《单片机原理》课程实践教学环节的研究与实践

时间:2022-03-04 12:36:15

《单片机原理》课程实践教学环节的研究与实践

摘要:近年来,高等教育越来越注重学生的实践能力的培养。对自动化专业而言,单片机课程实践等专业集中实践教学课程的开设,就是高校重视学生解决问题的实践能力和创新能力的体现。该文提出通过将单片机课程实践和高级语言程序设计实验相结合,使学生在理解单片机理论和高级语言编程思想的基础上,实际动手开发一个实际的应用系统,提高综合运用所学理论知识的能力。

关键词:单片机;课程实践;答辩;KEIL C

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)36-8369-02

单片机课程实践是高校自动化专业集中实践环节的必修课,是学生学习《单片机原理》课程后,进行的一次全面的综合实践,其目的旨在加深对单片机基础理论和基本知识的理解,培养学生具有单片机系统应用软件设计和开发的能力,在具体实现过程中强化学生的实践意识,提高应用能力、创新意识和合作精神。在项目的实践中,使得学生掌握一定的理论与技术知识,而且应该树立管理理念,建立项目工程思维观念,而这一点正是高级语言编程思维的一种体现。

通过将单片机课程实践和高级语言程序设计实验相结合,使学生在理解单片机理论和高级语言编程思想的基础上,实际动手开发一个实际的应用系统,来提高综合运用所学理论知识的能力。

1 研究内容或对象

引导学生运用已学的单片机理论知识、单片机程序设计方法和高级语言编程思想,具体设计一个实用的小型单片机应用系统,开发设计过程按以下顺序进行――选定课题、调查用户需求、总结归纳数据流程、分析性能、书写需求分析及总体设计报告(包括组成原理图、硬件连接、程序流程、系统功能模块)、完成应用系统的开发、撰写课程实践报告、系统验收、组织课程实践答辩。让学生在这一系列工作中综合运用单片机系统原理以及编程语言等相关课程知识,培养学生的综合素质。

根据单片机课程实践和专业课程实践两个实践教学环节各有4~5周但分散的实际情况,考虑将其进行整合。并在实践教学环节中安排相应的指导老师对学生进行必要的指导和帮助,为学生提供分析思路,解决学生项目完成中碰到的实际问题。

2 研究拟达到目标

通过在单片机课程实践中结合高级语言编程思想,使学生在掌握单片机理论基础知识的同时,通过参与项目的分析、设计与实现,建立软件工程理念,具备一定的理论与单片机实物实践相结合、解决实际应用问题的能力。同时在完成项目的过程中,锻炼科研开发能力和科研论文写作能力,为大四的毕业设计和毕业论文的顺利完成奠定基础,并为以后工作中的理论与实践相结合奠定良好的基础。

使学生在单片机课程实践和高级语言程序编程实践相结合的实践教学环节中,利用所学的单片机系统原理和C语言程序设计基础知识设计单片机应用系统,解决单片机系统应用中的实际问题,掌握高级语言编程思想,借助相关编程工具,完成一个小型项目的自主分析、设计与实现。

3 主要研究方法

教师提供部分项目供学生选择,学生亦可自拟项目,但课题的选择要由教师审查核准。项目尽量选择实际需求的题目,让学生走出校园,通过调查走访,了解国内单片机应用发展的状况,开阔眼界,而且在开发一个真实项目的过程中,带来求知的源动力,激发学生自主学习的渴望以及创造力;对于虚拟项目,要求学生做到切合实际需求,能解决一定的应用问题,有一定的应用价值。

编程开发工具原则上推荐学生使用KEIL C,如果学生认为其它开发工具更适合可由学生自主选择。由于实际可用的编程开发工具与日俱增且不断更新,为此在课程实践中,对学生开发工具的选择不做过多限制,使得学生可以选择自己感兴趣的程序设计工具进行项目开发,既锻炼了学生自学的能力,又能让学生成为项目开发的决策者,这种主人翁意识使得学生变被动学习为主动学习,从而激发学生自主学习的积极性。

为了防止学生对课程实践任务敷衍了事,对课程实践的考核方式由原来的提交程序和文档改变为答辩的方式。且在集中教学环节之前就让学生明确单片机课程实践的任务,同时考虑在集中教学环节结束后适当放宽学生上交可运行的项目程序和课程实践报告以及组织答辩的时间,让学生能更好的延续自主学习的积极性并进一步完善项目的开发。

4 特色、创新及推广应用价值

通过将单片机课程实践和高级语言程序设计基础实验相结合,让学生在项目的分析、设计、与实现的过程中掌握单片机理论知识、单片机系统应用的设计方法和高级语言程序编程思想 ,提高自动化专业学生理论与实践相结合的能力,激发学生的学习积极性和主观能动性,提高学生解决实际应用问题的能力。

《单片机原理》课程实践教学,将单片机课程实践和高级语言程序设计实验两个教学环节有机整合,让学生能在该实践教学环节中综合运用单片机系统原理和高级语言程序设计基础以及相关编程思想等多种知识,培养初步的科研能力和科研论文写作能力以及团队合作精神。并通过组织课程实践答辩使学生进行类似毕业答辩的演习。

在自动化专业学生的单片机课程实践教学环节中,通过团队合作的方式,以共同完成项目为目标,让学生在单片机课程实践中综合运用所学的单片机系统原理和高级语言程序设计基础的理论知识来完成项目的分析与设计,并借助相关的编程语言来完成项目的编程实现。将原本独立但有高度关联的两个实践教学环节进行有机整合,可以让学生有更多的时间来系统而连续的综合运用所学的相关知识,进而更好的将理论与实践进行有机结合,激发学生的学习热情,提高学生的学习积极性。

参考文献:

[1] 刘凤.单片机课程实践教学新方法研究[J].中国现代教育装备,2011(6).

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