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摘要:基于教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)模式以及課程實驗,闡述對微型計算機技術(shù)與應(yīng)用課程的教學(xué)實踐,從而改進(jìn)課程的教學(xué)方法和教學(xué)質(zhì)量,提高自動化一流專業(yè)建設(shè)的人才培養(yǎng)能力。
關(guān)鍵詞:微型計算機技術(shù);教學(xué)改革;專業(yè)建設(shè)
引言
專業(yè)建設(shè)是高等學(xué)校人才培養(yǎng)的核心與基礎(chǔ),也是課程體系設(shè)置與教學(xué)改革的關(guān)鍵和切入點[1]。內(nèi)蒙古科技大學(xué)自動化專業(yè)獲得2020年度國家一流專業(yè)建設(shè)點,也是國家首批國家級卓越工程師教育試點專業(yè)和內(nèi)蒙古自治區(qū)首批品牌專業(yè)。專業(yè)核心課程教學(xué)改革是國家一流專業(yè)建設(shè)的重要內(nèi)容[2,3],是人才培養(yǎng)的核心任務(wù),特別是應(yīng)用型人才培養(yǎng)的一流專業(yè)建設(shè),專業(yè)核心課程的實驗以及實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革已成為迫切需要解決的問題。為此,本文以我校國家一流專業(yè)建設(shè)點-自動化專業(yè)為契機,針對該專業(yè)核心課程“微型計算機技術(shù)與應(yīng)用”,從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)模式以及課程實驗等方面開展教學(xué)改革研究與實踐工作,全面推進(jìn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的新模式,開創(chuàng)我校國家一流專業(yè)-自動化專業(yè)核心課程改革的新局面。
1教學(xué)目標(biāo)
依據(jù)自動化專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),構(gòu)建了“微型計算機技術(shù)與應(yīng)用”課程的教學(xué)目標(biāo),根據(jù)教學(xué)目標(biāo)進(jìn)一步提出了該課程的課程目標(biāo),通過課程目標(biāo)考核學(xué)生專業(yè)知識和實踐動手能力的掌握程度。本課程的教學(xué)目標(biāo)如下。通過本課程的學(xué)習(xí),要求學(xué)生掌握微型計算機組成原理、MCS-51單片機的硬件組成及工作原理、指令集、微型計算機接口技術(shù)、C51程序設(shè)計及單片機應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計方法,使學(xué)生具備一定的應(yīng)用“單片微型計算機”實現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的能力。根據(jù)教學(xué)目標(biāo),制定了相應(yīng)的課程目標(biāo),具體如表1所示。
2教學(xué)模式改革
為了提高課堂的教學(xué)效果,改變傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式,采用“板書+多媒體課件”與實驗教學(xué)“實驗室實驗臺”不同步的教學(xué)模式。即傳統(tǒng)的教學(xué)模式下理論教學(xué)和實驗教學(xué)是分離的,實驗教學(xué)由專門的實驗室老師在實驗箱上完成。這樣造成實驗教學(xué)與理論教學(xué)不能有效配合,不利于學(xué)生對理論知識的理解。通過使用PROTEUSEDA仿真軟件,搭建單片機虛擬實驗平臺,可實現(xiàn)微型計算機技術(shù)與應(yīng)用課程的課堂教學(xué)與實驗教學(xué)同步進(jìn)行,取得了良好的教學(xué)效果。本次教學(xué)改革后可開展的實驗教學(xué)內(nèi)容如表2所示。
3課程實驗教學(xué)效果
在理論教學(xué)過程中,例程的講解可以采用PROTEUS繪制硬件電路圖,采用KEIL軟件編寫程序,且KEIL支持匯編語言和C語言,其中,匯編語言有助于學(xué)生對單片機硬件工作原理的理解,C語言編寫方便,并且是嵌入式系統(tǒng)編程的主流。KEIL開發(fā)環(huán)境下編寫好程序經(jīng)編譯生成HEX文件,然后加載到PROTEUS硬件電路模塊中,通過運行輸出實驗結(jié)果,實驗效果更加直觀,使課堂氣氛變得活躍、生動、有效。接下來分析一下基于PROTEUS的單片機教學(xué)實例。本文僅針對定時器實驗進(jìn)行分析。定時器作為單片機基本外設(shè)之一,利用定時器很方便產(chǎn)生周期性信號。用定時/計數(shù)器T0編程實現(xiàn)從P3.0引腳輸出周期為500μs的方波,系統(tǒng)時鐘頻率為12MHz,具體電路圖如圖1所示。通過KEIL環(huán)境下編譯程序,并且生產(chǎn)HEX文件,在PROTEUS下加載生成的HEX文件并運行,可以通過示波器觀察輸出波形,具體如圖2所示。通過圖2示波器可以生動形象地反映單片機的輸出結(jié)果,便于學(xué)生們對單片機運行狀態(tài)的理解。
4結(jié)語
以國家一流專業(yè)建設(shè)為契機,研究了微型計算機技術(shù)與應(yīng)用課程教學(xué)改革與實踐。通過實踐證明,采用線上教學(xué)和虛擬實驗平臺的同步教學(xué)模式,有效提高教學(xué)方法與教學(xué)質(zhì)量,可為新工科下一流專業(yè)建設(shè)人才培養(yǎng)模式提供一定的借鑒。
參考文獻(xiàn)
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[3]鐘秉林.一流本科教育是“雙一流”建設(shè)的核心任務(wù)和重要基礎(chǔ)[J].中國高等教育,2017(19):16-17.
作者:王新春 張自雷 單位:內(nèi)蒙古科技大學(xué)