主頁 > 技術文章（zhāng） > 關於（yú）結合電子設計競賽的單片機（jī）實踐教學改革研究 2024-10-10

關於結合電子設計競賽的單片機實踐教學改革研究

摘（zhāi）要：單片機是電（diàn）子類（lèi）專（zhuān）業的必修課程，是一個應用性很強的學科。當今社會，企（qǐ）業已經越來越重視員工（gōng）的實踐能力。分析了高校單片機實踐（jiàn）教學中存在的問（wèn）題，結合全國（guó）大學生電子設計競賽，研究單（dān）片機實踐教學改革，闡述了具體實施方案與初步（bù）的成果（guǒ）。
一（yī）、單片機實（shí）踐教學（xué）中存在的主要問（wèn）題：
　　目（mù）前各高校（xiào）由於觀念、資金、師資和環境等方麵的原因，單片機實（shí）踐教學存在以下幾方麵問題：
　　第一，實踐教（jiāo）學觀念仍存在偏（piān）差。由於受傳統文（wén）化教（jiāo）育觀念的影響，部分師生重理論、輕實（shí）踐的觀念仍客觀存在，實踐教學缺乏整體（tǐ）性（xìng）、關聯性和係（xì）統性（xìng），仍處於理論課程的從屬（shǔ）部分，甚至部分實踐教（jiāo）學環節流（liú）於形式。
　　第二，實驗教學的弊端仍然存在。實踐教學（xué）課程的設置較為零散，順序和（hé）內容仍需優化；在開設的實驗中驗（yàn）證（zhèng）型的（de）內容多，開放（fàng）性、設計性、創新型的實驗內容少，同時實驗內容存在單（dān）一性，而多知識點相結合的實驗少，並且在所開設的實驗課程（chéng）中缺少與（yǔ）工（gōng）程實際相結合的綜合性（xìng）、研究性的實驗內容，不利於學（xué）生個性的發展和綜（zōng）合能力的提高。
　　第三，實踐教（jiāo）學師資力量（liàng）有待提高。教師中能夠滿足實踐實訓技能要求的（de）人（rén）數（shù）比例（lì）不高，一部分年輕教師從高校畢業後進入學校（xiào）從事教學工作，缺（quē）乏實踐教學環節的專門訓練，自身尚不能成為（wéi）行家，難以勝任相關的實踐指導（dǎo）工作。
　　第四（sì），實驗室建（jiàn）設投資有限，校（xiào）內（nèi）外實踐基地的建設不盡完善，不能滿足教（jiāo）學實踐的需要。
　　第五，實踐（jiàn）教學缺乏科學的評（píng）價與考核方法。現行的（de）教（jiāo）學評價機製不能起到強化實踐教學環節和鼓勵實踐教學環節改革創新的積極性，相反存在著製約傾（qīng）向。
二、電子設計競賽促進實踐教學改革：
　　大學生（shēng）電子設計競賽的（de）目的在於推動電子（zǐ）信（xìn）息類課程建設，引導（dǎo）高等學校在教學中培養學生的創新能力、協作能力和理論聯係（xì）實際的學（xué）風（fēng），培養學（xué）生的工程實踐素質（zhì）、提高學（xué）生針對實際問題進行電子設計製作的能力；吸引、鼓勵廣大青年學生踴躍參加課外科技活動，為優秀人才的脫穎而（ér）出創造條件。本文從師資隊伍建設、實踐教學內容、單片機實踐教學模式等方麵（miàn）探討實踐教學（xué）改革。
　　1.師資隊伍建設
　　隨著電子技術的高速發展，教（jiāo）學內（nèi）容往往落後實際幾（jǐ）年甚（shèn）至更（gèng）多，這就要求教師能適應和趕上這種發展、變化，要有更寬更新的知識麵和（hé）更豐富的實踐經驗，不斷地將（jiāng）新內容、新（xīn）技術、新方法充實到教學中去（qù）。我們研究製（zhì）定了教學隊伍知識、技術不（bú）斷更新的科學有效的培養培訓製度。鼓勵教師到國內知名高校和高新技術（shù）企業學習深造（zào），同時積極（jí）邀請高水平的技術人才（cái）給教師作（zuò）報告。
　　2.依托電子設計競賽豐富單（dān）片機（jī）實踐教（jiāo）學內容
　　（1）優化實踐教學內容。製訂實踐教學大綱時應（yīng）該適當調整學時，以順（shùn）應（yīng）單片機技術的快速發展，對現有的教材進行適當（dāng）的增減，刪除一些課（kè）本（běn）中的老化的、無（wú）關緊要的（de）、過於理論化或抽象化的內容，增加一些（xiē）在生產（chǎn）生活中可能運用到的真實案例和最新的單片機理論知識，通過實際案例將抽象的（de）理論具體化。在教學（xué）中，適當加強C語言的學習，讓學生既能看懂匯編語言也能夠運用（yòng）C語言將複雜的程序簡單化。
（2）推廣應（yīng）用proteus仿真軟件及keil編譯軟件。Proteus仿真軟件上有國際（jì）通用（yòng）的虛擬儀器及電子元器件庫，學生可以（yǐ）更（gèng）加方便（biàn）地進行電路原理圖的設計和仿真測試，觀察（chá）電路的工作狀態（tài）及軟件運（yùn）行後的變化（huà）情況。同時通過網（wǎng）絡課件等形式引導學生練習使用keil軟件。在單片機中，所（suǒ）有硬件電路設計、對應（yīng）軟件都可以在proteus和keil平台上進行。Keil完成單片機軟件設計調試，proteus完成硬件設計及係統運行結（jié）果查（chá）看。這些軟件極大地開拓了單片機的學習空間，降低了單片機的學習成本，提高了學習效果（guǒ）。
3.結合電子設（shè）計（jì）競賽（sài），改進單片機實踐教學模式
　　（1）項（xiàng）目教（jiāo）學（xué）法的（de）應用。建立以任務或（huò）項（xiàng）目為教學主線、教師為主導、學（xué）生為主體的實踐教學模式。在學生最初接觸（chù）單片（piàn）機課程時，將單片機在實踐生產的應用介紹（shào）給學生，並（bìng）將科研項目或往屆電子（zǐ）設計競賽的作品（如多功（gōng）能函數發生器、數字存儲示（shì）波器等）帶進課堂，激發（fā）學生對單片機課程的學習（xí）興趣。通過實踐的操作，帶領學生在動手實踐中深化理論知識的學習，並在動手實驗教學中培養學（xué）生完成創新實驗和課程設計的能力。課程設計和創新實驗不僅（jǐn）要求（qiú）學生具有獨立（lì）分析問題和解決問題的能力，更加對學生的（de）創新能力提出一定要求。在教師的引導和指導下，學生根據電子競賽方向設計具有實際意義的電路，這不（bú）僅是對學生綜合能力的提升（shēng），更是為學生將（jiāng）來走向社會成為應用型（xíng）人才打下良好基礎。
　　（2）以競賽為契機，推（tuī）進單片機課外教學。作為一門知識更新速度較快的課（kè）程，單片機教學的實戰性得到重（chóng）視。在全國大學生電（diàn）子設計競賽的推進下，學生逐漸走出（chū）課堂，不僅僅滿足於平時課堂上學習的內容，而是自動自發地走進實（shí）驗室，將單片機的學習當做課餘生活的重要組成部分（fèn）。我校為學生成立了開放性實驗（yàn）室，並為學生購置了AT89S51單片機最小係（xì）統（tǒng）開發（fā）板、51係列單片機試驗箱等最新實驗器材和實驗操作中使用到的各類（lèi）元器件（jiàn）。同時教研室機房的每台計（jì）算機均配備了keil編譯軟件和proteus仿真（zhēn）軟件，使學生在自主學習過程（chéng）中可先通過仿真軟件驗證實驗思路、電路（lù）和程序的正確性（xìng），並在仿真成功後利用開發板或實驗箱完成（chéng）實驗操作。以（yǐ）大賽為契機，讓學生在（zài）以“取得名次為目（mù）標，提高能力為目的”思想指導下，主動思考，勤於鑽研，通過大量電路（lù）板的繪製、編程仿真、調（diào）試（shì）等練習將動手操作能力不斷地提到（dào）新（xīn）的高度。
　　在整個競賽的準（zhǔn）備過程中，學生表現出單片機學習的極大熱（rè）情，每次項目完成後教（jiāo）會學生（shēng）做好總結和鞏固工作並鼓勵他們探索（suǒ）新的任務（wù），通過親（qīn）身實踐獲得實際經驗，養成科學精神和（hé）科學態度，掌握基本（běn）的（de）科學（xué）方法，綜合運用所學知識解決實際問題（tí）。
　　（3）加深校企交流（liú），為（wéi）學生就業創造良好平台。填鴨式的教學模式使得許多大學畢業生在就業後隻會“紙上（shàng）談兵”。為填補（bǔ）工程技（jì）術（shù）人才的空缺，真正讓學生帶（dài）著技術走（zǒu）向工作崗位，不斷通過與（yǔ）企業的交流（liú）進行課（kè）程（chéng）改革。還建立（lì）了完整的網（wǎng）絡平台。在（zài）平台上，學生不僅可以獲取最新的單片機技（jì）術知識和科技資訊，還可以與往屆（jiè）畢業生進行在線交流，對目前的就業形勢、就業方向有更好的（de）把（bǎ）握。促使學生提高自身水平（píng），為（wéi）順利就業（yè）打（dǎ）下良好基礎。

關於結合電子設計競賽的單片機實踐教學改革研究

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