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开放式单片机实验教学的改革分析范文

时间:2022-08-20 03:12:39

开放式单片机实验教学的改革分析

摘要:随着社会的发展,单片机在家电,工业控制,汽车电子,智能仪表等方面得到越来越广泛的应用,对我们的生活也越来越重要。所以,单片机这门课程显得尤其重要。本文分析了当前高校单片机教学现状,围绕单片机课程的教学环境,教学方法,教学内容以及考核方式等几个方面存在的问题,提出了开放式单片机实验教学的改革方法,以培养学生自主学习和动手能力。

关键词:开放式;实验教学;改革方法;自主

一、绪论

单片机自20世纪70年代问世以来,以其极高的性价比,受到人们的高度关注和重视,应用广泛,发展迅速,已对人类社会产生了巨大的影响。单片机以体积小、功能全、性价比高等诸多优点而独具特色,在工业控制、通信设备、信息处理、家用电器等领域得到广泛应用。因为单片机在我们生活中占有如此重要的地位,我们必须学好这门专业基础课。目前高校的单片机实验教学面临诸多困境,下面我们就高校在单片机实验教学的现状作具体分析。

二、高校单片机实验教学现状

(一)实验教学环境1)实验室相对封闭,学生只有在上课时间才能进入实验室进行实验,而其他时间实验室是关闭状态,学生不能随意进入实验室。因此,实验室设备就被闲置下来,没有充分得到利用,造成资源浪费。2)实验设备陈旧,目前多为51系列单片机,与社会严重脱节。随着科技的发展,51系列单片机已被现有的32位单片机(STM32,TMS)淘汰。由于设备陈旧,故障率高,几乎不能满足正常实验教学的进行。

(二)实验教学方法教师仍然沿用传统的实验教学模式,教师给出单片机实验内容和步骤,有的教师甚至于会把整个实验步骤演示一遍,然后再让学生自己动手做实验,这样学生的操作时间就会大大缩短,而且不能调动学生主动性和学习的热情,几乎没有学生会进行实验前预习及实验后总结。教师在实验教学管理中,对学生的课前预习及课后复习也很难掌控,不利于教师对学生的全面了解。

(三)实验教学内容单片机实验项目多为验证性实验,而设计性实验几乎没有。实验的题目比较陈旧,例如,数据的传送、排序、位操作、按键及显示、数码管显示、中断、倒计时以及计数器等,没有新颖点。并且在这个网络发达的年代,网上一百度,实验硬件连接以及程序代码直接就有了。没有好的实验内容,就不能很好调动学生兴趣,更不能让学生主动学习单片机实验课程,最终学生的自主学习能力和动手能力得不到培养。

(四)考核方式单片机实验课的考核方式一般是通过考勤以及实验报告来打分,而考勤只能反映学生来到实验室,不能反映学生实验课质量,有一部分学生可能人在曹营心在汉;实验报告不能完全展现学生的学生成绩,而且实验报告很容易就可以被复制,所以这样的考核方式有待改进。

三、单片机开放式实验教学的核心

针对上述问题,单片机实验教学的改革迫在眉睫。为了提高学生思考问题、分析问题、解决问题的能力,更为了培养学生的主观能动性,“开放式单片机实验教学”也就势在必行。所谓“开放式单片机实验教学”,它是一种崭新的教育模式,对于深化教育改革、全面推进素质教育具有重要意义。“开放式单片机实验教学”着重点在“开放”,这里的“开放”主要体现在单片机的实验时间,实验设备,教学方法以及考核方式等几个方面。现对这几方面分别进行阐述。

(一)开放时间我们可以运用现代信息技术实现智能化管理,包括门禁系统、网上预约系统、刷卡派位系统等。学生可充分利用业余时间也能进行实验,这样可以大大提高实验设备使用率,以便提高学生的动手能力。

(二)实验设备我们将原有51系列单片机淘汰,购买一批STM32单片机。这类单片机有融高性能、实时性、数字信号处理、低功耗、低电压于一身,同时保持高集成度和开发简易的特点。通过对STM32单片机的学习,能让学生同社会接轨。学生毕业后,能将学到的知识应用到工作中。

(三)开放式教学方法传统单片机实验室教学方法是老师讲述实验内容,步骤和方法,然后让学生编程验证实验内容。而“开放式教学”我们反其道而行之。方法是学生利用业余时间自己出题,然后进行方案认证、分析并给出解决办法。在课堂上,老师和学生进行交流。每个学生用5-8分钟的时间对自己的题目进行讲解,然后,老师再给予1-3分钟的点评及讨论,最终确定题目的实施方案。通过这样的一种教学方式,让学生从被动变为主动,从听者变为说者。就可以大大提高学生的主观能动性,也能很好的培养学生的学习方法和动手能力。

(四)考核方式开放式的考核采用“3+7”的模式,30%由学生集体打分,70%由老师打分。老师可以根据到课率、出题的创新性、解决题目的能力、实验报告册等来考核。采用这种考核方式就能很好反应学生对单片机这门课程的掌握程度。

四、培养学生的自主学习和动手能力

通过这种实验教学模式来改变原来固有模式,让学生有充足的时间、空间进行实验,让实验设备也能得到充分的利用,降低闲置率。这种以学生为主,老师为辅的教学模式,可以让学生对实验的整个过程都熟知,包括选题目、做方案、实验操作和数据处理等。这种教学模式,最关键的是学生能将自己所学的知识和自己的兴趣结合起来,通过整个实验过程,发挥自身的自主性和能动性,在实验中充分展示自己的动手能力和分析问题、解决问题的能力。这种“开放式单片机实验教学”能充分调动学生的积极性,从而培养学生自主学习和动手能力。

五、结论

综上所诉,这种“开放式单片机实验教学”能更好的培养学生的自主学习和动手能力。学生是最大的受益者,它不仅为学生提供了自主学习、自主发展、实践锻炼的机会,而且极大地调动了学生的积极性、能动性。虽然这种教学模式是一种设想,如要把它变成现实还需不断努力。这不单单是某所高校就能完成,还需要其他高校的共同努力、相互学习、相互合作才能完成。

参考文献:

[1]谢瑞杰.开放式实验教学与创新实践能力培养[J].科技创新导报,2015(22).

[2]李莎.单片机课程教学模式研究[J].科技导刊(上旬刊),2013(2).

作者:邓贻香 单位:重庆大学城市科技学院

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