fā)平臺(tái),講解C51的開(kāi)發(fā)流程。同時(shí)在實(shí)驗(yàn)課上還引入Proteus仿真軟件來(lái)做單片機(jī)的仿真分析和設(shè)計(jì)。

最后,適當(dāng)增加32位嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)。從技術(shù)上考慮,目前所講授的MCS-51單片機(jī)定位在低端產(chǎn)品應(yīng)用,而中高端的產(chǎn)品幾乎全部是32位嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,在這樣的背景下,只講8位的系統(tǒng)是無(wú)法滿足未來(lái)技術(shù)發(fā)展要求的,也不利于學(xué)生的就業(yè)選擇[2]。由于課時(shí)數(shù)限制,僅對(duì)32位嵌入式系統(tǒng)的基本技術(shù)做一個(gè)概括講解,選擇ARM9作為對(duì)象。

二、綜合運(yùn)用多種教學(xué)方法

在單片機(jī)原理與接口技術(shù)這門(mén)課程上,傳統(tǒng)的教學(xué)是按循序漸進(jìn)的方式進(jìn)行的。這樣的教學(xué)方法有助于學(xué)生理解和掌握單片機(jī)原理與接口技術(shù)這門(mén)課的基本原理和一般設(shè)計(jì)方法,同時(shí)也有利于教學(xué)的進(jìn)行。但是由于單片機(jī)原理與接口技術(shù)這門(mén)課程的抽象性和應(yīng)用性等特點(diǎn),傳統(tǒng)的教學(xué)方法難以取得較好的效果。表現(xiàn)在:有較多的學(xué)生因這門(mén)課的抽象性而產(chǎn)生厭學(xué)情緒,放棄了對(duì)這門(mén)課的學(xué)習(xí);還有就是因?yàn)檫@門(mén)課的知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容較多,而有些學(xué)生又不去總結(jié)歸納,以致學(xué)了后面的知識(shí)就忘記了前面所學(xué),到最后學(xué)完這門(mén)課程也只是學(xué)了個(gè)大概。

第9篇:?jiǎn)纹瑱C(jī)原理與應(yīng)用范文

    生物醫(yī)學(xué)工程(Biomedical Engineering, BME)是在生物醫(yī)學(xué)和工程技術(shù)交叉融合的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新興邊緣學(xué)科。該學(xué)科的迅速發(fā)展,大幅度提高了衛(wèi)生服務(wù)水平和患者生活生存質(zhì)量,促進(jìn)了相關(guān)領(lǐng)域科技進(jìn)步。我國(guó)有很多高校開(kāi)設(shè)了生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè),以滿足社會(huì)發(fā)展需要。生物醫(yī)學(xué)工程由于其學(xué)科交叉的廣泛性,因此該學(xué)科的課程特別多。普遍認(rèn)為該學(xué)科的主干課程至少包括電子信息類《電路分析基礎(chǔ)》《模擬電子技術(shù)》《數(shù)值電子技術(shù)》《微機(jī)原理》《單片機(jī)原理》《接口技術(shù)》等20余門(mén),生物醫(yī)學(xué)類《解剖學(xué)》《生理學(xué)》《生理化學(xué)》《普通生物學(xué)》《細(xì)胞分子生物學(xué)》《康復(fù)工程學(xué)》《生物工程學(xué)》《臨床醫(yī)學(xué)概要》等30余門(mén)。課時(shí)總量超過(guò)3000學(xué)時(shí)。如果再加上《英語(yǔ)》《數(shù)學(xué)》《物理》等公共課程,總學(xué)時(shí)將會(huì)超過(guò)4000學(xué)時(shí),遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了教育部人才培養(yǎng)方案的學(xué)時(shí)限制。在2012年教育部最新頒布的人才培養(yǎng)方案修訂要求4年制理工專業(yè)總學(xué)時(shí)控制2800左右。如此大量的課程在短短的4年學(xué)制內(nèi),無(wú)法有效地組織教學(xué)。雖然,各個(gè)學(xué)校結(jié)合自己教學(xué)特色進(jìn)行裁剪,但仍然面臨著課時(shí)不夠、學(xué)生負(fù)擔(dān)過(guò)重的問(wèn)題。因此,為了有效地教學(xué)、提高教學(xué)效果、減輕學(xué)生負(fù)擔(dān),課程的優(yōu)化成為一個(gè)長(zhǎng)期討論的熱點(diǎn)。毫無(wú)疑問(wèn),優(yōu)化課程應(yīng)該從學(xué)時(shí)多,內(nèi)容相似的課程著手?!段C(jī)原理》和《單片機(jī)原理與應(yīng)用》這兩門(mén)課都高達(dá)60學(xué)時(shí)而且還為壓縮后的學(xué)時(shí),因此,成為優(yōu)化的重點(diǎn)考慮對(duì)象,也是教學(xué)研討會(huì)經(jīng)常爭(zhēng)論的話題。

    1 內(nèi)容相似性

    以往,《微機(jī)原理》和《單片機(jī)原理與應(yīng)用》這兩門(mén)課程是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的兩門(mén)必修課程,有近20年的歷史?!段C(jī)原理》以Intel的80i86為教學(xué)內(nèi)容作為嵌入式處理器學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)課,而《單片機(jī)原理與應(yīng)用》以80C51為教學(xué)內(nèi)容作為嵌入式處理器學(xué)習(xí)實(shí)例的應(yīng)用課程。為我國(guó)培養(yǎng)了許多電子技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域的科技人才。嚴(yán)格來(lái)說(shuō),這兩門(mén)課,一門(mén)作為基礎(chǔ),一門(mén)作為應(yīng)用相輔相成,不可分割。而在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,并非如此。首先從教學(xué)內(nèi)容來(lái)看,這兩門(mén)課的教學(xué)內(nèi)容高度相似。微機(jī)原理的教學(xué)內(nèi)容有:微處理器基本概念、工作原理和硬件結(jié)構(gòu),匯編語(yǔ)言指令系統(tǒng)和程序設(shè)計(jì)方法與技巧,中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和串行通訊的工作原理和應(yīng)用,微機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展、人機(jī)交互、A/D和D/A等接口技術(shù),以及微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例等?!秵纹瑱C(jī)原理與應(yīng)用》的教學(xué)內(nèi)容有:單片機(jī)結(jié)構(gòu)原理、指令系統(tǒng)和匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、存儲(chǔ)器擴(kuò)展技術(shù)、中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串行通信原理及應(yīng)用、系統(tǒng)擴(kuò)展、人機(jī)交互、A/D與D/A轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)等。從中,我們不難看出這兩門(mén)課的區(qū)別無(wú)非是處理器不同而已,教學(xué)內(nèi)容存在高度相似性。

    而在實(shí)際教學(xué)時(shí),這兩門(mén)課通常由兩個(gè)教師來(lái)上,課時(shí)都在60左右。一方面,由于課時(shí)少,授課難以面面俱到而進(jìn)行選擇性授課,從而導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容遺漏;另一方面,由于任課教師的不同,教學(xué)內(nèi)容出現(xiàn)大量重復(fù)。雖然學(xué)生經(jīng)過(guò)兩門(mén)課程的學(xué)習(xí),但不能精通任何一門(mén),甚至由于不能入門(mén)而對(duì)嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)生恐懼。因此,同時(shí)開(kāi)設(shè)這兩門(mén)課程并沒(méi)有達(dá)到想象中的教學(xué)效果。針對(duì)這一現(xiàn)象,有不少學(xué)者提出將《微機(jī)原理》和《單片機(jī)原理與應(yīng)用》這兩門(mén)課程進(jìn)行合并,教學(xué)時(shí)對(duì)這兩種處理器進(jìn)行比較教學(xué)以提高學(xué)習(xí)效率,減少課時(shí)量,減輕學(xué)生負(fù)擔(dān)。毫無(wú)疑問(wèn),經(jīng)過(guò)課程的合并必提高教學(xué)效果,但從現(xiàn)代企業(yè)對(duì)相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員的理論知識(shí)和素質(zhì)能力要求來(lái)看,《微機(jī)原理》已經(jīng)落后于時(shí)代,學(xué)無(wú)所用。

    2 社會(huì)需求

    經(jīng)過(guò)大量課程的學(xué)習(xí),生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力并沒(méi)有得到很大提升。大量的課程培養(yǎng)了知識(shí)面很寬的工程師。這些工程師只懂得一般工程原理而不具備任一領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)。因此,當(dāng)他們與其他專業(yè)的畢業(yè)生競(jìng)爭(zhēng)時(shí),生物醫(yī)學(xué)工程畢業(yè)生往往處于劣勢(shì),許多BME公司寧愿聘用信息工程技術(shù)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生,而不聘用BME的學(xué)生。美國(guó)猶他州立大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系在BME工業(yè)部門(mén)做的問(wèn)卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)40%的人認(rèn)為BME學(xué)生知識(shí)面很寬是他們最大的優(yōu)勢(shì),75%的人認(rèn)為BME學(xué)生沒(méi)有堅(jiān)實(shí)的專業(yè)知識(shí)。這表明目前的BME課程體系設(shè)置還需要在專業(yè)知識(shí)上進(jìn)一步鞏固。設(shè)置更多專業(yè)課勢(shì)必進(jìn)一步增加課程,顯然是行不通的。因此,必須進(jìn)行優(yōu)化整合進(jìn)行探討,培養(yǎng)學(xué)生既擁有廣闊的知識(shí)面,又具備堅(jiān)實(shí)的專業(yè)知識(shí)。

    《微機(jī)原理》以8086/8088處理器為藍(lán)本介紹處理器的工作原理,并學(xué)習(xí)使用該處理器。當(dāng)然,誕生于1978年的8086的誕生開(kāi)啟了儀器智能化的新時(shí)代。但隨著處理器的發(fā)展,單片機(jī)的崛起,8086/8088處理器早已經(jīng)走下神壇而被淘汰,目前市場(chǎng)很難見(jiàn)到8086/8088的蹤跡。以8051為代表的單片機(jī)逐步取代8086/8088成為行業(yè)應(yīng)用的主流。隨著技術(shù)的發(fā)展,8051雖然也被淘汰,但是其指令兼容的單片機(jī)形成龐大的家族活躍在各個(gè)行業(yè)應(yīng)用上,從簡(jiǎn)單的玩具到復(fù)雜的航空航天、醫(yī)療設(shè)備等高科技隨處可見(jiàn)51兼容單片機(jī)的影子。當(dāng)然,還發(fā)展出其它類型的單片機(jī),如:AVR、PIC等。現(xiàn)代企業(yè)招聘時(shí),通常要求應(yīng)聘者具有一定的單片機(jī)開(kāi)發(fā)能力。企業(yè)要求的單片機(jī)開(kāi)發(fā)能力,顯然不是指8086/8088微處理器的開(kāi)發(fā)能力,而是指8051兼容單片機(jī)的開(kāi)發(fā)能力,如果再掌握AVR或者PIC單片機(jī)開(kāi)發(fā)技能則會(huì)更受企業(yè)歡迎。《微機(jī)原理》課程已經(jīng)出現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容與社會(huì)需求脫節(jié),學(xué)與用脫節(jié)的現(xiàn)象,也導(dǎo)致企業(yè)抱怨學(xué)生掌握的知識(shí)過(guò)于陳舊而不愿意招聘應(yīng)屆畢業(yè)生。此外,很多畢業(yè)生也反應(yīng)《微機(jī)原理》課程中學(xué)習(xí)的知識(shí)無(wú)實(shí)際用處,對(duì)學(xué)習(xí)其它嵌入式處理器的學(xué)習(xí)與理解幫助不大。而對(duì)于單片機(jī)由于就業(yè)需要強(qiáng)勁,實(shí)用性強(qiáng),容易上手等因素,學(xué)生有很強(qiáng)的學(xué)習(xí)欲望。

    總之,8086/8088系列微處理器已經(jīng)在生產(chǎn)實(shí)際中淘汰,如果《微機(jī)原理》仍然以8086/8088為藍(lán)本講解微處理器的原理,則顯得知識(shí)過(guò)于陳舊,與企業(yè)需求脫節(jié)。由于在生產(chǎn)實(shí)際中8051兼容的單片機(jī)龐大家族仍然廣泛應(yīng)用,因此要加強(qiáng)單片機(jī)的學(xué)習(xí),不僅可以讓學(xué)生了解微處理器的工作原理,也能與社會(huì)需求接軌,培養(yǎng)出合格的現(xiàn)代企業(yè)工程師。

    3 可行性驗(yàn)證

    自2009年以來(lái),我校生物醫(yī)學(xué)工程系就開(kāi)始小范圍試點(diǎn)取消《微機(jī)原理》,強(qiáng)化《單片機(jī)原理與應(yīng)用》的教學(xué),取得很好的教學(xué)效果。2010年二年級(jí)6個(gè)本科生由于參加電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽而在沒(méi)有學(xué)習(xí)《微機(jī)原理》的情況下,直接學(xué)習(xí)單片機(jī)開(kāi)發(fā)。在學(xué)習(xí)過(guò)程中,并不比那些有《微機(jī)原理》基礎(chǔ)的學(xué)生表現(xiàn)差。事實(shí)上,2011年電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中,他們表現(xiàn)得極為出色。此外,也有不少學(xué)校已經(jīng)開(kāi)設(shè)微機(jī)原理課程,并在教學(xué)實(shí)踐中獲得良好的教學(xué)效果。

    目前,市場(chǎng)涌現(xiàn)出許多零基礎(chǔ)學(xué)習(xí)單片機(jī)的教材,如:杜洋的《愛(ài)上單片機(jī)》、周興華的《手把手教你學(xué)單片機(jī)》等。《愛(ài)上單片機(jī)》和《手把手教你學(xué)單片機(jī)》不僅市場(chǎng)上脫銷,而且網(wǎng)上掃描版下載量奇高,新手幾乎人手一本??v觀這些教材都不要求學(xué)習(xí)者擁有《微機(jī)原理》基礎(chǔ),大幅度降低了單片機(jī)的學(xué)習(xí)難度和入門(mén)起點(diǎn)。讀者對(duì)這些教材的熱捧不僅說(shuō)明單片機(jī)存在廣泛的需求,更表明單片機(jī)學(xué)習(xí)的起點(diǎn)可以很低。

    不論是從我們的教學(xué)實(shí)踐中,還是從目前單片機(jī)教材來(lái)看,《微機(jī)原理》完全沒(méi)有必要作為《單片機(jī)原理與應(yīng)用》的前置課程。取消該課程,不僅不影響教學(xué)效果,反而有利于減輕學(xué)生負(fù)擔(dān),促進(jìn)《單片機(jī)原理與應(yīng)用》的教學(xué),縮短教學(xué)與企業(yè)需求距離。