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单片机原理及应用试题

单片机原理及应用试题

单片机原理及应用试题范文第1篇

关键词:Proteus;单片机;仿真教学

中图分类号:G642 文献标识码:B

“单片机原理与应用”课程是电类专业一门重要的专业基础课,其教学目的是通过理论教学与实践环节,使学生正确理解单片机的基本概念、基本原理,掌握单片机程序设计和接口应用的基本方法,并能综合运用单片机的软硬件技术,分析实际问题,为工业生产、科学研究和实验设备等领域的单片机应用开发打下良好的基础。

传统的单片机教学,均是以单片机的结构为主线,按单片机的硬件结构、指令、软件编程、单片机系统的扩展、各种器件的应用的顺序讲授,最后再讲一些实例。这种传统的教学结构,学生普遍感到难学。在现有技术发展和教学条件下,应该积极探索新的教学方式。

1传统单片机课程教学存在的不足

单片机教学包括理论和实践教学,而传统的课堂教学及实验中存在诸多问题,如教学方式多以课堂原理讲解与少量硬件仿真实验相结合,课堂教学多以理论为主,实验教学也多进行验证性实验。但单片机是一门应用性和实践性都很强的课程,本身比较抽象,所以在教学中必须把教学内容更为直观地展示给学生。为此,教师一般会把实验板或者仿真器引入到课堂上,通过在课堂上现场做一些演示实验给学生看,但是采用这种方法往往效果不是很好,主要表现在:(1)在课堂上现场做演示实验很浪费时间,降低了教学的效率;(2)小小的实验板和仿真器演示起来很难看清楚,也很难让所有学生都观察到效果,所以采用这种演示的方法来进行理论教学往往是事倍功半。

学生实验时也存在不少问题,实验教学不足,实验学时不足。由于单片机实验室的场地和时间等问题,除了上课以外,平时学生难得有机会实践。个人配备单片机实验开发系统,因成本较高,很多学生无法承受。又由于一般单片机实验多为箱式成品,学生难以参与到其中的细节设计,学生动手能力很难得到训练和提高。

实验设备不足、落后。建造单片机实验室成本高,一般学校很难达到学生人手一套实验开发系统,并且随着技

术的不断发展、设备的不断老化,实验设备也需要更新。要解决此问题就需要不断重建单片机实验室,因此必将带来资金耗费严重等问题。

课程设计、毕业设计等教学活动中存在明显的不足。在实际教学中常常需要学生设计一些基于单片机的系统,以提高学生的综合能力。单片机系统设计包括硬件电路设计、软件编程设计及软硬件结合的系统调试三个方面。目前单独的软、硬件设计都有较好的软件支持,而在软硬件结合的系统调试上,传统的方法中应用程序需要在硬件完成的情况下才能进行调试,这就必须进行制板、元器件焊接。在软硬件的配合中如需要修改硬件,必须重新制板,在时间和经济投入上带来很大的麻烦。

2引入Proteus的可行性

针对传统的理论和实验教学存在诸多的不足,促使我们在教学中寻找新的教学方式和方法,从教学实践上看,将Proteus引入单片机原理与应用课程的教学中是可行的。

目前我校已建立众多的多媒体教室,为课堂教学引入Proteus提供了基本条件,同时学校还拥有很多教学公用计算机,加上很多同学也拥有计算机,这就为学生学习使用Proteus创造了良好的条件。

单片机课程大都安排在大学二年级,学生从大学一年级开始系统地学习了计算机知识,因此学生已有了学习与使用Proteus的基础。

现在EDA技术的发展,已具备单片机仿真的软件,本文探讨的Proteus仿真软件是一款含有大量的系统资源、丰富的硬件接口电路,具有强大的调试功能和软硬件相结合的仿真系统,完全符合单片机教学的要求。在教学过程中既可调试单片机程序,也可仿真单片机器件的工作情况;既能充分利用学校计算机房现有计算机,减少硬件设备的维护工作量,还可为学生提供丰富的实验内容。本仿真系统结合了单片机和电路,与实际工程系统非常接近,拉近了单片机学习与就业的距离。

3Proteus在单片机原理与应用课程教学中的应用

3.1Proteus简介及其在单片机教学中的意义

Proteus软件是来自英国Labcenter Electronics公司的EDA工具软件,Proteus软件有十多年的历史,在全球广泛使用。Proteus软件由于强大、直观、完善、全面的功能,已为越来越多的国内大学作为电工电子虚拟实验平台、单片机设计与虚拟仿真实验室、嵌入式系统设计与仿真实验室、创新实验平台等电类综合实验平台,为教学改革、创新和科研开发提供了良好的软件支撑。

目前企业单位对单片机应用人才的需求量仍然很大,对技术水平的要求也越来越高。面对传统教学中存在的诸多问题,借助Proteus对CPU和电路强大的仿真能力以及丰富的资源库,可以有效替代硬件仿真器进行先期的软硬件调试,等到仿真结果基本理想时再进行实际的硬件调试。这样的开发过程不仅高效,而且会尽可能地减少损失,对于解决实验室资源紧张的问题是一个很好的思路。

3.2将Proteus引入单片机课堂教学

过去在课堂上演示单片机的设计和调试几乎不可能,然而利用Proteus仿真软件可以轻松做到这一点。在进行多媒体教学时,可设计大量的单片机应用实例,用Proteus软件演示从单片机硬件设计到软件调试的全过程,并演示运行结果,增强教学生动性和直观性。比如教师可以制作一些典型的应用系统,如流水灯、交通灯、数字钟及LCD显示等实验进行演示,让学生对单片机应用系统有一个感性认识,明白一个完整系统的含义,清楚单片机在一个系统中的作用和地位以及应用情况。

其次,采用Proteus有助于明确概念,解决难点。在单片机教学中,如P口作为准双向口的这个概念以及如何应用是较难掌握的一个问题。如中断如何产生,LED灯的位选和线选如何区别,串行通信如何实现等等教学中的重点和难点,都可以通过Proteus的演示让学生掌握清楚。Proteus还具有用色点显示芯片管脚状态的功能,教师可通过单步调试的方法让学生观察引脚的高低电平变化。也可通过示波器、逻辑分析仪和发光二极管进行观察。另外Proteus有助于理解指令含义,通过改变某段程序或指令,观察运行效果,从而理解语句含义。

单片机原理及应用试题范文第2篇

[关键词] 单片机教学 现状 课程改革 应用能力 合理考核体系

一、单片机教学中的现状和问题

1.实践教学形式单一,与实际应用联系不紧密。目前,单片机的教学手段仍以讲授为主,直观的一些辅助手段,缺乏生气。学生在这样枯燥的学习中,很难提起兴趣,令教学效果大打折扣。当前的实验教学大多以单片机实验箱为实验平台,而开设的也多为验证性实验。导致学生往往重实验结果,轻视硬件设计、软件调试等过程。单片机课程设计的选题也没有紧密联系市场实际应用,不利于培养学生的应用能力、开发技巧、产品创新能力都没能得到很好地锻炼。

2.我国现行单机片的相关教材尽管有了很大改进,但相比市场的实际应用仍有一定的滞后性,使得学用脱节――即未能体现“学以致用”的现代教育理念。现行单片机教材存在内容偏重理论,选例缺乏实用性等问题。此外,在教材、教学过程的安排上,没有很好地与学生的接受能力相结合,使得学生学习得很辛苦也很“痛苦”。这些弊端的影响在学生平时上课的表现、考试结果及实践能力上显露无疑。

3.长期以来,理论教学与实践教学脱节,教学中学生偏重理论知识,缺乏实践动手能力。目前,大部分老师也认识到这一问题,也尝试着让学生走出单一的课堂教育来完成一些实训项目,但好多实训项目与课堂教学内容相关联程度还不够。实训环节与课堂教学环节缺乏相互连贯、相互映证。考试形式单一,内容过于侧重理论,没能将学生的理论水平和动手实践能力很好的体现出来。

二、单机片教学课程改革

为了提高教学质量,让学生学有所成,学有所乐,就必须改革传统的教学方法。为此,笔者通过自己的教学经验,以学生为中心,教师为指导,利用情景、协作等学习环境要素,就教学方式、教学环境以及考核方式的尝试等方面提出了单片机的教学改革方案。

1.激发动机,寓教于乐

伟大的教育家孔子《论语•雍也》中说:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”单片机教学中所涉及到的内容很多都是抽象的,初学时的确有相当的难度。而以往教师的教学技能和教学方法还比较传统单一,教师多是“灌输式”的模式凭教师口头上说,往学生脑子里塞,学生并不能很好的理解,久而久之,学生会对单片机的学习失去兴趣。这就需要教育者站在学生的立场上去考虑,去了解学生的需要,究竟什么样的学习方式及流程更适合学生。如在学习单片机之前,可以给同学们提供一些较为详细的电路图和源程序,鼓励同学们自己参与进来。参照着资料用万能板搭建实际电路,安装元器件,编译程序,下载程序,装机调试,查看结果写调试报告整个过程以学生为主老师只是附加的指点一下。这样不仅使大家掌握了单片机的整个开发流程及工作原理,而且从中找到了电子制作的乐趣。在任务选取上,坚持难度适宜,循序渐进的原则。让学生积极参与其中,体会通过努力完成任务并取得成功的喜悦,使学生有种成就感,也使得学生始终保持旺盛的学习劲头。

2.营造自由学习的氛围

在以往的教学过程中,老师说得太多,要求得太多,学生多感觉是“被学习”。这就需要教育者坚持“以人为本”的教育理念,引导学生从“要我学”向“我要学”转变;要尽量了解每一个学生的水平和需求,给大家发挥的空间;尽量减少在学习过程中不必要的干预与约束,发挥学生的主观能动性;如在共同完成某一项任务时,参与者都可以表达自由自己的想法,与人分享自己的见解。学生也会因“亲其师”,而“信其道”,从而让学生在这个环境中愿意去学,学得会,学得好。

3.师生分工协作,贯穿教学始终

在整个单片机教学过程中,要以学生为主体,指导教师在教学的组织、设计、及管理上唱“主角”。他除向学生传授知识外,还要担当起营造学习氛围的重任,教师在整个教学中起一个指导作用。单片机的内容相对来说还是比较抽象的,在实践操作中难度也较大。如果用大部分时间让学生苦思冥想依靠学生来完成显得得不偿失,且效果不明显。教师应成为学生行为的指导者,引导学生分析并解决实践中出现的问题,避免走弯路,鼓励学生发挥主观能动性,来解决出现的问题。

三、建立合理的考核体系

考核是衡量对教学成果和学生学习状况的重要手段,是对过去所付出的一种最好诠释。合理的考核体系有利于提高学者的学习的积极性,有利于单片机这门课程的健康发展。建立合理的考核体系也是教学改革的重要一环节。

目前的考核方式还比较单一,试题内容呆板,重知识轻能力,缺乏灵活性。容易误导学生在考前“突击”死记硬背书本中的原理知识,这种“急功近利”的做法只是为了考试而考试。导致大多数高分学生只知其然,而不知其所以然,更谈不上灵活运用,禁锢了学生的分析能力,不利于培养学生的创新力。同时,也容易诱使一些学生在考试中作弊。

1.考核改革的目的

逐步完善考核的形式和内容,通过合理的考核体系,引导学生将学习的重点放在实践和应用方面。

2.考核原则

对单片机的考核坚持“公开公正”原则,考核主要体现以下三个方面功能:一是检验学生学习效果;二是评价学生的学习态度;三考察学生的应用能力。

3.完善考核形式内容,体现“学以致用”的理念

(1)试卷考试应包括对理论知识的掌握和所学知识的灵活用。对基本概念、基本原理、基本器件等理论知识要求必备掌握;对编程、调试、分析要求现场调试结果,教师根据学生完成成果和掌握的熟练程度现场评分

(2)作为一门实践性很强的课程,应该把实践环节纳入考核之中,加大实践环节所占的比例,培养学生的动手能力,这样才有利于使学生对知识真正的掌握。将考核重点放在学生的“理解能力”、“应用能力”、“探索能力”方面。避免出现“高分低能”的尴尬,有利于学生对知识的理解和延伸。

(3)加强学生实训项目方面的考核,按照实训过程、成果和实训报告三方面来计算成绩。实训过程主要是对学生的学习态度和独立完成任务的能力的考核;实训结果主要是对学生作品的质量的考核;而实训报告反应学生的整体设计能力和表达能力。此外,对于在实训课题中发挥创新思维,并灵活运用所学知识的学生,给予奖励。负责考核的老师可以在学生完成操作后回头对操作过程中的问题进行提问,提倡学生为自己的表现作评价,加深学生的理解。

随着对单片机的不断发展应用,采用单片机系统来解决各类电子技术问题已成趋势。社会在变革,需求也在不断变化,这就需要我们不断去完善教学方案和实践方式,以提高教学质量。

参考文献:

单片机原理及应用试题范文第3篇

课程教学计划改革最主要特色是校企联合制定教学计划。单片机课程的教学目标是使学生较完整地掌握单片机系统的硬件设计和软件设计。将工程实际需要与原有教学计划结合起来制定校企结合模式下的教学计划。即将工程实际与该课程的理论知识和生产实践有效地结合起来,在教学过程中重点培养学生的实践动手能力,解决实践工程问题的主动思考的能力。并通过实践,使学生掌握的知识能更好地与企业的要求接轨。根据不同的企业需求,上述教学目标也必须进行适当的调整,同时由系部教研室和企业共同协商,制定可行的教学大纲和教学计划改革方案。[5]根据以单片机系统研发和满足行业企业的需求为前提,提出的通信工程专业“单片机原理与应用”课程校企共建教学模式是,以学生能力培养和工程素养为主线,以企业真实项目的实现全过程为教育教学背景,以与行业企业共建教学环境为条件,教、工、学相结合的共享型资源建设为手段,在原有传统教学模式基础上,共调整出的12个课时(以往“单片机原理与应用”课程总教学时数为40课时)。利用调整出的12个课时,结合该领的最新技术和应用、发展现状和前景,安排了智能控制仪、智能变送控制器、多功能马歇尔稳定度试验仪三个企业实践项目,三个企业实践项目各安排4个课时。《单片机原理及应用》课程的分配安排由原来课内讲课32课时+校内实验8课时,整合后变成课内讲课24课时+校内实验4课时+企业实践12课时。相应的学分比重由原来的2.5分调整为3分。理论课教材选用李建忠主编的《单片机原理与应用》第二版。该教材为高等职业教育规划教材,论述清楚、实例丰富、通俗易懂。实训教材选用我系教师自行编写的单片机实训教程,该教程兼顾单片机实训室设备条件和企业要求,针对性强,便于学生实际操作。

1.师资力量改革。除了增强我校单片机原理与应用原有理论课和实验课授课教师外,从合作企业中的优秀技术人才中,经挑选了4名实践教学工程师,作为工程实践教学授课教师,大大加强了师资力量。校内教师承担单片机原理与应用课程中24课时的校内教学任务。另外一部分师资是由来自企业专业技师、工程师作为实践教学的校外授课与指导老师,并承担企业实践教学的12学时教学。学生分为5人一组,跟随老师顶岗实习,学习各种工程设计与系统调试技能。

2.课程教学内容整合。在改革教学模式的同时,围绕通信工程专业与计算机相关课程教学模块中典型单片机应用题目,凝练教学大纲,调整教学内容。首先对于“单片机原理与应用”、“微机原理与接口技术”和“DSP应用系统设计”三门课程教学内容中重复出现的许多知识点进行适当的删除,将“单片机原理与应用”“、微机原理与接口技术”和“DSP应用系统设计”三门课程作为一个整体教学模块来编写各个课程的教学大纲,目的是去除各门课程之间冗余的教学内容,达到将各门课程内容的调整融合。例如,二进制数的概念和基本运算在“微机原理与接口技术”课程中有比较深入的研究和应用。因此,精简或删除了“单片机原理与应用”和“DSP应用系统设计”课程中二进制数的概念和基本运算教学内容,重点研究二进制数运算的应用及相关程序设计。又比如“微机原理与接口技术”课程中讲解的CPU中各种寄存器工作原理及应用的教学内容,在“单片机原理与应用”和“DSP应用系统设计”课程中会重新出现,那么就可以简化在“单片机原理与应用”和“DSP应用系统设计”课程教学中有关寄存器工作原理的教学内容,重点讲授在单片机或DSP系统中寄存器的特点及应用,尤其是其在不同项目中的灵活运用,从而从本质上了解和掌握通信工程专业计算机类课程教学内容。利用调整出的12个课时,结合该领的最新技术和应用,发展现状和前景,安排了智能控制仪、智能变送控制器、多功能马歇尔稳定度试验仪三个企业实践项目,三个企业实践项目各安排4个课时。去除各门课程之间冗余的教学内容,也为了解计算机领域的最新技术应用、发展现状和前景提供了教学空间和时间,为增加与之相关的单片机工程实践项目实践内容提供了教学空间和时间,提高了学生对“单片机原理与应用”“、微机原理与接口技术”和“DSP应用系统设计”三门课程相关理论的理解,促进了其对上述三门课程在本专业工程实践需求的理解程度。教和学双方面将计算机类课程构建成为一个有机的整体,又各有分工和特色。[6]

二、课程改革考核方式的改变

主要的考核方式还是采用闭卷考试方式,成绩的比例有所调整,平时成绩由原来占30%变成调整后的45%,相应的卷面成绩由原来的70%变成55%。平时成绩中作业占20%和平时考勤占20%不变,实验由原来占50%变成调整后的校内实验占20%,企业实践占40%。卷面考试和校内实验考试与改革之前一样,学生通过进入企业亲自动手完成三个单片机项目,企业实践的考核在学生完成这三个项目的学习之后,通过抽签来考核其中的一个项目作为企业实践的成绩,最后按比例算入总成绩。《单片机原理及应用》实验课程的总评成绩根据试验完成情况、实验报告、出勤等三个方面综合评定考核。按总成绩满分100分进行考核,分为课前准备、实验过程、实验报告、实践考核四个实验考核部分,各个考核部分占总成绩的百分比如表1。

三“、校企结合”实践实施方式

采取任务驱动的教学方式开展教、学、练、做一体化的理论讲授和技能训练。这种教学理念对《单片机原理及应用》的教学有一定的促进作用,但是驱动任务是由教师提供给学生的,没有回答任务的本来根源从何而来的问题,所以,只在一定程度上解决知识传授和技能培养的问题。校企结合的教学模式下,学生可以在进入企业任务实施的过程中将所学知识运用到实践中,发现并提出问题,逐步学会自己提出解决问题的方法和路线,也就是自己提出任务驱动。显然,较之一般化的任务驱动教学模式,校企结合教学模式可以更进一步,任务由自己发现、提出,由自己运用解决问题。学生可以更深刻体会所学知识点与具体实践之间的特殊关系,由实践促进知识点的深入理解,使得自身对知识的理解和掌握获得升华。当然,在这个过程中离不开作为实践导师现场工程技术人员的指导,从而达到举一反三、灵活运用知识的最终目的。研究设计的“校企结合”实践实施方式包括项目描述、项目预设计和项目实施三个主要步骤。

1.项目描述。每个实践项目开始时,首先由指导教师介绍项目内容,组织学生多方位、角度讨论项目内容。通过讨论使学生清楚了解实践目的,学生知道该做什么,逐步知道为什么做。

2.项目预设计。根据项目设计的任务要求,先确定设计的硬件电路方案,在老师的指导下读懂硬件电路图,进行分组,每组负责项目中的不同模块。要求教师们必须引导学生对每个步骤进行思考和实践,这样可以较大地调动学生学习单片机的兴趣,培养学生硬件电路设计能力,形成电路设计和程序设计思想。

3.项目实施。学生分组进行项目实施,教师负责统筹管理规划模块做成构架,并分析探讨及模块工作流程,提出最佳工作流程及方案。给予学生思路、给予学生结论的教学方式转变为学生自己发现问题、自己解决问题、自己得出结论的教学方式。在确定硬件的基础上,要进行软件的总体设计,包括软件主流程的设计以及各子程序的设计,同时,要写出详细的操作说明,如时间的调整方法、显示窗口的时间切换等,以配合软件的设计。培养学生程序设计能力。然后进入硬件的调试及编程工作,设计组内的同学可根据任务分工,有调试硬件各功能,如键盘子程序、显示子程序等,有进行整体程序的编制的,各模块的编制过程中要注意资源的衔接。培养学生单片机产品综合设计开发能力。最后进机调试,各组之间联机调试的原则也要采用分步走的原则,各个模块要逐步套入,通过一个再增加一项功能,从而达到设计的总体要求。最后写出设计报告。实验报告中,应该包括实验名称、实验的目的、完成实验所需的设备、实验的思路、电路图、程序、实验中遇到问题的解决过程、实验结束后的思考等多个内容。培养学生沟通与表达能力,形成计算机技术应用工程所必需的基本职业素养。

四、课程改革实施成效

单片机原理及应用试题范文第4篇

关键词:技工院校 任务驱动 单片机教学

一、技工院校单片机教学现状

单片机是近年来迅速发展的一种应用系统,具有很强的检测和控制功能,由单片机控制的产品具有体积小、成本低、使用方便、功能强大等特点,它的应用越来越广泛,在工业、军事、民用等领域都有单片机的身影。因此,很多技工院校都开设了单片机课程,并成为电子技术应用专业一门重要的专业课。单片机是一门理论性、实践性很强的课程,课程内容涉及面广,几乎涉及所有的电子基础课程,包括模拟电路、数字电路、电工电子、计算机等。

传统的单片机教学模式将理论课和实习课分开进行,理论课的内容及顺序一般为单片机概述、基础知识、单片机的结构、单片机的指令系统、中断与定时器、串行接口、系统扩展及接口技术、单片机的测控接口、单片机控制系统的设计及应用、单片机应用系统开发、实验。这样的教学过程虽然体现了课程内容的系统性,但是理论内容太多、实例太少,课程内容抽象、难懂,再加上学生理论知识薄弱、基础差,经常感到单片机课程枯燥无味,想好好听课却发现听不懂,导致学生出现厌学情绪,或者干脆放弃这门课。

二、任务驱动教学法简介

任务驱动教学法是建立在建构主义学习理论基础上的教学法,提倡以解决问题、完成任务为主的多维互动式教学理念,将再现式教学转变为探究式学习,使学生处于积极的学习状态,每一位学生都能根据自己对问题的理解,运用共有的知识和自己特有的经验提出方案、解决问题。任务驱动教学法能为学生提供体验实践、感悟问题的情境,围绕任务展开学习,以任务的完成结果检验和总结学习过程,改变学生的学习状态,使学生主动建构探究、实践、思考、运用、解决问题的高智慧的学习体系。

任务驱动教学法以学生为中心,教师在教学活动中提出任务,让学生带着任务学习,引导学生开展讨论、研究、探索以解决问题。教学过程由传统教学的教师讲授转变为学生的自主学习探究,教师的职能由教学主体转变为教学的引导者、帮助者和学习伙伴。教师将教学内容隐含在一个或几个有代表性的任务中,以完成任务作为教学活动的中心;学生在完成任务的动机驱动下,通过对任务进行分析、讨论,明确完成任务涉及哪些知识,需要解决哪些问题,并找出哪些是旧知识、哪些是新知识。在教师的指导、帮助下,学生通过对学习资源的主动应用,在自主探索和互动协作的学习过程中,找出完成任务的方法,最后通过任务的完成实现认知意义的建构。

三、任务驱动教学法在单片机教学中的应用

任务驱动教学法就是教师将一门课分成若干个大任务,每个大任务又可以分解成几个小任务,教师将教学内容隐藏在任务中,学生通过完成任务,掌握所学内容。

下面以单片机课程中第一个任务“点亮发光二极管”为例,介绍任务驱动教学法在单片机教学中的应用。

1.设计任务

设计任务是实施任务驱动教学法的关键,设计的任务要有可操作性,能将知识和技能隐藏在任务中并给学生留有思考的空间。该课的任务是用单片机P1口连接三个发光二极管,开机后让D1和D3点亮,D2不亮。

2.任务分析

学生已经学过数字电路、模拟电路、电路基础、C语言等相关课程,对与单片机有关的基础知识有一定的了解。该课是单片机课程的第一个实例,学生对单片机还不了解,所以该课对今后单片机的学习很重要。这个任务看似简单,实际上涉及的知识点非常多,笔者把这个任务又细分为三个小任务。

第一个小任务:电路的设计及连接。涉及的知识点有:发光二极管的驱动电路,单片机的引脚及功能,YL236试验台电源模块、MCU模块、显示模块的使用。

第二个小任务:程序设计与调试,程序下载。涉及的知识点有:Keil软件的使用方法、单片机程序下载的方法、C语言编程方法。

第三个小任务:软件仿真。涉及的知识点有:仿真软件的使用方法、软件调试方法。

3.任务实施

任务实施是教学过程的重点部分。要完成这个任务,首先要给学生讲解单片如何工作,即单片机工作的最小系统,同时学习单片机的结构和引脚知识。引导学生复习学习过的发光二极管的知识,将三个发光二极管D1、D2、 D3分别与单片机的P1.0、P1.1和P1.2引脚连接。根据已经连接好的电路向学生提问:发光二极管如何才能亮?如何才会灭?引导学生思考,最后得出结论,当单片机的P1.0引脚为低电平时发光二极管D1就亮,当该引脚为高电平时发光二极管就灭。学生会发现原来任务很简单,从而产生浓厚的学习兴趣。

下一步就是教学生使用Keil软件编程。由于学生是第一次用,所以要一步一步地边演示边教,学生要边看边跟着做。C语言编程只讲这个任务用到的格式和语法。编译好了程序就下载到单片机,通电试机,这时会看到发光二极管D1和D3亮,D2不亮。看到了成功的结果,学生会产生极大的满足感和学习兴趣。

4.考核评价

任务驱动教学法的考核不以最终考试成绩为核心,而是以学生的职业素养和专业技能为核心,突出过程考核与终结考核相结合、课程考核与技能鉴定相结合的特点。单片机教学把评价分为五大块。一是电路设计,能根据任务设计出合适的电路原理图,要求元器件选用恰当,电路简单、功能完善;二是连接电路,根据自己所设计的电路,在YL236试验台选用合适的模块,连成所需的电路;三是程序设计与调试并运行,根据任务的要求和所设计的电路,设计出能满足功能的程序,并进行编译和调试,下载到单片机通电运行;四是安全文明生产,遵守安全文明生产规程,合理使用工具和设备;五是团队合作,积极参与。评价的过程也是教师与学生探讨的过程,教师要发现学生在完成任务过程中的优点,发挥学生的潜能;找出学生在完成任务过程中的不足,对比与其他学生的差异,分析原因,促进学生提高。

5.教学过程中的注意事项

任务驱动教学法并不是把所有的学习内容都交给学生去探究,对于基础性的新知识,教师应该提前进行详细而明确的讲解。学生在完成任务的过程中,不能只注重任务结果,更应该注重完成任务的过程,在完成任务的过程中掌握知识和技能,在完成任务的过程中注重新知识、技能的探索,能将原有知识、技能与新的知识、技能结合起来。在完成任务的过程中培养了学生的团队合作精神,提高了分析问题、解决问题的能力。

任务驱动教学法改变了传统的教学方式,使用了新的评价体系,让学生成为学习的主体,学生在完成任务的过程中学到了知识和技能,提高了综合素养。在笔者学校2013电子高级工班单片机教学中采用任务驱动教学法,让学生在学中做、做中学,极大地提高了学生的学习兴趣、综合素养和专业技能。

参考文献:

[1]雷林均.单片机控制装置安装与调试[M].北京:电子工业出版社,2011.

单片机原理及应用试题范文第5篇

关键词 单片机 教学实践 创新

中图分类号:G642 文献标识码:A

一、引言

单片机的发明和应用极大地推动了科学技术的发展,在工业等领域有极大的应用。单片机由于其具有体积小、价格低廉、高性能等特点,使其迅速得到了广泛应用,是工业控制、机电一体化等领域必不可少的主要部件之一。在高校开设的《单片机原理及应用》课程是电子类专业的基础课程,是学生了解单片机原理及单片机开发的主干课程。随着科技的不断发展,工业领域的自动化程度也越来越高,单片机在设备控制中的作用也越来越突出,是实现机械自动控制的关键技术。因此,对于机械制造及其自动化专业等电子类专业来说,掌握单片机的基本原理和实践操作是大学生的重要任务。由于《单片机原理及应用》是一门以理论为引导,突出实践操作的一门基础课程,其主要目的在于培养学生的实际操作能力,课程的理论内容比较抽象,学生在学习之初难以理解,对其基本原理没有深刻理解,而传统的教学方式又以理论为主,实验课程跟不上技术的发展和要求,使得理论与实践出现脱节。因此,对《单片机原理及应用》课程教学进行改革和创新势在必行。

二、《单片机原理及应用》教学存在的主要问题

(一)注重理论教学,实践教学跟不上教学要求。

目前大多教师在讲授《单片机原理及应用》课程时,大多使用多媒体教学的方式,将教学内容投影到屏幕上,讲解时图、声、视频并茂的教学方式使学生在一定程度上了解了单片机的基本原理、I/O接口、硬件等内容,对提高学生的学习积极性有一定的效果。但这种教学方式在学生下课后很快就会忘记所学内容,没有实际操作使得学生缺乏对所学内容的深刻了解。

(二)编程语言单一。

在很多高校,在讲授《单片机原理及应用》编程语言时大多以汇编语言为主,汇编语言虽然具有代码紧凑、执行时间短、控制及时且易于记忆等优点,但随着单片机技术的快速发展,汇编语言在单片机编程实现方面的劣势也逐渐被放大。C语言在功能、结构、维护性等方面具有先天的优势,且具有非常丰富的函数库,可以有效提高编程效率。C语言对编程者的要求也不高,只要稍对单片机有一定的了解即可进行开发。因此,在编程语言上只注重单一的汇编语言使得教学效率比较低。

(三)课程评价方式单一。

一直以来,《单片机原理及应用》课程的考试都是闭卷考试,学生为了应付考试死记硬背,考试前的背书大军成为高校独特的现象,在考完试后对所学的内容很快就忘得一干二净,学生的基本技能都没有掌握,更不用说开发单片机。这种单一的评价方式对提高学生实际操作能力和应用能力是没有实际性作用的。

(四)缺乏创新能力的培养。

现代科技发展日新月异,没有创新就没有发展。《单片机原理及应用》课程的开设最终的目的是培养学生单片机开发的基本能力。但是传统的教学方式只注重考试结果,忽视了学生创新能力的培养,不利于培养学生解决实际问题的能力,更不适应社会对人才的要求。

三、创新《单片机原理及应用》实践教学的方法策略

(一)以学生为中心,创新教学理念和思路。

学生是学习的主体,为了提高学生的学习积极性和创新能力,首先,确立以学生为中心的教学理念。教师作为教学主体体现教学的主导性。学生作为学习主体体现教学的学习过程中的主动性。教师要成为导航者、辅导者,把大量的时间留给学生去自主探索,相互协作学习,教师的作用是告诉学生学什么,怎么学,并帮助学生解决通过努力解决不了的问题。其次,确立以实践为重点的理念,让学生有尽可能多的机会进行实践,加深理解和记忆。

(二)适应C语言作为编程语言进行教学。

C语言是一门学习简单,容易实现的编程语言。目前大多数企业的单片机开发都是基于C语言的。汇编语言虽然有其自身的优势,但已经跟不上时代的发展,为了更好适应社会的需要,单片机的程序编写语言应改为C语言,结合C语言的特点,合理安排教学内容,从概述、硬件结构、I/O接口、中断与定时系统、串行数据通信、应用等内容循序渐进,逐步巩固学生C语言的知识并将其应有到实际开发中。

(三)构建模拟与实体实验平台共同教学的实验模式。

充分利用现代教育技术,加大资金投入,建立现代化的《单片机原理及其应用》教学支撑体系。高校可以利用计算机、KeilC51仿真器和Protues软件等建立一个可视化虚拟电子类实验室,将课程教学与实践虚拟到一个现实的场景。通过操作这些虚拟的实验仪器或设备。完成各个工程案例的设计与实现。利用仿真技术达到真实效果相一致的教学要求和目标,从而在不增加硬件投入的基础上,提高学生的创新能力。单片机课程的实验教学,除了利用Protues软件构建其虚拟现实电子教学实验平台外,必须补充单片机的综合设计实验,这是在前面实验的基础上进行的,旨在让学生对实际的单片机应用系统有感性的认识,也能锻炼学生的实际应用设计能力。

四、结语

《单片机原理及应用》作为电子类核心课程,具有很强的实践性和应用性,在教学和学习中更应注重实践性和学生动手能力和创新能力的培养,传统的教学方式已经难以适应教学和社会对人才的需求,通过有效的教学改革不仅能够全面提高学生的综合素质以及专业职业能力,也有利于他们潜能的开发。

(作者:就职于湖北水利水电职业技术学院电力电子工程系,担任初级实验员,主要研究方向:电子)

参考文献: