淺析《微機(jī)原理與接口技術(shù)》綜合創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革

◆高海英 朱望純

(桂林電子科技大學(xué))

淺析《微機(jī)原理與接口技術(shù)》綜合創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革

◆高海英 朱望純

(桂林電子科技大學(xué))

《微機(jī)原理與接口技術(shù)》是高校信息工程電子類本科專業(yè)的一門(mén)必修課程,本文通過(guò)具體實(shí)驗(yàn)改革項(xiàng)目給出了《微機(jī)原理與接口技術(shù)》綜合創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革思路,進(jìn)而鍛煉學(xué)生的編程思維和方法,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能動(dòng)性,并提高學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力。

實(shí)驗(yàn)教學(xué) 創(chuàng)新能力 綜合設(shè)計(jì)能力

一、引言

《微機(jī)原理與接口技術(shù)》是高校信息工程電子類本科專業(yè)的一門(mén)必修課程,該課程具有較強(qiáng)的實(shí)踐性、專業(yè)性、應(yīng)用性,因而實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的安排、設(shè)置在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中尤為重要。在本課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,如何調(diào)動(dòng)學(xué)生的動(dòng)手、分析與解決問(wèn)題的能力以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是該實(shí)驗(yàn)課程的重中之重。

目前高校中大都采用實(shí)驗(yàn)箱的方式開(kāi)展《微機(jī)原理與接口技術(shù)》實(shí)驗(yàn)的教學(xué),對(duì)芯片功能多進(jìn)行驗(yàn)證性或設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),很少進(jìn)行創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)和研究,為此實(shí)驗(yàn)教學(xué)中扼殺了學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新欲望。針對(duì)以上現(xiàn)象,本文給出了如何利用微機(jī)實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行綜合性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的教學(xué)。

二、教學(xué)改革思路

下面以具體的綜合創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為例,進(jìn)行教學(xué)思路和方法的探討。本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主要完成的功能如下:完成多路模擬信號(hào)的采集;結(jié)合小鍵盤(pán)實(shí)現(xiàn)信號(hào)通道的選擇;采用多位數(shù)碼管顯示采集通道及采集數(shù)據(jù)等。該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容建立在本課程教學(xué)要求的基礎(chǔ)上,接近工程的實(shí)際應(yīng)用和該課程的發(fā)展前沿,并結(jié)合理論課程的教學(xué),由部分功能模塊逐漸形成一個(gè)包括軟件和硬件的完整系統(tǒng)。同時(shí)該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目提供了較大的思維空間,便于學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

教師可以按照以下步驟指導(dǎo)學(xué)生完成該綜合性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì):教師課前指導(dǎo),學(xué)生課上認(rèn)知、自我提高、能力拓展、創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)等。

1.教師課前指導(dǎo)

教師給學(xué)生提出設(shè)計(jì)任務(wù),要求學(xué)生做到課前很好的預(yù)習(xí),包括實(shí)驗(yàn)中所用接口芯片的資料查詢,了解與本實(shí)驗(yàn)中有關(guān)部分的實(shí)驗(yàn)箱電路設(shè)計(jì),并完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的初步設(shè)計(jì),等等。教師可向?qū)W生提供參考書(shū)籍和專業(yè)網(wǎng)站,教會(huì)學(xué)生學(xué)會(huì)獨(dú)立進(jìn)行資料的收集、分析,并從中了解課程的最新資料和發(fā)展趨勢(shì)。

2.學(xué)生課上認(rèn)知

教師通過(guò)課件講解,讓學(xué)生了解本次實(shí)驗(yàn)的基本原理和實(shí)驗(yàn)?zāi)康?并對(duì)本次實(shí)驗(yàn)提出模塊化設(shè)計(jì)思想。這是實(shí)驗(yàn)的初級(jí)階段,力求教師在講解過(guò)程中做到由淺入深、循序漸進(jìn)。學(xué)生通過(guò)熟悉實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)步驟,對(duì)本實(shí)驗(yàn)中用到的接口芯片有一個(gè)初步的體會(huì),逐步提高對(duì)本實(shí)驗(yàn)的興趣,并對(duì)系統(tǒng)組成有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。

3.學(xué)生自我提高

教師指導(dǎo)學(xué)生對(duì)本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行功能性的劃分、給出具體設(shè)計(jì)思路。在此過(guò)程中,教師檢查學(xué)生設(shè)計(jì)方案并給出必要的指導(dǎo)。當(dāng)學(xué)生設(shè)計(jì)方案有問(wèn)題時(shí),應(yīng)和學(xué)生一起分析、探討,避免指責(zé)學(xué)生,只要方案可行,就鼓勵(lì)學(xué)生大膽創(chuàng)新。通過(guò)此階段的訓(xùn)練,學(xué)生的模塊化設(shè)計(jì)思想可得到很好的鍛煉和加強(qiáng)。以下為某同學(xué)的設(shè)計(jì)思路:(1)完成多位數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)的調(diào)試。(2)完成單通道數(shù)據(jù)采集,包括啟動(dòng)A/D、查詢采集結(jié)束、讀取數(shù)據(jù)、顯示數(shù)據(jù)等。(3)顯示采集數(shù)據(jù)的同時(shí),如何顯示通道號(hào)?

加入開(kāi)關(guān) K,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的啟停。⑸加入按鍵,不同按鍵按下,采集不同通道,并把采集數(shù)據(jù)及通道號(hào)顯示在數(shù)碼管上。⑹模塊整體功能聯(lián)合調(diào)試,協(xié)調(diào)各部分,完善系統(tǒng)功能。從中不難看出:學(xué)生的設(shè)計(jì)思路更加的清晰,模塊化設(shè)計(jì)思想也得到了很好的體現(xiàn)。

完成模塊功能劃分以后,教師可引導(dǎo)學(xué)生完成對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的接線,以下圖1為某同學(xué)的硬件接線,通過(guò)此部分的訓(xùn)練,學(xué)生更加明確了各所用芯片在本實(shí)驗(yàn)中的任務(wù)和作用,為下一步編程和調(diào)試打下了基礎(chǔ)。

4.學(xué)生能力拓展

在以上三步的基礎(chǔ)上教師可引導(dǎo)學(xué)生畫(huà)出各功能部分程序流程圖,對(duì)自己的預(yù)習(xí)程序進(jìn)行分析,按功能模塊逐步調(diào)試,進(jìn)而得出預(yù)期的結(jié)果,此為學(xué)習(xí)的提高階段。此時(shí)大部分同學(xué)會(huì)迫切希望自己動(dòng)手設(shè)計(jì)一個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn),對(duì)于學(xué)生動(dòng)手能力的提高將會(huì)有較大的幫助。

5.學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)

學(xué)生經(jīng)過(guò)認(rèn)知、解惑的階段后,便產(chǎn)生了自我創(chuàng)新的欲望。這時(shí)教師可以引導(dǎo)學(xué)生,在此實(shí)驗(yàn)臺(tái)的條件下,還能夠?qū)崿F(xiàn)什么樣的功能,使得本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目更加的完善。此階段課可鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)際解決問(wèn)題能力。由于每個(gè)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)不同,得到的方案也不同,這樣可很好避免學(xué)生在書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告過(guò)程中的抄襲現(xiàn)象,使得每個(gè)學(xué)生都有自己對(duì)本實(shí)驗(yàn)的體會(huì),創(chuàng)新意識(shí)將得到很好的培養(yǎng)。

三、結(jié)束語(yǔ)

《微機(jī)原理與接口技術(shù)》綜合創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革任重而道遠(yuǎn),要求教師和學(xué)生能在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行很好的配合,還需要我們教育工作者改變教學(xué)觀念,使用新的教學(xué)方法。同時(shí),要求教師努力學(xué)習(xí)并提高自身的能力,為培養(yǎng)跟多的具備創(chuàng)新性意識(shí)的人才而終身努力和探索。

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校級(jí)教改項(xiàng)目支持:基于微機(jī)實(shí)驗(yàn)箱的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì),指標(biāo)號(hào):ZSH008。