单片机教学改革的思路与实践

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简介:本文介绍了单片机教学改革的思路与实践方案。

1.传统教学模式中的教学顺序

传统单片机教学模式中的教学顺序主要是:单片机硬件结构、指令系统、汇编语言程序设计、存储器、定时/计数器、I/O扩展、A/D、D/A转换。

这种多年来的教学模式对本科教学还能行得通,因为本科院校多为理论的研究、开发。但高职学院生源质量与本科院校有一定的差距,而且高职校的培养目标也不同于本科院校。在这种教学模式中实验往往是在课程开始过半的时候才开始,有时候甚至是课程基本结束时候开始的。由于课程开始的时候学生学习目标不明确,有的甚至是不知道单片机是拿来做什么用的,感到学习内容枯燥乏味,所以兴趣不大。几周过后学生的学习兴趣全尢,这时候即便是再开始实验学生也有了厌倦的感觉, 有的干脆就放弃了。在以前的多年单片机和其他电子类理论课程的教学中,对此有深刻体会。

以前的实验大多用单片机的实验箱。这种试验箱是把汇编语言的源程序翻译成机器码后直接输入系统。这种实验与实际的单片机开发在过程上有很大的差异,学生对硬件系统基本没有了解,对软件的编程、汇编、写入单片机的整个过程就更没有了解。往往是学生实验可以完成的很好,但是到实际工作中却不知所措,当遇到一一个实际的开发项目时无从下手。

这样教出来的学生是与高职院校的培养模式相悖的,这种教学模式已经不能满足当前的教学需要。

2.与实际单片机开发相同的教学方法

为了激发学生的学习兴趣,增加学生动手能力的训练,使学生能适应实际的工作的需要,在实际工作中当接到一个单片机开发任务时知道从哪里做、怎样做,近年来我们采用了一种基于Keil C5l集成开发环境的情境式教学方法,在这种开发平台上完成汇编语言源程序的输入、汇编。再用IspPgm软件直接把汇编后的程序写入单片机的ROM 里运行。这种方法和实际工作中开发一个项目的过程完全相同。其优点有两个:第一,把课程分解成几个教学情境,每个情境都是以实验为先导引伸到理论教学。可以激发学生的学习兴趣,达到学生自主学习的目的。第二,这种方法完全在实验室中进行而且与实际开发项目的过程相同,所以用这方法教出来的学生更适应社会需要。

Keil C51集成开发环境由莱单栏、工具栏、源文件编辑窗口、工程窗口和输出窗口五部分组成。

工具栏为~ 组快捷工具图标, 主要包括基本文件工具栏、建造工具栏和调试工具栏,基本文件工具栏包括新建、打开、拷贝、粘贴等基本操作。建造工具栏主要包括文件编译、目标文件编译连接、所有目标文件编译连接、目标选项和一个目标选择窗口。调试工具栏位于最后, 主要包括一些仿真调试源程序的基本操作,如单步、复位、全速运行等。

在工具栏下面,默认有三个窗口。左边的工程窗口包含一个工程的目标(target)、组(group)和项目文件。右边为源文件编辑窗口,编辑窗口实质上就是一个文件编辑器,我们可以在这里对源文件进行编辑、修改、粘贴等。下边的为输出窗口,源文件编译之后的结果显示在输出窗口中,会出现通过或错误(包括错误类型及行号)的提示。如果通过则会生成“HEX”格式的目标文件,用于仿真或烧录芯片。

MCS一51单片机软件Keil C51开发过程为:

1.建立一个工程项目, 选择芯片,确定选项。

2.建立汇编源文件或C源文件。

3.生成各种应用文件。

4.检查修改源文件的错误。

5.软件模拟仿真或者硬件在线仿真。

6.编程操作(用IspPgm软件直接把汇编后的程序写入单片机的ROM 里运行)根据上述过程,学生把教师给的简单的控制程序在台式机上完成编辑、汇编,然后运行IspPgm软件,再把汇编后的“HEX” 文件写入单片机的ROM运行,可以得到一个直观的控制效果。这样可以激发其学习兴趣。最后教师再根据这个简单的控制程序进行讲解。这种教学方法通过几年的实际教学检验,取得了非常好的效果。

当今单片机控制技术已经应用到各个领域。高职院校的培养目标就是为社会培养应用型人才, 因此传统的教学模式已经不能适应高职院校的单片机教学。要使学生能真正自觉、自愿、主动地学习单片机,必须要改变传统的教学模式。只要不断改进教学方法、丰富教学手段,加强实践能力的培养, 注重理论联系实际,就能激发学生的学习兴趣,取得较好的教学效果。但是如何将教学改革进行得更加深入系统,为社会培养出大批单片机应用型人才,还需要教师共同努力,不断探索。

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