单片机课程教学研究论文

单片机课程教学研究论文（精选12篇）

单片机课程教学研究论文 篇1

单片机自20世纪70年代问世以来，已对人类社会产生了巨大的影响。目前单片机在工业控制、智能仪器仪表、办公室自动化、家用电器等诸多领域得到广泛应用。 (1) 单片机原理与应用课程已经在许多高等院校的电子电气类、计算机类、控制类、机械类等专业作为专业必修课开设。

本文从该课程的特点和目前教学的不足出发，结合笔者在课程教学中的实际经验，探讨改进单片机课程教学模式的途径，提高课程的教学效果。

1 单片机课程特点与教学现状

单片机原理与应用是一门应用性极强的综合性课程，包含理论与实践两部分，单片机技术是硬件设计与软件编程的有机结合。对于初学者而言，往往感觉单片机概念繁多，内容枯燥，结构抽象，入门较难。其次，单片机常采用汇编语言作为编程语言，而汇编语言是面向机器的语言，缺乏通用性，设计程序时必须对单片机的硬件结构有相当深入的了解。相较于不受具体机器限制且参照一些数学语言设计的高级语言（如C语言）来说，汇编语言缺乏了直观、易懂、可读性好的特点，学习起来难度更大。另外，单片机技术综合性强，涉及内容涵盖了电路、模拟电子、数字电子、接口技术、传感与检测技术、自动控制原理等诸多课程的内容。 (2)

鉴于单片机课程的特点，传统的教学模式存在着以下不足之处： (3) （1）课程讲授重理论、轻实践，讲授内容仍按照硬件结构、指令系统、汇编语言程序设计、中断与定时器/计数器、接口技术这一固定模式进行，教学以灌输单片机结构知识为主，忽略其实际应用，让学生感到抽象、乏味，失去兴趣。（2）强调单片机应用程序设计的讲授和训练，忽略系统整体设计，使学生缺乏对单片机系统软硬件有机结合的认识，常常出现学生编写的程序与自己设计的单片机系统完全不对应的情况。（3）实践环节相对薄弱，多以验证性和演示性实验为主，设计性、综合性实验不足，实验条件和实验学时有限，学生没有足够的机会在实践中去理解和提高，更谈不上培养学生主动设计和创新的能力。

2 课程教学模式研究

改进单片机课程的教学模式，应通过改进教学方法，调整教学内容，优化实践教学体系，达到激发学生的学习兴趣和主动性，改善教学效果，培养应用型人才的目的。

2.1 改进教学方法

合适的教学方法能够有效地提高学生对课程的兴趣。传统的以教师灌输知识为主的教学方式与单片机的课程特点大为不符，严重影响了学生的学习热情，而引入任务驱动式的教学法能有效地解决这个问题。任务驱动法是一种探究式的教学模式，其主要形式是将教学内容转换成一项或几项任务来完成，通过任务的提出、分析到实现来引导学生主动思考，培养其独立分析和解决问题的能力。譬如，在单片机控制LED闪烁的教学中，首先设定为简单的驱动一个LED定时闪烁任务，使学生掌握延时程序和定时器控制两种不同的方法；接着将其扩展为8个LED的跑马灯控制任务，使学生学习分别应用左移（右移）方式和查表方式实现；继而在该系统上引入按键控制跑马灯的开始和停止，使学生学习按键的使用和按键去抖动的方法。学生在任务中学到知识的同时，获得了成就感，学习兴趣也自然提高了。

2.2 调整教学内容

单片机应用系统的程序设计，既可以采用汇编语言，也可以采用C语言。且在单片机的实际开发中，由于应用系统的规模较大，设计人员更趋于采用C语言进行程序设计。C语言相比于汇编语言，具有良好的可读性，可移植性。采用C语言进行程序设计时，编译器能自动完成变量的存储单元的分配，使得学习编程者可以更多地专注于应用程序的逻辑思想。 (4) 此外，在开设单片机课程之前，一般都已开设过C语言程序设计课程。学生对C语言已有基础，利于接受和理解。因此在讲授汇编语言程序设计之后，引入单片机标准C语言的教学内容，可以让学生在两种语言的对照学习中更快地掌握单片机的编程技术，也使得学生对于单片机的学习更具实用性。

2.3 优化实践教学体系

传统的实践教学多以演示性、验证性实验为主，实验设备以单片机实验箱居多。学生进行实验时直接按照实验指导书中现成的电路图在实验箱上进行简单的电路连接并照搬现有的程序代码，并不理解该实验电路的设计原理和程序的设计思想，只是将指导书中的示例进行了简单的验证，没有达到训练学生独立设计的目的。有效的实践教学应该加大实验学时比重，尽量减少验证性实验，增加设计性、综合性实验。在布置实验任务时，应只说明本次实验的目的和功能要求，提前让学生进行预习和准备，待学生有了初步的设计思路和程序初稿方可开始实验。这样，有限的实验时间主要用于学生的自行验证、调试、修改中，即使一个简单的实验也能锻炼学生的独立思考和解决问题的能力。此外，增加独立于课程外的实训环节，以综合性的课题设计来培养学生对单片机应用系统整体开发的能力。引入单片机系统虚拟仿真软件-proteus，与开发工具keil及实验板相结合，从电路原理图设计、软件设计到虚拟系统仿真再到实物系统调试和实现，整个过程环环相扣，锻炼了学生综合设计的能力。

3 结语

单片机是一门强调应用性的课程，有效的教学模式才能保证学生对该课程的学习兴趣和热情。本文通过改进教学方法，调整教学内容，优化实践教学体系，多方位地调动了学生的积极性和主动性，达到了改善教学效果的目的。

摘要：从单片机课程的特点出发, 阐述了当前单片机课程教学模式的不足。从教学方法、教学内容、实践安排等方面提出了改进单片机课程教学模式的措施。通过引入任务驱动法, 增加单片机标准C语言教学, 改进实践教学体系, 达到提高学生的学习主动性, 增强学生的动手能力, 培养应用型人才的目的。

关键词：单片机,教学模式研究,任务驱动,实践教学

注释

1 张毅刚, 彭喜元, 董继成.单片机原理及应用[M].北京:高等教育出版社, 2003.

2 聂一雄, 程汉湘, 周永旺.“单片机原理与应用”教学的研究与实践初探[J].广东工业大学学报 (社会科学版) , 2007.7:166-167.

3 金志明.基于任务驱动与案例教学相结合的单片机课程教学模式的研究[J].才智, 2011.1:314-315.

4 李全利.单片机原理及接口技术 (第二版) [M].北京:高等教育出版社, 2009.1.

单片机课程教学研究论文 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

单片机课程教学研究论文 篇3

摘 要：根据高校教学特点，以增强单片机课堂教学效果、提高学生分析和解决实际应用问题能力为目的，针对“单片机技术及应用”课程，从培养学生兴趣、优化教学内容、丰富教学方法手段和提高教师业务能力等方面进行了教学改革的研究，并提出了提高教学质量的一些思考。

关键词：单片机技术；教学改革；培养兴趣；教学手段；实践应用

【中图分类号】TP368.1-4

1引言

“单片机技术及应用”是大学计算机科学与技术专业的一门专业必修课程，对于高校学生来说，学习该课程是初步认识单片机的整体设计过程，为将来从事信息系统工作及电子产品的设计、检测和维修奠定坚实的基础，具有不可替代的作用和意义。

2培养学习兴趣

单片机技术与应用课程是大四学生需要学习的一门专业课程，因此在课堂教学过程中，教师要结合学生的培养目标、就业方向，从实际出发，注重理论基础与实际应用的结合，多给学生展示单片机广阔的应用前景和具体产品，使他们体会到单片机技术在以后的工作生活中都具有很强的实用性，认识到单片机技术强大的潜能和发展空间，从而激发他们学习的兴趣和求知欲。

2.1 联系实际

为使学生更好的接受抽象的知识，在讲述具体内容之前，可以列举大量单片机的应用实例。如在日常生活中常见的洗衣机、冰箱、热水器和空调等家用电器的智能化控制[1]，这些都离不开单片机。抽象的教学内容与身边活生生的应用实例相结合，给学生一个看得到、听得见、摸得着的学习目标，大大提高了学生学习单片机的兴趣。

2.2 组织竞赛

学以致用是教学的根本目标，结合新形势下教育目标模式转型，对学生的培養重在能力的培养，这就需要给学生一个平台，让学生自己去动手、去实践。单片机课程为学生安排了对应的实验课程，但这在实际应用中是远远不够的，因此可以组织一些电子设计大赛，让学生积极的参与其中，为其学习兴趣的培养提供一个积极的推进作用，大大激发学生的学习主动性。

3优化教学内容

3.1 紧跟时代步伐

在课堂教学中，教师应选用应用广泛、实用性好、易学易懂易掌握的优秀教材。但教材往往是落后于科技发展的，所以教师还要了解单片机技术的发展现状以及前沿技术，根据实际需要，在课堂上适时适当地向学生补充当前使用比较热门的硬件接口和软件编程技术，了解当前有关单片机的新信息、新技术和新发展，来拓宽学生的知识面，延伸和补充课堂之外的教学内容，让学生紧跟时代步伐。

3.2 选取合适的编程语言

单片机课堂教学注重的不只是基本原理的讲解，更多的是应用设计。单片机教学通常采用纯汇编语言教学，这需要有前导课程“微机原理及应用”所学习的汇编语言作支撑，而在教学过程中，学生普遍认为汇编语言不易掌握，并且目前在实际的单片机应用项目开发中，使用较多的开发语言并不是汇编语言，而是单片机C51语言。单片机C51语言是由C语言继承而来的。因此，可以将“微机原理及应用”与“单片机技术及应用”进行整合，在单片机编程设计上以C51语言为主，特别注意C51与C语言的区别，以汇编语言为辅的形式进行讲解，降低由语言选择带来的编程难度，提高教学质量。

3.3 选取适合的软件平台

与C语言不同的是，C51语言运行于单片机平台，而C语言则运行于普通的桌面平台。因此，可以采用专门针对MSC-51系列单片机的软件开发平台Keil C51，以加强培养学生对C51的编程能力。在选用实验箱时，还要考虑到培养学生的创新能力要求，尽量使用具有现在先进技术接口的实验箱，通过课程设计或毕业设计积极引导学生使用C51开发语言进行相关软件设计，设计难度明显减小，程序也更加简洁清晰[2]。

4丰富教学手段

新型人才的培养最重要的是能力的培养。知识转化为能力必须通过实践，实践性教学结合理论与实际、综合思维和感官、提高个性与社会化水平，是培养学生创新意识和创新能力的重要途径。因此，在高校单片机的课程教学中，一定要从实际需要出发。

4.1 借助多媒体教学手段

单片机课程内容抽象，要在有限的课时内讲深懂、讲透课程内容，依靠传统的教学手段很难实现，这就需要教师精心设计讲解内容，制作生动形象的多媒体课件，将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，将重难点知识内容通过多媒体进行演示，可以加深理解，便于记忆。

4.2 利用仿真软件演示

在单片机应用开发过程中，更侧重于硬件设计。而在单片机教学过程中，由于硬件条件或时间条件的限制，教师在课堂上很难向学生直接具体的展示硬件设计的整个过程。而在实践教学过程中，可以有效利用仿真软件来达到更好的教学效果。Keil-C51和Proteus professional的出现可以满足对单片机进行随堂编程和电路仿真的需求。Keil软件为项目的开发制定了一套完整的方案，学生在使用时可以直接进行编程，编译和仿真方面的练习；Proteus是集电路分析和硬件电路仿真于一体的软件，可以很好的实现一个完整的电路设计系统。

5 提高教师的业务能力

5.1 及时补充新知识

要培养高素质的学生，必须要有高素质的教师队伍，授课教师应紧跟软硬件技术的发展动态，不断学习充实自己，才能够胜任工作的需要，才能跟上时代的步伐。单片机的发展速度较快，利用单片机技术来进行产品开发、控制系统设计的过程中，需要用的知识较多，这就需要教师具有电子产品研发和工程实践的经验，否则就无法使学生对该课程产生深刻的理解。

5.2 提高科研能力

教师在课堂上的旁征博引，大都以科研经验为背景，正所谓见多识广，见得多用得多，自然能够讲的深入浅出、得心应手。教学和科研是相辅相成的，教学是科研的基础，科研是教学的提高，教学与科研的这种关系，反映了教学与科研的内在联系，决定了高校离不开科研的职能。用科研实例的形式来调动学生学习的积极性、主动性，培养学生的创新能力。

6 总结

“单片机技术及应用”是一门应用性极强的课程，随着单片机新技术的飞速发展，给单片机课程内容本身增了很多新的元素。而对于高校来说，教育的基本任务是从学生原有基础和身心发展特点出发，使他们的素质获得发展，逐步适应社会建设和发展的客观需要。因此高校教师在教学过程中，要不断探索研究行之有效的方法措施，紧紧抓住“应用”这个纲领，注重学生实际设计能力的培养，实现教与学的最佳统一。

参考文献：

1. 楼然苗.《单片机实践教学改革与应用型人才培养》[J].中国大学教学，2009，3：80-81.

单片机课程的实践教学研究 篇4

单片机课程具有很强的工程实践性和综合应用性, 教学当中不仅要注重理论知识的讲解, 还应注重学生创新能力及工程应用能力的培养。但如何有效地让学生真正掌握单片机技术并学以致用, 是单片机课程教学中所面临的一个重要问题。

一、单片机实践教学中存在的问题

单片机课程不仅涉及微机原理、程序语言、通信技术、数字电路及模拟电路等基础知识, 还具有自身的知识体系。内容构成上, 其涵盖硬件资源、软件系统及应用设计三大部分, 内容跨度大, 且相互渗透、紧密联系[2]。该课程实践应用性强, 但传统教学往往重理论而轻实践, 弱化了实践教学的作用, 实验目的仅为了验证理论内容, 且实验内容相对简单、知识点单一, 缺乏新颖性与综合性, 导致学生兴趣不浓, 思维受到束缚, 实验过程无法有效激发学生的主观能动性与自主创新性。此外, 实验环境均为实验室。实验室具有封闭性和时效性, 大大限制了学生实验的时间和地点。实验平台采用实验箱, 其体积庞大, 不易携带, 且为了方便实验室管理, 往往不允许带出实验室, 造成学生在课余时间缺乏实验平台, 无法进行实践操作。目前, 市场上开发板种类繁多, 价格低廉, 体积小巧, 便于携带, 配合学生自己的电脑, 可在课余时间补充实践操作, 但开发板种类繁杂, 资源差异大, 学生较难选取适合自己学习的开发板, 学习过程中碰到的疑惑也较难统一解答。

单片机实践教学的目标是培养学生综合运用单片机的能力[3,4]。传统的教学模式不利于应用型、创新型人才的培养, 必须加强实践教学环节, 探索出一条以学以致用为出发点的适合自己学生的实践教学模式。

二、单片机实践教学改革的内容与措施

(一) 调整实验内容, 改革教学方法

单片机的软件语言既可采用汇编语言, 也可采用C语言。汇编语言虽有助于学生理解机器执行的过程, 但本身抽象、难懂, 可移植性差, 容易使学生产生厌烦情绪。C语言具有高级语言的特点, 可读性和可移植性好, 硬件驱动能力强, 是嵌入式软件设计的主流语言。因此, 教学当中应以C语言为主, 以降低开发难度, 缩短开发周期, 增强学生对单片机课程的兴趣及信心。实践内容应包含验证性实验和综合创新性实验, 验证性实验有助于加强学生对理论知识的理解, 而综合创新性实验则有助于拓展学生的思维, 培养其综合运用知识的能力。单片机技术综合软件技术和硬件技术, 依托特定的实验平台, 可一定程度上强化学生软件设计能力, 但却弱化了硬件设计能力。理论教学当中, 可结合电子技术发展的现状, 引入一些新型芯片, 以提高学生的课堂注意力, 通过芯片手册扩充教学内容, 拓宽学生视野, 同时培养学生阅读手册的能力, 使其能够通过手册了解芯片的工作原理, 学习手册上的典型硬件设计电路或获取硬件设计相关的其他信息。Protues软件可模拟仿真硬件电路, 因此, 可在实验环节中穿插相应的Protues仿真实验, 以兼顾学生硬件设计能力的培养。

教学方式可采用项目驱动型和应用导向型, 这种方式可使学生参与到项目当中, 以具体应用为参考, 结合所学知识分析设计要求、制订项目方案。在项目实施中, 学生通过自己努力克服并处理项目当中出现的问题, 并最终将之完善。整个过程可使学生充分综合所学知识和技能, 提高动手实践、自主学习和自主创新的能力, 并使其体会到项目实施的艰辛与乐趣。

(二) 开放实验室, 提供实践环境

实验室是较好的实验场所, 但实验室往往有实验室管理员统一管理, 仅在实验课程时间向学生开放, 从而导致学生课余时间缺乏实验场所。为打破实验室的封闭性和时效性, 丰富学生课余实践活动, 可向学生提供全天候开放的创新实验室, 并配备基本的实验设备和工具, 由负责任的学生和实验室管理员共同管理。创新实验室分为两个区, 专用创新区和自由学习区。专用创新区集中动手能力强, 爱钻研, 爱探索, 负责任的学生, 并给予固定的学习位置, 授课教师可定期补充具有创新性、综合性的课题, 由该部分学生完成。创新区的学生应积极向其他学生展示实践成果, 以加大单片机学习的辐射力度, 提高其他学生对单片机课程的学习兴趣, 建立学习氛围。自由学习区则用于定期开展新知识、新技术的专题讲座, 以扩宽学生视野, 强化学习兴趣, 或者用于学生交流心得和分享实践经验。此外, 受创新区学生影响的其他学生, 也可进入自由学习区进行学习和参与实践操作。为加强对创新实验室学生的管理, 提高学生学习的主动性, 可每月对创新实验的学生进行考核, 挑选自由学习区学习积极主动的学生, 替换创新区学习懒散、态度不端的学生, 以建立激励和督促机制。

(三) 研发实验平台, 扩充实验内容

实验平台是从事实践活动的基础, 应包含理论教学和实践教学的必备元素。针对实验室设备陈旧问题, 目前部分高校已组织师资队伍, 结合院校自身的特点和相关技术进行实验设备的自主研发, 并投入到教学活动中。自主研发实验设备, 不仅可拓宽实验教学内容, 提高实验效果, 还可提高实验教学队伍的教学科研水平, 此外, 还可节省资金, 加速实验室建设。广东轻工职业技术学院结合自身特点, 开发“教、学、做”一体化的单片机教学实验平台, 并在实际教学当中取得一定的教学效果[5]。鉴于该学院所取得的成效, 秉承当下“口袋实验室”理念, 我系也结合当前技术和自身特点, 自主研发了单片机口袋实验平台, 该平台的芯片多采用贴片, 在保证满足教学需求和功能不缩水的情况下, 尽量使其体积小巧, 以方便学生随身携带, 使其可随时随地进行实验。为方便学生课余时间研究学习, 基于自主研发的实验平台, 编写了完善的使用指导书, 并提供丰富的例程供其学习参考。此外, 基于该平台还设计了创新综合性题目, 供实践教学使用。由于该实验平台小巧便携, 在实验课堂上未完成的内容, 学生可带回到宿舍继续补充, 从而扩充了实验时间, 保证了实验内容的完整性。我系研发的实验平台如图1所示。

该实验平台小巧便携, 功能强大, 资源丰富, 包含最小系统、LED灯、时钟数码管、按键、时钟芯片、AD-DA芯片、EE-PROM、蜂鸣器、直流电机驱动、步进电机驱动、光敏传感器、温度传感器、全彩LED、OLED显示模块、红外接收器等资源。振荡电路采用双晶体, 以方便做控制和串口通信, 电源采用USB口供电, 平台集成协议转换芯片, 可通过USB口下载单片机程序, 操作极为方便。目前已将该平台投入到实践教学当中, 并明显提高了学生对单片机课程的兴趣和实验自主性。

(四) 开展第二课程, 建立网络平台

单片机课程只有通过大量的实践活动才能做到灵活运用。结合口袋实验平台, 我系已在单片机课程的正常教学中穿插一定的实践环节, 但由于课时限制, 实验课程并不能过多地开展, 这在一定程度上抑制了学生工程实践能力和自主创新能力的培养。为了扩充实践课时, 增加学生动手实践机会, 我系每周定期开展“第二课堂”, 以口袋实验平台为依托, 讲授单片机的开发思路, 指导学生的实践过程。通过一年的实践, 证明“第二课堂”对单片机的实践教学起到了很好的补充作用。

为了将单片机爱好者组织到一起, 方便开展创新活动, 我系创建了单片机协会, 并依托该协会建立了QQ群, 该群不仅方便单片机爱好者进行技术交流, 还可上传大量学习资料, 实现资源共享, 授课老师也可依托该群进行答疑解惑, 或者布置实践教学任务。

(五) 依托竞赛, 提高学生创新能力

为丰富学生的实践活动, 提高学生综合运用知识的能力, 我系鼓励学生参与系部、省级或国家级的各类电子设计大赛。通过大赛, 不仅可以检验学生对单片机知识综合运用的能力, 还可有效地培养学生的团队协作意识、系统设计能力、创新能力及刻苦钻研的学习精神。此外, 参赛获奖不仅是对参赛学生技术知识的肯定, 还会使后面的学生对学习单片机充满期待, 对单片机课程的进一步开展产生积极的影响[6]。

(六) 改革考核方式, 引导学生注重实践环节

在考核方面, 因学分和绩点问题, 多数高校仍坚持把理论考试成绩作为评判学生单片机技术掌握程度的唯一标准, 这也迫使学生更注重理论知识的学习, 而忽视了实践教学的重要性, 最终导致高分低能, 不能学以致用。为了有效地培养应用型、创新型人才, 应重视学生在实践环节中的表现, 对于实训课程, 可采用小组答辩的形式对学生进行考核。答辩形式可一定程度上避免学生抄袭他人代码, 督促其认真完成实训, 并切实提高学生的动手实践能力。最终的考核结果, 应结合卷面成绩、实验表现及实训成绩进行综合评定, 并适当增加实践环节所占的比例。考核方式的改革, 可使学生在单片机学习中做到理论与实践并重。

三、总结

文章针对单片机传统实践教学中所存在的问题, 从实验内容、教学方式、实验平台、第二课堂及考核方式等角度分析了实践教学改革的内容, 并将口袋实验平台运用到改革后的实践教学当中。实践证明, 教学改革后学生对单片机的应用能力较往届学生有较大提升。

参考文献

[1]曹建树, 代峰燕, 俞建荣, 等.应用型工科院校单片机课程教学改革与实践[J].实验室研究与探索, 2012, 31 (3) :129-132.

[2]甄立常, 史巍.基于Protues的高职单处机教学改革[J].中小企业管理与科技 (上旬) , 2014 (4) :166.

[3]雷桂斌, 王淑青, 黄华达.面向卓越工程师培养计划的单片机实践教学研究[J].中国电力教育, 2013 (31) :157-158.

[4]谢光前.卓越工程师背景下的单片机课程教学改革与探索[J].电脑知识与技术, 2012, 8 (11) :2563-2564.

[5]贾萍, 丁向荣, 胡美兰.“教、学、做”一体化单片机教学实验平台的设计与应用[J].实验技术与管理, 2012, 29 (6) :139-142.

单片机课程实践教学的论文 篇5

1单片机课程内容与特点

一直以来，单片机的教学方法是多数学校及教师研究的重点，该系的单片机是以51系列单片机为基础，全面介绍了计算机的发展过程、单片机的组成及硬件结构、单片机的指令系统、汇编语言的设计及单片机的系统扩展及应用等内容，单片机的教学内容枯燥，要想使学生全面掌握单片机的知识并将其应用到实践当中，就必须理论教学与实践教学相结合，用生活中的实例来激发学生的学习兴趣、学习潜力，提高学生的学习效果。多年来，该系的单片机教学一直遵循高职教育教学规律，以学生的培养能力为核心，对“单片机原理与控制技术”课程进行了改造，为提高学生的职业能力找到了一条切实可行的途径。本课程在体系上将理论知识与实践动手能力有机结合，注重贯彻理论为实践服务的思想，为充分体现技能训练为专业培养目标服务的原则，形成了与职业能力培养相适应的“教、学、做”一体化教学模式，对学生实行了以能力考核为核心，增强了对学生职业能力的培养，提升了“双师”教学团队的业务能力，提高了教学质量。教学过程中主要进行了以下研究：①对单片机课程进行优化整合，遵循高职专业“理论够用”为度的原则，建立科学、实用的理论教学体系和实践教学体系，在教学大纲中体现培养学生能力的重要性，注重学生的实践能力的培养。②教学活动中采用以学生为主体，引用生活实例充分调动学生的学习积极性，采用有利于提高学生能力的教学方法，进而提高学生的学习兴趣。③围绕培养学生能力这个中心，培养创新人才，进行教学方法和考试方法的改革。

2教学研究的改革与创新

2.1教学内容的改革

高职教育是一种以职业能力形成为中心的教育，实践教学的地位已经得到了大幅度的提高，理论教育为实践教学服务的思想在单片机课程中已经得到了贯彻。笔者在对电气自动化专业和数控专业人才职业能力需求进行调研的基础上，结合专家组的建议，根据学校的办学定位、专业人才培养目标来制订教学大纲，教学内容的选取对应于学生的能力基础状况，遵照高职教育“理论够用”为度的原则，紧密结合当地企业对单片机的应用需求和现实生活中单片机的应用实例，将单片机的理论知识与实践动手能力有机结合，在教学过程中，通过一些基础性的实验和综合性的实训来加强学生的专业实践能力，有利于学生持续发展。

2.2教学方法的改革

单片机原理与控制技术是一门实战性很强的学科，在课程教学中注重理论与实践的结合。采用了多种教学方法，达到了“精理论、重实践、会设计”的人才培养效果。2.2.1充分利用多媒体教学资源和计算机网络资源。在课堂教学中，采用多媒体课件，将本次课程所需达到的教学目标和实现此教学目标所需要的理论知识及实际操作步骤向学生演示，同时将重点的知识利用板书加以强调，使教学内容更直观、更生动，从而达到提高课堂教学效率的目的。在课外建立专用邮箱、QQ群进行交流。通过这些平台，学生获得大量的学习资料。另外，学生与老师之间、学生与学生之间的交流更容易，更容易拓展学生的知识面，解决疑难问题的机会增多。2.2.2项目任务驱动教学法。教学过程中，根据单片机在各行各业的实际应用，设置了一系列包含能力要素的项目任务，如模拟霓虹灯的设计、汽车转向灯的设计、点阵显示电子广告牌等。在教学中，通过完成任务的需求来学习基本知识和技能。

比如：利用单片机设计一个模拟霓虹灯的控制系统，要求用8个LED灯模拟城市夜空中霓虹灯的闪烁效果。这一任务要用P1口输入/输出和调用延时程序等知识，学生希望自己完成这个任务获得成就感，所以就产生一种想学的欲望。这时，学生在学习相关知识的时候就会更主动，更积极、更认真。完成这个任务后，老师对此任务再做修改，然后让学生相互讨论、自主完成。最后提出扩展性任务让学生课外训练。采用这种教学方法，不知不觉的就激发了学生的学习兴趣和学习的主动性，促进了枯燥的理论知识的学习，增强了课堂学习的效果。2.2.3“引-激-拓”课堂教学模式。“引-激-拓”课堂教学模式的特点是把课堂上学习的知识向课外延伸，给学生一个想象的空间。

引：课前引入学生感兴趣的生活中的实例，用此来吸引学生的注意力。激：用引入的实例激发学生的学习兴趣、学习的好奇心和本身的求知欲。拓：拓展教材上的知识点，增强学生解决实际问题的能力。2.2.4采用多种课堂形式。采用讨论课、小组交叉检查、课堂答辩，师生换位等多种课堂形式，促使学生对内容的关注和对理论学习的主动。同时，增强老师与学生之间、学生与学生之间的交流和互动，通过师生换位让学生经历不同角色的变换，获得检查别人与被别人检查的不同体验;获得当老师和当学生的不同感受，进而学会尊重自己，尊重他人。2.2.5培养学生主动学习能力。课堂是教学的主战场，学生是课堂教学的主体，以往传统的教学方法已经不适合当前的高职学生。所以在教学中要不断鼓励学生主动参与、勤于动脑，培养学生分析问题和解决问题的能力。使学生能带着问题听课，从听课的`“旁观者”向“参与者”的角色转变。在学习过程中，每个学生都主动参与方案讨论和工作步骤制定，承担小组中的各自工作任务，协作完成。

2.3考试方法的改革

考试是对学生知识、能力验收的一种手段，既要考核学生对课程相关理论知识的掌握，也注重考核理论知识在实践中运用的能力，更重要的是加强对学生实践操作技能的考察。改革考试方法，将过去的一张理论卷考核方式变为将学生的理论考试、平时成绩、实践操作等方面均纳入考核成绩的评定中，全面综合评定学生的实际能力。

2.4建立完善、适用的实践体系和基地

单片机课程教学研究论文 篇6

关键词 物联网 单片机课程 教学模式 教学方法

中图分类号：G64 文献标识码：A

物联网技术是继计算机技术和网联网技术后信息产业的第三次浪潮，随着物联网概念的提出和技术的发展，我国已经进入物联网以及与之相关的产业高速发展时期，很多高校、科研单位及企事业单位都非常重视，单片机技术和嵌入式技术等为物联网的迅猛发展提高了基础，同时物联网技术也为单片机教学的改革也提供了机遇与挑战。单片机课程是一门理论与实践性都很强的学科，是电子、通信、电气等专业的一门重要的必修课程，更是新兴的物联网专业人才所必修的课程，进入20世纪以来，企业对于电子、通信、电气等类专业学生学习的要求更进一步，而传统的教育内容、教学模式和教学方法已不适应物联网技术对人才培养发展的需要。为了提高学生的能力，提升毕业生就业的竞争性，本文结合单片机课程教学的体会和经验，就物联网技术下教学改革中的有关问题进行探讨和研究。

1教学内容的改革

物联网时代的单片机教学设计嵌入式、无线通信、网络基础、传感器数据采集、操作系统等基础课程，其相关课程又分为基础课程、核心课程和实践教学中的应用开发，很多课程都是已经开设的课程，这是单片机教学改革的基础，这样，不需要对现有的课程体系做较大的调整，但是在核心课程中，继续讲授传统8051单片机的内容势必不行，结合目前大部分高等院校的实际情况，可以选择以MCS-51为内核的无线射频单片机，也可以选择更加高级的STM32等先进的入门级32位SOC无线单片机，这样可以将传统的单片机教学顺延、加强。

无线单片机内核目前已经有从多种内核，从8位到32位，学校的物联网单片机可以选择比较成熟的ZIGBEE无线单片机，在具体实施的教学内容和方法上把单片机和无线通信合二为一，以物联网中的具体应用为背景，突出了无线单片机与整个系统的融合、网络协议的组成及实现、无线传感器的数据采集和处理方法，加强在传统单片机教学中忽视的各种接口的驱动程序，如串行通信接口、SPI和I2C总线的开发与设计，对于软件系统的设计和网络协议选择主流的ZIGBEE协议栈，利用实例讲授协议栈中各层实现的方法。但是以本校培养应用型人才的目标出发，只需对应用层进行剖析，以keil/IAR等开发系统中ZIGBEE协议栈程序为具体对象，强调应用层开发的流程，辅以网络层和MAC层中针对网络不同拓扑形态的具体设置，从简单的点对点通信的实现开始，逐步过渡到星形网络和网状的构建。同时，随着物联网技术的发展与单片机教学改革的不断深入，单片机与传感器部分整合也是大势所趋，因为数字式传感器驱动程序的编写是无线传感网络能否工作的首要条件，这也是接下来物联网专业单片机课程的一个方向。

2教学模式的改革

传统的教学模式就是以课堂上老师单向的传授书本上的理论知识为导向和中心，学生被灌输被填鸭；然后在实验课堂上老师布置实验作业，并由老师辅导学生完成实验及编程任务，前一次理论是后一次实验的基础。在这样的教学模式下，理论讲解的时间远大于实践操作的时间，就导致了老师讲的多，学生做的少，学生缺乏学习的主动性和创造性，表面上老师的教学工作很顺利、规范地完成了，实际上学生能否理解、接收、消化并应用，他们对单片机课程知识掌握的程度并不能体现出来。尽管实验课通过对一个个小程序编写、调试，但学生离开试验箱并没有太多的实践机会，也不知道从何下手。

明确了单片机课程的整体教学内容后，如何将这些内容拆分开，从而融入到 学生日常可以接触的项目中去，教学效果将会有进一步的提升。因此，我们可以采用“项目驱动法”教学模式。项目确定后，教师应首先实施完成该项 目。这样不仅可以对项目有个全面的了解，便于更好地指导学生，而且当项目给出时，就能提供具体的成果展示，让学生有清楚自己做什么，知道怎么做，关键的问题在哪里。比如在做项目“电子钟”前，教师先用两节课的时间进行相关知识点的讲解，让学生初步熟悉数码管的结构和工作原理、显示方式、字型编码，键盘的工作原理、键盘扫描程序原理、进制的转换 、输入接口P0和输出接口P2的使用方法，延时子程序的编制及延时时间的计算方法，以及如何调用子程序等，让学生清楚电子钟这个项目的目的和作用。给出项目完成的参考硬件仿真protel电路和keil C软件程序。在培养学生快速学习能力的基础上，学生用两节课的时间完成该验证性实验，在学生做的过程中，老师可以适当再讲解，使得学生加深对知识点的理解和掌握，根据要求拆分项目为一位0～9 循环显示、两位十进制00—99显示，两位键盘按键，输入的数字依次递进显示，直至完成整个电子时钟的显示。这样一步步地锻炼学生的软件编程和硬件控制能力。如此以项目为主导地位的教学模式，能够以学生为中心，改变了传统教学中学生被动听的角色，能调动学生解决问题的积极性和主动性，教师负责整个教学的设计和组织，在项目教学过程中，得以充分发挥教师的指导作用。

3教学方法的改革

教学方法是教育思想、教育观念在教学过程中的体现，是一种经验的积累，针对不同层次的学生和不同的能力需要实施不同的教学方法。在单片机课程的教学中可（下转第117页）（上接第98页）以尝试下列的几种不同的教学方法：

（1）问题式教学： 在教学过程中我们经常会提出与讲解相关的问题，把学习引入到复杂的、有意义的问题情境中，学生通过互相合作来解决这些问题，发现隐含在问题背后的科学知识，形成解决问题的技能和自主学习的能力。在设计中我们会给出一些故障问题，让学生找出其中的错误，从而开启学生的思维。

（2）项目式教学：根据前边提高的将单片机课程分成若干个小项目，以项目目标为主线，结合相应的知识点进行讲解，激发学生的主动性，教学从实际问题入手，采取提出任务、分析任务、设计任务、解决任务、归纳规律的方法，让学生在解决项目任务的过程中掌握知识。

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（3）讨论式教学：传统的教学一般是满堂灌，学生完全处于被动的听状态，有时听得直打瞌睡，为了避免这种状况，可以根据前边提到的项目教学模式，给3～5个人分为一个小组完成某项目，因此他们会不断的讨论，从而让学生发言或提问，大家都可以提出自己的想法。通过讨论式教学，学生可互相激励、探讨问题，增加了学生的参与度，使其全身心地投入到学习中去，充分调动了学生的学习热情，开发了其自身的潜能，提高了教学效率。

（4）实践式教学：纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行，实践是创新的源泉，创新离不开实践。创新思维只有通过实践才能发现问题。重视培养工程应用型人才培养的同时，强调突出培养学生的创新精神、创新能力和工程实践能力。学生在学完了相关知识后，通过自己动手操作和深入实践，能巩固所学的知识。

4结语

单片机作为一门重要的电类专业课程，尤其是在物联网技术下其教学内容、教学模式和教学方法，对于学习者掌握该课程知识起到了关键性的作用。本文中的这些教学研究内容都是在实践的教学过程中总结出来的，并期望在以后继续学习和研究。在教学过程中，对于授课者来说，有责任去不断探索、改革和调整教学内容、模式，方法，使得学生尽快掌握课程内容并且灵活应用，目的是为学生创造更合适的学习环境，不断肯定学生取得的成绩，激励学生进行创新性探索，从而提高教学质量，提高学生学习兴趣，提高学生工程实践能力，只有这样才能适应新环境，培养出符合社会 、企业要求的高技能应用型人才 。

基金项目：校级课题，题目是：实验实训、创新设计、电子竞赛SOD教学模式研究——《以单片机原理与应用》为例。

项目编号：2013JYZD12

参考文献

[1] 李红岩.项目驱动法在单片机实验教学改革中的实践.西安科技大学高教研究，2013（1）.

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[3] 浦灵敏.高职物联网专业单片机课程教学改革的探索与实践.苏州市职业大学学报，2013（12）：24-4.

[4] 钱颖雪.物联网技术发展下单片机课程教学改革初探.学术探讨-经验交流，2014（1-2）.

[5] 李红岩.项目驱动法在单片机实验教学改革中的实践.西安科技大学高教研究，2013.

高职单片机课程教学改革研究 篇7

《单片机原理及应用》是电子、机电等专业的专业主干课程,按照以往教学模式,教师反映是难教,学生则反映是难学,学生学完课程后不能对单片机控制系统有一个较为全面的认识,技术应用能力也较差,且缺乏与专业课程间的横向联系,与高职教育人才培养目标相距甚远。尤其是学习单片机课程班级的学生成绩不及格率高达20%~30%,许多学生对单片机课程存在畏惧心理。

我校根据《教育部关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》中提出的突出应用性实践性为原则。大胆尝试以单片机原理为基础,单片机接口技术为主导,单片机应用为核心,加强与其它相关课程的横向联系。对单片机课程进行全面改造,构建新的教学模式,整合实践教学内容,整个教学活动以若干个项目课题为主线;激发学生的学习兴趣和积极性,提高学生的动手能力,努力探索出一条具有高职特色的专业课程建设之路。

根据这个思路,我校在组织《单片机原理及应用》的课堂教学时,结合该课程的特点及培养目标,对该课程的教学方法和教学模式进行了以下一系列改革和探讨,并在实践中取得了较好的成效。

2 重新组织教学内容,重新构建教学模式,采用“教、学、做”一体的教学方法

整个教学活动以课题一:片内外数据传送;课题二:流水灯控制;课题三:中断/定时的应用;课题四:中断与定时的综合应用;课题五:串行通信技术;课题六:键盘技术;课题七:模拟/数字及数字/模拟转换;课题八:步进电机控制系统等八个项目(每个课题由若干个案例组成)为主线,实现:

(1)并行性:组建项目式教学内容体系,把原来时间上有先后的理论和实践教学活动转变为并行进行。

(2)针对性:改变传统以介绍单片机组成原理为主要内容,确立以接口技术与控制技术为主导内容和核心内容,同时使得枯燥的原理知识在生动多样的应用实例和应用能力培养中为学生所理解和接受。

(3)应用性:将实现单片机教学目标所需的理论知识和实践技能按照必需、够用和现学现用原则分散到各个项目中。例如:将MCS-51单片机指令系统中的传送指令分散到课题一的案例2,传送指令的应用,控制转移类指令分散到课题二的案例2:分支程序设计、案例3:发光二极管闪烁、案例4:上下循环流水灯,逻辑操作类指令分散到案例5:礼花灯,算术运算类指令分散到课题六的案例1:篮球计分系统,和案例2的模拟计算器等各案例中。

3 建立单片机虚拟实验室,并将原有实验室置于电子专业综合实验室的建设中予以统筹考虑

原有的单片机实验室设备陈旧落后,操作不方便、耗时,所以有必要组建新的单片机实验室,但考虑到学校的办学成本,有必要组建单片机虚拟实验室。单片机虚拟实验室是指在一般计算机机房安装PROTEUS、KAIL等仿真和编程器软件。PROTEUS是一款新的EDA软件。该软件可以对模拟电路、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提供了三十多个元器件库、数千种元器件。元器件涉及电阻、电容、MOS管、各种放大器、各种门电路和各种终端等。而且还提供了一个图形显示功能,可以将线路上变化的信号,以图形方式实时显示出来。使用PROTEUS软件进行单片机仿真有以下优点:

(1)硬件投入少,经济优势明显。

由于PROTEUS是纯软件环境,只需给学生开放公共的计算机机房就可以,这样降低了实验室开放和管理的成本。

(2)学生可自行实验,锻炼解决实际工程问题的能力。

由于PROTEUS 6.7是免费软件,学生可以在课程设计时或毕业离校后随时安装。遇到实际工程问题时,可以先在软件环境中模拟通过,再进行硬件的实际投入。这样处理,不仅省时省力,同时可以节省由于方案不正确所造成的硬件投入的浪费。

(3)实验过程中损耗小,没有元器件的损耗问题。

采用PROTUES仿真软件进行的实验教学,不存在因操作不当而造成元器件和仪器仪表损坏的问题,实验过程是安全的。

利用PROTEUS进行仿真,它的最大特色是其电路是交互的、可视的。PROTEUS使得单片机的学习和使用发生了革命性的变化。

考虑到我校学生每年都要参加电子制作大赛,学院前期已经投入资金组建了素质拓展部的创新电子实验室,该实验室也是一个电子专业综合实验室。

4 调整考核方法

学生期末总评成绩由期末笔试成绩、课堂考勤、实验成绩、作业及课堂提问成绩等四部分综合评定,各部分按70%、10%、10%、10%比例计算,特别是三次无故缺勤,总评成绩为0分。其中期末笔试的试卷题目60%~70%由单片机课改网站“在线习题”栏目随机抽取,并且根据单片机课程的特点,注重实践和应用,采用开卷考试,试卷的试题安排上,充分考虑项目的实践性和实用性。

5 研究成果

5.1 调整考核方法的成果

这几年上单片机课程的班级考试不及格率有明显的下降,每班不及格人数一般不超过5个,这在以前是不可思议的。

5.2 教学方法改革的成果

通过虚拟仿真技术,可以对基于单片机连同所有外围电子器件一起仿真,使得单片机教学变得形象直观,克服了理论教学只能写软件程序,无法展示实验过程的缺点,很好地解决了长期以来困扰单片机教学的软件和硬件无法很好结合的难题。

具体实施方案也将以教材形式由中国铁道出版社出版,书名为《单片机原理与实践项目案例教程》。

通过用点亮LED灯、控制流水灯、篮球记分系统等生动有趣的应用代替枯燥无味的理论来激发学生学习积极性,使许多学生从改革前的畏惧到改革后的不怕,甚至喜欢,这种的极大转变可以从每次实验出现学生踊跃热情的场面得到验证。另外,我校学生连续两年参加电子制作大赛获得了一等奖一组、二等奖两组、三等奖的优异成绩充分说明教学改革的成功。

6 下一步研究工作的设想

(1)将8个课题中的案例具体以硬件电路实现,因为仿真离实际还有一段距离;

(2)再增加两个单片机在实际中广泛应用的LED、LCD课题;

(3)所有案例代码以C51语言实现(目前以汇编语言实现)。

7 结束语

作为高职院校的教学人员,在遇到实际问题,可以尝试新的教学方式和方法,利用先进的教学理念和教学手段,进行改革和创新,综合考虑各方面的问题,更好地服务学生,提高学生的学习兴趣和动手能力。

摘要：在《单片机原理及应用》的教学中,如何解决教师难教、学生难学的问题,探索出一条具有高职特色的专业课程建设之路,一直是广大单片机教师颇感兴趣的课题。文章结合教学实践与理论思考,阐述了本课程教学改革的思路、做法及成效。

关键词：单片机,项目教学,实践能力,教学模式,改革

参考文献

[1]高卫东.51单片机原理与实践[M].北京航空航天大学出版社,2008.

[2]邹久明.80C51单片机实用技术[M].北京航空航天大学出版社,2008.

[3]周润景.基于PROTEUS的电路及单片机系统设计与仿真[M].北京航空航天大学出版社,2006.

单片机课程实践教学新方法研究 篇8

理论教学环节多以单片机结构为主线,形成以硬件原理、指令、软件编程、系统扩展及外围器件四大模块为主线的循序渐进型授课模式,实践教学环节多以单片机实验箱为实践平台,实验箱大多采用总线式结构不能够直观展现出单片机及其他芯片的连接结构,做实验时只需要按照实验指导书的要求在实验装置上连线即可,通过计算机串口/仿真器将程序下载到目标板中完成验证性实验,使得实验过程变成了对硬件的机械式操作,从而使学生失去了对单片机系统外围电路设计的理解。在2010年我院单片机课程组开展的“单片机课程”教学问卷调查活动中发现,375名学生中,65.3%能通过参考实验指导书将程序下载到目标板中,完成单片机各功能模块验证性实验;23%的学生因硬件电路调试失败或程序编写错误5%的学生因课程基础不牢、前后知识链断裂等原因无法完成实验;仅有6.7%的学生除参照实验指导书的参考程序完成验证性实验外,重新调整程序结构,通过二次编写程序达到灵活应用单片机软件的学习目标。因此如何在有限的实践课程中,充分提高学生的学习效率,高质量培养学生的发散思维、动手能力等综合素质将成为单片机实践教学的核心内容也是顺应电路设计的发展和教育信息化的必然,更是培养具有创新能力的高质量专业人才的保证。笔者所在单片机课程组在教学实践改革中发现,Proteus软件在单片机仿真教学中,具有较好的直观性,将Proteus和Keil联合仿真平台与实验箱实践教学相融合的“双实践”教学模式将大幅度提高单片机的实践教学效果。

2 教学模式设计

Proteus与Keil仿真软件作为理论教学的同步实践平台,实验箱作为“二次实践”的教学平台,二者构成的双实践教学模式旨在提高学生动手能力和培养发散思维、创新能力综合素质(如图2所示)。

仿真实验和理论教学同步阶段应实现两个教学目标:一是传授单片机方面的基本理论、知识和技能,二是培养学习者系统地掌握单片机内部功能模块的工作原理及使用方法,并尝试设计各种单片机应用系统,为以后嵌入式技术打下扎实的基础。Proteus与Keil联合仿真入门简单,硬件调试过程易操作、演示过程损耗小、与工程实践最为接近等优点,可作为理论教学环节的同步实践开发平台,教师可根据教学内容随堂演示相应内部资源的仿真系统,同一系统可作多个单片机内部资源仿真实验演示,教师只需根据教学内容更改部分代码或电路即可。同时,学生需要在课后完成各个功能模块的仿真实验,通过及时讲评实验帮助学生理解课程的基本知识点,并将实验成绩评定作为“二次实践”的分组参考依据。

利用Proteus的单片机仿真功能让学生进行虚拟实验,有助于学生理解课程基本知识点,但由于仿真与实际硬件存在差别和单一仿真实验的枯燥性让学生感到厌倦,因此需要有效地开展“二次实践”教学。该环节仍采用现有的单片机教学实践方式,以实验室自主开发(购买)实验箱为平台。由于同一门课程、不同学生的原有认知、学习能力、自身素质等各有差异,因此教师应通过理论授课和仿真实验课充分了解学生的上述多元智能情况,参照仿真成绩和多元智能因素的相似度,将学生科学分组,每组成员4～5人,不同组将分配不同的“二次实践”教学内容,实现不同的实现目标。该过程中,教师还应积极促进学生在实验中的分享活动部分学生本身的学习能力强并通过仿真实验充分掌握该课程,实验中教师应鼓励该部分学生积极去指导其他学生,培养团队合作精神。

3 教学内容组织

3.1 仿真实验教学内容组织

在单片机的理论教学中,所涉及的内容包括单片机系统资源、软件技术和系统扩展三大模块。Proteus仿真教学时,应该充分考虑学生对电路、微机原理等先修课程掌握程度的不同,教师应尽可能用简单、典型的教学实例仿真实验演示每堂课程知识点,从实例提出的问题需求、解决方案和实现过程贯穿到整个教学中,实现仿真实践与理论教学同步。

仿真实践教学内容可划分为内部功能模块和系统扩展模块,内部功能模块以MCS-51系列单片机为例,通过各组实验仿真单片机输入/输出口、定时器、中断等资源的工作情况,由于单片机所提供的资源多以寄存器和存储器的方式体现,因此该过程教师应重点引导学生如何使用寄存器和存储器,包括寄存器内容的修改和查看两部分,系统扩展模块以数码管、按键等基本I/O设备扩展实验为基础,学生通过时钟设计综合课题完整掌握单片机应用系统的设计流程。Proteus仿真实验多以Kei作为软件开发平台,软件教学演示主要涉及具体语句的执行效果验证、算法的具体实现、程序中语法错误的检查和逻辑错误的验证等内容,该环节中教师不可采用纯软件验证设置演示,应将Proteus与Keil进行联调验证演示,让Keil环境中关键语句的修改通过硬件电路实现仿真效果验证,以达到预期的教学效果(如图3所示)。

仿真实践教学过程中,教师还应注重学生实验历程反馈。学生在实验过程中,每完成一个实验后必须撰写实验报告,实验教学包括内容包括实验目的、原理/方法、教学步骤及结论4项内容,使教师及时了解学生实验的完成情况。仿真实践课结束后还需填写“仿真实践教学调查表”,调查表主要包括责任分担、参与程度、完成实验任务的能力以及是否有再次和组内人员合作的意愿等,使教师了解其在实验过程中的表现,通过学生自评、学习伙伴互评、教师评价等3方面给出学生的“仿真实践”表现成绩。

3.2“二次实践”教学内容组织

“二次实践”教学模式以实验箱及自制电路板为开发平台,参照仿真实践成绩和个人学习能力、兴趣程度多元智能因素的相似度,将学生分为3个层次进行“二次实践”教学组织。

3.2.1 功能性验证实验

以实验室现有实验箱为硬件平台,实验箱集成仿真实验所对应功能模块,仿真实验成绩合格以上者可通过计算机将仿真实验对应的程序下载到目标板中,通过连接硬件电路,不断调试系统完成仿真实验的验证性工作,并撰写实验报告完成对单片机课程的学习。

3.2.2 兴趣型实验

以小型单片机实验箱为开发平台,仿真实验成绩良好以上者通过计算机将自编写程序下载至芯片内部通过灵活设计程序达到灵活应用软件的目的。小型实验箱集成数码管显示、液晶显示、电机模块、D/A转换、A/D转换等丰富模块,其面积在20cm×15cm内,完全满足兴趣组学生对单片机的学习需求,学生可通过携带实验箱在业余时间完成新的单片机应用系统设计,通过自主设计外围电路和编写程序熟练掌握单片机应用系统的开发流程,高质量地培养了部分学生的发散思维、创新能力等综合素质。

3.2.3 竞赛、应用型实验

学生在熟练掌握单片机应用系统的开发流程和单片机内部各类资源的使用方法后,教师应鼓励兴趣实验阶段中表现突出者积极参加校院、省市的电子类科技竞赛,并从选题、参赛、评奖进行全程指导,通过面包板、PCB板开发单片机应用系统,大幅度提供该类学生的团队合作能力、创新思维、工程应用能力等综合素质。

通过合理组织安排3种不同层次的教学内容,学生参与实验得到不同的提高和收获,大幅度提高课程的学习效率。

4“双实践”教学模式优点

新教学模式新增了仿真实践教学环节,有助于学生拓展思维、创新能力的培养,改变了以往单一的实验形式,使学生既掌握了一种新的EDA软件技术,又掌握了一种新型的实验分析方法,还可自主展开实验设计,大大提高了学生的学习兴趣。尤其在仿真过程中,学生不再是被动地重复教师的操作,而是主动地去探求解决问题的方法,同样的设计要求可以有不同的实现电路、不同的程序,这能充分发挥学生的主观能动性和创造性培养他们运用所学知识分析问题和解决实际问题的能力,使学生由被动接受变为主动探索,教师在整个教学过程中是学生的引路人,为学生获得知识提供情景、引导学生自己去学习、设计实验并通过“二次实践”验证实验结果。

新教学模式下的单片机课程赢得学生的好评,学生能够有选择地参加教学实践,有效整合了实验资源。在今年课程组展开的新模式教学改革班级中,90%学生主动参加大学生科技竞赛,30%学生获得不同层次的奖项。

5 结束语

“双实践”教学模式,打破传统循序渐进式的教学方法,以单片机的应用为基础,结合基本的工业控制系统和实践工作中的具体应用,不分先后顺序,将各条指令贯串于各个仿真实验中,通过所见即所得的实验,学生更容易理解各种指令的编程方法和掌握单片机应用系统的开发步骤。通过“二次实践”既有效验证仿真实验,又提高教学内容的直观性、增强学生对教学内容的理解和激发学生的学习兴趣,大大提高设计各种单片机系统的效率,对提高学生实际设计单片机应用系统的工程实践能力都具有很大的辅助作用。

摘要：针对单片机课程以实验箱为平台的实践教学方式存在的不足,新增了Proteus与Keil联合仿真实践教学模块,构建了“双实践”教学模式。通过合理组织实践教学内容,充分融合了两种实践教学方式的优点,不仅帮助学生理解课程知识点和提高动手能力,还可提高教师的备课效率和教学效果,并为学生的课后复习和自学提供条件。

关键词：单片机,实践教学,Proteus,Keil

参考文献

[1]张毅刚.单片机原理及应用[M].北京:高等教育出版社,2008

[2]杨俊起.单片机课程实践能力培养研究与探索[J].中国现代教学装,2010,13:142～144

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[4]陈朝元,鲁五一.Proteus软件在自动控制系统仿真中的应用[J].系统仿真学报,2008,20(2):318～320

[5]张艳琼,周学文,于泽德.目标设置理论在计算机实验教学中的应用[J].教育探索,2009,10:62～63

[6]李学礼.基于Proteus的8051单片机实例教程[M].北京:电子工业出版社,2008

单片机课程教学改革探讨 篇9

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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[4]郎朗, 江明, 王冠凌, 陈进.单片机课程实验教学的研究与探讨[J].中国现代教育装, 2006, (06) .

[5]张德伟.单片机课程教学模式的探索与实践[J].中国科技信息, 2007, (12) .

[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) .

单片机课程教学改革探讨 篇10

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.

单片机课程教学研究论文 篇11

摘要 针对高校电子信息科学与技术专业单片机技术课程目标和教学特点，在单片机技术课程中，采用项目驱动教学法教学能充分发挥老师的主导作用和学生的主体作用，有效地提高教学效率和教学质量，培养学生的综合能力。

关键词 单片机 项目教学法 教学做合一

中图分类号：TP368.1-4；G712

（基金项目：内蒙古自治区高等教育科学研究“十二五”规划课题 编号NGJGH2015023）

单片机技术是高校电子信息类学生必须掌握的一门技术，学生不仅要掌握单片机的接口应用的基本技能，还应具有实际工程应用能力。因此，具有实用性强、学习难度大的特点。

1、单片机技术课程的教学现状

传统的单片机课程教学中一般开设几十学时，通常采用“理论教学”+“实验教学”的教学模式。“理论教学”以讲授理论为主，内容抽象、枯燥，实验教学只是做一些验证性实验，课程的教学效果一般。

2、教学做合一的教学模式和项目教学法

“教学做合一”是指以培养经济社会发展所需要的人才为宗旨，教学活动以做为载体和目标，在做中教，在做中学，在教学中推动做，在做的基础上，实现教学做的有机统一。在这种教学关系下，教师是教的主体、做的主导，主要任务是指导学生学；学生是学主体、做的主体。主要任务是学习，通过亲自做的环节，学得知识，掌握技能。

“项目教学法”是通过实施一个完整的项目而进行的教学活动，其目的是在课堂教学中把理论与实践教学有机地结合起来，充分调动学生的学习积极性、培養学生解决实际问题的综合能力和创新能力。

为解决单片机技术课程学生难学、教学效率低下和教学质量一般的问题，进行教学改革：打破“理论教学”+“实验教学”的教学模式，采用教学做合一的教学模式，抛弃“填鸭式”教学法采用项目驱动教学法是一种有效的举措。

3、单片机技术课程教学项目的设计

根据单片机技术的课程目标、教学内容及教学特点，以恰当、实用、渐进为原则设计课程教学项目。在教改实践中按课程目标把单片机技术原理论授课内容解构，设计了七个项目，如下：

3.1、用单片机P1口来点亮LED灯

项目要求：用keilC51、Proteus、Easy等软件做开发工具；用AT89C51单片机做控制；8位二极管做显示；④LED灯闪烁时间为0.2秒；⑤发挥：增加1-2种显示模式。

项目任务：拟定总体设计制作方案；设计硬件电路；编制软件流程图及设计源程序；④仿真调试；⑤安装元件，制作流水灯，调试功能指标；⑥完成项目报告。

内容：单片机内部的结构；单片机的存储器；单片机的IO口；④单片机的引脚及工作状态；⑤单片机指令系统；⑥简单汇编程序设计；⑦工具软件的使用。

3.2、用定时器T0查询方式控制P1.0的蜂鸣器

项目要求：用keilC51、Proteus、Easy等软件做开发工具；用AT89C51单片机做控制；蜂鸣器做输出。

项目任务：同上

内容：单片机定时/计数器；蜂鸣器电路连接。

3.3、基于AT89C51单片机交通灯控制器的设计

项目要求：用keilC51、Proteus、Easy等软件做开发工具；用AT89C51单片机做控制；8位二极管做显示。

项目任务：同上

内容：单片机中断系统；数码管显示器接口；汇编程序设计；④工具软件的使用。

3.4、PC向单片机发送数据并用LED显示出来

项目要求：用keilC51、Proteus、Easy等软件做开发工具；用AT89C51单片机做控制，采用串行通信方式传送数据；8位二极管做显示；④通信距离达8-10米。

项目任务：同上

内容：单片机串行通信，串行总线的标准；单片机串行口及串行通信及简单通信协议；PC机与单片机之间的通信；④端口控制；⑤C51程序设计

3.5、液晶时钟显示器

项目要求：用keilC51、Proteus、Easy等软件做开发工具；用AT89C51单片机做控制；LCD做显示。

项目任务：同上

内容：LCD的工作原理；用Proteus软件仿真液晶时钟显示器的方法；液晶时钟显示器的编程方法。

3.6、数码秒表的设计

项目要求：用keilC51、Proteus、Easy等软件做开发工具；用AT89C51单片机做控制；2位数码管做显示。

项目任务：同上

内容：数码管的工作原理；数码秒表设计的编程方法定时/计数器。

3.7、电子密码锁

项目要求：用keilC51、Proteus、Easy等软件做开发工具；用AT89C51单片机做控制；LCD做显示；④具有设置、清除6位密码的功能。

项目任务：同上

内容：矩阵式键盘的工作原理；液晶1602的应用；C51程序设计。

4、项目教学法在单片机技术的课程教学中的实施

项目教学法在实施过程中，按照由简单到复杂的顺序实施各个项目，每个项目的实施一般以行动导向教学原则为指导，教学过程采用资讯、计划、决策、实施、检测、评价六个阶段按四个步骤实施。第一步资讯，教师提出项目要求与任务，在老师的引导下，学生明确要做什么？要学什么？老师通过案例、演示等对学生进行个别或集体的指导，使学生基本具备完成项目的能力。第二步计划与决策，学生在老师的主导下制订完成项目的实施方案。

第三步实施，学生按计划与方案完成项目任务。学生通过实施发现问题、解决问题、习得知识，培养技能。

5、结束语

采用项目式教学法，把理论教学与实践教学有机地结合起来，有仅有利于学生加深理解和掌握书本的理论知识，更使学生懂得怎样灵活应用所学的知识与技能去解决实际问题，同时也提高了教师的素质，这种教学方法的实施更符合大多数学生的特点，会在越来越多的课程中得以实施。

参考文献

1.宋锦 《单片机课程项目教学法的探索和实践》 南京信息职业技术学院 《教学与课程》

2.卢飞跃 《高职单片机原理与应用课程教改浅论》 番禺职业技术学院学报 2002，（3）

3.熊宇 《关于单片机课程项目化教学的探索》 广东白云山学院网站

单片机课程教学研究论文 篇12

一、教学内容的改进

在单片机的开发过程中, 常用的编程语言有汇编语言和C语言, 每种语言有各自的特点。汇编语言编程具有代码紧凑、运行效率高、可直接对硬件内部进行控制等优点, 但汇编语言也有一些缺点比如语句抽象、编程效率低, 学习周期长, 可移植性差。而C语言有功能丰富的库函数、运算速度快、编译效率高、有良好的可移植性, 而且可以直接实现对系统硬件的控制。另外用C语言来编写目标系统软件, 会大大缩短开发周期, 且明显地增加软件的可读性, 便于改进和扩充, 从而研制出规模更大、性能更完备的系统。因此, 用C语言进行单片机程序设计是单片机开发与应用的必然趋势。但我们还在一成不变地进行汇编语言的学习, 甚至教科书上也没有提及到C语言的单片机编程。因此为了学生毕业后能够更好的适应社会, 满足企业的需要, 我们要合理选择教材, 教学内容转为以C语言教学为主, 汇编为辅, 同时兼顾两者的混合编程。这样既使学生容易学习, 又适应了企业单片机开发的需求。

二、教学方法的改进

1. 提高学生的学习积极性。

兴趣是学好任何一门课程或技术的基础, 所以, 激发学生兴趣异常重要。针对这门课程在有限的教学课时内, 学生难学, 老师难教的特点, 我们更新思想, 转变观念, 从提高学生对课程的学习兴趣出发, 对于单片机课程来说, 采用实例法教学是必不可少的。总结这么多年的教学经验, 我个人认为第一次课简单介绍一下单片机, 然后可以举一些学生常见的、经常用到的单片机应用的具体产品, 比如学生经常见到的智能电子秤、智能存包柜、出租车计价器等。通过分析产品的原理, 循序渐进地培养学生的学习兴趣。另外第一次课除了讲些实例以外可以给学生演示一下流水灯的实验, 准备焊接好的实验板, 用仿真器仿真流水灯的工作过程, 再给学生讲解一下单片机的I/O口控制发光二极管点亮的原理, 激发学生学习这门课程的兴趣。

2. 转变观念, 摆脱传统授课方式。

一直以来, 对于这门课程的教学都存在着偏重理论而忽视实践的问题, 教师基本上都是按照传统的方法按章节授课, 很少涉及实践部分的内容, 造成了理论与实践严重脱节, 调动不起学生的学习积极性, 直接影响到授课效果, 更谈不上培养学生的创新意识了。有的即使开设了实验课, 实验设备的陈旧也使得学生一开始学到的知识就是过时的, 无法直接应用于实际工作当中。所以, 探讨新的教学方法势在必行。单片机教学采用形式多样的教学方法, 形式多样的教学方法可以激发学生思维, 使教学方法不局限于传统, 传统的以教师为中心, 教师讲、学生听、记笔记的教学方式, 应结合更多的教学方法, 讲授法、练习法、实验法、演示法等。

3. 课余时间通过网络学习。

学生课下可以利用网络资源进行自主学习, 现已将教学资源全部传到校园网络教学平台, 学生可以网上下载课件、学习资料。另外通过网络问卷、网上答疑, 教师可及时了解学生的学习情况并给予指导。除此之外, 给学生介绍多种形式的专业网站和参考资料、促进学生自主学习。如常用单片机、电子网站、论坛:21IC中国电子网 (http://www.21ic.com) 、周立功单片机世界 (http://www.zlgmcu.com) 、凌阳单片机 (http://www.unsp.com.cn) ;著名电子公司、杂志网站:单片机爱好者 (http://www.mcufan.com) 等。每次给学生布置一些作业让学生通过网络去查找资料, 进行学习。这样作业不会枯燥无味, 通过网络学习可以增加同学们的知识面, 网站上的一些资料可以更好地帮助学生学习这门课程。

三、实践环节的改进

1. 实践教学。

单片机原理及接口技术对于机械工程学院机电类学生来说是一门实践性很强的专业课, 学生不光要有扎实的理论知识, 更要有过硬的动手能力, 这就要在学习过程中利用一切可以利用的机会去实际操作。目前我们的实验课安排了10个学时, 但是10个学时远远达不到锻炼学生动手能力的目的, 根据以往的教学经验, 因为以前做实验都是直接用实验箱来做, 学生只需要根据电路图连线, 编制程序, 观察实验结果, 学生学完这门课程以后只能根据电路要求编制一些简单的程序, 但是动手能力较差, 不会焊接电路板, 不会调试电路, 甚至有些常见的元器件都不认识, 更不用说走向社会从事相关的工作。因此, 我院购买了电路板、常用元器件, 常用的工具如电烙铁、万用表等, 给学生提供认识常用元器件、动手搭建电路、焊电路板的机会, 给学生讲解完注意事项后让学生带回宿舍利用课余时间焊接电路板, 然后进行仿真调试, 增强学生的实际操作能力。

2. 第二课堂。

实验室开放是现代实践教学发展必由之路, 在我们的实验室开放中, 除了实验室管理上的开放, 重点体现在开设第二课堂, 支持学生课外科技活动, 进行了以下几方面的努力: (1) 积极参与电子竞赛, 提高创新能力。各类大学生电子设计竞赛、机电产品创新大赛是展示学生创新能力的极好机会, 为了搞好竞赛, 我们教研室专门抽调几位教师, 在赛前还组织了参赛队员的集训。在已参加的几届全国电子设计竞赛、山东省电子设计大赛、山东省机电产品创新大赛中, 我系学生都获得了优异的成绩。通过参加竞赛活动, 大学生的综合设计能力和科技制作能力大大提高。 (2) 自主立项, 培养自身独立设计能力。为了培养学生独立工作能力和实践能力, 在人力、物力上积极支持学生开展课外科技活动。鼓励学生自行开发设计线路板, 完成课程设计题目。引导学生申请科研立项、找方向、写材料、定方案、开展项目研究。在每年的科研立项活动中分别获得多个立项, 学生的综合能力得到提升。

四、改革考核方式

以前单片机的考核方式都是采用闭卷考试的形式, 总成绩由考试成绩加上平时成绩组成, 考试成绩占70%, 平时成绩占30%, 平时成绩中有包括课堂考勤、作业、实验。但是这样做的后果是学生只注重理论的学习, 对实践学习不能够引起足够的重视, 因而学完课程后动手能力差, 不能单独进行单片机应用系统的开发, 因此改革考核方式势在必行, 除了传统的试卷考试外, 增加实验技能的考核。闭卷部分的试题包括基本概念、基本理论、编写程序和画原理图, 题型可采用填空、选择、简答、编程等方式。由于教学大纲上本课程的没有课程设计, 所以实验技能只能通过平时的实验课来给学生打分。目前的实验是要求学生动手制作焊接电路板, 然后编程进行仿真, 可以根据学生在整个过程中的表现来评分, 焊接、编程、仿真、调试等各项能力进行评价。焊接的电路板是否有短路、断路、虚焊现象, 仿真软件是否熟练、不能实现所要实现的功能会不会调试、会不会查找错误进行修改处理等等作为评价的依据。

五、结论

本文从当今社会需求和实际应用的角度出发, 本着激发学生学习兴趣、扩大知识面以及培养创新精神的原则, 对单片机原理及接口技术课程的教学方法、考核方式等各方面进行了改革。教学手段的改革和实验教学已经在机械类本科班的教学和实验中得到应用。通过教学实践, 学生不仅掌握了课本中的理论知识, 锻炼了实际动手能力, 达到预期的教学效果。

摘要：单片机原理及接口技术是一门实践性很强的课程, 许多内容要通过实践教学才能掌握。本文分析了该课程的教学现状, 找出理论教学和实践教学中存在的不足, 从教材选择、教学方法、实践教学和考核方式等方面对教学进行改革。

关键词：单片机,改革,实践,考核

参考文献

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