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单片机教学改革的研究与探索

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单片机教学改革的研究与探索

146 147 科技资讯 SCIENCE 教育部课题混合式学习在模拟电子技术课程教学中的应用研究(项目编号EIJYB2017-121)。 通讯作者许亮(1978),女,汉族,辽宁辽阳人,硕士,讲师,研究方向电气工程、通信,E-。 单片机是一门理论和实践关联性较强的课程,需要教 师能够合理设置理论课和实践课的比例,选择合适的教 学方法,丰富学生的学习体验,以激发学生的学习兴趣,提 高他们的知识水平和能力水平,为学生的顺利就业提供可 靠的保障。然而在当前的单片机教学中暴露出了不少的问 题,应引起教师的高度重视,立即着手实施单片机课程的 教学改革,从教学内容、教学方法、评价手段入手,达到对 学生综合实践能力的培养目标,以便于向企业输送更多优 秀的人才,这就是该文研究的意义所在。 1 高校单片机教学现状分析 1.1 理论与实践严重脱节 单片机课程主要是讲述单片机的基本操作、语言汇 编、程序设计、定时、I/O及存储器应用与扩展、串口通讯、 A/D和D/A转化等内容,为了让学生更好地记忆相关知识 点通常设计了一些实验,以此来帮助学生验证理论知识, 提高学生的实践操作能力。然而高校单片机课程的理论教 学与实践教学存在着脱节现象,学生对于单片机的理论知 识掌握不牢靠,不能运用相应的开发工具设计单片机应用 系统,致使单片机教学效果大打折扣,教师的一切努力都 付诸东流。 1.2 教学方法单一 受到陈旧落后的教学理念影响,部分教师在单片机教 学中应用了单一的教学模式,往往照本宣科,强制性地向 学生灌输理论知识,却忽视了学生的学习感受,导致学生 对单片机的学习兴趣缺乏,实践能力迟迟得不到锻炼,无 法运用所学知识来解决生活中的实际问题,因而难以赢得 企业的青睐。为了转变这一现状,高校必须要实施单片机 课程的教学改革,给学生营造广阔和光明的就业前景,从 而保持市场的供需平衡,扩大企业的经济效益,维护高校 的良好形象。 2 单片机课程教学改革措施 2.1 教学内容的改革 为了推动高校单片机课程的教学改革,首要任务就是 加强教学内容的改革,重点在于理论教学和实践教学两个 层面。 首先,在理论教学上,充分认识到理论知识所涵盖的 全部内容,将理论知识以模块的形式呈现出来,以加强知 识点之间的关联性,促使学生更加高效地记忆单片机的 相关知识点,从而降低单片机教学难度,提高课堂教学效 率。归纳而言,单片机课程的理论教学可以分为四大模块 一是软件模块,主要包括单片机指令系统和汇编语言的设 计;二是硬件模块,涉及到硬件结构的原理分析和存储器 的设计;三是应用模块,包括单片机的定时器和中断系统 等;四是拓展模块,需要根据单片机的硬件系统进行软件 设计,并介绍单片机应用系统的开发和设计要点。以上几 个模块是由浅入深、层层递进的,当学生学会了基础性的 知识后再进行综合性和拓展性知识的教学,无疑会取得 事半功倍的效果。 其次,在实践教学上,教师应对应不同的模块进行实 验的设计,将理论教学和实践教学紧密地联系到一起,促 进单片机课程教学质量迈上一个崭新的台阶。以软件设计 为例,教师要给予学生更大的自主设计空间让学生进行软 件程序的设计,还要充分体现学生的主体地位,帮助学生 确定实验课题,选择实验仪器,并在学生遇到瓶颈时予以 适当的启发和指导,促进学生理论和实践的融合渗透,那 么学生对于单片机的认识就会更加深入透彻,当学生获得 成功后就会感到前所未有的满足,他们从单片机学习中得 到了成就感和自信心,学习热情将会空前高涨,专业素质 也会得到有效培养。 2.2 教学方法的改革 现代教学手段在高校单片机教学中的应用是一种必然 趋势,教师应正确认识多媒体教学的特点,将其与计算机 系统仿真技术以及传统教学方法有机结合起来,以活跃课 堂氛围,提高单片机教学的趣味性和有效性。 2.3 教学评价的改革 一直以来高校在单片机课程考核中都采用了闭卷的形 148 149 科技资讯 SCIENCE TECHNOLOGY INATION 科 技资讯 2019 NO.07 SCIENCE TECHNOLOGY INATION 科 技 教 育 激发了学生学习的兴趣。高中生需要学生记忆的内容也是 比较多的,并且对于原理使用的灵活性也有较高的要求, 声音、图片、视频等这些数字化的信息技术可以使一些知 识点更直观和有趣。例如在生态系统的能量流动一节 中,若将各个营养级的能量值为数据绘制成一个图形,其 中第一营养级作为底层,其他营养级依次向上排列,那么 会是一个什么图形。老师用Excel软件将数据录入,马上表 格出现一个金字塔的图形,这样学生得到能量金字塔会印 象深刻。白板的一些功能使得抽象难懂的概念变得清晰, 并且可以让我们的教学呈现一种动态性,这种方式可以很 好地激发学生的创新能力。 例如在基因指导蛋白质合成这一节有很多概念,而这 些概念都是层层相关的。首先复习DNA转录过程,将游离 的核糖核苷酸按照碱基互补配对原则拖动到相应位置,并 且合成一条mRNA,并从核孔出来。这些过程的实现需要 电子白板的拖动、组合、旋转功能,这是传统多媒体课件 无法实现的。在推理mRNA的3个相邻的碱基决定一个密 码子时,又利用白板的聚光灯、书写笔功能来理解mRNA 碱基和氨基酸的数量对应关系,并查找密码子表激发学 生的兴趣。在理解tRNA的功能时,学生通过“搬运”氨基 酸的活动来认识到tRNA识别并搬运氨基酸的分子机制 是反密码子和密码子的碱基互补配对。这利用了白板的 拖动、锁定功能。这种将静态的知识转变成动态的学习过 程,对学生创新能力的培养是十分有效的。 白板还有一个重要的功能是可以录制微课,教师将微 课的网址发到网上,学生对于课堂上模糊的知识点,课下 观看不仅释疑,还可以对知识进行复习巩固。教师应在平 时的工作学习中,建立自己的资源库,包括图片、音视频等, 这样学生在上课过程中生成的一些问题,我们可以从资源 库调取,供大家讨论。 现代信息技术在教学中的广泛应用,促进了教学手段、 方法、内容的重大变革,加快了教育信息化进程。我们既要 在教育教学中积极推广应用现代信息技术,又要充分发挥 现代信息技术的强大优势, 通过教学设计,对现代信息技 术进行合理选择和优化组合, 科学而有效地应用现代信息 技术,以解决教育教学中遇到的问题,让现代信息技术更 好地服务于教育教学。 参考文献 [1] 陈文芝.信息技术给教育教学带来了生机和活力[J].赤 子,20154213. 式,此种做法只能够检验学生对理论知识的掌握程度,无 法得知学生的实践能力水平,而且那些在考试前临时抱佛 脚的学生也不会取得太差的成绩,教学评价方法未免有些 落后。在教学改革背景下,单片机教学评价也需要运用更 加灵活多样的形式,在笔试的基础上要增加实验部分的考 核,在期末给学生提供大量的实验题目供其选择,学生需 要查阅资料、设计电路、编制程序,学生平时的课堂表现 也会占据一部分分值,通过综合性的评价可以看出学生有 哪些不足之处,在日后的教学中查缺补漏,完善学生的知 识技能体系,增强学生的就业竞争力。 2.4 教学实践的应用 2.4.1 项目教学的实践 所谓项目教学法就是以项目为驱动进行单片机教学的 新型方法,是校企合作的有力途径,高校需要与企业进行 沟通,从企业中引进项目,让学生进行单片机应用系统的 设计,不但有助于增加学生对企业岗位工作的了解,而且 在实践训练中学生的理论知识和实践能力得到了有机融 合,学生对于这种新颖的教学模式保持着浓厚的兴趣,项 目教学法在高校单片机教学中已经占据了一席之地。 2.4.2 C语言编程的实践 在以往的单片机教学中,常常采用汇编编程的方法,这 种方法虽然对程序的执行效率高,但是不同型号的单片机 的指令系统不完全相同,学生的记忆容易发生混淆。自教 学改革实施后,高校纷纷采用了C语言编程的方法。C语言 是高级语言,它不需要了解单片机的不同的指令系统,只 需要对单片机有一定的内部资源的认识,就能将程序模块 化,其高移植性的特点使得C语言教学成为了单片机实践 教学中的主流模式。 2.4.3 仿真实验平台的实践 单片机实验箱实验是在全国范围内都比较普及的教学 方式,实验箱实验的可靠性强,学生能够集中精力放在单 片机的系统构架上,但是此种方法存在局限性,实验箱的 功能较少,不利于学生发散思维的训练。因此,在新的教 学实践中就大胆采用了仿真实验平台,也就是采用Proteus 作为实验平台进行仿真实验,该软件支持的单片机类型很 多,也可以在没有硬件电路的情况下完成对单片机软硬件 的开发、测试和调试,是单片机教学的重要工具。 3 结语 综上所述,高校单片机教学内容和方法都存在一定的 滞后性,严重影响到了学生的学习兴趣和学习效率,对此, 高校应积极开展教学改革工作,设计模块式的教学内容, 合理运用多媒体技术,改进教学评价方法,以此来提高单 片机教学的实效性,培养更多的应用型人才,给相关领域 的发展提供人才方面的保障。 参考文献 [1] 李随群,万新,陈光建.基于半结构化的单片机课程教学 改革研究与实践[J].电脑知识与技术,2018,1434152- 154. [2] 李海鹏,沈晓鹏,韩奎,等.基于学生兴趣导向的单片机原 理及应用课程教学改革研究[J].科教导刊,20183106- 107,159. 上接146页)

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