【摘要】隨著高校教育教學(xué)模式和方法的改進,凸顯出單片機課程在傳統(tǒng)教學(xué)模式下存在的弊端,本文主要研究的是《單片機原理及應(yīng)用》課程的項目化教學(xué)改革。通過改進單片機課程的教學(xué)模式和方法,以適應(yīng)當今的學(xué)生,讓學(xué)生能夠更好的體會和理解單片機技術(shù),提高學(xué)習(xí)效率,掌握相關(guān)技術(shù),在就業(yè)時占據(jù)一定優(yōu)勢。實踐證明,該方案激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高了教學(xué)質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】項目化教學(xué) ; 單片機課程改革
【中圖分類號】G71 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089(2015)23-0253-02 一、單片機課改概述
近年來,傳統(tǒng)的職業(yè)教育教學(xué)模式由于難以發(fā)揮學(xué)生的主觀學(xué)習(xí)能動性,已經(jīng)不能適應(yīng)職業(yè)教育的發(fā)展。項目化教學(xué)是一種能針對當前就業(yè)市場的人才需求、結(jié)合當前職業(yè)院校學(xué)生的教學(xué)特點、注重培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力的教學(xué)模式。
所謂項目化教學(xué),就是以工作任務(wù)為中心,以科學(xué)合理的行為導(dǎo)向為方法,根據(jù)學(xué)生職業(yè)能力培養(yǎng)的需要,密切聯(lián)系實際。項目化教學(xué)改革的主要方向就是將專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程及實際實踐相結(jié)合,設(shè)計成具體技能培養(yǎng)的訓(xùn)練項目,根據(jù)訓(xùn)練項目組織實施教學(xué)與考核,使高等職業(yè)教育的人才培養(yǎng)能力目標得以實現(xiàn)。
高職院校的項目化教學(xué)改革是為了綜合培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)意識和技能;強調(diào)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、師生互動性與成果應(yīng)用的結(jié)合。它不僅使教學(xué)得到多元化發(fā)展,課堂教學(xué)氣氛也更加活躍,還能使學(xué)生得到專業(yè)化訓(xùn)練。
《單片機》是一門具有很強的實踐性的專業(yè)課程,它需要的不僅僅是理論,而且理論知識是需要死記硬背的,很抽象不好懂,若與實踐相結(jié)合,學(xué)以致用,那教學(xué)效果就截然不同了。針對于傳統(tǒng)的教學(xué)方法,高職學(xué)院的學(xué)生在學(xué)習(xí)單片機時總會遇到很多困難,如:
1.以老師為主體,學(xué)生只能被動的接收,無法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生們普遍感到枯燥難學(xué),甚至難以接受。
2.單片機硬件抽象,在學(xué)習(xí)過程中很難產(chǎn)生相應(yīng)的實物映射。
3.教學(xué)觀念陳舊(課堂學(xué)習(xí)+實驗),隨有實驗,但只在實驗臺上操作,所有器件都是固化好的,學(xué)生不能進行硬件設(shè)計,且實驗臺操作不能直觀的反映所做的單片機系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),學(xué)生的主觀能動性不能充分發(fā)揮。
4.現(xiàn)有的實驗實訓(xùn)設(shè)備體現(xiàn)不出來《單片機》課程學(xué)習(xí)的創(chuàng)造性,局限了學(xué)生的能力培養(yǎng)。
二、實施方案研究
基于工作過程的項目化教學(xué),以職業(yè)活動為導(dǎo)向,以能力為目標,以學(xué)生為主體,以素質(zhì)為基礎(chǔ),以項目為載體,以行動過程為途徑,以師生互動為方式,以學(xué)生的能力培養(yǎng)為教學(xué)活動最重要的目標。教師在整個教學(xué)過程中,是一個組織者,協(xié)調(diào)人,在項目化教學(xué)中起主導(dǎo)作用。
本文從項目化教學(xué)改革優(yōu)化得來,通過對所設(shè)計的一個情景《太陽能供電的智能交通系統(tǒng)設(shè)計》,就能貫穿整個單片機課程的學(xué)習(xí),從簡到難,引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計并制作出成品。大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,鍛煉了學(xué)生主觀能動性和創(chuàng)造性,在項目化教學(xué)中尋找最優(yōu),使學(xué)生能夠更輕松,更有自信的主動學(xué)習(xí)。學(xué)完這門課程使學(xué)生有成就感。
設(shè)計一個項目,貫穿單片機學(xué)習(xí)的始終,從最初的硬件結(jié)構(gòu)到最后的系統(tǒng)設(shè)計。
此情景研究的主要內(nèi)容:
1.proteus仿真軟件的使用
學(xué)習(xí)仿真軟件對于單片機的教學(xué)大有幫助,對于所設(shè)計的小系統(tǒng)可以仿真調(diào)試,大大提高工作效率,由于可以有實際操作,學(xué)生的興趣大大提高。
2.單片機最小系統(tǒng)
通過對單片機引腳排列及功能的學(xué)習(xí),讓學(xué)生了解單片機是什么樣的器件;掌握單片機正常工作最基本的條件是要有正確的電源、時鐘及復(fù)位信號。
3.單個信號燈閃爍
通過對此部分的學(xué)習(xí),要熟悉MCS-51單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu);掌握MCS-51單片機各組成部分的功能和特點;同時了解單片機系統(tǒng)開發(fā)的基本流程;掌握單片機中輸出端口的控制方法。
4.控制流水彩燈顯示
通過對此部分的學(xué)習(xí),要熟悉的指令功能及尋址方式。學(xué)會單片機指令的使用方法,為今后自學(xué)其他類型單片機的指令打下基礎(chǔ)。
5.按鍵控制彩燈亮滅
通過對此部分的學(xué)習(xí),要掌握匯編語言程序設(shè)計的結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法;如何使用按鍵去控制燈。
6.LED顯示控制
通過對此部分的學(xué)習(xí),要掌握匯編語言程序結(jié)構(gòu)及編程方法;掌握MCS-51單片機匯編語言中偽指令的功能特點;LED顯示器的使用及編程方法及其動態(tài)顯示;可延伸到各種顯示器及電路的應(yīng)用。
7.頻率計
通過對此部分的學(xué)習(xí),要了解單片機時如何實現(xiàn)定時和計數(shù)的;掌握應(yīng)用定時/計數(shù)器來實現(xiàn)定時和計數(shù)的程序設(shè)計及其初始化編程結(jié)構(gòu)。
8.外中斷控制的LED顯示
通過對此部分的學(xué)習(xí),要掌握單片機中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能;熟悉帶有中斷的單片機控制系統(tǒng)的程序設(shè)計方法。
以上課程內(nèi)容均采用學(xué)生上機仿真訓(xùn)練為主,老師指導(dǎo)為輔的方式進行。課前老師要準備好充分的復(fù)習(xí)材料,盡量復(fù)合和接近學(xué)生思維,讓學(xué)生可以輕松的自主學(xué)習(xí)。還提供了實操訓(xùn)練的機會,學(xué)生可以根據(jù)自己的能力,挑選項目搭建實際電路,進行單片機整體的設(shè)計訓(xùn)練,有條件做出實物可大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)和動手操作的動力。
在教學(xué)過程中引進最新的嵌入式科研仿真與開發(fā)平臺proteus以及keil,對單片機系統(tǒng)進行演示教學(xué),使學(xué)生直觀的感受單片機的工作狀態(tài),讓學(xué)生親身體驗單片機系統(tǒng)的設(shè)計、軟件調(diào)試及仿真運行。
此課程設(shè)計的創(chuàng)新之處就在于強化了學(xué)生的主體地位;理論教學(xué)融入系統(tǒng)設(shè)計中,把復(fù)雜枯燥的理論知識簡單化,在實踐中更容易理解和掌握;項目選題完全覆蓋單片機所有知識點覆蓋全面,且可從簡到難逐步設(shè)計;采用清潔能源太陽能供電,拓寬了學(xué)生的知識面。不再沿用小型的教學(xué)載體,完成單片機的教學(xué),而是采用了大規(guī)模的模擬系統(tǒng)來完成,不僅鍛煉了學(xué)生的編程能力,也鍛煉了學(xué)生開發(fā)大工程的能力。
三、結(jié)語
根據(jù)高職教育自身的特點及傳統(tǒng)教學(xué)方法存在的弊端,高職單片機課程的項目化教學(xué)法切實可行,且效果良好。通過做項目能夠掌握單片機系統(tǒng)的硬件設(shè)計,軟件編程和調(diào)試的基本技能,提高了學(xué)生的動手操作能力,從簡單的系統(tǒng)一步步學(xué)習(xí)到復(fù)雜的,學(xué)生每一個系統(tǒng)的實現(xiàn),都能看到自己的學(xué)習(xí)效果和成果,從中感受到自身的能力和知識得到提高,這是一種良性的心理刺激,增強了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,大大提高了教學(xué)效果,也拉近了學(xué)生和職業(yè)的距離,為畢業(yè)求職打下了良好和夯實的理論與實踐的基礎(chǔ)。
參考文獻
[1]閆妍,馬文閣.無線遙控式太陽能交通信號燈的研究設(shè)計.遼寧工學(xué)院學(xué)報,2007,25:7-9endprint