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浅析单片机教学现状和改革策略?

时间:2019-07-01 11:18来源:未知 作者:admin 点击:
目前, 单片机控制技术已成为高职院校电气电子、自动化和计算机技术等专业学生应掌握的一项基本技能, 特别是在目前互联网+的大背景下, 此技术已渗透到各行各业:如农业领域中基于单片机的蔬菜大棚温控系统, 实现了温度的智能化调节, 降低了成本;新能源领域中基

  目前, 单片机控制技术已成为高职院校电气电子、自动化和计算机技术等专业学生应掌握的一项基本技能, 特别是在目前“互联网+”的大背景下, 此技术已渗透到各行各业:如农业领域中基于单片机的蔬菜大棚温控系统, 实现了温度的智能化调节, 降低了成本;新能源领域中基于单片机控制的太阳能逐日小车的设计, 提高了太阳能资源的利用率;城市形象宣传采用大疆无人四旋翼飞行器实现多角度高效率低成本拍摄……;然而, 目前的现状是学生难学, 老师难教, 出现了难学难教的尴尬境地。为推动单片机控制技术的发展以及应用型人才的培养要求, 本文针对此课程教学过程中的现状和困境, 提出了教学改革的几点思考。

  单片机教学目前的现状与困境

  单片机控制技术是一门理论性和实践性较强的综合性学科, 涉及数电、模电、软件编程技术以及传感器技术等课程, 而这些课程都抽象难懂, 决定了其教学的特殊性, 首要特性便是理论和实践要紧密结合。传统的教学方法, 重理论轻实践, 理论和实践脱节, 学生学得很杂很累却感到模棱两可, 最终不能将所学知识转化为实际产品。通过结合本人实际教学和调研, 目前, 高职类院校单片机控制技术的教学方面主要存在以下问题:

  课程设置重理论轻实践

  现行的单片机教材普遍理论知识偏多, 实例相对较少, 课堂教学也紧紧围绕所选教材执行, 理论课时多实践少。上课过程中, 教师讲授理论知识较多, 实际操作演练少, 而理论知识又相对抽象难懂, 学生普遍感到学起来吃力, 对所学理论知识理解不透或只会机械简单的做题, 逐渐便失去对学习的兴趣和热情。

  教学方法不创新

  教学方法陈旧, 大都还采取课堂理论讲授, 课后布置大量习题以巩固知识点的传统填鸭式教学方法, 或只安排少许课时来完成一些简单的验证试验, 理论和实践严重脱节, 学生的实践能力未能得到实际有效的锻炼, 有悖于高职院校培养应用型高级技工人才的办学目标。

  考核方法不科学

  目前大部分高职院校考核方法还采取传统的笔试闭卷考试, 主要考核学生对理论知识的掌握程度, 而对实验技能的考核缺乏科学有效的办法, 仅仅通过实验课堂表现和提交的实验报告来简单衡量学生对操作技能的掌握程度, 这对高职院校学生实践能力的提高作用微乎其微, 相反在一定程度上还会挫伤动手实践能力较强学生的学习积极性。

  单片机教学改革的几点思考

  培养学生兴趣:兴趣是最好的老师, 要注重培养学生浓厚的学习兴趣, 比如告诉学生传统的表白方式, 例如对喜欢的人用文字或口头说“我爱你”, 已经很落伍啦, 相比用单片机控制的心形流水灯呈现绚丽的灯光和图案来表达爱慕之意, 岂不高大上, 让对方顿时觉得你别出心裁又很浪漫, 成功率岂不更高;再比如你可以用单片机来设计电子琴来弹奏优美的音乐或者设计一只会跑会说话会唱歌的玩具小狗, 让你未来的孩子觉得自己的爸爸很厉害等实例来激发学生学习的热情。

  教材改革:现行的单片机教材应加入大量的设计实例, 通过实例来巩固所学知识, 满足教师教学和学生自学的需要。学生只有通过完成具体的实例, 才能对所学的知识充分的认识和理解, 而且会很有成就感, 逐渐提高学习的自信和热情。

  课程和考核方法改革:课程设置应科学规范, 可通过理论教学、实验验证、课程设计、实物展示售卖产品等环节提高学生的思考动手能力。理论教学使学生对基础知识有初步了解;实验验证有助加深学生对所学理论知识的理解和掌握;课程设计让学生具备运用所学理论知识设计转化实际产品的能力;鼓励学生实物展示, 甚至联系买方将实物产品卖出, 让学生体验劳有所获, 锻炼学生的人际沟通能力, 增强自信, 同时还能贴补家用, 减轻家庭负担, 做到真正的学以致用。

  (4) 教学方法改革:选用编写科学的教材、教学时导入良好的教学意境、根据实际编写科学规范的实验指导书, 同时提供全新的实验设备, 可以使学生在做实验时有舒适轻松的心情, 引导学生做到“做中学, 学中做”, 正确高效完成实验, 不断增强学生的体验、认知和获取知识的能力。

  (5) 引导学生做好学好单片机控制技术的前期准备。 要求学生了解掌握单片机的软件开发语言 (汇编语言和C语言等) 和软硬件控制系统的基本开发流程。 要求学生熟练掌握几种学习开发软件:KeilμVersion5集成开发软件;硬件设计软件Altisum Designer;仿真设计软件Proteus;烧写程序的软件STC-ISP。 重视并加强仿真软件的熟练使用:仿真软件Proteus将单片机实例功能和运行过程形象化, 替代传统的单片机实验教学的功能, 如:元器件选择, 电路连接、检测和修改, 软件调试, 结果展示等, 提供了实验室在数量、质量上难以相比的元器件库和仪器仪表, 提高了修改电路设计的灵活性, 缩短产品的开发周期, 减少了不必要的人力物力的浪费。

  单片机功能强大, 优势明显, 应用广泛。随着5G、大数据、云计算、物联网和人工智能等高新技术发展日新月异以及国家对智慧城市和智能家居理念的大力倡导, 单片机的作用日益凸显。目前, 几乎所有高职院校, 为了培养和社会接轨的应用型高级技工人才, 都相继开设了单片机课程。本文针对当前高职院校单片机控制技术教学过程中的一些问题进行了总结分析, 提出了教学改革的几点思考, 有助于推动单片机控制技术的快速发展和高职院校应用型高级技工人才培养目标的实现。

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