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《单片机技术与应用》课程教学模式的改革与实践 国家级示范校《电子电器应用与维修》专业建设典型案例 一、实施背景 1.单片机技术与应用是社会发展的需要:无论是尖端科技,如军事、通信、能源、机器人、交通、航天,还是现代家用电器、工业、农业、汽车电子系统、玩具及个人信息终端等诸多领域,各行各业都离不开单片机,其使用率和普及率远远超过了其他类型的计算机。 2.单片机技术与应用是相关专业群发展的需要:单片机技术的应用涉及到电子通讯技术,机电智能化等等各个领域,不同的专业。因此该课程在中职学校的电子类、电气类等专业的教学计划中有着特殊的地位。这些专业除了单独设课程外,在涉及的许多实践环节,如课程设计、工程案例、校办工厂中,单片机系统都是应用最广泛的手段之一。近年来,在中技中职类学校大力推行的各种技能竞赛中,单片机电路的设计制作已成为一项重要的专业技术和技能。 3.单片机技术与应用课程教学改革是专业教学发展的需要:《单片机技术及应用》是一门理论性和实践性都很强的课程,在重视理论教学的同时,必须重视实验实操教学。传统的教学形式单一、方法呆板,实验课一直以教师为中心,学生在规定的时间内,用统一的模式,按照指导书上规定的步骤做相同的实验。实验技术、手段相对较落后,效率不高。这种实验教学方法不利于培养学生的动手能力、创新能力和综合运用知识的能力,也不能进一步激发学生的学习兴趣和主观能动性,为了让学生更好的了解单片机的性能,更好的掌握单片机的应用技术,必须对单片机技术与应用教学进行改革。 二、案例目标 学生通过单片机硬件电路设计,编制软件程序,仿真调试和工程案例等实践实操过程,掌握单片机的理论知识和专业技能,同时培养学生的动手能力,创新能力和综合应用知识的能力,从而形成一套以培养学生单片机的技术应用能力的为主的教学和模式和对应的精品课程体系。 三、工作思路 通过对相关企业及相关专业群进行调研,结合中职学生的特点,确定课程教学内容;根据教学内容的特点,结合实验室实训设备情况,开展教学内容及教学方式的研究;根据研究反馈结果,形成初步教学方案,最终成为是有专业影响力和覆盖的精品课程。 四、建设过程 1.加强专业课程调研,确定专业教学内容 通过走访相关企业以及机电类,计算类等相关专业群的调研,了解它们对该课程的专业理论知识要求和专业技能要求,结合我们中职学生的特点,确定专业教学内容为基础知识,基本操作;综合设计实践三个部分如附图一。 基础知识主要有硬件的认知、指令系统实验、C语言程序设计实验。这些课程的设置是建立在专业学生的专业基础上而设置,学生通过自己的自学和老师的讲解了解单片机的基本知识,为单片机的进一步学习打下基础。 基本实验实操安排在课堂进行,是实验教学的重点。它包括硬件接线与软件编程两部分。学生在进行实验时,首先要根据实验任务完成硬件设计、搭建主体电路,然后编写程序,最后调试。 实践环节应充分发挥学生的自主性。传统的单片机教学中,实验内容通常是理论知识的验证,很少有应用理论知识去解决实际问题的综合设计性实验。综合设计与实操旨在帮助学生全面掌握所学内容,提高综合运用所学知识解决实际问题的能力。安排的内容主要是简单电子产品的设计。在进行综合设计实验时,老师只给出任务、要求和原理性说明,学生根据目的和要求,独立完成软硬件设计和调试。学生要自己分析解决实际中出现的问题,在解决问题的过程中进一步加深对单片机系统软硬件设计的理解。观察实验现象,分析实验结果,写出实验报告。 正确处理好三个部分之间的关系。基础知识、基本实验是综合型实操的基础。必要的基础知识是必不可缺少的,学生可以通过基本实验掌握单片机的基本原理。综合设计型实操可以培养学生的动手能力和综合应用知识的能力,充分发挥学生的主观能动性,激发学生的学习兴趣。基本实验可安排在教学环节的前期,其目的在于在教学开始之初帮助学生熟悉单片机软硬件环境。而综合设计实操以及工程案例是为了培养学生综合运用所学知识的能力,使学生受到更为实际、更加全面的科学研究训练,没有现成的模式可循,主要利用实验后期、开放实验室结合课程设计、课外兴趣小组、电子设计大赛和工程案例进行。综合设计实操和工程案例虽然有一定难度和深度,但对学生很有吸引力,能使学生从被动应付实验变成主动实验,不仅提高了基本操作技能,也发挥了学生的学习自主性和创造性。 单片机技术与应用知识结构学习步骤教学目的基础知识硬件认识掌握相关的专业基础知识指令系统实验 C语言程序设计 基本操作 硬件连线硬件设计1、熟悉单片机的环境2、掌握单片机的基本原理搭建电路 软件编程编写程序调试硬件设计实践教师布置任务1、培养学生综合运用能力2、增强学生的实际运用能力 学生编写程序调试、解决实际问题分析结果、写实验总报告附图一 2.根据学生的实际情况,精选实验实操内容 单片机的构