单片机教学改革的研究与探索

作者:未知

  摘  要:在传统的单片机课程教学中普遍存在着教学内容落后、教学方法单一的问题,导致学生的素质能力与企业的岗位要求严重不符,学生的就业成为了难题,之于高校、学生、企业来说产生了诸多不利的影响,单片机课程的教学改革已经势在必行。该文将对高校单片机教学现状加以探讨和分析,并提出教学改革的有效措施,以期能够大幅推进高校单片机课程教学改革步伐,给学生创建良好的学习环境,从而为学生综合素质的协调全面发展奠定坚实的基础。
  关键词:单片机  教学改革  内容改革  方法改革
  中图分类号:G642                                  文献标识码:A                          文章编号:1672-3791(2019)03(a)-0147-02
  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,常常采用匯编编程的方法,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,2018,14(34):152-154.
  [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,2018(3):106-107,159.
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