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摘要:隨著我國高等教育的深入發(fā)展,單片機課程作為集成電路類的入門課程起著重要的作用,其改革創(chuàng)新也需要不斷加強重視。本文以MSP430系列單片機作為切入點,對16位單片機的應用實踐課程展開深入的分析與探究,結(jié)合專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育分析其改革效果。在教學中,始終秉承以人為本、充分體現(xiàn)學生教學主體性的原則,并有目的地進行教學內(nèi)容安排,對教學方式、教學評價等進行創(chuàng)新,充分激發(fā)學生的學習熱情,真正提高學生自主學習的積極性。分析表明,單片機課程教學改革能夠有效地促進專業(yè)的發(fā)展及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育。
關(guān)鍵詞:16位單片機;實踐教學;創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育
現(xiàn)如今,我國對工科教育越來越視。通過對工程類教育人才培養(yǎng)的目標進行分析,我們可以得知,其中的課程教學革新要想順利有效地達成,需要深入教育教學理念、體制機制以及課程內(nèi)容等多個要素展開,并且和當下的有關(guān)行業(yè)進行對接。事實上,單片機課程是一門專業(yè)基礎課程,以往的教材是根據(jù)理論體系編寫的,其內(nèi)容當然顯得嚴謹,不過學生從基本原理到硬件學習,直至編程,這個過程消耗的時間很多,但是實際的教學效果卻不盡人意,最終的結(jié)果是,學生還是不會獨立地搭建完整單片機系統(tǒng)。因此,以MSP430作為切入點開展教學收到較好效果。該單片機為美國TI公司生產(chǎn),具備著超低功耗、高性能的16位混合信號處理器。MSP430系列單片機自從推出一直到現(xiàn)在,因為其具備的注重優(yōu)越性能,得到業(yè)內(nèi)工程師非常的喜愛與歡迎。
一、基于16位單片機的應用實踐教學改革方法
圍繞著MSP430系列單片機,將LaunchPad開發(fā)板作為基礎平臺,在CodeComposerStudio的開發(fā)環(huán)境中展開教學改革。具體來說,內(nèi)容方面涉及嵌入式C語言、電子技術(shù)基礎、微機原理等有關(guān)課程;還探究了單片機運用技術(shù)課程教學革新的各類方法,需要深入教學內(nèi)容、方法、考核等方面的改革進行論述。
1.16位單片機的應用實踐課程教學內(nèi)容的革新
和以往教材中的MCS-51單片機對比起來,本文所提及的MSP430系列單片在理論方面存在著不小的難度與深度,不僅如此,其設計方面也明顯有著更強的靈活性以及創(chuàng)新操作空間。具體來說,MSP430G2單片機原理包括MSP430系列單片機、時鐘與休眠模式、通用IO口、ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換、FLASH控制器等。嵌入式C語言則涉及MSP430單片機的位操作、寄存器配置、宏定義、中斷的使用、函數(shù)與文件管理。CodeComposerStudio開發(fā)環(huán)境的內(nèi)容包括下載與安裝CCS、新建CCS普通工程、MSP430ware以及CCS-Grace。MSP430LaunchPad則涉及供電單元、電源指示、負壓的問題以及電源線耦合干擾等。基礎實驗部分包括WDT定時器、LED驅(qū)動、串口通信、按鍵中斷、定時器與計數(shù)器的應用等。進階實驗涉及多路電源開關(guān)、風速測試儀、窗簾電機控制器、數(shù)字頻率計以及自行車里程表等。16位單片機的應用實踐課程教學的內(nèi)容涉及很多,和過去的單片機教學課程存在很大區(qū)別,各個章節(jié)模塊都需要深入細致的探究,其教學改革以傳統(tǒng)單片機課程為基礎,加入了不少有關(guān)課程。從而促使學生在本課程學習的過程中,充分拓展思維,最終將這些知識點融會貫通,實現(xiàn)學習效果的質(zhì)變。
2.16位單片機的應用實踐課程教學方法革新
首先,在16位單片機的應用實踐課程教學的所有環(huán)節(jié)中,各個知識板塊要展開整體性的講解,接著再具體到某個模塊,最終則是反饋到課程的整體內(nèi)容,如此便能夠讓學生有據(jù)可循,有據(jù)可查。其次,理論和實踐。16位單片機的應用課程的前半段主要涉及理論基礎講解,與此同時,還會輔助有關(guān)的實驗,目的是讓學生深入的理解與體會。再次,項目驅(qū)動。在課程的后半段,學生需要獨立自主地展開某些小型項目,需要結(jié)合有關(guān)的學科競賽以及科創(chuàng)活動,接著還要撰寫論文報告,并進行實際的操作演示,通過這兩個環(huán)節(jié),能夠讓學生具備一定的獨立實踐意識與能力。16位單片機的應用是一門工科課程,課程實踐也是不可或缺的,教師需要點線面式對知識點逐一擊破,以此讓學生建立牢固完善的知識系統(tǒng),必須深究當下教學狀況,以長遠的目的規(guī)劃教育。采用項目化方式驅(qū)動教學的良好展開,配合有關(guān)的學科競賽以及科創(chuàng)活動等,能夠有效地調(diào)動學生的學習積極性,充分挖掘他們的潛能,讓學生具備更強的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。和其他學生對比起來,參加項目實踐活動的學生的綜合素質(zhì)明顯有著不小進步。
3.16位單片機的應用實踐課程教學考核的革新
在課程教學完成之后就會面臨教學考核,其可謂是課程教學的最后的沖刺部分。對于學生來說,評價的重點是做到公平、公正以及公開,這是構(gòu)建完善評價方法的基本要點。16位單片機的應用實踐課程教學革新對于實驗結(jié)果比較看重,不僅如此,課程也重視對學生的思維方法以及對生活、價值觀等的看法。若是察覺問題存在,需要及時地進行反饋,從而方便正確指導。考核表格應該包含自我評價、同學評價和教師評價等。對于16位單片機的應用實踐課程各個學習階段,必須要采用相應的考核方式。在初期,考核的重點是針對各個模塊展開原理性的知識點考查,以筆試以及口述等方式督促學生。在課程中期的時候,因為學生已經(jīng)經(jīng)歷了一些實驗,具備了一定的實踐能力,這種情況下,教師需要對學生的整體概念掌握進行考核,通過點線面的方式,全面考查學生對課程知識的理解與掌握情況,評價他們是否具備足夠的理解接受能力。在課程后期,教師則要放寬眼界,以課程本身出發(fā),著眼于專業(yè)行業(yè)等實際需要,讓教育真正地回歸工程。
二、單片機實踐教學改革與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育
結(jié)合學校的應用型本科轉(zhuǎn)型發(fā)展目標,對于單片機課程進行教學改革是發(fā)展的必然趨勢。在開展教學改革的同時,在學生中開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識、思維和能力。單片機課程作為一門實踐型的專業(yè)課程,最能夠體現(xiàn)理論與實踐相結(jié)合的特點,通過該課程的學習,組織學生加入課外科技制作社團,開展單片機相關(guān)的科技制作并參與各種科技制作競賽,形成學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊。經(jīng)過相關(guān)創(chuàng)業(yè)指導老師針對性的指導,學生在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力方面有了長足的提高,這為將來更好地服務社會提供了保障,形成了有效的創(chuàng)業(yè)人才儲備;同時,促進了學校應用型本科的發(fā)展,使學校服務社會的內(nèi)涵和外延更加豐富。
三、單片機的實踐課程教學改革與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的效果
根據(jù)有關(guān)的分析研究,我們可以得知,這次16位單片機的應用實踐課程教學革新完成后,學生的成績以及其他素質(zhì)都得到了明顯的提升,教學效果顯著,不僅如此,還充分鍛煉了學生的實踐能力。在這次的教學改革實踐中,不少學生都反饋到,他們對課程知識的理解與掌握比起以前更加扎實,知識點之前的聯(lián)系也顯得更為緊密。長期下來,不少學生由此具備了良好的學習習慣,掌握了合適的學習方法,如果后面他們再次學習這類課程,心里就會有底氣,不會出現(xiàn)不知所措的情況,他們能做到有的放矢。不少學生在學科競賽以及科創(chuàng)活動中都表現(xiàn)得從容,他們能夠應對這樣的活動。而且,課程教師在和學生的各種互動中同樣會有所收獲,這種課程改革益處是雙向的。在這次的課程教學革新中,教師和學生都受益匪淺,不管是課堂或者課外,對于他們的成長都有著很大的促進作用。
四、總結(jié)
綜上所述,對基于16位單片機的應用實踐教學展開深入的探究,這里的切入點是MSP430系列單片機,在這個過程中,教師必須始終秉承以人為本,將學生作為教學主體的基本原則,對課程教學展開積極的拓展,豐富其內(nèi)容,并對教學方式以及考核等展開革新,充分調(diào)動學生的主觀能動性,在課堂課外開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育,取得了良好的教育教學效果,為區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展起到了推動作用。
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作者:黨保華 榮 楊海軍 布占偉 崔志? 楊磊 單位:洛陽理工學院機械工程學院