單片機實(shí)驗教學(xué)改革探索

"單片機原理及應用"是一門(mén)實(shí)踐性比較強的課程，實(shí)驗占有舉足輕重的地位。為了能夠使學(xué)生真正掌握這門(mén)課程，學(xué)有所用，我院電氣自動(dòng)化的教師經(jīng)過(guò)多年教學(xué)摸索，采用模塊式教學(xué)方式，加大學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，把實(shí)驗課程與理論教學(xué)融為一體，收到良好的教學(xué)效果。

1、傳統單片機實(shí)驗教學(xué)模式

單片機傳統授課教學(xué)模式是"理論授課，實(shí)驗操作"，在授課過(guò)程中，單獨拿出幾節課的時(shí)間開(kāi)展實(shí)驗，實(shí)驗內容安排比較單一，受授課學(xué)時(shí)的限制，很難把所學(xué)的理論知識*通過(guò)實(shí)驗加以鞏固，大多數高校沿用實(shí)驗箱形式，用實(shí)驗箱配備的程序，學(xué)生被動(dòng)地按照教師的指導，下載程序到實(shí)驗箱，然后觀(guān)察結果。學(xué)生在實(shí)驗過(guò)程中，不認識元器件，更別說(shuō)對元器件的了解和掌握了。這種授課模式很難使學(xué)生掌握這門(mén)課程，枯燥乏味，效果實(shí)在不理想，絕大部分學(xué)生基本上不會(huì )使用單片機來(lái)設計實(shí)現一些控制功能。

針對傳統單片機實(shí)驗的單一性，學(xué)生學(xué)習的被動(dòng)性，我們對單片機實(shí)驗課進(jìn)行了改革，把理論與實(shí)驗融為一體。

2、對傳統實(shí)驗教學(xué)模式的改革

1)理論課與實(shí)驗課的融合

打破傳統的按課時(shí)獨立安排實(shí)驗的方法，在講授理論課的過(guò)程中，就把實(shí)驗的內容穿插進(jìn)去，這就需要重新安排授課內容。在開(kāi)課前就把授課的模式和學(xué)生講清楚，把需要學(xué)生準備學(xué)習的軟件，例如硬件電路設計軟件pro，開(kāi)發(fā)環(huán)境軟件keil C51等交代給學(xué)生，讓學(xué)生利用課余時(shí)間學(xué)習。教師在理論授課時(shí)，合理地將實(shí)驗部分用模塊式穿插進(jìn)去，即結合教學(xué)大綱，哪個(gè)地方需要穿插某個(gè)實(shí)驗的內容，就在那兒安排該實(shí)驗模塊。

2)硬件電路的設計

不再沿用實(shí)驗箱，改為由教師下達任務(wù)，要求學(xué)生先用Pro設計出zui小系統，有了zui小系統的基礎，進(jìn)而要求學(xué)生再進(jìn)行下一步實(shí)驗內容的硬件電路圖設計 。例如I／O并口驅動(dòng)發(fā)光二極管，蜂鳴器，鍵盤(pán)矩陣，數碼顯示，還有液晶顯示和電機驅動(dòng)等。這個(gè)環(huán)節主要是培養學(xué)生掌握硬件電路設計的方法，即采用下達任務(wù)形式使學(xué)生由被動(dòng)的實(shí)驗箱連線(xiàn)轉為主動(dòng)的自己設計，設計過(guò)程中，提高學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，培養學(xué)生的學(xué)習興趣。要求實(shí)驗室全天候開(kāi)放，給學(xué)生一個(gè)學(xué)習討論的空間和條件。作為基礎的zui小系統硬件電路連接圖如圖1所示。

圖1 單片機zui小系統硬件連接圖

3)以興趣組為單位，團結合作根據學(xué)生的個(gè)性差異，將學(xué)生按照5至6人組成小組。每組選擇一名組長(cháng)，負責本組的常規協(xié)調。

選出本組設計的硬件電路*的一件制成印刷電路板。全組在印刷電路板上分工焊接元器件，力求使每個(gè)學(xué)生都能得到焊接的鍛煉，在焊接過(guò)程中，學(xué)生自然就認識了元器件，也知道這些元器件的用途，大體型號等。這個(gè)過(guò)程也能鍛煉學(xué)生的團結協(xié)作精神。

4)具體實(shí)驗的軟件編程，調試根據實(shí)驗的內容，要求每個(gè)學(xué)生都嘗試進(jìn)行編程。此環(huán)節既可以使學(xué)生進(jìn)一步熟悉掌握keil軟件的使用，還可以調動(dòng)學(xué)生的積極性，由原來(lái)的沿用實(shí)驗箱廠(chǎng)家提供的程序轉為主動(dòng)地自己編寫(xiě)程序，由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)，這個(gè)過(guò)程是學(xué)生在學(xué)習工程中zui難能可貴的，因為有主動(dòng)的意識，就會(huì )去發(fā)掘、探索，培養學(xué)生的創(chuàng )造性思維，也能提高學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。

5)加大考核力度，提前進(jìn)入畢業(yè)設計以往學(xué)生對實(shí)驗課程不夠重視，主要是考核份量較輕，只要交一份實(shí)驗報告基本都能通過(guò)，現在不僅僅要提交實(shí)驗報告，還要把硬件電路設計，焊接，軟件調試，下載成功等都作為考核的內容，而且加大調試成功所占的比重，還規定如果實(shí)驗成績(jì)不合格，不允許參加理論考試的方法來(lái)加大考核力度。

因為單片機課程基本開(kāi)設在大三下學(xué)期或大四上學(xué)期，對于即將畢業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，準備畢業(yè)論文是此階段必要環(huán)節，經(jīng)過(guò)上述的一系列的鍛煉，解決了撰寫(xiě)畢業(yè)論文無(wú)從下手的困難，大多數學(xué)生均可以提前進(jìn)入畢業(yè)設計環(huán)節，也為寫(xiě)出高質(zhì)量的論文打下基礎。綜上所述，單片機的實(shí)驗教學(xué)改革，對培養應用型人才以及學(xué)生的今后就業(yè)方面都有一定的幫助，在某種程度上能夠縮短用人單位的培訓時(shí)問(wèn)，對高校人才的培養有著(zhù)重要的意義。