摘 要:單片機以其控制功能強、性價比高等突出優(yōu)勢,在智能儀器儀表、工業(yè)自動化和電子類消費產(chǎn)品等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,極大改善了人們的生產(chǎn)生活水平。為推動單片機控制技術(shù)的發(fā)展以及應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求,本文結(jié)合目前單片機控制技術(shù)教學(xué)的現(xiàn)狀和困境,談一談自己對其教學(xué)改革的幾點思考,和大家交流探討。
關(guān)鍵詞:單片機控制技術(shù);教學(xué)改革;實踐
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.19.193
1 引言
目前,單片機控制技術(shù)已成為高職院校電氣電子、自動化和計算機技術(shù)等專業(yè)學(xué)生應(yīng)掌握的一項基本技能,特別是在目前“互聯(lián)網(wǎng)+”的大背景下,此技術(shù)已滲透到各行各業(yè):如農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中基于單片機的蔬菜大棚溫控系統(tǒng),實現(xiàn)了溫度的智能化調(diào)節(jié),降低了成本;新能源領(lǐng)域中基于單片機控制的太陽能逐日小車的設(shè)計,提高了太陽能資源的利用率;城市形象宣傳采用大疆無人四旋翼飛行器實現(xiàn)多角度高效率低成本拍攝……;然而,目前的現(xiàn)狀是學(xué)生難學(xué),老師難教,出現(xiàn)了難學(xué)難教的尷尬境地。為推動單片機控制技術(shù)的發(fā)展以及應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求,本文針對此課程教學(xué)過程中的現(xiàn)狀和困境,提出了教學(xué)改革的幾點思考。
2 單片機教學(xué)目前的現(xiàn)狀與困境
單片機控制技術(shù)是一門理論性和實踐性較強的綜合性學(xué)科,涉及數(shù)電、模電、軟件編程技術(shù)以及傳感器技術(shù)等課程,而這些課程都抽象難懂,決定了其教學(xué)的特殊性,首要特性便是理論和實踐要緊密結(jié)合。傳統(tǒng)的教學(xué)方法,重理論輕實踐,理論和實踐脫節(jié),學(xué)生學(xué)得很雜很累卻感到模棱兩可,最終不能將所學(xué)知識轉(zhuǎn)化為實際產(chǎn)品。通過結(jié)合本人實際教學(xué)和調(diào)研,目前,高職類院校單片機控制技術(shù)的教學(xué)方面主要存在以下問題:
2.1 課程設(shè)置重理論輕實踐
現(xiàn)行的單片機教材普遍理論知識偏多,實例相對較少,課堂教學(xué)也緊緊圍繞所選教材執(zhí)行,理論課時多實踐少。上課過程中,教師講授理論知識較多,實際操作演練少,而理論知識又相對抽象難懂,學(xué)生普遍感到學(xué)起來吃力,對所學(xué)理論知識理解不透或只會機械簡單的做題,逐漸便失去對學(xué)習的興趣和熱情。
2.2 教學(xué)方法不創(chuàng)新
教學(xué)方法陳舊,大都還采取課堂理論講授,課后布置大量習題以鞏固知識點的傳統(tǒng)填鴨式教學(xué)方法,或只安排少許課時來完成一些簡單的驗證試驗,理論和實踐嚴重脫節(jié),學(xué)生的實踐能力未能得到實際有效的鍛煉,有悖于高職院校培養(yǎng)應(yīng)用型高級技工人才的辦學(xué)目標。
2.3 考核方法不科學(xué)
目前大部分高職院??己朔椒ㄟ€采取傳統(tǒng)的筆試閉卷考試,主要考核學(xué)生對理論知識的掌握程度,而對實驗技能的考核缺乏科學(xué)有效的辦法,僅僅通過實驗課堂表現(xiàn)和提交的實驗報告來簡單衡量學(xué)生對操作技能的掌握程度,這對高職院校學(xué)生實踐能力的提高作用微乎其微,相反在一定程度上還會挫傷動手實踐能力較強學(xué)生的學(xué)習積極性。
3 單片機教學(xué)改革的幾點思考
(1)培養(yǎng)學(xué)生興趣:興趣是最好的老師,要注重培養(yǎng)學(xué)生濃厚的學(xué)習興趣,比如告訴學(xué)生傳統(tǒng)的表白方式,例如對喜歡的人用文字或口頭說“我愛你”,已經(jīng)很落伍啦,相比用單片機控制的心形流水燈呈現(xiàn)絢麗的燈光和圖案來表達愛慕之意,豈不高大上,讓對方頓時覺得你別出心裁又很浪漫,成功率豈不更高;再比如你可以用單片機來設(shè)計電子琴來彈奏優(yōu)美的音樂或者設(shè)計一只會跑會說話會唱歌的玩具小狗,讓你未來的孩子覺得自己的爸爸很厲害等實例來激發(fā)學(xué)生學(xué)習的熱情。
(2)教材改革:現(xiàn)行的單片機教材應(yīng)加入大量的設(shè)計實例,通過實例來鞏固所學(xué)知識,滿足教師教學(xué)和學(xué)生自學(xué)的需要。學(xué)生只有通過完成具體的實例,才能對所學(xué)的知識充分的認識和理解,而且會很有成就感,逐漸提高學(xué)習的自信和熱情。
(3)課程和考核方法改革:課程設(shè)置應(yīng)科學(xué)規(guī)范,可通過理論教學(xué)、實驗驗證、課程設(shè)計、實物展示售賣產(chǎn)品等環(huán)節(jié)提高學(xué)生的思考動手能力。理論教學(xué)使學(xué)生對基礎(chǔ)知識有初步了解;實驗驗證有助加深學(xué)生對所學(xué)理論知識的理解和掌握;課程設(shè)計讓學(xué)生具備運用所學(xué)理論知識設(shè)計轉(zhuǎn)化實際產(chǎn)品的能力;鼓勵學(xué)生實物展示,甚至聯(lián)系買方將實物產(chǎn)品賣出,讓學(xué)生體驗勞有所獲,鍛煉學(xué)生的人際溝通能力,增強自信,同時還能貼補家用,減輕家庭負擔,做到真正的學(xué)以致用。
(4)教學(xué)方法改革:選用編寫科學(xué)的教材、教學(xué)時導(dǎo)入良好的教學(xué)意境、根據(jù)實際編寫科學(xué)規(guī)范的實驗指導(dǎo)書,同時提供全新的實驗設(shè)備,可以使學(xué)生在做實驗時有舒適輕松的心情,引導(dǎo)學(xué)生做到“做中學(xué),學(xué)中做”,正確高效完成實驗,不斷增強學(xué)生的體驗、認知和獲取知識的能力。
(5)引導(dǎo)學(xué)生做好學(xué)好單片機控制技術(shù)的前期準備。1)要求學(xué)生了解掌握單片機的軟件開發(fā)語言(匯編語言和C語言等)和軟硬件控制系統(tǒng)的基本開發(fā)流程。2)要求學(xué)生熟練掌握幾種學(xué)習開發(fā)軟件:Keil μVersion5集成開發(fā)軟件;硬件設(shè)計軟件Altisum Designer;仿真設(shè)計軟件Proteus;燒寫程序的軟件STC-ISP。3)重視并加強仿真軟件的熟練使用:仿真軟件Proteus將單片機實例功能和運行過程形象化,替代傳統(tǒng)的單片機實驗教學(xué)的功能,如:元器件選擇,電路連接、檢測和修改,軟件調(diào)試,結(jié)果展示等,提供了實驗室在數(shù)量、質(zhì)量上難以相比的元器件庫和儀器儀表,提高了修改電路設(shè)計的靈活性,縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期,減少了不必要的人力物力的浪費。
4 總結(jié)
單片機功能強大,優(yōu)勢明顯,應(yīng)用廣泛。隨著5G、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等高新技術(shù)發(fā)展日新月異以及國家對智慧城市和智能家居理念的大力倡導(dǎo),單片機的作用日益凸顯。目前,幾乎所有高職院校,為了培養(yǎng)和社會接軌的應(yīng)用型高級技工人才,都相繼開設(shè)了單片機課程。本文針對當前高職院校單片機控制技術(shù)教學(xué)過程中的一些問題進行了總結(jié)分析,提出了教學(xué)改革的幾點思考,有助于推動單片機控制技術(shù)的快速發(fā)展和高職院校應(yīng)用型高級技工人才培養(yǎng)目標的實現(xiàn)。
參考文獻:
[1]許中璞.淺析STC單片機軟硬件控制系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計[J].電子測試,2019(07):22-23.
[2]韓毓.基于單片機的蔬菜大棚溫度控制系統(tǒng)[D].中國海洋大學(xué),2009.