单片机实验课程教学探析.docx

单片机实验课程教学探析 摘要单片机课程是工科类比较重要的一门课程，本文针 对单片机实验教学中的现状及问题，对单片机课程的实验教 学进行相应调整，筛选实验教学内容，尝试新的实验教学方 法，有效地激发学生的兴趣，充分调动学生的积极性，让学 生在有限学时内掌握单片机的基本应用，提高了学生的动手 能力和综合素质。 关键词 单片机 实验教学 兴趣引导 当前，基于单片机课程多基础、多理论的特点，在教学 过程中不少学生反应单片机课程难以理解，单片机实验更是 不知所云，整个实验结束后也没有达到预期目标，因此有学 生觉得难学而教师觉得难教的情况。可见，以往单片机的课 堂教学及实验中存在诸多问题。 1单片机实验的特点及问题 单片机是一门实践性很强的学科教学中需要很多硬件 设备，如电脑、实验电路、编程器等。传统的单片机实验教 学一般采用验证性的实验教学方法。学生按照实验指导书的 实验步骤进行连线，按照参考的实验例程进行软件调试，通 过运行成寻，最后观察实验想象、记录实验结果。这种实验 方式对学生的要求不高，实验也容易完成，而且学生能从中 获得感性认识，比较适合单片机实验的初级阶段。 同时，一般单片机实验箱由于是成品?学生很难参与细 节设计，因此动手能力的训练也有限。单片机实验室建立成 本高，一般学校很少有学生人手一套实验开发系统进行单片 机实验及开发。就算有由于技术的不断更新，设备的不断老 化?实验仪器也会很快落后。此外，单片机实验室由于有时 间地点的限制，学生除了上实验课外平时难得有机会实践。 这种方式虽然易于操作，但对研究问题、分析问题以及 解决问题的要求不髙，不能达到培养综合能力的目的，因此 需要引入新的实验教学模式。 2实验教学模式探讨 为了改善这种状况，形成教与学的良性互动，教师首先 需要在实验课堂上多启发学生的思维，使枯燥的实验内容变 得生动、有趣，有助于学生获得良好的学习效果；其次需要 改进实验教学方式、更改实验教学计划、优化实验教学内客, 比如采用C语言进行程序设计，比使用汇编语言难度低；比 如一些实用性不大的内容直接删掉；此外，还可以建构单片 机教学仿真实验平台，通过软件来仿真单片机的功能，节省 了硬件投资成本。下面具体介绍这些教学方式。 2. 1兴趣引导法 一个良好的开始是成功的一半，兴趣是最好的老师。作 为教师的我们，要善于抓住这一特点，设计好实验环节的教 学， 引导学生自主学习，积极思考，把所学的理论知识融 会贯通。在实验课程的开端创设良好的开始，激发学生的兴 趣。比如通过生活实例能提高学生的兴趣，否则学生会觉得 概念太抽象。另外，应将多媒体技术应用在单片机实验教 学中，特别是在介绍操作方法时，多媒体能直观、形象地帮 助学生理解。比如在焊接实验中，我们可以通过多媒体把整 个焊接过程的图片展示出来，并注明注意事项，让学生非常 容易把握焊接步骤。当然我们也不需要把所有的实验教学内 容都展示，很简单的部分就可以直接跳过去。多媒体主要用 来提高学生的实验积极性，提高了实验教学效果。 2.2开展综合性实验 为了提高学生兴趣，将前面的传统的独立、分散的实验 项目进行整合，形成一个有机整体，构建成一个温度控制系 统，系统框架如下图1所示： 该温度控制系统能实现的子功能如下：(1)单片机系统 的认识：对单片机应用的最小系统进行整体介绍，可以通过 单片机控制一个发光二级管的亮灭来实现。(2)键盘输入和 数码管显示设计，可以通过软件对数码管的显示进行控制， 可由键盘输入来控制。(3)模数转换程序设计，模数转换的 启动、输入、输出，都可以通过单片机来控制。(4)串行通 讯接口实验，编写单片机的发射与接收程序，可以选择查询 方式或者中断方式进行。(5)系统硬件调试，通过实际调试, 掌握相关硬件电路的连接方法以及单片机接口时序的信号 特点。(6)温度采集转换部分，了解温度传感器的原理及变 送特点，LM358的工作原理。(7)蜂鸣器特性分析，蜂鸣器 的驱动电路分析，三极管特性及基极电阻大小分析。(8)采 用C语言进行程序设计，对初学者来说，汇编语言还是有一 定难度，因此初学阶段可以采用C语言来编写相关程序，相 比汇编语言，C语言是结构化语言，程序容易编写，而且程 序容易读懂，修改方便，可移植性高。 2.3建构单片机教学仿真实验平台 用Proteus仿真实验平台进行单片机实验教学，只需配 置有限的硬件设备，就能很好地解决设备投资、更新与维护 等问题。对于单片机硬件电路的调试，Proteus提供了丰富 的测试信号，比如模拟信号和数字信号。单片机实验过程分 为硬件调试、软件调试和综合调试。硬件调试部分由Proteus 软件完成，软件调试部分需要用Keil软件完成。一般情况 下，Ke订只需要基本使用功能，其主要任务是将源程序调试 通过后生成相应的hex文件，