项目教学法在单片机教学中的应用
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辽宁经济管理干部学院学报2009年第5期融阉基于项目教学法的单片机教学王焱(辽宁工程技术大学电气与控制工程学院,辽宁阜新123000)摘要:单片机原理与应用是--f l实践性、创新性极强的专业基础课程。
传统的单片机教学使学生难以掌握,教学效果不佳。
项目教学法的出现,完成了以以学生为中心,以项目为中心,以自主实践为中心三方面的转变。
通过项目教学法的实施,能够有效培养学生的实践能力,体现以学生为中心的教育思想,真正达到学以致用的教学目的。
关键词:项目教学法;单片机;教学方案中图分类号:G642.4文献标示码:A文章编号:1672—5646(2009)05-0098-02单片机是使用最简单、应用最普遍的嵌人式智能芯片,在工业过程控制、通信、民用电器等各个领域都有广泛的应用。
《单片机原理与应用》课程是一门实践性很强的课程,在高校测控技术、自动化、电气技术等专业的本科教学中占有重要的地位。
该课程的教学十分注重理论与实践相结合,提倡调动学生自主学习的积极性和创新性,最终达到将所学应用到系统设计调试的工程实践中去。
能够独立完成一定水平的设计调试工作。
传统的单片机教学基本都是以单片机的结构为主线,先讲单片机外部引脚、内部机构,然后是指令和汇编语言编程,定时/计数器,中断概念,串口应用,以及单片机存储器扩展和各种外围芯片的应用,最后举一些实例。
教师大多按这种顺序进行授课,但学生普遍反映该课程不宜掌握,原因在于大部分的教学内容以单片机内部结构、指令和内部主要功能模块的工作模式、控制字等信息为主,内容较多,容易混淆,难于记忆而且配套实验教学多为验证性实验,学时严重不足,学生不能有效地从实验中获得成功激励,没有应用背景,强记效果不佳。
由于教学内容顺序安排的原因,学生在初学阶段,强记很多规定性内容,而又无法实施有效的实验。
在中期阶段中断等概念较难掌握,配套实验需要的时间也较多,而有限的实验室无法满足每一个学生的学习需求。
科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·108·2021年第23期文章编号:2095-6835(2021)23-0108-02项目式教学体系改革“单片机原理及应用”课程教学的研究与实践*苏渤力,于瑞红,王新刚,马洪蕊(防灾科技学院电子科学与控制工程学院,河北廊坊065201)摘要:“单片机原理及应用”是电子信息大类专业一门综合性、实践性较强的课程。
根据课程特点结合项目式教学体系建设,对“单片机原理及应用”课程的教学模式、实践教学方式、教学内容进行了研究和探索。
实践表明,该教学改革有效提高了学生分析问题和解决问题的能力,综合素质显著提高,教学效果十分理想。
关键词:“单片机原理及应用”;教学改革;项目式教学体系;教学研究中图分类号:G642文献标志码:A DOI:10.15913/ki.kjycx.2021.23.044“单片机原理及应用”课程讲授8位、16位和32位微控制器的设计及应用,是电子信息大类一门综合性和实践性较强的课程[1-2]。
随着半导体技术的进步,微控制器作为核心控制器件在汽车电子、航天与国防、工业自动化与控制系统、无线基础设施以及个人消费类电子器件等领域有着广泛的应用。
该课程讲授先进的微控制器架构和外设、实时处理、数据分析和安全功能,使学生掌握如何提高微控制系统的自动化程度和能效[3-4]。
为了提升学生进行高性能低功耗微控制系统设计的能力,使学生通过本课程的学习达到企业和行业要求的综合设计能力,课题组根据“单片机原理及应用”课程的综合性和实践性,对课程的教学进行了创新尝试和改进研究[5-6],探索了项目式教学体系模式,提高教学内容的深度、广度和趣味性。
实践教学改革取得了较好的教学效果。
1教学模式探索1.1课堂讲授与演示各种型号的微控制器在具体的应用领域均有独特的优势,集成开发环境较多,微控制器是设计基础,程序设计是核心。
《单片机》创新中的教改大部分中职生的认知特点是形象思维强于逻辑思维,实践学习强于理论学习,动手能力强于动脑能力,学习兴趣不高,学习习惯较差。
调动他们的学习兴趣需要结合他们的特点扬长避短,把让静的东西动起来,让动的东西变起来,把理论知识讲解转化为动手实践。
通过不断的实践积累提高学习水平,提高解决实际问题的能力。
结合学生的认知特点,在教学过程中进行教学改革。
一、采用项目教学法,培养学生的综合能力职业教育的核心是培养学生的职业能力、职业规范、职业道德。
在教学中采用项目教学法,通过完整的项目设计,可以在课堂教学中把理论与实践教学有机结合起来。
充分发掘学生的创造潜能,实现对学生职业能力、职业规范、职业道德的训练。
通过项目设计,让学生知道我要做什么,明确所编写程序要实现的功能,建立编程设计思想。
在项目设计上选择与实践结合紧密的项目,通过看现象提问题激起学生的好奇心,改变学生被动学习的状态。
针对课程的不同内容,教学中设计了十五个项目,涵盖了单片机所有的知识点,每个项目都有要掌握的知识点及训练要达到的目标。
将书本知识通过另一种方式展示给同学们,以实践交流为主,先演示程序效果,后模仿,再设计,让同学们在讨论中学习,活跃了课堂气氛,激发了他们的学习积极性。
将原来整章的指令系统分散在每个项目中,将较难理解的中断概念,在项目实践中让同学们具体体会。
例如:广告灯设计项目,通过广告灯软硬件设计的过程,讲解单片机I /O接口的控制方法,并通过Keil uVision2 IDE的软件调试平台和proteus ISIS 硬件仿真调试平台的使用,讲解单片机广告灯硬件设计电路,广告灯软件设计方法。
通过寄存器窗口观察内部寄存器数据的变化,通过内存窗口观察内存中数据的变化。
讲练结合,让学生形象的,完整的了解单片机广告灯软硬件设计的过程。
通过对此项目进行修改。
实现对助记符、地址、指令字节数、延时子程序等概念的深刻理解,对指令的活学活用。
懂得晶振频率对程序执行时间的重要性。
项目教学法在单片机教学中的应用
作者:张加文
来源:《新生代·下半月》2018年第11期
【摘要】:将项目化教学模式引入《单片机原理及接口技术》教学过程中,在模块化工作任务中理论寓于实践。
该教学模式有利于提高学生学习兴趣,培养学生的设计能力和创新能力,提高了单片机教学质量。
【关键词】:项目化教学单片机设计创新
一、引言
中等职业院校在开设单片机课程时,多是利用实验教学设备进行实训项目训练。
由于实训设备电路板已设计好,加之生产商很少配备完整的电路原理图,致使学生很难参与到电路设计的细节中,动手操作能力很难在实训课程中得到训练和提高。
同时,传统教学过程中没有引入工程项目实践设计环节,导致学生缺乏电路整体设计能力,动手能力和设计能力普遍较薄弱。
本文将过程项目化教学法引入实训,学生直接参与到整个项目过程中,以实际点的工作过程及工作步骤为依据,“教、学、做”相结合,实践一体化教学。
二、项目任务及描述
考虑到学生对交通灯非常熟悉,将“十字路口交通灯控制”列为教学任务。
本任务采用atmel89s52单片机完成十字路口交通灯控制的硬件电路设计,采用C语言编写控制程序。
东西南北方向分别设置红黄绿3个指示灯,东西方向和南北方向各用1个数码管显示通行时间。
具体的控制要求是:红、绿、黄灯受一个起动开关控制,当起动开关接通时,信号灯系统开始工作。
三、项目实训步骤
根据项目的任务描述,将对过程项目化具体研究。
(一)总步骤设计
对十字路口交通灯控制实训项目进行任务分解,整理成七个工作步骤,内容如表1所示。
(二)预测困难与应对策略
本项目是一个综合性的项目,涉及到的理论知识及实际应用知识比较多。
学生应在教师指导下分步骤、分环节自主地复习、消化吸收。
(三)分步骤实现
对每一个实训步骤认真设计,让学生有明确的目标,引导学生对进行思考和实践,调动学生学习单片机的兴趣。
针对学生情况分组,每组以三名到五名学生为宜。
将理论知识好、动手能力强的学生与知识掌握相对较差的学生组合在一起。
这样,一方面保证项目活动按时完成,另一方面培养学生的团队协作能力,有助于学生的相互提高。
在此阶段学生完成自主学习,需要小组完成编程、绘制十字路口交通灯控制原理图、绘制印刷电路板图及电路板制板等几项内容。
学生按分工各自进行相应内容的学习和准备。
在此过程中,教师要密切观察,鼓励学生积极动脑思考和讨论。
各小组需要在计划时间内完成实训项目。
各小组成员将编写好的程序烧通过ISP下载器写到单片机芯片,调试正确后进行接线。
检查无误后进行加电测试。
在检查过程中,发现问题及时加以引导,帮助学生理清思路。
在调试程序中与学生讨论定时器的指令字使用等等,发挥学生的主观能动性,正确地编程。
通过努力,基本上能独立完成本次项目活动。
(四)验收设计
教师要精心设计出让学生感兴趣的实训项目,激发学生求知欲,唤醒学生好奇心。
项目引入时,教师应创设愉悦的情境,选准理论知识的切入点,精心设计一些与实际生活紧紧相扣的富有启发性、诱导性的系列问题,并运用直观、生动活泼的教学手段,诱导学生积极思考,互相讨论。
以小组为单位,检查每个产品是否满足设计要求,显示的数值是否正常。
以答辩方式进行考核,要求每位同学回答2至3个有关该项目的硬件、软件、操作、实训体会等方面的问题。
教师根据这些内容的完成情况填写教师评定成绩。
四、结语
项目法实训课教学极大地调动了学生的学习积极性。
在项目实施过程中,讲与练相结合、教与学互动,教学效果非常明显。
另外,学校应加大硬件建设方面的投入,為师生创造良好的实践环境。
只要我们从教学实践出发,抓好专业教学的基础训练,以市场需求和导向为根本立足点,合理设计安排好教学内容,注重学生学习兴趣和能力的培养,就一定能确保教学质量,在教学中取得很好的社会效益和经济效益的
【参考文献】
【1】张文才.技校在推广“行动导向教学法”过程中存在的问题及对策[J].中国职业技术教育,2006(28):20-24.
【2】刘燎原,孙秋波.Proteus软件在单片机项目教学中的应用[J].徐州建筑职业技术学院报,2009(2):63-65.
【3】马忠梅,籍顺心等.单片机的C语言应用程序设计[M].北京:北京航空航天大学出版社,2006:10-12.。