单片机技术论文实用5篇
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单片机应用论文1
关键词:单片机;仿真;案例教学;教学改革;电子竞赛
单片机是一门综合性、实践性极强的课程。单片机的概念多、专有名词多、内容抽象、指令丰富,且软、硬件发展很快,新器件不断,故相当多的学生在学习单片机时感到郁闷,实际使用不知如何下手,不能真正掌握单片机技术。因此,如何安排教学内容,使学生既能了解新技术又能对单片机的应用技术融会贯通;如何设计教学方法,激发学生的学习兴趣,真正理解和掌握单片机技术,是在单片机教学中需要解决的问题。针对教学对象的特点和课程特点,我们提出了“案例教学”的教学理念,以达到创新人才的培养效果[1]。
一、单片机教学的现状和存在的问题
(一)传统的理论教学环节
教师上理论课时,先讲述单片机的理论知识,如讲述单片机的概述与发展,单片机的内部结构,指令系统及I/O接口电路,而讲述单片机实例的课时比较少,达不到理想的效果,并且学生在学理论知识时,只是处于被动接受知识的一方,调动不了学生的主观能动性,学生对单片机知识的学习会感到很盲目,从而对这门课程产生不了很大的兴趣。
(二)传统的教学实践环节
教学实践环节分为实验教学环节和课程设计环节两部分。实验教学环节一般采取单片机实验箱,学生做实验时根据实验连线步骤连接好硬件电路,下载现有的实验程序,得出实验结果,一般只能起一个验证过程的作用,学生缺乏对整体电路的设计,也缺乏修改硬件电路和软件程序的机会,从而不能真正锻炼学生的动手实践能力。课程设计环节,对于设计一个单片机应用系统,要涉及到很多的单片机的专业知识,很多同学只是在网上下载一些实例,按照资料设计硬件电路图,复制其程序生成HEX文件,然后联调就基本仿真通过。如果要求他们改变或增加一些功能设计,很多同学基本完成不好,主要原因是他们还没有基本没有搞懂对应的知识。
二、单片机课程仿真案例教学的实施
(一)单片机案例教学简介
单片机案例教学就是将单片机课程所要求掌握的基本知识点、基本原理和方法都溶入到包含这些原理的实际项目例子的讨论与讲解之中,基于项目开发的过程来组织教学内容[2]。
(二)单片机案例确定
经过教研室教师对单片机案例进行设计,将单片机的基本知识点都包含到以下几个案例中。单片机案例从难易程度暂分为三个阶段,分别为第一阶段、第二阶段和第三阶段。第一阶段为初级阶段,基本掌握单片机的I/O口的使用,学生比较容易掌握,而且容易提高学生的兴趣。第二阶段为中等难度阶段,需要掌握单片机与各常用接口电路的应用。第三阶段比较难,涉及到的传感器驱动程序比较复杂。
(三)单片机课程仿真案例具体实施
1.教师进行具体案例任务的确定,并确定相应的单片机知识点,针对各个具体的案例,老师进行设问。同时,课前将下一堂课的案例材料发给学生,要求学生熟悉每一个案例的材料,针对设计的问题进行分小组思考和探讨。
2.在课堂教学组织方式上,每次教学过程均围绕一个案例进行各教学环节的组织,以任务目标为主线,结合相应案例对各相关知识点和技能点进行讲解,引导学生思考并提出相应的解决方案,激发学生的主观能动性和创新能力,学生在学习过程中以小组为单位,每组针对任务和要求进行分析,并对实现的方案、硬件电路和软件功能设计。最后,由老师进行总结和评价,指出案例所涉及的理论知识及其应用方法,就学生提出的问题进行解答[3,4]。
3.将实践教学环节溶入课堂教学,学生实践环节以课堂教学任务为对象,利用PROTEUS仿真软件绘制硬件电路图,用KeilC软件进行软件程序的编写,然后进行联合仿真调试。教师对学生调试过程中的重点、难点以及学生操作过程存在的问题进行实时点评,并要求学生在已经实现的硬件电路和程序的基础上,进行适当修改。
4.具体仿真案例教学的举例———交通灯案例分析。
第一,确定具体任务和要求:设置东南西北四个方向红、绿、黄共12个(或者6个,其中东西一组,南北一组)LED信号指示灯,南北方向的绿灯亮27秒,黄灯闪烁3秒,东西方向的红灯亮30秒,然后南北方向红灯亮30秒,东西方向绿灯亮27秒,黄灯闪烁3秒,依次循环,数码管倒计时显示,当出现紧急情况时,四个方向交通灯全部为红灯。要求利用并行接口芯片8255扩展设计相应的硬件电路、软件流程图和程序。
第二,确定交通灯案例的相关单片机知识点为:并行I/O接口芯片与单片机的接口电路设计,以及其相应的8255的驱动程序,定时器和中断程序,数码显示电路和按键电路驱动程序等。
第三,针对交通灯案例老师准备的问题:问题1:为什么设计黄灯和黄灯闪烁如何实现?问题2:倒计时1秒应该如何实现?问题3:紧急情况用什么来实现?单片机交通灯仿真图如图1所示。图1中南北方向红灯亮,东西方向绿灯亮。P1口提供南北方向的段码,P2口提供东西方向的段码,分别提供南北方向和东西方向数码管的位码,分别提供6组交通指示灯。
三、单片机课程仿真案例教学的考核
单片机案例教学考核方法是课程教学的最后环节,它直接检验单片机教学的效果。随着教育教学改革的不断深入,变应试教育为素质教育,《单片机原理及应用》的考核应注重考核学生的实践和创新能力,该课程的考核一般采取开卷考试、实验成绩和平时成绩相结合的方式进行考核。其中平时成绩占20%,主要包括学生的考勤、作业、随堂测试以及课堂表现和回答老师的提问情况等。实验成绩占30%,主要考查学生的硬件电路的设计和软件编程能力,在完成基本的实验任务时,然后根据思考部分的提问进行相应硬件电路和软件程序的修改。开卷成绩考试占50%,主要考查学生单片机理论知识、单片机接口电路设计和软件编程。
四、结束语
文章针对传统单片机教学过程中存在的不足提出了单片机案例教学方法,将单片机的理论知识融入到实际的案例中去,在讲述案例的同时插入理论知识的讲解,这样充分调动了学生的学习兴趣,增强了学生对单片机的综合应用能力。基于单片机案例教学已取得了较好的效果,对学生参加各类电子设计竞赛和毕业论文设计具有较大帮助。
参考文献
[1]孙军业。案例教学[M].天津:天津教育出版社,2004.
[2]陈锟。单片机课程案例教学的思考与探讨[J].中南民族大学学报,2008(27):10-12.
[3]李冰。单片机课程的项目化教学改革与实践[J].实验室科学,2014(17):101-103.
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单片机技术论文2
关键词单片机;课程改革;实训
《单片机应用技术》是计算机控制和电子信息类专业的主干课程,是一门实践性很强的技术课程,它的教学效果直接影响学生的有效就业。传统的教学模式偏重于理论教学,教学方法较为单一,无法满足现阶段高职院校培养高等技术应用型人才的要求,针对高职学生特点的教学改革势在必行。
1.高职《单片机应用技术》课程教学存在的问题
传统教学模式不适应高职学生特点
高职教育注重技术应用型人才的培养,而传统的《单片机应用技术》课程教学注重理论知识的学习,大多是以知识体系为框架,先基础后应用、先理论后实践、软硬件分离,已不能适应高职教育和高职学生的特点。
教学内容陈旧无创新
目前大部分单片机教材的章节编排都是大同小异,教学内容基本上是单片机的内部硬件结构、指令系统、汇编程序设计、单片机的扩展应用以及电路接口,是以单片机的结构功能为主线,单片机本身的逻辑规律来编排教学内容的。教材的内容没有充分联系工程实践,理论内容比重偏大,实例偏少,在内容安排上只注重知识体系的完整性,但是针对强调技能培养的高职教育来说,这种教学方法却无法满足教学和实际需求。
考核方式
传统的考核方式主要采用以期末理论考试为主,卷面理论考试成绩占60%,平时成绩占20%,实训成绩占20%。由于实训成绩占的比例较小,难以真实反映学生的动手操作和实际应用能力,不能全面反映学生对课程的掌握情况。临近期末考试时,学生往往靠死记硬背的方式通过该课程的考试,常常会出现高分低能的现象,背离了高职教育培养技能型人才的目标。
2.高职《单片机应用技术》课程教学改革措施
教学方法的改革
虚拟仿真软件的推广应用
单片机课程的实践性很强,实训教学对整个教学效果起着至关重要的作用。传统的实训教学大多是在实验箱上完成相应的实训项目,以验证性的实训为主,开放性和设计性的实训较少。想让学生得到真正的实践锻炼,需设计硬件电路,焊接元器件,编制软件程序、仿真调试,如此完成一个实训所花费的时间较长,而且元器件等消耗很大,实训成本较高。
虚拟仿真软件Protues可以解决这个问题。Protues软件实现了单片机仿真和Spice电路仿真相结合,不仅可以将单片机实例功能形象化,也可将单片机实例运行过程形象化。比起传统的单片机实训教学,Protues软件的应用可以让元器件、连接线路和单片机硬件实物高度对应,通过真实和虚拟仿真相结合的方式,得到实物演示的效果。学生可以真正动手实训,教学效果好。
采用任务驱动教学法
传统的《单片机应用技术》教学是先讲硬件,再讲指令,最后讲应用,学生往往不知道所学的内容到底有什么用处,教学效果也不理想。采用任务驱动教学法则不然,教师预先设计并调试成功相应的实训项目,确定每个任务包含的知识点。在教学过程中,围绕实训项目提出任务,逐步引出在解决这个问题时用到的硬件、指令及编程方法等相关知识,采用局域网多媒体广播教学的方式,进行现场仿真演示。再将实训要求加以改动,让学生自己动手连接硬件、编写程序、仿真验证。这种“教、学、做”一体化的教学模式适应于高职教育和高职学生的特点,有利于激发学生的学习兴趣,提高学生的学习积极性,使其在做中学、学中做,从被动学变成主动学。
教学内容的改革
统一编程语言
大部分教材中,单片机的编程语言为汇编语言,C51介绍的篇幅较少。相对而言,汇编语言具有产生的目标程序简短,占用存储空间小,执行速度快等优点。但是对于高职学生来说,汇编编程较为复杂,不易理解。用C51编程则不需要了解太多的单片机内部结构,编程简单,只要会C语言即可。而且在公司企业的研发人员中使用C51语言的远远超过使用汇编语言。所以,从学生的长远发展角度出发,选择C51作为单片机编程语言进行教学。
适当增减教学内容
根据实际情况在教学内容上进行适当增减。在实训部分,基于会用的原则,增加对Keil软件、Protues软件等开发工具的介绍;在理论知识部分,基于够用的原则,减少单片机内部电路分析、工作时序、指令系统等内容的介绍。
整合知识点,调整章节次序
实训环节往往是几个章节知识点的综合运用,鉴于此,在实际教学中适当调整知识点的讲授次序。如先介绍单片机的结构,再介绍I/O口功能,然后紧接着完成流水灯、数码管显示、独立键盘、矩阵键盘实训。这样就把几个知识点整合到了一起,便于学生理解和记忆,便于理论和实践的相结合。
依据竞赛要求增加课外内容
参加技能竞赛对课程的教学改革具有推动作用,是对教学效果的有效检验。目前基于单片机的各类竞赛较多,除了要用到单片机技术外,还要用到一些其他知识。以机器人大赛为例,要用到传感器、通信、机械、电机等技术,高职教育开设的课程有限,可以根据实际情况增加相关知识点进行补充教学。
考核方式的改革
考试是检验教学效果的必要手段。根据高职教育的特点,改变传统的理论笔试,突出实训考核。改革后,本课程的期末总评考核分为三个部分:第一部分为平时考核。主要是学生出勤、学习态度及参与问题讨论的积极性等,占期末总评成绩的20%;第二部分为平时实训考核,主要是平时的实训成绩。在一个学期中,教师布置6~8个单片机实训项目,学生按要求完成。教师根据学生完成实训的成功率、实训报告质量等给出成绩,此成绩占期末总评成绩的40%。第三部分为期末实训考核。期末考试不再采用笔试,教师从平时做过的6~8个实训项目中随机抽取一个作为考核题目,此成绩占期末总评成绩的40%。
3.课程改革取得的效果
经过教学改革实践,改善了教学效果,教学质量得到显著提高。采用任务驱动教学法实现了“教、学、做”一体化的有机结合,让学生带着任务去学习,培养了学生主动思考和创造性思维的能力,锻炼了学生设计电路、调试程序、开发实际产品等各个方面的技能。进行了以实训操作为主的考核方式改革后,高分低能的现象没有出现,学生的动手能力明显提高。其中,学生在江西省第一、二届大学生智能机器人大赛中,采用单片机作为主控芯片设计的机器人取得了3项三等奖的好成绩。
由于教学内容要随着新技术的应用而不断更新,因此教学改革还有待于继续改进和完善,只有这样,才能更好地完成教学任务,满足高职教育培养技能型人才的要求。
参考文献
[1]浦灵敏。高职单片机课程教学改革的实践与探索[J].中国电力教育,2009(10).
[2]邹红卫。单片机课程的教学改革[J].湖南工业职业技术学院学报,2007(01).
[3]林君焕。浅谈高职单片机课程的任务驱动教学方法[J].广西轻工业,2008(12).
单片机应用论文范文3
关键词:单片机 教学改革 培养能力
一、引言
单片机在现代电子系统智能化中扮演着至关重要的角色。无论是现代工业、农业及生活领域,还是尖端科技等诸多领域,都离不开单片机,其应用率和普及率是其他类型的计算机不能比拟的。单片机技术被广泛地应用在智能仪器仪表、机电一体化产品、实时工业控制、分布系统的前端模块、家用电器、医疗和军事等领域。所以单片机原理与应用是电子、自动化等专业的一门必修课。单片机原理与应用是电气信息类、自动化类、机电设备类、计算机类及仪器仪表类等专业的专业基础课或专业课。单片机教学的改革就是使学生将学到的单片机理论知识转化为适应就业和工作需要的实际能力。
二、改革单片机原理及应用教学的意义
(一)单片机原理及应用教学存在的问题
传统的理论教学是按教材编写的顺序,先讲单片机的硬件基础知识,然后讲指令系统、汇编语言编程,接着是讲接口技术,教学形式和手段单一、方法简单呆板。在教学中,学生普遍反映单片机概念多、太抽象、难入门、指令太难记。学生感到枯燥乏味,学习难度很大,课堂教学效果不够理想。
传统实训课则以教师为中心,基本都是教师先进行讲解、示范,然后学生开始实操训练,学生模仿教师按实训步骤操作实训项目。在这个过程中,教师巡回查看辅导学生。实训考核则是操作一个操作过的题目,教师要据学生实训项目完成的结果和所用的时间给出学生实训实操考核成绩。用一个模式,完全按照指导书上规定的步骤做相同的实训。学生感到学习内容枯燥无味,没有兴趣。学生的学习积极性和教师的授课积极性都受到极大的挫伤。
(二)改革单片机原理及应用教学的意义
针对单片机原理应用教学存在的问题,要对单片机原理及应用教学进行改革,培养学生学习单片机原理及应用课程的兴趣,着重培养学生的学习能力、综合运用知识的能力、动手能力和创新能力,培养高技能人才。
三、单片机原理及应用理论教学改革
(一)单片机原理及应用理论课中,引入案例教学
本着“理论够用”就可以的原则,把够用的理论优化整合到一个个案例中,案例中包含的理论由简到难,符合理论掌握的逻辑顺序,使“死”的大量的理论内容分散活化到每一个实际案例中。在应用中学习理论,理论因运用的具体而不再抽象,每个案例中学到的理论数量适中、迁移和内化的程度高,解决了单片机概念多、太抽象、难入门、指令太难记忆等问题。
案例教学有利于培养学生学习单片机原理及应用的兴趣,一个个案例生动具体,给学生展示单片机应用的广阔前景,使学生对学习单片机原理及应用产生浓厚兴趣。学生在学习抽象内容之前,教师可以通过案例给学生介绍单片机无比优越的性价比,并且应用大量的事例说明单片机的应用无所不在。将抽象的教学内容与这些生动的现实应用实例相结合,给学生一个能看到、能听到、能摸着的学习目标,提高了学生学习单片机原理及应用的兴趣。
案例教学有利于培养学生学习单片机原理应用的积极性。案例教学过程中,可以渗透就业热点介绍,使学生认识到单片机从低端应用到高端应用都有广阔前景。学好单片机原理及应用既能为低端应用打好基础,又能为高端处理器的学习做好准备。如此,使学生把学习单片机原理及应用与自己的就业前景结合起来,学生学习积极性得到调动。
单片机原理及应用理论课教学中,使用案例教学,能缩短理论与实践的距离,培养学生综合运用知识、解决实际问题的能力。不少学生都反映,在理论课上学到的理论知识,到实践中不知道怎么使用,怎么入手。其原因就是没有把理论与实际相结合好,使用案例进行理论教学,使学生接触到了与实际应用相近的案例,可以缩短学生学习时间。比如,以一个完整的项目开发为案例,介绍交通信号灯控制系统,这样增强了趣味性,学生也很容易接受,而且可以促进学生思维发展,实现分析、反思、体验和感悟。当其领悟后,就能模仿,也会举一反三。
(二)单片机原理及应用理论课中,丰富教学手段
学生觉得单片机原理及应用难学抽象,很大一部分原因,是传统教学的讲授加板书,无法为学生展示单片机内部数据动态流动的过程和图景。学生脑海中形不成单片机内部数据动态流动的过程和图景,产生了极大的困惑。制作生动形象的多媒体课件可以解决这个问题,利用多媒体课件把单片机中难懂的寻址方式指令举例和有代表性的指令,做成动画准确生动呈现出其数据流动的完整过程,学生瞬间就理解了寻址方式和典型指令,并且迅速发展了学生的形象思维能力、抽象思维能力和举一反三的能力。
单片机原理及应用课程信息量大,要求授课容量大,制作生动形象的多媒体课件可以满足这一要求,利用多媒体课件授课,节省了板书和大量的画图时间,可以在有限的课时内讲深、讲透课程内容;利用多媒体课件演示,可以随机重复,前后可以随意翻看的特点,便于突出重点、突破难点。实践表明,将传统教学的讲授加板书与计算机辅助教学手段相结合,丰富了教学手段,提高了教学效率,激发了学生学习的积极性和主动性,收到了良好的教学效果。
四、单片机原理及应用实践教学改革
(一)单片机原理及应用实训课中,多开发趣味实训项目
利用单片机编程可以实现许多电子电路,这是非常有趣的。例如,利用位操作指令可以实现各种门电路和组合逻辑电路;利用循环或定时器能实现软延时;利用定时器可以实现各种矩形脉冲发生器,这些都可以从示波器上观察到有趣的结果。这些实训项目可以激发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性和主动性。
(二)单片机原理及应用实训课中,引入模块化教学
把实践教学内容优化整合成若干个模块,每个模块中包含的知识点和技能又可分解到若干个实训题目中,例如灯光控制模块,包含了闪灯控制、排灯控制、转灯控制、流水灯控制、交通信号灯控制。每个模块的教学又可分成三个层次,对学生来说就是三个层面的学习,即模仿学习、举一反三和创新。就拿灯光控制模块来说,直接按照实训指导书上的程序进行实训就是模仿学习,在此基础上对指导书上的程序进行改编实现延时和灯光花样的变化是举一反三,最后编制一个全新的灯光控制程序实现创新设计。这样的学习符合学生的思维发展规律,使其发挥主观能动性及创造性思维,有效培养了学生的学习能力,综合运用知识解决实际问题的能力和创新能力。
五、小结
单片机原理及应用理论教学和实践教学手段和方法很多,这里从个人教学改革心得出发探讨了几个做法。在今后的教学改革中只要不断改进教学方法, 使用各种教学手段,激发学生的学习兴趣,注重学习能力的培养和综合运用知识解决实际问题的能力的培养,就能获得良好的教学效果。但要深入教学改革,还需要不断努力和探索。
参考文献:
[1]周绍平。单片机教学改革的实践与思考。扬州职业大学学报,2004,8(2):60~62
[2]廖平。单片机实验教学的改革。实验室研究与探索,2004(7):36~38
[3]陈 亮。单片机课程的教学改革。实验室研究与探索,2008(9):121~123
[4]徐海黎,刘明。单片机课程教学的改革。南通大学学报(教育科学版),2005(4):96~97
单片机应用论文范文4
关键词:单片机 教学改革 单片机开发板 单片机课程设计
0 引言
单片机因体积小、功能强、可靠性高和价格低廉等一系列优点,已渗入到人们工作和生活的各个角落,应用前景广阔[1]。目前多数高职院校的机械专业都开设了单片机课程,但大多院校的教学思路仍然借鉴本科先基础后应用的常规教学模式,理论教学与实际应用结合较少。对于高职学生,课程入门比较困难,知识不易掌握,实际应用较少,学习兴趣不高,该课程的实际教学效果并不理想。因此,单片机的教学模式亟需改革,改变原来以知识传授为目标的教学方式,要理论与实践并重,以实践入门来吸引学生学习的兴趣,提高教学质量。
1 高职机械专业单片机教学现存的难点
单片机是一门理论性很强的专业基础课程,同时也是一门实践性和技术性很强的学科。要求学生掌握一定的电子电路知识,还要熟练掌握计算机的相关知识,掌握编程的思维和方法。高职学生的基础知识相对薄弱,对于单片机的学习有一定的困难。
对于单片机中的专业术语和电路很难理解
学习单片机要以电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、计算机基础知识等相关课程的理论知识为基础。与电子专业学生不同的是,我校机械专业学生只开设一门电工电子课程,所有的电路、模电和数电的相关知识都集中在一门课程中讲授,知识点多且课时量偏少,知识点讲授较为粗浅,不能深入展开。因此,学生对于单片机中遇到的一些专业术语和电路,如集电极开路、上拉电阻、存储器地址、D触发器、555振荡电路等,很难理解。这些知识都需要重新讲授,且讲授效果不佳。学生往往在学到单片机的硬件电路部分时,突然间觉得很难,学习的积极性下降,甚至有了厌学的情绪。
对于汇编指令不易理解
像所有其他的指令一样,汇编指令也是英文的,我校机械专业大部分学生的英语能力比较差,遇到有英文的地方,本能地会回避,更不要说进行深入的研究。单片机中要求他们短时间记忆和理解数十条甚至上百条指令的格式和功能,他们觉得比较有压力,很多学生达不到这个目标。
汇编语言是一种低级语言,每一条汇编指令都与机器的硬件结构密切相关,
如果学生对于硬件结构没有掌握好,那么对于汇编语言的指令也很难完全理解。即使学生勉强知道每条指令的大概意思,但由于没有充分理解其内涵,不能做到融会贯通,常常错误地运用指令,即使在一个程序里运用正确,可能题型改变,就做不出来了。
对于单片机的应用比较陌生
我们在学校的教学中,受制于课时量的不足和传统教学思维和方法的限制,通常都以传授理论知识为主,实际应用提到的比较少。因此,出现一些学生直到学完这门课程,都不知道单片机能干什么。有些学生告诉老师,以前我们学过的课程,如机械制图,很有实用性,单片机讲的这么多、这么复杂,到底有什么用,我们机械专业为什么要学这一门课程。学生不能深入理解该门课程的实际应用,认为学了无用知识。
2 高职机械专业单片机教学改革的具体措施
学习单片机的最终目标是能运用单片机进行一些项目的开发,解决生产和生活中遇到的实际问题。人才市场需要的不是只懂理论、不懂实践的研究型人才,而是既懂理论,又能实践的应用型人才。因此,单片机的改革也要以就业市场为导向,结合高职机械类学生的特点,做一些针对性的调整,使学生既能学好,又能快速地适应社会的需求。本文针对单片机课程在教学方面现有的种种弊端,提出了单片机课程教学改革实施的一些具体措施。
实施“项目任务驱动法”,理论教学紧扣实践应用
单片机教学应该采用工程实际应用课题或实践案例进行教学的方法,实施“项目任务驱动法”,即课程教学以单片机应用技术的典型实用案例进行分析讲授的一种教学方法。授课时以单片机技术“案例”演示作为引入,以实现“案例”为主线讲述各相关理论知识。为巩固理论知识的学习和培养学生实际动手的能力,理论教学应与实际“案例”实验教学穿行,以实验教学充实理论内容,使两者融会贯通。整个教学过程的思路设计如下:
例如,在第一次上单片机的课时,就应该给学生演示单片机的用途,如单片机驱动流水灯、驱动数码管显示数字,驱动16×16点阵显示汉字,驱动蜂鸣器演奏一段铃声等,让学生了解单片机的应用,领略单片机的妙处,激发学生学习的兴趣。兴趣对一个学生学习一门课程很重要,如果学生对某门课程失去兴趣,即使再好的老师也教不好。第二次上课可以选择一个简单的应用,如单片机驱动一个LED的亮灭,通过仿真软件,当堂给学生画电路图,编写软件,使学生感到单片机并不是很难,自己也可以学会,打消他学不好的顾虑。后面每次课都以项目任务为导向,每次课时可以先将我们要实现的功能给学生演示一遍,然后告诉学生我们实现这个功能的思路是什么,我们要实现这个功能,需要学习哪些基础知识,让学生有一个清晰的概况和热切学习的期盼。下表为四个常用的典型项目的实验任务设置:
每个项目的设计都要以实践应用为导向,让学生感觉到能学以致用。任务的设计应遵循由浅到深、循序渐进的手法,与理论章节知识的进度遥相呼应,使学生能够逐步接受并加深理解。同一个知识点,可以举不同项目中的相近任务反复讲解,使学生对所学知识点理解透彻,达到举一反三的目的。
以C语言为主,汇编语言为辅,讲授单片机的指令系统
目前单片机的实际项目开发多采用C语言程序编写,传统的单片机教材和教学,大多采用汇编语言讲授单片机的指令系统[2]。为了改变传统所学与实际所用的差别,单片机指令系统的教学,应在汇编语言的基础上,增加单片机C语言程序设计内容,采用以C语言为主,汇编语言为辅的编程方式。这样可以使学生尽快与实践接轨,提高单片机的开发效率,使学生毕业后更快更好地适应工作环境。例如:在采用案例教学过程中,同一程序分别用汇编语言和C语言编写,通过比较二者的优缺点,可以真正理解两种语言在实际应用中的效果。Keil C51程序编译工具,既可以实现汇编语言的编程,又可以实现C语言的编程。因此,在我们实际教学工作中,完全可以用Keil C51软件实现了单片机软件开发和应用案例的日常教学,简化理论课学习的内容,降低学习难度,使学生能尽快上手单片机,这样就提高了同学们学习单片机的热情,同时也非常适合实践应用的需求,为将来工作中单片机的开发应用奠定了良好的软件基础。
单片机仿真软件和实验开发板并重的双重实验教学模式
实验教学中应实施单片机仿真软件和实验开发板并重的双重实验教学模式。开发板是在一块电路板上集成了单片机常用功能模块,虽然体积小,但涵盖了绝大多数单片机常用的实验,并可以根据教学需求,开发扩展相关功能模块[3]。课堂教学结束后,学生可将开发板带回宿舍,只需要一台电脑、一根USB下载线,就可在开发板上自学单片机或是做一些小项目锻炼实际动手能力,充分调动学生学习单片机的积极性。开发板价格便宜,现在市面上简单通用的单片机开发板(适用入门者学习),每套均价不到200元,完全满足初学者做一些常用的开发应用。实验教学中,可先让学生在Keil C51和Proteus软件中编写和仿真单片机案例程序,程序仿真正确无误后,将程序下载到单片机开发板中,在开发板上实现实际电路功能的运行,强化对实际电路的认识和理解。
增添单片机课程设计专项实训,实施理论与实践并重的考核方案
在单片机课程结束前,可在临近期末设置3周的单片机课程→←设计专项实训,一周调研选题,一周设计软硬件、一周焊接电路板,完成作品。具体实施的方法是让学生独立在单片机开发板上完成自选项目的设计与实现,如“数字钟”、“LED显示器”、“数字温度显示计”等智能化小产品。3-4人一组,查阅资料,自选题目,自行设计电路图、编辑程序,然后选择并购买相应的元器件,亲自焊接并完成电路,提交课题设计报告。该课程设计的开展,可以使学生了解市场行情,培养学生开发项目的能力,团队合作能力等,同时也可以作为学生期末考试实践环节的考核成绩。
为防止学生原搬照抄网上和有关资料的单片机实验设计,达不到课程考核的初衷,单片机的考核还应保留原有的理论考试。应将传统的以理论考核为主的期末闭卷考试与以实践开发应用为主的单片机课程设计考核相结合,将二者的成绩共同作为单片机课程的最终考核成绩。这样,能同时对学生的理论基础知识和实践动手开发能力做出合理的考核评价。
3 结语
单片机是高职机械专业学生的重要基础课程,目前教学效果普遍不佳。在分析高职机械专业学生单片机教学难点的基础上,针对传统教学模式的弊端,提出了该课程教学改革的具体实施措施。在教学方法上,实施了“项目任务驱动法”,较好地融合了理论与实践教学;在教学内容上,紧贴能实际运用的教学理论与技术,如以C语言为主,汇编语言为辅的单片机编程语言;在教学手段上,实行单片机仿真软件和实验开发板并重的双重实验教学模式;在考核方式上,采用理论与实践并重的考核方案。实践教学结果表明,改进后的教学模式要优于过去传统教学模式的教学效果,达到了单片机课程教学改革的预期目标。
参考文献:
[1]王效华,张咏梅。单片机原理与应用[M].北京:北京交通大学出版社,2007:5.
[2]谢维成。单片机原理及应用C51程序设计[M].北京:清华大学出版社,2008.
[3]周润景,张丽娜。基于Proteus的电路及单片机系统的设计与仿真[M].北京:北京航空航天大学出版社,2006.
单片机技术论文5
关键词:单片机技术;职业岗位;能力素质
中图分类号: 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)07-0162-02
近年来,计算机技术尤其是集成电路技术及工艺迅速发展,推动着嵌入式技术日渐成熟并逐渐普及,嵌入式系统已成为当前最有发展前途的IT应用领域之一。单片机作为嵌入式系统的最早雏形和典型代表,极大地推动了嵌入式系统的发展。目前,单片机已成为现代电子系统中重要的智能化核心芯片,无论是诸如军事、能源、机器人、通信、交通、IT等尖端应用领域,还是现代工业、农业、仪器仪表、家用电器、汽车电子系统、个人信息终端及电子玩具等诸多领域,都离不开单片机,其使用和普及率远远超过了其他类型计算机。
一、单片机技术主要应用行业领域
单片机技术应用涉及众多领域,深入社会、经济、生活的各个领域。通过E-mail、电话、问卷等多种形式对50余家大、中型企业调研,统计出单片机技术应用领域主要有:工业控制、仪器仪表、通信设备、家用电器、商业金融、办公设备、交通运输、医疗器械、建筑施工等,归纳统计如表1-1所示。
二、单片机技术人员岗位分类及能力素质需求
单片机技术人员可从事的岗位工作比较多,既可从事行政管理、财务预算、设备采购等岗位工作,也可从事单片机技术开发、测试等技术工作。从技术岗位来分,主要有系统设计工程师、硬件设计工程师、软件设计工程师、硬件测试工程师、软件测试工程师等。工作任务及能力要求见表1-2所示。
三、结论
通过全文多角度分析,我们体会和认识到行业企业对单片机技术岗位与职业的工作内涵、能力素质要求是多层次、很丰富的,企业对人才的要求是高标准、高要求的。高等院校要为社会培养合格的单片机应用技术人才,就需要充分结合行业企业用人需求及职业岗位特点,以制定相应的课程目标、教学内容,使专业教学“有的放矢”,这样培养出的人才会更加受用人单位的欢迎。
参考文献:
[1]李泉。高职嵌入式系统职业岗位分析[J].计算机教育,2007,(10):78-83.