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单片机课程中单片机实验教学探究论文【优秀8篇】

时间:2024-04-29 04:59:45

C语言程序设计课程是高等院校计算机专业基础课程之一,其教学效果直接影响学生在计算机方面的应用。本文是勤劳的小编为大家收集整理的8篇单片机课程中单片机实验教学探究论文,希望对大家有所帮助。

单片机课程中单片机实验教学探究论文 篇1

单片机课程中单片机实验教学探究论文

论文摘要:单片机的开发与应用、学习将造就一批计算机智能化控制的工程师、科学家。一些中等院校也相继开设了单片机课程设计及相关的课程。在单片机及接口技术课程的教学过程中,实验教学是重要的组成部分。针对单片机课程的教学改革,不断加强单片机课程实验环节,改革教学方法,虚拟仿真实验在单片机教学中的应用,实践表明,该方法有利于激发学生的学习兴趣,培养学生的工程素养和创新能力,提高了教学效果。

论文关键词:单片机;教学;仿真实验

“单片机原理”是一门理论性、逻辑性、实践性很强的学科,是电类专业一门非常重要的专业基础课,把微机接口部分、汇编语言部分、通信技术部分的知识点等综合在一起,属于逻辑性、工程性、技术性、实践性很强的一门专业基础课。该课程作为电类专业最重要的核心课程之一,它是电类专业高素质技能型人才所需全部自动控制类知识结构的载体,占据着非常重要的位置。

然而,传统的单片机教学一般注重课程本身的体系结构和前后的逻辑联系,均以学科体系为出发点,忽略了“可学性”,致使学生学得吃力,老师教得辛苦,教学效果却没有显现出来。

一、研究背景及意义

目前,全国将单片机列入单独的比赛项目,在考查中注重学生的能力培养,学生的技能素养教育成为重中之重,加之社会需求高技能人才,许多学校为了适应社会的发展和市场需求在不同的专业开设了单片机课程,然而单片机课程是一门实践性很强的课程,要想在教学过程中取得很好的效果,就必须要求学生在学习过程中多动手实践,但有的学校教学设备有限,怎样解决这个问题。仿真实验课可以让学生在单片机工作室里做中学,真正玩转单片机,也同时解决了学生学起来枯燥,老师教起来吃力的尴尬局面。

目前单片机教学中存在诸多问题。如单片机课程理论为主,实验教学多是进行验证性实验。单片机实验室存在场地和时间限制,学生除了课上,很难有机会接触到所需要的设备,如仿真器、实验板等,个人配备成本太高,个体无法承担。而且实验箱只能验证试验的基本作用和意义,就无从谈起学生动手能力的训练和提升。单片机在当今社会中的应用速度发展迅速,然而单片机教材陈旧,实验设备很容易落后、老化等问题,必然会带来耗资等问题。

由此可见,构建成本低廉的单片机仿真实验系统对于单片机教学意义重大。它不仅可以降低实验设备投资,而且能培提高学生的工程素质,养学生的创新精神。在单片机控制系统的设计开发过程中,我们不单要突出设备的自动化程度及智能性,另一方面也要重视控制系统的工作稳定性,否则就无法体现控制系统的优越性。

由于单片机控制系统应用系统的工作环境往往是比较恶劣和复杂的,其应用的可靠性、安全性就成为一个非常突出的问题。单片机控制系统应用必须长期稳定、可靠地运行,否则将导致控制误差加大,严重时会使系统失灵,甚至造成巨大的损失。

影响单片机控制系统应用的可靠、安全运行的主要因素是来自系统内部和外部的各种电气干扰,以及系统结果设计、元器件选择、安装、制造工艺和外部环境条件等。这些因素对控制系统造成的干扰后果主要表现在下述几个方面。(1)数据采集误差加大。(2)控制状态失灵。(3)数据受干扰发生变化。(4)程序运行失常。

由于受到干扰后计数器的值是随机的,因而导致程序混乱。通常的情况是程序将执行一系列毫无意义的指令,最后进入“死循环”,这将使输出严重混乱或系统失灵。

随着单片机及其接口技术的飞速发展,目前面对职业教育存在的突出问题:质量能力与规模能力不相适应,教学信息化程度低,古老的填鸭式课堂教学模式仍应用普遍,“双师型”教师队伍建设机制缺乏完善性,科学管理水平和改革创新能力就提到了日程,管理制度不健全,学校基本办学规范不健全,科学的职业教育评价标准和评价机制达不到标准,学生成长的“通道”不畅通。

从新的教学要求来看,这类课程仅在课堂上讲授基本原理是不够的,必须在教学中加强实践环节,开出一定数量的高质量的配套实验课活独立的实验课程,让学生有足够的实验机会。那么对于单片机实验教学环境建设就相应提出了高要求。怎样解决这个问题,单片机仿真实验应运而生。

二、“单片机仿真实验”初探

伴随着计算机技术的飞速发展,在各个领域都出现了各种仿真系统,为各种实际系统的开发提供了准确可靠的保证,同时为很多学校、企业等节约了大量的人力和物力。在电子信息技术领域也同样出现了大量的仿真工具,如课堂上用到的各种EDA工具;模数混合仿真的Protel、Multisim等常见的电子应用仿真软件,数字系统设计的Fundation、MaxplusII、Expert等。

所谓“仿真”,就是通过开发工具真实地模拟用户系统的运行环境,使用户能够在透明和可控的条件下观察系统运行过程中的状态和结果,仿真实际上也是一种软件和硬件的综合调试手段,它能提高应用系统开发的效率。

用通俗的话来描述“单片机仿真实验”就是在一块虚拟电路板上按照真实电路的设计构想放置一些虚拟的元器件,并模拟实际烧ROM的过程链接上程序代码,“接通”电路观察效果,如果不理想的话可以反复修改电路或程序代码,直至符合设计要求为止。

仿真实验的好处是显而易见的。在没有仿真实验的年代,每架构一个真实的电路都需要费时费力费钱,稍有不慎还有可能前功尽弃,再加上单片机中的ROM芯片是有擦写次数的,而一段程序可能需要修改擦写多次,无形中减少了ROM芯片的使用寿命。仿真实验是在计算机上进行的(可能会费点儿电),以上问题都不存在,而且就现在的仿真软件来说,仿真出来的`电路效果与真实电路一模一样,毫不夸张地说,只要仿真是成功的,就可以直接下工厂的流水线生产了。

三、单片机仿真实验效果

新课程的核心理念是:“关注每位学生的进步与发展,使每位学生在课堂上都能积极主动地参与交流、参与探索、参与汇报,都能动起来,使每位学生都能进入最近发展区,都能有所收获,具有成功感。”为使这一核心理念能得到有效落实,经过近一段时间的教学实践,逐渐发现单片机仿真实验是一种较为有效的教学手段。不仅解决了学生的只学不练的矛盾,也缓解了部分学校的设备建设压力。

首先,学生有浓厚的兴趣。职业学校专业不一样,男女比例天差地别,在上课过程中的反应也不尽相同,但是,由于在仿真实验里所见即所得,同学们学习的热情高涨。仿真实验中减少了实验中实验板,实验内容不能更改的局限性,可以扩展学生的思路和为不同层次的学生提供良好的实验虚拟基地。在教学中,要努力创造适合学生发展的情境,让学生主动发展,关注学生的独特感受,以此培养学生的发散思维。其次,学生可以自行设计实验,锻炼了解决实际工程问题的能力,提高了学生的动手能力。

实验能力和设计能力的培养,也是职业学校学生解决实际问题的能力中较为重要的。传统的实验中往往忽略学生的设计能力,只是一个验证的过程,学生学习的理论无法真正应用到实际的工作实践中,有一些学生有些许的遗憾。采用仿真后,采用建设工程的形式将设计理念融合到软件中,投入少,实际问题却能得到验证和推敲,节省了硬件的损耗。再次,硬件投入少,经济优势明显。单片机的课程除了开设8051系列单片机课程之外,还开设AVR系列与MCS51等系列的课程,三菱、西门子等不同系列和型号的单片机。

要想保证相应实验的开设,必须要有配套的实验系统而且要保证一定的实验硬件设备套数,那么这将是一笔非常大的经济支出。所以这将使单位和企业面临着很大的经济压力,硬件设备的更新和硬件设备的维护等工作。考虑经济和其他方面的种种因素,引入单片机软件仿真系统,就可以大大降低经济的支出,减少硬件设备的购置,同时也大大降低了对硬件设备维护的工作量。为单位和企业减少了不必要的麻烦和经费,缓解了很大的压力。

先通过软件模拟成功后再投入硬件,经济优势明显改善,在传统的实验教学中实验板的投入,接口的投入,系列的不同,仪器的投入等,仅仪器的维护也是非常繁琐的,更何况资金的投入了。因此采用软件仿真,其经济优势很明显。

单片机仿真实验的瓶颈之痛。长时间的课程教学之余,总觉得留下了许多遗憾。虽然单片机仿真实验让笔者和学生们获得了一些成功的体验,但久而久之,也产生了一丝厌倦,毕竟假的成不了真的,整天面对着这些毫无生气的电路图,无法接触电路实物的痛苦与日俱增。

有鉴于此,兼顾教学设备的投资现实,仪器老化问题及国家对职业教育的投入,在下面两个方面学校可以参考改革。

一是改革办学形式。通过“联合办学、合并小的机构、多校共建”等方式推动规模化办学,加强建设,建成规模大、实力强、声誉好的示范学校;组建职教集团,发挥对农村和民族地区薄弱学校及西部的帮扶作用。

改革教学形式,积极采取场景教学、案例教学、项目教学、模拟教学等多种教育教学方式,增强教育教学的实效性和教学形式的针对性。

改革培养形式,深入推行校企一体、顶岗实习、工学结合;改变单一,强调连续学习,为连续学习和分阶段培养相结合,探索以就业为导向的职业人继续学习模式。

创新专业设置。建立专业设置动态调整机制,重点建设面向先进制造业特别是装备制造业、现代服务业、新兴产业的精品专业;加强贴近区域产业、民族艺术、民间工艺等领域的特色专业。

二是创新教学环境。重点建设现代化的专业技能性教室,创设功能齐全、校园文化和企业文化都并存的,紧密结合的教学环境,使学生感受到课堂和企业的文化和专业的融合。改革教学形式,建立导向性的学校评价模式和能力性的学生评价模式;努力探索职业教育质量评价的新措施、新途径,引导学生向更高的目标全面发展。

创新教学方法,强化实践教学的导向性;更新教学手段,构建自己的网络学习的平台,能够支撑随时学习;创设生产实习的模拟现场设置,特别是通过模拟流程、虚拟现实、数字仿真等方式生动直观地展示知识性、技术性和生产服务岗位的可行性。

创新教材的应用能力,开发延伸性、补充性的教辅资料;依托企业研发适应新兴产业、新职业和岗位的校本教材;实现多种教材的立体化融合,使学生用发散的思维去思考问题。

改革队伍建设,聘用企业工程技术人员、有实践经验的行业专家和社会中的能工巧匠等担任兼职教师;落实教师在职进修和企业实践制度的可行性和有效性,加强专业带头人和骨干教师的培养方向和多元化。

改革管理制度,建立多方参与的决策机制和教育教学质量监测机构;创新人事分配制度;完善招生、教学、资助、免费、就业、财务和资产等学校业务管理办法

虚拟仿真实验系统是单片机教学的优秀实验平台,很好地弥补了传统单片机教学的不足,激发了学生的学习积极性与主动性,提高了教学效果,降低了实验成本,是现代计算机技术与先进的教学理论在单片机教学中的应用,有着广泛的应用前景。

四、结束语

通过一段时间的虚拟仿真实验,电子专业的学生学习主动性、认知水平、专业技能等有了明显提高。利用仿真系统,可以节约开发时间和开发成本;利用仿真系统,具有很大的灵活性和可扩展性;减少了成本,也是学校提升实验室建设水平有益的尝试,不必为了比赛换新机型而惶惶然,更不必为时间的局限性,地点的局限性而担忧。有利于促进课程和教学改革,更有利于人才的培养;从经济性、可移植性、可推广性角度讲,建立这样的实验室是非常有意义的。

c语言课程设计优秀论文 篇2

摘 要】本文在分析C语言特点和功能的基础上,强调中职教学要合理地制定教学目标、合理利用教材灵活教学,并提出了中职C语言教学策略。

关键词C语言;计算机;教学方法;教学目标

C语言是一种实用性强的编程语言,它不仅可以编制系统程序,也可以编制软件程序,具备灵活、高效的数据处理能力,这种程序设计语言备受青睐,多年来一直被使用,很多计算机科研类项目都必须应用到C语言。

一、C语言的特点和功能

中职学校是重点培养学生掌握技能的学校,所以,一定要让学生们认识到学习C语言的重要性,特别是认识到C语言的特点和功能,这样才能学生们更爱学习这门课程。下面,我介绍一下C语言的特点和功能。其特点有三点:

1、它是中级语言,可以把高级语言的基本结构和语句与低级语言的实用性结合起来。

2、它还是汇编语言,可以操作计算机中的工作单元:字节、位和地址;

3、也是结构式语言,可以分隔代码和数据,也就是让程序中每个部分相对独立,这样保证了程序中各结构层次清晰、维修便捷。C语言的功能:做底层驱动、嵌入式?通信行业、银行系统、写操作系统、片机开发机的软件系统基本都是用C语言开发。尽管C语言的功能强大,但我们也不能认为学了C语言基本上可以解决一切问题。其实不然,学完了C语言只是学到了语法,如果想要进行开发还需要学习相关知识,就好象学会了英语语法并不代表会用英语写文章一样。

二、合理的制定教学目标

中职学校重在培养学生们的专业技能。但是也要认识到中职学生的学习特点,这些学生们普遍学习能力较差,学习热情较低,所以,要根据其实际情况合理的制定教学目标,这样才能保证所学知识能够被完全消化,从而不仅有利于调动学生们的学习热情,也为以后的拔高学习打下坚实的基础。我校的教学目标是培养学生们掌握C语言的基础知识和基本技能。基础知识的培养有利于提高学生们分析和解决问题的能力,更有利于培养学生们的逻辑思维能力,这样学生们有了编程的思路,为以后的后续学习打下了坚实的基础。

三、合理的利用教材进行灵活教学

C语言是一门复杂的计算机课程。这门课程的特点是:概念较多、规则复杂、语法应用()难度较大等,这对于初学者来说很有挑战。所以,教师一定要认清教学形势,在教学中讲究方法和策略,这样才能保证教学的顺利开展,才能达到良好的教学效果。多年来经过分析和总结,我认为要做好以下两点内容:

1、有选择的挑选教学内容进行教学。也就是说根据学生们的能力和特点,有选择的挑选适合他们理解和掌握的知识进行教学,这样才可能让学生们听懂、学会,如有教学要求中必须掌握的难点、重点知识,就需要教师多耗时间进行讲解,千万不可操之过急,以免影响学习效果;

2、培养学习兴趣,灵活的进行教学。C语言教学内容很枯燥,这就需要教师采用灵活的教学方式,从培养学生们的兴趣入手进行教学,这样才能保证学生们有学习的热情,才能达到教学的目的。举个例子:教学中先教学生们一些简单的编程知识,从而激发学生们的学习兴趣。如自制一个自动关机的小程序,这个程序制作难度小,操作又简单,学生们可以从制作这一个小程序中就认识到编程的乐趣,从而开始喜欢上这门课程,进而提高了学习成绩。

四、教学中要改善教学方法

教学方法是提高学习成绩的有效手段,只有选择正确的教学方法才能达到更好的教学效果。对于C语言课程的教学,传统上还是采用首先讲解、然后练习、进而巩固、最后考试等步骤来完成教学任务,这种教学方法有其优势,但我们不得不承认,随着教学的发展,这种教学方式已经逐渐暴露其弊端。枯燥的教学方式已经不能激发学生们的学习热情,根本就不能达到教学发展的目标和要求。所以,教学方法急需改革,这样才能提高教学质量。下面,我列举一下C语言教学中使用的新方法:

1、项目教学法。这种教学方法需要教师做好备课工作,首先教师要根据教学内容挑选一个项目,然后教师在课堂上正常讲解教科书内容,课程结束后布置这个项目让学生们自主完成,教师可以给与一定的指导,学生们在整个过程中是靠自己来完成任务,这样的学习过程不仅让学生们对这个知识的理解和掌握更加透彻,也培养了学生们独立思考、解决问题的能力;

2、合作教学法。对于有难度的教学内容可以应用这种教学方法。它需要教师选择一个有难度的编程任务,最好编程内容可分几个部分,这样教师可以对学生们进行分组来完成这个任务,每个同学都可以参与到这个任务中,为了尽快完成任务,同学们需要分工合作、共同努力,在整个过程中,不仅让学生们有了合作的意识,更培养了学生们互相帮助的精神。还有很多教学方法就不一一列举了。总之,良好的教学方法可以在教学中发挥重要作用,它不仅提高了学生们的学习成绩,也提高了学生们的整体能力。在以后的教学中,教师要多多应用,积累经验,从而完善教学方法,提高学生们的学习成绩。

参考文献

[1]上官珺。高职院校C语言程序设计教学方法探索[J]。闽西职业技术学院学报。2008(03)

[2]刘霞,郭晓利,赵志明。C语言教学改革探索与实践[J]。吉林省经济管理干部学院学报。2003(05)

[3]宋春秀。高职《C语言程序设计》课程教学改革的探索[J]。网络财富。2010(22)

工程教育认证的单片机课程教学论文 篇3

工程教育专业认证主要包括对培养目标、学生达到毕业标准的要求以及课程持续改进能力等相关建设,从基本上反映了社会的实际需求。江苏大学无锡机电学院重视培养学生的工程实践能力,支持单片机原理与应用的教学改革,主要从教学方法、教学内容、实验内容、持续改进4个方面展开。

2.1优化教学方法

按照工程教育专业认证“以学生为本”的原则,充分发挥老师的引导作用,实现“以学生主体,教师指导为辅”的理念。

2.1.1注重学生能力培养

在辅助和引导学生时,要注意分寸,避免手把手替学生解决问题。通过教师的适当引导来培养学生的发散和深刻思维,鼓励学生养成自己动手独立解决问题的能力。具体如下:在教学活动中,多采用启发、讲授和讨论相结合的方式,在与学生互相探讨的过程中,鼓励学生自主思考,并有意识地培养学生正向思维和逆向思维,引导学生对所学知识先理解,再应用。利用教师主导和学生反馈,在整个教学过程中调动学生主观能动性,注重结合工程实践,培养学生工程意识,提高学生独立分析解决问题的能力。

2.1.2教学内容与实际问题结合

基于单片机具体实例,注重课程综合应用的'特点。具体如下:为避免传统教学方法仅侧重系统和严谨性,而忽视应用性,多使用案例教学法。实际上,单片机原理中有相当一部分抽象难以理解的内容,都可采用案例教学法。例如,在学习单片机定时器相关内容时,围绕数码管秒表显示案例展开,通过向学生展示数码管显示的延时控制由定时器功能单元实现,学生很快体会到前面章节延时指令与新的定时器延时原理不同之处,有助对本章节的理解。在对具体案例的分析中可让学生体会单片机系统设计的全过程,巩固学生对基本概念和理论知识的理解和掌握。

2.2依据毕业标准优化课程大纲

明确培养目标,调整完善符合毕业标准的课程大纲。由于工程教育专业认证的核心理念是“以人为本”,首先需要明确培养目标,即充分考虑学生的实际情况。笔者所在无锡职业技术学院电气自动化专业针对大三上学期的学生开设单片机原理与应用课程,本课程对应的毕业要求是学生能够综合运用所学的理论和技术手段分析解决问题。

2.2.1调整教学内容

虑到刚进入大学三年级的学生专业基础相对薄弱,从学生专业背景出发,以学生毕业要求为导向,适当删减纯理论教学内容,调整实验实践内容比例。除了安排独立的单片机实验实践课程,还将原先8课时的实验增至12学时。在课程实践内容设计上,为使实验环节覆盖多个知识点,将较完整或经简化的实际工程项目分成若干实验环节,循序渐进逐步扩展学习内容,最后再加以组合重现完整的工程项目。

2.2.2制定覆盖毕业要求指标点的考核方案

单片机原理与应用属于应用实践性强的课程,若仍采用以闭卷考试单一为主,即用一张试卷决定学生总评成绩,无法客观评估学生对该课程的掌握程度。考虑上述原因,本课程需要的考核方式,需要覆盖毕业要求能力指标点,并使评价结果尽可能真实体现学生实际水平。新的考核方式本着工程教育专业认证的理念,为达到客观体现毕业要求指标点,侧重多阶段测评和多方式考核,着重对学生整个学习过程的表现进行跟踪评价,考核内容围绕毕业要求指标点4-1“能够设计满足特定需求的电气系统并选择元器件,绘制电气原理图、元器件安装布置图、电气接线图,编制I/O分配表”和指标点4-2“能够针对系统编写软件程序,并采用科学方法进行模拟调试”展开,具体考核评分方法如表1所示。采用表1的课程考核评分方式,将终结性评价体系和过程性评价体系相结合,对学生单片机学习过程,及实践创新能力进行考核,全方位考查学生单片机学习情况,避免学生期末突击式学习,基本符合专业认证中对学生实践能力的需求。

2.3丰富实验内容

将计算机仿真技术引入单片机课堂教学中,丰富实验形式,采用单片机数字联调仿真。其中proteus软件是目前最好的模拟单片机外围器件的工具之一,可对多款单片机及相关接口芯片提供支持,并兼容keil等第三方编译开发软件,是对单片机应用系统进行辅助设计的全开发性仿真实验平台。教师引导学生在课堂教学同时搭建仿真平台,既能学习单片机应用系统硬件接线又能学习软件调试方法,比如可随时观察寄存器、存储器的变化以及程序不同阶段的运行过程,从而跳出传统实验箱固有电路的束缚,将以前单片机纯理论的抽象内容具体化。对学有余力的学生,以前他们课余想练习单片机时,要等实验室开放,很不方便,而仿真实验平台的搭建对硬件设备要求不高,每位学生课后可在自己电脑上安装单片机虚拟实验室,不仅提高他们学习兴趣,也对学习绘制PCB图和进行交互式电路仿真有极大帮助,从而激发学生的主动性,在不知不觉中引导学生自主利用课余时间学习,将仿真结果真正作用于实际电路,促进学生单片机应用系统的开发能力,有效实现了真正的“教学做”一体化。

2.4依据达成度指标持续改进课程

工程教育专业认证重要原则之一是持续改进,用以促进学生能力的持续提高,通过最终的达成度评价,来总结教学过程的经验和教训,有利教学质量的监督和反馈[7]。当结束本轮教学,教师应对本课程对应于毕业要求能力进行达成度分析,对本轮课程教学进行反思,并将结果运用到下一轮教学过程的改进中。以电气自动化专业“单片机原理与应用”课程为例,对电气工程自动化级和级同专业的该课程总评成绩进行统计分析。通过14级课程评价,发现学生对于硬件接线图和使用科学方法综合调试掌握欠缺,在后续课程教学中,针对性地增强实践、课程设计环节对学生动手能力的培养,并辅以分组形式进行练习和答辩。在后续15级本课程评价中,指标点4-1的达成度从79%提升到82%,指标点4-2的达成度从73%提升到75%,达到该课程改进优化的目标。

3结语

工程教育专业认证对于高等学校人才培养具有重要意义,本文针对“单片机原理与应用”在专业认证中的教学建设等相关问题进行分析与研究,通过加强对学生学习过程和学习能力的考核,以学生切实掌握单片机应用技术为目标,注重培养学生解决复杂工程问题的能力,为创新型应用人才需求提供保障。

[参考文献]

[1]陈文松。工程教育专业认证及其对高等工程教育的影响[J].高教论坛,(7):29-32.

[2]孙娜。我国高等工程教育专业认证发展现状分析及其展望[J].创新与创业教育,(2):30-31.

[3]陆永。浅谈工程教育专业认证与地方本科高校工程教育改革[J].高等工程教育研究,2015(6):158-159.

[4]游昕。新形势下工程教育专业认证理念与治学的思考[J].河北工程大学学报(社会科学版),(12):118-119.

[5]王海燕,骆健。关于高校实施工程教育专业认证的探讨[J].江苏高教,2014(4):103-104.

[6]刘光平,陈红仙,钟平。proteus在单片机实验教学中的应用[J].计算机教育,2015(17):103-106.

[7]教育部高等教育教学评估中心。工程教育专业认证通用标准2016[EB/OL].(2016-05-24)[-02-01].

职业教育理实一体单片机课程教学改革论文 篇4

摘要:目前,我国教育事业迅速发展,中职教育作为人才培养的重要场所也受到很大影响。从当前发展来看,电子类专业在社会中的缺口比较大,这方面教育工作面临很大困境。单片机应用技术是电子类专业教学中非常重要的一门课程,具有很强的应用性特点,开展理论与实践的相互结合,是促进单片机课程教学改革的重要手段。本文主要对职业教育理实一体单片机课程教学现状进行分析,并提出具体的改革策略。

关键词:中职教育;理实一体;单片机;教学改革;课程教学

1引言

随着教育改革的逐渐深入,专业课程的设置与学习必须满足市场发展需求,开展符合岗位能力、学习任务的理实一体单片机课程教学,形成有效的教学指导思想,有助于教学质量的提高。

c语言课程设计优秀论文 篇5

摘 要:一般在较大的程序设计当中,如果把汇编语言与高级语言程序结合起来使用,把两种语言的优点都发挥出来,充分利用两种的优势,进行混合编程,则可以很多的难以解决的难题。在程序设计的实践当中,C语言和汇编语言可以相互调用,C语言可以调用汇编语言,汇编语言可以调用C语言,也可以把其中一种语言程序嵌入到另一种程序语言当中。本文就是探讨把C语言与汇编语言两种语言进行混合编程,实现两者的最佳组合,从而解决一些实践难题。

关键词:汇编语言;C语言;混合编程

汇编语言的优势就是速度快,占用存储空间不大,而且可以随时控制硬件,这些优点是其它的程序语言无法取代的。汇编语言也有不足之处,就是在高级程序的编写与调试时存在着较大的困难,特别是在处理一些数据或者一些混合运算时显得更加困难。

C语言,它的优势就是在于功能全面,表达形式多样且灵活,开发使用效率很高,具有其它高级语言无法具有的优势。通常在软件开发过程中,大部分程序采用高级语言编写,以提高程序的开发效率;但在要求执行速度快、占用空间少或要求直接控制硬件的场合,则利用汇编语言编写,以提高程序的运行效率。

1.汇编语言和C语言混合编程的方法

C语言和汇编语言混合编程的具体方法有以下几种。

2.1 参数传递

汇编语言程序和C语言程序在调用时会涉及到参数传递,一般采用堆栈进行传递。在汇编语言中将BP作为基址寄存器,调用程序先将来自于C语言程序中的参数依次压入堆栈中,然后当需要使用这些参数时,再用BP加上不同的偏移量依次对堆栈中的数据进行存取操作。

2.2 调用关系的确定

对于将要涉及到调用的过程或函数需要事先说明和建立调用与被调用关系。被调用的过程或函数应预先说明为外部类型,以便被外部模块引用,而调用程序也需要在程序中说明将要引用的外部模块的名称。在说明调用关系时还应根据不同的存储模式确定相应的汇编语言格式。C程序小模式对应汇编程序的近类型过程,而C程序大模式则对应汇编程序的远类型过程。

总而言之,汇编语言和C语言的混合编程方法可以使汇编语言与C语言之间取长补短,充分发挥各自优势,相互交叉调用,进行参数传递,共享数据信息和数据结构,使由此开发的软件更实用、更安全可靠,使开发和编程工作达到事半功倍的效果。

参考文献:

[1] 罗南超,向昌成,李唐辉。 汇编语言实现多种进制的通用输入输出[J]电脑知识与技术, 2008,(36) 。

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[3] 宋金华。 汇编语言和C语言在图形处理中的综合应用[J]湖北广播电视大学学报, 2010,(12) 。

[4] 张银,索旭华,廖建林,郭娟。 AOCC应用软件的快速仿真平台的研究与技术实现[J]航天控制, 2010,(02) 。

[5] 宋金华。 汇编语言和C语言在图形处理中的综合应用[J]计算机与信息技术, 2009,(Z2) 。

单片机原理及应用课程革新的反思论文 篇6

单片机原理及应用课程革新的反思论文

1课程改革的目标

《单片机原理及应用》课程是我院计算机类专业、应用电子专业、电子信息技术专业、微电子专业、电气自动化专业及机电一体化专业的一门专业核心课程,课程开设的范围广课时量大。所以对《单片机原理及应用》课程进行全面改革是非常必要的,依据高等职业教育的培养高级技能型人才的特点和要求,按照企业行业的工程标准(《单片机设计师职业认证资格》)对原有的对单片机原理、汇编语言设计、单片机C语言程序设计应用及PCB电路设计的内容进行重新规划,让学生的知识水平和职业技能与职业岗位实现无缝对接,培养出符合企业要求的高级单片机技术人才,具体目标如下:

1.1知识目标

使学生熟练掌握单片机的基本原理;汇编语言、单片机C语言程序设计的步骤和方法;使学生能够读懂和看懂单片机工程应用中稍微复杂的电路图。

1.2能力目标

培养学生硬件电路设计能力、程序设计能力、软硬结合综合设计与调测能力;掌握单片机的开发过程和开发工具,掌握软件模拟和硬件实时仿真;掌握单片机的仿真技术(PROTEUS、KEIL),能设计、制作和调试单片机基础级产品。

1.3职业目标

了解本课程的作用和市场需求;培养学生分析问题、解决问题的能力;能有效地设计开发和完成开发任务;了解单片机市场和新技术新产品的最新发展趋势。最后,通过本课程的学习能够获得《单片机设计师职业认证资格》(中国信息产业部颁发)证书,为学生顺利进入优秀组织,建立崇高的职业信誉,获得优越的职业发展机会具有极大的帮助。这也正是职业教育的目的所在“:学有所长,学有所用”,以技能带动职业,用技能获取岗位。

2课程改革解决的主要问题

2.1教学团队的更新

本门课的代课教师大都是从学校到学校,没有在企业开发项目的工作经验,为了实现学生知识和技能与企业职业岗位的无缝对接,课程改革实施过程中聘请企业行业专家担任部分理论教学、学术讲座等,让学生了解单片机市场和新技术的最新动态。

2.2教学内容的更新

提炼单片机原理、汇编语言、C51程序设计及电路原理的知识点,以“够用”为原则,以职业岗位为导向,以单片机设计师职业资格为标准,合理设计教学内容。

2.3教学安排和组织的更新

改变原来板书加实验的教学组织,使用一体化教室进行理论讲授、工程项目原型模拟仿真、开发实际的工程项目、项目考核四个阶段重新进行教学安排和组织。

2.4教学方式的更新

摈弃以往每周一次理论一次上机,后期一周实习的教学方式,通过一体化教学、引导式教学、项目化教学、“做中教、做中学”工学结合的模式,更新了教学方式,使教师和学生共同参与教与学的整个环节。

2.5考核方式的更新

不再进行期末的笔试考试,课程教学设计将注重学生职业能力培养,体现过程性评价,把学生自评、同学互评和教师点评相结合。

2.6教材的更新

以往使用的教材大都偏重理论知识和原理的讲解,实训内容与职业岗位的要求有一定距离,所以在课程改革的实践中,收集并分析单片机设计师职业资格标准,聘请行业企业专家与校内教师共同开发工学结合特色教材。

3课程改革研究的重点

《单片机原理及应用》课程是电子信息大类专业的核心能力课程,是一门理论性、实践性和实用性都很强的课程,是基于职业岗位能力的学习领域课程。通过该课程的立项课程组组员致力于如下几个方面的研究:

3.1精简课程内容

按照中国电子产业部《单片机设计师职业资格》的标准重新规划课程内容,以“够用”为原则,以职业为导向,以任务驱动为主,项目设计开发和主线进行[1]。

3.2教师团队融合

本课课程实施过程中,除了本校教师授课指导外,不间断的聘请企业行业的专家进行授课,学术讲座等。同时让教师了解企业的文化、单片机产品的市场及最新的技术动态,提高业务能力。教师、学生和企业专家进行面对面的交流,互相了解,互相提高。

3.3探索工学结合模式

根据单片机课程的特点,以“学生为主体,能力培养为本位”的主导思想,实施融“教、学、做”为一体的教学模式,以实际工作任务为中心实现“做中教”、“做中学”[2]。

3.4制定课程考核体系

在实施教学方案的过程中要注重学生职业能力的培养,体现过程性评价,即项目准备、项目实施、项目验收、项目总结四个阶段全程跟踪式的。考核评价,并把学生自评、同学互评和教师点评相结合。

3.5学生技能和职业岗位的无缝对接

学生学习理论知识的技能的锻炼基本上都是在学校进行,尽管有企业行业人员的参与,但是与真正的工作环境和工作任务相比还有一定的距离。所以有必要以行业的标准对学生进行严格要求和训练,让学生在工作上岗前就已经熟悉行业标准,具备相关的职业素质和能力,实现学生技能和职业岗位的无缝对接。

4课程改革研究的创新点

单片机课程的改革已经进行过三次,第一次是纯理论向理论+实验(实验仪上进行)的改革,第二次是理论+实验(实验仪上进行)+课程设计周的改革,第三次是理论+实验(实验仪和软件模拟仿真同时进行)+实训周(完成简单单片机系统的实物),每一次的改革有它的特点和亮点,也对教学效果有所提高。根据高职教育人才培养模式的要求,以“学生为主体,能力培养为本位”的原则进行的第四次课程改革有如下创新点:

4.1团队开发课程

不仅有我院教师参与,还有行业企业专家进行指导和现场讲授。

4.2校企合作开发课程

课程团队深入企业广泛开展调研,收集并分析有关行业企业职业资格标准,引入行业标准即《单片机设计师职业资格》标准,课程内容进行重新规划[3]。

4.3工学结合的教学模式

在课程改革过程中实施“教、学、做”为一体的教学模式,以实际工作任务为中心实现“做中教”、“做中学”。

4.4开发工学结合的教材

课程组成员在改革的过程中要不断的总结,不断的积累,通过扎实的企业调研和市场调查,根据学生的水平和职业岗位的需要编写出一本工学结合的特色教材。

4.5制作单片机系统实物

凡是教学过程的项目最后均经过仿真调试和面包板调试制作成实验板实物,最后进行封装整理,可以做为后续班级的教学模具展示。

5结论

通过上学期在我院微电子专业试点班进行的单片机改革的成效来看,无论从教师的教学水平,还是学生的动手实践能力,以及企业人员的参与度来讲都有了很大的提高。借着学院创建国家示范院校建设的契机,充分利用学院划拨的专项经费,进行企业行业调研,购买制作单片机系统的电子元器件,充分体现了民主性,开放性和职业性。

职业教育理实一体单片机课程教学改革论文 篇7

单片机技术与应用课程是一门综合性较强的学科,其中包含软件、硬件知识的应用,注重学生分析问题、解决问题的培养,逐渐成为机电教学中非常专业的一门课程。从目前来看,单片机课程教学存在很多问题,其主要问题有以下几点:首先,教学观念陈旧,缺乏现代化课程理念与创新意识,理论教学与实践教学处于两个不同的部分,由于教学目标与教学任务有所不同,教学形式偏离了理实一体的概念。其次,理实一体教材缺乏,当前职业教育单片机教材主要为学科教材的压缩版,对其中复杂、艰深的内容进行删减,但是并没有带来本质上的变化,教材主要有教师编写,仍旧以理论知识为主,忽略了实例的融入,不适合理实一体教学的有效发展。另外,学校教学制度存在问题,采取理实一体化课程需要大量的课前准备用作,课堂实施经验不足,课堂秩序难以进行把控,阻碍了理实一体教学的发展。与此同时,一些学生对此没有足够的认识,长期处于被动教学状态,逐渐对单片机课程失去兴趣,导致课堂有效性的下降。

3理实一体单片机课程教学的重要意义

理实一体化教学是职业教育深入改革的必然趋势,对于一些专业能力强、实操能力要求高的专业而言,在课堂教学中开展理论与实践相互结合的教学,能够将虚拟仿真与实践操作有效的结合起来,充分发挥各路资源具有的优势,提升课堂教学的有效性。通常情况下,理实一体化教学可以分为虚拟训练与实操两个部分,在虚拟训练的过程中能够让学生了解装置、设备、工艺流程等理论知识,而在实际操作中巩固自身的技术能力,提高操作技能水平,从而满足现代化社会对复合型人才的迫切需求。在传统的理实一体化教学中,虽然学生职业能力也得到一定的提升,但课堂教学时间有限,无法满足全部学生的操作要求,对于一些理解能力慢、操作不熟练的学生,很难通过课堂教学而提升自身的整体水平。随着多媒体技术的快速发展,理论结合实践逐渐向着理虚实一体化发展,这也预示着理实一体单片机课程教学的进步,通过这种虚拟与现实技术的相互融合,提高教学效率,解决传统理实一体化教学实训的局限性,减少学生操作错误导致机器损坏和人身伤害的'可能性,种种优势都预示着理实一体单片机课程的不断发展。

中专单片机课程中形象化教学的运用职称论文 篇8

中专单片机课程中形象化教学的运用职称论文

摘 要:作为一种实用的软硬件结合的现代控制技术, 单片机技术已经在各行各业中获得广泛应用, 但学习单片机技术存在一定的难度。尤其是对于基础素质较差、学习能力较弱的中专学校学生来说, 入门更加不易。本文将介绍在中专单片机教学中应该形象化教学方法, 旨在让学生在快乐中理解单片机技术的知识。

关键词:单片机教学; 中专学校; 形象化; 教学;

单片机技术在电子技术和自动化等领域中的应用极为广泛, 单片机技术课已经成为中专学校的重要课程。但这门课程实践性强, 不易掌握, 在教学中存在着学生听不懂, 教师难教的现象[1]。

1、中专学校单片机教学现状

1.1、教材不合理

中专学校的单片机教材, 多采用大专教材的精编版, 将软件、硬件、编程指令语言分成不同的独立章节, 理论性过强, 内容抽象, 根本不考虑中专学生的分数线比大专生低的实际情况, 造成学生难学[2]。

1.2、实验安排不合理

单片机技术重视实践, 但现在的。中专学校上单片机技术课时, 安排的实验很少, 且强调各次实验的独立性, 导致学生只能认识操作单片机, 不能应用、掌握单片机技术[3]。

1.3、教学目标不明确

在中专单片机技术课上, 还存在着教学轻硬件, 重软件的情况, 不注重培养学生的技能。同时, 也导致学生缺乏学习热情, 丧失学习的积极性。

2、在单片机教学中运用形象化教学

单片机存储器地址空间分布上包括内部随机存储器RAM, 外部随机存储器RAM, 与只读存储器R0M, 因此, 教师可以把一个班的学生分成三个组, 让三个组分别扮演内部RAM, 外部RAM, R0M。然后, 教师根据内部RAM、外部RAM、R0M内部各个存储单元, 让三个小组的每个学生都获得一个编号。内部RAM组学生的编号分别是00H、01H、02H……以此类推;外部RAM组与R0M组学生的编号分别是0000H、0001H、0002H……以此类推。这样, 每个学生都变成了单片机内部RAM、外部RAM、R0M上的一个存储单位, 教师还要让每个学生把自己的编号写在大纸上, 并让每个学生在课桌上准备一件文具, 然后告诉学生们自己的编号就相当于内部RAM、外部RAM、R0M中的地址, 自己的文具就相当于各个存储单元里存储的数据。

这样, 教师就可以向学生们讲解单片机数据传输指令了。教师先在黑板上写上MOV指令, MOV指令格式、MOV指令操作码、MOV指令目的操作数、源操作数。然后告诉MOV组的学生们:MOV指令是RAM的内部数据传送指令。——这时, 教师可以让编号为OOH的学生将自己摆在桌上的文具送到编号为30H的学生桌上, 告诉他们这就相当于把RAM 00H单元的数据传送到了RAM 30H单元。再后, 教师就可以让学生在黑板上写下MOV指令:MOV 30H, 00H。当学生写完后, 教师可以讲解这就是直接寻址, 在指令中直接给出操作数地址。寻址对象为内部RAM[4]。

聪明的学生会问:是不是只有这种最简单的寻址方式呢?教师可以让学生们自己复习内部RAM、外部RAM、R0M的知识, 让学生们看到内部RAM、外部RAM、R0M的OOH单元都有R0的别名。然后, 教师在OOH编号的学生的大纸上写上“R0”, 再让学生重复刚才的动作, 再把文具递给30H一次;之后, 教师在黑板上写下新的MOV指令:MOV 30H, R0。告诉学生们这叫做寄存器寻址, 它是以通用寄存器的内容为操作数的寻址方式。寄存器寻址的速度比直接寻址更快。

在学生们了解了这两种寻址方式后, 教师可以让学生在黑板上写下MOV 50H, 40H的直接寻址指令, 然后告诉学生们:尽管40H单元没有别名, 可只要把指令中的40H换成别的, 也能实现这个操作。学生们一定会表示这不可能。这时, 教师可以叫编号50H与编号00H/R0的学生起立, 然后教编号00H/R0的学生说:请编号40H的同学将桌上的文具送到编号50H同学的桌上。让编号40H的学生大吃一惊的递文具给50H;当学生完成动作后, 教师就可以着重讲解寄存器间接寻址了, 告诉学生们这种寻址方式以寄存器 (R0) 中的内容为地址, 该地址的内容为操作数。在寄存器间接寻址中, 源操作数不是40H, 而是R0, 但该指令传送的却不是R0中的数据, 而是R0存储单元中事先存储的指令内容。然后, 教师应该在黑板上详细写清寄存器间接寻址的操作步骤:“MOV R0,40H,”“MOV, 50H, @R0”。

在讲解MOVX、MOVX指令时, 教师同样也可以采用这种形象化教学方法, 着重让学生了解MOVX是外部RAM与累加器A之间的数据传送指令。MOVC是累加器与程序存储区之间的数据传送指令。

3、结束语

形象化教学法把抽象的单片机理论知识变成了具体的形象动作, 有利于激发学生的学习兴趣, 方便学生掌握单片机内部程序流程;因此, 这是一种值得在中专单片机教学中推广的教学方法。

参考文献:

[1]陈卫兵, 刘建兰, 许秀林。高职应用电子技术专业现代学徒制人才培养的研究与实践[J].南通职业大学学报, 2016, 30 (04) :14-18.

[2]马浩旻。中职机电一体化专业“任务驱动教学法”的探索和实践[D].浙江工业大学, 2016.

[3]陈洪扬。信息技术在中职机电教学中的影响及运用[J].开封教育学院学报, 2016, 36 (09) :164-165.

[4]翟津。关于学生对《单片机原理及应用》课程学习主动性之培养[J].职业教育研究, (10) :148-149.

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