单片机原理课程

单片机原理课程（精选12篇）

单片机原理课程 篇1

引言

单片机原理及应用是机械设计制造及其自动化专业的一门专业基础课。其目的在于通过学习单片机的内部结构、指令系统和编程方法, 掌握单片机的工作原理、程序编写与调试软件的应用, 培养学生分析问题与解决问题的能力, 培养学生一定的动手能力, 为进一步学习机电控制专业课以及毕业后从事机电产品控制系统的设计与开发工作打下必要的基础。

通过本课程的学习使学生获得单片机应用系统设计的基本理论、基本知识与基本技能, 掌握单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法, 并了解单片机在测量、控制等电子技术应用领域的应用。初步具备应用单片机进行设备技术改造、产品开发及维护的能力。

本文讨论了机电专业单片机原理及应用课程的教学方法和教学手段。

1、机电专业单片机原理及应用课程的教学特点

首先, 本课程的先修课程有:电子技术、电工技术、大学计算机基础、程序设计基础。

其次, 单片机原理及应用课程由于具有抽象、不易理解的特点。部分同学将它看成是专业基础课程中的一块“硬骨头”, 尽管花费相当多的时间, 但对单片机CPU执行指令的过程、中断及处理、接口电路设计的时序配合等问题, 仍不能完全理解, 只是似懂非懂。

再次, 授课对象有许多不同。单片机原理及应用课程在本院开设的专业多, 专业不同, 后续课程也不同, 各专业学生的知识基础和专业方向有差异。所以, 各专业在讲授本课时的学时和内容也不尽相同, 长的64学时, 短的仅有24学时。实验课的内容和课时也并不相同。

最后, 上课环境不尽相同, 有的教室是多媒体教室, 有的教室并没有配备多媒体设备。现在是传统课堂教学与多媒体、网络等现代教学手段相结合的时代。

2、机电专业单片机原理及应用课程的教学方法、手段探讨

2.1 本课程采用多媒体课件与板书结合的方式进行课堂教学。

经过多年的教学总结, 我们意识到采用电子教案的教学也有其两面性, 有积极的一面, 也有其消极的一面。应认真研究总结, 有针对性地、对有利于提高教学效果的章节统一设计和制作了部分电子教案, 不搞千篇一律地使用电子教案, 而是只对一些教学效果好的章节使用电子教案, 对教学效果不明显的章节禁止使用电子教案, 仍采用传统的教学方法和手段, 实行有的放矢。使得每个教师可以根据自己的教学风格进行修改, 形成各具特色的电子教案。

2.2 合理取舍教学内容、注重对学生学习能力的培养。

单片机原理及应用是机械工程与自动化学院开设的技术基础平台课, 课程讲授要分清哪些内容是目前暂时可以不学而留待以后学习, 哪些内容是主要的, 哪些内容是次要的。决不能“眉毛胡子一把抓”, 不加分析、不分主次, 使学生难以入门。另外, 在讲授本课程时, 还要把与单片机相关的后续内容同时介绍给学生。例如, 数字信号处理器、嵌入式微处理器等, 激起学生的兴趣, 使学生的眼界更加开阔, 真正把学到的单片机课程内容与上述内容联系起来, 举一反三。为学生的就业和攻读硕士学位打好基础。通过教学的实践证明, 学生得到很好的效果, 重点突出了对学生学习能力的培养。

2.3 启发式教学, 激发学生自主学习

教学过程中采用回忆式提问、理解式提问、应用式提问, 专题讨论等方法, 利用网络等媒介, 积极引导学生主动思考, 培养学生好的编程习惯。在习题课上, 让部分学生到黑板上编程、计算或解题, 大部分学生在下面思考解题, 然后引导学生开展讨论, 收到很好的效果。

在教学过程中还注意强调专业名词的英文注释和英文缩写, 使学生了解单片机原理中重要术语的英文名称, 加强对教学内容的理解和掌握, 激发学生的学习兴趣, 帮助学生学习专业英语。

课堂教学除了发挥教师的主导作用外, 本课程充分发挥了教师与学生的互动, 调动学生主动学习的积极性。在授课中, 特别注意课堂教学方法的改进。由于单片机课程是与一门紧密结合实际的课程, 因此, 一定要让学生清楚所讲授内容的意义和目的, 与实际相结合, 使学生感兴趣。讲授的内容要承上启下, 先行课程为计算机原理, 单片机是计算机的一个特例。教师要把要讲授的内容与先行内容间的联系和区别讲清楚。教学过程中要经常与学生交流, 充分利用课前的时间和课间时间, 发现问题应及时讲解。

课堂教学中, 要注重问题的引出, 如何深入, 采用何种的工具和方法, 都有哪些设计方案, 这些设计方案各有哪些特点?适用什么场合?在做出结论处, 进行适当启发, 尽量引导学生做出正确的结论。在介绍应用系统设计时, 尤其是要注意设计能力的培养, 要有系统的概念。把具体的单片机应用系统的实物拿到课堂上, 让学生对实际的应用系统有一个感性认识。课程结束时, 给学生布置一个应用系统设计的大作业, 这对培养学生的设计能力, 与实际联系的能力是大有益处的。使学生真正地应用所学的知识去设计一个应用系统。

2.4 注重理论联系实际, 加强实验课和课程设计等实践教学环节

对于计算机知识的学习有两种不同的学习方法:一种是侧重知识的学习, 从原理入手, 注重理论和概念;另一种是侧重应用的学习, 从实际入手, 注重掌握其应用方法和技能。不同的人应根据其具体情况选择不同的学习方法。而本课程正是属于应用设计类课程, 是与实际紧密结合的, 故应注重实验教学, 采用动态跟踪方法促进教学。指导学生课程实验的过程即为对学生学习状况的动态跟踪过程。实验的过程反映出学生对讲授知识的理解和接受程度, 通过实验可以了解学生学习的难点所在, 从而可以帮助我们在教学过程中不断改进教学教法, 以适应不同层次的学生要求;同时实验教学更直观, 可以当堂纠正学生的错误和不良习惯, 学生对一些知识还是懵懵懂懂, 实验课程是教师与学生进一步面对面交流的过程, 很好地把握这个过程的教学, 将会使教学的效果更直接。有一些问题, 老师在讲台上讲半天也不明白, 而自己上机练习就清楚了。这就是增加课程的实践教学环节的目的。

2.5 充分利用各种资源, 促进自主学习

针对目前单片机技术日新月异的发展和新产品的不断推出, 推荐单片机相关的优秀专业网站, 鼓励和引导学生上网了解单片机的发展和应用形势以及通过网络向他人学习如何学习单片机的方法。或采用请进来和走出去相结合的方式, 请项目或公司的专业人员做报告, 带领学生参加公司举办的免费讲座, 增强学生的感性认识和加深学生对单片机应用技术重要性的理解。

2.6 多样化的考试手段, 检验并提高教学效果

实行考、教分离, 课程的考试成绩将实验考核与试卷考试相结合, 并有开卷与闭卷两种考试形式。综合实训的成绩评定将平时的工作态度, 独立工作能力, 设计的正确性、合理性、完整性, 说明书的规范性, 有自己的发挥和创意等因素综合考虑。

注重实验, 注重作业, 注重教师的课堂提问, 避免一张考试卷就决定成绩。本课程在成绩考核上做了改革。课程的最终成绩由3部分组成。试卷占70%, 实验占20%, 平时作业占10%。

上述各种教学方法不是孤立使用的, 实际教学过程中, 经常是多种教学方法有机结合, 对该课程教学起到事半功倍的效果。

3、结束语

经过本课程教学实践改革, 单片机原理及应用课程教学取得了较好的效果。使学生学习兼顾理论和应用, 往往从实际入手, 注重掌握其应用方法与技能。学生们的兴趣高涨, 积极主动申报有关单片机方面的创新项目, 已取得一定的成效。

参考文献

[1]徐维祥等.单片微型机原理及应用[M].大连:大连理工大学出版社.1996年5月

[2]林全新.单片机原理与接口技术[M].北京:人民邮电.2002年2月

[3]姜志海, 刘连鑫.单片微型机原理及应用[M].北京:机械工业出版社.2007年1月

单片机原理课程 篇2

1、设计内容及要求...............................................................................................2 1.1、设计内容..............................................................................................2 1.2、设计要求..............................................................................................2 1.3、撰写设计报告......................................................................................2

2、总体方案设计...................................................................................................2 2.1、方案图................................................................................................2 2.2、面板布置图.........................................................................................2 2.3、方案讨论.............................................................................................3 2.4、明晰任务.............................................................................................4

3、电路原理图......................................................................................................4

4、程序框图.........................................................................................................5 4.1、显示子程序流程图............................................................................5 4.2、实时时钟芯片 1302 读/写数据流程图............................................6

5、编程序................................................................................................................6

6、调试....................................................................................................................6 6.1、软件调试.............................................................................................6 6.2、仿真调试..............................................................................................7

7、自我感想............................................................................................................7

8、参考书目............................................................................................................8 附录：C 语言编程源程序.......................................................................................8 1.设计内容及要求 1.1、设计内容：

以AT89C51 单片机为核心，制作一个 LCD 显示的智能电子钟。1.2、设计要求：

(1)计时：秒、分、时、天、周、月、年。(2)闰年自动判别。

(3)五路定时输出，可任意关断（最大可到16路）。(4)时间、月、日交替显示。(5)自定任意时刻自动开/关屏

(6)计时精度：误差≤1秒/月（具有微调设置）

(7)键盘采用动态扫描方式查询。所有的查询、设置功能均由功能键K1、K2完成 1.3、撰写设计报告

单片机课程设计是以课题或项目设计方式开展的一门课程，具有较强的综合性、实践性，是工科、工程类院校或职业类院校电类专业在校生的必修课，是将单片机原理与应用课程的理论知识转变为应用技术的重要教学环节。这一环节不但能加深对单片机原理的理解，而且还能培养学生的实践动手能力，开发学生的分析、解决问题的能力。单片机课程设计环节的训练能够让学生知道单片机工程项目的制作过程，使学生尽早了解单片机系统的开发过程。

2.总体方案设计 2.1、方案图

2.2、面板布置图

2.3、方案讨论

方案一:采用实时时钟芯片

实时时钟芯片具备年、月、日、时、分、秒计时功能和多点计时功能，计时数据的更新每秒自动进行一次，不需程序干预。计算机可通过中断或查询方式读取计时数据进行显示，因此计时功能的实现无需占用 CPU 的时间，程序简单。此外，实时时钟芯片多数带有锂电池做后备电源，具备永不停止的计时功能；具有可编程方波输出功能，可用做实时测控系统的采样信号等；有的实时时钟芯片内部还带有非易失性 RAM，可用来存放需长期保存但有时也需变更的数据，由于功能完善，精度高，软件程序设计相对简单，且计时不占用 CPU 时间，因此，在工业实时测控系统中多采用这一类专用芯片来实现实时时钟功能。

方案二：软件控制

利用单片机内部的定时/计数器进行中断定时，配合软件延时实现时、分、秒的计时及秒表计时。该方案节省硬件成本，且能使设计者对单片机的指令系统能有更深入的了解，从而掌握单片机应用技术 MCS-51 汇编语言程序设计方法，因此，本系统设计采用此种软件控制方法来实现计时。而由于 Atmel 公司 的AT89C51 是一种自带 4KB Flash 存储器的低电压、高性能的 CMOS 8 位微处理器。该器件采用 Atmel 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准 的MCS-51 指令集和输出引脚相兼容。AT89C51 将多功能 8 位 CPU 和闪存集成在单个芯片中，是一种高效的微控制器，使用也更方便，寿命更长，可以反复擦除 1000 次。形成了功能强大、使用灵活和具有较高性能价格比的微控制器。它的功能强大而且也比较容易购买，故本设计中所选的单片机为 AT89C51 单片机。2.4、明晰任务

采用 AT89C51 单片机作为系统的控制核心。时钟数据通过市场上流行的时钟芯片 DS1302 来获取。DS1302 是 DALLAS 公司推出的涓流充电时钟芯片，内含一个实时时钟/日历和 31 字节静态 RAM，可以通过串行接口与计算机进行通信，使得管脚数量减少。实时时钟/日历电路能够计算 2100 年之前的秒、分、时、日、星期、月、年的，具有闰年自动判断调整的能力。定时电路能够实现自定任意时刻自动开/关屏，采用 LCD LM016L 显示年、月、周、天、时、分、秒。通过按键开关实现微调，确保计时精度：误差≤1 秒/月。DS1302 时钟芯片的主要功能特性：

(1)能计算 2100 年之前的年、月、日、星期、时、分、秒的信息；每月的天数

和闰年的天数可自动调整；时钟可设置为 24 或 12 小时格式。(2)31B 的 8 位暂存数据存储 RAM。(3)串行 I/O 口方式使得引脚数量最少。

(4)DS1302 与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信，仅需 3 根线。

(5)宽范围工作电压 2.0-5.5V。

(6)工作电流为 2.0A 时，小于 300nA。

(7)功耗很低，保持数据和时钟信息时功率小于 1mW。

3．电路原理图

4．程序框图

4.1、显示子程序流程图

4.2、实时时钟芯片 1302 读/写数据流程图

5．编程序 源程序见附录部分 6．调试 6.1、软件调试

目前设计过程中容易造成元件和仪器仪表的损坏，而借助 Keil 和 Proteus进行单片机系统的开发，可以节省设计成本，提高设计速度。Keil 软件包是一个功能强大的开发平台，它包括项目管理器、CX51 编译器、AX51 宏汇编器、BL51/LX51 连接定位器、RTX51 实时操作系统、Simulator 软件模拟器及 Monitor51 硬件目标调试器。它是一种集成化程度高的文件管理编译环境，主要功能为编译 C 语言源程序，汇编程序或混合语言源程序，连接和定位目标文件和库，创建 HEX 文件，调试目标程序等。Keil 是目前最好的 51 单片机开

发工具之一。Keil 支持软件模拟仿真（Simulator）和用户目标调试（Monitor51）两种工作模式。前者不需要任何单片机硬件即可完成用户程序仿真、调试，后者利用硬件目标板中的监控程序可以直接调试目标硬件系统。Proteus 是一个完整的嵌入式系统软件、硬件设计仿真平台，它包括原理图输入系统 ISIS、带扩展的 Prospice 混合模型仿真器、动态元件库、高级图形分析模块和处理器虚拟系统仿真模型 VSM。ISIS 是 Proteus 系统的中心，具有超强的控制原理设计环境。ProteusVSM 最重要的特点是能把微处理器软件作用在处理器上，并和该处理器的任何模拟和数字元件协同仿真，仿真执行目标码就像在真正的单片机系统上运行一样，VSM CPU 模型能完整仿真 I/O 接口、中断、定时器、通用外部设备口及其他与 CPU 有关的外部设备，甚至能仿真多个处理器。6.2、仿真调试 Proteus 仿真

7．自我感想

经历过这么多天不间断的课程设计，我们有挺多感触的，从最基本上说我们看到了，也意识到了自己的不足，对于不断克服的各种阻碍也让我们体会到了课程设计的意义所在。对于只接触课本只动笔杆的我们，面临实际的设计尺寸，让我们很是尴尬，都说理论联系实际，真正到联系的时候才发现挺困难的，不过正是理论知识的各种补充才让我们能最终完成任务，然后深深地体会到理论对现实的指导作用。我们现在最缺乏的就是实际工作经验，而理论联系实践并不像我们想象的那么简单，他需要坚实的理论基础和实际工作经验。坚实的理论基础决定了我必须坚持学习新的知识新的理论，完善了自己的知识结构，才能在以后的实际中轻松面对，才能设计出更好的更有益于人们生活与工作的机械，才能跟上时代的步伐，不被淘汰。在这个一边忙着复习忙着考试又要准备课程设计的日子里，真真正正的体会到了时间的宝贵，有点像高中忙忙碌碌的生活，不过能按时完成课程设计对我们来说也是一个莫大的安慰。严谨和细心是做机械设计的必要态度，要想做好一件事，就必须一丝不苟、态度认真。俗话说：“失之毫厘，谬之千里。”在机械设计上尤其应该注意。在以后的工作中，你的很小的一个疏忽将会造成一个公司很大的损失，甚至给用户带去生命危险，而自己也会为自己的不负责任行为付出代价。再者就是设计中要严谨和细心，对于机械是不能出差错的，任何的微小误差都可能产生不可预计的后果，当然对于我们来说就是设计中要走一些弯路，而且在这个严重缺少时间又惦记回家问题的我们来说也是一个很严重的后果。不过，困难虽是难免的，但我们有信心就能并且已经战胜了困难，完成了这个无比揪心的课程设计。因为时间等各种关系设计中难免有些不足还请老师助教给予批评和帮助。

8．参考文献

《MCS-51 系列单片机原理及应用》 孙涵芳 主编 《新概念 51 单片机 C 语言教程》 郭天祥 主编 《51 单片机课程设计》 周向红 主编 《单片机原理及其应用教程》 张元良 主编 附录：C 语言编程源程序

#include #include //--------#define uint unsigned int #define uchar unsigned char //--------/*ucharcode table[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf 8, 0x80,0x98,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e};// 共 阳极数码管代码 */ ucharcode xingqi[8]={0x00,0x07,0x01,0x02,0x03,0x04,0x05, 0x06};//星期显示代码 uchar miao,shi,fen,date,month,day,year,year10,set,mun,set_shi,set_fen,time_ flag;// 全 局 定 义

uint year_data,t;//-----sbit SCLK=P3^5;//DS1302 通讯线定义 sbit DIO=P3^6;sbit RST=P3^7;sbit speak=P0^0;sbit DS=P2^0;//595 通讯线定义 sbit SH_CP=P2^1;sbit ST_CP1=P2^2;sbit ST_CP2=P2^3;sbit ST_CP3=P2^4;sbit ST_CP4=P2^5;sbit ST_CP5=P2^6;sbit ST_CP6=P2^7;sbit ST_CP7=P3^0;sbit ST_CP8=P3^1;sbit OE1=P1^0;sbit OE2=P1^1;sbit OE3=P1^2;sbit OE4=P1^3;sbit OE5=P1^4;sbit OE6=P1^5;sbit OE7=P1^6;sbit OE8=P1^7;sbit K1=P3^2;//按键接口定义 sbit K2=P3^3;sbit K3=P3^4;sbit K4=P0^1;sbit K5=P0^2;//-----void write_595(uchar temp)//写 74HC595 一个字节 { uchar temp_595,i;temp_595=temp;for(i=0;i<8;i++)

{

SH_CP=0;

_nop_();_nop_();_nop_();if(temp_595&0x80){ DS=1;} else { DS=0;} _nop_();_nop_();_nop_();SH_CP=1;temp_595<<=1;} } //--------------void delay(uint z)//Nms 延时 { uint x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=112;y>0;y--);} //-------------void delaynus(uint z)//ums 延时 { uint x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=10;y>0;y--);} //---------------void write(uchar date)//写入 DS1302 一个字节 { uchar temp,i;RST=1;SCLK=0;temp=date;for(i=0;i<8;i++){ SCLK=0;if(temp&0x01)DIO=1;else DIO=0;SCLK=1;temp>>=1;} } //-----uchar read()//读出 DS1302 一个字节 { uchar a,temp;RST=1;for(a=8;a>0;a--){ temp>>=1;SCLK=1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();SCLK=0;if(DIO){ temp=temp|0x80;} else { temp=temp|0x00;} } return(temp);} //---void write_1302(uchar add,uchar dat)//写 DS1302 数据 { RST=0;SCLK=0;RST=1;write(add);write(dat);SCLK=1;RST=0;} //----------uchar read_1302(uchar add)// 读 DS1302 数据 { uchar temp;RST=0;SCLK=0;RST=1;write(add);temp=read();SCLK=1;RST=0;return(temp);} //------------void display()//显示子程序 { miao=read_1302(0x81);//读秒 fen=read_1302(0x83);//读分

shi=read_1302(0x85)&0x3f;//读时 date=read_1302(0x87);//读日 month=read_1302(0x89);//读月 year=read_1302(0x8d);//读年 day=read_1302(0x8B);//读星期 write_595(miao);//显示秒 ST_CP1=0;ST_CP1=1;ST_CP1=0;delaynus(10);write_595(fen);//显示分 ST_CP2=0;ST_CP2=1;ST_CP2=0;delaynus(10);write_595(shi);//显示时 ST_CP3=0;ST_CP3=1;ST_CP3=0;delaynus(10);write_595(date);//显示日 ST_CP4=0;ST_CP4=1;ST_CP4=0;delaynus(10);write_595(month);//显示月 读 ST_CP5=0;ST_CP5=1;ST_CP5=0;delaynus(10);write_595(year);//显示年 ST_CP6=0;ST_CP6=1;ST_CP6=0;delaynus(10);write_595(xingqi[day]);//显示星期 ST_CP7=0;ST_CP7=1;ST_CP7=0;delaynus(10);} //----------void ds1302_init()//1302 初始化 { RST=0;SCLK=0;/* write_1302(0x80,0x00);//设置初始值 SEC write_1302(0x82,0x00);//设置初始值 MIN write_1302(0x84,0x00);//设置初始值 HR write_1302(0x86,0x00);//设置初始值 DATE write_1302(0x88,0x00);//设置初始值 MONTH write_1302(0x8A,0x00);//设置初始值 DAY */ write_1302(0x8C,0x10);//设置初始值 YEAR } //--------------void PORT_INIT()//端口初始化 { P0=0XFE;P1=0X00;P2=0X00;P3=0XFC;} void time_init()//定时器初始化 { TMOD=0x11;//设置定时 器 01 都为工作方式 1 TH0=(65536-50000)/256;//装入初值 TL0=(65536-50000)%256;TH1=(65536-10000)/256;//装入初值 TL1=(65536-10000)%256;PT0=1;//T0 定时器优先级最高 EA=1;//开总中断

ET0=1;//开定时器 0 中断 ET1=1;//开定时器 1 中断 TR0=1;//启动定时器 0 TR1=1;// 启动定时器 1 } //--------------void main(void)//主程序 { PORT_INIT();ds1302_init();time_init();year=read_1302(0x8d);//读年数据 year_data=0x2000|year;write_595(year_data>>8);//显示 2010 年的 20 字样 ST_CP8=0;ST_CP8=1;ST_CP8=0;set_shi=0x09;//闹钟初始值设定 set_fen=0x39;time_flag=0;//标志位 set=0;while(1){ switch(set){ case 0: //设置秒 { display();// 显 示 子 程 序

if((shi==set_shi)&&(fen==set_fen)&&(time_flag==0))小时和分钟 { speak=~speak;if((K2==0)&&(time_flag==0))//按键 K2 停 止闹钟响 { P0&=0XFE;time_flag=1;} delay(10);} } break;} if(fen==set_fen+1)// 当 不 按 下 闹 钟 停止按键，一分钟后自动停止闹 钟 { P0&=0XFE;time_flag=0;} } } //--------void time0()interrupt 1 // 定时 器 0 中断 { TR0=0;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;mun++;if(mun==15){ mun=0;switch(set){ case 1: //设置秒闪烁 {OE1=1;delay(300);OE1=0;} break;case 2: //设置分闪烁 { OE2=1;delay(300);OE2=0;} break;case 3: //设置时闪烁 { OE3=1;delay(300);OE3=0;} break;case 4: //设置日闪烁 { OE4=1;delay(300);OE4=0;} break;case 5: //设置月闪烁 { OE5=1;delay(300);OE5=0;} break;case 6: //设置年闪烁 { OE6=1;OE8=1;delay(300);OE6=0;OE8=0;} break;case 7: //设置星期闪烁 { OE7=1;delay(200);OE7=0;} break;case 8: //设置闹钟闪烁 { OE2=1;OE3=1;delay(200);OE2=0;OE3=0;} break;} } TR0=1;} //-----------void time1()interrupt 3 // 定时器 1 中断 { TR1=0;//先关定时器 TH1=(65536-20000)/256;TL1=(65536-20000)%256;//-if(K1==0){ delay(10);if(K1==0){ set++;if(set==9){ set=0;write_1302(0x80,miao);//设置初始值 SEC write_1302(0x82,fen);//设置初始值 MIN write_1302(0x84,shi);//设置初始值 HR write_1302(0x86,date);//设置初始值 DATE write_1302(0x88,month);// 设置初始值 MONTH write_1302(0x8A,day);//设置初始值 DAY write_1302(0x8C,year_data);//设置初始值 YEAR } t=50000;while((!K1)&&t){ t--;} } } //-------if(K2==0){ delay(10);if(K2==0){ switch(set){ case 1: { miao++;if((miao&0x0f)>0x09){ miao+=0x10;miao&=0xf0;} if(miao==0x60){ miao=0x00;} write_595(miao);ST_CP1=0;ST_CP1=1;ST_CP1=0;} break;case 2: { fen++;if((fen&0x0f)>0x09){ fen+=0x10;fen&=0xf0;} if(fen==0x60){ fen=0x00;} ST_CP2=0;ST_CP2=1;ST_CP2=0;} break;case 3: { if((read_1302(0x85)&0x80)==0x00){ shi++;if((shi&0x0f)>0x09){ shi+=0x10;shi&=0xf0;} if(shi==0x24)//24 小时制 { shi=0x00;} } else { shi=(shi|0x80)+1;if((shi&0x0f)>0x09){ shi+=0x10;shi&=0xf0;} if(shi==0x12)//12 小时制 { shi=0X80;} } write_595(shi);//显示时 ST_CP3=0;ST_CP3=1;ST_CP3=0;} break;case 4: { date++;if((date&0x0f)>0x09){ date+=0x10;date&=0xf0;} if((date==0x32)&&((month==0x01)||(month==0x03)||(month==0x05)||(month ==0x07)||(month==0x08)||(month==0x10)||(month==0x12))){ date=0x01;} else if((date==0x31)&&((month==0x04)||(month==0x06)||(month==0x09)||(month ==0x11))){ date=0x01;} else if((date==0x29)&&(month==0x02)&&((year_data|read_1302(0x8d))%100!=0)& &((year_data|read_1302(0x8d))%400!=0)){ date=0x01;} else if((date==0x30)&&(month==0x02)&&((year_data|read_1302(0x8d))%100==0)& &((year_data|read_1302(0x8d))%400==0)){ date=0x01;} write_595(date);ST_CP4=0;ST_CP4=1;ST_CP4=0;} break;case 5: { month++;if((month&0x0f)>0x09){ month+=0x10;month&=0xf0;} if(month==0x13){ month=0x01;} write_595(month);ST_CP5=0;ST_CP5=1;ST_CP5=0;} break;case 6: { year_data++;if((year_data&0x000f)==0x0a){ year_data+=0x0010;year_data&=0xfff0;} if((year_data&0x00ff)==0xa0){ year_data+=0x0100;//向前进 1 year_data&=0xff00;//后面尾数归 0 } write_595(year_data);ST_CP6=0;ST_CP6=1;ST_CP6=0;write_595(year_data>>8);ST_CP8=0;ST_CP8=1;ST_CP8=0;} break;case 7: { day++;if((day&0x0f)==0x08){ day=0x01;} write_595(xingqi[day]);ST_CP7=0;ST_CP7=1;ST_CP7=0;} break;} t=50000;while((!K2)&&t){ t--;} } } //-------------------------if(K3==0){ delay(10);if(K3==0){ switch(set){ case 1: { miao--;if((miao&0x0f)==0x0F){ miao&=0xf9;//减到 0 后，再减一次就归 0, } if(miao==0xF9)//当全部减到 00 时，再 减一次就为 59 { miao=0x59;} write_595(miao);ST_CP1=0;ST_CP1=1;ST_CP1=0;} break;case 2: { fen--;if((fen&0x0f)==0x0F){ fen&=0xf9;} if(fen==0xF9){ fen=0x59;} write_595(fen);ST_CP2=0;ST_CP2=1;ST_CP2=0;} break;case 3: { if((read_1302(0x85)&0x80)==0x00){ shi--;if((shi&0x0f)==0x0F){ shi&=0xf9;} if(shi==0xF9)//24 小时制 { shi=0x23;} } else { shi=(shi|0x80)-1;if((shi&0x0f)==0x0F){ shi&=0xf9;} ST_CP4=0;} break;case 5: { month--;if((month&0x0f)==0x0F){ month&=0xf9;} if(month==0x00){ month=0x12;} write_595(month);ST_CP5=0;ST_CP5=1;ST_CP5=0;} break;case 6: { year_data--;if((year_data&0x000f)==0x0F){ year_data&=0xfff9;} if((year_data&0x00f0)==0xF0){ year_data&=0xf999;} write_595(year_data);ST_CP6=0;ST_CP6=1;ST_CP6=0;write_595(year_data>>8);ST_CP8=0;ST_CP8=1;ST_CP8=0;} break;case 7: { day--;if((day&0x0f)==0x00){ day=0x07;} write_595(xingqi[day]);ST_CP7=0;ST_CP7=1;ST_CP7=0;} break;} t=50000;while((!K3)&&t)//松手检测 { t--;} } } //---switch(set){ case 8: { if(K4==0){ delay(10);if(K4==0){ if((read_1302(0x85)&0x80)==0x00){ set_shi++;if((set_shi&0x0f)>0x09){ set_shi+=0x10;set_shi&=0xf0;} if(set_shi==0x24)//24 小时制 { set_shi=0x00;} } else { set_shi=(set_shi|0x80)+1;if((set_shi&0x0f)>0x09){ set_shi+=0x10;set_shi&=0xf0;} if(set_shi==0x12)//12 小时制 { set_shi=0X80;} write_595(set_shi);// 显示闹 钟的时 ST_CP3=0;ST_CP3=1;ST_CP3=0;t=50000;while((!K4)&&t){ t--;} } } //----if(K5==0){ delay(10);if(K5==0){ set_fen++;if((set_fen&0x0f)>0x09){ set_fen+=0x10;set_fen&=0xf0;}

if(set_fen==0x60)

{

set_fen=0x00;

} write_595(set_fen);ST_CP2=0;ST_CP2=1;ST_CP2=0;t=50000;while((!K5)&&t){ t--;} } set_shi+=0x10;set_shi&=0xf0;} if(set_shi==0x12)//12 小时制 { set_shi=0X80;} write_595(set_shi);// 显示闹 钟的时 ST_CP3=0;ST_CP3=1;ST_CP3=0;t=50000;while((!K4)&&t){ t--;} } } //----if(K5==0){ delay(10);if(K5==0){ set_fen++;if((set_fen&0x0f)>0x09){ set_fen+=0x10;set_fen&=0xf0;}

if(set_fen==0x60)

{

set_fen=0x00;

单片机原理课程 篇3

关键词：单片机 项目一体化 教学改革

单片机原理与应用是电子专业核心课程，也是机电机械专业必修课程。本门课程对于技工院校学生而言，学习难度非常高，主要原因是由于技工院校学生基础比较薄弱，起点比较低，另一方面与本门课程教学内容之间缺乏统一联系分不开，从而导致教师难教、学生难学的困境。笔者认为，单片机原理与应用课程教学应该以项目为引领，采用项目一体化教学法，使学生掌握单片机知识、提高应用单片机知识的技能。为了说明如何实施单片机原理与应用项目一体化改革，本文以WIFI小车的研发项目为例进行详细说明。

一、项目一体化改革的定位

技工院校人才培养目标是培养适应企业需求的高技能型人才。笔者调研企业单片机应用产品研发发现，企业单片机研发是以项目为单位，重视产品设计能力以及系统开发制作能力。因此，项目一体化改革应该以单片机产品开发项目为引领，将教学内容分解到学习情境中，使学生在完成项目任务的过程中掌握单片机知识，提高单片机运用工作技能。

二、项目内容的确定

单片机原理与应用项目一体化教学质量高低与项目确定密切相关，“WIFI小车制作”项目的主要内容是以单片机为小车控制核心，可以分解为小车零部件选择子项目、小车显示模块子项目、小车运动模块子项目、小车智能感应模块子项目。在每个子项目下面还可以继续分解更小单位的任务项目。

每个小车模块子项目设计都具有针对性，为完成一定的教学目标任务而设计，即训练提高学生一定的职业能力。比如零部件选择子项目是提高学生零部件组装基本功，包括电子元器件的挑选和检验、电路板的焊接等；小车显示模块子项目训练是提高学生单片机运用技能；小车运动模块子项目训练是提高学生接口技能，训练内容包括小车各方位运动控制以及静止控制，控制方式使用无线遥控方式；小车智能感应模块子项目训练是提高学生集成技能，训练内容包括集成传感器，使小车实现智能监测、自动避开障碍物的功能。

三、项目设计安排

每个子项目自成系统，可以以一个完整的产品研发工作执行教学，在教学中能够不断训练提高学生的职业技能。每个子项目可以继续分解为多个更小项目，在落实项目教学时应该明确项目主要内容、教学要求以及教学形式等。以小车显示模块子项目为例，说明项目一体化教学设计过程。

小车显示模块下可以继续分解LED显示、数码管显示、定时控制、液晶显示项目。具体而言，LED显示项目可以安排实训和理论两种教学形式，其中，实训教学内容可以安排小车转向灯电路设计与调试，使学生掌握电路调试的基本步骤，理论教学内容要求掌握简单指令使用以及流程图设计；数码管显示项目实训教学内容可以制作数码管电路并且对其调试，使学生掌握接口技术，数据管显示项目理论教学内容安排简单程序设计案例讲解以及循环程序设计案例讲解；定时控制项目实训教学内容是制作秒表，用来成为小车运动控制定时器，定时控制器的理论教学内容是让学生掌握中断技术原理；液晶显示项目是拓展项目，学生可以在课外完成，布置学生在课外使用LCM1602液晶器件制作显示广牌，使学生掌握液晶显示器件电路设计与调试技能。

四、教学方法的选择确定

项目一体化教学过程中，贯彻执行以学生为主体、教师为引导的原则，结合项目教学内容选择最佳教学方法。以设计小车转向灯为例，在介绍项目时，为了激发学生学习兴趣性，可以采用案例教学法，向学生阐述项目实施的重要性。接着教师引导学生独立思考，可以采用项目探究法，然后教师要求学生跟着教师步骤操作，最后教师要求学生通过协作，共同完成项目制作，可以采用小组讨论法等。在教学进程中选择不同的教学方法，激发学生学习兴趣，不断提高学生职业岗位能力，为学生就业奠定坚实基础。

五、小结

笔者学院非常重视项目一体化教学改革，在分管教学副院长和系领导的领导下，机电机械专业项目一体化教学改革也在稳步推进，笔者在教学中按照项目一体化教学要求展开教学，学生的学习积极性更加强烈，学生的专业技能也得到显著提高。同时，也提高了教师教科研能力，在今后的教学中，笔者将对项目一体化教学进一步探索。

参考文献：

[1]赵月静，陈继荣，张永弟.单片机原理及应用课程创新实践教学改革[J].实验技术与管理，2013（1）.

单片机原理课程 篇4

笔者在长期的教学过程不断的探索, 尝试过多种考核的方式, 归纳起来主要分为三类:传统的考核方式、一体化的考核方式、开放式的考核方式。

1 几种考核方式

传统的考核方式指在一个学期里, 上完课程的理论和实践内容之后, 通过试卷的方式考核学生的理论知识, 满分为100分, 考试时间90分钟;通过在上机操作的方式考核学生的实践技能, 满分为100分, 考试时间90分钟。把理论考试的成绩和实践技能的成绩按照一定的比例加起来作为学生这门课程的总成绩, 通常是各占50%。课程的成绩为具体的分数, 60分以上为及格。

一体化的考核方式是指考试的时候, 通过一个实践编程的题目, 把理论与实践操作的内容融合到一张试卷里。试卷满分为100分, 60分及格。考试时间为90分钟。

开放式的考核方式是指讲授完课程的内容之后, 老师列出几道综合的题目, 并列出每个题目要达到的技术参数和详细指标。比如数字温度计、万年历、数字电压表、LED点阵汉字显示屏、遥控电风扇等。要求学生可以两人一组或者三人一组, 每组选择其中的一个题目, 利用课余的时间在两个星期内 (或者更长的时间, 视具体情况而定) 完成电路的制作和程序的调试。最后按照时间统一检查, 老师根据每组的制作情况和现场的提问给每组成绩, 成绩分为5个等级:优秀, 良好, 中等, 合格, 不合格。

2 不同考核方式的特点

在实践中发现, 不同的考核方式有不同的特点。

传统的考核方式的优点是按部就班, 学生的成绩可量化, 具有可操作性, 教师的工作量小。这个方式最大的缺点是理论与实践脱节, 很容易造成重理论轻实践的现象。往往理论考高分的学生, 实践成绩却很不理想。而且这个方式得出的分数不客观, 其实学生的能力很难用具体的分数来量化。因此这样的方式已经难以适应现代人才培养的需要。

一体化的考核方式比较紧密的联系了理论和实践, 考试的分数能在一定程度上反映学生的能力。但是这种方式考试的时间只有短短的90分钟, 为了让多数的学生都能完成考试的题目, 老师给出的题目的难度不会太大。这就限制了学生能力的发挥, 压缩了学生想象力和创造力的施展空间。

开放式的考核方能调动学生的积极性, 发挥团队协作的精神。在满足题目设计要求的前提下, 学生有很大自由发挥的空间。采用5个等级来量化学生的成绩, 模糊了分数的概念, 让学生更专注于题目本身, 而不是考试的成绩。但是这样的方式也存在一些问题:首先, 打破了常规的教学管理模式, 因此需要学校教学管理部门的大力支持;其实, 元器件经费的问题。每组学生在完成题目的过程中所用的到元器件费用因题目而异, 大概会在10元到40元之间。我们目前的解决方法是实验室提供一部分, 学生自己购买一部分;再次, 大大增加了老师的工作量。学生完成设计题目的过程中, 会遇到各种各样的问题, 如果学生相互之间讨论不能解决的话, 会到实验室请教老师。这无疑会增加老师的工作量。

3 开放式的考核方式的效果

开放式的考核方式虽然存在一些问题, 但是经过近两年的探索改进, 笔者发现应用这样的方式来对学生进行考核, 收到了非常好的效果。

3.1 提高了学生学习兴趣

这样的考核方式和以前的方式相比, 最大的区别是不是做试卷, 而是制作电路板编写程序。这是一个复杂的过程, 他们需要设计电路图、腐蚀覆铜板、焊接元器件、调试电路板、编写程序、调试程序。这样的方式既有趣又充满挑战, 学生完成题目会有很大的成就感。因此这样能激发学生的学习兴趣和热情, 提高他们的动手能力。

3.2 培养了学生查阅资料获取信息的能力

在这样的方式下, 考试过程就是一个学习过程。学生为了完成所选的题目, 会通过各种途径获取有用是信息。比如同学间讨论、师生间讨论、利用图书馆查询、利用网络查询等等。通过这些渠道, 特别是后面两种渠道, 学生不但解决了题目中的实际问题, 同时锻炼了学生获取信息并对信息进行筛选加工整理的方法。这种能力也是他们在以后的工作所需的重要能力之一。

3.3 培养了学生的团队精神

由于需要两人或者三人共同完成一道题目, 这就需要学生之间进行很好的分工与合作。学生会考虑如何协作才能提高效率。在遇到疑难的时候, 他们同组之间要相互讨论, 选择相同题目的组之间也要共同探讨, 解决难题。这样, 他们不但培养了他们团队协作的精神, 而且也锻炼了他们的沟通表达能力。

4 结语

实践表明开, 放式的考核方式能较好的调动学生的积极性。在考核学生的同时, 培养了学生多方面的能力。

但是考核方式的改革, 是一个没有止境的工作。需要教师在实践的过程中不断的总结规律探索方法, 才能找到一种利于学生学习、利于老师考查、可操作、可验收的有效方法。

参考文献

[1]李秀忠.“单片机应用技术”课程教学改革研究与实践[J].中国电力教育, 2010, 4 (4) :177～179.

[2]孙雷.单片机教学及考核方式的探讨[J].中国职业技术教育, 2008, 5 (13) :57～59.

单片机原理课程 篇5

1、课程编码：1302009602、英文名称：project work for 《the principle and application of single chip computer》

3、学时/学分：

总学时：1周，学分：1学分，时间安排：第五学期

4、课程负责人：石亚和

5、课程设计主要内容简介

目的： ⑴ 配合《单片机原理及应用》课程，加强实践训练，使学生巩固理论课程所学内容，加深对原本抽象的学习内容的理解深度，达到良好的教学效果。⑵ 结合专业特点，培养学生独立科研和设计开发能力，并为以后的毕业设计打下坚实的基础。

任务： ⑴ 学生围绕教师提出的设计课题进行选择论证，确定自己的方案，做必要的实验，进行原理图设计和印刷电路板设计并完成设计图纸； ⑵写出设计说明书。

要求：⑴ 学生原则独立完成设计工作，可每2-3人为一组，各组题目不同，由2-3名教师分别指导。⑵ 课程设计期间应集中统一在确定的地点进行工作，不得缺席。学生应准备专用的笔记，记录设计期间的计算数据、所查阅的资料文献、改进措施等内容以备平时检查。实施计划：第5学期期末安排进行，提前4周在课程进行中下发设计题目并要求学生分组 完毕和进行题目初选。提前1周所有指导教师与学生见面，约定活动时间地点等项。用1 周时间完成方案论证、原理图绘制和PCB印刷电路板练习，并考虑程序流程。最后写出完 整的设计说明书。

成绩评定：工作表现、设计说明书质量和答辩验收各占三分之一。由各指导教师按5级分制分别评定，并由课题组长最终审核确认。

6、先修课程：模拟电子技术，脉冲与数字电路，单片机原理及应用

7、适用专业：测控技术及仪器

单片机原理课程 篇6

【关键词】慕课 Udemy平台 单片机原理 在线微课程

【项目来源】湖南省普通高等学校教学改革研究项目（湘教通2015[291]号，项目编号：282）和吉首大学实验教学和现代教育技术教学改革研究重点项目（吉首大学实验设通2015[13]号，项目编号：2015SYJG002）。

【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）10-0051-02

1.引言

近年来，随着通信技术的飞速发展以及智能移动设备的普及，适合移动学习和碎片化学习的在线微课程应运而生，并逐渐成为当今在线开放课程的主要形式之一。然而，当前国内关于大规模在线开放课程或线下微课程的设计开发工作的报道较多，而MOOC 环境下的在线微课程设计开发方面工作鲜见报道。

本文结合西部地区普通高校电气工程类专业在线开放课程建设的实际需要，探索MOOC环境下“单片机原理”在线微课程的设计及开发方法。

2.在线微课程的定义及分类

在线微课程融合了在线课程和微课程两个概念，但至今没有一个明确定义。张静然将微课程定义为“由一线教师自行开发的、时间在5分钟左右的微小课程”[1]；胡洁婷依据听众注意力保持时长为10分钟的规则，进将MOOC 环境下的微课程定义为“以在线学习或移动学习为目的，针对某专题的一系列学习内容和教学活动的总和，其中学习内容以时长在10分钟内的教学视频为主要载体”。

本文以胡洁婷给出的定义为基础，将在线微课程定义为“以在线学习为目的，以时长1-15分钟的视频或动画为主要载体，主题明确，内容简短，集中说明1-2个知识点或解决1个基本问题的小课程，以及实施该课程的全部教学活动的集合”。

按表现形式，在线微课程可分为三类：

1）PPT式在线微课程：针对某个教学主题，以由文字、音乐、图片构成的PPT为基础，借助软件或插件工具进行配音，利用PPT自动播放功能生成简短的视频文件，形成微课程。

2）讲课式在线微课程：由主讲人根据课程要求，进行模块化授课拍摄，再将拍摄视频剪辑转换，形成微课程。

3）情景剧式在线微课程：借鉴电影拍摄模式，由研发团队根据课程内容进行情景设计策划，撰写脚本，并选择导演、演员、场地进行拍摄，再对拍摄视频进行剪辑制作，形成微课程。

3.“单片机原理”在线微课程的分析和设计

下面以“单片机概述”和“单片机应用系统的开发”两个教学主题为例，具体介绍电气工程类专业的基础主干课“单片机原理”在线微课程的开发方法。

1）MOOC环境的选择

经对多个MOOC平台的分析比较，“单片机原理”在线微课程选用Udemy平台来开发。“Udemy”=“Your”+“academy”，意即“你的大学”，成立于 2010年，是一个鼓励用户创建并管理自己课程的MOOC平台[2]，提供涵盖商务营销、生活艺术、科技设计等领域的教育或培训课程。目前，该平台拥有900 多万注册用户，提供了35000 多门课程，支持 80 多种语言。

Udemy提供了简单易用的课程编辑器和课程管理器。用户登录后，既能以授课者身份在课程编辑器中开设和编辑管理自己的在线课程，也可以学生身份在课程管理器中搜索他人开设或上传的课程，选择所需课程进行学习。

2）在线微课程的分析

“单片机原理”在线微课程是为了帮助学生更好地掌握单片机基础知识和单片机应用系统开发的基本技能。该课程的学生分析如表 1 所示。

按照在线微课程的定义，以1-2个知识点或者一个需要解决的基础问题为单位，将“单片机概述”和“单片机应用系统的开发”两个教学主题的内容进行分割，形成表2 所示的“课程—章—节—知识点”4级结构。

3）教学视频设计

“单片机原理”在线微课程采用PPT类型的微课程形式，视频制作主要基于PPT讲解和旁白录音的方法。对应表2， 两个教学主题的微课程内容共分为9个视频来设计。每个视频仅讲解一个问题或1-2个知识点，时长为2-5分钟左右，最长不超过15分钟。抽象概念讲解时，尽量采用了可视化形式呈现。教学视频中，运用了问题引领、案例讲解等多种策略引导学生进行学习。

4）学习评价设计

“单片机原理”在线微课程的学习评价分为过程性评价和总结性评价两种。过程性评价需要给予学生及时反馈，可通过在线课堂练习或课堂测试来体现。总结性评价，主要通过课程结束后学生上传的实践作品来体现。

5）学习活动设计

“单片机原理”在线微课程中的学习活动设计为个体学习活动、人际互动活动和社会化联通活动三类，具体设计如表3所示。

6）学习支持设计

“单片机原理”在线微课程设计了表4所示的面向微课程视频、面向学习活动和面向评价的三种基于Udemy平台的内嵌式学习支持。

4.“单片机原理”在线微课程的制作

1）搜集整理教学资料及素材

根据微课程教学视频设计的需要，针对表2中内容，搜集相关教学资料和图形、图片、视频、音频等各种媒体素材，并对其按章节和知识点进行分类整理。

2）制作教学视频

首先，根据整理后的教学资料和素材，规划各章节的PPT幻灯片数目及内容，在Power Point中，以一节课为单位，制作pptx格式的PPT演示文稿。其次，利用Power Point的“幻灯片放映”面板中的“录制旁白”功能，为每一节课的演示文稿配音。注意，配音后每节课演示文稿的播放时长必须控制在2-10分钟。然后，将每节课对应pptx格式的PPT演示文稿另存为“Windows Media视频文件”，生成wmv 格式的视频文件。最后，借助影音处理软件Premiere，对视频的画面、配音等内容做进一步的加工处理，生成最终的教学视频文件。

3）申请微课程

进入Udemy平台注册用户并登录后，单击“Create a New Course”按钮，输入课程名称“单片机原理”。然后，按照课程路线图逐步完成课程创建工作，或直接选择相应栏目进行课程制作。

4）制作课程内容

课程内容包含课程目标和课程表两项。课程目标用于设定课程学习目标、学生需具备的条件、课程适用者等信息。课程表是重点。在线微课程的资源建设主要通过制定课程表来完成。“单片机原理”在线微课程的课程表制作基于表4中的内嵌学习支持设计。首先，确定面向微课程视频的学习支持相关课程内容，以“添加节段”形式制定各章的标题和章学习目标；以“添加讲座”形式制定该章中每一节课的标题、内容简介，并通过“添加内容”按钮，上传与该节课教学相关的视频、文档、音频、文本等各种资源。然后，利用Udemy平台本身提供的聊天讨论、在线笔记等功能来制作面向学习活动的学习支持相关课程内容。最后，以“添加测验”的形式，根据章节重难点知识制作基于判断题、填空题和选择题三种题型的过程性评价内容；以“添加编码练习”的形式，制作编程练习题和实践型的总结性评价内容。

制作过程中，可随时发布课程内容，以供用户以“授课者”或“学生”的身份进行预览。已发布的课程内容中，尚未添加学习内容的课、添加了学习内容但尚未发布的课和学习内容已发布的课，分别被标注为灰色、橙黄和绿色。

5）制定课程信息

课程信息包含基本资料、课程概况、图像、推广视频和测试视频五项。基本资料包括课程标题及副标题、课程支持语言、课程类别等信息。课程概况用于强调课程涵盖的内容、教授方法、学生应该学习该课程的理由等内容。图像系指课程封面图片。推广视频用于宣传课程。测试视频用于测试课程发布后最终状态展现小短片（1分钟左右）。“单片机原理”在线微课程信息制定时，以基本资料和课程概况的制作为重点，同时上传了课程封面图片。

6）进行课程设置

课程设置包括隐私、价格和优惠券、管理讲师等栏目。隐私可设置为“公众可见”或“保密”。课程价格和优惠券用于设置课程收费价格和用优惠券折扣代码进行推广的标准。管理讲师用于添加课程讲师，并设置其许可权。因“单片机原理”在线微课程主要对西部地区普通高校电气工程类专业学生开放，进行课程设置时，将隐私项设为“保密”，价格设为“免费”。

5.“单片机原理”在线微课程的运行

“单片机原理”在线微课程发布后，以学生身份登录进入课程运行主界面。主界面分为课程简介、课程提纲、公告、讨论、笔记、评价等多个区域。课程简介区显示课程名称、讲师姓名、课程介绍、已选课用户、共享课程以及课程设置相关信息。占篇幅最大是课程提纲区，显示了章节编号、每节课标题、每节课学习内容的表现形式、每节课的时长等信息。该区域中，章节名称以竖线方式纵向排列，竖线上每个不同颜色的圆圈节点都代表一节课。单击节点标题即可选择相应的课进行学习。公告区显示课程安排、学习要求等相关通知。讨论区用于学生提问、师生答疑以及师生之间和学生之间的交流互动。每节课的内容页面都包含一个笔记区，供学生在学习时记录笔记使用。评价区供学生对所选修课程进行文字评价和星级评定。评价完成后，系统会提示学生选择是否共享该课程。

6.结语

随着人们对移动学习需求的不断增强，MOOC 环境下在线微课程开发将成为在线开放课程建设研究及实践的一个重要方向。本文介绍的“单片机原理”在线微课程可用于一线教师的课堂教学和非正式学习环境中学生的自主在线学习。 该在线微课程的开发策略和经验能够对其他电气相关专业在线微课程的开发实践提供良好的指导作用和参考价值。

参考文献：

[1]张静然.微课程之综述[J].中国信息技术教育，2012（11）：19-21.

[2]Wiki.Udemy[EB/OL].[2016-03-28].https：//en.wikipedia.org/wiki/Udemy.

作者简介：

莫礼平，吉首大学信息科学与工程学院高级实验师，研究方向为教育技术，中文信息处理。

单片机原理课程 篇7

1 单片机双语教学的目标

单片机的学习与教学中, 课程各部分内容如引脚、指令系统等都需要有一定的英语基础;深入应用学习所需要的关于电子芯片、电路的资料均来自国外[2], 大部分资料为英文原版;此外一些辅助设计软件如keil编译软件、proteus仿真软件等也都是英文版本的。 从教学的角度来看, 通过开展单片机课程的双语教学, 主要是让学生更好地理解专业基本知识, 提高学生将外语应用于专业学习的能力, 提高学生查阅英文文献的熟练程度, 利用英语这种工具了解和掌握本课程的一些前沿知识, 让学生的英语知识学有所用。

2 单片机课程双语教学的实施

2.1 存在的问题

单片机双语教学的实施对教师来讲是一项工作量很大的任务, 包括教材的选择和修订, 英文文档的制订。教师方面, 讲授单片机的教师基本是工科出身, 阅读专业文献可以, 英语表达能力普遍不强[1], 所以任课教师应该通过各种渠道提高自己的英语表达水平, 这个过程需要老师付出较大的工作量;单片机是一门专业性较强且偏向于计算机原理的课程, 大多数同学计算机用得挺好, 但在集成电路高速发展的时代他们很少关心计算机的内部结构和原理, 且和其它工科专业课程相比内容相距较远, 在一般课堂上学生学习起来较吃力, 单片机课程的特点加大了展开双语教学的艰巨性, 教师在实施双语教学中应根据实际问题提出应对的方法。

2.2 教材的选用

双语教学的教材尤其重要, 但作为双语的教材相对缺乏, 选择余地较小。 教材的选用上, 首先教材内容应特别贴近授课内容和知识范围, 否则会加深学习难度;其次教材中内容的英语表述要贴切, 给学生提供原汁原味的语言表达[2]。 就51 单片机而言, 笔者认为有两本较好的双语教材, 一是国外教材The 8051 Microcontroller, Kenneth Ayala、Delmar Cengage Learning编著, 内容比较接近国内教材, 英语描述较好, 但是篇幅太长, 内容涵盖较多, 可以做教师的参考用书;另一是国内专业教师和外国专家共同编写的英文教材, Introductory Microcontroller Theory and Applications[4], 内容和知识体系更贴近国内的51 单片机教材, 更重要的是英语表达准切, 又注重英语听说读写技能的训练[3], 且在每章后都附有专业词汇的英、汉对照表, 故选用了该教材作为学生用书。同时, 选择单片机方面的英文科研论文作为教材的补充, 拓宽学生的视野, 提高英文阅读能力。

2.3 教学模式和教学手段探索

双语教学不是单纯地让学生学外语, 主要是更好地完成学科教学的任务, 千万记住这是一门专业技术课程而不是英语课程。 对于本科生来讲, 通过双语教学要提高学生掌握学科外语及查阅专业文献的熟练程度, 让学生把专业知识学透彻并较好地运用。 在课堂上仍采用同学们都愿意接受的课件+讲述的教学模式。 许多老师在未开设双语教学之前, 单片机课堂上也经常用到一些简短的英语讲授, 因为某些概念用英语表述更贴切本意, 这里就涉及到英语和汉语讲述使用的比例。 多数教师认为在教学过程中根据不同阶段调整英语使用比例, 如开始阶段加大母语讲解的比例[5], 后期逐步增加, 或者遵循采用60%~70%左右的英文比例[6]。 笔者认为还是应该以学生为本, 针对具体章节内容, 看学生的接受情况, 随机把握英汉语的使用比例, 如硬件结构、指令系统等偏重知识的内容的讲解可以多用英语, 而中断技术、定时器、存储器及接口扩展部分等偏重技术的内容多用汉语, 使学生更易接受和听明白。

在教学手段上尽量多提供给学生接触英语的机会, 但是这种机会一定是学生认可并愿意接受的。 课件内容全部采用英文, 尽量多用图示, 讲述之前把重要的英语词汇用板书提示;对作业题和测验题及实验指导书进行修订, 全部用英文编写, 实践证明这些并没有给学生带来学习上的困难, 他们毕竟有多年的英语学习基础, 反倒给他们带来了新鲜感, 更乐于接受。

2.4 实验教学的改进

单片机是实践性较强的课程, 实验课在教学中起着重要作用, 实验任务主要通过编制程序来完成。在实验教学上抛弃原来复杂的实验板, 从简单入手, 实验室自制了基础实验板和提高板, 基础实验板的元器件和电路一目了然。 对实验内容进行了重新编排, 所有同学从基础板的实验开始, 实验项目更倾向于简单、全面, 大多数同学都能轻松上手。 这些举措的目的是先把学生的学习兴趣培养起来, 部分对专业感兴趣和有潜质的同学可以通过提高板进一步学习, 由浅入深, 这样的改进提高了实验效果。

3 结束语

单片机双语教学的最根本的目的是让学生受益, 在学好专业知识和技能的同时提高英语的应用能力, 一切教学手段和方法的改进也应基于这样的目的。实践证明单片机应用双语教学也是将学生多年的英语积累应用到具体实践的较好的思路。

摘要：以单片机课程双语教学的目标为出发点, 针对单片机双语教学中存在的问题提出了实施办法。本文对双语教材进行了分析和选择, 结合实践分析了双语教学模式和教学手段, 通过实验教学辅助改进双语教学的效果。

关键词：51单片机,双语教学,教材,教学手段

参考文献

[1]邓小玲, 王卫星, 徐兴俞, 龙姜晨.关于在单片机课程中运用双语教学的思考[J].教育理论与实践, 2014 (2) :171-173.

[2]付莹莹, 倪骁骅, 曾勇.单片机双语教学的实践与探索[J].中国电力教育, 2014 (2) :150-151.

[3]孙秀娟, 刘法胜, Michael Col lier, 郭银景, 黄鹤松.单片机双语教学课程建设的实践探索[J].电气电子教学学报, 2010 (4) :66-67.

[4]Michael Collier, 孙秀娟.In troductory Microcontroller Theory and Applications[M].东营:中国石油大学出版社, 2008.

[5]施锦芳.高校双语教学模式及方法的研究与实践[J].沈阳教育学院学报, 2010 (2) :33-35.

单片机原理课程 篇8

单片机原理与系统设计/单片机原理与接口技术课程一般被定位为工科各主要专业的一门核心专业基础课, 其特点为理论性、应用性、实践性和综合性都很强。本课程重点介绍单片机系统的组成原理和结构、单片机及其接口技术和单片机系统的工程设计方法等几方面的内容。通过本课程的教学, 使学生掌握单片机系统方面的基本理论、相关技术和系统设计方法, 给学生将来从事计算机测控技术相关的工作打下坚实的基础。

1 课程教学内容

单片机原理与系统设计是一门核心专业基础课, 它既有自身的理论体系, 又有很强的实践性, 在本科教育中起着重要的作用。课程特别强调理论联系实际, 注重培养学生解决实际问题的能力和具备一定工程实践能力。

目前, 国内绝大多数高校还是基于51 系列单片机组织该课程的教学, 教学工作往往又分为课堂理论教学和相应课程设计的实践教学两个环节。

课程理论教学内容主要围绕以下几个方面的知识模块开展: (1) 单片机系统的组成原理和结构模块, 包括单片机的概念与计算机常用数值等基础知识、单片机结构及原理等内容; (2) 指令系统模块, 包括单片机的指令系统和程序设计技术等内容; (3) 接口技术模块, 包括单片机中断系统、 单片机定时器/计数器、I/O接口技术与单片机系统扩展技术等; (4) 单片机系统工程设计方法, 包括串行总线扩展技术、系统工程设计原理和方法、系统工程设计实例等。

对于课内的实践教学环节的内容设计, 首先应该确立先进的实验教学理念与改革思路, 制定科学的教学体系与教学内容, 坚持实践与理论并重, 能力培养与素质提高并行, 课程实验与工程训练、创新设计、科学研究有机结合, 创造以学生为本的人文环境, 坚持把知识传授、能力提高、素质培养贯穿于实验教学始终, 注重培养学生建立大工程观、大系统观、大集成观, 强化实践技能, 着力培养学生的创新精神和创新意识。

事实证明亲自动手实践, 具有单纯课堂教学无法替代的作用。 课程开设的实验在突出动手能力培养的基础上, 遵循验证型实验与设计型实验相结合的原则, 由浅入深地对关键教学知识点作有意识、有选择地加深与强化, 由此带动对整个知识体系的完整全面掌握。 具体实验内容应该“软硬”结合, 由“软”及“硬”, 从相对简单的程序设计与调试着手, 逐步过渡到有一定综合能力要求的系统设计与制作, 以达到培养学生解决实际问题的能力和具备一定工程实践能力的目的。

实验环节, 尤其是硬件系统设计与制作的内容, 应该与后续的课程设计环节结合起来考虑, 尽可能引导学生设计成具有良好扩充性能的小型单片机应用系统, 有效督促学生在进行课内实验的环节, 就能够将来平稳的逐步过渡到后续的课程设计实践教学环节中, 以取得事半功倍的良好效果。

2 教学方法和教学手段

单片机原理与系统设计是一门与工程实际联系相对十分紧密的专业基础课程, 前后衔接的相关专业基础课程、专业课程有多门, 本身又具有一定抽象性, 学习该门课程对逻辑思维能力要求较高。因此, 给课程教学带来了一定的难度, 为了使学生能够全面掌握本课程的相关知识, 我们在教学方法、手段等方面进行了一些初步有效的尝试, 取得了良好的教学效果。

2.1 五位一体的立体化课程教学体系

构建了“课堂+实验室+教学网站”的教学平台, 实施了“研究型+启发型+工程案例”的教学方法, 组织了“讲授+习题课+讨论课+实验课”的教学形式, 设计了“验证型+分析型+设计型+综合型”的课后作业与课内实验, 采用了“平时成绩+实验成绩+考试成绩”的考核方法。从教学体系的各个环节向培养学生具有一定工程实践能力的目标逼近。

2.2 将科研资源与教学资源有机结合, 提高课程教育质量

虽然我校定位为应用型本科院校, 但随着测试计量技术及仪器重点建设学科的建设, 科研水平不断提高, 具有良好的科学研究和工程应用平台, 取得了一定的科研成果。 科研水平的提高带动学科专业的发展, 学科专业水平的进步对教学水平的提高具有积极的作用。 将科研资源化为教育资源, 也成为提高课程教育质量的一个重要因素。

在较好的实现了教学资源、科研资源在人才培养和科学研究方面的开放和共享的基础上, 在学生开始进入高年级学习阶段后, 根据学生的兴趣, 引导和组织学生侧重于不同的学科方向进行锻炼, 委派科研学术骨干教师给学生进行学术讲座, 培养学生对科研工作的浓厚兴趣, 进一步激发学生的学习热情和求知创新欲望。

教师的科学研究工作也是学生获得知识的一个重要的途径, 在专业课程学习的过程中, 许多抽象的理论知识学生很难理解, 教师在理论课程教学过程中, 注重理论联系实际, 结合自身的科研工作, 将抽象复杂的理论知识通过具体的工程应用实例来描述, 加深了学生对理论知识的理解, 增强了教学效果。

2.3 利用现代教学手段提高教学效果

制作和不断完善单片机原理与系统设计多媒体课件的教学效果, 积极应用诸如Proteus仿真系统构建的实验系统, 向学生展示单片机原理与系统设计的最新发展状况和应用成果。并且通过可动态更新的课程网站, 使不同层次、不同需求的学生可以跨越时空限制, 按需索取所需资料, 满足课外学习的进一步要求。 网络资源有效的运用大大加强了学生和教师之间、学生和学生之间的交流和互动, 进一步扩大了网站的资源来源和共享性。

2.4 严格课程考试管理, 规范课程考核形式

本课程考核由三部分组成;理论考试成绩、实验成绩和平时成绩各占总成绩的适当比例。 理论考试一般采用闭卷方式, 试题一般多个题型, 有重点的覆盖主要的知识点, 由主讲教师按照教学大纲要求命题加入试卷库, 并同时准备好相应的参考答案和评分标准。 实验成绩根据学生的实验预习、实验操作和实验报告三个项目综合评分。 平时成绩根据学生出勤情况、作业成绩和课堂表现综合评分。

3 结论

单片机原理与系统设计课程建设课题在教学改革上进行了一些初步有益的探索和尝试, 从课程教学内容、模式、手段、思维、教学平台和教学模块等方面进行调整以适应具有创新能力的高素质应用型人才培养的需求。从最新反馈的信息显示, 学生反应积极, 教学效果取得明显改善。

参考文献

[1]张晴, 刘为.单片机实验教学改革[J].实验室研究与探索, 2003, 22 (4) :27-29.

单片机原理课程 篇9

关键词：单片机原理及应用,教学改革,实践探索

0 前言

《单片机原理及应用 》课程是我院机械电子工程专业的一门核心专业基础课程, 是一门实践性非常强的具有重要工程应用意义的课程。 课程内容涉及计算机基础、电工电子技术、程序设计等多门学科知识。 通过学习单片机的内部结构、指令系统和编程方法, 使学生了解和掌握单片机的工作原理、程序编写与调试软件的应用, 培养学生分析问题与解决问题的能力, 为进一步学习后续其他专业课以及毕业后从事专业工作打下良好的基础。

在讲授《单片机原理及应用》课程过程中, 我们发现存在以下几方面问题:第一, 理论知识抽象, 学生不易理解。 这是课程讲授中普遍存在的问题。 第二, 学生的学习目标不明确。 在学习过程中, 学生普遍感到《单片机原理及应用》课程理论和应用脱节, 造成学生学习积极性不高。 因此, 《单片机原理及应用》课程的改革势在必行。 近两年来, 在对《单片机原理及应用 》课程特征分析的基础上, 我们在教学内容、教学方法、增强实践环节等方面进行了改革与探索尝试, 取得了良好的效果。

1 教学内容的改革

单片机是把构成计算机的核心部件 (CPU、存储器、输入输出接口等) 集成在一块芯片上, 是计算机发展微型化的产物。 已广泛应用到家用电器、智能仪器仪表、自动检测、机电一体化、电力电子、工业自动化控制等各个方面。 由于机械电子工程专业是理论性、实践性都很强的专业, 其强调机械理论知识与机电控制能力相结合, 针对我校机械电子工程专业的特点, 并结合各专业对本课程的教学提出的不同要求, 如何在有限的课时内让学生熟练掌握单片机硬件结构, 编程方法, 加强应用能力的培养, 成为本课程改革的关键。 因此, 我们从当前学生就业的实际需求出发, 对课程的教学内容做了精心安排, 既保证学生对单片机理论知识有全面的掌握, 又重点培养学生如何将理论知识应用到以后的实际工作中。 在讲授过程中, 首先制定一条课程主线, 各知识点在这条主线的串联下会变得逻辑性强, 条理清晰。 我们在教学中把该课程划分成三个大的部分, 即硬件系统、程序设计及接口扩展。

1.1 软硬件的有机结合

单片机硬件系统主要包括微处理器、存储器、定时计数器、输入输出接口等部分, 硬件是支撑软件工作的基础, 没有足够的硬件支持, 软件也无法正常地工作;软件主要是指是一系列按照特定顺序组织的单片机数据和指令的集合。 单片机在完成一项任务时, 必须按程序设计人员事先编制好的程序来执行, 因此, 单片机机硬件与软件相互依存, 缺一不可。

在实际单片机课堂教学中, 由于机器语言不容易记忆, 编程容易出错, 所以, 大多数教材中讲述的是用助记符表示的, 编程相对简单的汇编语言。 汇编语言是一种面向机器的语言, 然而在实际的单片机工程应用中, c51 是使用比较多的主要编程语言。 两种编程语言对比起来, c51 是一种面向过程并独立于机器的通用程序设计语言, 具有可读性强、效率高、可修改性好等优点。 因此, 为了便于学生今后在工作中能更快上手, 在学习单片机汇编语言的基础上, 增加C51 程序的讲解以加强学生实际应用的能力。 由于学生有C语言基础, 并且C语言更容易模块化编程, 所以较汇编语言更容易接受。

1.2 接口扩展及应用

计算机或单片机与外界信息交换称为通信。 基本的通信方法有串行通信和并行通信两种。 串行通信是把信息各位数据逐位顺序传送的通信方式, 而并行通信是把信息各位数据同时传送的通信方法。 在实际单片机课堂教学中, 我们按照两种接口的组成、工作方式、应用实例等对比讲解, 这样可使学生学习目标明确, 思路清晰, 重点突出。

在现有的课堂教学内容安排中, 对并行接口及扩展和RS232 串口接口介绍较多, 而对USB接口、I2c、ISP等技术涉及的较少, 而现如今有些电脑上甚至没有设计串口, 传统的串口通信和并行通信已经不再是单片机与PC机通讯方式的主流。 为此, 老师应根据实际需要, 在课堂上适当向学生讲解一些当前社会和工程实际中比较流行的硬软件技术, 让学生紧跟时代的步伐。

2 教学方法的改进

2.1 多媒体教学和传统教学相结合

单片机课程信息量大, 内容抽象。 在传统板书式教学中, 教师通过边讲、边写、边与学生之间互动交流, 教师富有魅力的语言表达, 丰富的感染力强的肢体语言, 使学生寓乐于学之中。 但抽象的问题很难具体化, 形象化, 学生在有限的课堂时间内很难理解清楚知识, 这就需要板书和多媒体教学的有机结合。 例如在汇编语言指令系统部分采用板书教学, 使学生易于掌握指令的功能, 加深对程序编写的理解;硬件结构部分采用多媒体课件教学, 更多地采用图形、声音等效果手段, 将信息数字化, 把文本、声音、图形、图像、动画、视频等多媒体手段结合在一起, 给学生感受更直观, 使学生对单片机硬件结构和软件编程及接口扩展等有一个理性和感性的认识。 一个互动性好的多媒体课件, 能够使学生易于掌握知识的重点、难点, 能丰富单片机课程的教学过程, 还可以提高学生的学习积极性。 实践表明, 恰当运用多媒体, 通过系统动态显示并讲解其成因, 能提高教师的教学效率, 最终达到提高教学效果的目的。 从最终学生的知识掌握和实际应用看, 收到了意想不到的效果。

2.2 课前-课中-课后的把控

课前备课是教学工作一个非常重要的环节, 是教师能否上好课的关键, 也是能否迅速提高教学水平的主要因素。 因此我们在实际教学中, 做到既要把教学内容熟练掌握, 又要研究学生个体对所教内容的掌握情况, 从而促进教学效率的提高;课堂上, 加强对课堂节奏的把握。所讲授知识做到清晰易懂, 并加强与学生的互动。给学生一定时间用于有目的的阅读课本、讨论、交流、做巩固练习, 鼓励以小组互助形式, 每个人完成不同的工作, 碰到问题集体研究, 充分发挥尖子学生的优势, 通过小组成员之间相互监督和制约, 起到共同学习的作用;课后作业是对学生学习效果的检验。 注意设置一些启发性、思考性作业, 这样既检验了学生的学习效果, 又减轻了学生的负担。

2.3 尝试翻转式课堂教学

通常, 学生的学习过程一般分为两个阶段:第一是获取知识的阶段, 第二是消化和吸收的阶段, 即知识内化的阶段。 传统教学一般只注重学习过程的第一步即 “传授知识”, 并把它放在最重要的环节, 即课堂教学上;而往往忽略了第二步即“吸收消化”, 并习惯上都把这一过程, 放在缺少互动的课后环节中。 这就造成很多学生在学习过程中有问题不能及时解决, 需要大量的课外时间自学完成, 结果是学生学习积极性不高, 学习效率低下。

翻转式课堂教学于2007 年起源于美国科罗拉多州一所高中。 随着电子信息技术的日新月异, 翻转式课堂教学能够满足人们对知识获取的强烈需求。 在翻转式教学模式下, 学生通过网络的帮助, 在课堂外完成对知识的获取, 而课堂变成老师学生之间以及学生与学生之间交流互动的平台, 以此完成知识的消化吸收。 课堂与老师的角色都发生了变化, 老师更多的时间是去帮助学生提出问题并解决学生的问题和引导学生去运用知识。 因此老师从单向的讲授, 改为通过在课堂上提问题与小组互动, 启发学生思考与讨论, 加深学生对学习内容的理解。

我们在教学实践中, 针对学生的特点, 尝试在部分章节采用翻转式教学。 具体过程如下: (1) 把下次课要讲授的知识点细化, 提前两天发布到网络平台上供学生下载共享, 同时提出关键问题。 (2) 学生针对老师的问题, 在课外完成教学内容的自主地、有目的的学习。 为保证学习效果, 常常以分组的形式, 每个小组设置一个负责人, 通过负责人检查督促本小组同学的学习, 并通过微信、qq等手段, 将共性问题进行汇总。 (3) 在完成课外单元的学习后, 课堂上, 学生通过汇报来展示学习效果, 实现师生的互动。 接下来, 老师对存在的共性问题进行重点讲解, 并组织课堂讨论, 然后以书面测试的形式进行效果评估。 通过这种以学生为主, 教师为辅的授课模式能充分调动学生的积极性, 培养学生独立思考问题的能力。

3 增强实践环节

针对《单片机原理及应用》课程工程应用性强的特点, 我们在教学过程中有目的的增加实践环节的课时数。 通过一些有代表性的工程应用实例, 提高学生自己动手解决问题的能力, 培养学生的创新性, 提高学生学习的积极性和主动性, 从而加深对理论知识的掌握。 例如, 随着计算机和微电子技术的发展, 步进电机作为一种控制电机, 已广泛应用在各种自动化控制系统中。 现在的工程应用中, 常使用单片机控制步进电机。 我们在实践环节中, 要求学生自己设计硬件结构, 自主编程实现单片机对步进电机的正反转控制。 最后考核中, 大部分学生很好的完成了任务。

4 结论

经过近几年的教学实践, 不断探索《单片机原理及应用》课程的教学规律, 综合运用各种教学方法, 坚持理论和实际的有机结合, 充分调动学生的学习积极性和创造性, 本专业学生的动手能力逐渐增强, 教学质量和教学效率得到很大提高, 教学效果明显增强。

参考文献

[1]余愿.单片机原理教学改革的研究和探索[J].教育教学论坛, 2013 (2) :36-38.

[2]刘寅东.“单片机原理及接口技术”课程建设与改革探讨[J].科教文汇 (中旬刊) , 2015 (1) :58-59.

[3]丁建英, 黄烟波, 赵辉.翻转课堂研究及其教学设计[J].中国教育技术装备, 2013 (21) :88-90.

[4]徐泳龙, 等.单片机原理及应用[M].北京:机械工业出版社, 2014.

单片机原理课程 篇10

《单片机原理》是我校高职电气专业学生重要的专业必修课, 其特点是实用性强且理论和实践结合得非常紧密, 它要求学生既要懂单片机的硬件结构, 又要掌握软件编程, 高职的学生普遍反映该门课程难学, 看教材看不懂, 导致了高职学生对该门课的学习有“畏惧”情绪。随着单片机在当今社会被广泛应用, 越来越多的大中型企业对熟练掌握单片机设计的人才需求量大幅上涨, 传统的单片机课程教学方法已不适合高职学生, 高职《单片机原理》课程的教学改革势在必行。

2 任务化教学内容

传统的《单片机原理》课的教学模式为:先学难懂的单片机硬件结构原理, 再学枯燥的汇编指令, 最后学单片机接口技术和应用实例, 实际上, 等大部分学生学到单片机接口技术章节已经稀里糊涂, 这种传统的教学模式使学生普遍感到单片机难学。那么, 如何能让学生迅速迈入单片机学习大门呢?实践证明:并不是学生必须掌握全部单片机硬件结构、编程指令后才能入门单片机技术, 而是只要针对性地解决一些简单的实际问题就算入门了, 而解决相当一部分实际问题时, 用到相关理论知识并不需要很多。基于这个前提, 在该课程的教学改革中, 我院打破传统的教学模式, 将各知识点与操作技能融入各个任务中, 实行了任务化教学改革, 着重培养学生实践动手能力, 以适应高职学生“不善于抽象理论的学习, 擅长边做边学”的特点。我们按照人的认知规律和由简单到复杂的原则, 将该课程的教学内容分解为若干个设计任务, 每一个任务通过“任务描述”“任务分析”“相关知识”和“任务实现”来引导, 以引起学生的思考, 使学生在解决问题中学习知识。通过任务, 学生能运用所学知识解决问题, 从而培养动手能力和解决问题的能力。完成第二、三个任务, 学生就能模仿性地编出自己的程序, 使得学习过程是一个不断成功地完成任务的过程。随着任务的逐渐进行, 知识逐渐完善, 学生能力逐步提高, 当所有任务完成时, 知识点就全部学完了。此时, 学生已具备了单片机控制系统的开发能力, 具有初步的设计经验。通过教研与实践, 并综合考虑高职学生的知识水平、教学内容的难度及教学时间的安排等因素, 我们设计了涵盖单片机全部知识点与技能的八个教学项目, 每个项目包括若干个任务, 如表1所示, 项目安排由易到难, 由简单到复杂, 层次推进, 设计的各项目具有实用性和可操作性。搞好《单片机原理》课程改革, 除了采用任务化教学的方法, 我院还加大对课程内容的改革力度, 改变课程内容陈旧的现状。首先我们改革了传统的单片机编程语言即汇编语言为C语言。其次, 我们顺应新技术发展的潮流, 在课堂教学中引入了一款优秀的单片机仿真软件PROTEUS, 在这个平台下, 使用者可方便地在计算机上完成电路硬件原理图的设计、分析、仿真、系统功能测试整个完整的电子设计、研发过程, 体验成功的喜悦。

3 任务化教学方法

传统的《单片机原理》课程的教学三部曲为:提出概念→解释概念→举例说明, 而我们在教学中采用了四部曲:提出任务→分析任务→解决任务→总结提高。教师的施教过程是“教、学、做”的有机融合, 在做中学, 学中做。教师在多媒体教室开展教学, 授课采用投影加课件加PROTEUS仿真软件的形式。教师在讲授各个任务时, 首先给出任务描述, 提出一些引导性的问题供学生讨论思考。然后, 教师按照单片机产品真实的设计过程, 与学生一起分析任务、选择元器件、设计硬件电路、编写驱动程序、调试程序和烧录程序, 从而实施任务。最后, 让学生自己动手编写程序, 利用教学场所中的实训设备调试程序, 进一步理解、巩固所学知识。除了课堂学习外, 我院还积极创造条件, 建立创新教育基地, 鼓励学生参加各种电子科技活动。我院每年都组织高职学生参加全国大学生“飞思卡尔智能车”大赛, 设立大学生科创基金, 鼓励个别学生自己设计、制作单片机系统, 充分调动大多数学生的创作欲望, 形成良好的学习风气。

4 任务化教学实施效果

大多数高职学生在学习完《单片机原理》课程任务化教学后感到受益匪浅, 学生们感觉到获得的不仅是知识, 还培养了工程素质。

实践证明, 在高职《单片机原理》课程教学中采用任务化教学法是一种实用有效的好方法, 目前该课程的任务化教学已取得阶段性成果。《单片机原理》是一门应用性极强的课程, 这就要求教师不断更新课程内容, 改革教学方法, 为社会培养更多的电子自动化设计应用型人才。

参考文献

单片机原理课程 篇11

摘 要：单片机原理与应用是中职电子电器应用与维修专业的一门重要的专业课程，是一门理论性与实践性都非常强的课程。针对该课程的教学内容，在教学中引入“任务驱动法”， 能让学生学得轻松、学得有趣，真正做到学以致用。该方法一般采用确定任务、分析任务、完成任务、交流总结四个阶段来进行。实践表明，该方法能激发学生的学习兴趣，培养学生的动手能力。

关键词：单片机；任务驱动法；教学；应用

TP368.1-4

当今中职生具有以下特点：在长期的基础教育阶段，由于尚未养成良好的学习习惯，也未曾找到适合的学习方法，并且还缺乏刻苦学习的精神，因此产生了厌学心理和行为，渐渐形成了“因为不会学而学不好，因为学不好而不想学”的恶性循环形象。

如何使学生既能学到理论知识，又具有动手能力，采用任务驱动教学法能较好地解决这个问题。在课程教学中引入任务驱动，是传统教学与新教学改革下实践教学的优势互补，是改善理论讲授与实践运用间脱节的关键，也是推动新形势下教学改革的有益尝试。任务驱动式实践教学属于一种学生主动探究型的教学模式，其具备以学生为中心、以任务为驱动的特点，适合应用于单片机类的工科课程教学中。

一、任务驱动教学法的基本涵义

所谓“任务驱动”就是在学习的过程中，学生在教师的帮助下，紧紧围绕一个共同的任务活动中心，在强烈的问题动机的驱动下，通过对学习资源的积极主动应用，进行自主探索和互动协作的学习，并在完成既定任务的同时，引导学生产生一种学习实践活动。“任务驱动”是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学法。它要求“任务”的目标性和教学情境的创建。使学生带着真实的任务在探索中学习。在这个过程中，学生还会不断地获得成就感，可以更大地激发他们的求知欲望，逐步形成一个感知心智活动的良性循环，从而培养出独立探索、勇于开拓进取的自学能力。

二、任务驱动法教学过程的实施

1.确定任务，明确任务目标

考虑到现在的中职学生学习积极性普遍不高，在确定任务内容时，应由易到难，前后相连，层层深入，自始至终引导学生通过完成特定的实际任务获得和积累相应的学习经验，品尝成功的喜悦，从而提高学生的学习兴趣和积极性。在单片机课程中，由易到难，可以把任务设计为：流水灯控制电路、开关控制的流水灯、交通灯设计、数码管数字显示等。

2.划分小组

由于班级人数较多，而实验设备较少的原因，必须对学生进行分组。分组前，对学生做深入的调查研究，如学生的表现、各科学习成绩等，做到心中有数。采用互补的方式进行分组，即成绩好的与差的学生分为一组。这样有利于差生的转化。 通过相互帮助、相互学习、取长补短，使每一位学生都能掌握学习内容，都体验到学习成功“成就感”与“喜悦感”，从而达到对学习内容的深刻理解和领悟，增强学习信心。

3.学生自主、协作学习，自主探索完成“任务”

在完成任务的过程中，不是由教师直接告诉学生应当如何去解决面临的问题，而是由教师向学生提供解决该问题的有关线索，如需要搜集哪一类资料。从何处获取有关的信息资料等，强调发展学生的 "自主学习"能力。同时，倡导学生之间的讨论和交流，通过不同观点的交锋，补充、修正和加深每个学生对当前问题的解决方案。

例如，制作《流水灯控制器》电路板时，教师要简要分析任务，解释运作方法，说明问题的背景，说明要解决的问题，实地考察，鼓励学生进行创造性思维，并引导学生进入方案的讨论。具体是指强调任务中的注意事项，分析讲解单片机I/O口及数据传送指令，对有关的电子线路的知识进行复习，如稳压电源原理等，然后要求学生确定电子元件的参数、列出原件清单，利用PROTEL绘制电路原理图，根据PCB电路板的制作方法设计好电路板，利用汇编语言编写好程序并进行仿真与调试，激发学生自主学习与探究学习的动机，增强学生参与知识建构的积极性与自觉性。

总之，让学生积累经验，激发学生自主学习的积极性与热情，并通过实际操作，自主探索并完成任务，加深对理论知识的理解。

4.注重积极的任务评价

评价是实施任务驱动的关键之一，完善的评价体系是对学生知识的掌握和实践能力的肯定，也可成为对学生的一种激励手段。任务驱动式教学将单片机课程按照知识结构形成了多个任务，每个任务的结果都可能是下一个任务的延续，积极的评价机制有利于激发学生的学习热情，保持浓厚的学习兴趣，能对学生的下一轮学习产生强大的动力。

在流水灯控制电路板这个任务中，首先，对学生的作品进行评分，包括电路板的美观度及复杂度、灯闪的花样等；然后组织学生集中起来进行讨论和总结。先在小组内进行互相评价总结，让学生看一看其他同学是如何完成该任务的，在方法上和自己有什么不同，以集思广益、开拓思路； 然后，由教师进行评价总结，要对学生的能力进行客观评价，关注学生在获取知识的过程中的发展变化以及学生参与教学活动的态度，对学生基础薄弱环节进行补充、详解、强调。在任务完成基础上，教师对不足之处进行总结和引导，提出要求。这样，可以照顾大多数，又能因人而异，使不同层次的同学都能获益，使教材内容得到进一步的强化。

三、教学效果

在单片机课程的教学中，运用了任务驱动教学法，教学效果有了很大的转变，主要表现在以下几个方面：

1、课堂气氛与以前大不相同。传统的课堂气氛较沉闷、学生的积极性不高，师生间的交流不多，而用此法后的课堂气氛则大不相同，生生之间、师生之间真的动起来了，气氛很活跃，学生兴趣和积极性都有较大提高；

2.学习内容更为开放，能更好地满足不同层次学生学习的需要。传统教学内容是预设的、封闭的，而用此法后，课堂教学中只是提出了需探究的问题，并无预设和封闭，因此学习的内容开放的多了，而对学生的要求也不在是统一标准，对于学习有困难的同学做稍浅层次上的探究即可，而对于学习优等生可做更深层次上的探究，照顾到了不同层次学生学习的需要，达到共同进步的目的。

3.学生对单片机课程的知识理解得更深刻。传统的教学都是以教师为主体，虽然也有实验演示，但是抽象深奥的单片机知识还是让学生望而祛步，运用任务驱动法后，学生自主探索，分析问题并解决问题，抽象的内部结构也能想象出来，学习指令时不会今天背了明天就忘，真正地实现了理论与实践一体化。如在流水灯控制电路板这个任务中，学生对单片机I/O口的结构、数据传送指令都理解得非常透彻。

4.技能水平较以前有进步。传统技能教学虽对技能等各方面都有明确的目标和要求，并有按计划进行训练，但效果还是不理想，而用此法后效果比以前有较大的进步，因为在实操过程中学生是自主地去做，而不是靠教师逼出来的。

四、结束语

任务驱动教学法，它继承了传统教学方法的很多优点，始终把学生作为学习的主体，以任务作为驱动，让学生通过自己的操作，把书上死的理論变成活的应用。教师的引导、点拨，更多的是把知识加以引申，使学生能够触类旁通，识一山而知千峰，点面结合、以点带面、以旧带新，较好地解决教与学的矛盾，为教育创新开辟了一条广阔的途径。只有这样，才能适应信息社会飞速发展的需要，走在时代的潮头。

参考文献

[1]张鹏、王雪梅编著. 单片机原理与应用实例教程. 北京：海洋出版社，2008

[2]梁洁婷，首珩，肖玲妮主编. 单片机原理与应用（第2版）. 北京：高等教育出版社，2011

[3]蒋庆斌、徐国庆 《基于工作任务的职业教育项目课程研究》 《职业技术教育（教科版）》2005年22期

单片机原理课程 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

[1]赵全利.单片机原理及应用教程[M].北京:机械工业出版社, 2012.

[2]陈亮, 康娟, 刘涛.单片机课程教学改革的几点看法[J].技术监督教育学刊, 2006, (1) .