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摘要:通过组织学生参加大学生电子设计竞赛,激发了学生的主动、竞争、创新意识,同时为单片机实践教学的改革指引了方向,本文介绍了电子设计竞赛对实践教学改革的推动作用,以及教学方法和内容的改革。
【关键词】:电子设计竞赛 单片机实验 教学改革
单片机是高职电类专业的专业技术课程,是一门知识内容广,更新速度快,应用型很强的课程,如何调动学生学习兴趣,使他们在有效的时间内掌握设计应用技术,并培养他们的创新能力,实践教学的作用尤为重要,对学生实际工作能力的培养起到至关重要的作用。
1、竞赛是对传统实践教学的一个挑战
单片机实践教学不仅仅是让学生掌握基本的实践手段,更重要的是使学生学以致用,具备应用这些手段从事相关行业的独立工作能力。因此,仅传授实践技术是不够的,必须注重学生知识和能力的培养。
传统的实践教学枯燥单调,一般是采用实验箱,让学生按照实验指导书中的示例程序编程软件,再经过编译、下载、调试,搭接好实验箱中的硬件电路验证。这种形式只是让学生观察一下程序运行结果,学生往往很被动,实验积极性不是太高,而且与实际应用不接轨。学完这门课程还是一知半解,不知如何应用,更谈不上开发有实用价值的产品。
2、竞赛促进实践教学改革,探索最佳教学方法
在以前的教学中,理论课与实践课教学同步,先讲理论,然后根据所讲内容进行实践论证,学生感觉乏味,实验积极性不高。而电子设计竞赛对学生有很大的吸引力,应以此为契机,充分调动学生的主观能动性,激发他们的兴趣,兴趣是最好的老师,能转变学生的实验态度,增强其收集信息与积累知识的能力。结合单片机实践教学的发展要求,改变原有教学方法,现在的是构建一个完整的内容体系,即课程设计,将单个实验独立设题,最后用一周的时间综合设计。培养学生的综合能力,而不仅仅是实践操作能力,综合能力主要包括实验设计、操作、综合归纳,理论联系实际,灵活运用所学知识解决实际问题,查阅文献资料,团体协作精神,严谨治学等方面的培养。
以前的实验教学,以教师讲解为主,其结果学生领悟不深刻,收获也不大。现在的实验,采用开放的实验模式,整个过程由学生自由发挥,老师仅在实验方法上给予必要指导,实验的设计、实施,实验数据的处理以及最终成果展示,学生通过独立实验的进行,了解并把握整个过程及每一个环节中的基本要求,既提高了学生相互合作、相互学习的能力,又提高了他们学习的热情和积极性。现在充分利用课余时间开放实验室,给学生营造独立完成实验的条件和氛围。
3、实验教学内容的改革
单片机课程包括四大方面的内容:单片机系统资源、软件技术、硬件接口、软件和硬件相结合的应用电路,结合这四方面来组织实验教学内容。要大力削减验证性实验,增加综合性、设计性实验,选择的实验项目,应能灵活变动以适应不同层次的学生,实验稍加修改就能变的容易或难,遵循由简单到复杂,由单一到综合的实验过程。
3.1系统资源部分的实验
MCS-51系列的单片机系统资源主要体现在寄存器和存储器,教师在设置实验时,应考虑到学生初次接触单片机的心理,实验应尽量简单,让学生了解单片机的系统资源,引进Proteus教学,介绍仿真软件的基本操作和相应的第三方软件的使用,使学生会在Proteus环境下仿真与调试,会查看系统资源。
3.2软件技术实验
软件技术主要包括语言的中语句执行的效果、算法的实际应用,程序中语法错误的检查等。实验前要求学生提前自行编好调试程序,以提高教学效率,让学生学会编写与调试程序。
3.3硬件接口实验
仿照竞赛的要求将同学分组,从较简单的应用电路开始,要求每组学生完成数个难度递增的实验电路设计、制作与调试,并写出详细总结报告。安排一个51核心版制作的实训项目,指导每位学生完成硬件电路的设计,用protel99sE软件画好PCB图,通过转印、腐蚀、钻孔等流程制作出自己的核心开发板,从最小应用系统逐步扩展电路,让学生学习一些编程和硬件电路的基本知识,在制作每个电路的训练过程中,鼓励学生用不同的方案实现,以锻炼学生思维的广阔性,培养其创新能力。兴趣浓的学生还可以在此基础上继续提升开发板的功能,这样就会增强他们的自信心,使他们有收获的喜悦感。
3.4软件与硬件相结合实验
在课程设计中以课题的方式来完成,注重学生的自主创新能力,使学生综合全面的掌握单片机课程,为以后开发产品奠定基础。
4、竞赛对教师教学水平的提高起到促进作用
竞赛命题范围广,涉及到学科多、并且鼓励创新技术。这就要求指导教师要有更宽的知识面和更丰富的实践经验。在指导过程中师生相互学习,共同提高,知识和经验的相互渗透和补充使得教师的业务水平也有了很大提高。面对学生提出的各种问题和要求,教师也要重新学习,进行知识更新。为了方便学生的实验,教师常常根据学生的要求自己动手设计或改装新型的实验设备,力求引导学生在实践性教学环节中有所发现,有所创新。这雅疑使得教师能够在日常的教学和科研中发挥更重要的作用,推动了师资队伍建设。
5、结语
电子设计竞赛对我院的实践教学改革起到了促进作用,激发了学生自发学生的积极性,我院在近几年的电子设计竞赛中取得了较好的成绩,获奖不是最终目的,不断探索地进行教学改革,培养学生的实践能力,培养高技能创新型人才,提高学生单片机应用与开发能力,提升单片机教学水平,这才是我们参加电子设计竞赛的最终目的,在教学实践中应注重培养学生手脑并用,只有这样才能达到我们实践教学的目的。
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