淺論單片機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)

　　電子信息工程專業(yè)作為理論性、應(yīng)用性十分強(qiáng)的理工科專業(yè)，學(xué)生必需具備扎實(shí)的根底理論學(xué)問，具有較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)技藝，今后才干順利地從事電子設(shè)備和信息系統(tǒng)的維護(hù)和研發(fā)。要完成這個(gè)目的，必需非常注重相關(guān)課程的建立，搞好實(shí)驗(yàn)教學(xué)變革。而單片機(jī)原理與接口技術(shù)課程作為電子信息專業(yè)的一門專業(yè)主干課程，其應(yīng)用性十分強(qiáng)，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)開設(shè)質(zhì)量關(guān)于學(xué)生今后就業(yè)、工作至關(guān)重要。
　　一、教學(xué)現(xiàn)狀
　　單片機(jī)原理與接口技術(shù)課程是電子信息工程專業(yè)中心課程之一，理論的重要性顯而易見，但在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面大都還是停留在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)形式上，離培育學(xué)生理論入手才能和創(chuàng)新肉體還有差距。很多學(xué)生反映，課程學(xué)習(xí)下來理論根本控制了，考證性實(shí)驗(yàn)也能順利完成，但要真正完成一個(gè)實(shí)踐項(xiàng)目時(shí)，卻無從動手。呈現(xiàn)這種現(xiàn)象緣由是多方面的，筆者以為主要有：
　　1.教學(xué)形式方面的緣由。傳統(tǒng)教學(xué)方式中，教員主要注重于理論的完好性和學(xué)問構(gòu)造的完備性。理論上從單片機(jī)的構(gòu)造講起，然后講匯編指令和C言語編程，再講硬件接口及相關(guān)的程序編寫，最后講一兩個(gè)實(shí)例，課時(shí)也就差不多用完了，再想講其他東西就沒有時(shí)間了。實(shí)驗(yàn)也注重根本原理和根本辦法的鍛煉，為了讓學(xué)生認(rèn)識單片機(jī)的根本組成和根本指令，所開出的實(shí)驗(yàn)就占了大局部實(shí)驗(yàn)課時(shí)，最后只能做幾個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)或做一個(gè)簡單的設(shè)計(jì)，這樣就完畢了整個(gè)課程的學(xué)習(xí)。
　　2.教員方面的緣由。自從高校擴(kuò)招以后，學(xué)生的數(shù)量劇增，而教員并沒有同比例增長，教員承當(dāng)?shù)恼n時(shí)量太大，教學(xué)壓力過重。詳細(xì)到單片機(jī)原理與接口技術(shù)這類專業(yè)性和實(shí)驗(yàn)性都十分強(qiáng)的課程，存在著精神投入不夠的問題。假如要變革實(shí)驗(yàn)教學(xué)的形式，以設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為主的話，教員就要投入十分多的精神。
　　3.評價(jià)體系方面的緣由。就評價(jià)體系而言，目前通行的依然是以分?jǐn)?shù)的上下來評價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的好壞。普通采用平常成果、實(shí)驗(yàn)成果、考試成果各占總成果的一定比例來得到學(xué)生課程的最后得分。對有些課程來說這種辦法是比擬科學(xué)的，但對單片機(jī)原理與接口技術(shù)課程，就會存在這些問題：學(xué)生成果不低，但一旦面臨實(shí)踐問題時(shí)，無從動手，沒有到達(dá)本課程的教學(xué)目的。
　　二、處理對策
　　為進(jìn)步單片機(jī)原理與接口技術(shù)課程教學(xué)質(zhì)量，培育學(xué)生處理實(shí)踐問題的才能，筆者以為，進(jìn)步設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)開設(shè)的質(zhì)量是教學(xué)變革的重點(diǎn)，應(yīng)該從以下幾點(diǎn)來變革：
　　1.教學(xué)形式。提出和采用新的教學(xué)形式，實(shí)驗(yàn)開設(shè)要特別注重開出的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)質(zhì)量。新的教學(xué)形式主要包含理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩個(gè)方面。在理論教學(xué)中，單片機(jī)的構(gòu)造和根本指令解說要精，應(yīng)經(jīng)過實(shí)例來將相關(guān)的學(xué)問串起來，力圖經(jīng)過詳細(xì)實(shí)例的解說到達(dá)以較少的理論課時(shí)就讓學(xué)生真正控制單片機(jī)的構(gòu)造和指令的目的。在實(shí)驗(yàn)方面，則采用以開設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為主、考證性實(shí)驗(yàn)為輔的辦法，并進(jìn)步實(shí)驗(yàn)課的課時(shí)數(shù)。適量開設(shè)考證性實(shí)驗(yàn)，在課堂內(nèi)只做1～2個(gè)，而將大局部實(shí)驗(yàn)內(nèi)容放在課堂外，由學(xué)生經(jīng)過開放實(shí)驗(yàn)室單獨(dú)完成。增加較多的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，供學(xué)生選做，在教員精心指導(dǎo)下，讓學(xué)生在課外準(zhǔn)備，課內(nèi)完成，實(shí)在進(jìn)步學(xué)生的實(shí)戰(zhàn)技藝。
　　2.教員本身的定位。教員應(yīng)盲目進(jìn)步本身做項(xiàng)目的才能，并保證足夠的精神投入到教學(xué)中去。教員要注重平常積聚，一方面，要本人入手，精心制造好幾個(gè)作品。另一方面，也能夠經(jīng)過提出選題，指導(dǎo)學(xué)生去做，將完成后的作品及文檔全部存檔。只需經(jīng)過2～3年的積聚，就能夠構(gòu)成難度、層次辨別較為合理的項(xiàng)目選題庫和作品庫，既為后續(xù)班級的教學(xué)創(chuàng)立了良好的條件，對后續(xù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)起到示范和引領(lǐng)作用，又為今后的教學(xué)工作減輕了擔(dān)負(fù)。要做好這些，就請求教員充沛明白本身職責(zé)，結(jié)實(shí)樹立以教學(xué)為中心的觀念，保證有足夠的精神投入教學(xué)中。
　　3.評價(jià)體系。作為評價(jià)體系，要改動傳統(tǒng)的根本是以分?jǐn)?shù)論英雄的形式。單片機(jī)原理與接口技術(shù)課程假如只是控制了一些理論學(xué)問而沒有實(shí)戰(zhàn)才能，分?jǐn)?shù)再高都不能算是學(xué)好。作為對學(xué)生的評價(jià)，筆者以為一定確立以理論才能為主體的評價(jià)體系，經(jīng)過對學(xué)生做的項(xiàng)目難易水平、項(xiàng)目完成的效果等驗(yàn)收狀況來給出適宜的評價(jià)。
　　三、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)開設(shè)與評價(jià)體系樹立中要留意的幾個(gè)問題
　　想搞好單片機(jī)原理與接口技術(shù)課程建立，進(jìn)步學(xué)生的實(shí)戰(zhàn)才能，就要以設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)為重點(diǎn)來停止整體設(shè)計(jì)。筆者以為需求特別留意抓好以下四個(gè)銜接：
　　1.理論與實(shí)驗(yàn)的銜接。理論教學(xué)是單片機(jī)原理與接口技術(shù)課程教學(xué)中必不可少的組成局部，但其開設(shè)方式不能采用傳統(tǒng)的教學(xué)辦法，而應(yīng)設(shè)計(jì)出一種項(xiàng)目教學(xué)或稱為專題講授的方式來停止。首先，要講透根底局部，筆者以為能夠分紅單片機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造、單片機(jī)的指令系統(tǒng)、程序編寫的根本思想、硬件接口構(gòu)建等四個(gè)專題停止。其次，要針對課程特性，做好五個(gè)簡單項(xiàng)目，如外部中綴的運(yùn)用、定時(shí)器中綴的運(yùn)用、并口的擴(kuò)展、串口通訊、AD和DA轉(zhuǎn)換。最后，要對相關(guān)學(xué)問點(diǎn)全面整合，綜合演練，實(shí)戰(zhàn)2～3個(gè)較為復(fù)雜的綜合性項(xiàng)目，停止原理圖剖析、算法設(shè)計(jì)和程序剖析，并制造出作品停止演示。按這種思緒設(shè)計(jì)，理論教學(xué)大致課時(shí)數(shù)為36～48個(gè)課時(shí)，實(shí)驗(yàn)課時(shí)數(shù)為24～36個(gè)課時(shí)。據(jù)此剖析，實(shí)驗(yàn)教學(xué)則應(yīng)充沛注重設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)。與理論教學(xué)相對應(yīng)，每講完一個(gè)項(xiàng)目，就要依托該項(xiàng)目開設(shè)一個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)3～5個(gè)課時(shí)。經(jīng)過簡單的5個(gè)項(xiàng)目和較復(fù)雜的2～3個(gè)項(xiàng)目的鍛煉后，學(xué)生能控制單片機(jī)開發(fā)和設(shè)計(jì)與實(shí)物制造的根本辦法和技藝。當(dāng)積聚了2～3年后，有了很多已勝利的項(xiàng)目可參照時(shí)，不同的學(xué)生就能夠選做不同的設(shè)計(jì)性項(xiàng)目。在停止單片機(jī)原理與接口技術(shù)的課程設(shè)計(jì)時(shí)，則應(yīng)請求學(xué)生在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的根底上進(jìn)一步深化，將多個(gè)局部綜合在一同設(shè)計(jì)制造一個(gè)更復(fù)雜、具有較完備功用的實(shí)踐系統(tǒng)。這是一個(gè)由理論動身，經(jīng)過根底實(shí)驗(yàn)、簡單的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、復(fù)雜的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，最后完成復(fù)雜的課程設(shè)計(jì)過程，契合按部就班的教學(xué)規(guī)律，完成了該課程理論與理論的圓滿分離。在此過程中，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)根本掩蓋了單片機(jī)原理與接口技術(shù)課程的一切學(xué)問點(diǎn)，使學(xué)生結(jié)實(shí)控制根本理論，純熟控制根本設(shè)計(jì)思緒，綜合應(yīng)用根本設(shè)計(jì)辦法，從而到達(dá)學(xué)致使用的基本目的。
　　2.考證性實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的銜接。考證性實(shí)驗(yàn)是指為考證曾經(jīng)學(xué)習(xí)過的理論學(xué)問所設(shè)置的實(shí)驗(yàn)；設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是指給定實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼埱蠛蛯?shí)驗(yàn)條件，由學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃并加以完成的實(shí)驗(yàn)�？甲C性實(shí)驗(yàn)作為一種傳統(tǒng)的教學(xué)辦法，在如今的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中也還有一定的作用，可為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)提供一些必要的根底。如今的考證性實(shí)驗(yàn)普通是在相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)箱上完成，經(jīng)過開設(shè)1~2個(gè)考證性實(shí)驗(yàn)可讓學(xué)生理解單片機(jī)的根本構(gòu)成和根本工作原理，所以在開設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)前開設(shè)考證性實(shí)驗(yàn)是十分必要的。同時(shí)，一些設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)可在實(shí)驗(yàn)箱上對考證性實(shí)驗(yàn)停止改造而成，特別是關(guān)于開端的簡單的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)更是如此。比方一些考證性實(shí)驗(yàn)，一切的電路硬件在實(shí)驗(yàn)箱中是現(xiàn)成的，同時(shí)給出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)程序范例，學(xué)生就能夠在實(shí)驗(yàn)箱上停止考證，對所做實(shí)驗(yàn)的功用停止剖析。教員只需求在理論教學(xué)時(shí)將程序流程圖和觸及的算法講述分明，最后請求學(xué)生去編寫程序，然后再停止功用考證即可。采用這么一種由考證性實(shí)驗(yàn)作為根底并停止改造的辦法關(guān)于以根本原理的控制為目的的簡單的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)具有很強(qiáng)的可操作性，有利于考證性實(shí)驗(yàn)到設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的自然銜接。


　　3.課堂與課外的銜接。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)開設(shè)要做好課堂與課外的銜接。由于設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是要學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃并加以完成的實(shí)驗(yàn)，一切的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃不可能僅在幾個(gè)課時(shí)的實(shí)驗(yàn)課上完成，主要工作要在課外完成。一方面，實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的制定、原理圖的設(shè)計(jì)、實(shí)物的制造等主要在課外完成，實(shí)驗(yàn)課中主要是在教員的指導(dǎo)下停止調(diào)試和測試。另一方面，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)很難一次性勝利，常常需求屢次嘗試、重復(fù)修正才行，這些必需在課外完成。要使設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)真正到達(dá)較好的效果，除了在理論教學(xué)中要注重和實(shí)驗(yàn)教學(xué)銜接外，課外的銜接特別重要，要做好實(shí)驗(yàn)室開放，讓學(xué)生在課外可以較便當(dāng)天時(shí)用實(shí)驗(yàn)室的資源，也應(yīng)鼓舞學(xué)生采購一些比擬簡單的單片機(jī)開發(fā)工具，如簡易開發(fā)版、燒錄器等。
　　4.評價(jià)規(guī)范的再定位與評價(jià)體系樹立的思緒�？甲C性實(shí)驗(yàn)常常只觸及一門課程的一個(gè)章節(jié)或一個(gè)學(xué)問點(diǎn)的內(nèi)容，學(xué)生經(jīng)過考證性實(shí)驗(yàn)，能夠使所學(xué)理論學(xué)問詳細(xì)化和形象化，加深對所學(xué)學(xué)問的了解與控制，培育根本入手才能。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)突出它的自主設(shè)計(jì)性，能夠是單一學(xué)問的運(yùn)用，也能夠是多學(xué)問點(diǎn)的綜合運(yùn)用，給出實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒄埱蠛蛯?shí)驗(yàn)條件，由學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃并加以完成，所以設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)帶有試探性、研討性，在時(shí)間上也需求課內(nèi)與課外相分離。
　　由于考證性實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì)性開設(shè)的目的不同，所以最終的考核方式也不同。關(guān)于考證性實(shí)驗(yàn)，教員能夠直接依據(jù)學(xué)生所做的實(shí)驗(yàn)報(bào)告評判其實(shí)驗(yàn)成果。傳統(tǒng)的做法是百分制。普通每個(gè)實(shí)驗(yàn)成果包括三個(gè)局部：實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)（20分）、實(shí)驗(yàn)操作（40分）、實(shí)驗(yàn)報(bào)告（40分）。運(yùn)用傳統(tǒng)的百分制，能夠評價(jià)學(xué)生能否控制了根本理論和設(shè)計(jì)辦法。但設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)所觸及的學(xué)問點(diǎn)數(shù)量不同，綜合運(yùn)用的效果不同，設(shè)計(jì)計(jì)劃能否得當(dāng)，步驟能否簡易可行，實(shí)驗(yàn)的本錢、效率能否令人稱心等等，都不能混為一談，因而需求分離各方面停止綜合的評定。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的考核要貫串這樣一個(gè)準(zhǔn)繩：淡化結(jié)果，注重過程。關(guān)于設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)我們更注重學(xué)生在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中的表現(xiàn)，而測定結(jié)果只作為考核的次要要素。學(xué)生在設(shè)計(jì)計(jì)劃中能否有獨(dú)到新穎的想法，整個(gè)實(shí)驗(yàn)思緒邏輯能否分明，實(shí)驗(yàn)過程是細(xì)節(jié)緊密還是捉襟見肘，結(jié)果能否可信等都是評定設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)成果的重要要素�？己酥幸�充沛鼓舞和肯定學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中所表現(xiàn)出的勇于應(yīng)戰(zhàn)、主動學(xué)習(xí)、大膽創(chuàng)新的肉體，以及由此帶來的思想程度和理論程度的全面進(jìn)步。
　　因而，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)不宜采用傳統(tǒng)的百分制，筆者以為，宜采用優(yōu)、良、中、及格、不及格5個(gè)層次來停止評定。首先明白“優(yōu)”和“及格”的規(guī)范，在“優(yōu)”的規(guī)范下，恰當(dāng)降落一點(diǎn)作為“良”的規(guī)范，“及格”規(guī)范高一點(diǎn)作為“中”，達(dá)不到“及格”規(guī)范的就斷定為“不及格”。比方，每一個(gè)項(xiàng)目都設(shè)定多個(gè)指標(biāo)，完整到達(dá)指標(biāo)并有所創(chuàng)新的評為“優(yōu)”；完整到達(dá)指標(biāo)而無創(chuàng)新的可評為“良”；完成主要指標(biāo)可評為“中”；完成局部指標(biāo)，能表現(xiàn)設(shè)計(jì)者控制了根本相關(guān)根底學(xué)問則可評為“及格”；沒有完成任何指標(biāo)，或沒有做的評定為“不及格”。這樣就應(yīng)在設(shè)定實(shí)驗(yàn)指標(biāo)上著手，針對詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)停止不同的設(shè)定，才干比擬精確地定性評價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)才能，這一點(diǎn)仍需在理論中不時(shí)探究和改良。
　　四、結(jié)語
　　單片機(jī)原理與接口技術(shù)課程是電子信息工程專業(yè)至關(guān)重要的專業(yè)中心課程之一，必需愈加注重設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的變革，進(jìn)步設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)開設(shè)的質(zhì)量，做好理論與實(shí)驗(yàn)的銜接，考證性實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的銜接，課堂與課外的銜接，完善設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的評價(jià)體系，才干培育出契合社會開展需求的高素質(zhì)人才。            

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