“互聯(lián)網(wǎng) +”背景下《單片機(jī)原理與外圍電路》教學(xué)方法改革與探索

“互聯(lián)網(wǎng)+〞背景下?單片機(jī)原理與外圍電路?教學(xué)方法改革與探究〔〕:

摘要：隨著信息技術(shù)日益開展，單片機(jī)在工業(yè)領(lǐng)域、智能家居等方面的應(yīng)用變得更加廣泛，以單片機(jī)技術(shù)為核心的智能化技術(shù)處于主流位置。?單片機(jī)原理與外圍電路?作為工程專業(yè)的必修根底課程，具有明顯的教學(xué)地位。目前該課程主要采用傳統(tǒng)的教學(xué)形式，側(cè)重理論教學(xué)，學(xué)生被動承受，教學(xué)效果不理想。在"互聯(lián)網(wǎng)+";背景下，為改變這種狀況，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，探究該課程的教學(xué)新方法，如工程驅(qū)動式教學(xué)法、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合法等，以優(yōu)化教學(xué)效果，培養(yǎng)適應(yīng)"互聯(lián)網(wǎng)+";時(shí)代的高素質(zhì)人才。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)+;單片機(jī);教學(xué)方法

本文引用格式：張鵬程，等."互聯(lián)網(wǎng)+";背景下?單片機(jī)原理與外圍電路?教學(xué)方法改革與探究[J].教育現(xiàn)代化,2022,6(45):58-59.

一引言

在以往的單片機(jī)教學(xué)過程當(dāng)中，要求學(xué)生理解單片機(jī)的根本概念，并且可以熟悉相關(guān)的編程語言，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)簡單的程序編寫問題，這種以教師為主導(dǎo)的地位使學(xué)消費(fèi)生了依賴心理，完全按照教師的知識經(jīng)歷和大綱設(shè)計(jì)來學(xué)習(xí)，導(dǎo)致學(xué)生缺少動手理論才能，而相關(guān)的實(shí)驗(yàn)過程也是以驗(yàn)證性為主，不利于培養(yǎng)學(xué)生的主觀能動性【1】。在"互聯(lián)網(wǎng)+";背景下，傳統(tǒng)的?單片機(jī)原理與外圍電路?課程教學(xué)方法很難滿足教學(xué)要求，探究"互聯(lián)網(wǎng)+";背景下的?單片機(jī)原理與外圍電路?課程教學(xué)方法有助于優(yōu)化課程教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動力，進(jìn)步學(xué)習(xí)效果。在專業(yè)教學(xué)過程中，明確教學(xué)培養(yǎng)目的，突出重點(diǎn)，進(jìn)步學(xué)生的主觀意識和理論才能，具有不容無視的重要地位。為了讓學(xué)生更好地掌握單片機(jī)和外圍電路的原理，有必要進(jìn)一步的深化教學(xué)改革。

二教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)狀

?單片機(jī)原理與外圍電路?是工程專業(yè)學(xué)生必修的專業(yè)根底課程，共48學(xué)時(shí)。理論課程32學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)課程16學(xué)時(shí)。該課程交融了數(shù)字與模擬電路、控制原理與電路分析。?單片機(jī)原理與外圍電路?主要授課內(nèi)容包括51單片機(jī)的硬件組成、指令系統(tǒng)，根本編程語言的使用方法，定時(shí)/計(jì)數(shù)器、串口通信模塊、接口和擴(kuò)展接口的應(yīng)用技術(shù)等【2】，易錯(cuò)點(diǎn)和重難點(diǎn)在于設(shè)計(jì)完成以單片機(jī)為核心的應(yīng)用系統(tǒng)。

目前的?單片機(jī)原理與外圍電路?課程側(cè)重于理論教學(xué)，存在教學(xué)內(nèi)容陳舊，教學(xué)方法不能及時(shí)更新，教學(xué)效果不理想等問題，學(xué)生學(xué)習(xí)起來比擬吃力，且無法滿足"互聯(lián)網(wǎng)+";背景下的專業(yè)要求。在教學(xué)過程中，由于授課時(shí)間緊迫，使得學(xué)生從接觸新的知識點(diǎn)到掌握知識點(diǎn)并進(jìn)展理論的過程非常短暫，學(xué)生文化根底各有不同，承受知識的才能也就參差不齊，這就使得教學(xué)效果大大折扣，因此需要調(diào)整這種傳統(tǒng)的、以教師為主導(dǎo)的授課形式，以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動手才能。這需要不斷的引入新的教學(xué)方法，以滿足"互聯(lián)網(wǎng)+";時(shí)代的開展要求。

三"互聯(lián)網(wǎng)+";背景下的?單片機(jī)原理與外圍電路?課程教學(xué)新方法

〔一〕工程驅(qū)動式教學(xué)法

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法指在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生在教師的幫助下，緊緊圍繞一個(gè)共同的任務(wù)活動中心，通過共同施行一個(gè)完好的"工程";工作而進(jìn)展的教學(xué)活動【3】。?單片機(jī)原理與外圍電路?該門課程理論性很強(qiáng)，為了抑制傳統(tǒng)教學(xué)的枯燥性，可結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況和課程特點(diǎn)，采用任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)法進(jìn)展授課，在理論授課的根底上參加理論教學(xué)，以任務(wù)目的為主線，以任務(wù)為單位，每個(gè)課堂教學(xué)以一個(gè)詳細(xì)的、特定的任務(wù)為教學(xué)內(nèi)容，圍繞任務(wù)目的組織教學(xué)環(huán)節(jié)，并解釋相關(guān)知識點(diǎn)和技能點(diǎn)。

〔二〕翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法

翻轉(zhuǎn)課堂是指將課堂時(shí)間得以更加充分的運(yùn)用，學(xué)生掌握學(xué)習(xí)決定權(quán)，在此形式下，學(xué)生可以更專注于積極的基于工程的學(xué)習(xí)，以更深化地理解問題。課堂內(nèi)的授課信息在課前通過不同的方式讓學(xué)生得以掌握，包括：電子書、小視頻等等。在學(xué)習(xí)的過程中可以擁有足夠的時(shí)間與其別人進(jìn)展充分的討論，在課后，學(xué)生自主規(guī)劃學(xué)習(xí)內(nèi)容，教師主要以協(xié)作的方式滿足學(xué)生的需求，最終目的是使學(xué)生充分運(yùn)用理論知識進(jìn)展理論，獲得更加真實(shí)的才能【4】。通過此方法，教師可以在課前就掌握學(xué)生的易錯(cuò)點(diǎn)和難點(diǎn)并做出針對性的講解進(jìn)步課堂效率。

〔三〕物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合法

將物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用到單片機(jī)教學(xué)中，不需要更改整個(gè)體系的課程設(shè)置。以單片機(jī)教學(xué)為主，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)為輔，使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多樣化，進(jìn)而構(gòu)建一個(gè)比擬完好的并具有創(chuàng)新性的教學(xué)體系。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的背景下，實(shí)際課程中引用之前未涵蓋的內(nèi)容。使用在當(dāng)前階段流行的ZigBee協(xié)議棧，搜集不同的數(shù)據(jù)，并在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)搜集。形成更廣泛和靈敏的理論過程。這樣學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程就不再被現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材限制，教師也可以得到更好的發(fā)揮空間，實(shí)驗(yàn)課程變得靈敏多樣，學(xué)生的主動性和積極性將會進(jìn)步，最終形成一個(gè)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的綜合課程實(shí)驗(yàn)。

〔四〕案例教學(xué)

以?單片機(jī)原理與外圍電路?書中的根底實(shí)驗(yàn)交通燈實(shí)驗(yàn)為例，本實(shí)驗(yàn)主要涉及的知識點(diǎn)為定時(shí)/計(jì)數(shù)器和中斷電路，整個(gè)系統(tǒng)包括:數(shù)碼管顯示器、按鍵電路、定時(shí)計(jì)數(shù)器和中斷電路四局部組成。在設(shè)計(jì)的過程中，按照"提出問題，研究問題，解決問題";的思路為引導(dǎo)，教師作為引導(dǎo)者，將各種疑難點(diǎn)、易錯(cuò)點(diǎn)進(jìn)展主要講解，提升學(xué)生的動手才能和興趣，并以模塊式的方法將各知識點(diǎn)串聯(lián)起來，以分組討論并整合的方式完成系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)。

〔五〕信息化教學(xué)法

信息化教學(xué)法打破了傳統(tǒng)的教學(xué)形式，重點(diǎn)由教師轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生，實(shí)現(xiàn)線上線下同時(shí)授課的方式，這就要求教師可以充分掌握學(xué)生對知識的理解情況以及學(xué)習(xí)狀態(tài)，整個(gè)教學(xué)手段由三局部構(gòu)成，包括上課前、上課中和下課以后【5】。上課前教師需要把相關(guān)的資源，如：微課、課件等通過網(wǎng)絡(luò)對學(xué)生進(jìn)展共享，讓學(xué)生在上課之前就對所學(xué)習(xí)內(nèi)容有所理解，從而明晰的理解學(xué)習(xí)目的和學(xué)習(xí)重點(diǎn)，自主進(jìn)展學(xué)習(xí)。在上課過程中，教師通過學(xué)生課前學(xué)習(xí)的表現(xiàn)而確定大多數(shù)同學(xué)的難點(diǎn)和易錯(cuò)點(diǎn)，進(jìn)展指導(dǎo)，極大地節(jié)省了上課時(shí)間，并將剩余時(shí)間用于教學(xué)互動、學(xué)做一體，以到達(dá)進(jìn)步學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)自主性的目的。下課之后，教師通過網(wǎng)絡(luò)布置課后練習(xí)并進(jìn)展知識拓展，穩(wěn)固課堂知識并拓寬知識面，進(jìn)步學(xué)習(xí)效率和效果。

四結(jié)語

?單片機(jī)原理與外圍電路?是一門知識體系完好，與其他課程聯(lián)絡(luò)嚴(yán)密，且工程理論性較強(qiáng)的課程。在"互聯(lián)網(wǎng)+";背景下，一方面，該課程應(yīng)積極更新教學(xué)內(nèi)容，積極理解"互聯(lián)網(wǎng)+";背景下單片機(jī)的使用情況，選擇可以滿足"互聯(lián)網(wǎng)+";背景下對單片機(jī)功能的要求。另一方面加強(qiáng)單片機(jī)授課教師理論才能的提升，不斷運(yùn)用新的教學(xué)方法，優(yōu)化教學(xué)效果。同時(shí)，相關(guān)專業(yè)教師在教學(xué)過程中，應(yīng)積極引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生參加全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽和全國"互聯(lián)網(wǎng)+";大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等相關(guān)比賽，培養(yǎng)學(xué)生的理論操作才能和綜合素質(zhì)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

通過對?單片機(jī)原理與外圍電路?課程進(jìn)展不斷的探究和教學(xué)方法改革，使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果得到極大的進(jìn)步，可以純熟掌握相應(yīng)的理論知識，獲得了較強(qiáng)的動手理論才能，使理論與理論結(jié)合的更加完美，這樣才能為培養(yǎng)適應(yīng)"互聯(lián)網(wǎng)+";時(shí)代的高素質(zhì)人才奠定堅(jiān)實(shí)的根底。

參考文獻(xiàn)

【1】趙宇洋,李爭,王春梅.基于工程教育認(rèn)證的單片機(jī)PBL教學(xué)形式探究與理論[J].高教學(xué)刊,2022(02):90-93.

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【3】葉博.目教學(xué)法在單片機(jī)理論教學(xué)中的應(yīng)用[J].信息與電腦(理論版),2