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        單片機原理與應用實驗教學改革研究

        2020-11-24 20:47:07劉莉遼寧科技大學
        數(shù)碼世界 2020年1期
        關鍵詞:調試單片機實驗教學

        劉莉 遼寧科技大學

        一、前言

        隨著單片機應用技術的不斷發(fā)展。單片機原理與應用成為電氣自動化專業(yè)、機電類專業(yè)的主干課程之一,也是畢業(yè)生拓寬就業(yè)面的必備能力。大學實行改革以后,教育模式從精英化向應用型人才轉移。在現(xiàn)階段的教育模式下,如何培養(yǎng)出社會需求的專業(yè)人才和具有創(chuàng)新能力的高素質應用型人才,成為目前高校教學改革的主要目標。

        二、現(xiàn)有實驗狀況分析

        1、應用技術學院一直重視實驗教學,讓學生掌握實踐技能是我院辦學特色。2000 年。我們購買了南京偉福公司的單片機開發(fā)系統(tǒng),系統(tǒng)功能齊全。設備的特點是可以很方便地開設各種單片機硬件實驗。充分了滿足實驗的需求。但是內(nèi)部硬件電路擴展比較復雜,由于學生操作不當,硬件經(jīng)常出問題,對于初學單片機的學生,無論從軟件編程還是硬件兒學習,都存在畏難情緒。

        2、實驗箱集成度較高,學生在進行單片機實驗時,只需按照實驗指導書操作或參照其他同學連線和編程,驗證運行效果,即可完成。 不能滿足學生技能的培養(yǎng)的需求,不利于學生對單片機學習的興趣和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。單片機原理與應用課程是一門實踐性非常強的課程。不經(jīng)過實際動手進行制作單片機系統(tǒng),不可能掌握單片機原理與應用。應該使學生了解了干什么、怎么干以后親自動手去體驗。干中學,學中干,有效學習培養(yǎng)能力

        3、目前,單片機課程仍然大多使用51 單片機作為教學單片機,嵌入式開發(fā)技術領域中,單片機種類繁多,傳統(tǒng)的51 單片機已經(jīng)沒有明顯的應用優(yōu)勢,如果在教學仍只51系列,學生在完成單片機課程的學習以后,進入工作崗位如果需使用其他型號的單片機,他們還需要較長的時間去重新學習和適應。

        三、單片機原理與應用課程,實驗教學改革研究

        單片機學習既包括硬件系統(tǒng)設計也包括軟件系統(tǒng)設計,讓學生自己親自動手參與制作與調試單片機最小開發(fā)板。通過制作與調試單片機最小開發(fā)板,使學生熟練掌握單片機內(nèi)部結構和工作原理、程序設計、中斷系統(tǒng)、IO 接口和總線等問題,以及單片機應用系統(tǒng)的設計方法。

        1、首先,單片機實驗和單片機最小開發(fā)系統(tǒng)的制作圍繞步進電機控制系統(tǒng)講解,使同學們學習有一個明確的目的。由學生利用Pro tel 軟件設計,完成步進電機控制系統(tǒng)在線編程開發(fā)板原理圖及PCB板的控制,然后進行電路板原理圖的繪制、元器件的選型、元器件的焊接、電路調試等,同時也提高了同學們能正確使用開發(fā)工具,并能進行軟件設計,匯編與調試,合理使用各種儀器儀表進行測試,并能初步診斷故障及分析與排除,能編制恰當?shù)某绦颍瑢嶒瀳蟾婺苷_歸納實驗原理,畫出實驗原理圖及接線圖軟件框圖,寫出正確實驗程序,分析故障產(chǎn)生的原因,并寫出解決措施。

        2、學生熟練使用stc-isp-15xx-v6.85 與Keil 軟件進行在線編程、匯編與調試。這個軟件兒通過串口下載編程。并可以直接對STC 系列單片機編程寫入,從而省略了專門的單片機編程器。學生在自己的電腦上使用這個軟件,便可以進行單片機制作,給學生提供了一個節(jié)省高效的單片機系統(tǒng)設計制作的開發(fā)工具,這個軟件17、18 級學生中普遍使用,有效提高學生創(chuàng)造思維,獨立分析解決問題能力。

        四、單片機實驗考核采用綜合成績評定法

        1、全面評價學生能力、探索多元化的考核方式,把期末一次性考核轉變?yōu)槠綍r多次考核,把對理論知識的考核轉變?yōu)閷W生綜合素質能力的考核。因此要在傳統(tǒng)的考核方式上增加對學生實踐能力和開發(fā)能力的考核部分,將“3+7”考核方式變?yōu)椤?+1+5+3”,即平時成績10 分,主要包括考勤、課堂表現(xiàn)和作業(yè)等;理論知識考核50 分,期末考試;課內(nèi)實驗操作10 分,在實驗過程中進行考核; 實驗考試成績占30 分,實驗考試。

        2、為了避免實驗考試程序拿來復制粘貼,互相抄襲,無法真正考出學生的實際水平。采用一人一題目,題目分A、B、C 三檔難易供學生選擇,其中A 檔總分100 分,B 檔總分85 分,C 檔總分70 分,教師根據(jù)每位學生的實驗結果現(xiàn)場評分,采用這樣的成績評定方式,可以更好地反映學生對單片機的掌握和應用程度。

        五、結束語

        經(jīng)過幾屆學生實驗的教學方法、教學內(nèi)容以及考核方式的改革,加深了學生對理論知識的理解,鍛煉了學生的動手操作和解決實際問題的能力,推動了單片機原理與應用教學工作穩(wěn)步進行。教學質量明顯提升,申報學科競賽和大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目的學生數(shù)量顯著增加,學生在全國大學生電子設計競賽,全國大學生機器人競賽都取得了優(yōu)異的成績。充分體現(xiàn)了單片機實驗教學改革對培養(yǎng)學生動手實踐能力和創(chuàng)新能力的積極影響。

        遼寧科技大學單片機原理及應用實驗教學改革與研究項目號SYJG201933。

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