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高职院校单片机教学应用研究

热度0票  浏览4次 时间:2021年1月12日 14:47
杨 浩
(洛阳职业技术学院 河南 洛阳 471000 )
摘要:单片机作为工业自动化应用中的重要元件,在工业领域应用广泛。高职院校中机电类、电子信息类、自动控制类专业,把单片机作为专业必修课程。广大工程技术专业人员以及电子爱好者对单片机的应用,使得单片机在技术应用中得到更大的发展。作为技术应用的前沿阵地,高职院校机电类专业对单片机的教学一直处于不断摸索阶段。本文针对高职院校机电类专业单片机教学应用进行研究,总结经验,提出新的教学模式。
关键词:单片机、教学应用、机电类引言
单片机作为高职院校中一门应用性很强的专业课程,在电子信息类、机电类、自动化类等专业教学设置中一直处于重要地位。目前各高职院校根据自身特色,在单片机教学安排上存在差异。同时,单片机这门课由于开设较早,但是单片机在应用中发展迅速,教学与技术发展存在一定程度的脱轨,本文就如何实现单片机教学与市场技术应用衔接,进行探索,提出新的教学理念。 [1]
1单片机教学现状
单片机在高职院校机电类教学中具有重要地位,通过该课程的学习,使学生初步掌握电子系统设计以及进行编程应用,为学生进行下一步其它专业课程学习打好基础。单片机经过几十年的迅速发展,单片机技术得到了极大的普及应用,有关单片机教学的教材、教学模式已经有了很大发展。
在单片机教学中,主要针对硬件和软件进行教学。目前在硬件教学中,学校先期开设的电子技术等课程以为硬件学习打下基础。在单片机软件教学中,主要为 C 语言学习、单片机系统软件学习。在单片机软件学习中,有的学校单纯进行 C 语言教学,重点进行程序设计方面的教学,有的学校将 C 语言程序设计教学与单片机仿真教学相结合,对学生进行教学。
目前单片机教学在高职教育中存在以下问题:
( 1 )教学教材、教学内容陈旧
汇编语言作为单片机编程的底层语言,高职院校由于学生程度的限制,汇编语言在学生教学中一般教授的比较少,在现有高职类院校单片机教学教材中涉猎汇编语言的内容不够多,这一点对于学生深入理解单片机编程的理论构架有一定的制约。对于工科类教学,理论构架的掌握对于学生未来专业的发展起到至关重要的地位,学生只有明白单片机的编程理论构架,在以后编程、排错、更错才会应用自如。在单片机教学中,加强对单片机硬件结构理论、软件理论学习应该摆到比较重要的位置,让学生在以后的应用中对于发掘单片机功能得心应手。
单片机编程语言的教学中,我们主要使用 C 语言进行编程, C 语言的可移植性远远大于汇编语言,在教材设置方面,许多教材中课程安排比较孤立,没有进行循序渐渐式的教学安排,不利于学生由浅入深的掌握编程技巧。有些教材安排比较好,在教材设置中,环环相扣,由浅入深,对于学生掌握编程本领具有极大裨益。
在单片机种类方面,现在学校主要教授 51 单片机。但现有 arm,stm32 ,stc 等单片机厂家。在学校教材设计方面,应当进行一定程度的介绍,便于学生在使用到相关单片机时,及时上手。
( 2 )教学设施落后
现在单片机教学中,学校一般设有单片机仿真实验室,单片机硬件实验室。为了方便管理,很多高校单片机实验室实验箱集成度很高。在进行教学时,学生只需直接插拔几根导线即可完成实验。学生在完成实验后,学生对实验的原理仍然不能充分掌握,印象不深刻。另外,实验设备集成度很高,实验过程中出现问题不容易调试。一旦教学实验设备损坏,只能通过更换部件来解决,无疑增加了设备维护费用。
( 3 )教学理论不扎实
单片机传统教学模式是在进行理论教学以后,再到相关实训实验室做实训。其中,理论教学与实训教学时间可能相差几天的时间,甚至是半个学期。学生不能及时验证在理论学习过程中产生的想法,问题得不到解决,学习兴趣也得不到提高。久而久之,学生理论学校中积累的问题越来越多,不利于学习热情的提升。造成学生理论学校不扎实的情况。
( 4 )理论与实践结合脱钩
单片机课程是一个理论加实践过程,在后期学习过程中,实践时间要远远大于理论学习时间。而在课程实验计划中,实验时间是十分有限,限于设备的问题,学生不能充分验证自己的想法。
2单片机技术市场技术应用发展
世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机,从 8 位、 16 位到 32位,数不胜数,应有尽有,有与主流 C51 系列兼容的,也有不兼容的,但它们各具特色,互成互补,为单片机的应用提供广阔的天地。因此单片机在市场应用中飞速发展,对于教学方面有较大的挑战。目前,单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着 CMOS 化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。
3单片机教学与技术发展的衔接
在单片机教学中,要将教学内容、教学方式与技术发展紧密结合起来,使单片机教学与技术发展真正相适应,提供给学生更多的技术前沿知识,不拘于教学内容,扩展学生的视野。笔者根据教学经验,在将将单片机教学与技术发展衔接方面的进行探索。
( 1 )开展课外兴趣小组
从事机电教学的教师,可以在校内组建课外兴趣小组,使学生在学习之外能够根据自己的兴趣,在专业教师的指导下,深入学习单片机的知识。兴趣小组中,老师可以讲授课堂之外的深层次的知识,并根据学生掌握前期知识情况,以项目为导向,将一个大的项目分割成若干小部分,手把手向学生讲授相关知识。当然,在课堂上对全体同学讲授专业知识时,也应根据教材内容、教学安排,对学生进行项目教学。在此,这里所说的以项目为导向,对兴趣小组的学生进行更有目的的引导。可以根据兴趣小组成员的自身知识掌握情况,对学生进行有针对性的分工,进行细致指导。
充分发挥学生的天赋,使学生有目的的发展自己的特长。 [2]
( 2 )组织校内技术竞赛
为了提高大家的积极性,检验学生学习成果。在校内可以举办单片机竞赛,通过提供竞赛平台,让学生在自己兴趣驱动下,做出实际可用电子产品,广大学生通过观察其他同学的作品,在专业教师的点评下,互相借鉴、互相学习、找出不足,起到以赛促教。在校内技术竞赛中好的作品,可以为选拔省、市竞赛选取选手。通过校内竞赛的选拔,从而使学生走向省、市竞赛赛场,为学生提供一个更大的平台。 [3]
( 3 )提高教师知识素养
高职院校更应重视在专业教师知识技能方面的培养,只有培养具有优良素质的教师,才能更好的培养相应的高水平学生。在高职院校中,有的学校主要靠教师自身兴趣投入到单片机的教学与应用中,有的学校主要靠教研室强制性安排进行单片机教学与应用中。兴趣是最好的老师,不仅对学生而言如此、对广大教师的职业发展来说更是如此,学校在培养专业教师方面,应该根据教师的自身特点、兴趣爱好,进行针对性的培养,为学校单片机学科发展培养课程教学、竞赛人才,有助于学校课程品牌的建设。 [4]
高职院校从事单片机教学的教师,要把目光放在现实应用方面,不断跟进技术发展前沿,只有把自己的技术搞上去,才能将最新的技术发展融汇到教学应用中。
4总结
单片机作为一种应用性很强的控制元件,在当今工程领域中应用十分广泛。单片机教学作为高职院校以及中职教育中一个开设很久的课程,在机电控制类、电子信息类教学中起到非常重要的作用。单片机教学要与技术发展紧密结合,只有着眼于单片机应用技术的前沿,才能促进教学课程的与时俱进,才能在传统教学模式下找到出路,以技术变革促进教学改革,将一门应用基础课,打造成一门技术应用精品课。
本文根据笔者在单片机教学中的自身体会,总结相关经验,提出关于高职院校单片机教学应用的革新研究内容,作为一名高职院校教师,如何把传统教学课程,焕发新的生机,需要广大教师不断探索、不断创新,为单片机教学的发展,提供更有价值的指导。
参考文献
[1] 高志远 , 赵小莉 , 赵亚运 . 基于单片机仿真教学的应用分析 [J]. 化学工程与装备 ,2019(12):283-284.
[2] 黄芬 , 沈文娟 . 以能力为导向的单片机应用实践教学研究 [J]. 科技风 ,2019(34):60.
[3] 罗其俊 , 李宗帅 . 基于过程的单片机课程教学质量控制方法 [J]. 中国教育信息化 ,2019(23):84-89
[4] 沙爱军 , 郭丽红 . 优化单片机原理及应用课程设计教学,提升学生综合能力 [J]. 电脑知识与技术 ,2019,15(33):117-118+156.



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