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【關(guān)鍵詞】單片機(jī)原理及應(yīng)用;課程教學(xué);教學(xué)質(zhì)量
1.引言
單片機(jī)原理及應(yīng)用以51單片機(jī)為藍(lán)本,講述了單片機(jī)的工作原理及如何在各行各業(yè)和現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用好單片機(jī),講原理是為了應(yīng)用,關(guān)鍵點(diǎn)是在我們?nèi)绾斡煤糜没顔纹瑱C(jī)這塊芯片,掌握單片機(jī)與其功能芯片的協(xié)同工作原理。使單片機(jī)更好地為我們服務(wù)。
單片機(jī)原理及應(yīng)用電子電氣類專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,必須有電子技術(shù)和C語(yǔ)言方面的基礎(chǔ)。這些基礎(chǔ)可以說(shuō)并不是很重要,在你有某些概念原理不明白時(shí)再翻閱相關(guān)書(shū)籍也是可行的,單片機(jī)的學(xué)習(xí)不象數(shù)學(xué)有嚴(yán)密的相關(guān)性,但其教學(xué)有其獨(dú)特性,是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,只在課堂上聽(tīng)老師講課掌握原理,然后考試是學(xué)不好單片機(jī)的,必須親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)或經(jīng)過(guò)單片機(jī)實(shí)物的制作,有不明白的地方再翻書(shū),這是一個(gè)反復(fù)的過(guò)程,只有經(jīng)過(guò)這樣多次的反復(fù),每次都有新發(fā)現(xiàn)和收獲,才能真正意義上掌握了單片機(jī)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用。
下面從單片機(jī)的課堂教學(xué)、課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)及計(jì)算機(jī)仿真等幾個(gè)方面談?wù)剢纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用的教學(xué)工作。
2.單片機(jī)原理課堂教學(xué)
單片機(jī)原理及應(yīng)用這門(mén)課所涉及的主要內(nèi)容有單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、單片機(jī)匯編指令、單片機(jī)IO接口、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、中斷使用、I2C總線、AD及DA等,C語(yǔ)言編程,內(nèi)容很多,若僅僅是老師在課堂上講述會(huì)非??菰?,鎖碎難理解,不能激發(fā)大部分學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)方法要做適當(dāng)調(diào)整,比如可以用項(xiàng)目教學(xué)法,單片機(jī)教學(xué)著重點(diǎn)不是在講原理,而是要應(yīng)用,但不懂原理又難以應(yīng)用,處于兩難境地,學(xué)習(xí)單片機(jī)的精髓是知道如何配置內(nèi)部寄存器使其具有一定的功能并發(fā)揮其特有的作用,最高境界是僅需單片機(jī)公司提供的技術(shù)文檔就能完成單片機(jī)程序的編程,而不僅僅是只教會(huì)學(xué)生使用單一類型的單片機(jī),而是觸類旁通通過(guò)學(xué)習(xí)51單片機(jī),同時(shí)別的類型的單片機(jī)也能靈活應(yīng)用。因此在教學(xué)中我們可以用電子時(shí)鐘作為一個(gè)項(xiàng)目主線貫穿于整個(gè)單片機(jī)教學(xué)中,因?yàn)殡娮訒r(shí)鐘可簡(jiǎn)單可復(fù)雜,又貼近生活實(shí)用,比如,在講單片機(jī)端口時(shí),就可以結(jié)合電子時(shí)鐘的調(diào)整按鍵,數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)來(lái)說(shuō)明,講中斷和定時(shí)器時(shí),就可以結(jié)合到數(shù)字電子時(shí)鐘的時(shí)鐘源的產(chǎn)生來(lái)說(shuō)明,I2C總線可以結(jié)合串行時(shí)鐘芯片DS1302來(lái)講,環(huán)境溫度的測(cè)量可以結(jié)合DS18B20串行芯片來(lái)說(shuō)明,再?gòu)?fù)雜一些的,電子時(shí)鐘顯示可以用1602或12864液晶來(lái)完成,可以配上調(diào)頻收音模塊做電子鬧鐘,增加SD接口卡及MP3模塊實(shí)現(xiàn)音樂(lè)播放功能。這樣把單片機(jī)的知識(shí)串起來(lái)講,既生動(dòng)又聯(lián)系實(shí)際,大大激發(fā)了學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣,也有助于學(xué)生自主學(xué)習(xí),探索單片機(jī)方面的奧秘所在。在學(xué)單片機(jī)過(guò)程中,匯編指令的學(xué)習(xí)是難點(diǎn),需要學(xué)生花很大的精力去掌握它。需要學(xué)生充分利用課余時(shí)間多讀匯編程序及指令,從而熟能生巧地掌握它。在課堂教學(xué)過(guò)程中,最好是能夠結(jié)合單片機(jī)仿真軟件PROTEUS來(lái)講述,PROTEUS是一款非常好的單片機(jī)仿真軟件,可以仿真多款單片機(jī)芯片,能夠仿真實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的絕大部分功能,學(xué)生們?cè)跊](méi)有單片機(jī)開(kāi)發(fā)板的情況下能通過(guò)軟件仿真方式實(shí)現(xiàn)單片機(jī)開(kāi)發(fā),這對(duì)調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和學(xué)好單片機(jī)是很有幫助的。條件允許的情況下可以動(dòng)員學(xué)生買(mǎi)一些單片機(jī)開(kāi)發(fā)板以及相關(guān)的視頻教程,開(kāi)發(fā)板在學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)之初是非常有用的,每一塊小的開(kāi)發(fā)板其發(fā)揮的作用就象實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)箱,而且能隨時(shí)隨地不受限制地學(xué)習(xí)和使用,同時(shí)認(rèn)真觀看視頻教程,視頻教程就象一名不厭其煩的家庭教師,指導(dǎo)學(xué)生一步步進(jìn)入單片機(jī)世界的神奇領(lǐng)域。有著課上課下的這些手段,學(xué)生的單片機(jī)應(yīng)用能力一定能夠大大加強(qiáng)。
3.單片機(jī)原理課程實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、動(dòng)手能力,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)方法的重要手段,因此要精選典型的最具實(shí)用價(jià)值的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,我們選擇的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有:(1)單片機(jī)I/O輸出控制。(2)單片機(jī)I/O口輸入控制。(3)外部中斷。(4)定時(shí)器實(shí)驗(yàn)。(5)串口通信實(shí)驗(yàn)。(6)液晶驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)。(7)串行總線實(shí)驗(yàn)。(8)AD及DA實(shí)驗(yàn)。不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊膊幌嗤ㄟ^(guò)這樣基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),鍛煉了學(xué)生的單片機(jī)應(yīng)用編程能力,為以后的綜合性實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ)。每次實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目做認(rèn)真的預(yù)習(xí),并完成預(yù)習(xí)報(bào)告,上實(shí)驗(yàn)課前老師檢查。做實(shí)驗(yàn)時(shí)力爭(zhēng)每人一個(gè)實(shí)驗(yàn)箱,每位學(xué)生都有親自動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì),對(duì)于學(xué)得較好的學(xué)生還可以額外增加一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或自選一些自已感興趣的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,也可組織學(xué)得好的學(xué)生指導(dǎo)后進(jìn)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的整體水平。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,要求學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)細(xì)致的作風(fēng),認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,實(shí)驗(yàn)完成后,要求每位學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告,深入分析實(shí)驗(yàn)中遇到的現(xiàn)象和問(wèn)題,不留疑點(diǎn),總結(jié)實(shí)驗(yàn)心得。
4.單片機(jī)原理課程設(shè)計(jì)
課程設(shè)計(jì)是實(shí)踐教學(xué)的重組成部分,在課程結(jié)束前安排兩周時(shí)間進(jìn)行課程設(shè)計(jì),目的是通過(guò)設(shè)計(jì)使學(xué)生掌握運(yùn)用單片機(jī)知識(shí)進(jìn)行實(shí)際綜合應(yīng)用的能力,初步建立正確的設(shè)計(jì)思想,掌握單片機(jī)電子電路和程序設(shè)計(jì)的基本方法與技能,培養(yǎng)分析問(wèn)題解決問(wèn)題和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力以及創(chuàng)新能力。
課程設(shè)計(jì)首先是任務(wù)書(shū)的下達(dá),課程設(shè)計(jì)一般是在課程結(jié)束前兩周進(jìn)行,時(shí)間比較緊迫,我們選擇在開(kāi)課時(shí)就把任務(wù)書(shū)發(fā)下去,讓學(xué)生有充分的時(shí)間了解自已所做項(xiàng)目的相關(guān)知識(shí),查閱相關(guān)資料,為項(xiàng)目的順利展開(kāi)提供了充分的時(shí)間,同時(shí)也使學(xué)生在上單片機(jī)課程時(shí)關(guān)注知識(shí)點(diǎn),激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。項(xiàng)目選擇以貼近生活、貼近實(shí)際為原則,如洗衣機(jī)控制板、交通燈控制、語(yǔ)音電子時(shí)鐘等等,對(duì)于比較復(fù)雜的大型項(xiàng)目,兩周時(shí)間學(xué)生難以完成,我們可以把它拆分為一個(gè)個(gè)小項(xiàng)目分給不同的組也完成,這樣既完成了項(xiàng)目,同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,為將來(lái)畢業(yè)走上工作崗位融入社會(huì)做好了積極準(zhǔn)備。
在兩周的課程設(shè)計(jì)過(guò)程中教師要查看學(xué)生項(xiàng)目實(shí)施的進(jìn)度,適當(dāng)?shù)臅r(shí)間安排時(shí)間進(jìn)行綜合討論與答疑,指導(dǎo)學(xué)生會(huì)使用DXP2004電子繪圖軟件設(shè)計(jì)單片機(jī)線路板以及用PROTEUS仿真軟件進(jìn)行單片機(jī)的系統(tǒng)仿真,做好平時(shí)成績(jī)的評(píng)定工作。
在項(xiàng)目實(shí)施后期要求學(xué)生完成實(shí)物的組裝和調(diào)試以及課程設(shè)計(jì)報(bào)告的撰寫(xiě),最后二天要對(duì)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立答辯。答辯環(huán)節(jié)是檢查學(xué)生對(duì)單片機(jī)相關(guān)內(nèi)容掌握情況的最有效的方法,答辯對(duì)教師也提出較高要求,只有教師對(duì)每個(gè)項(xiàng)目都有充分的了解才能提出有一定水準(zhǔn)的問(wèn)題,答辯內(nèi)容才能真實(shí)反映學(xué)生對(duì)些項(xiàng)目用到的單片機(jī)知識(shí)情況,最后根據(jù)學(xué)生的平時(shí)情況,作品完成情況、答辯情況和報(bào)告的撰寫(xiě)情況對(duì)成績(jī)進(jìn)行綜合的評(píng)定,對(duì)項(xiàng)目難度較大的,開(kāi)發(fā)過(guò)程中有獨(dú)特見(jiàn)解及創(chuàng)新的要適當(dāng)加分,以鼓勵(lì)學(xué)生在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中充分發(fā)揮創(chuàng)新精神。
5.單片機(jī)原理計(jì)算機(jī)仿真
計(jì)算機(jī)仿真是使用計(jì)算機(jī)對(duì)已存在或正在設(shè)計(jì)的對(duì)象的模型進(jìn)行研究,具有直觀、易于觀察、靈活可變、重復(fù)性好的特點(diǎn),有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對(duì)科學(xué)技能的掌握。通過(guò)單片機(jī)的計(jì)算機(jī)軟件仿真,能讓學(xué)生系統(tǒng)地掌握單片機(jī)開(kāi)發(fā)的一整套技術(shù),為將來(lái)走上工作崗位從事單片機(jī)方面的工作打下良好基礎(chǔ)。
單片機(jī)的計(jì)算機(jī)仿真要貫穿于課堂教學(xué)、課外作業(yè)、課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)各個(gè)環(huán)節(jié)中,使學(xué)生們通過(guò)反復(fù)練習(xí)逐步到熟煉掌握單片機(jī)的開(kāi)發(fā),PROTEUS單片機(jī)仿真軟件不僅僅是只能仿真51單片機(jī),象AVR系列、PIC系列、ARM系列等等單片機(jī)均能進(jìn)行仿真,擴(kuò)大了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和視野。
6.單片機(jī)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)
學(xué)院電子信息與控制工程系設(shè)置有創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室,是開(kāi)放式的實(shí)驗(yàn)室,為全國(guó)挑戰(zhàn)杯賽、全國(guó)或全區(qū)性的各種競(jìng)賽提供了實(shí)踐基地?,F(xiàn)在很多的電子競(jìng)賽項(xiàng)目都用到了單片機(jī),參加比賽熟煉掌握單片機(jī)尤其重要,我們充分利用這個(gè)實(shí)踐基地為廣大學(xué)生服務(wù),讓廣大學(xué)生充分參與到與單片機(jī)相關(guān)的電子制作,加強(qiáng)他們的實(shí)際動(dòng)手操作能力,通過(guò)教師的指導(dǎo)及各年級(jí)各層次學(xué)生的傳幫帶,培養(yǎng)了一大批單片機(jī)應(yīng)用能手,為各種比賽輸送了大批種子隊(duì)員,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室深受學(xué)生歡迎。
7.結(jié)束語(yǔ)
單片機(jī)原理及應(yīng)用對(duì)于電子相關(guān)類學(xué)生來(lái)說(shuō)是一門(mén)重要的基礎(chǔ)課程,單片機(jī)應(yīng)用能力的高低直接影響著學(xué)生將來(lái)的就業(yè),所以要非常重視單片機(jī)教學(xué)這方面的工作,我們不僅要抓好單片機(jī)的理論方面的教學(xué)工作,把基礎(chǔ)打牢,同時(shí)實(shí)踐教學(xué)也在加強(qiáng),通過(guò)不同層次的實(shí)踐教學(xué),充分鍛煉了學(xué)生的單片機(jī)應(yīng)用能力,提高了單片機(jī)的知識(shí)水平,取得了較好的結(jié)果。
參考文獻(xiàn)
[1]王東.單片機(jī)原理及應(yīng)用教學(xué)改革初探[J].安順學(xué)院學(xué)報(bào),2008(3):95-96.
[2]曾智星.關(guān)于單片機(jī)虛擬教學(xué)課開(kāi)發(fā)的控索[J].黑龍江科技信息,2006:148.
關(guān)鍵詞:?jiǎn)纹瑱C(jī)類課程 實(shí)踐教學(xué) 教學(xué)改革
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2014)11(a)-0127-01
隨著人民生活水平的提高和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,單片機(jī)技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域和消費(fèi)電子領(lǐng)域等方面得到了廣泛的應(yīng)用。作為高校相關(guān)學(xué)科的專業(yè)基礎(chǔ)課,“單片機(jī)原理應(yīng)用”課程也得到了越來(lái)越多的重視,本課程的理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)[1-2]。要使學(xué)生真正學(xué)好本課程,不僅要讓學(xué)生深刻理解單片機(jī)的相關(guān)理論知識(shí),重點(diǎn)在于要讓學(xué)生學(xué)會(huì)怎么用好單片機(jī),因此在高校的教學(xué)中,必須做到理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)并重,通過(guò)實(shí)踐教學(xué)帶動(dòng)和促進(jìn)理論教學(xué),不斷提高學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力[3]。
1 當(dāng)前實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀
當(dāng)前的實(shí)踐教學(xué)中存在的問(wèn)題可以從以下三方面分析。
1.1 試驗(yàn)課時(shí)和試驗(yàn)設(shè)備不足
以我校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)本科生的培養(yǎng)方案為例,單片機(jī)原理與應(yīng)用理論教學(xué)共76課時(shí),其中含有60個(gè)理論學(xué)時(shí)和16個(gè)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí),另外設(shè)有一周單片機(jī)原理與應(yīng)用課程設(shè)計(jì)。從學(xué)時(shí)分配上,實(shí)驗(yàn)課時(shí)占總課時(shí)的21.05%,比例偏低。為了在有限的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)內(nèi)完成教學(xué)任務(wù),試驗(yàn)指導(dǎo)教師只能安排一些基礎(chǔ)性或驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),學(xué)生缺乏足夠的鍛煉,達(dá)不到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的最終目的。另外,受實(shí)驗(yàn)室中設(shè)備數(shù)量限制,實(shí)踐教學(xué)中出現(xiàn)“抱大腿”現(xiàn)象,即一部分同學(xué)認(rèn)真做,一部分同學(xué)玩的現(xiàn)象。
1.2 實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容缺乏創(chuàng)新性
傳統(tǒng)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容中基礎(chǔ)性、驗(yàn)證性內(nèi)容多,綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)少。課程設(shè)計(jì)中選題限于試驗(yàn)箱和試驗(yàn)臺(tái)資源,題目?jī)?nèi)容很難跟蹤當(dāng)前技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)。為了達(dá)到實(shí)物設(shè)計(jì)的目的,課程設(shè)計(jì)中題目偏重于實(shí)驗(yàn)臺(tái)(箱)上能進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,限于資源,題目難度總體來(lái)說(shuō)偏低,實(shí)踐教學(xué)過(guò)程演變成了對(duì)實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容的簡(jiǎn)單綜合。且選題陳舊,一題多屆,多人一題現(xiàn)象普遍,缺乏綜合性、新穎性,難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,更無(wú)法培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
1.3 實(shí)踐教學(xué)考核體系
傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)的成績(jī)考核包含:課程設(shè)計(jì)報(bào)告,設(shè)計(jì)過(guò)程考核和作品設(shè)計(jì)考核。由于實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容缺乏創(chuàng)新,容易出現(xiàn)投機(jī)取巧的現(xiàn)象,使得考核過(guò)程流于形式,難以區(qū)分學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中取得的成果,也就調(diào)動(dòng)學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中的積極性。
2 實(shí)踐教學(xué)改革內(nèi)容
傳統(tǒng)的單片機(jī)原理與應(yīng)用的實(shí)踐教學(xué)無(wú)法達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合應(yīng)用能力的要求,需要進(jìn)行改革。針對(duì)這些問(wèn)題,實(shí)踐教學(xué)改革在以下幾個(gè)方面展開(kāi)。
2.1 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)
良好的實(shí)驗(yàn)室條件是能夠開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)的基礎(chǔ)條件。在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中不再選用試驗(yàn)臺(tái)或試驗(yàn)箱這些昂貴的試驗(yàn)設(shè)備,而是以單片機(jī)開(kāi)發(fā)板作為實(shí)踐教學(xué)的平臺(tái)。單片機(jī)開(kāi)發(fā)板價(jià)格較低,但資源卻非常豐富,可以最大程度上滿足實(shí)踐教學(xué)的需要。而且可以隨著技術(shù)的發(fā)展不斷更新教學(xué)資源,甚至部分學(xué)生會(huì)自行購(gòu)買(mǎi)。
2.2 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式實(shí)踐教學(xué)
實(shí)踐教學(xué)中不再由指導(dǎo)教師給定題目,而是由同學(xué)們自選題目,指導(dǎo)教師審查題目。項(xiàng)目的設(shè)計(jì)既要完全包含本課程的知識(shí)點(diǎn)和技能要求,還要與實(shí)際相聯(lián)系。所選項(xiàng)目可以源自日常生活中遇到的問(wèn)題,也可以是自己感興趣的課題。所選題目由指導(dǎo)教師審查題目難度及可行性,并給出建議后形成一個(gè)小項(xiàng)目。這種選題方法可以最大程度上避免選題陳舊等問(wèn)題。變抽象為具體,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.3 實(shí)踐教學(xué)組織
試驗(yàn)資源增加后,在組織實(shí)施實(shí)踐教學(xué)中,鼓勵(lì)單人單組,最多兩人一組。利用興趣引導(dǎo)學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,從而可以最大程度上避免“抱大腿”現(xiàn)象。而且因?yàn)樵囼?yàn)資源不再局限于實(shí)驗(yàn)室,可以更充分的利用利用課余時(shí)間。在開(kāi)設(shè)課程設(shè)計(jì)的學(xué)期內(nèi)完成,參加學(xué)期末的課程設(shè)計(jì)答辯。從思想上不再把單片機(jī)課程設(shè)計(jì)當(dāng)做某一段時(shí)間內(nèi)需要完成的任務(wù)。通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的鍛煉可以取得更好的實(shí)踐鍛煉效果。
2.4 開(kāi)發(fā)工具多樣化
實(shí)踐教學(xué)中堅(jiān)持開(kāi)放工具的多樣化,不限定使用仿真器調(diào)試。實(shí)踐教學(xué)前期可以使用仿真器調(diào)試,鍛煉學(xué)生的編程與調(diào)試能力。到實(shí)踐教學(xué)后期,因?yàn)榇蟛糠殖绦蛞呀?jīng)調(diào)試完成,此時(shí)引導(dǎo)學(xué)生脫離仿真器調(diào)試程序,鍛煉學(xué)生的分析問(wèn)題和解決此類問(wèn)題的邏輯思維。
2.5 以知識(shí)競(jìng)賽引領(lǐng)創(chuàng)新
鼓勵(lì)以實(shí)踐教學(xué)的作品參加國(guó)家級(jí)或者省級(jí)電子設(shè)計(jì)類比賽。參加這類比賽以增強(qiáng)動(dòng)手能力為主要目的,同時(shí)也會(huì)保證作品的實(shí)用性、新穎性和知識(shí)的綜合性。激發(fā)學(xué)生之間的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí),促進(jìn)實(shí)踐鍛煉的教學(xué)效果。
2.6 實(shí)踐教學(xué)的考核體系建設(shè)
學(xué)期末組織課程設(shè)計(jì)答辯,根據(jù)所選題目難度、任務(wù)工作量、完成情況、答辯表現(xiàn)、課程設(shè)計(jì)報(bào)告給出最終實(shí)踐教學(xué)的基本成績(jī)。根據(jù)參加各類大賽的獲獎(jiǎng)情況給出創(chuàng)新成績(jī),這兩個(gè)成績(jī)按一定比例確定最終成績(jī),在我校目前實(shí)施的考核體系中,競(jìng)賽成績(jī)所占比例為30%。增加的答辯環(huán)節(jié),既可以鑒別該同學(xué)是否真正完成了相應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)鍛煉,避免抄襲現(xiàn)象和“抱大腿”現(xiàn)象,還可以鍛煉學(xué)生相應(yīng)的邏輯思維能力。
3 實(shí)踐教學(xué)改革的成效
從2012年開(kāi)始在電氣工程及其自動(dòng)化、自動(dòng)化、電子信息工程三個(gè)專業(yè)進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容及方法的試點(diǎn)改革,約有1000名學(xué)生接受了新的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和方法。通過(guò)實(shí)踐教學(xué)改革,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與積極性,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和綜合運(yùn)用知識(shí)的能力,提高了學(xué)生的動(dòng)手能力。學(xué)生參加電子類大賽的人數(shù)和獲獎(jiǎng)人數(shù)以及獲獎(jiǎng)等級(jí)逐年提高,2012年,在山東省大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽中參賽的8只代表隊(duì)全部獲得山東省一等獎(jiǎng),2013年,在全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽中有兩個(gè)不同的題目獲得全國(guó)一等獎(jiǎng),還有2個(gè)隊(duì)伍獲得全國(guó)二等獎(jiǎng),剩下的9只代表隊(duì)獲得了山東省一等獎(jiǎng)。這些數(shù)據(jù)充分說(shuō)明學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性得到了激發(fā),實(shí)踐動(dòng)手能力得到了明顯的進(jìn)步。
參考文獻(xiàn)
[1] 李潔,李衛(wèi)兵.《單片機(jī)原理及應(yīng)用》實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù),2012(4):92-94.
在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)學(xué)生在一些課程學(xué)完以后,不知如何把課程中的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中。他們往往對(duì)學(xué)過(guò)的課程孤立地來(lái)看待,沒(méi)有將所學(xué)課程的知識(shí)串接起來(lái),往往造成知識(shí)與實(shí)踐的脫節(jié)。這樣,他們往往被企業(yè)看成是沒(méi)有做過(guò)“產(chǎn)品”或者沒(méi)有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生,這也是應(yīng)屆畢業(yè)生在當(dāng)前就業(yè)市場(chǎng)屢遭失敗的主要原因。因此,高職應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)的教學(xué)模式改革勢(shì)在必行。在教學(xué)中要打破學(xué)科體系的限制,將知識(shí)的獲取和技能的掌握過(guò)程與崗位需求相融合,建立具有高職特色的應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)教學(xué)模式。
二、教學(xué)改革的設(shè)計(jì)
針對(duì)高職應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)核心課程設(shè)置存在的一些缺陷,我們對(duì)一些課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。學(xué)生學(xué)習(xí)完這些課程之后,再開(kāi)設(shè)一門(mén)綜合實(shí)踐課程。如電子CAD這門(mén)課程主要是學(xué)習(xí)使用電腦繪制電子電路原理圖,所以學(xué)生學(xué)完后只會(huì)在電腦畫(huà)圖,而不能夠?qū)?huà)出的圖轉(zhuǎn)化成電路板;單片機(jī)原理與控制技術(shù)和C語(yǔ)言屬于理論性比較強(qiáng)的課程,雖然非常重要,但是學(xué)生普遍覺(jué)得比較枯燥、難懂。為了彌補(bǔ)課程存在的不足,我們將課程的主要知識(shí)點(diǎn)抽取出來(lái),在第五學(xué)期開(kāi)設(shè)單片機(jī)課程設(shè)計(jì)這門(mén)課程,其目的是加深學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的進(jìn)一步理解與掌握,提高學(xué)生對(duì)所學(xué)課程知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用的能力。在單片機(jī)課程設(shè)計(jì)這門(mén)課程中,學(xué)生不僅要會(huì)繪制電路圖、PCB印制板圖,還要親自動(dòng)手制作出單片機(jī)控制電路的硬件實(shí)物,并將編制的軟件程序下載到單片機(jī)中。以此讓學(xué)生初步掌握電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法,讓學(xué)生親歷電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的全過(guò)程,提高學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力。
三、教學(xué)改革內(nèi)容的探索與實(shí)踐
將一個(gè)真實(shí)的項(xiàng)目設(shè)計(jì)任務(wù)貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程中。把整個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)分成五個(gè)部分:圖紙?jiān)O(shè)計(jì)(電路原理圖、PCB印制板圖)、熱轉(zhuǎn)印法制作PCB線路板、硬件的焊接與調(diào)試、編寫(xiě)C語(yǔ)言程序并使用燒錄器燒錄程序、整機(jī)綜合調(diào)試與故障查找及分析。項(xiàng)目的每個(gè)部分都是真實(shí)任務(wù)的一部分,每個(gè)部分的教學(xué)內(nèi)容都是不同的。在教學(xué)中注意強(qiáng)調(diào)后續(xù)內(nèi)容與當(dāng)前任務(wù)的聯(lián)系與銜接,并將當(dāng)前電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中常用的設(shè)計(jì)方法與經(jīng)驗(yàn)傳授給學(xué)生。在教學(xué)中,學(xué)生以設(shè)計(jì)任務(wù)為主,通過(guò)教師的引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生的思維,引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí),充分調(diào)動(dòng)他們主觀能動(dòng)性。讓學(xué)生通過(guò)圖紙的設(shè)計(jì)、PCB板制作、程序的編寫(xiě)和整機(jī)綜合調(diào)試等教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí),掌握實(shí)際產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的全過(guò)程。四、教學(xué)模式改革實(shí)例結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)可設(shè)計(jì)如下任務(wù):?jiǎn)纹瑱C(jī)控制的30秒倒計(jì)時(shí)定時(shí)器、單片機(jī)控制的電子音樂(lè)播放器、單片機(jī)控制的雙音門(mén)鈴和電子時(shí)鐘等。下面以“單片機(jī)控制的30秒倒計(jì)時(shí)定時(shí)器”設(shè)計(jì)任務(wù)為例來(lái)具體介紹教學(xué)改革實(shí)踐方案。課程開(kāi)始,首先將制作好的硬件實(shí)物演示給學(xué)生,激發(fā)學(xué)生的興趣。然后將要制作的課題(包括電路圖、主要技術(shù)要求、PCB線路板的尺寸和單片機(jī)型號(hào)AT89S2051等主要內(nèi)容)交代給同學(xué)們,使學(xué)生明確任務(wù)。接下來(lái)圍繞課題展開(kāi)后續(xù)的五部分任務(wù):第一部分,用電子CAD畫(huà)出電路圖,設(shè)計(jì)出PCB印制板圖。電子CAD繪圖課程應(yīng)用于實(shí)際制作中,學(xué)生感覺(jué)學(xué)過(guò)的課程有用且能夠解決實(shí)際問(wèn)題。第二部分,學(xué)習(xí)使用熱轉(zhuǎn)印技術(shù),制作PCB印制板。學(xué)習(xí)并掌握目前工廠產(chǎn)品開(kāi)發(fā)制作PCB板的方法,使學(xué)生掌握一線的開(kāi)發(fā)產(chǎn)品技能。第三部分,根據(jù)課題技術(shù)要求,用C51語(yǔ)言編寫(xiě)出功能程序。這是課程的一個(gè)重點(diǎn),通過(guò)具體的產(chǎn)品功能控制要求,有針對(duì)性地學(xué)習(xí)用C51語(yǔ)言編程,學(xué)生感到學(xué)習(xí)內(nèi)容具體,便于理解,并達(dá)到了使學(xué)生很快進(jìn)入到C51語(yǔ)言后續(xù)內(nèi)容學(xué)習(xí)中的這樣一個(gè)效果。第四部分,焊接電路,調(diào)試硬件電路。學(xué)生通過(guò)調(diào)試電路,發(fā)現(xiàn)了焊接和電路元件質(zhì)量存在的問(wèn)題,鍛煉了學(xué)生的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。第五部分,將單片機(jī)的功能程序下載到單片機(jī)中,進(jìn)行整機(jī)綜合調(diào)試。這是課程的另一個(gè)重點(diǎn)。通過(guò)整機(jī)綜合調(diào)試,解決了硬件調(diào)試中發(fā)現(xiàn)不了的硬件故障問(wèn)題及軟件編程中一些邏輯錯(cuò)誤等問(wèn)題,提高了學(xué)生編程水平和程序調(diào)試能力。課程的五個(gè)部分主要以實(shí)踐操作為教學(xué)手段,每個(gè)階段結(jié)束,根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)與實(shí)踐,都有一個(gè)階段成績(jī),最后一次學(xué)生拿出完整的作品,并寫(xiě)成課程設(shè)計(jì)報(bào)告。五次成績(jī)和課程設(shè)計(jì)報(bào)告作為綜合成績(jī)。根椐多年來(lái)的教學(xué)實(shí)際,學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)的優(yōu)秀率在35%左右,95%左右的學(xué)生能夠基本掌握產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本知識(shí)和技能。本課程是基于產(chǎn)品設(shè)計(jì)案例教學(xué)模式的探索,可總結(jié)經(jīng)驗(yàn),摸索規(guī)律,推廣到電子課程設(shè)計(jì)、電子裝接等課程的教學(xué)中。這一教學(xué)模式可提高學(xué)生就業(yè)能力,使學(xué)生畢業(yè)后就可以勝任相關(guān)的工作崗位,為從事相關(guān)崗位的工作打下基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育;實(shí)踐教學(xué);項(xiàng)目驅(qū)動(dòng);自主學(xué)習(xí)
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2017)05-0110-02
《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實(shí)施意見(jiàn)》(〔2015〕36號(hào))要求高校到2020年建立健全課堂教學(xué)、自主學(xué)習(xí)、結(jié)合實(shí)踐、指導(dǎo)幫扶、文化引領(lǐng)融為一體的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系。如何通過(guò)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,是教學(xué)改革中值得探索的一個(gè)問(wèn)題。對(duì)此,生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)在“醫(yī)學(xué)儀器原理及單片機(jī)實(shí)踐”課堂教學(xué)中引入創(chuàng)新理念,實(shí)施理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的做法,基于自身的專業(yè)特點(diǎn)和教學(xué)需求做了一些探索和嘗試,在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力為主的教學(xué)模式上,取得了較好的成效。
一、當(dāng)前實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育現(xiàn)狀分析
課程設(shè)計(jì)是高校開(kāi)設(shè)的實(shí)踐教學(xué)的重要環(huán)節(jié),也是高校培養(yǎng)合格技術(shù)人才的必要措施。目前在課程設(shè)計(jì)的教學(xué)與實(shí)踐過(guò)程中還存在著一些弊端,如過(guò)分注重課堂教學(xué)的知識(shí)傳授與灌輸,忽視了對(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力、知識(shí)的綜合運(yùn)用和科研能力的培養(yǎng),使得學(xué)生的創(chuàng)新精神比較缺乏,創(chuàng)業(yè)手段比較貧乏,創(chuàng)業(yè)技能比較匱乏,以致創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)績(jī)效不突出。所以,我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中,要抓住教師的主導(dǎo)地教與學(xué)生主動(dòng)地學(xué)這對(duì)牛鼻子,不遺余力地在教學(xué)的全過(guò)程注重發(fā)揮教師在教學(xué)中的主導(dǎo)作用,同時(shí)特別不能忽視學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的主動(dòng)性和創(chuàng)造性。
大多數(shù)高校所開(kāi)設(shè)的課程設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是教師指定一些實(shí)驗(yàn)題目由學(xué)生進(jìn)行選擇,再由實(shí)驗(yàn)室規(guī)定了可供使用的元器件明細(xì)表,由學(xué)生在其中選擇,讓學(xué)生按照已知的方法和步驟進(jìn)行設(shè)計(jì)。另外,課程設(shè)計(jì)的題目也多以驗(yàn)證性為主,課程設(shè)計(jì)的考核方式也主要以學(xué)生驗(yàn)證性課程設(shè)計(jì)作品和教師對(duì)學(xué)生的主觀印象為主。結(jié)果這些做法在一定程度上限制了學(xué)生的思路,不利于對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng),甚至在一定程度上還束縛了學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)才能的充分發(fā)揮。
目前,本專業(yè)單片機(jī)實(shí)踐教學(xué),主要要求學(xué)生利用單片機(jī)采集相關(guān)信息,進(jìn)行簡(jiǎn)單處理,顯示相應(yīng)結(jié)果,或?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)單的控制功能,與醫(yī)療儀器專業(yè)聯(lián)系不緊密。在這種教學(xué)環(huán)境下,學(xué)生在專業(yè)綜合應(yīng)用能力上沒(méi)有得到應(yīng)有的提高,與社會(huì)需求存在一定的差距,并且難以獲得應(yīng)用單片機(jī)系統(tǒng)整體開(kāi)發(fā)醫(yī)療儀器的經(jīng)驗(yàn),難以樹(shù)立和提高創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。
二、醫(yī)學(xué)儀器原理及單片機(jī)實(shí)踐課程進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的可行性
創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育具體到專業(yè)學(xué)習(xí)時(shí),必不可少地要通過(guò)實(shí)驗(yàn)技術(shù)大力培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力及創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力在學(xué)生實(shí)踐過(guò)程中主要體現(xiàn)在“交流溝通、自主學(xué)習(xí)、專業(yè)知識(shí)應(yīng)用、產(chǎn)品設(shè)計(jì)”等方面。在目前的專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中,我們首次將“醫(yī)學(xué)儀器原理”與“單片機(jī)”課程整合為“醫(yī)學(xué)儀器原理及單片機(jī)實(shí)踐”的重創(chuàng)新設(shè)計(jì)的課程。其特色和優(yōu)勢(shì)在于該課程是以醫(yī)療儀器的設(shè)計(jì)為載體,通過(guò)對(duì)醫(yī)療儀器進(jìn)行分析,在選題、方案及原理分析、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)調(diào)試、產(chǎn)品化設(shè)計(jì)、撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告等實(shí)踐環(huán)節(jié),對(duì)學(xué)生進(jìn)行醫(yī)療儀器設(shè)計(jì)全過(guò)程的訓(xùn)練。將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入到教學(xué)環(huán)節(jié)中,在工程實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生綜合產(chǎn)品設(shè)計(jì)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。
三、醫(yī)學(xué)儀器原理及單片機(jī)實(shí)踐課程創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的實(shí)踐
本課程分別從理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、項(xiàng)目實(shí)施和自主學(xué)習(xí)方面進(jìn)行了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實(shí)踐,旨在提高學(xué)生交流溝通、自主學(xué)習(xí)、專業(yè)知識(shí)應(yīng)用、產(chǎn)品設(shè)計(jì)等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,并使之能得到可持續(xù)發(fā)展。
1.“嵌入式”理教學(xué)。在“醫(yī)學(xué)儀器原理及單片機(jī)實(shí)踐”課程教學(xué)中,通過(guò)精心選擇教學(xué)內(nèi)容,采用“嵌入式”教學(xué)方法,將一些先進(jìn)的醫(yī)療儀器的設(shè)計(jì)方法和創(chuàng)新理念融入到課堂教學(xué)中,從而提高學(xué)生專業(yè)知識(shí)、自主學(xué)習(xí)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。
2.“啟發(fā)式及開(kāi)放式”實(shí)踐教學(xué)。“醫(yī)學(xué)儀器原理及單片機(jī)實(shí)踐”課程,具有內(nèi)容雜、難度大、時(shí)間長(zhǎng)、實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn),有必要結(jié)合課程實(shí)際采用啟發(fā)式學(xué)習(xí)及開(kāi)放式實(shí)踐的教學(xué)模式,并以“學(xué)生為主體、教師為引導(dǎo)”的教學(xué)方法來(lái)提高課堂教學(xué)效率與效果。比如結(jié)合研究項(xiàng)目,在具體內(nèi)容、方法及其應(yīng)用方面進(jìn)行啟發(fā)式及開(kāi)放式教學(xué),可提高學(xué)生交流溝通、自主學(xué)習(xí)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。
3.項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)?!搬t(yī)學(xué)儀器原理及單片機(jī)實(shí)踐”教學(xué)環(huán)節(jié),是全面應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)的過(guò)程。項(xiàng)目選擇上體現(xiàn)以人為本、以學(xué)生為主的理念。項(xiàng)目擬題緊扣專業(yè)特點(diǎn),采用學(xué)生自主擬題和教師擬題相結(jié)合,既符合學(xué)生運(yùn)用新思維、新方法將學(xué)到的知識(shí)用于實(shí)踐的愿望,又解決了部分學(xué)生擬題缺乏可行性和創(chuàng)新性的問(wèn)題。
“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”實(shí)踐教學(xué)模式,其核心就是將實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容項(xiàng)目化,即以項(xiàng)目為框架,以項(xiàng)目設(shè)計(jì)方法細(xì)分為各個(gè)“子項(xiàng)目”作為支架,各“子項(xiàng)目”對(duì)應(yīng)相應(yīng)課程,使學(xué)生在學(xué)習(xí)相應(yīng)課程時(shí)沿著“支架”逐步攀升。“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”在設(shè)計(jì)方面可分為“方案及原理分析、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)調(diào)試、產(chǎn)品化、設(shè)計(jì)報(bào)告”6個(gè)“子項(xiàng)目”。其中硬件設(shè)計(jì)分為“電源電路、信號(hào)采集、信號(hào)調(diào)理、信號(hào)處理、執(zhí)行電路、電路板設(shè)計(jì)”6個(gè)“子項(xiàng)目”;軟件設(shè)計(jì)又分為“系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)、底層驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)”2個(gè)“子項(xiàng)目”,并將系統(tǒng)調(diào)試再分為“硬件電路調(diào)試、軟件調(diào)試”2個(gè)“子項(xiàng)目”。各“子項(xiàng)目”對(duì)應(yīng)相應(yīng)課程,如“方案及原理分析”對(duì)應(yīng)“醫(yī)學(xué)儀器原理”和“微機(jī)式儀器設(shè)計(jì)”課程。項(xiàng)目實(shí)施分解圖如圖1所示。
采用“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”通過(guò)多門(mén)課程共同完成具體醫(yī)療儀器產(chǎn)品設(shè)計(jì),把復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化,極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和實(shí)踐興趣,鍛煉了學(xué)生專業(yè)知識(shí)應(yīng)用、自主學(xué)習(xí)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,能使其在今后就業(yè)與創(chuàng)業(yè)中大展身手,創(chuàng)造業(yè)績(jī)。
4.教學(xué)互動(dòng)平臺(tái)建設(shè)。為了打破課內(nèi)課外教學(xué)的限制,為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供教學(xué)互動(dòng)平臺(tái),課題組在學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)網(wǎng)頁(yè)中構(gòu)建了“醫(yī)學(xué)儀器原理及單片機(jī)實(shí)踐”網(wǎng)絡(luò)課程,向?qū)W生提供教師團(tuán)隊(duì)、教學(xué)大綱、教學(xué)方法、教學(xué)條件、教學(xué)效果、參考教材、教學(xué)資源等內(nèi)容。通過(guò)互動(dòng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)教學(xué)互動(dòng)、資源共享、移動(dòng)學(xué)習(xí)等功能,為學(xué)生自主學(xué)習(xí)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力提供全方位支持。
四、結(jié)束語(yǔ)
在“醫(yī)學(xué)儀器原理及單片機(jī)實(shí)踐”課程中進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育,對(duì)學(xué)生進(jìn)行醫(yī)療儀器設(shè)計(jì)全過(guò)程的訓(xùn)練,有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,掌握醫(yī)療儀器設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的方法和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。通過(guò)本課程創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育,學(xué)生在課題申報(bào)、、專利申請(qǐng)等創(chuàng)新能力較以前有了很大提高,為將來(lái)在醫(yī)療電子領(lǐng)域做出更大貢獻(xiàn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),是一個(gè)值得普遍推廣的教學(xué)新法。
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單片機(jī)原理是機(jī)械、工程、測(cè)控類專業(yè)的專業(yè)必修課,是一門(mén)應(yīng)用性很強(qiáng)的課程[1]。由于該課程內(nèi)容較枯燥,學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中容易產(chǎn)生厭倦畏難情緒。本文結(jié)合現(xiàn)代教學(xué)的內(nèi)容、方法、手段、評(píng)價(jià)方法以及實(shí)踐,對(duì)該課程教學(xué)改革提出設(shè)想。
1單片機(jī)教學(xué)現(xiàn)狀
單片機(jī)具有功能強(qiáng)、功耗低以及性價(jià)比高的特點(diǎn),使用廣泛。目前,各高校機(jī)電類、測(cè)控類專業(yè)大多都開(kāi)設(shè)了單片機(jī)課程,但由于該課程涉及范圍廣,教學(xué)效果并不理想[2]。
(1)教學(xué)內(nèi)容陳舊、模式單一。目前,單片機(jī)教學(xué)方法大多比較單一,普遍采用課堂講授理論知識(shí)、課后實(shí)驗(yàn)的方式。 這種重復(fù)教學(xué)既增加老師的工作量, 又浪費(fèi)了課時(shí)安排,而且還導(dǎo)致了理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)嚴(yán)重脫節(jié)錯(cuò)位,教學(xué)效果差。學(xué)生未能真正掌握單片機(jī)的應(yīng)用原理,實(shí)踐能力不能得到提高。
(2)實(shí)驗(yàn)教學(xué)達(dá)不到應(yīng)有目的。單片機(jī)是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,只教授理論知識(shí),學(xué)生不能深刻掌握知識(shí)要點(diǎn);試驗(yàn)課程也因?qū)W生主動(dòng)性不足而變得枯燥乏味,加上 “保姆式”的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)無(wú)法達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的。
2學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性提高方法
初次接觸單片機(jī)課程的學(xué)生常感到課程內(nèi)容零散、抽象、不好理解。加上不少學(xué)生有一種好高騖遠(yuǎn)的心理,認(rèn)為單片機(jī)是過(guò)時(shí)的芯片,沒(méi)什么好學(xué)的,產(chǎn)生厭學(xué)心理。需要在創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容與形式的同時(shí),提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。
2.1提高理論學(xué)習(xí)興趣
多媒體教學(xué)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)仿真教學(xué)在教學(xué)中應(yīng)用普遍,但教學(xué)中很多老師過(guò)于依賴ppt,不能很好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。要激發(fā)學(xué)生的好奇心, 使他們產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣,可以從互動(dòng)和感情交流著手。在單片機(jī)教學(xué)內(nèi)容選擇上,可選擇較為綜合的實(shí)例啟發(fā)學(xué)生思考問(wèn)題、解決問(wèn)題, 收集一些與單片機(jī)相關(guān)的視頻和新聞作為教學(xué)資料,增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。
2.2激發(fā)實(shí)驗(yàn)教學(xué)潛能
實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)可通過(guò)引入proteus和keil仿真開(kāi)發(fā)工具、鼓勵(lì)學(xué)生自制實(shí)驗(yàn)設(shè)備以及選擇難易程度適當(dāng)?shù)膶?shí)例進(jìn)行實(shí)驗(yàn)等方式激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣[2,3]。proteus 的獨(dú)到之處是能夠在原理圖的虛擬原型上實(shí)現(xiàn)編程, 達(dá)到軟件源碼級(jí)的實(shí)時(shí)仿真、調(diào)試及顯示輸出。因此,proteus和keil的結(jié)合,既可以進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)和驗(yàn)證,也可以進(jìn)行軟件編程與調(diào)試。根據(jù)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)掌握程度的不同,鼓勵(lì)優(yōu)秀的學(xué)生自制單片機(jī)實(shí)驗(yàn)設(shè)備,帶動(dòng)周?chē)瑢W(xué)參與,營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍。同時(shí),可采取“賽教結(jié)合”的方式,通過(guò)設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)競(jìng)賽,不僅使學(xué)生掌握課程內(nèi)容,而且能提高學(xué)生的創(chuàng)新能力[4,5]。
3考核制度保障
再好的教學(xué)方法和手段,如果缺少有效的監(jiān)督機(jī)制,也會(huì)使其效果大打折扣?,F(xiàn)行教學(xué)中,對(duì)學(xué)生的考核以試卷考試為主,試卷成績(jī)并不代表學(xué)生掌握知識(shí)的程度,實(shí)踐能力強(qiáng)但考試成績(jī)不好也會(huì)打擊學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。理論教學(xué)很重要,實(shí)踐能力同樣不可忽視,需要從兩方面來(lái)進(jìn)行考察。目前普遍做法是課堂表現(xiàn)占總成績(jī)的20%,卷面成績(jī)占80%,實(shí)驗(yàn)成績(jī)未計(jì)入總成績(jī)。這種考核方式無(wú)疑導(dǎo)致學(xué)生應(yīng)付理論考試,忽略實(shí)踐能力。要培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力,就應(yīng)改變考核方式,理論成績(jī)和實(shí)驗(yàn)成績(jī)各占一半。其中理論成績(jī)可以分成試卷成績(jī)40%,課堂表現(xiàn)10%,實(shí)驗(yàn)成績(jī)分為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)占20%,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)占20%,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)報(bào)告占10%。這種考核方式的好處是學(xué)生偏向任何一方都不會(huì)取得好成績(jī),但學(xué)生在兩方面只要滿足基本要求就能通過(guò)考核。下面舉例說(shuō)明。
假設(shè)有學(xué)生a、b、c、d,學(xué)生a理論成績(jī)較好,但是僅能通過(guò)實(shí)驗(yàn)課程;b學(xué)生剛好通過(guò)理論和實(shí)驗(yàn)課程;c學(xué)生理論成績(jī)一般,但是實(shí)驗(yàn)?zāi)芰^強(qiáng);d同學(xué)對(duì)單片機(jī)課程感興趣兩方面成績(jī)都優(yōu)秀,學(xué)生最終考核成績(jī)?nèi)绫?所示。
表1新考核方案學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定表
學(xué)生卷面成績(jī)
(40%)課堂表現(xiàn)
(10%)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)
(20%)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)
(20%)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)
報(bào)告(10%)總成績(jī)a808060606070b606060606060c606080808070d808080808080如采用舊考核方案,學(xué)生最終考核成績(jī)?nèi)缦卤?所示。
表2舊考核方案學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定表
學(xué)生卷面成績(jī)(80
%)課堂表現(xiàn)(20%)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)總成績(jī)a8080及格80b6060及格60c6060優(yōu)秀60d8080優(yōu)秀80從以上兩表對(duì)比情況可以看出,表1能較好地反映學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)能力,表2則無(wú)法區(qū)分學(xué)生綜合能力。由此可見(jiàn),依賴卷面成績(jī)來(lái)評(píng)定一個(gè)學(xué)生的能力是不全面的,這種方式勢(shì)必暗示學(xué)生只注重理論考試,忽略實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΑR虼藢?shí)驗(yàn)?zāi)芰{入最終成績(jī)?cè)u(píng)定是十分必要的,應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)。
當(dāng)然,實(shí)踐能力的評(píng)定,不同于理論知識(shí)的檢驗(yàn),它沒(méi)有統(tǒng)一的答案,要制定一套嚴(yán)格且合理的考核標(biāo)準(zhǔn),才能達(dá)到考核目的。例如創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)可鼓勵(lì)學(xué)生自己命題,按照綜合驗(yàn)證、模仿優(yōu)化改進(jìn)、有實(shí)用價(jià)值、完全創(chuàng)新的等次評(píng)定成績(jī)。同時(shí)從實(shí)施難度上進(jìn)行細(xì)化,通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)報(bào)告進(jìn)行綜合考查,既可以考察學(xué)生是否真正掌握所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn),又可以鍛煉其寫(xiě)作能力。
4結(jié)語(yǔ)
本文分析了當(dāng)前單片機(jī)教學(xué)中存在的問(wèn)題,提出應(yīng)改進(jìn)考核方式,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。將實(shí)驗(yàn)成績(jī)一并納入綜合成績(jī)?cè)u(píng)定,改變以往僅依靠卷面成績(jī)來(lái)反映學(xué)生知識(shí)掌握程度的狀況。這種方式可以全面真實(shí)地反映學(xué)生的綜合能力,但需要制定一套切實(shí)可行的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。
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單片機(jī)以其體積小、價(jià)格低、功能齊全、抗干擾性高、可靠性好、易于開(kāi)發(fā)擴(kuò)展等獨(dú)特特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化及智能儀器儀表、通信設(shè)備、家用電器等各種設(shè)備儀器中。[1]近年來(lái),隨著各種機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化程度的不斷提高,用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)各種機(jī)械電子設(shè)備的控制顯得越來(lái)越重要。因此掌握單片機(jī)技術(shù),了解其工作原理,特別是具備單片機(jī)的基本操作技能,成為當(dāng)工科專業(yè)大學(xué)生的重要任務(wù)。
到目前為止,單片機(jī)原理及應(yīng)用是多數(shù)理工科院校電子信息科學(xué)與技術(shù)、通信工程、電氣工程及其自動(dòng)化等電氣信息類專業(yè)的主干課程。該門(mén)課程以C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、數(shù)字電路、模擬電路為前續(xù)基礎(chǔ)課程,同時(shí)對(duì)嵌入式系統(tǒng)和DSP技術(shù)等后續(xù)課程的學(xué)習(xí)有重要影響。
一、教學(xué)背景
傳統(tǒng)的單片機(jī)課程,在教學(xué)內(nèi)容的選擇和教學(xué)順序的設(shè)置上,通常采用的是理論與實(shí)踐相互結(jié)合、先理論后實(shí)踐的模式,程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言通常采用匯編語(yǔ)言。從實(shí)際效果看,理論課程大多圍繞單片機(jī)的結(jié)構(gòu)及原理、指令系統(tǒng)、匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、中斷系統(tǒng)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、串行通信、單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展等相關(guān)知識(shí)展開(kāi),學(xué)生處于被動(dòng)接受狀態(tài),在整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中參與度不高,容易感到枯燥和倦?。粚?shí)際的拓展性應(yīng)用知識(shí)講解較少,無(wú)法體現(xiàn)當(dāng)今社會(huì)對(duì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需求,對(duì)學(xué)生真正掌握單片機(jī)控制系統(tǒng)沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的幫助。
相對(duì)于理論教學(xué),實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)非常有限。以筆者所在院校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)為例,單片機(jī)原理及應(yīng)用理論學(xué)時(shí)為48學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)僅為16學(xué)時(shí)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)一般在理論教學(xué)中后期才展開(kāi),受課時(shí)限制,實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)也大多局限于對(duì)單片機(jī)的簡(jiǎn)單操作和自身功能驗(yàn)證之上,而很少拓展到單片機(jī)的具體應(yīng)用領(lǐng)域。又由于缺乏后續(xù)相關(guān)課程的支撐,沒(méi)有能夠?qū)纹瑱C(jī)教學(xué)與相關(guān)課程有機(jī)結(jié)合,將所學(xué)知識(shí)有機(jī)系統(tǒng)的串聯(lián)起來(lái),對(duì)單片機(jī)“軟硬件結(jié)合的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法”強(qiáng)調(diào)不夠,使得學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)際的應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)缺少系統(tǒng)化的思想。[2]
此外,多數(shù)院校單片機(jī)課程成績(jī)的評(píng)定多是以期末理論考試為主,考核方式欠缺多樣性,對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的考核欠缺有效的考評(píng)機(jī)制,導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中重理論而輕實(shí)驗(yàn),忽略了單片機(jī)作為一門(mén)應(yīng)用性極強(qiáng)的課程的本質(zhì)。
二、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在單片機(jī)教學(xué)中的實(shí)踐
1.項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法
所謂項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法,是一種基于探究性學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)的教學(xué)方式,是指教師把教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)重點(diǎn)提煉出來(lái),巧妙地蘊(yùn)含在一個(gè)個(gè)具體的項(xiàng)目中,把相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)融入到項(xiàng)目的各個(gè)環(huán)節(jié)中,層層推進(jìn),從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣、發(fā)展學(xué)生動(dòng)手能力的教學(xué)方式。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法把教師的作用更多的定位在促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)、引導(dǎo)學(xué)生成功上,教與學(xué)都是圍繞著所設(shè)計(jì)的項(xiàng)目來(lái)展開(kāi)。
項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法比較適合實(shí)踐性較強(qiáng)的理工科課程教學(xué),它要求師生改變傳統(tǒng)的觀念和角色,充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位和教師在教學(xué)中的組織、引導(dǎo)、促進(jìn)、控制作用,把學(xué)生認(rèn)為枯燥的知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷦?dòng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容,有利于真正培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、自學(xué)能力、實(shí)踐能力、增強(qiáng)學(xué)生獨(dú)立意識(shí)和協(xié)作精神。[3]
2.項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在單片機(jī)教學(xué)中的實(shí)踐
把項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法應(yīng)用于單片機(jī)課程教學(xué)過(guò)程中,首先要解決的是編程語(yǔ)言的選擇問(wèn)題?,F(xiàn)今大多數(shù)的單片機(jī)教材的編程語(yǔ)言都是以匯編語(yǔ)言為主,使用匯編語(yǔ)言編程的優(yōu)點(diǎn)在于其所編寫(xiě)程序的代碼緊湊、執(zhí)行時(shí)間短、便于控制。然而其缺點(diǎn)也是明顯的――由于其缺乏通用性,需要程序編寫(xiě)人員對(duì)單片機(jī)硬件系統(tǒng)有相當(dāng)深入的理解,且程序不易移植,所以不利于單片機(jī)教學(xué)。C語(yǔ)言由于其運(yùn)算速度快、有良好的可移植性、且編譯效率高,可以直接實(shí)現(xiàn)對(duì)單片機(jī)硬件系統(tǒng)的控制,因此筆者所在院校從2010級(jí)電氣信息類本科專業(yè)開(kāi)始,在單片機(jī)教學(xué)中采用了C語(yǔ)言編程。
其次,把項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法應(yīng)用于單片機(jī)課程教學(xué)實(shí)踐中,項(xiàng)目?jī)?nèi)容的設(shè)計(jì)與提煉極其重要和關(guān)鍵。項(xiàng)目?jī)?nèi)容的設(shè)計(jì)要打破原有教學(xué)框架,遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,以學(xué)生為中心,由簡(jiǎn)單開(kāi)始,將單片機(jī)課程的核心技術(shù)提煉為若干知識(shí)點(diǎn),并通過(guò)一個(gè)個(gè)具體案例來(lái)體現(xiàn)。引導(dǎo)學(xué)生邊做邊學(xué),在實(shí)踐中學(xué)習(xí)。一個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)需要由不同的知識(shí)點(diǎn)去組合和搭建,如“基于單片機(jī)的交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)”,不但要求學(xué)生熟練單片機(jī)的I/O口操作,還要熟悉數(shù)碼管的顯示知識(shí);同樣“簡(jiǎn)易搶答器設(shè)計(jì)”,不但要熟練單片機(jī)的I/O口操作、數(shù)碼管的顯示知識(shí),還要熟悉按鍵等的操作,因此,每個(gè)項(xiàng)目又可被分解為若干任務(wù)。
筆者依據(jù)本校電氣信息類專業(yè)對(duì)“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程教學(xué)內(nèi)容的要求,結(jié)合自身實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn),把單片機(jī)教學(xué)內(nèi)容大致分解為三大模塊,詳見(jiàn)表1。
表1 項(xiàng)目?jī)?nèi)容及任務(wù)
在這三大模塊中,基礎(chǔ)訓(xùn)練模塊教學(xué)內(nèi)容由單片機(jī)最小系統(tǒng)、I/O接口、數(shù)碼管顯示技術(shù)等組成;技能模塊教學(xué)內(nèi)容由單片機(jī)的中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口通信、電機(jī)控制等組成;綜合訓(xùn)練教學(xué)內(nèi)容由模擬交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和簡(jiǎn)易搶答器設(shè)計(jì)等組成。在基礎(chǔ)模塊教學(xué)階段,教師通過(guò)講解和演示的形式以提起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生熟悉常用的編程軟件和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的使用方法。技能模塊教學(xué)設(shè)置與基礎(chǔ)模塊一致,教師先講解后演示,綜合訓(xùn)練模塊不再設(shè)置講解環(huán)節(jié),教師布置題目后,學(xué)生自行完成,教師點(diǎn)評(píng)項(xiàng)目報(bào)告。每個(gè)項(xiàng)目結(jié)束后,教師都要求學(xué)生撰寫(xiě)項(xiàng)目報(bào)告并據(jù)此進(jìn)行教學(xué)評(píng)估。
此外,在單片機(jī)教學(xué)過(guò)程中,對(duì)部分教學(xué)項(xiàng)目,在實(shí)驗(yàn)板不能滿足教學(xué)需要的情況下,還引入了Proteus單片機(jī)系統(tǒng)虛擬仿真軟件結(jié)合Keil C軟件編程,用虛擬單片機(jī)系統(tǒng)來(lái)替代實(shí)際硬件電路,把程序運(yùn)行于虛擬的MCU上,使軟件調(diào)試不再依賴于實(shí)際的硬件電路,當(dāng)仿真結(jié)果達(dá)到系統(tǒng)預(yù)期目的后,還可以進(jìn)行實(shí)際硬件電路的制作。仿真軟件的使用讓學(xué)生不再受限于現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)課時(shí)和實(shí)驗(yàn)設(shè)備,使其能夠更加靈活、深入地學(xué)習(xí)單片機(jī)知識(shí)。
對(duì)單片機(jī)實(shí)驗(yàn)課時(shí)相對(duì)不足的現(xiàn)狀,將部分理論課時(shí)移到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,構(gòu)建理論與實(shí)踐一體化的教學(xué)模式。教師每講授完一個(gè)項(xiàng)目,立刻要求學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐,同時(shí)充分利用開(kāi)放實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)的有限學(xué)時(shí),作為實(shí)踐學(xué)時(shí)的有效補(bǔ)充,通過(guò)充分的實(shí)踐使學(xué)生掌握單片機(jī)的軟硬件資源及工作原理。
三、教學(xué)體會(huì)
關(guān)鍵詞:應(yīng)用型本科;實(shí)踐訓(xùn)練;工程應(yīng)用
中國(guó)教育早就認(rèn)識(shí)到了實(shí)踐與理論教育同等重要,由于實(shí)踐需要硬件成本投入,受制于早期國(guó)家經(jīng)濟(jì)能力與工業(yè)基礎(chǔ),過(guò)去的大學(xué)教育沒(méi)有足夠的經(jīng)濟(jì)與資源投入到實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中,而只能以理論教學(xué)配合少量簡(jiǎn)單的實(shí)踐教學(xué)[1]?,F(xiàn)在隨著國(guó)家在教育經(jīng)費(fèi)投入增大,教學(xué)設(shè)備配置齊全,學(xué)校在教學(xué)手段上更加靈活,借助于淘寶等互聯(lián)網(wǎng)交易平臺(tái),大學(xué)實(shí)踐教學(xué)實(shí)施變得可行性更高,更加容易。在此背景下,圍繞學(xué)生實(shí)踐能力展開(kāi)的教學(xué)理念、教學(xué)方法、培養(yǎng)計(jì)劃得以實(shí)行發(fā)展,如我國(guó)2009年年底開(kāi)展的“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”、CDIO、探究式項(xiàng)目教學(xué)法[2,3]。應(yīng)用型本科學(xué)校除了課程理論傳教外,也應(yīng)開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)以促進(jìn)知識(shí)的理解及應(yīng)用[4]。大多數(shù)的專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)實(shí)踐課以課程設(shè)計(jì)或?qū)嵱?xùn)為重點(diǎn),在課程理論課時(shí)結(jié)束后通過(guò)實(shí)踐教學(xué)加深強(qiáng)化學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解與應(yīng)用。但這些實(shí)踐環(huán)節(jié)都是分散、單項(xiàng)的能力訓(xùn)練。應(yīng)用型本科學(xué)生的專業(yè)知識(shí)確實(shí)要提倡應(yīng)用,但這里應(yīng)用不僅僅是為了強(qiáng)化理解專業(yè)知識(shí),更應(yīng)該是面向解決工程問(wèn)題[5]。
1多課程綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目教學(xué)方法的提出
這里以CDIO為理念,借助于探究式項(xiàng)目教學(xué)思路,提出以項(xiàng)目為載體融合多課程的綜合實(shí)訓(xùn)教學(xué)替代傳統(tǒng)單課程的課程設(shè)計(jì)和實(shí)訓(xùn)教學(xué)方法。項(xiàng)目是工程中針對(duì)某一個(gè)問(wèn)題而產(chǎn)生的一種技術(shù)上的需求,往往涉及多個(gè)課程的知識(shí)點(diǎn)。這些知識(shí)點(diǎn)需要項(xiàng)目實(shí)施者對(duì)自己所學(xué)各課程知識(shí)的搜索才能得到。這種搜索過(guò)程就是一個(gè)對(duì)知識(shí)肯定與否定的過(guò)程,強(qiáng)化實(shí)施者對(duì)知識(shí)的理解,最終找到合適的解決方案。在此過(guò)程,實(shí)施者需要多課程知識(shí)的搜索、融合、搭建,才能完成項(xiàng)目。相對(duì)于以單課程知識(shí)點(diǎn)的實(shí)踐訓(xùn)練,其對(duì)學(xué)生的知識(shí)點(diǎn)要求更豐富,技巧更高,相對(duì)難度高。因此,本文提出的基于項(xiàng)目的多課程綜合實(shí)訓(xùn)教學(xué),既達(dá)到了單課程實(shí)踐教學(xué)的目的,同時(shí)突出了課程知識(shí)點(diǎn)在解決工程問(wèn)題中的融合與支撐,又能體現(xiàn)學(xué)以致用的辦學(xué)宗旨,是應(yīng)用型本科學(xué)校今后實(shí)踐教學(xué)一個(gè)發(fā)展方向[5]。其過(guò)程如圖1所示。
2項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)施
以南京工程學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)系統(tǒng)集成方向的多課程(電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、單片機(jī))綜合實(shí)訓(xùn)—循跡小車(chē)為例,說(shuō)明項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)施過(guò)程。為了保證實(shí)訓(xùn)順利進(jìn)行,過(guò)程上主要分為:實(shí)訓(xùn)前準(zhǔn)備、題目講解、方案設(shè)計(jì)、方案答辯、學(xué)生設(shè)計(jì)與檢查、項(xiàng)目評(píng)分。2.1實(shí)訓(xùn)前準(zhǔn)備這一階段主要講解實(shí)驗(yàn)室一些安全準(zhǔn)則,保證實(shí)訓(xùn)的安全性。一些工程軟件對(duì)于綜合實(shí)訓(xùn)有很好的仿真、設(shè)計(jì)作用,如AD軟件、Proteus軟件、Protel軟件,給學(xué)生初步講解一下。學(xué)生可以在設(shè)計(jì)過(guò)程中利用一些簡(jiǎn)單功能,便于設(shè)計(jì)。常規(guī)儀器需要介紹一下,如萬(wàn)用表功能、示波器使用、電流電壓源使用等。設(shè)計(jì)過(guò)程中有元器件焊接,也需要介紹元器件辨識(shí),訓(xùn)練并考核引腳焊接等技能。這些內(nèi)容可以更好地保證學(xué)生完成實(shí)訓(xùn),使得學(xué)生工作逼近工程實(shí)際環(huán)境。2.2項(xiàng)目講解介紹每個(gè)項(xiàng)目的要求。先提出項(xiàng)目的總體要求,以“循跡小車(chē)”為例,能按預(yù)定軌跡行駛,小車(chē)檢測(cè)到起跑線后開(kāi)始計(jì)時(shí),自動(dòng)循跡行駛一周后回到起跑線停止行駛并停止計(jì)時(shí)。在此過(guò)程中,不允許有小車(chē)系統(tǒng)外的控制。軌跡如圖2所示。再將項(xiàng)目分為幾個(gè)模塊設(shè)計(jì),如循跡模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、計(jì)速模塊等分別講解。項(xiàng)目需要單片機(jī)、傳感器、電子技術(shù)課程的內(nèi)容,才能完成項(xiàng)目設(shè)計(jì),硬件模塊學(xué)生需利用提供的元器件自行設(shè)計(jì)完成。圖2小車(chē)軌跡圖2.3方案設(shè)計(jì)與開(kāi)題答辯前期準(zhǔn)備工作結(jié)束后,要求學(xué)生提供軟硬件設(shè)計(jì)方案。學(xué)生在此期間,可以根據(jù)提供的器件型號(hào),上網(wǎng)查閱資料。并利用所學(xué)的專業(yè)理論知識(shí),理解資料,提出對(duì)應(yīng)的傳感電路、電源電路、接口電路設(shè)計(jì)等。在硬件模塊電路方案確定后,設(shè)計(jì)軟件方案框架圖,能初步提出系統(tǒng)在程序中涉及的單片機(jī)資源。學(xué)生要整理資料,形成方案報(bào)告,制作PPT,在開(kāi)題答辯會(huì)上講解自己的方案。圖3是學(xué)生的軌跡光電檢測(cè)電路和電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路方案。2.4項(xiàng)目制作學(xué)生在設(shè)計(jì)好系統(tǒng)初步方案后,可以進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)。單片機(jī)最小系統(tǒng)板統(tǒng)一由教師提供。其他的電路板,如軌跡光電傳感電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路板等,由學(xué)生設(shè)計(jì)PCB圖,再用單面腐蝕銅板制作,然后根據(jù)元器件的排布,將發(fā)放的元器件焊接好(如圖4所示)。在項(xiàng)目軟件設(shè)計(jì)中,先是模塊軟件設(shè)計(jì),包括軌跡檢測(cè)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、顯示、計(jì)時(shí)等,實(shí)行系統(tǒng)的各個(gè)子功能,方便系統(tǒng)集成時(shí)的調(diào)試、糾錯(cuò);然后再利用主程序?qū)蝹€(gè)模塊集成,實(shí)現(xiàn)整個(gè)項(xiàng)目要求。a電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路板模塊b軌跡光電檢測(cè)電路板模塊圖4學(xué)生制作的電路板模塊2.5項(xiàng)目評(píng)分根據(jù)項(xiàng)目要求驗(yàn)收每組項(xiàng)目制作。項(xiàng)目要求主要分為設(shè)計(jì)報(bào)告、基本要求、發(fā)揮部分,分值見(jiàn)表1,得到每組的總分。驗(yàn)收采用答辯形式,每組(不多于3名學(xué)生)需要制作PPT,介紹自己項(xiàng)目制作工作量,并接受教師的提問(wèn),最后得到各自在項(xiàng)目中的權(quán)值(0~1),3名學(xué)生權(quán)值之和可以大于1,但不超過(guò)3。由權(quán)值乘以項(xiàng)目總分,就是每位學(xué)生的實(shí)訓(xùn)成績(jī)。
3結(jié)束語(yǔ)
以上是以電子技術(shù)、單片機(jī)、傳感器技術(shù)課程為例,說(shuō)明了多課程的綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)施過(guò)程。專業(yè)中相互支撐的實(shí)踐課程完全可以開(kāi)發(fā)成類似上面的綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。在單課程實(shí)訓(xùn)或課程設(shè)計(jì)過(guò)程中,也不可避免的涉及其他課程的知識(shí)點(diǎn),以及其他的硬件資源,如單片機(jī)系統(tǒng)離不開(kāi)電路,傳感器應(yīng)用離不開(kāi)電路與后續(xù)的數(shù)據(jù)處理,電子技術(shù)應(yīng)用離不開(kāi)具體的電路設(shè)計(jì)。以綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目為載體將它們?nèi)诤显谝黄?,既?jié)約了硬件資源,同時(shí)又有多名教師參與,也減輕了單獨(dú)指導(dǎo)時(shí)教師知識(shí)面窄的壓力,學(xué)生能夠吸收到更多的知識(shí)。在多課程綜合的項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)中,學(xué)生可以更廣泛運(yùn)用所學(xué)知識(shí),解決項(xiàng)目設(shè)計(jì)問(wèn)題,對(duì)于學(xué)生理解專業(yè)課程設(shè)計(jì)更有幫助,提高實(shí)訓(xùn)效果。同時(shí)學(xué)生也可以初步了解項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程,鍛煉工程能力,有利于解決今后在工作中遇到的專業(yè)問(wèn)題。
作者:胥保春 盛云龍 吳京秋 陳巍 單位:南京工程學(xué)院
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:?jiǎn)纹瑱C(jī);課程改革;課程探索
作者簡(jiǎn)介:許景輝(1978-),男,河北藁城人,西北農(nóng)林科技大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院,講師;張成鳳(1978-),女,山東安丘人,西北農(nóng)林科技大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院,講師。(陜西 楊凌 712100)
基金項(xiàng)目:本文系西北農(nóng)林科技大學(xué)本科優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):2013-53)的研究成果。
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2013)35-0074-02
“單片機(jī)原理及應(yīng)用”是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的一門(mén)重要學(xué)科基礎(chǔ)課,是專業(yè)建設(shè)方向中“強(qiáng)弱電結(jié)合、軟硬件結(jié)合”的重要體現(xiàn)課程之一。該課程幫助學(xué)生理解嵌入式控制系統(tǒng)的原理、工作模式和常用芯片參數(shù),是目前信息技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的入門(mén)級(jí)課程和基礎(chǔ)課程。
“單片機(jī)原理及應(yīng)用”經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐和改革,從教學(xué)方法和教學(xué)手段上進(jìn)行了不斷創(chuàng)新,教學(xué)效果日益提高。但在新科技時(shí)代背景下,隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,更多的技術(shù)和方法可應(yīng)用到“單片機(jī)原理及應(yīng)用”教學(xué)中,為課程改革的不斷推進(jìn)注入了活力。[1]2012年新的專業(yè)目錄調(diào)整后,專業(yè)課程設(shè)置及學(xué)時(shí)要求發(fā)生了一定變化,這也為該課程的改革提出了新的要求。
一、單片機(jī)課程教學(xué)現(xiàn)狀
單片機(jī)課程是目前高校電類專業(yè)的骨干課程,雖然從課程名字上有所不同,但教學(xué)內(nèi)容基本為MCS-51單片機(jī)基本原理及其應(yīng)用方法,故課程名字多為“單片機(jī)原理”、“單片機(jī)原理及應(yīng)用”、“單片機(jī)原理與接口技術(shù)”等。根據(jù)教學(xué)任務(wù)要求及課程設(shè)置不同,單片機(jī)課程學(xué)時(shí)從32學(xué)時(shí)到64學(xué)時(shí)不等。結(jié)合現(xiàn)在專業(yè)培養(yǎng)方案變化,目前該課程以48學(xué)時(shí)居多,同時(shí)根據(jù)教學(xué)需要增設(shè)1~2周的課程設(shè)計(jì)。從教學(xué)形式上來(lái)看,各?;狙永m(xù)課堂講授和課程實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的傳統(tǒng)教學(xué)模式。由于多媒體的推廣及實(shí)驗(yàn)設(shè)備價(jià)格的降低,學(xué)生知識(shí)掌握和實(shí)踐動(dòng)手能力都較過(guò)去有了很大進(jìn)步。以單片機(jī)為主的應(yīng)用電路設(shè)計(jì)一直是各個(gè)學(xué)校學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)的主流,通過(guò)各類實(shí)踐活動(dòng),學(xué)生在畢業(yè)時(shí)的理論和實(shí)踐能力顯著增強(qiáng),為學(xué)生進(jìn)入工作單位打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),受到社會(huì)各個(gè)用人單位的青睞。
然而,目前單片機(jī)教學(xué)中也存在很多問(wèn)題,需要不斷進(jìn)行教學(xué)研究,進(jìn)一步提高該課程的教學(xué)效果。首先,該課程的教學(xué)內(nèi)容需要適度更新,以適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)對(duì)單片機(jī)技術(shù)人才的需求。在課程教學(xué)內(nèi)容上,多年來(lái)該課程以MCS-51系列單片機(jī)為例,從單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)、常用指令、編程方法和單片機(jī)硬件擴(kuò)展等方面進(jìn)行單片機(jī)的教學(xué)和實(shí)踐鍛煉。但實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),單片機(jī)匯編語(yǔ)句部分應(yīng)增加C51對(duì)照程序以加強(qiáng)學(xué)生實(shí)際應(yīng)用開(kāi)發(fā)的能力和水平。在單片機(jī)知識(shí)結(jié)構(gòu)上,應(yīng)對(duì)目前普遍使用的I2C、SPI、ICP和ISP等加以介紹,讓學(xué)生了解目前廣泛采用的單片機(jī)技術(shù)。除了MCS-51單片機(jī)外,還應(yīng)對(duì)日常廣泛采用的PIC和AVR系列單片機(jī)進(jìn)行適當(dāng)介紹,使學(xué)生不至于與實(shí)際脫節(jié),降低課程教學(xué)效果。在實(shí)踐環(huán)節(jié)中,很多學(xué)校仍采用傳統(tǒng)的試驗(yàn)箱,這雖然在一定程度上方便了學(xué)生實(shí)驗(yàn),但與學(xué)生進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)脫節(jié),容易造成學(xué)生眼高手低的教學(xué)弊病。實(shí)踐教學(xué)中,應(yīng)將具有在線可編程功能的單片機(jī)引入到實(shí)驗(yàn)課程之中,讓學(xué)生真正體驗(yàn)單片機(jī)開(kāi)發(fā)的實(shí)際環(huán)境,更好地了解系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程及調(diào)試過(guò)程。結(jié)合現(xiàn)代虛擬仿真技術(shù),應(yīng)將PROTEUS等仿真軟件引入到教學(xué)和實(shí)踐體系之中,讓學(xué)生能夠在理想的環(huán)境下進(jìn)行軟硬件調(diào)試,增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣。
二、單片機(jī)課程教學(xué)改革實(shí)踐
“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程改革主要包括課程內(nèi)容優(yōu)化、實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新、教學(xué)方法改革、考核體系完善及創(chuàng)新人才培養(yǎng)等幾個(gè)部分,通過(guò)不同部分的教學(xué)改革實(shí)踐,可優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容體系,提高學(xué)生綜合素質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生具有“理論基礎(chǔ)扎實(shí)、實(shí)踐創(chuàng)新能力強(qiáng)”的創(chuàng)新型人才。
1.明確培養(yǎng)目標(biāo),優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
單片機(jī)課程是一門(mén)理論和實(shí)踐性都比較強(qiáng)的課程。由于該課程較為抽象,需要學(xué)生用“有限硬件資源”的思想去考慮各類復(fù)雜的自動(dòng)控制問(wèn)題,這就要求課程的理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容合理,能通過(guò)相互補(bǔ)充的方式提高教學(xué)效果。目前,“重基礎(chǔ)、寬口徑、重應(yīng)用、高素質(zhì)”是電氣專業(yè)培養(yǎng)的原則,在這個(gè)培養(yǎng)目標(biāo)下,學(xué)生應(yīng)該掌握?qǐng)?jiān)實(shí)的課程基礎(chǔ),建立較為全面的課程知識(shí)結(jié)構(gòu),在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上,具有較強(qiáng)的動(dòng)手實(shí)踐和科技創(chuàng)新能力。但在新的專業(yè)培養(yǎng)大綱修訂中,專業(yè)學(xué)時(shí)不斷壓縮,因此更需要認(rèn)真考慮教學(xué)內(nèi)容,滿足現(xiàn)在培養(yǎng)目標(biāo)的要求。
單片機(jī)教材多種多樣,但在教學(xué)內(nèi)容上基本相似。單片機(jī)課程內(nèi)容主要有數(shù)字電路基礎(chǔ)、MCS-51單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)、單片機(jī)指令系統(tǒng)、匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、單片機(jī)中斷及定時(shí)/計(jì)數(shù)器、單片機(jī)存儲(chǔ)器及擴(kuò)展、單片機(jī)串行通信、單片機(jī)接口技術(shù)、D/A和A/D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)、單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法、單片機(jī)應(yīng)用及開(kāi)發(fā)舉例等內(nèi)容。從內(nèi)容上來(lái)看,單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)及匯編程序設(shè)計(jì)、中斷及定時(shí)/計(jì)數(shù)器、單片機(jī)存儲(chǔ)器及擴(kuò)展和單片機(jī)串行通信等是該課程基礎(chǔ)知識(shí),應(yīng)通過(guò)各種教學(xué)手段進(jìn)行重點(diǎn)講授。不論學(xué)時(shí)如何壓縮,這些基本內(nèi)容應(yīng)該保留并保證教學(xué)的實(shí)際效果。D/A和A/D轉(zhuǎn)換理論在數(shù)字電路課程中有所介紹,因此可以結(jié)合單片機(jī)應(yīng)用及開(kāi)發(fā)舉例等內(nèi)容進(jìn)行講授,結(jié)合實(shí)踐教學(xué)要求,還可將其放入到實(shí)踐環(huán)節(jié)之中。單片機(jī)匯編語(yǔ)言部分教學(xué)內(nèi)容應(yīng)補(bǔ)充C51編程方法及實(shí)例,但匯編語(yǔ)言不應(yīng)省略,因?yàn)樗清憻拰W(xué)生軟硬件編程思維的重要內(nèi)容,不應(yīng)過(guò)分追求與社會(huì)接軌而讓學(xué)生建立空中樓閣式的課程知識(shí)結(jié)構(gòu)。在串口通信教學(xué)中,可對(duì)RS-232接口及單片機(jī)串口工作方式進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹,但應(yīng)增加I2C、SPI等串口總線教學(xué)內(nèi)容以適應(yīng)現(xiàn)在硬件接口設(shè)計(jì)的時(shí)代需要。[2]PIC和AVR單片機(jī)作為現(xiàn)在單片機(jī)應(yīng)用的主流,在課堂中應(yīng)對(duì)其特點(diǎn)加以介紹。
2.加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),提高學(xué)生創(chuàng)新能力
單片機(jī)課程實(shí)踐性非常強(qiáng),只有通過(guò)理論和實(shí)踐相結(jié)合,學(xué)生才能真正掌握單片機(jī)的使用方法和應(yīng)用技巧。單片機(jī)課程實(shí)踐教學(xué)分教學(xué)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。兩部分應(yīng)結(jié)合課堂教學(xué)內(nèi)容,相互補(bǔ)充,相互呼應(yīng)。
在教學(xué)試驗(yàn)中,首先應(yīng)采用切近實(shí)際生產(chǎn)的教學(xué)設(shè)備。目前很多高校仍采用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)仿真箱,這種設(shè)備讓學(xué)生關(guān)注于程序設(shè)計(jì),單片機(jī)硬件部分只需插線即可完成。從目前教學(xué)效果來(lái)看,采用這種設(shè)備進(jìn)行教學(xué),學(xué)生對(duì)軟硬件知識(shí)的掌握程度不盡理想。現(xiàn)在廣泛采用的單片機(jī)均有ISP(在線可編程)功能,其單片機(jī)ROM多采用可擦寫(xiě)的flash芯片,因此延續(xù)過(guò)去燒寫(xiě)器時(shí)代的仿真實(shí)驗(yàn)箱將給學(xué)生造成錯(cuò)覺(jué),讓其在實(shí)際硬件開(kāi)發(fā)中有種無(wú)所適從的感覺(jué)。單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)要求學(xué)生能夠掌握單片機(jī)基本指令和使用方法,掌握單片機(jī)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)流程及操作技巧,因此需要學(xué)生在軟硬件上均應(yīng)進(jìn)行實(shí)踐鍛煉,這就要求啟動(dòng)新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器的應(yīng)用。目前,單片機(jī)開(kāi)發(fā)板功能日益完善,其價(jià)格越來(lái)越低,因此可以通過(guò)單片機(jī)開(kāi)發(fā)板,讓學(xué)生進(jìn)入單片機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的實(shí)戰(zhàn)環(huán)境,真正讓學(xué)生對(duì)系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)和軟件指令有一深入的了解和掌握。在實(shí)踐教學(xué)中,采用了積木式單片機(jī)硬件系統(tǒng),單片機(jī)建立最小系統(tǒng)后,其設(shè)備均通過(guò)經(jīng)典電路制作成模塊,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中要對(duì)其電源、總線等設(shè)計(jì),需要通過(guò)引線組件不同功能電路,這充分鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力和系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力。
在單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)中,PROTEUS軟件是取代傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)仿真箱的另一利器。PROTEUS軟件是英國(guó)Labcenter electronics公司開(kāi)發(fā)的EDA軟件,是目前唯一能夠進(jìn)行單片機(jī)軟硬件仿真的計(jì)算機(jī)輔助軟件。[3]該軟件有豐富的元器件模型庫(kù),能以較為形象的方式進(jìn)行51系列、PIC系列、AVR系列和ARM7等軟硬件仿真。[3]該軟件注重于器件的關(guān)鍵引腳連線,能結(jié)合Keil等編程環(huán)境,對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行主要功能檢驗(yàn)和輸出結(jié)果仿真,這有效提高了單片機(jī)學(xué)習(xí)和開(kāi)發(fā)的效率。PROTEUS軟件在軟件環(huán)境中集成了各類檢測(cè)儀表,學(xué)生只需一臺(tái)計(jì)算機(jī)即可進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)和功能開(kāi)發(fā),其應(yīng)用范圍越來(lái)越廣。[4]西北農(nóng)林科技大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱“我?!保└鶕?jù)教學(xué)中常用電路及實(shí)驗(yàn)仿真箱等經(jīng)典電路開(kāi)發(fā)了“基于PROTEUS的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)”,通過(guò)模塊化的方式排列了教學(xué)和實(shí)踐中常用電路模塊,學(xué)生需要通過(guò)硬件連線和軟件編程完成相應(yīng)控制功能,對(duì)學(xué)生軟硬件設(shè)計(jì)能力提高起到很大促進(jìn)作用。
3.采用多種教學(xué)手段,不斷提高教學(xué)效果
近年來(lái),隨著國(guó)家教育改革的不斷深入,“強(qiáng)基礎(chǔ)、寬口徑”已是目前高校專業(yè)教學(xué)目標(biāo)的主流,與之呼應(yīng)的專業(yè)培養(yǎng)方案修訂使得專業(yè)課程學(xué)時(shí)不斷壓縮,但教學(xué)大綱中對(duì)課程內(nèi)容要求并未減少,這就勢(shì)必造成教學(xué)效果的下降。為了適應(yīng)這種狀況,教學(xué)中必須采用新式教學(xué)方式,以提高教學(xué)效率。
現(xiàn)代教學(xué)手段中,多媒體授課形式已經(jīng)不是新的創(chuàng)意,但多媒體課件如何設(shè)計(jì)卻是一個(gè)常說(shuō)常新的話題。目前,對(duì)于如何進(jìn)行多媒體課件制作的論文已經(jīng)很多,[5,6]但如何設(shè)計(jì)課件內(nèi)容及如何設(shè)計(jì)內(nèi)容展示方式的論文卻不多。多媒體教學(xué)中,對(duì)于抽象的內(nèi)容需要用POWER POINT中動(dòng)畫(huà)功能予以演示,如單片機(jī)工作方式內(nèi)容講解時(shí),學(xué)生很難想象單片機(jī)取指令、編譯指令和取數(shù)據(jù)的過(guò)程,而通過(guò)動(dòng)畫(huà)顯示的方式,學(xué)生就很容易理解PC指針的工作方式以及CPU進(jìn)行取、解譯和執(zhí)行指令的過(guò)程。現(xiàn)在網(wǎng)上資料非常多,在進(jìn)行單片機(jī)硬件擴(kuò)展內(nèi)容講解時(shí),可將學(xué)生分成幾組,分別對(duì)常用的電容、晶振、液晶顯示器、數(shù)碼管等進(jìn)行型號(hào)和圖片的搜集和整理,然后利用課堂5分鐘進(jìn)行各組的講解和展示,這不但拓展了學(xué)生的視野,而且鍛煉了學(xué)生的能力,起到了教學(xué)相長(zhǎng)的目的。
除了多媒體教學(xué)外,還應(yīng)充分利用各種資源,為學(xué)生進(jìn)行立體式教學(xué)環(huán)境布置。應(yīng)充分利用板書(shū)、多媒體、網(wǎng)絡(luò)等手段,揚(yáng)長(zhǎng)避短,充分發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)。教師通過(guò)板書(shū)給學(xué)生以思考的時(shí)間,利于學(xué)生進(jìn)行理論知識(shí)的課堂消化。網(wǎng)絡(luò)是目前知識(shí)學(xué)習(xí)的寶庫(kù),豐富的網(wǎng)絡(luò)資源為課程難點(diǎn)解答提供了多種版本的解釋,為學(xué)生正確理解知識(shí)點(diǎn)提供了幫助。比如說(shuō)單片機(jī)型號(hào)多樣,課本講解是有限的,學(xué)生就可查閱論壇和精品課程網(wǎng)站來(lái)了解新知識(shí),各類國(guó)家、省級(jí)優(yōu)秀精品課程網(wǎng)站為學(xué)生學(xué)習(xí)提供了良好的平臺(tái)。
4.建立多樣考查方式,注重學(xué)生學(xué)習(xí)效果考核
各種教學(xué)方式改革,目的是為了給學(xué)生提供一個(gè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境,因此學(xué)生學(xué)習(xí)效果還需通過(guò)多種考核方式進(jìn)行評(píng)測(cè),為學(xué)生質(zhì)量鑒定提供一個(gè)標(biāo)尺。單片機(jī)課程應(yīng)用性較強(qiáng),死記硬背式的學(xué)習(xí)方式不能適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)對(duì)人才的需求。因此從課程考核方式上應(yīng)將作業(yè)、出勤、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、課堂測(cè)試、大作業(yè)及期末考試結(jié)合起來(lái),通過(guò)教學(xué)過(guò)程中的引導(dǎo),調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。隨著社會(huì)思潮對(duì)大學(xué)校園的沖擊,每一屆學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)各有不同,因此需靈活確定各類考核比例,引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)某個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)和鍛煉。比如說(shuō),某屆學(xué)生實(shí)驗(yàn)積極性不高,那這屆考核中的實(shí)驗(yàn)出勤和實(shí)驗(yàn)報(bào)告比例就要加大,而且其考核比例要及早通知學(xué)生,這樣才能引導(dǎo)學(xué)生重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。在不同考核方式中,也應(yīng)該注重考核形式。如課堂點(diǎn)名時(shí),很多教師拿點(diǎn)名冊(cè)進(jìn)行點(diǎn)名,由于缺課情況無(wú)法展示給學(xué)生,容易讓不愛(ài)上課的學(xué)生懈怠。而通過(guò)大屏幕式Excell點(diǎn)名,情況就不一樣了。這不僅利于學(xué)生出勤情況的統(tǒng)計(jì),還可以讓全體同學(xué)掌握各自出勤情況,利于彼此的監(jiān)督和提醒。
三、積累教學(xué)經(jīng)驗(yàn),不斷加強(qiáng)教學(xué)創(chuàng)新
不同教學(xué)方式的改革都是圍繞創(chuàng)新性人才這個(gè)培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行的。已有的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)利于當(dāng)時(shí)的教學(xué),但隨著時(shí)代的變化,其教學(xué)方式就需要不斷創(chuàng)新。
教學(xué)方式改革的主導(dǎo)者是教師,只有加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)才能形成良好的教學(xué)和學(xué)風(fēng),才能不斷創(chuàng)新教學(xué)形式,提高教學(xué)水平和效果。在師資隊(duì)伍建設(shè)中,應(yīng)通過(guò)教案編寫(xiě)、課程講授、專題研討和學(xué)術(shù)交流的形式不斷加強(qiáng)教師素質(zhì),提高教學(xué)水平。應(yīng)鼓勵(lì)和支持教師參加各類單片機(jī)產(chǎn)品會(huì)和學(xué)術(shù)團(tuán)體會(huì)議;通過(guò)科研活動(dòng)、全國(guó)性技能競(jìng)賽和學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng),積累理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),為教學(xué)工作積累豐富的教學(xué)素材;應(yīng)積極創(chuàng)造教師進(jìn)修和考察機(jī)會(huì),開(kāi)拓眼界,豐富經(jīng)驗(yàn),為樹(shù)立其正確的教學(xué)理念創(chuàng)造條件。
學(xué)生創(chuàng)新型教育是時(shí)代賦予高等教育的目標(biāo)和使命,是促進(jìn)國(guó)家發(fā)展和生產(chǎn)力提高的重要保障。在教學(xué)中,應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)新性思維用單片機(jī)的思維解決生活中的自動(dòng)控制問(wèn)題。同時(shí)應(yīng)在作業(yè)、課程設(shè)計(jì)選題及綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中積極貫徹創(chuàng)新型人才培養(yǎng)思路,讓學(xué)生多動(dòng)腦、多動(dòng)手。結(jié)合目前實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放和PROTEUS平臺(tái),讓學(xué)生多進(jìn)行創(chuàng)新性思考和科技創(chuàng)新活動(dòng)。學(xué)生素質(zhì)的進(jìn)步既是高等教育創(chuàng)新的成果,也是教學(xué)創(chuàng)新的動(dòng)力。
教學(xué)創(chuàng)新是課程生命力的動(dòng)力和源泉,教學(xué)改革實(shí)踐是課程永葆青春的法寶。教師只有不斷創(chuàng)新,才能讓學(xué)生由淺入深、由易到難地進(jìn)行單片機(jī)概念、原理、使用方法的學(xué)習(xí),才能通過(guò)豐富多樣的實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)掌握單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、制造方法,才能培養(yǎng)出一批又一批的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才。
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關(guān)鍵詞:?jiǎn)纹瑱C(jī)原理;實(shí)驗(yàn)教學(xué);教學(xué)改革
“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程側(cè)重于單片機(jī)在汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用,其理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)。要使學(xué)生真正掌握好本課程,必須做到理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)并重,用實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶動(dòng)理論教學(xué)。[1,2]在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,要強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位,提高學(xué)生的動(dòng)手能力與創(chuàng)新能力。
一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀
1.實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)少
以前的“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程總學(xué)時(shí)為64學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)只有8學(xué)時(shí),占總學(xué)時(shí)的12.5%,實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)不足。為了在有限的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)內(nèi)讓學(xué)生盡可能多的完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,教師只能安排一些簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中基本上是“學(xué)生看教師做實(shí)驗(yàn)”,學(xué)生處于被動(dòng)地位,達(dá)不到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的最終目的。
2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容陳舊、模式單一
傳統(tǒng)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容中基礎(chǔ)性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多,綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)少,培養(yǎng)學(xué)生操作能力的實(shí)驗(yàn)多,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的實(shí)驗(yàn)少。實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)按照步驟完成相同的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過(guò)程中教師教接線、給程序,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)板上調(diào)試。在這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下,學(xué)生簡(jiǎn)單模仿,只用動(dòng)手不用動(dòng)腦,很難培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合能力。
3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核體系不完善
傳統(tǒng)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)課程不單獨(dú)考核,評(píng)價(jià)方式主要以實(shí)驗(yàn)報(bào)告為依據(jù),而且實(shí)驗(yàn)成績(jī)占總成績(jī)的比例低。這種評(píng)價(jià)方式使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)也不重視,很難調(diào)動(dòng)起學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中的積極性。
二、單片機(jī)原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革內(nèi)容
傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)無(wú)法達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合應(yīng)用能力的要求,需要進(jìn)行改革?!捌?chē)單片機(jī)原理與應(yīng)用”課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革主要從以下幾個(gè)方面入手:
1.實(shí)驗(yàn)室建設(shè)
目前NEC單片機(jī)在汽車(chē)電子領(lǐng)域市場(chǎng)份額較大,[2]而山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院開(kāi)設(shè)的“單片機(jī)原理與應(yīng)用”課程卻側(cè)重于單片機(jī)在汽車(chē)領(lǐng)域中的應(yīng)用。為此,山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院對(duì)單片機(jī)課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整,從原來(lái)的INTEL公司的8051系列單片機(jī)調(diào)整為NEC公司的78K0KF系列單片機(jī)。同時(shí)在原有實(shí)驗(yàn)設(shè)備的基礎(chǔ)上,山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院與NEC公司合作,建立了NEC單片機(jī)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室。目前實(shí)驗(yàn)室擁有汽車(chē)電子嵌入式開(kāi)發(fā)系統(tǒng)、NEC單片機(jī)綜合仿真實(shí)驗(yàn)儀、NEC單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)等多套設(shè)備,計(jì)算機(jī)60臺(tái),能實(shí)現(xiàn)幾乎全部單片機(jī)教學(xué)的軟、硬件實(shí)驗(yàn),為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革打下了良好的基礎(chǔ)。
2.增加實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)
“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程比較抽象,學(xué)生要真正掌握該課程,需要有充分的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)作保障,因此增加了實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí),由原來(lái)的8學(xué)時(shí)增加到現(xiàn)在的20學(xué)時(shí)。實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的增加,既可以安排更多的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,使其更加系統(tǒng)和全面,又可以靈活地安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,為課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的實(shí)施創(chuàng)造了條件。
3.更新、調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容
針對(duì)78K0系列單片機(jī),NEC公司開(kāi)發(fā)了一系列齊備的開(kāi)發(fā)工具,包括Applilet(驅(qū)動(dòng)代碼生成工具)、PMplus(編譯工具)、SM + for78K0_Kx2(軟件仿真工具)、ID78K0 for MINICUBE(硬件仿真工具)。[3]78K0系列單片機(jī)支持片上調(diào)試,可以由仿真器直接下載程序到芯片,也可以利用SM+進(jìn)行軟件仿真,豐富了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
在原有的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的基礎(chǔ)上,增加了綜合性、設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,并對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行了分析,精選1/2的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目作為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生必須完成,其余1/2的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目作為綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,學(xué)生可以根據(jù)自己的愛(ài)好選做。這樣既保證了基本的教學(xué)內(nèi)容,又激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極參與的主動(dòng)性。根據(jù)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的安排和課程特點(diǎn),將實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容分成了四部分:
第一部分為軟件模擬實(shí)驗(yàn),主要目的是熟悉Applilet軟件、SM+軟件、PM PLUS軟件等操作軟件,讓學(xué)生對(duì)整個(gè)系統(tǒng)有一個(gè)初步了解,為以后的實(shí)驗(yàn)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目包括用軟件模擬十字路通燈等。
第二部分為基本端口實(shí)驗(yàn),主要目的是讓學(xué)生認(rèn)識(shí)單片機(jī)系統(tǒng)的基本硬件。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主要有端口輸出實(shí)驗(yàn)、H0定時(shí)計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)、按鍵中斷實(shí)驗(yàn)、A/D轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)、多位數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)、直流電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)、步進(jìn)電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)等。
第三部分為綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),目的是幫助學(xué)生全面掌握所學(xué)內(nèi)容,提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。主要有用TM00定時(shí)器設(shè)計(jì)秒表實(shí)驗(yàn)、用A/D轉(zhuǎn)換值控制步進(jìn)電機(jī)和直流電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)驗(yàn)、鍵盤(pán)結(jié)合LCD液晶顯示實(shí)驗(yàn)、利用外部中斷設(shè)計(jì)流水燈實(shí)驗(yàn)、直流電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量實(shí)驗(yàn)等。
第四部分為創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),主要針對(duì)那些對(duì)單片機(jī)有興趣的學(xué)生,鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力等,該部分實(shí)驗(yàn)在課下進(jìn)行,可結(jié)合教師的科研項(xiàng)目和各類大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽,如教師科研課題中的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽(NUEDC)、全國(guó)智能車(chē)設(shè)計(jì)大賽、機(jī)器人設(shè)計(jì)大賽、機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽等。
4.完善實(shí)驗(yàn)考核體系
實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要目的是為了讓學(xué)生進(jìn)一步掌握單片機(jī)的原理及應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和解決問(wèn)題的能力,傳統(tǒng)的以實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)成績(jī)的實(shí)驗(yàn)考核方法很難調(diào)動(dòng)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的積極性,達(dá)不到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的。為了改變這一狀況,改革了實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)定方法。為引起學(xué)生對(duì)單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視,把實(shí)驗(yàn)成績(jī)占總成績(jī)的比例提高到40%~50%。實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)定根據(jù)每次實(shí)驗(yàn)的成績(jī),結(jié)合實(shí)驗(yàn)報(bào)告給出,實(shí)驗(yàn)報(bào)告占實(shí)驗(yàn)成績(jī)的比例較低。對(duì)每次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)打分,每次實(shí)驗(yàn)前都給學(xué)生布置兩個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,其中一個(gè)為基本實(shí)驗(yàn),另一個(gè)為綜合性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn),完成基本實(shí)驗(yàn)得60分,完成本次全部實(shí)驗(yàn)才能得滿分。這種做法極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性,表現(xiàn)在上課時(shí)認(rèn)真聽(tīng)課,實(shí)驗(yàn)前積極準(zhǔn)備,實(shí)驗(yàn)中相互討論等。
三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的成效
從2009年開(kāi)始在車(chē)輛工程、交通運(yùn)輸、熱能與動(dòng)力工程三個(gè)專業(yè)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,約有1000名學(xué)生接受了新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,激發(fā)了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的主動(dòng)性與積極性,通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)又帶動(dòng)了課堂教學(xué),提高了學(xué)生的動(dòng)手能力,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合應(yīng)用能力,加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)汽車(chē)單片機(jī)原理的理解與應(yīng)用能力。具體成效表現(xiàn)在學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的積極性明顯提高,主動(dòng)思考,實(shí)驗(yàn)完成率達(dá)到100%。在三年的期末考試中學(xué)生的卷面成績(jī)較以前學(xué)生的成績(jī)有了較大提高,卷面不及格率降到了5%,學(xué)生在課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)中使用單片機(jī)系統(tǒng)的上手速度逐年加快,設(shè)計(jì)能力、編程能力大大提高。學(xué)生利用單片機(jī)參加電子類大賽獲獎(jiǎng)的等級(jí)和人數(shù)逐年提高,2010~2011年,在全國(guó)大學(xué)生“飛思卡爾”杯智能汽車(chē)競(jìng)賽、“濰柴動(dòng)力杯”山東省大學(xué)生汽車(chē)技術(shù)創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、山東省大學(xué)生智能車(chē)競(jìng)賽等賽事中獲獎(jiǎng)20余項(xiàng)。2012年在全國(guó)大學(xué)生瑞薩超級(jí)模型車(chē)大賽上共有2支隊(duì)伍榮獲全國(guó)二等獎(jiǎng),在全國(guó)大學(xué)生智能汽車(chē)競(jìng)賽山東賽區(qū)中獲得二等獎(jiǎng)5項(xiàng)、三等獎(jiǎng)1項(xiàng)。山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院在第九屆“泰汽新能源杯”山東省大學(xué)生機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)競(jìng)賽中榮獲省一等獎(jiǎng)等。
參考文獻(xiàn):
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