单片机原理及应用课程实验教学的改革探索.pdfVIP

艾竹君等：单片机原理及应用课程实验教学的改革与探索 单片机原理及应用课程实验教学的改革与探索 艾竹君王宏涛刘巧云周耀新 (合肥工业大学仪器科学与光电工程学院) 摘要：主要介绍了单片机原理及应用课程的实验教学的改革和尝试，通过建立开放式实验室和改革实 验教学内容以及完善实验考核系统，依此来激发学生的求知欲，提高学生的综合运用知识的能力和创新 能力。 关键词；单片机原理及应用开放式实验室宴验内容改革 gl言 单片机原理及应用课程是非计算机专业必修的技术基础课。主要讲授单片机的基本工作原理、特点， 系统组成及接El技术，结合典型机型拳『通用可编程芯片，说明工作原理及其基本应用。课程内容兼顾硬件 和软件两个方面，具有实践性强，涉及知识面／“的特点。对于非计算机专业的学生来说，由于涉及知识面 较广，往往不能融会贯通加以理解，加之实验学时数的限制，使学生缺乏理论联系实际的能力，更增加了 学习本课程知识的难度。因此，如何在实验教学中激发学生的学习主动性和创新意识，培养学生的动手能 力、综合应用能力是摆在我们面前的一个重要课题。我们对“单片机原理及应用”的实验教学进行了一系 列的改革与探索，努力创造合理的实验环境和实验内容，并完善科学的考核系统，提高学生对知识综合运 用能力和实践环节的创新能力。 1．实验教学的改革 “单片机原理及应用”是--I1实践性很强的课程，要求学生在掌握具体芯片原理的基础上进一步拓展 应用，培养学生的借助相关资料和工具书分析硬件系统、进行接口设计、编程以及应用与开发能力。而传 统的实验方法仅仅是让学生根据具体的实验去验证书本的内容，因此，这种实验的方法抑制了学生的创新 思维，导致学生学习兴趣低下，缺乏主动性，不利于创新人才的培养。 (1)实行实验室开放教学 建立开放式实验室。采用IC卡控制，学生一入一卡，刷卡可以进入实验室，而且可以通过刷卡才能接 通电源。这样，不仅可以保证实验室24小时开放，而且通过主机可以记录做实验的学生信息，开放式实验 室，给学生提供更多的更方便的实验机以提高学生的设计能力和动手实践能力。实验教学是提高教学质量 的重要手段，通过多做实验，尤其是做需要自己思考设计的实验，不仅可以培养学生对本课程的兴趣，使 学生对芯片的工作原理和工作流程产生更直接的感性认识，也给学生提供了较大的自由思考的空间，培养 了学生的创新精神与实践能力。实行实验室开放教学是学校品常教学手段的一种补充和提高。实验室开放 后，学生可利用课余时间，通过不断的实验来巩固在课堂上学到的理论知识。此外，学生还可以通过思考 解决实验过程中所遇到的问题，掌握各种实验手段，熟悉各种实验仪器设备的原理、构造及常见故障的排 除，使所学的知识在实践中得以应用并融会贯通。相应地，学生学习的积极性和主动性也就调动起来了。 另外，通过实验，增进了学生之间的相互交流，给成绩差的学生提供了一个勤以补拙的机会，使所有学生 的实验技能都得以迅速提高。同时，实行实验室开放教学后．也为一些能力强的学生进行课题研究创造了 良好的条件。 (2)改革实验内容 要想掌握单片机原理及应用，实验环节非常重要，实验教学是整个教学体系中不可忽视的重要环节。 改革实验内容不仅是要加深对某一原理的理解，而是要进一步加强理论与实践的结合，培养学生的科学思 维和创新意识，提高学生的动手能力，从整体上提高学生的综合索质。长期以来“单片机原理及应用”的 实验内容都是以验证式和模仿式为主，实验电路基本一致，功能区别仅在于软件，但软件又很容易复制， 这样就使不少学生在实验完毕后连实验原理都未理解，失去课程实验的真正意义。针对这一现状，需要我 们随着技术的迅速发展及时增加实验内容，更新实验项目，强化实验之间的科学衔接，使学生在课堂上更 多地接触前沿技术，为他们未来接触工程实际奠定良好的基础。在实验结构上努力做到由浅入深，逐步实 现从基础知识理解到综合能力培养的转变：在实验内容上，本着先基础、简单、局部后扩展、综合和整体， 形成验证型和综合型的实验教学体系。 1)验证性实验的设立。设立验证性实验的目的是要求学生根据实验现象总结一种必然的结果，从而加 深、巩固基础理论知识。实验内容的设立主要是选择理论学习中的重点和难点，使学生通过相关的实验对 理论知识作必要的复习和总结，并将抽象问题具体化。同时通过验证性实验对学生从基本能力方面进行培 养和训