微型計算機技術應用課程教學實踐

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摘要：基于教學目標、教學模式以及課程實驗，闡述對微型計算機技術與應用課程的教學實踐，從而改進課程的教學方法和教學質量，提高自動化一流專業建設的人才培養能力。

關鍵詞：微型計算機技術；教學改革；專業建設

引言

專業建設是高等學校人才培養的核心與基礎，也是課程體系設置與教學改革的關鍵和切入點[1]。內蒙古科技大學自動化專業獲得2020年度國家一流專業建設點，也是國家首批國家級卓越工程師教育試點專業和內蒙古自治區首批品牌專業。專業核心課程教學改革是國家一流專業建設的重要內容[2,3]，是人才培養的核心任務，特別是應用型人才培養的一流專業建設，專業核心課程的實驗以及實踐教學環節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建設點-自動化專業為契機，針對該專業核心課程“微型計算機技術與應用”，從教學目標、教學模式以及課程實驗等方面開展教學改革研究與實踐工作，全面推進應用型人才培養的新模式，開創我校國家一流專業-自動化專業核心課程改革的新局面。

1教學目標

依據自動化專業人才培養目標，構建了“微型計算機技術與應用”課程的教學目標，根據教學目標進一步提出了該課程的課程目標，通過課程目標考核學生專業知識和實踐動手能力的掌握程度。本課程的教學目標如下。通過本課程的學習，要求學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、C51程序設計及單片機應用系統的設計方法，使學生具備一定的應用“單片微型計算機”實現應用系統開發的能力。根據教學目標，制定了相應的課程目標，具體如表1所示。

2教學模式改革

為了提高課堂的教學效果，改變傳統課堂教學模式，采用“板書+多媒體課件”與實驗教學“實驗室實驗臺”不同步的教學模式。即傳統的教學模式下理論教學和實驗教學是分離的，實驗教學由專門的實驗室老師在實驗箱上完成。這樣造成實驗教學與理論教學不能有效配合，不利于學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，可實現微型計算機技術與應用課程的課堂教學與實驗教學同步進行，取得了良好的教學效果。本次教學改革后可開展的實驗教學內容如表2所示。

3課程實驗教學效果

在理論教學過程中，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，并且是嵌入式系統編程的主流。KEIL開發環境下編寫好程序經編譯生成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的單片機教學實例。本文僅針對定時器實驗進行分析。定時器作為單片機基本外設之一，利用定時器很方便產生周期性信號。用定時/計數器T0編程實現從P3.0引腳輸出周期為500μs的方波，系統時鐘頻率為12MHz，具體電路圖如圖1所示。通過KEIL環境下編譯程序，并且生產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果，便于學生們對單片機運行狀態的理解。

4結語

以國家一流專業建設為契機，研究了微型計算機技術與應用課程教學改革與實踐。通過實踐證明，采用線上教學和虛擬實驗平臺的同步教學模式，有效提高教學方法與教學質量，可為新工科下一流專業建設人才培養模式提供一定的借鑒。

參考文獻

[1]李明磊,王戰軍.新時代一流專業建設應轉向成效式評價[J].江蘇高教,2020(09):20-23.

[2]王志剛,楊令平.應用型高校一流專業建設的路徑選擇[J].中國高校科技,2020(Z1):16-18.

[3]鐘秉林.一流本科教育是“雙一流”建設的核心任務和重要基礎[J].中國高等教育,2017(19):16-17.

作者：王新春 張自雷 單位：內蒙古科技大學