单片机教育教学改革

单片机教育教学改革（精选12篇）

单片机教育教学改革 篇1

单片机已广泛应用于工业技术领域的各个方面, 在高校的机电、电子、通讯、自动化等许多工科专业都开设了单片机类的课程。众所周知, 《单片机》是一门综合性、实践性极强的课程, 涉及知识面广、容量大, 这门课程的教与学都不容易。单片机教学存在的问题:

第一, 单片机的概念多、专有名词多, 内容抽象, 对于初学者来说难以适应, 由此会感觉入门较难。第二, 单片机的编程语言通常为汇编语言, 指令丰富, 且需要掌握每条指令的操作数来源和目的, 在计算机内部运行的过程和占用的时间与空间。教师单纯地讲授, 即使想象力十分丰富的学生也难以理解, 学生会觉得内容枯燥。第三, 单片机的逻辑性和完整性强, 各部分知识衔接紧密。第四, 单片机课程的图示说明多, 应用程序举例多。第五, 单片机课程综合性强, 涉及内容较多, 涵盖了模拟电路、数字电路、自动控制系统、数学等诸多基础课程的内容。

在长期的教学实践中, 常遇到学生刚开始学习单片机知识时热情很高, 但缺乏很好的学习方法, 后因出现学习深入不进去, 知识点连贯不起来, 学生产生畏难情绪。在学过本课程后, 由于学生缺乏单片机系统设计方面的训练, 往往对单片机在实际工程中的应用一知半解, 对单片机在本专业的应用与研究感到无从入手, 不知如何综合应用所学的知识去解决实际问题, 更谈不上动手能力和创新能力的培养。

基于以上原因, 对存在的问题进行分析, 并根据社会对人才需求的特点对课程内容、教学方式、教学手段和考核方式等方面进行讨论。

1 教学内容存在的问题

大多数大学教材是单片机技术书籍的缩写版, 章节间的联系脱节, 不符合学生的认知规律, 现行教材是按照单片机本身的逻辑规律来编排教材的, 但是教学书尤其是针对强调技术应用能力的教学书, 这样的内容编排不是十分恰当, 可删除已淘汰的技术内容, 如电磁扩大机等。单片机课程内容在教学教案编辑时最好分为两大部分:一部分是基础知识训练模块, 指的是单片机基础知识 (包括数制与数制转换、单片机基本电路、中断、定时、串行及接口等) ;另一部分是综合工程项目训练模块, 工程实际应用 (它包含了软件、硬件的实际问题) 。这部分内容可以锻炼学生根据工程项目要求, 查找有关资料, 学习单元电路的使用方法, 实现功能及性能指标、所需条件;再分析该单元电路在本工程项目中是否有用;协调它与前后模块的接口, 实现硬件、软件的设计, 最终学会按工程要求进行方案设计, 软件、硬件设计和安装调试等。这样能使学生尽快从课堂走向工程实际, 缩短理论与实践的差距, 提高学生解决实际问题的能力, 使学生迅速掌握单片机的设计应用技术, 出校门就能“顶岗”。

2 教学手段

2.1 多媒体教学

单片机课程在整个教学过程中是一个硬件与软件相互结合的学习过程。传统教学老师感觉辛苦而且效果不佳, 学生感觉课程内容太难理解。多媒体技术在教学中的运用和推广, 为单片机课堂教学带来了一场革命, 课题信息量大, 教学内容呈现更快。比如单片机教学过程中的各种芯片的引脚问题, 如果花时间去画出来, 耽搁时间效果也不佳, 而且使授课内容量减少。在教学过程中, 如果用现代教学媒体提供图文声像结合的教学方式, 使得教师在课堂上用语言难以描述或无法讲清楚的问题变得形象、生动、直观、简单, 从而使学生获得较多的信息, 有利于解决重点和难点问题。多媒体教学可以在一定程度上突破时间和空间的限制, 充实直观内容, 丰富感知材料, 能够较彻底地分解知识技能信息的复杂度, 减少信息在大脑中从形象到抽象、再由抽象到形象的加工转换过程, 充分传达教学意图, 并可以通过计算机的丰富表现手段突出教学重点。

多媒体利用视、听、说向学生提供声、像、图、文等综合性刺激信息, 有利于学生注意力的保持。同时, 精彩的多媒体课件也能激发学生的兴趣, 提高学习的主动性, 提高学生学习的积极性, 培养学生的创造力。

2.2 虚拟仿真

单片机课程教学中对典型案例进行虚拟仿真。将仿真引入教学可以使抽象、枯燥的教学过程形象、生动。常用的有Proteus仿真软件。Proteus ISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。运行于Windows操作系统上, 可以实现单片机仿真和电路仿真相结合。在课程开始利用Proteus演示简单的实验结果, 可以引起学生的学习兴趣。例如基于Proteus虚拟软件仿真平台、VisualBasic、Visual C、虚拟串口以及Labview等软件应用于实践性要求比较强的单片机原理及应用课程的教学中, 进行高精度温湿度监测系统虚拟仿真的开发。虚拟仿真研究一些具有代表性的、能吸引学生兴趣的、日常生活能见到的、与单片机相关的工程项目。教学模式为“教师讲解和仿真演示, 学生主动参与”的教学模式, 真正实现以“学生为主体, 教师为主导”的因材施教模式。

3 调整理论教学和实践教学模式

传统的理论教学方法, 一般是教师在课堂上按知识结构进行授课。实验教学一般是使用教学用实验箱, 学生按照实验指导书给出的接线图、实验方法和步骤连线, 并输入指导书给出的程序代码, 在实验教学系统的特定环境下进行汇编、连接, 然后运行程序, 在PC机上观察结果。这种实验教学的目的和方法缺少培养学生的动手能力、创新能力和综合运用知识的能力的目的和内容, 也不利于进一步激发学生的学习兴趣和主观能动性, 甚至出现抄袭他人程序和实验报告的不良现象, 与社会所需求的人才不符。

教师要对本课程的教学内容进行全面的整合和梳理, 把教学内容分成若干个教学任务, 每个教学任务又可分为若干个以课题的形式出现的子任务。教师要对现有教材进行整改, 自编适合学生的教材, 强调教学任务的综合性、可操作性及实用性。在设计教学内容时, 特别注重项目实验、基础部分实验, 目的是为了提高学生综合应用所学的知识解决实际问题的能力。实验指导书上仅列出各个项目的背景、任务、要求和原理性的说明, 学生在实验过程中根据所给的任务, 进行自主的硬件设计连线、软件编程及调试并得出最终的结果, 更可给有兴趣的学生提供实验场所和必要的设备及材料。这样可以为学生提供一个能够充分发挥自主性、创造性的学习环境, 使学生从封闭的教学方式中走出来, 建立一个可以留给学生更大思考空间的教学模式。通过开放实验室的做法可以使学生在验证性实验的基础上进行设计性、综合性的实验, 使得自主性的实验变成可能。进行项目导向、任务驱动教学, 提高整体设计、实践应用能力。此类实践提升了学生岗位适应能力, 出校门便能顶岗作业, 提高就业竞争力。

根据现有设备情况, 对学生进行分组教学, 加强学生的现场管理与指导。对学生在学习中碰到的问题及时给予指导和解答。对学生中普遍出现的问题进行集中解答, 对个别有疑问的学生, 指导他们主动查阅参考书, 积极去解决问题, 自主学习。同时, 教师结合一些生产实际的典型、易懂的例子进行解答, 尽可能使每个学生掌握知识点, 达到教学目的。与此同时, 要重视师资队伍建设, 针对在教学过程中的项目化, 结合工程实际的教学, 要经常组织教师到企业参加实践锻炼, 积极参加实验室建设, 提高教师自身的技能水平和业务素质, 为培养学生的技术应用能力打下坚实的基础。

4 改变评价方法, 改革考试形式

传统的评价方法, 大多是考试, 难逃脱死记硬背的现象。导致有学生单片机考试成绩很高, 但不会实际应用。当然适当的记忆还是必要的, 它是理解的基础, 对于记忆的要求应当是体现在日常的教学中或者是阶段性的考查中, 而最终的评价不能以记忆为主。

评价方式多种多样, 主要侧重于应用能力的测试, 结合工程实际问题, 让学生设计单片机应用系统来完成任务, 并且能够简述其设计过程。或者上机调试一小段程序, 给实验板设置一些硬件故障让学生排故等。根据学生完成的准确性和熟练程度现场评分。当然不能忽视平时教学过程中的软硬件分析能力、软硬件调试能力, 综合运用能力, 促进学生全面、综合、协调发展。采取“过程式”考核, 注重教学过程中的考核, 学生的成绩由指导教师根据平时成绩、综合测试和实践报告等按一定比例综合评定, 对思路敏捷, 具有独特创新意识的学生可考虑给予适当加分。

5 效果分析

通过上述的教学改革实践, 充分体现以学生为主体, 应用能力培养为中心的作用, 教师是启发者、引导者、组织者, 不是灌输者。培养学生分析问题、解决问题和创新的能力。提高了学生学习单片机的兴趣和积极性, 调动了学生在学习过程中的主观能动性, 大大提高了教学效果。从毕业生对单片机应用技术研发及相关工作的适应能力、用人单位的反馈意见、校内外教学专家听课后的即时测评等方面来看, 一致认为本次教学改革教学效果非常明显, 该方法有一定的实际意义。

摘要：单片机是机械产品中常用的控制器, 在机械行业得到广泛运用, 因此成为机械专业学生的主干选修课之一。但由于机械专业学生电学基本知识相对较薄弱, 对学习单片机课程均感到内容太多且不易学懂。针对目前的教学现状, 探索多种先进教学手段和教学方法, 对教学内容和手段、考核评价方式进行改革。经过实践, 能有效提高教学效果。

关键词：单片机,实践教学,有效性

参考文献

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单片机教育教学改革 篇2

肇庆市四会中等专业学校 彭小文

摘 要: 提高学生工程实践能力和增强学生动手能力上。本文作者分析了当前单片机课程教学中存在的一些问题;提出了以单片机应用系统为教学主线，以能力培养为目标的单片机课程教学体系;指出了在教学实践中应注重理论与实践相结合，采用典型实例教学及多种教学手段，以激发学生的学习兴趣和求知欲望，把教学重点放在培养学生的探索和创新精神。

关键词:中职教学 单片机 改革 实例教学 研究

随着计算机技术、微电子技术的发展，单片机技术在智能仪器仪表、智能传感器、数据采集与处理、家电和计算机控制系统等领域被广泛应用。近年来我校有相当部分的学生从事有关单片机技术的开发与研究工作，这方面的人才需求量很大，就业前景好。因此，工程类专业尤其是计算机应用、电子信息工程、自动化、测控技术与仪表、机电一体化等专业的学生学习和掌握单片机应用技术是十分必要的。但是在现行的教学体系下，单片机课程教学偏重于单片机原理及系统各部件的介绍，在系统性方面存在一定的缺陷，使得学生在后续课程学习和设计中应用单片机知识的能力显得比较薄弱。学生学完这门课程后未能建立单片机应用系统的清晰概念, 仍然无法掌握单片机应用系统的基本设计方法，单片机应用能力也就无从谈起。因此，如何激发学生的学习兴趣，培养学生的单片机应用能力，掌握单片机应用技术，就成了当前中职学校单片机课程教学中亟待解决的问题。在这几年的单片机课程教学改革与实践中，运用系统论的观点，将理论教学和实验教学的改革统筹考虑，构建 了一个既与实验教学多层面改革有机结合，又与理论教学多层面改革相互联系的单片机课程教学体系。1 教学内容的改革

1.1 以单片机应用系统为教学主线

在传统的教学模式中，单片机课程都是按照“结构”、“指令”、“编程”、“接口应用”的体系来授课。这样的授课体系只有在课程即将结束时学生才能接触到基本的单片机应用系统，而此前的学习由于目标不明确，学生普遍反映单片机课程内容庞杂、头绪纷乱、枯燥无味、无所适从，无法形成单片机应用系统的完整概念，在此课程的学习上容易丧失信心。为了克服这种无系统概念，不结合实际应用系统，孤立地分类讲授软硬件知识的教学方法，在单片机课程教学过程中，将单片机应用系统作为教学主线贯穿始终。在讲授第一堂课时，首先向学生展示并演示单片机应用系统在日常生活中的典型应用实例。如多功能电脑时钟、公交车语音报站系统等。通过演示使学生建立了单片机应用系统的初步概念，直观地感受到了单片机应用系统的实际应用，单片机已存于日常生活之中，极大地激发了学生的学习兴趣和求知欲望，使他们明确了本课程学习的目标。在课程中期的各章节学习过程中，也时刻注意强调系统的概念。如在讲授单片机并行I/O接口时，就以AT89C51单片机P1口组成的简单测控系统为实例，向学生详细分析该系统的软、硬件工作原理和实际应用，并利用仿真软件演示系统的运行结果。在课程后期，以一个实际的现场控制系统为重点实例，系统地向学生讲解单片机应用系统从硬件设计、软件设计、汇编、模拟仿真、调试、直至脱机运行等 系统开发的全过程。这种建立在应用系统上的逐步扩展、循环上升的教学方法，教学目的非常明确，就是要求学生利用单片机来完成相应的任务要求。这种授课体系有助于学生从学习该课程开始就建立起单片机应用系统的概念，由简单的应用到复杂的应用，使学生的学习由被动变为主动，应用单片机进行开发的思路逐渐由模糊变得清晰，逐步掌握单片机开发技巧，以培养学生独立开发与应用的能力。在实验内容上精心设计，以系统设计性实验为主线，由学生在学习过程中独立地、有创造性地完成单片机应用系统的硬件设计和程序设计，在课程结束时拿出一个完整的作品。

1.2 以能力培养为目标

单片机课程是一门技术性、应用性很强的技术基础课。在单片机课程教学过程中要注意与学生的实践活动紧密结合，即与实验、学生课外科技活动、电子设计竞赛、单片机技术的发展相结合，注重培养和提高学生的实践动手能力和创新能力。根据本门课程的特点并结合各专业的实际情况重新修订各专业的培养方案，在新的培养方案中增加单片机课程设计、电子综合设计等实践环节。重新修订了单片机课程教学大纲，编写实验指导书。在新大纲中增加了实验学时的比例，所开设的实验中设计性实验和综合性实验所占比例达到90%以上。所有实验均要求学生一人一组独立完成，为学生学好单片机，提高单片机应用系统的开发提供了良好的实验环境。“兴趣是学习最好的老师”，教师的主要任务不只是单纯地传授知识，更重要的是激发学生的学习兴趣，使他们有一种强烈的求知欲望和热情，引导他们自觉投入到学习中去。在教学过程中 注重强调能力的培养和知识的应用。教师在讲授完理论知识后，引导学生自己动手制作电子作品，让他们在实践中加深对理论知识的理解。学生每完成一步制作，便感到离成功更近了一步，因而会有一种成就感。激发了他们的学习兴趣，增强了学习信心，变被动的接受知识为主动的获取知识。

1.3 与时俱进，不断更新教学内容

精心组织教学内容，将C51引入教学和实验中。C51是当前流行的专用于单片机开发的C语言，同汇编语言相比，C51具有上手容易、开发效率高、开发周期短、易读和易改等特点。与此相配合，积极引导学生使用专为MCSWire)技术却很少涉及。为此，自行设计了3块单片机应用系统板，在这些应用板中引入了具有上述技术的“热门芯片”。学生可以利用该应用板进行实验、课程设计和课外科技活动等。教学方法及教学手段的改革

2.1 采用EDA软件，建立单片机虚拟实验室

由于实验室时间和空间的限制，学生进入实验室进行实验的机会有限。在教学实践中，引入了Proteus仿真软件及Keil编译软件。只需要1台计算机，学生就可以利用该软件建立起自己的单片机实验室。在寝室的 计算机上，学生就可以在自己的单片机实验室进行各种单片机的相关实验。在虚拟实验室中进行实验，实验方式灵活、实验内容丰富、实验过程中无器材消耗、不受时间和空间的限制，可以最大限度地满足学生学习单片机知识的需求、启发学生的思维、激发学生的创造能力。在单片机课程学习中，所有的硬件电路设计及其软件都可在Proteus及Keil平台上进行，这对于学生深入学习具有巨大的帮助。Keil软件可完成单片机软件设计调试，Proteus软件可对模拟电路、数字电路、模数混合电路、单片机及外围元器件进行系统仿真。Proteus仿真软件上有国际通用的虚拟仪器及电子元器件库。通过使用这些EDA软件，学生可以方便地进行电路原理图的设计和仿真测试,观察电路的工作状态及软件运行后的变化情况。Proteus软件极大地拓展了学生动手实践的时间和空间，降低了学习成本,提高了学习效果。对学生的实验、课程设计和电子设计竞赛等具有很大的帮助。

2.2 采用CA I课件教学，提高课程的生动性

采用自制的多媒体课件教学，利用单片机仿真软件将实验实践环节的内容，以演示实验的形式在课堂教学中演示、并进行程序分析，不仅可以将抽象的概念和较难理解的知识点讲得生动直观、通俗易懂而且能够增强学生的感性认识，提高学生的学习兴趣。除了注重课堂教学外，课外组织学生成立单片机兴趣小组，指导学生利用所学知识开发、制作一些感兴趣或实用的小作品。通过这些手段，一方面有利于巩固理论知识，缩短从理论知识到实际应用的过程；另一方面也可以使学生产生一种成就感，有利于培养他们的学习兴趣，增强其创新意识，提高其实际 应用能力。

2.3 充分利用网络教学资源,丰富课外辅导手段

把单片机课程的CA I课件、理论和实践练习题、模拟试题和网上自测题等提供在校园网上，供学生随时上网自学。另外，教师把一些有关单片机知识的网站和一些优秀的课件链接到网页上，供学生浏览学习。2.4 开放实验室,鼓励学生利用课余时间进实验室

单片机实验室面向全校学生全面开放，以培养学生创新意识、创新精神和开拓能力。开放实验室以跨学科跨专业的创新型、研究型、综合型实验项目为主，吸引学生利用课余时间到单片机实验室参加实验、制作、发明和从事创造活动。3 结束语

单片机实验教学改革分析 篇3

关键词：单片机；教学改革；现状；措施

【中图分类号】TP368.1-4

单片机是一种最简单的电子计算机，在实际的生活中发挥着重要的作用，使得传统的电子设备具有智能化、自动化的功能，从而提高了设备的运行效率。同时单片机又因其结构简单、操作简便的特点，在各大高校中的自动化、通信等专业得到了普遍的应用。在实际的生产领域，单片机的性能的在不断的提高、其构造也在不断的复杂化，复杂数据的处理能力以及编程语言更加智能化，这就对单片机的实验教学提出了更高要求。

一、单片机实验教学的现状分析

目前，在单片机的实验教学的过程中，一般都是由老师在黑板或者是投影仪上，将在实验指导书中有关实验方面的内容讲解给学生，然后在试验箱中进行操作，将实验的结果演示给学生，最后让学生根据实验指导书的步骤进行实验。因单片机存在实践性很强的特点，老师只是采取口头讲解的方法，导致一些概念学生不理解，而试验箱的结果也会因学生的做法存在差别，从而影响其授课效果。

一般来说，现在单片机的实验教学设备大多采用实验箱或实验板的方式，其实验内容基本上是验证性的基本实验，如 I/O 口控制实验、串并转换、显示与键盘及 A / D等[1]。其实验的模式一般采用由实验老师选择一个实验，然后由学生编写程序，最后在实验箱上进行连线操作，验证其结果正确与否的方式。而在这其中就会存在一些问题，首先由于实验箱的限制，会使得实验的内容受到限制，重复性比较高，学生之间的抄袭现象严重。经常会出现一个做出来，全班都做出来了相同实验的现象，达不到实验的目的[2]。其次，由于实验箱的使用时间过长，存在接触不良等现象，就会导致实验效果出错，从而降低学生的兴趣。最后，由于试验箱只能放在实验室，对于一些爱好学习的学生来说，想做实验，会受到限制。因此必须对单片机的实验教学进行改革，使其适应当前社会发展的需要。

二、单片机实验教学改革措施

1、在单片机的实验教学中采用多媒体软件

多媒体教学的发展给实验教学带来了极大的便利，打破了传统的老师采用黑板教学的方式。教师可以利用多媒体软件直接进行各种实验的演示，让学生清楚的明白单片机的工作原理，实验的原理以及操作过程。利用多媒体软件技术，可以让学生清楚的看到每个实验的原理、步骤，从而实现了集语音、图像等一体的教学模式。这样不仅减轻了教师的负担，而且提高了教学效率，带动了学生的学习积极性。

例如在闪烁灯的实验中，教师就可以利用多媒体软件来进行教学。闪烁灯实验的任务就是在电路图中的P1.0端口上接一个发光二极管L1，使L1不停的一亮一灭，且时间间隔为0.2秒。如果是用传统的黑板教学，就会使得描述电路图中端口的接线比较繁琐，若利用多媒体软件教学则可以利用软件不仅可以将电路图中的接线过程清晰的呈现在学生的面前，而且可以将在闪烁灯这个实验中的实验原理、实验流程以及程序设计都可以清晰的表现出来，有利于学生的理解，便于学生掌握有关实验的知识，达到教学的目的。

2、引入 Proteus 仿真软件

由于在利用实验箱进行实验时，一般只有单片机I/O的接线示意图，学生只需要根据接线图接好线就可以进行实验，从而导致学生对外围电路一点也不了解。如果利用Proteus 仿真软件进行实验，就可以达到让学生熟悉单片机的外围电路以及了解常用元器件使用方法的目的。Proteus 仿真软件具有原理图设计、电路仿真、软件仿真的功能。Proteus虚拟仿真实验还具有不需要实验硬件设备就可以完成实验的优点。对于学生来说，计算机更容易普及，就可以不受实验室条件的限制可以自由的开展实验[3]。对教师而言，利用Proteus 仿真软件进行教学，使得教学目的更容易实现。

利用Proteus 仿真软件，可将复杂、难理解的概念形象化、具体化。例如在走马灯这个基本的实验，就牵扯到了中断的概念。在设计走马灯实验的时候共分为硬件设计和软件设计两个部分，其中硬件设计部分：首先使用89C2051单片机作为控制芯片，可以用P1端口作为控制端口，用来控制LED的點亮，其次用外部中断0控制走马灯的暂停和继续操作，最后用定时/计数器T0来控制走马灯闪烁的速度问题。这时教师可以利用Proteus 仿真软件演示给学生看，首先给学生演示不加中断的走马灯实验，可以看到由P1口控制LED灯的闪烁，其闪烁速度是由延时控制的。其次加上外端中断，即用外部的按键控制走马灯的暂停和继续操作。最后加上定时/计数器来控制走马灯的闪烁的速度，而此时的闪烁速度是由定时器控制[4]。其用Proteus 仿真软件仿真的效果图如图1所示。这样通过教师的演示操作，能够让了解中断的概念，以及对外端终端和定时器的使用方法，达到教学实验的目的。

结束语：

随着电子科学技术的不断发展，越来越多的芯片不断被研制出来并投入实际生产中，使得各种智能化的设备逐渐被带入人们的生活中，给人们的生活带来了极大的便利。随之带来的就是对硬件设备制造、嵌入式系统开发人才的大量需求[5]。各大院校通过对单片机实验教学的改革，使得学生更容易对单片机有关的知识进行掌握，从而使自身的专业能力得到提升，促进学生的就业能力。

参考文献：

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[4]郑晓霞. 浅谈单片机实验教学改革[J]. 青春岁月，2014，21：106.

单片机课程教学改革探讨 篇4

目前, 单片机的应用已经相当广泛, 在我们身边的很多电子产品中均可以发现它的存在, 而且随着科技的进步, 这些应用日新月异, 创新性也变得越来越强。而单片机作为一门应用性课程进入我们的课堂, 当然也具有应用性和实践性的特点。可以说, 教学中注重理论和实践相结合是这门课程的重中之重, 但是, 在多年的教学过程中, 这一点突出的还是不够的, 有的教师甚至还仅仅停留在一些基础知识和基本原理的讲解上, 而对其应用性视而不见, 这就严重偏离了该课程的主干, 我们在进行单片机课程的教学中通过不断改进教学方法, 以及加强学生课内外的实验能力和应用能力, 特别总结出以下教学方法来提高教学质量。

1 教学内容的改革

长期以来, 在单片机教学中, 该课程常常将一些基本原理及系统各部件作为重点来介绍, 但是却忽略了其系统性和整体性的重要作用。也就是说, 很容易造成只见局部不见整体的不足, 更重要的是这样做还使得学生感觉枯燥无味, 无法形成单片机应用系统的清晰概念, 甚至学习过后依然像没开过该课程似的, 不知单片机究竟是什么。为了克服这些不足的地方, 我们认为非常有必要对单片机课程的教学内容做如下改革。

单片机的课程学习单从内容上, 可以分为两大部分:

第一部分:单片机理论的学习, 内容包括单片机的结构、指令、工作方式、通讯模式等等。因为实践虽然重要, 但是理论学习毕竟是基础, 只是在学习理论的同时必须多讲一些实例, 而不能是光停留在学理论的基础上。

第二部分:课程设计, 这也就是我们通常说的理论结合实践, 具体的做法是, 选择一些与生活贴近、学生感兴趣、有一定的难易区分度的实验项目作为单片机课程设计的题目, 从而使绝大部分学生得到锻炼。这些煅练可以在课堂上, 并且与教学同步, 采用这样的教学体系, 可以使学生建立起单片机应用系统的概念, 由简单的应用到复杂的应用, 使学生的学习由被动变为主动, 应用单片机进行开发的思路逐渐由模糊变得清晰, 逐步掌握单片机开发技巧, 以培养学生独立开发与应用的能力。

2 教学方法的改革

我们始终认为教学方法改革的重点有两个:首先需要打破以前教师完全讲授理论知识的局面, 加强互动性和学生的积极性, 从而增强学生的自主学习能力;其次是通过一些新的教学方法和手段增强学生的理解能力, 真正做到让学生在快乐中接受知识, 巩固知识。

具体的做法是, 在讲解理论知识时, 以一个或几个具体的实验项目为例, 例如设计一个流水灯, 让学生从项目的分析、设计、仿真调试和制作硬件的整个过程中学会应用单片机。在这个教学过程中广泛采用启发式、讨论式、自主式学习法等新方法, 调动学生学习的积极性和主动性, 从而可以提高教学质量。再例如在讲授传送指令时, 在单片机P1口上接八个发光二极管, 我们先分析一下如何让二极管亮灭, 通过分析知道只要给P1口送高低电平就可以实现这个功能, 这里就用到数据传送类指令, 讲解后要求学生编程控制发光二极管亮灭。当学生完成后就会有一定的成就感, 这样学习的兴趣也有了。整个授课过程都是依照这个思路, 用到哪部分知识讲哪部分的知识点。这样当项目完成时, 这门课的主要知识点也都讲授了, 同时学生也主动地学完了单片机课程, 而且掌握程度较好。

在课程设计完成过程中, 由学生提出设计方案;教师组织学生对设计方案进行论证、比较, 确定最后方案, 并且通过引入Proteus等仿真软件对电路进行仿真, 仿真通过进行实际电路的安装调试, 最后撰写课程设计报告。在课程设计指导时, 教师以启发引导为主, 鼓励学生相互讨论, 对实验中出现的问题, 给出解决问题的思路, 不做具体解答和具体帮助, 培养他们自学能力和独立分析解决问题的能力, 使所学的理论知识真正应用到实践中, 在实践中检验理论的正确性。通过课程设计, 一方面有利于巩固理论基础知识, 缩短从理论知识到实际应用的过程;另一方面也可以使学生产生一种成就感, 有利于培养他们的学习兴趣, 增强其创新意识, 提高其实际应用能力。

3 考核方式的改革

通常来说, 考核就是对教师教学效果的检验和学生水平的测试, 同时也是督促和激发学生认真学习的原因和动力。由于长期以来, 教师和学生都习惯于以讲授和死记硬背的办法来教和学。所以考核的方式, 经常就是教师出一套试题让学生去做, 然后理所当然地以卷面成绩的高低来完全评估学生的学习能力高低, 这样做不仅不能较为全面地考核到学生学习能力, 更是忽略了这门课的重点考核, 也就是实践、应用以及创新的多项考核是重中之重。

因此, 在教学内容和方法得以改变的大前提下, 这种传统的考核方式必然不能适用应用性较强的单片机课程。换句话说, 对这门课的考核方式进行改革具有必然性和紧迫性。

具体做法是:除了传统的考勤、平时作业和期中期末考试的笔试外, 我们着重加强学生实践成绩在平时成绩中所占比重, 而且这个比重我们认为要占较大一部分, 只要学生平时认真参与和注重了这一能力, 就要得到一定的成绩, 对动手能力、应用能力尤其感兴趣甚至做得极好的学生可以得到该项的满分。具体来说又体现在平时实践练习、课堂实践讨论、实验报告、课程设计、期终实践技能测试等方面。总之, 这种新的考核方式更注重实践能力的培养。

4 结束语

通过这几年教学实践, 我们发现采用这种办法不仅可以使学生建立起单片机应用系统的概念, 还可以加强学生的学习兴趣和积极性, 许多教师和学生甚至都认为这种项目实践已经等于或者相当接近真正在企业里做项目, 从这一点来看, 增加学生的实践训练显然增加了他们在今后工作中的应用能力和工作信心。

总之, 无论从教学内容上、方法上还是考核方式上, 单片机课程改革的重点和方向都是为了适应当前发展极快的单片机技术, 只是这种改革方式提高了对教师的要求, 要求教师不仅要熟悉理论知识, 同时还需要具有相当的实践经验和科研能力, 不断学习和了解新的技术应用和创新是一个相当必要的条件。

摘要：长期以来, 单片机教学在理论和实践方面的改革尝试均取得了一定的进步, 但是还存在不少问题, 例如理论和实践结合不强以及在应用上创新能力不足。因此, 着重提出教学中突出以单片机应用系统为主线, 着重培养学生在单片机课程中的创新能力, 并提倡采用EDA等多种教学手段, 以此来突出理论与实践的结合, 同时加强学生应用能力和创新能力的培养。

关键词：单片机,教学改革,应用能力

参考文献

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[6]谈学, 文远熔.单片机课程教学改革研究与实践[J].重庆工商大学学报 (自然科学版) , 2006, (06) .

单片机教育教学改革 篇5

单片机的传统教学方式多以课堂原理讲解为主，结合少量硬件实验。这种模式存在的问题较多：不能充分激发学生的学习兴趣，使其处于被动接受知识而不是 主动求知；由于教学环节的软硬件分离使学生不能从系统的角度来理解单片机；传统教学过程中未引入工程实践设计，导致学生缺乏整体设计能力，动手能力普遍较 差[2]。

1.1 教学设备短缺

目前高校配备的实验设备一般综合十几项实验内容，学生可以通过实验加深对理论知识的理解。但这类实验设备最大的问题是无法提供高质量的动手环境，学 生动脑和动手的机会太少。在购买实验设备时，生产商很少配备相应的完整电路原理图，学生在理解、消化实验原理时存在很大困难。而且电路固定在实验板上，学 生只能通过改变实验程序而起到灵活变通的效果，具有一定的局限性。另外，由于一般实验板价位都在200元左右，普通的同学没有个人购买能力，从而减少了平时实验的机会。单片机实验室资源有限，轮流对每个开课班级开放使用，造成学生平均使用时间有限。这些都极大限制了学生的动手机会和时间。

1.2 教学内容陈旧

传统的教授方法都是以理论知识为主，其中主要以汇编语言为主，教材都是老版本内容，所谓新编写教材都是死搬硬抄的老内容。通过观察可以发现，汇编语言有如下局限性：

◆ 语句抽象，可读性差，学生难理解； ◆ 编程效率低，学生学习难度大； ◆ 代码结构复杂，难以维护、更新；

◆ 对硬件结构依赖较大，难以实现在不同种类和系列单片机之间移植[3]。

这些现实的问题造成教学效果不理想，往往培养的学生不少，但可用的动手型人才却少之可怜。另外，电子技术的迅速发展和市场的需求，使得以汇编语言为开发程序的单片机技 术存在很大的局限性，已逐渐被高级语言程序所代替。所以，教学内容改革势在必行。

1.3 教学方法老套

当前职业教育的主要任务是培养技能型人才，要求学生具有良好的职业素养，如较强的实践能力、一定的理论基础和团队协作精神。传统教学模式下，学生学习目的性不强，始终处于被动学习状态。学生大部分时间可能都在接受枯燥的理论知识，每节课都是在糊里糊涂、半知半解中度过。由于单片机理论知识众多，传统 授课方式下学生学习效率特别低, 甚至有的同学在完成整个学期课程内容后都不晓得单片机到底讲的什么内容。这是单片机课程当今所存在的另一大弊端。单片机教学改革策略

2.1 实验板与Proteus相结合

由于单片机的实践性强，教学的过程中必须软硬件结合，也就是将单片机程序和外围电路相结合。传统的单片机实验室教学,不仅需采购大量的硬件设备，而 且设备维护需较多的时间和经费，加上反复修改程序，容易造成资源的浪费，增加设计成本，并且学生课余时间很少进入实验室进行实验板实物操作。为此，在单片 机的教学中我们采用了单片机系统的虚拟仿真软件——Proteus，充分仿真单片机系统的工作情况，用虚拟单片机系统代替实际硬件电路。程序运行于虚拟的 MCU上，使软件调试不再依赖实物硬件电路，仿真结果达到 系统预期效果后，再进行硬件实物制作。这样既达到了实验效果，又经济方便。

在教学过程中采用实验板实物与软件相结合的教学方式，在课堂实验时间里学生进入实验室进行实验板实物的操作，同时利用Proteus软件进行课堂电 路原理展示与分析，电路线路清晰，分析方便；课余有条件的同学可以自己购买实验板学习，其他同学通过Proteus软件也可以进行学习，同样可以达到实验 效果。通过一学期的实践教学发现，学生的动手能力和课堂内容消化效果比以往有了很大的改善。

2.2 以C语言学习为主

由于汇编语言存在很大的局限性，学生学习效果很差。同时，随着现代电子科技的不断发展，几乎各品种单片机的厂商都发布了相应的C语言工具。C语言属 于高级编程语言，它与汇编语言相比较，就单纯的编程语言而言具有以下优点[4]:

一、C语言是一种编译型程序设计语言，有功能丰富的库函数，运算速度快，编译效率高，与汇编语言比较可读性好，同时又是面向用户的语言，能在不同机型上运行，可移植性好；

二、用C语言编写程序比用汇编语言更符合人们的思考习惯，程序开发者可以摆脱与硬件不必要的接触，更专心地考虑程序的功能和算法，而不是考虑一些细节问题，这样就减少了开发和调试的时间；

三、C语言具有完善的模块化程序结构，便于改进和扩充。

由于C语言具有以上得天独厚的优点，被广泛地应用到单片机开发中去。另外，C语言在单片机应用中也有其独特的优点：

一、对单片机的指令系统和具体单 片机的硬件稍作了解即可；

二、寄存器的分配及寻址方式的选择等可由编译器自动处理；

三、可以直接访问硬件但对硬件结构的依赖性很小，便于移植，通常只需将 程序中与特殊功能寄存器及引脚有 关的地方作修订即可，有利于单片机的重新选型

职业教育的目的就是要培养技术应用型人才，动手实践能力强是一方面，另一方面要紧跟当前行业发展的步伐，及时更新专业技能知识。只有这样，当学生毕 业后踏入工作岗位，才能快速投入项目工作中，用人单位会对这种学校的学生求贤若渴。现在单片机相关行业的公司大部分采用C语言开发环境，为了让学生有更好 的就业前景，更需要我们在教学内容方面作不断的技术更新。通过与各高校交流发现，大部分的高校都已经在教学内容方面开始进行相应的改革，逐渐淘汰了陈旧的 汇编语言教学内容。这些都证明我们的教学改革方向是正确的。由于学生的先修课程中已有C语言，因此该部分内容也不单独介绍。在各章由浅入深的例题中，带着 学生一边复习和巩固C语言知识，一边介绍C51与标准C语言的不同 点和编程注意事项，并逐渐让学生熟悉编写较大规模C语言程序的思维模式。

2.3 基于工作过程的项目教学方法

传统的授课方式中，每章节都安排大量理论内容，并在后面安排相应的配套实验。这种方式使学生对教学内容缺少感性认识，提不起对学习知识的兴趣。同时，学生的动手能力得 不到锻炼，教学效果自然大打折扣。

现在高职院校都在提倡基于工作过程的新型教学方式研究，这充分证明这种方法的可行性与先进性。我们在单片机课程中也采用了相应的基于工作过程的项目 教学方法。单片机项目教学法是围绕项目展开，以项目的开发步骤作为教学顺序，将单片机的知识点穿插到开发项目的过程中，引导学生边做边学。换句话说，将整 个单片机的内容分成大大小小不同的项目，项目由易到难安排，每堂课的教学任务就是完成一个项目产品，其中涵盖单片机相应的理论知识。当把所有的项目完成之 后，既积累了动手实践经验，又掌握了单片机的理 论知识点。

课堂的具体实施可以分以下步骤进行：

① 项目描述。让学生明确本节课的学习目的，对所要做的东西有个初步的感性认识。项目

一般选择现实生活中常见的产品，这样会激发学生的学习积极性与兴趣。

② 项目模块化。将项目内容分成硬件设计、程序编写、调试程序等几个环节讲解，各个环

节再细分成不同的功能模块，这样学生对课程内容明了清楚，容易把握重点。③ 理论知识点拨。讲授项目中要用到的理论知识，让学生初步了解与掌握产品的工作原理。③ 实践操作。将学生分成若干项目组，根据所学理论知识实现具体的项目产品。在完成过程中，如果碰到难解决的问题，项目组成员可通过讨论及查阅资料解决，这样既锻炼了 学生的动手能力，也培养学生的团队协作精神。

例如电子表设计项目。学生平时都见过电子手表，但不知道它如何工作和完成设计的。当学生看到题目时很有兴趣，具有强烈的求知欲望。一下子就将其听课 积极性调动起来了。将这个项目内容分成硬件设计与软件编程两部分，硬件部分将整个电路分成电源、复位电路、晶振、外设的数码管显示等，这些电路在前面的实 验中已经涵盖，只是进行简单复习；软件部分主要有中断函数、主函数等，需要指出这是这节课学习重点。在理论知识点拨中，详细讲解定时器/计数器的工作原 理、中断函数的使用方法，特别是几种不同工作方式如何通过软件实现。最后，学生根据理论知识完成整个项目。当学生看到自己亲手完成的产品后，一定有很大的 成就感，从而对今后每节课的内容都充满期待，也对单片机这一技术有了更 大兴趣。

2.4 考核环节

由于在教学内容、教学方法等方面进行了改革，也促使我们在课程考核方面做出调整。以往考核都涉及大量的单片机汇编语言程序设计、硬件结构、中断与定 时系统、存储器扩展等枯燥的理论知识，学生可能为了考核成绩花费数个昼夜将这些内容死记硬背，但过后就忘了。学知识的目的是应用，所以要考学生如何巧妙应 用所学知识与方法。因此，在期末考核中安排了一个较大的应用系统的设计项目，其内容包含单片机中大部分知识，学生可以通过查找资料等方式在规定时间内独立 完成项目，教师根据完成质量进行评定，并根据学生平时考核成绩做最后综合评定。这些措施体现了高职院校对学生动手能力的培养，以及基 于工作过程模式培养学 生的教学思路，突出了职业教育的特点。

结语

浅议中职学校单片机教学改革 篇6

关键词：单片机；教学改革；中职学校

培养在生产服务第一线工作的高层次实用人才是我们职业教育的目标。随着电子技术和计算机技术的发展，单片机在当今社会被广泛应用，越来越多的企业需要具有实践性、应用性的一线高技术水平的人才。就业市场是教學活动的指挥棒。只有在教学过程中寻求适合中职教育特色的单片机教学方法，才能培养出符合控制领域所需求的合格的单片机实用型人才。

一、单片机课程的教学现状

单片机课程是一门理论与实践性均很强的学科，是电气工程及其自动化专业最重要的核心课程之一，是该专业高素质复合技能型人才所需全部自动控制类知识结构的载体，占据着相当重要的地位。传统的单片机教学一开始就涉及总线、地址、数据、中断、串行通信口等这些抽象的理论知识，学生普遍觉得单片机太抽象、概念多、入门难、指令不易记等等，再加上职业学校的学生原本的专业基础就不够扎实，模电、数电的知识不能融会贯通，一下子又要接受这些看不见、摸不着的东西，学习非常困难，以致影响了学习的积极性，并会产生畏惧心理。

目前的教学方法不利于学生在单片机方面应用能力的培养，如何让基础薄弱的学生较好地掌握单片机应用技术是单片机课程面临的新挑战。

二、单片机教学改革的方案

从当前就业市场的需求以及中职学校单片机课程教学实际出发，针对现行单片机教学和应用中存在的问题，结合自己的教学经验，提出几点关于单片机教学改革的方案。

1.优化教学内容，丰富教学手段，提高学习兴趣

兴趣是最好的老师。抽象的教学内容与活生生的现实应用实例相结合，给学生一个看得到、听得见、摸得着的学习目标，可以大大提高学生学习单片机的兴趣。

为了激发学生学习的兴趣，在第一堂课时，就要让学生在短时间内对单片机的兴趣达到最高点。教师备课时可以精心设计讲解内容，制作生动形象的多媒体课件，用声音、文字、图像等多种信息表达形式，将传统课堂教学中抽象难懂的概念具体化、形象化，单调枯燥的理论多样化、生动化。例如，可以选择生活中常见的交通灯、物料搬运，或技术先进的智能手机等项目，直接抓住学生的眼球。同时还可向学生介绍单片机应用的优秀网站和书籍，在课后请学生通过网络或书籍等方式进一步了解单片机在生活、生产以及现代科技中的运用，让学生对单片机的世界有一个憧憬。

在单片机授课过程中，还可以穿插介绍一些相关行业的招聘信息，使学生了解课堂教学内容与就业前景的联系。这样，学生将学习单片机与自己的就业前景相结合，学习的积极性就大大增强了。

2.以任务为教学单元，分解知识点

根据学生已有的知识水平和实际接受能力，要使学生最大限度地在短时间内获得较强的能力，任务教学法是一种可行性较强的教学方法。

根据每一堂课学生应该达到的层次，确定所需教授的知识和技能，并以此来设计任务。例如：任务一设置为单片机的最小系统建立，任务二为显示一位LED灯，任务三为流水灯八位LED灯等。

以“任务”为核心来组织知识点，通过完成这一任务来实现学生对所学知识点的掌握和技能的培养。先以任务一为例，通过自制单片机实验电路板，将理论与实际结合起来，以达到教学目标，既增强了趣味性，又使学生较容易地接受单片机的基本结构及工作条件等知识点。然后逐步加入单片机I/O口的结构和使用的知识，以最基本的接一个LED灯为任务，要求学生点亮自制实验板上的LED灯。在任务二的基础上要求学生完成单灯闪烁、流水灯等任务，通过此任务的完成，一些基本指令和编程器的使用等知识点学生就基本掌握了。

逐一完成各个任务，并在各任务间穿插一些单片机的知识介绍。通过这些任务的完成，不但能激发学生学习该课程的兴趣，让学生深刻理解单片机I/O端口结构及输入、输出的应用特点，培养硬件连接能力、程序设计能力、调试能力等，还能培养学生的实践能力和创新设计能力。

3.以项目实践为教学单元，打破原有界限

通过上述的任务教学法，以任务为驱动，让学生通过自己的操作把课本上死的理论变成活的知识，同时学生也不再畏惧单片机的学习。在这样的基础上，教学过程中可以打破知识的原有界限，将各部分知识组合在一起来完成一些项目。例如：温控小风扇、机械手物料搬运等与实际生活、生产联系紧密、现象直观的项目。

4.开放实验室，建立兴趣小组

学生在学习能力上会有一些差异，有部分学生需要加强基础的锻炼，另一部分学生对单片机产生了极大的兴趣，想要自己设计一些项目。为了不戳伤学生的学习积极性，也为了鼓励有较强学习能力学生的学习热情，可在老师的管理下，开放实验室，创造一个宽松的环境，方便学生自由地开展实验，这样既有利于让学生共同进步，又能发挥学生的主动性和创造性，还提高了实验室的利用率。

5.利用学校图书馆或网络，了解最新的单片机技术

现代技术日新月异，单片机技术也在不断地发展，其应用也在不断地变革，利用学校图书馆和丰富的网络资源，了解最新最先进的单片机知识，一方面可以拓宽学生的知识面，延伸和补充课堂之外的教学内容，丰富和拓展单片机课程的学习；另一方面可以让学生了解市场的需求，知道如何让自己成为企业需求的技能型高素质人才。

单片机课程的教学灵活多样，教学方法也很多。本文讲了几点个人在教学中的观点，在实际的教学中已经取得了良好的教学效果。我认为单片机教学改革是一个长期而又复杂的过程，这需要我们教师共同努力，不断探索。

参考文献：

[1]于复生.任务驱动教学法在机电一体化系统设计教学中的实践与探索[J].电气电子教学学报，2004（1）：101-103.

[2]张霓.关于“单片机原理及应用”课程教学改革的几点思考[J].电气电子教学学报，2004（5）：21-23.

[3]李园园.项目教学法在高职课程《单片机技术应用》中的研究[J].中国科技信息，2009（4）：253-255.

单片机课程教学改革探讨 篇7

1 单片机课程教学改革的重要性

“单片机原理及应用”是一门重要的专业基础课, 也是一门实践性很强的学科, 只有通过一系列实验、实践的训练, 才能使得学生学好单片机知识, 提高实际动手能力。为了使得学生高效率掌握单片机知识, 适应当前就业形势的需要, 必须对单片机课程进行教学改革。

2 单片机课程存在的主要问题

单片机的教学内容没有及时跟上当前就业形势的需要, 这种滞后主要体现在:a.教学内容的陈旧, 有些内容已经不适应当今的技术发展需求, 适当调整教学内容, 增加主流的先进知识和技术。b.传统的教学方法过于呆板, 教师多采用填鸭式教学方法, 这让基础差的学生感到抽象、难以理解、枯燥乏味。c.实验设备陈旧, 学生只需要按照实验讲义接几根连线, 实验现象出来就算完成实验了, 这样不利于学生实际动手能力和创新能力的培养。

3 单片机课程教学的改革方法

3.1 单片机课程内容的改革

目前大部分高校单片机教学内容主要是MCS51系列单片机, 我们已经把AVR单片机作为任选课。51单片机原理讲解中减少汇编语言的学时数, 讲解其指令系统、定时器/计数器、中断系统、A/D和D/A转换接口、串口通信等内容。讲完51单片机后再介绍AVR单片机, 我们选用AVR系列中的Atmegal6型单片机, 讲解Atmegal6型单片机并行I/O口电路、定时器/计数器、中断原理, A/D的基本原理以及应用实例分析等内容, 实例程序用C语言编写。由于学时数的限制, 教师在课堂上着重讲重点和难点。

3.2 教学方法的改革

教师要先引导学生自己阅读理解教材相关内容, 然后在上课的时候提出几个问题, 要求学生回答, 检查预习效果。讲课过程中, 教师先讲授知识要点, 讲课要突出重点和难点, 提出应用性问题或要求学生课后做相关书面习题。教师举出实例后, 组织课堂讨论, 鼓励学生大胆发表自己的见解, 最后教师作总结发言。利用多媒体课件, 演示实例仿真现象, 例如让数码管显示学生学号、计数值, 让蜂鸣器发出各种声音等实例, 让学生在较短时间内获得大量感性知识, 从而提高学生的学习兴趣。在介绍AVR单片机Atmega16的时候, 使用对比法教学, 例如要实现定时器控制流水灯, 只要把实现这功能的51单片机的C程序和AVR单片机Atmega16的C程序相互对比, 说明两者的异同点, 使学生很快能理解程序。

3.3 单片机实验教学的改革

采用减少理论学时数, 增加实验学时数的方法, 采用在实验室里边教边练的现场教学方法, 老师采用启发式引导, 学生们可以在实验室进行讨论, 在做中讲, 做中练。教师提出实验预习要求, 学生在课余时间围绕此要求查资料, 编写程序, 仿真调试。然后在实验课上用单片机开发板进行实物调试, 不断修改完善实验程序, 使学生在实践中增强实际动手能力。

3.4 单片机虚拟实验系统的构建

3.4.1 仿真方法

选择Proteus和keil uvision4软件组建51单片机虚拟实验系统, 即以Proteus为仿真工具, 设计和搭建虚拟硬件平台.keil uvision4为软件开发工具, 进行程序设计与调试。程序经过编译后生成.hex文件.加载到Proteus中的虚拟51单片机中实现系统的仿真。

选择Proteus和AVR studio 6软件组建了AVR单片机虚拟实验系统。方法:打开Proteus画出相应的电路图, 利用AVR Studio 6建立项目并编写、编译AVR单片机的程序, 编译通过后, 生成.hex文件, 加载到Proteus中的虚拟AVR单片机中, 按下启动仿真, 此时在Proteus的原理图中可以看到仿真现象。

3.4.2 应用实例

单片机Atmega16的定时器2控制流水灯, 定时器控制PC, PD端口的LED滚动显示。程序如下:

仿真效果图如图1所示。

4 结论

通过多年的单片机教学改革实践, 在教学中引入Proteus仿真, 使学生的学习积极性增强, 快速提高了学生的实践动手能力, 培养了学生独立解决问题的能力, 取得了较好的教学效果。

参考文献

[1]马潮.AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2011.

单片机教学改革与探索 篇8

单片机技术具有使用灵活, 应用性强, 应用范围广的特点, 涉及数字电子技术、模拟电子技术、C语言、微机原理等多门课程, 对学生专业知识要求比较高。近几年, 国家越来越重视对实践应用型人才的培养, 注重培养大学生的综合实践应用能力、团队协作能力和创新能力, 每年都举办了各类国家级、省级的大学生科技电子竞赛, 各高校也积极组织学生参加其中, 由此可见, 做好本课程的教学工作具有重要意义。

二、单片机的课程教学现状

单片机课程是一门应用性和综合性较强的课程[1], 课程内容较为复杂和繁琐, 大多学生在学习该门课程时存在着学习前兴趣高涨, 学习时感觉枯燥乏味, 学习阻力大的现象, 造成了教师教学难, 学生学习难的困境。造成该困境有以下主要原因[2]:

( 一) 传统的“填鸭式”教学模式已不适应现在的教学要求, 缺少教师与学生之间的互动, 不能及时了解学生掌握知识的情况, 在课堂上无法及时解答学生的疑问, 学习效率不高。

( 二) 单片机实验课课程安排不合理, 大多数实验课教材都是沿用以前的内容, 教学内容相对比较旧。上实验课时学生都是按照实验书上的步骤按部就班接好电路, 观察实验结果, 对实验过程和目的不理解, 没能达到真正的实验教学目的。

( 三) 课程考核方式保留了传统的闭卷考试方式, 部分学生存在死记硬背的现象, 不能够真正检验学生的学习情况。

三、教学内容与教学方法改革

单片机教材有很多版本, 各个版本的教学安排以及难易度也各不相同, 选好合适的教材对学生学习该门课程有这很大的影响, 因此, 各高校根据自身的教学目标和教学大纲为学生选择合适的教材显得尤为重要。其次, 教师在教学过程中, 尽量避免完全按照教材的教学内容按部就班开展教学, 而是根据学校人才培养目标和学生的实际需求制定相应的教学大纲, 由易到难, 从简单到复杂, 单一到综合, 层层递进安排教学内容。

单片机教学中, 大多存在理论课和实验课相互独立的现象, 没能够将实验很好的融入到理论的教学中, 教学效果不明显[3], 现针对以上的现象, 提出以下改革:

( 一) 数字化教学。建立网络学习交流平台, 让同学们在课后能够借助这个平台相互学习交流, 同时可以上传共享相关的学习资源, 方便学生学习相应的知识模块。如在传统的多媒体PPT教学的基础上融入微课教学, 将单片机的指令制作成微课, 上传到学校教学资源网站上, 学生在课后对知识点有不懂的地方, 可以通过网上的微课教学资源自行学习, 能够大大的提高学生的学习效率, 培养学生自主学习能力。

( 二) 邀请在电子设计大赛获奖的队伍为同学们演示自己的参赛作品, 以直观的感受激发学生的学习热情, 促使学生积极参与到各类电子竞赛中, 提高学生专业水平的同时也为学校争得荣誉。

( 三) 上实验课时, 尽量避免让学生机械式地按照实验指导书完成验证性的实验, 可以在实验的基础上做一些改良或者是设置一些故障, 让学生在实验过程中能都正真思考问题, 解决问题, 更好的通过实践检验理论知识, 真正达到做实验的目的。

( 四) 创新实验室管理模式[4], 开放实验室让学生能够更多的利用到实验室资源在课余时间学习单片机。以实验室管理员为统筹协调, 学生参与到实验室管理的方式, 为参加竞赛的学生和想学单片机的学生提供一个学习的平台, 在提高实验室资源利用率的同时也创造了良好的学习氛围。

四、考核方式改革

传统的课程考核方式是以期末闭卷考试的方式考核的, 这种方式对于单片机这门对动手实践能力要求比较高的课程来说, 单一以理论考试的方式不足以真正验证学生对该门课程的掌握程度, 故这门课程的考核方式做以下改革[5]:

( 一) 期末理论考试考核, 以闭卷的形式进行, 但只占该门课程考核的40%。

( 二) 以课程设计的形式考核, 学生可以在该门课程的范围内自行选题, 教师审核题目通过后学生再继续完成课程设计。完成课程设计并作出设计实体的, 教师在考核的时候可以相应加分, 并且比较优秀的设计可以在学校里展示, 相互学习交流, 该考核占课程考核的50%。

( 三) 积极参加竞赛并获奖的同学, 按照获奖的情况, 可以获得相应的加分, 该考核方式占课程考核的10%。

这种考核方式的改革, 不仅能激发同学们的学习热情, 而且能够鼓励学生积极参加各类电子竞赛, 多方面培养学生的综合素质。

五、结束语

以上教学内容、教学方法、考核方式的教学改革, 能够激发学生对该门课程的学习兴趣, 培养学生的应用能力、动手能力和创新能力, 同时也营造了良好的学习氛围, 使学生积极参与到各类电子竞赛当中去, 为学生今后的发展打下坚实的基础。

摘要：单片机是电子信息类专业的核心课程, 单片机技术应用领域广, 实用性强, 学好该课程的基础知识对学生以后在该领域的就业和发展有着重要的影响。为提高单片机课程的教学质量和学生的学习兴趣, 本文从教学内容, 教学方式以及考核方式三方面提出了教学改革。

关键词：单片机,教学改革,微课

参考文献

[1]曾红, 戴国骏, 刘鹏.高校单片机课程教改研究[J].计算机教育, 2011, 4 (7) :78-80.

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[3]刘双喜, 姚健.单片机课程实践教学改革探索[J].教育探索, 2013, 8 (8) :31-32.

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单片机实践教学改革探索 篇9

关键词：单片机,实践教学,项目驱动,开发工具,硬件制作

0 引言

单片机课程实践教学是培养学生利用自己所掌握的知识解决职业岗位中实际问题的能力及创新能力。该课程应具有很强的技术性和实践应用性, 并通过实践考核实现教与学的统一。传统的单片机实验教学存在着一些不足, 我们立足于教师开发的实验设备, 进行了一系列的教学改革, 取得了一定的成效。2009年我院的“单片机应用技术教学改革及实践”项目被河南省教育厅评为省级教学成果“一等奖”。

1 单片机实践教学改革的必要性

单片机传统教学的实践教学包括实验和课程设计, 实验的内容与安排上存在着一定的问题。

1.1 先理论后辅助验证性实验

传统教学模式中的实验都是安排在理论知识之后的验证性实验, 最后一个章节才讲单片机应用系统的设计。这种安排就像是要求我们先把汉字全学完了, 然后才可以造句、写作文。实际上小学生学了若干个汉字后, 就开始造句、写作文了, 然后交替学汉字、造句、写作文。前者的的弊端显而易见。

1.2 实验内容只注重软件设计

传统的单片机实验教学中, 用现成的实验箱做实验, 学生录入程序, 调试运行, 最后观察程序运行的结果。只注重软件设计, 而忽视硬件, 不知道单片机完整的工作过程。这种验证性的实验不能调动学生的学习积极性, 不能激发学生的学习兴趣和热情。

1.3 忽略单片机应用系统的开发方法

传统的单片机实验教学设备是集成化的实验箱, 学生在整个学习过程中没有见过单片机开发工具, 不了解实际单片机应用系统开发的流程, 更谈不上熟练操作, 这与高职教育培养“应用型人才”的目标相距甚远。

1.4 课程设计环节与单片机实际应用结合不够紧密

单片机课程设计是为了培养学生综合应用与制作的能力, 但以往绝大多数的课程设计仍停留在理论分析、绘制原理图、编写程序的阶段。而实际的单片机应用系统设计还要制作出实物, 进行软硬件调试等工作, 这些工作对于单片机应用系统设计是至关重要的。

2 单片机实训项目的设计

针对单片机传统实践教学的不足, 改革以往单片机课程实践教学中单纯的验证性实验, 增设了实训项目训练, 设置了16个实训项目, 项目的设计在函盖相关知识点的前提下, 兼顾了实用性和趣味性, 以激发学生的学习兴趣, 充分发挥学生的学习主动性。

2.1 以实训为先导, 以理论教学为支撑

在各模块教学前, 首先做一个实训项目, 以实训项目为先导, 驱动理论知识学习和实践技能训练, 以项目为中心进行分析, 逐步导出将要学习的知识点。通过实训, 学生可体会到应该学什么, 应该会什么。极大地激发了学生学习兴趣, 调动了学生学习、训练的积极性, 能力自然就掌握了。例如:在“定时与中断技术”应用的教学中, 依托“交通灯控制”项目, 提出交通灯显示时间如何设定, 紧急情况如何处理的功能要求, 引入定时器应用能力和中断技术应用能力的实际需求, 由此驱动理论教学和实训教学。

2.2 实训项目侧重学生职业技能的训练

将masm51汇编软件、WAVE6000调试软件、单片机编程器、EPpro-51编程软件、wh-500A编程软件等职业岗位中常用单片机开发工具与调试软件的使用作为实训训练的重要内容, 安排在第一个模块。使学生一开始就学会熟练操作和使用单片机开发工具, 掌握单片机应用系统开发的过程和方法, 培养未来工作岗位中的职业技能。这样学生就可以利用课外时间边学边做, 培养了自学能力, 锻炼了实践动手能力。

2.3 开展了硬件设计与制作, 注重学生创新能力的培养

为学生提供单片机芯片、面包板、元器件、稳压电源等常用工具进行硬件制作。实训项目要求灵活, 给学生发挥创新思维的空间, 注重培养学生的创新能力。例如:在“模拟彩灯”项目中, 要求自己设计并编程实现八个LED的至少3种彩灯效果, 但只有实现3种以上彩灯效果的学生实训成绩才可能为“优”, 学生积极性很高, 设计出了各种各样的彩灯效果。

3 课外与课内有机结合

在任课教师的引导下, 成立了“单片机兴趣小组”。小组有专门的场地, 学校配备了相关的设备, 小组成员可以利用课外时间进行各种小型单片机应用系统的制作。这样以点带面, 进一步提高学生学习、制作积极性, 促进学生职业技能的培养。

4 实践考核改革

建立了实践考核试题库, 考试时随即抽题, 到实验室操作, 监考老师根据学生现场操作结果、熟练程度打基本操作分, 并要求学生将操作步骤及源程序写在试卷上, 以便给学生操作能力有一个全面的评价。并将实践考试作为单片机课程期末考试的一部分, 所占比例为50%。

5 结束语

经过几年的探索与实践, 单片机课程实践教学的改革已初见成效, 我院的“单片机应用技术教学改革及实践”教改项目获得了河南省高等学校教学成果“一等奖”。

参考文献

[1]刘刚.单片机实验教学平台改革[J].计算机教育, 2010, (2) .

[2]王岳圆.德国“双元制”思想对单片机教学的启示[J].中国现代教育装备, 2009, (6) .

远程教育单片机教学改革与实践 篇10

一、单片机概述

单片机是一种集成在电路芯片, 是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能 (可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路) 集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。

单片机是一种在线式实时控制计算机, 在线式就是现场控制, 需要的是有较强的抗干扰能力, 较低的成本, 这也是和离线式计算机的 (比如家用PC) 的主要区别。单片机是靠程序运行的, 并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能, 尤其是特殊的独特的一些功能, 这是别的器件需要费很大力气才能做到的, 有些则是花大力气也很难做到的。一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列, 或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话, 电路一定是一块大PCB板!但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机则会很轻松地实现达到目标, 因为单片机通过一些程序可以实现高智能, 高效率, 而且具有很高的可靠性。

正是因为单片机所具有的无与比拟的优越性, 它已经渗透到我们生活的各个领域, 几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。因为强大的社会需求, 很多中等职业学校都开设了《单片机原理与应用》这门课程。《单片机原理与应用》是电子专业学生知识理论体系中的重要组成部分, 课程具有综合性强、实用性强、工程性强的特点。作为一门理论与实践性都很强的学科, 它把汇编语言知识、微机接口知识、通信技术知识等综合在一起, 是“电子类”高素质复合型技能型人才所需全部电子类知识结构的载体, 占有非常重要的位置。

二、远程教育单片机教学改革的必要性

远程教育具有自己的特点, 它开设单机片课程与普通学校教育开设单机片课程必然会有很多不同之处。但是, 从现状来看, 远程教育单机片教学存在很多问题, 迫切需要进行教学改革。

首先, 教学思路存在问题。传统的单片机教学往往是以单片机的结构为主线, 先讲单片机的硬件结构, 接着是指令和软件编程, 然后是单片机系统的扩展和各种外围器件的应用, 最后再讲一些实例。但是, 按照这样的教学思路开展教学, 远程教育学生往往难以接受。很多学生的基础本来就很薄弱, 在课程开始的时候还没有接触过计算机结构, 甚至数字电路也是刚刚接触, 要他去理解单片机内部结构, 确实不是一件容易的事。而且, 远程教育是一种相对于面授教育、师生分离、非面对面组织的教学活动, 它是一种跨学校、跨地区的教育体制和教学模式, 这一特点又使教师不能够及时了解学生的问题, 对于学生的问题不能及时给予解答, 这就更影响了学生学习这门课程的积极性。有一些单机片课件一开始就提出总线、地址等概念, 这对于学生而言是很难理解的, 及时教师会随着课件给予一些解释, 但是对于大部分学生而言, 再巧妙的比方都无法理解。这样一来, 学生就对单片机产生了畏惧心理, 丧失了继续学下去的信心了。

第二, 教学实践不够。远程教育的参加者大部分都是成人, 他们一般都有明确的学习目的, 而且对于学习内容的实用价值有很高的期望。但是, 目前单片机教学课件偏重于理论, 而且在选例上缺乏应用性, 导致学生对单片机的用途认识模糊, 没有直观印象。而且单片机的教学手段也是以讲授为主, 缺乏生动、直观的一些辅助手段, 这样便使很多学生觉得学习单片机枯燥乏味, 没有现实意义, 缺乏兴趣, 严重影响了教学效果。最为主要的是, 受制于远程教育的现实特点, 单片机实践教学一直无法落到实处。当前的实践课教学大多以单片机实验箱为实验平台, 而开设的也多为验证性实验, 学生单片机的应用能力、开发技巧没有得到很好地锻炼。这也大大减弱了单片机教学的吸引力, 影响其教学效果。

总之, 运程教育单片机教学过于重视知识体系的演绎和推理, 加之单片机课程本身所固有的抽象性、教学传统尚存在的诸多问题, 导致单片机教学对学生缺乏吸引力。单片机教学甚至变成了“问题课程”, 不仅对学生的后续专业课的学习形成了一定困难, 也严重影响了整个远程教育的质量。因此, 对单片机教学进行改革非常必要。

三、单片机教学改革的建议

第一, 转变单片机课程教学理念。远程教育的生源与培养目标都和普通学校教育有一定的差距, 因此, 远程教育应该立足实际, 根据单片机课程的特点和学生的特点, 转变教学理念。在教学过程, 教师应和学生建立良好的互信关系, 这样才能使学生逐步形成学习兴趣, 配合教师, 继而主动学习。教师在制作课件时, 一定要确立以学生为本的实践教学理念, 把重视学生能力培养的观念贯穿始终。

教师要注重激发学生学习的兴趣, 调动学生的学习主动性。教师在课程开始时, 主要应该向学生介绍单片机的应用, 展示以前利用单片机进行课程设计、毕业设计的成果, 利用多媒体技术展示单片机技术在我们身边的应用实例, 拉近单机片与同学们的距离, 使理论与实践紧密结合起来。以理论联系实际的方式向学生交代课程的主要内容, 使学生对单片机有一个深刻的感性认识, 激发学生的学习兴趣, 为学生学好单片机课程奠定坚实的基础。

教师要鼓励学生自主探索, 积极解决学习中的困难, 要告诉学生学习单片机课程的要点, 要热心、及时地帮助学生解决通过努力解决不了的问题。教师还应该根据课程的特点, 转变传统的评价方式, 以积极的评价鼓励学生主动学习单片机课程。

第二, 突出教学重点。单片机课程内容很多, 但是对于远程教育学生而言, 有一些内容是无关紧要的。因此, 单片机教学应该突出重点, 提升教学有效性。一是单片机硬件系统, 要重点向学生讲明各种单片机芯片、ROM、RAM、接口扩展芯片的工作原理与外部特征;二是单片机软件开发, 要使学生掌握地址、指令的概念、单片机与各接口部件之间的连接、中断控制方式和汇编程序实际的方法;三是单片机应用, 重点是掌握应用基本知识进行实用控制系统的硬件、软件开发的基本方法和步骤, 调试的方法和步骤等等。这些内容一定要成为课件的中心内容, 使学生能够清晰而准确地掌握。

第三, 创新实践教学模式。要培养学生独立分析问题和解决问题, 独立开发单片机应用系统的能力, 就一定要创新实践教学模式, 重视实践环节的重要性。教师要有针对性地为学生提供一些实践机会, 给出含金量高的实践题目, 使学生确实能够通过实践提供应用能力。教师要积极指导学生的实践, 使实践成为教学的重要一环。

总之, 要善于运用多种方法促进单片机教学质量的提高, 使学生切实能够从单片机教学中有所收获。

摘要：单片机通过一些程序可以实现高智能, 高效率, 而且具有很高的可靠性。单片机具有无与比拟的优越性, 它已经渗透到我们生活的各个领域, 几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。因为强大的社会需求, 很多中等职业学校都开设了《单片机原理与应用》这门课程。《单片机原理与应用》是电子专业学生知识理论体系中的重要组成部分, 课程具有综合性强、实用性强、工程性强的特点。但是, 从现状来看, 远程教育单机片教学存在很多问题, 迫切需要进行教学改革。本文分析了远程教育单片机教学改革的必要性, 并提出了单片机教学改革的建议。

关键词：单片机教学,学生自主能力

参考文献

[1]周坚:《单片机轻松入门》, 北京航空航天大学出版社, 2004年。

[2]叶澜:《教育学原理》, 人民教育出版社, 2007年。

单片机教学方法的改革与探究 篇11

关键词：单片机；实用性；教学方法

中图分类号：TP368.1-4 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 03-0000-01

MCU Teaching Method Reform and Explore

Wang Qiang

(Heilongjiang East University,Harbin150086,China)

Abstract:Many students in the study was depressed,they can't really know how to build the master microcontroller technology,this paper analyzes on the reasons of the existence of MCU teaching,and puts forward some practical methods of teaching.

Keywords:MCU;Practical;Teaching methods

一、前言

單片机以其高可靠性、高性价比、低电压、低功耗等一系列优点，近几年得到迅猛发展和大范围推广，广泛应用于工业控制系统，数据采集系统、智能化仪器仪表及通讯设备、日常消费类产品、玩具等，作为电气类学生必须学好这门课程。不断改进教学内容和教学方法，丰富教学手段，激发学生的学习兴趣，加强实践能力的培养，才能取得良好的教学效果。

二、单片机教学当前存在的问题

单片机是计算机应用与维护，电子信息工程和自动化控制的必修课，也是最重要的课程之一。然而有太多的学生对此并不是很重视，甚至有一种得过且过的态度，难道他真的有那么难学吗？而原因又是什么呢，我再此总结了一些。

（一）枯燥乏味的传统教学

以单片机的结构为主线，一开始就提出主线、概念，初学者很难理解，然后又讲指令、编口等等一系列的专有名词，单靠概念及理论是很难掌握的，开始没有打好基础最后放弃了。

（二）是单片机这门课程的本身

这门课程是一门综合性的课程，单片机的概念多、专有名词多。内容抽象、对于初学者来说很难入门。

（三）对单片机教学目的性不强

只是肤浅的对学生讲一下这门课程的重要而并没有对此实行的那么好，在实践这方面做得非常的不好，并不能激起同学们的兴趣，从而使一大部分的学生对这门课程失去了兴趣，最后丧失了信心。

（四）实践性的课程太少

有些学校由于经济的原因不能有很好的设备以至于不能有更多的实践，使学生的动手能力变得更差。还有的原因就是老师一直怂恿着学生的惰性，学生不愿意老师就放弃了他们。

三、解决方法

（一）培养和激发学生的兴趣

俗话说兴趣是最好的老师，其实单片机是一门实践性强能引人入胜的课程。教师的任务不单单是传授知识，更重要的是应该想方设法激起学生的兴趣。如果能激起学生的兴趣你就成功了一半。如果想激起学生的兴趣我认为应该从以下两个方面入手：首先应该是从感性抓起，比如一般人比较容易理解测温系统，包括数码管及液晶显示、输入键的识别、发光二极管的控制等。这样学生对单片机的功能和使用情况有了感性的认识，同时从芯片角度了解单片机，使单片机不再是抽象的概念和名词术语。

（二）充分利用网络资源

学生根据理论学习对单片机的应用有了广泛的认识，这是培养兴趣的第一步，下面还需要对学生在学习过程中可能遇到的问题找到合适的解决途径，因为现在一大部分学生对网络都很感兴趣，我们正好可以利用这样优越条件来引导学生。现在网上的资源非常的丰富，尤其是对单片机的初学者来说，利用网上的知识从初学者易于理解的角度来解释这些概念，通俗易懂，可作为教学之外的有益补充。当他们找到答案的时候它们都会有一种成就感，增长信心，单片机教学应以教会学生学习的方法而不单单是知识。

（三）进行仿真节约成本

也许对许多学校来说对外开放教学可能会有许多的困难。因为单片机开放教学要求软硬件的条件有：硬件主要有微机、单片机实验教学系统、仿真器等，软件的要求就更高了。但是我们很多的地方都可以解决，我们先看一下实验的方法：采用基于单片机教学实验平台（含仿真器）的训练，这种训练的目的是让学生掌握接口芯片的使用方法、接口电路及驱动程序的编写，其次采用基于单片机系统仿真软件Proteus的虚拟设计平台。利用Peoteus软件所设计的单片机系统进行仿真，不需要制作硬件电路、节约实验器材，只要有微机在安装Proteus就开展训练，较好地解决了训练不足的问题。

（四）单片机教学的拓展

要想使单片机教学拓展起来应该有这几个方法：第一是开全校性的选修课，根据培养目标及学生的就业范围，重点介绍少管脚单片机系列产品、特性及应用，并介绍最新产品及资料方法；第二是开放单片机实验室，有利于培养他们学习单片机的兴趣，激发学习的积极性，在老师的指导下，不停的学习、完善，从而巩固基础扩大知识面，提高动手能力；第三，发动学生积极参与全国大学生电子设计大赛，通过竞赛指明了学习新知识新器件的方向。电子设计竞赛是那些具有良好的理论基础、实践动手能力强，特别是那些具有创新意识和协作精神的学生有了施展自己才能的空间。这些学生通过赛前的培训以及大赛的锻炼，在综合素质上都有所提高。

四、结束语

单片机原理是一门不断更新的课程，教师应该转变观念，切实改进教学手段和教学方法，有步骤有计划地过渡到“教师指导下的以学生为中心”的教学模式上，充分调动学生的能动性，使学生主动建立起知识和能力个人结构。在教材、教学过程的安排上不能不考虑学生的接受能力。我们在教学和学习的过程中，都应该摒弃教材的限制，做到以人的认知为主线，而不是以课程结构为主线。

参考文献

[1]李全利主编.单片机原理及应用技术[M].北京:高等教育出版社,2004(第2版)

[2]付晓光编著.单片机原理与实用技术[M].北京：清华大学出版社，北方交通大学出版社,2004

[3]张鑫．华臻等．单片机原理及应用IM].北京:电子工业出版杜,2005

浅谈单片机实验教学改革 篇12

作为典型代表, 单片机推动了嵌入式系统的发展, 成为现代电子系统中重要的智能化工具。无论是尖端科技, 如军事、通信、能源、机器人、交通、IT, 还是现代工业、农业、仪器仪表、汽车电子系统、家用电器、玩具及个人信息终端等诸多领域, 都离不开单片机, 单片机的使用率和普及率远远超过了其他类型的计算机。因此“单片机原理及应用”课程也在高校的计算机类、电子类、电气类、机械类等专业的教学计划中有着特殊的地位。近年来, 在高校中大力推行的各种电子设计竞赛中, 单片机已成为主要方法。然而, 在实验教学上, 单片机实验教学仍存在一些问题。

1 学校不够重视, 投入过少

当前大多数学校普遍偏重于理论教学, 一个原因是理论是一切教学的基础, 所有教学要以理论教学为前提, 理论教学的地位之重要无可厚非, 特别是对于偏文科类的一些课程, 它的重要程度更是毋庸置疑的。然而, 对于工科类的学科, 特别是像单片机这样的课程, 当然理论教学这一点是前提, 但是实验教学的作用和影响程度也同样不容忽视, 而大多数学校往往忽略了这点, 只重视理论教学, 而对于实验教学的投入是少之又少, 可能另外一个原因就是实验所需设备价格大多昂贵, 一台设备可能上万甚至是十万以上的价格, 这个费用让很多学校望而却步, 有的学校会购买一些比较便宜的设备, 或者对于价格比较昂贵的设备, 就购买几台, 这样就导致了需要几个学生一组做一个实验, 难以达到每个学生都能动手操作这样的目的。

2 实验箱设计过于死板

大多数学校在单片机实验教学中都使用实验箱教学, 而实验箱都是在出厂的时候很多参数都已经设置好, 内部线的连接往往跟我们实际的连接方式不一样, 这就决定了我们使用实验箱教学的时候, 学生要按照实验箱的指导书给出的连接图及实验步骤去操作, 通过安装在PC机上的仿真软件, 把汇编程序输到PC机上, 然后通过串口通信, 把编译好的机器码传送到单片机实验箱上。这种操作过于死板, 实验中的连接方式都已给出, 甚至是确切的哪个接口跟哪个接口连接都已经给出, 甚至可以毫不夸张地说:“只要看得懂文字的学生基本上连线是没有问题的”。这种实验教学方式可能出现问题比较少, 实验箱性能相对稳定, 但是这样的实验操作很难引起学生的兴趣, 导致一些学生都是应付了事, 以至于难以实现培养学生的动手能力以及创造力, 激发学生的潜能这样的目的, 大大降低了实验教学在对学生动手能力培养的作用。

3 单片机实验教学水平不够高

目前很多高校的单片机实验教学水平都不够高, 主要的一个原因就是是大多数高校都是使用实验箱进行教学, 我们知道实验箱能够实现直观地看到实验结果的同时也存在着很多弊端, 它的电路的连接及操作比较固定, 这就造成学生没有太多的个人发挥的空间, 一节课下来不能达到计划中的效果。特别是对于单片机这一门课, 更要求实际操作性, 对实验的灵活度要求相对更高, 往往要求学生在灵活编程的同时能够了解硬件电路的连接以及在实践过程中解决问题, 从而提高学生的动手能力及主动解决问题的能力。

其次, 学生上实验课的积极性不高, 很多学生都是应付了事, 更甚的就是利用学校提供的设备玩游戏。单片机这门课不同于其他的一些课程, 它除了硬件电路的连接, 最关键的还有编程, 一个实验能不能实现, 就要看你能不能把程序编写出来了, 很多学生在上理论课的时候就没有认真学, 到实验课的时候自然就无从下手, 到后面的实验程序编写越来越难, 没有一点编程基础的学生基本上到后面的实验就是过不了关或者抄袭其他同学的程序蒙混过关。

4 教师在教学中不创新, 学术钻研不够

时代在进步, 科技在发展, 特别是电子产品的更新更是不断在更新, 这就要求我们的教学要跟上时代的脚步, 与时俱进, 才能让我们的教学与社会紧密结合, 才能让我们的学生不与社会脱节。然而, 事实上很多高校的实验指导书都是前人编写完, 后面的教学照搬, 没有更新, 这在单片机教学上是万万不可的。单片机的发展可以说是迅速的, 然而我们的实验教学却还是停留在以往的知识层面中, 教师的知识没有及时更新, 这就导致了我们的实验教学的滞后, 导致我们的学生毕业后不能很快地适应社会的节奏, 进入到社会工作中。

5 比赛项目不够多

我们每年都有一两次大型的电子大赛, 除了这些, 学校本身很少有类似的竞赛, 但这对于社会对人才的要求是远远不够的, 这些项目关乎学校的名誉, 所以学校往往选择一些有经验的或学的很好的学生那几个学生参加, 这就使得大部分学生没有机会展示自己的能力, 然而往往很多时候比赛恰好能激发学生对学习的兴趣。

综上所述, 我们可以发现我们的实验教学存在着很多的不足, 我们改怎么去改进呢?下面我提出个人的一些观点。

首先, 学校要提高重视, 在实验教学方面适当地投入。

要想提高实验教学水平, 最重要的就是学校要足够重视, 要重视实验教学的质量, 对实验教学不足的地方积极改进, 并且适当地投入, 特别是对于像单片机这样的电子方面的教学, 电子产品的发展日新月异, 如果我们的实验教学依旧用的几年前的设备, 那么我们的教学只能跟在时代的后面, 跟不上时代的脚步, 更甚的会导致我们的教学与社会脱节。只有学校对实验教学提高重视, 将这一观念渗透到实际教学中, 才能引到教师以及学生对实验的重视, 从而提高他们的积极性, 提高实验教学水平。

其次, 实验箱的正确选用。

使用实验箱进行教学, 这是目前大部分高校的实验教学状态。实验箱教学有利也有弊, 这就涉及我们要怎么选用实验箱, 实验箱什么样的设计才比较合理。对于单片机这门课来说, 更多地要求实验箱能像仿真软件般, 有可以让学生自由发挥的空间, 特别是对于引脚的连接, 现在很多实验箱都是内部连接好, 最后接出一些端子让学生照着厂家配的实验指导书接线, 单片机的实验相对比较灵活, 很多时候引脚的连接是可以让学生自己选择的, 这样也有助于学生结合自己的理论知识, 让自己的理论知识得到应用, 体会理论得到实践的乐趣, 引起学生对学习的兴趣的同时锻炼了学生的动手能力, 所以也就要求实验箱的设计最大限度地提供灵活性, 从而提高我们实验教学的质量。

再次, 教师要不断创新, 认真钻研学术。

要想提高实验教学水平, 不仅仅对设备有一定的要求, 教师的自身的学习也很关键。只有教师不断钻研学术, 提高自己的学术水平, 才能在教给学生课堂知识的基础上教给学生新的东西, 让学生了解到社会发展的前沿, 并在条件允许的情况下鼓励学生自己动手研究一些最新出的电子产品, 比如单片机这门课, 可以鼓励学生在模仿已有产品的基础上积极创新, 或者跟学生一起研究, 在交流中教给学生新的东西, 和学生共同进步。

最后, 增加电子竞赛项目, 让更多的学生参与进来。

目前国家级的电子竞赛很少, 而含金量又很高, 高校都是让自己学校最有实力或经验丰富的学生参加, 名额比较固定, 没有办法满足很多学生参加比赛的欲望。所以, 学校要多举办一些电子设计类的比赛, 并且不限名额, 鼓励学生参加, 并且设计一定的环节, 给予学生充足的时间, 让学生在比赛中得到锻炼的同时感受到知识的魅力。

单片机实验教学改革是一个漫长而复杂的过程, 单片机实验教学的改革不仅需要注重于大的方面的改革, 同时很多细节方面的改革也需要我们去关注, 只有对我们的教学内容的不断更新, 提高我们的实验教学质量, 才能实现教学的与时俱进, 才能让我们培养出的人才更快更好地为社会服务。

摘要：当前我国大学普遍侧重于理论教学, 实践教学普遍没有得到很大的重视, 而如果只注重于理论, 特别是像单片机这样的课程, 就算理论知识再扎实, 最后也会出现理论解决不了的问题, 这就是通常说的“纸上谈兵”。本文针对此状况提出个人的一些思考及建议。

关键词：高校,单片机,实验教学,教学改革

参考文献

[1]胡汉才.单片机原理及其接口技术学习辅导与实践教程[M].清华大学出版社.