单片机的教学方法

单片机的教学方法（共12篇）

单片机的教学方法 篇1

摘要：单片机技术是当今一门重要的技术, 同时也是电子信息类专业一门重要的课程。但是, 当前单片机技术的教学存在学生考试成绩高, 而实际操作又什么都不会的状况。本文将探讨改变教学方法, 把单片机技术所用到的知识串起来, 构成学习情境, 通过实际情境来提高学生的学习积极性。

关键词：教学改革,MCU,学习情境

单片机实用技术是电子信息类专业的一门重要的基础课程。其课程特点是, 理论与实际结合得非常紧密、实践性特别强, 需要学生有良好的实践动手能力。掌握了单片机技术也是学生们找工作的重要砝码, 所以单片机的重要性毋庸置疑。传统的单片机教学比较重视讲指令、讲程序设计、讲扩展, 然后理论课以后学生到实验室做实验, 做完实验就完了, 时间长了, 还是什么都不会。对于高职院校的学生来说, 他们更喜欢实际动手、实际操作, 对理论性的东西兴趣不大, 所以笔者对单片机实用技术课程教学进行了一些改革。

一、学生自己动手做实验板

在学习这门课程之前, 学生们已经学习过了电子CAD课程, 可以自己做一些简单的实验板。所以在这门课程的前几周, 笔者主要指导学生做包含最小系统在内的教学实验板, 利用USB供电, 包含流水灯、按键等实验单元, 同时引出所有的单片机的管脚, 方便以后扩展功能使用。在做实验板的同时, 学生们已经学会很多东西了, 同时, 有了这个实验板之后, 学生学习的地点不再局限于课堂和实验室了, 可以充分利用回到寝室的大部分时间, 做自己的实验, 更深入地学习单片机技术。

二、选用ISP芯片

选用在线编程芯片, ISP (In-System Programming) 在系统可编程, 电路板上的空白器件可以编程写入最终用户代码, 而不需要从电路板上取下器件, 已经编程的器件也可以用ISP方式擦除或再编程。ISP技术的主要特点是不需要另外购买或制作编程器就可以进行单片机的实验和开发, 单片机芯片可以直接焊接到电路板上, 调试结束即成成品, 免去了调试时由于频繁地插入取出芯片对芯片和电路板带来的不便以及损耗。这样既降低了学生的学习成本, 同时又方便了学习, 提高了学生的自主积极性。

三、情境的设计

根据高职教育的特点, 针对学生的实际情况设计学习情境, 贯穿情境育人的教学方法, 在每一个学习情境下面设立学习任务, 不同的学习任务对应一个具体的实例, 注重通过具体的例子来讲解实际的知识, 让学生感觉情切, 易接受。我力求体现“做中学, 学中做”的教学理念, 为此在教学过程中选取了如下的一些教学情境和学习任务, 在这些学习任务中, 注重培养学生的应用能力和解决实际问题的能力。

通过以上学习情境的学习, 基本上涵盖了单片机技术中的所有知识点, 融学习情境、学习任务于教学之中, 提高了学生的学习积极性, 学生既没有了理论学习的那种枯燥无味的情形, 又学到了知识, 起到了良好的教学效果。

四、改变课程考核评价体制

从传统上来讲, 一门课程结束后, 参加学校组织的期末考试, 只要考试及格, 该门课程就算通过, 就能够取得相应的积分。在教学过程中, 我发现这样做有诸多不利。学生为了应付考试, 只顾背指令、背程序, 而忽视了单片机是一门实践性的课程, 不注重实际操作, 结果导致许多卷面成绩非常优秀的学生, 连一个流水灯实验都不能做成功。

为此, 学校应打破传统的纸面上的考核模式, 学生仍然要参加期末考试, 但是期末卷面成绩在期末总评成绩中所占的比重要大幅下降。期末卷面成绩占30%, 平时的实验完成情况占50%, 平时表现占20%。对于利用单片机知识参加各级别电子设计大赛取得相应成绩的学生, 可以直接免试的, 根据所取得的奖项级别, 定期末成绩。

通过上述教学改革的试探, 旨在改变教学方式, 优化教学内容, 提高学生对单片机的学习兴趣, 加强实践动手能力的培养, 使之更为符合高职院校的学情, 为以后学生应用单片机解决实际问题打下良好的基础。

参考文献

[1]鲍可进等, 《C8051F单片机原理及应用》[M], 中国电力出版社, 2006

[2]赵德安等, 《单片机原理与应用》[M], 机械工业出版社, 2005

[3]孙雷, 《单片机教学及考核方式的探讨》, 《中国职业技术教育》, 2008 (5)

[4]陈刚, 《高职单片机教学的新思路》, 《广东交通职业技术学院学报》, 2006 (3)

单片机的教学方法 篇2

目前，单片机被广泛地应用于生产、生活的各个领域，在控制系统、测试系统上发挥着作用。如机床设备上的电子控制，能够使劳动生产率提高并保证产品质量;汽车电子控制系统和电控技术的完善，也在促进汽车的智能化、舒适化的发展;家电产品中的电控系统更是不可或缺的，为人类生活质量的提升提供了高效快捷的方法。

单片机课程是电子技术专业学生必修的一门重要专业基础主干课程，也是一门理论与实际密切结合的课程;是学生必修的一门重要专业基础主干课，也是一门理论与实际密切结合的课程，同时还是学生进行完整的智能电子产品开发必修的课程之一。学生对该课程内容掌握的程度直接影响其专业课程的学习和专业技能的提高，对于人才素质的培养起着举足轻重的作用，因此，对于单片机课程在工科专业的设置是必要的;另外，对于单片机知识的了解、学习、掌握也都是必要的。这就对于单片机教学如何顺利地开展，教师教学能力的提高，学生学习程度的深化，提出了更高的要求。本文正是在实践教学经验的基础上，总结了近年来单片机教学的问题和弊端，在与时俱进的思想引导下，提出了基于学生创新实践能力培养的单片机教学方法的改革思路。

一、单片机教学中存在的问题分析

2010 年，教育部基于国务院《国家中长期教育改革和发展规划纲要(201—2010 年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010—2020 年)》的相关内容，提出了卓越工程师培养计划。该计划的主要目标是：面向工业界、面向未来、面向世界，培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为建设创新型国家、实现工业化和现代化奠定坚实的人力资源基础，增强我国的核心竞争力和综合国力。

笔者依据十余年的单片机教学经验，总结了单片机教学中存在的问题，目的是根据存在的普遍问题找到解决方法，更好地促进单片机教学。

1.传统的书本知识讲解方式。现在仍然在单片机的教学中存在单纯的书本知识教授的实例。教师在课堂教学中，按部就班，照本宣科地把书本知识灌输给学生。这种方法对于学生兴趣的培养不利，单片机课程本身就是枯燥难懂的理论知识，这种讲述方式不可能给学生以直接的刺激以激发学生的学习兴趣。有文献指出单片机课程具有如下特点：实践性强，课程本身对学生的理论基础要求不是很高，它侧重于具体技术在工程中的应用。但是这种认知也是有局限的，基础和理论知识必不可少，只是把精力完全放在理论知识的教授与学习上，对于单片机的掌握是远远不够的。

2.单片机知识的孤立讲解，与前续知识的衔接困难。单片机技术是与数字电子、模拟电子、计算机基础等理论知识密切相关的学科，孤立的讲解一定是不见成效的，如何使前续知识可以融合于后续的单片机学习也是教学环节必须注意的问题。

3.学生学习兴趣难以保证，课堂教学质量难以保证。基于以上的教学现状，学生的学习状态可想而知，完全是晦涩的知识传授，学生不知道学到什么程度，怎么学以致用，导致学生的学习主动性不高，很多学生对单片机的学习是知难而退，提不起兴趣，干脆放弃。

4.单片机的实验环节设置不足。几个学时的实验环节，基本上只能满足演示实验的时间要求，因此，学生的实际动手能力培养流于形式。

5.现有考核形式的弊端，以试卷的形式考核单片机知识的掌握无疑是不恰当的。这种考核形式也是与采用传统的教学方法的弊病之一，对于学生的考核还停留在对于知识点的记忆上，而忽视了单片机教学是要学以致用的宗旨。

二、单片机教学方法改革的系统化措施

注重能力培养无疑是单片机教学的重中之重，单片机课程在所有的工科专业课程中是最容易与实践结合的一门课程，对于学生自主学习能力的培养，创新思维的锻炼，实践能力的拓展都具有积极的意义。关于单片机教学的几点改革意见可以概括为：

1.从课程导入环节入手，设置实物展示与学生制作的产品展示环节，形象直观地告诉学生，通过单片机课程的学习，能学到什么，通过学习可以做什么。激发了学生的学习兴趣，学生才有可能在学习碰到困难时，正视困难，不逃避，不半途而废。这节导入课，对于单片机这门比较特殊的课程来说，是关键，是必不可少的环节。

2.克服传统教学的弊端，做到知识讲授与掌握程度的最大化。这就要求对课堂的教学时间的有效利用，教师对于教授内容的合理设计，有效地利用教学视频，与应用仿真软件的有效结合，丰富学习的手段，取得高效的学习收获。

3.学生自主学习能力培养的必要性。单片机的实际应用特征决定，对于单片机的学习不能单纯局限于对课堂时间的利用，课下的消化理解，实践动手，都是必不可少的环节。学生要有效地利用网络学习资源，对于疑难问题寻根溯源，对于相关软件进行学习与操作，对于单片机开发系统进行实际操作，这样才能真正地学好单片机，用好单片机。

4.依靠开展学习兴趣小组，以团队学习的形式，巩固课堂知识。仅凭学生吃大锅饭喝大锅粥，使所有学生都能够在单片机学习中得到好成绩是不现实的，特别是对于非计算机电子专业的学生而言。依靠学生的兴趣选择，成立针对不同目标的学习兴趣小组，划分的依据可以是以对于课程掌握要求一类，做实际的不同产品设计一类。团队学习的形式可以实现优势互补，取长弊短，促进共同学习，小组之间也可以以实际的产品开发等成果进行交流，进而带动其他学生的学习积极性。

5.对于单片机学习的教学政策支持，也是尤为关键的。对于电子控制技术发展在社会生活各个环节的普及，使得单片机越来越重要，工科院校的各类专业不仅要开设单片机课程作为专业必修课，更要在实验条件、师资上给予重视和支持，老师教得好，有方法，可以更好地引导学生。实验条件和配套设施的购置和使用，使学生的动手能力得到锻炼。学校的学生创新项目的立项和资助上也应该向单片机控制方向的课题倾斜，让学生有更多的机会实现自己的创新思维，把idea 转化为产品。鼓励学生积极参加和参与各类各项的单片机方面的比赛，提升学生的实践能力和动手能力将不再是纸上谈兵。

三、单片机的有效学习法总结

对于有效的单片机学习方法进行总结，具体的学习过程按照理论学习→入门→能力训练→创新与实践→产品开发与设计→产品成果的过程进行，其中理论学习与能力训练作为基础环节，两者相辅相成，在同步的学习中，找到单片机的学习技巧，培养技能，从编程软件的运用，硬件设计的环节获得能力提升。但是，单片机的学习不会只局限于理论学习能力和虚拟软件的应用能力，就连单片机开发板也只能作为学习单片机的工具。对于产品的开发设计环节要求学生首先有一个创新思想的切入点，对于某个产品进行实际的设计理念，从硬件设计，到硬件系统的合理搭建，再进行相关的软件编程。而实现产品的功能，最终，进行性能的可靠性调试，完成了单片机产品的设计。设计的产品成果可以充分体现学生的学习能力，学生的创新性思维，学生的实践能力。

近几年的教学实践证明了从教学方法进行改革和采用系统化的学习方法可以有效地促进学生对于单片机学习效率的提高。学生的实际产品成果，包括了汽车电动窗帘、药丸分装机、菌袋打孔机、自动装卸系统设计等。这些成果也充分证实了单片机的教学方法和学习方法的有效性，可以提高学生的学习能力，发挥学生的创新能力和实践能力，使得学生更早地接触产品设计，促进了能力培养。

四、结论

单片机的教学方法 篇3

【关键词】单片机教学；“微课”教学；运用分析

由于单片机相关的知识作为重要工程信息的基础知识，需要学生熟练地掌握单片机基本的应用程序以及系统调试法，同时能够在此基础之上有效地应用单片机系统进行开发以及设计工作，这为学生今后从事这方面的研究以及开发工作奠定良好基础，因此，教师在教学中可以通过微课的形式开展教学，尤其是帮助学生克服学习中所遇到的困难，一方面可以丰富单片机的实践，另一方面对满足学生个性化的学习需要也带来积极意义。

1分析单片机教学中微课的设计

微课的显著的特点之一就是通过视频的方式记录了教师实践教学中的过程，其中重点知识地讲解中，可以通过视频制作以及后期优化的方式更好地向学生展示知识，这是微课在组织核心教学中所发挥出的积极作用。

1.1分步骤进行

第一步是积极构建微课在单片机教学中的体系；第二步需要不断增加单片机的基本知识以及学习视频资源；第三步建立一个实例项目的资源库，然后结合学生的实际情况而编写对应的程序；第四步把微课中的项目知识进行单元化处理，从而使得学生在学习中能够有针对性的学习；第五步是构建一个交互式的学习平台，便于教师与学生之间进行沟通与交流。

1.2具体实施环节

在进入单片机的实训环节的教学时，学生需要通过微课中所提供的学习资源进行自主学习，并通过网络中的讨论社区开展广泛地讨论，然后教师在讨论区中收集学生在自主学习中所遇到的问题进行有针对性地指导与点评，而学生在微课中学习的知识能够初步了解以及掌握单片机的基本理论，从而使得学生进入实际的实训中能够更好地提升操作能力[1]，同时学生还可以在实训中验证自己所学习的内容，达到理论学习与实践操作相结合的学习目的。

1.3课时的设计

单片机的实践教学中通常是基于智能型的小车组装以及调试作为载体，其中在设计阶段中能够更好地提升单片机的核心控制能力，这主要包括了显示模块、控制模块、时间控制、语音控制以及其他遥感的模块控制等，在设计微课方面需要根据不同的单片机模式进行设计，此外在这三不同的科目中，还可以分别为它们设计不同的微课呈现方式，首先是总体微课的设计中，可以一共安排九个课时，同时在制作中需要将每一堂微课的教学保持高度的独立性，从而使得学生在学习能够主动得探索单片机知识的应用策略；其次在学习完成每一个课时之后，都需要增加对单片机知识的巩固，例如结合实践操作开展知识巩固，这能够提高单片机中实训课程的应用能力；最后，学生在学习完整个课时之后，教师可以根据学生的实际情况而开展必要的测试，此时，教师可以借助微课中的动态化图形的展示，为学生进行分析单片机相关的知识提供了良好的方式。

2微课在单片机教学中的实践情况分析

2.1制作微课内容

由于一堂微课的时间有限性，一般情况下微课的实践保持在十至十五分钟之内，这就限制了一节微课中所可以呈现的知识，因此，教师在制作微课中就需要选择单片机中的重难点知识进行分析[2]，同时教师还需要充分地在讲解中引发学生对单片机学习的兴趣，此时在微课地制作中不仅突出了单片机的基本知识，而且还能够较好地提升学生对单片机学习的效果。

2.2微课的运用策略

第一，微课的学习资源是提供给学习进一步提升对知识理解以及应用的重要内容，因此，学生可以在进入新知识的学习之前，先学习教师所提供的微课内容，从而使得学生能够在微课帮助下开展自主学习，提前感知新知识；第二，学生在自主学习中难免会遇到难题，此时学生可以在自主学习中的难题记录下来，或者与同学之间进行讨论，而教师通过观察学生所讨论的问题，从而有效地开展课堂中的教学内容，一方面帮助学生进一步解释学习中的难点，另一方面指导学生思考单片机中的值得进一步研究的问题，这对提升学生学习的能力具有重要作用；第三，结合单片机相关的知识开展教学活动，微课还可以在课后的辅导或者是测试等发挥重要作用，通过微课地帮助更好地提升学生对单片机学习的效率，同时学生也能够在微课这一新型的学习模式中更好地掌握单片机的基本知识。

2.3增加单片机教学的应用性

微课在单片机的学习中确实提高了学生的学习效率，同时还可以对提升学生对单片机相关知识以及应用的能力，从而使得学生在今后的工作中能够更好增强实践应用能力[3]，因此，教师根据学生今后的工作的实际情况，指导实践教学，在实践中学生能够更好地应对各种问题，教师就可以结合微课展示一些实际工作中单片机知识的应用情况，然后让学生根据实践知识分析其中的原理，一方面能够实现单片机理念学习完美地结合实践应用，提升了学生学习的效率，另一方面这对学生今后的工作也带来了积极作用。

一堂高效、成功的微课，离不开教师在辛勤地付出，因此，教师在设计微课教学内容中还可以采用简明设计图纸的方式进行规划教学内容，例如在单片机中的基本理论知识，教师可以通过微课中的视频呈现的方式提供给学生，然后在课堂上教师再次补充相关的理论解释，通过这样的方式可以有效地提升学习的效果。

3结束语

经过实践教学探索可以，单片机的教学中应用微课的方式辅助教学，可以有效地提升学生对单片机知识的掌握能力，尤其是在实训课堂中，微课不仅改变了教学了基本思路，而且还对专业知识能力地提升带来积极作用，例如提升学生对碎片化学习时间的利用效率，更好地服务于学生的学习实际情况，因此，微课应用在单片机的教学中发挥着重要作用，值得在单片机的教学中广泛采用。

参考文献：

[1]林如军.引微课入课堂教学建优质数字资源创信息化教学平台——记2014年宁波市电工电子专业“三新”活动[J].职业教育（中旬刊），2015，04（20）：3-4+11.

单片机原理教学方法的探讨 篇4

《单片机原理》课程所包含的理论基础知识多,涉及软件、硬件知识,是实践性很强的科目。同时单片机原理这门课也是电子类专业中《自动检测》、《嵌入式设计》等相关专业课的前导课程。因此,在很多高职院校及本科院校均开设单片机原理课程,重视其教学效果[4]。

1 单片机原理教学现状

在实际的教学过程中,多数学生认为单片机难学、理论知识枯燥且较复杂、汇编语言指令比C语言繁琐、指令颇多、容易出错。刚开始学生学习的积极性还高,时间一长,学生的畏学、厌学情绪严重。在一定程度上,不但影响了单片机课程的教学效果,也影响了整个课程体系中后续课程的教学效果。结合近几年来,单片机原理课程的实际教学经验,总结分析以下几点单片机教学质量难以提高的原因:

1.1 教学时间安排稍晚

作为电子信息类必修的专业课,单片机原理课程在专业教学中具有承前启后的作用。高职教育实际的理论教学时间只有2年半,最后半年是顶岗实习,有些院校把单片机原理课程安排在大二下学期,而将需要在学习单片机课程后再学习的课程往前排。这样会导致学生学习混乱,对知识交叉的课程难以灵活的连接起来应用,单片机课程的基础作用不明显,同时课程体系违背循序渐进的学习认知过程,学生学习效果大打折扣,比如自动检测技术,学习了单片机知识,再学习自动检测技术课程,学生可能会明白的更透彻。另外由于大部分学生计算机基础知识薄弱,单片机原理中的汇编语言与C语言差异比较大,汇编语言指令部分是独立的,不容易理解并记忆指令的用途,并且该课程中又包含了较多的理论知识,比如中断、定时、串行等复杂内容,再加上专业教学计划制定的教学学时比较少,理论课时与实验课时分配难以合理,因此这种“内容多、课时少、没基础”的情况,自然使学生学习起来有一定的难度,同时也大大消减了他们学习的热情。

1.2 课程模块知识点散

与本科教材相比,高职高专单片机原理教材删去了繁琐的,保留简单的,使用过程中也降低了要求。但是高职教育的特色是应用技能的培养,这跟本科教学完全不同。学习单片机原理目的在于应用单片机设计内容,比如定时器的设计,强调的是应用部分。但是就单片机教材的内容安排上来说,都是过多的理论知识,而且每一部分都是独立的,通常第一章讲单片机的内部结构,接着讲汇编语言,后面就是独立的中断系统,定时器等。但是,要针对使用单片机进行一个实际问题设计的话,比如用单片机做一个电子显示时钟,一般要涉及很多的知识点,需要把很多模块的应用连接起来,但都必须等到把教材的内容讲完才行,所以很多学生在学习过程中感觉学了大半本书的单片机原理,还是不知道了学了些什么,没有一个整体的概念,针对具体问题还不知道怎么用单片机才实现,很难讲离散的知识点联系起来,想要独立设计完成一个结合更多的模电、数电知识的偏硬件电路或者结合嵌入式知识设计偏软件的课题,基本上是很困难的。

1.3 学生理论知识基础差

高职院校学生自身基础知识比较薄弱,我们学院也不例外。很多学生数学、英语基础较差,在学习一些汇编语言语句时,不明白语句英语单词的意思,加大了理解语句的难度,更谈不上如何有效的记忆英文单词的指令;在读汇编程序例子时,也会纠缠于语句中的一些提示性的英语语句;在编程设计程序时对算法、流程等逻辑不容易理解和接受;另外在程序调试时,对于用英语显示的出错提示信息看不懂,调试程序困难,找不出错误,从而不能有效快速的找出程序语句中的关键问题所在,长期来看,对使用汇编语言进行编程产生了畏惧思想并最终放弃学习。

2 教学方法改革的思考

要想提高单片机原理课程的教学质量,提高学生学习的积极性,增强他们学习的热情,需要对单片机原理的教学方法,方式等教学手段方面进行教学改革。

2.1 明确课程教学目标

单片机原理是电子专业的专业基础技能课,是一门理论性、应用性较强的课程。其特点是概念多、指令多和涉及内容广,学习单片机原理之前必须具备模拟电子和数字电子技术等基础知识,另外,其整体实现思想和技术又往往难于理解。单片机原理最终的教学目标,就是让学生能够针对具体设计题目,综合应用模电、数电等专业知识,进行独立的分析、软硬件设计、调试以及仿真成功。根据高职院校培养人才的目标,重在技能和应用型,在制定单片机原理教学目标的时候,还应该增加各类实际应用型的项目,从而让学生能有更多的实践机会,不断的增强理论联系实际的能力和应用能力,以适应社会发展的需求。

2.2 根据实际情况制定教学内容

实际教学当中,必须根据具体的情况进行教学内容的调整。当然,第一步:教师首先应该熟知单片机教学内容,以及模拟电子技术与数字电子技术的内容,掌握他们之间的内在联系,结合学生的实际基础,对单片机原理课程的教学内容进行优化设计。第二步:在教学过程中,应该把单片机最简单的系统首先告知,多列出在日常生活中且经常接触到的,采用单片机芯片做成的实际实物,可看可触摸的,让学生在系统学习理论知识之前,明白单片机芯片能做什么?学习单片机在现实生活中的用处。接着开始学习单片机芯片的内部结构,40个引脚的作用,汇编语言,以及中断,定时器等内容,然后再在此基础上进行各种类型项目的实训练习,真正的练好编程技能,软硬件电路的设计,结合仿真软件和protel软件,独立完成一个采用单片机做成的电子实物。不需要一直学习新的知识,验证新的知识点,过多的离散的知识点,对于我们高职学生来说不是多就好,真正需要的是能将有限的知识联合起来,综合应用。同时在教学过程中必须对授课内容做出适当的整合,单片机原理教材中涉及过多复杂的数学例子,可以略去,难度太大了,也影响了学生学习的积极性。

2.3 适当增加实验课时量,制定合理的实验、实训计划

理论课时偏多,实验课时太少,单片机课程本身强调的就是实践操作,培养学生设计能力,那这些能力必须在实验课中得到锻炼。

在传统的单片机原理教学方法中,一般都是先讲理论知识再进行实训,但是讲理论时,理论知识过多,学生觉得枯燥,真正理解并记忆的知识实际并不多;实验课上,需要用到并验证理论知识的时候,又忘记了,这样的教学质量差;适当增加实验课时,多给学生留点自我练习的机会,可以在课堂安排上遵循“讲原理-举例子-练操作”的过程,生动了课堂,紧凑了教学内容。把理论与实践相结合,学生边学边练,课程内容当堂消化吸收。

在每个章节之后,制定实验内容时,充分考虑知识的连贯性,设置一些实际生活中的项目设计,不是仅单一知识点的练习,巩固并提高前面的知识,重在多个知识点的贯穿应用,真正做到学用结合,达到提高应用设计能力的目的。制定实训计划时,不要内容过于简单,太简单就起不到实训的目的,可以借鉴企业或者行业中的实际生产项目,让学生在学校也能真正实地的感受到项目设计的环境,从而提高他们完成实际项目的能力,为走上工作岗位打下坚实的基础。

2.5 增强学生学习的积极性

让学生清楚明白我们高职教育重点是实际操作和动手能力的培养,我们不是去发明、创造什么高科技。我们需要做的是综合运用所学理论知识进行软硬件设计,完成某些实际项目,不需要花大量时间去进行理论研究,而是把这些时间和精力投入到实践动手能力中。必须明确学习目标,增强自学能力,要学会如何学习,在实践中强化理论知识,提高应用能力。

平时课堂上理论教学时,要求学生认真听讲、随时记录下重点内容和要点;讲解程序时,要求学生不光听懂程序的分析,并且要记录下来,并附上注释;在实际操作中,鼓励学生多问,同学之间多讨论,互相进步,不断激发他们学习的热情。

3 结束语

单片机原理是高职高专电子信息类专业必修的专业基础课程,在整个教学环节中起着重要的作用。因此,改变现有的课程教学方式,有助于提高单片机课程教学质量,加深学生对单片机知识的理解程度,能够灵活的应用单片机进行软硬件设计,解决更多的实际项目问题;另一方面,也为后续课程的学习打下了坚实的基础,在一定程度上也提高了学生学习的热情和积极性。今后,在课程教学过程中,需要不断地努力分析和总结,根据实际教学环境及时发现问题并解决,积极探索和改进课程教学方法、方式,不断激发学生学习的热情,提高他们实际动手操作的能力,为以后走上工作岗位打下良好的基础。

参考文献

[1]陈露军,张娜,任磊.C语言教学方法探讨[J].大众科技,2011(4).

[2]颜廷秦.单片机教学方法探讨[J].职业技术,2008(8).

[3]杨立生.单片机教学方法研究[J].中国现代教育装备,2010(17).

关于单片机教学的改革与创新 篇5

摘 要：本文分析了“单片机原理及应用”课程实验教学改革的必要性，针对职业院校单片机课程教学中存在的问题，结合笔者从事多年单片机课程教学的实际，从单片机课程的专业定位出发，就如何调动学生学习兴趣、提高自学能力、创新教学组织方式等方式阐述了自己的思路和对策。

关键词：单片机实验；实验教学；教学改革单片机教学的现状分析

1、学生基础知识薄弱

笔者学校虽然是全国示范职业院校，但笔者在学校任教十多年，发现中职学生基础知识相对都比较薄弱，而且他们大多不喜欢理论性比较强的单片机课程。不过中职学生对新事物都比较感兴趣，同时乐于手。为此，在进行单片机课程教学时，要充分利用这一点，让学生动手实践操作，在做中学、学中做。

2.课程安排不合理

许多职业院校单片机课程教学中，实验课比例过少，实验课安排内容的关联性不强，内容还比较简单，主要是一些简单操作，没有深入学以致用层次。实训课程内容更多是软件项目，而不是硬件项目。总而言之，课程安排没有体现职业教育特色，不适应职业院校中职学生实际。

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，其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。这些专业除了单独设课程外，在涉及的许多实践环节，如课程设计、毕业设计乃至研究生论文课题中，单片机系统都是应用最广泛的手段之一。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。单片机教学改革的必要性

“单片机原理及应用”是一门理论性和实践性都很强的课程，在重视理论教学的同时，必须重视实验教学。学生通过设计硬件电路、编制软件程序、仿真调试等实验过程，才能更好地掌握单片机的理论知识和应用技能。

传统的实验教学形式单

一、方法呆板，实验课一直以教师为中心，学生在规定的时间内，用统一的模式，按照指导书上规定的步骤做相同的实验。实验技术、手段相对较落后，效率不高。这种实验教学方法不利于培养学生的动手能力、创新能力和综合运用知识的能力，也不能进一步激发学生的学习兴趣和主观能动性，为了适应当今社会对单片机行业人才的需求，必须对单片机实验教学进行改革。单片实验教学的改革与探索

要使学生真正掌握知识，学会运用知识，必须通过学生的亲身实践。如何通过实验教学使学生进一步巩固和消化课堂上所学知识，掌握单片机应用技术，同时又培养学生的动手能力、创新能力和综合运用知识的能力，造就综合型、创新型、复合型人才，具有重要的意义。

1、单片机课程的特点，将实验教学内容分为基础实验、基本接口实验、综合设计实验三个部分。

基础实验主要有硬件的认知、指令系统实验、汇编语言程序设计实验。考虑到学生已学习了一些相关的课程，掌握了一定的硬件知识、软件知识以及编程方法，基于学时的限制，这部分的内容可让学生利用课外时间自行完成。

基本接口实验安排在课堂进行，是实验教学的重点。它包括硬件接线与软件编程两部分。学生在进行实验时，首先要根据实验任务完成硬件设计、搭建主体电路，然后编写程序，最后调试。

实践环节应充分发挥学生的自主性。传统的单片机教学中，实验内容通常是理论知识的验证，很少有应用理论知识去解决实际问题的综合设计性实验。综合设计实验旨在帮助学生全面掌握所学内容，提高综合运用所学知识解决实际问题的能力。安排的内容主要是简单电子产品的设计。在进行综合设计实验时，指导书只给出了任务、要求和原理性说明，学生必须根据实验的目的和要求，独立完成软硬件设计和调试。学生要自己分析解决实验中出现的问题，在解决问题的过程中进一步加深对单片机系统软硬件设计的理解。观察实验现象，分析实验结果，写出实验报告。

正确处理好三类实验关系。基础实验、基本接口实验是综合型实验的基础。必要的基本实验是不可缺少的，学生可以通过基本实验掌握单片机的基本原理。综合设计型实验可以培养学生的动手能力和综合应用知识的能力，充分发挥学生的主观能动性，激发学生的学习兴趣。

2.创新教学组织方式传统教学操作一般采用独自完成实物操作过程的方法。笔者认为，一个班级的同学能力有高低，每个班级中总有能力强与能力弱的同学，如果一味地针对能力强的学生授课，长期下去，能力弱的学生会因为跟不上教学进度而放弃继续学习的兴趣。因此，笔者建议在教学时采用二人一组的教学模式，团队合作，双方能够相互提醒与约束，可以促进学生团队精神与沟通合作能力，体验合作的乐趣与艰辛。

参考文献

浅谈单片机的实践教学 篇6

【关键词】单片机;实践教学

《单片机原理与应用》是通信类、电子类、计算机、自动化、机械类等专业学生的专业基础课程，是一门实践性很强的课程，它与我们的生活生产也有着十分紧密的联系。它也是学生掌握计算机硬件组成和控制的入门课程[1]，为嵌入式、PLC等课程打下了基础。但是在传统教学中，单片机实践课程不是很受重视，甚至在有些地方，单片机的理论教学课程都处于被轻视的状态。我们要想学生学好这门课程，就必须重视理论教学，也同时重视实践教学。

一、目前单片机实践教学的状况

该门课程，不像有些纯硬件电路的实验课，特别是验证性质的实验，学生理论学得不是特别好，也能完成实验任务。该门课程的技术性很强，要求学生必须要搞懂理论课所学知识，然后应用到实践上面，将理论和实践充分地结合。

1.学生学习态度不够端正

绝大部分学生对理论课的重视度都不够，更何谈重视实践课程，做实验只是为了应付老师，期末不挂科，从而拿到学分，仅此而已。这个表现在：上课之前，学生不认真预习准备。不去查找相关资料编写源程序。预习报告也只是抄一抄指导书上的内容就交差了事。

2.实验内容老旧

在目前各个高校里面，单片机的实践教学课程一般都采用实验箱这类的设备。对于硬件部分，学生仅仅需要连接几根简单的线便可完成硬件电路的搭建，甚至有些学校采用的实验箱连硬件都是已经固定死了，不允许修改的。这大大弱化了单片机硬件部分的重要性。而学生，只需要进行编程就可以了。

在我们一般的单片机实践教学当中，教学的内容与我们的生产生活严重脱节，再加上陈旧的实验设备，使得教学内容变得十分落后。而且，由于单片机的实践教学依赖于实验箱等设备，想要更新实验内容就变得十分困难。从而导致了，实验内容几年，甚至十几年没有过多变动的情况。

3.课堂效果不好

在正式让学生自己动手的时候，只有非常少数的学生，能够通过自己的努力，在短短的2课时内编写并调试出实验程序。其他剩下的学生，要不因为调试不出，自己又不会检查错误而放弃。要不就是等着抄袭完成实验的同学的程序以交差应付老师。在实验的过程当中，学生处于十分被动的位置，而且十分依赖老师。遇到问题，不自己主动积极地解决，总想着要老师来帮忙指出错误。学生缺少主动能动性。

综上所述，充分反映了现在的学生至少对于单片机的学习，积极性是不高的，缺乏主动性。而且加之实验内容与实际生活的脱节，更加提不起学生的学习兴趣。这样是达不到实践教学的目的的。为了让这种局面发生改变，需要从学生的学习特点入手，改进实践课程的教学内容以及教学方法，使得单片机的实践教学取得相应的成果。

二、单片机实践教学的改进与实施

1.严格要求学生做好实验预习

单片机是一门拥有很强综合性的课程。模拟电路、数字电路以及C语言程序设计是它的先修课程，先修的课程的基础，对于单片机课程学习有着很大的影响，十分容易拉大学生的差距。因此，课前的预习尤为关键。

在每次实验课结束之前，老师提前布置好下一节课的实验任务，要求学生学好预习报告。并且在同一个班级里面，给学生布置的任务要有所不同，这样从一开始就让喜欢坐享其成的学生打消了念头。对于学生的预习阶段，让学生根据老师给出的实验要求和准则，自行查阅资料、设计实验方案，并且画出电路图、程序流程图，说出实验原理，编写源程序，自行进行仿真调试。如果上述内容没有完成或者没有做好的学生，不允许其做实验。

2.更新实验内容及合理的教学安排

对于目前单片机实践课程教学，硬件环节较为薄弱这方面，可以在单片机课程设计中进行弥补。一般单片机实践教学，一次课为2个课时，由于时间的限制，使得学生无法在课堂上完成一个完整的单片机设计课题，只能重点放在编程上面，因此弱化了硬件方面。单片机课程设计，是给学生一个综合性较强的题目，让学生在一个星期内完成。这个过程当中，要求学生要自行设计实验方案。自己设计电路图，老师提供相应元器件，学生自行完成电路图的组装与搭建。然后学生再编写程序，并且在自己自制的硬件上面进行程序的调试。从而，使学生独立的体验一个完整的单片机设计过程。

对于单片机实践课堂上的内容老旧，这就需要老师勤快一点。每节课，不同的班级，就出一个不同的题目。然后将这个题目进行些许的小改动，再分配到每个学生手上。致使每个学生的题目要求没有完全一样的。这样一来，即解决了实验内容一沉不变的问题，又解决了学生源程序的抄袭问题，破势学生不得不主动认真的做好课前和课后的学习工作。

3.提高课堂效果

实验教学历来都是引导学生主动参与形成知识、探究知识的实践性教学过程，让学生在探索中掌握知识，在分析中过程中进行思维训练，在实践运用在达到能力培养[2]。所以，在实践教育教学的环节中，以前那种传统的以教师为中心的实践教学模式将会逐渐地演变成为以学生为中心，教师主导学生的学习方式。

在实验课堂上，只有极少数的学生能够自主学习，大多数的学生对老师有较强的依赖性，十分喜欢找老师帮忙检查错误，恨不得老师直接告诉他们该如何如何修改，然后自己只要运行程序即可，根本不动脑筋。如果老师按照学生的意愿，直接告诉他们错误在哪里、如何修改，实验就不能达到培养学生思维能力的目的。在我们的实验过程中，老师应该从始至终都贯彻一个思想：学生本身才是课堂的主体，老师只是起一个辅助的作用，要调动学生的主观能动性。在学生遇到问题求助老师的时候，老师应该不对问题做正面回答，而是引导学生自己找出错误并且改正，启发学生主动地寻找问题的解决方法。或者可以在前一两次上课的时候，给学生总结归纳他们在实验过程中可能会遇见的错误类型，让学生试着从这些错误类型里面对照自己的错误，并且举一反三进行进一步的错误类型检查。这样，就能训练学生发现问题、独立分析问题并解决掉问题的方法及计较，从而让实验课变得更具有实用性。

三、结束语

总而言之，单片机的实践教学是整个单片机教学中重要的一环，需要培养学生动手能力和创新能力。重视实验内容的多元化，避免内容陈旧。重视与其它课程直接的联系。要让学生充分地利用课外时间，在课堂减少对老师的依赖。

参考文献：

[1] 赵新岳.单片机实验教学探讨[N].长春教育学院报，2011.01第27卷第1期

论高职特色的单片机教学方法 篇7

1 高职院校单片机教学特点

1.1 加强能力培养

单片机被广泛应用于工程控制领域。能够独立分析、解决实际工程问题是高职院校学生所必备的能力, 也是高职教育区别于中职教育的一个显著特征，因此高职院校单片机教育必须重视学生解决实际问题能力的培养。在单片机教学过程中，采用各种不同的教学手段，不断激发学生的自主学习能力，让学生在轻松的学习氛围中培养设计硬件电路、编写控制软件的能力。

1.2 重视实践教学

高职教育既是一种具有自身特色的高等教育，又是一种高层次的职业教育。与普通高等教育相比，高职教育培养的是技术型、技能型人才。因此，在高职院校单片机教学过程中，必须突出实践性特点，以培养高素质技术工人为教学目标，不断提高学生动手能力。

2 高职教育单片机教学方法存在的问题

2.1 教材“系统性”过强，实验少

市场上针对高职教育的单片机教材非常丰富，但大多教材内容的编写都按照单片机内部结构，引脚，指令，中断，定时器/计数器，外部扩展等顺序。这类教材内容系统性强，结构看似紧凑合理，但从学生角度仔细考虑却发现很多不足之处：硬件电路与指令学习、软件编程完全脱节;从教材第一章开始就大量讲述单片机内部结构，枯燥、抽象，难以接受，几乎没有安排提高学生分析实际问题能力和动手能力的实验等等。

2.2 传统教学强调理论忽略实践

众所周知，单片机课程具有硬件系统复杂，指令多，编程难，知识点分散等特点。目前，国内大多高职院校一直沿用传统的知识驱动式教学方法，教师把大量时间花在讲授复杂的单片机结构电路上，却忽略了高职学生的特点：缺乏抽象思维、擅长形象思维，学生很难建立起一个完整的知识体系，从而导致对单片机的系统开发仅仅停留在感性认识上，很难培养学生勤于思考的学习能力，综合分析新问题的能力，职业动手能力和实践能力[1]，导致学生逐渐失去了学习的兴趣。

2.3 片面强调一种教学方法

近年来，很多院校单片机教师热衷于一种新的教学方法———项目教学法。诚然，项目教学与传统教学法相比，有其显著地优越性：在老师的指导下主动学习;学生可以根据自己的兴趣做出选择;老师根据学生的特点开展活动，从根本上充分调动学生的学习主动性[2,3]。但笔者认为，项目教学法在正常的单片机教学过程并不完全适用，原因很简单：项目教学法更适合于已掌握部分理论基础知识，需提高动手设计能力的短期单片机技术培训班教学，而高职教育是全日制高等教育的一种，是培养具有一定专业理论基础知识、动手能力较强的实用性专业人才。高职学院学生必须具有比中职学生更扎实的理论基础知识，在将来的工作岗位上才能更好更快地接受新事物、新知识、新技能，成为适应社会需求的可持续发展人才。因此，片面地强调某一种教学方法并不能对整个教学带来最理想的教学效果，应因地制宜，因时制宜地应用各种教学方法，才能事半功倍，做到教学效果最优化。

3 高职特色单片机教学方法探究

如何有效开展单片机课程的教学工作，是近年来一直探索的课题。凡事有利必有弊，教学方法亦是如此，各种教学方法都有与其相适应的教学模式。如果在整个教学过程中，综合应用多种教学方法，取其利，避其弊，就能发挥各种教学方法的优点，得到意想不到的教学效果。

3.1 理论课程教学方法

单片机是一门理论与实践结合紧密的学科。对于高职学生来说，实践固然重要，理论基础知识亦不可忽视。学生普遍反映单片机理论基础知识枯燥、抽象、学习难度大，因此，采用什么样的教学方法能够激发学生学习的主动性、培养学生对单片机的学习兴趣成为当前教师所关注的重要问题。

如今，很多教师都对传统的知识驱动教学方法在单片机教学方面提出质疑，觉得以教师教为主，学生被动学习已经不再适应应用性学科教学的发展。诚然，一味地向学生灌输知识，学生被动地接受枯燥无味的理论知识已经落伍，但这种教学方法仍然存在着它的优势：在基础理论知识的学习过程中，教师可以很好地把握教学主线，系统构架知识体系，有利于学生对知识的全面了解，从而很好地掌握原理性的知识。例如，在学习输入输出电路时，只有充分了解单片机内部输入输出引脚逻辑电路，在实际线路连接时才能理解并掌握哪些电路需要外接上拉电阻，读入数据前为什么需要先写出高电平。授课中，教师通过画出各引脚逻辑电路图，系统地表达P0、P1、P2、P3口电路的区别，促使学生透彻理解各输入输出口的逻辑功能。

如果要求教师授课过程中把每个示图都画在黑板上，对于单片机教师来说，不但浪费时间，而且可能由于画图不规范而导致学生对该门课程失去兴趣，这时，多媒体教学起到了很好的辅助作用[4]。教师有效地利用多媒体技术，通过图、文、声、像相结合的多媒体课件，可以把用语言难以描述或无法讲清楚的问题变得形象、生动、直观，更有利于激发学生的学习兴趣。在课堂上，利用proteus等软件进行仿真是多媒体技术在单片机教学中的另一个优势。众所周知，单片机是通过编写程序，使各引脚能够按照人的需要输出高低电平，达到控制周围设施的控制器件。在理论授课的同时，可以根据需要实时进行课堂演示，这样不仅可以在程序修改编译后就立即看到演示效果，而且可以弥补实验仪器和元器件缺乏、原材料消耗和仪器损坏的不足。学生可以直观、形象地看到控制结果，对学生的学习起到潜移默化的提高作用。

另外，根据摩尔定律，电子类产品每3个月即更新换代一次，教材总是滞后于当前科技的发展。目前，大部分教科书仍然以介绍8051或AT89C51等型号单片机为主。虽然内核相同，但功能还是有异。教师在授课过程中可以应用“案例分析法”[5]，针对特定的教育情境和实际教育活动过程的描述，动态设计和调整教学案例，以适应科学技术的发展，从而提高学生对单片机课程的兴趣。

在枯燥、复杂的单片机理论部分学习阶段，针对高职学院学生理论基础差，缺乏抽象思维，擅长形象思维等特点，改变传统填鸭式教学手段，采用多种教学方法相结合，取长补短，不但可以提高学生的学习兴趣，而且可以让学生更好更快地掌握原理性强的理论基础知识，为社会培养出理论扎实、适应性强的专业人才。

3.2 实践阶段教学方法

项目教学法是当前大多数高职院校在单片机教学中所大力提倡的新型教学方法。这种新型教学方法是在教学过程中，以学生为中心，以项目为驱动，师生通过共同实施一个完整的“项目”工作，学生在教师的指导下进行实际操作训练、发现问题、分析问题、解决问题而进行的教学活动。当学生掌握了一定的单片机理论基础知识后，逐渐进入实习、实践阶段，这时，项目教学法将发挥着不可估量的作用。教师由浅入深地选择合适的项目供学生学习。例如，在初始阶段，教师可以选择让学生自己搭建最小系统板，而后选择流水灯实验做为一个小项目。当学生通过自己的学习，亲自动手进行焊接、调试，让8个流水灯按照自己的意愿随意流动时，学生很可能已经喜欢上单片机的研制开发了。项目教学法以学生为主体，教师为主导，最大程度地激发了学生的求知欲望，逐步培养出具有独立探索、敢于开拓创新的动手能力、实践能力很强的学生。因此，在实习实践阶段，应以项目教学方法为主要教学手段，让学生在动手的同时巩固理论知识，从而做到理论联系实际，对所学知识理解更加透彻。

3.3 多方面提高学生学习兴趣

高职学院学生的基础参差不齐，对某一门课程的兴趣爱好程度也各不相同。因此，作为专业课教师，应因人而异，提高学生学习的主动性。提高学生的兴趣，最主要的是让学生明白为什么要学习单片机，学习单片机对今后的学习、就业有什么好处，只有学生明确课程意义，才能提高学生的学习主动性。例如，在第一节课时就给学生展示一个真正的单片机系统和单片机在实际应用领域起到的重大作用。在授课过程中，形象生动的语言表达也是必不可少的。很多学生的想象力较差，较好的比喻会起到非常好的教学效果。比如在学习中断系统时，把现实生活中电话铃等中断例子用到课堂上，不仅使学生理解了中断源、中断响应等枯燥无味的概念，而且使学生很清晰地理解中断优先级、中断优先权等中断响应过程。

对实际问题进行编程也是单片机教学中的一个难点。一直以来，单片机教材中普遍都采用汇编语言进行程序编写。汇编语言编写程序代码效率高，但相对难度较大，要求程序编写人员对硬件结构了解清楚，并且可移植性差。如果遇到比较麻烦的算法时，汇编语言编写就显得更加麻烦了，许多学生对之望而却步。随着单片机主频的不断提高，ROM空间也在不断扩大，足够装下C语言编写的任何代码，而且C语言库函数较为丰富，可移植性非常好，编程简单易学，所以，鼓励学生用C语言来编写程序，从某种程度上讲有助于学生提高学生的学习兴趣。

另外，鼓励、帮助学生积极参加两年一届的全国大学生电子设计竞赛也是培养学生创新能力、协作精神和理论联系实际的好方法。电子设计竞赛注重培养大学生的动手能力和工程实践能力，提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力。在参赛过程中，学生能够把所学各门知识统一系统地融合在一起，在竞赛中运用理论知识、获得实践知识。

总之，为了更多更好地培养生产、管理、服务、建设一线所需要的高技能应用人才，高职教育必须重视教学质量、教学效果。探索新的教育教学方法，不断地从传统教学方法中汲取经验、教训，使用多种教学方法，取其利、避其弊，才能达到事半功倍的效果。

摘要：从当前高职院校单片机教育教学实际出发, 分别在不同的教学阶段, 把多种教学方法有机结合在一起, 取其利, 避其弊, 最大程度调动学生学习积极性, 培养出适合社会需求的可持续发展高职人才。

关键词：高职特色,单片机,教学方法

参考文献

[1]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.

[2]王建国.项目教学法在单片机实习教学中的实施[J].甘肃科技, 2009, 25 (12) :171-172.

[3]程剑, 杨小来.项目教学法在单片机教学中的应用[J].科技信息, 2008, (23) :256.

[4]冯丹.单片机原理课程的多媒体教学[J].辽宁教育行政学院学报, 2008, 25 (4) :115-117.

单片机的教学方法 篇8

单片机应用技术是电子、自动化等专业的专业必修课, 它融合了电子、计算机、电路设计及工艺等技术, 是一门理论和应用性很强的课程。学习单片机的意义在于学习单片机编程思想, 硬件控制, 为嵌入式学习打下基础。虽然8位单片机的应用有限, 新的芯片层出不穷, 但8位单片机的教学还将长期存在。该课程的教学目的是使学生学会开发单片机及应用软件、基本编程技能及技巧, 能够独立进行常见功能开发, 部分优秀学生能够进行与PC等电子设备的通信、信号处理、甚至无线通信等较强的功能开发[1]。该课程能够提高学生的动手能力、综合分析和设计能力。但对于初学者来说, 要掌握单片机难度很大, 如果不根据学生的认知规律和单片机课程的特点教学, 将给学生的学习造成巨大困难, 甚至使其完全丧失学习兴趣。为此, 在多年的教学实践中进行了各种有益的尝试, 发现基于功能实现的单片机教学方法切实可行, 效果明显。

1 功能实现的单片机教学理念

单片机教学目标是:让学生学会单片机基本结构、基本功能开发, 学会将一片单片机和外围芯片做成具有一定功能的电路并加以控制[2];学会利用开发软件、防真软件等工具将程序烧录到单片机并得到验证。由于单片机的内部复杂结构、指令抽象, 初学者感到困难, 学生应模仿教师教学程序做些实际应用的功能模块, 只要功能能够实现, 无论功能强弱, 都能激发学生的兴趣, 而不是无从下手。

根据学生的认知规律, 将单片机的教学模块分成三个部分:硬件模块、软件模块、程序功能模块。程序功能模块是重中之重, 关系到教学的成败。

功能实现的单片机教学就是把单片机系统“化整为零”, 分成一个个具有独立功能又可以互相连接、相互应用的小模块, 将复杂难懂的指令、语法、编程及其电路分解, 使编程简单化, 电路模块一目了然。通过对一个个模块的学习, 掌握相关电路原理及编程控制方法, 通过系列学习, 再把不同功能模块连接起来“集零为整”, 最后形成一个完整的应用系统。在学习过程中, 每完成一个简单的模块, 学生都有成就感, 增强了自学兴趣, 为教师的教学减轻负担。

2 具有一定功能的程序模块

按照单片机的功能开发思路和教学先后顺序, 可以将程序分成三大部分:即端口基本功能模块、中断基本功能模块、外围驱动高级功能模块, 见表1。

模块划分思想是:先易后繁、相互衔接、逐层运用;上一个程序的功能在下一个程序中作为一个子程序得到运用, 功能逐渐增强, 将程序变成一个实用的具有强大功能的实用程序。

2.1 端口基本功能模块

本模块的设置目的是:形成汇编语言的编程思路, 掌握单片机的编程思想, 熟悉汇编指令, 通过仿真理解单片机的内部结构。在学习过程中, 掌握延时子程序、查表子程序、数码管显示子程序、键盘子程序的编写方法。以上子程序的是单片机的控制基础, 也是项目开发所必须的功能, 是单片机入门的基础。表2列出了9个基本程序, 每一个程序都是独立的, 上一个程序可以作为子程序在下一个程序中应用。

2.2 中断基本功能模块

中断、定时/记数、串行通信是单片机学习的难点, 应该从简单的INT0中断开始, 建立含有INT0中断的完整程序框架, 让学生模仿中断控制寄存器IE、TCON设置、中断子程序的编写, 进行中断响应过程防真。防真过程必须细致, 学生才能理解中断响应过程, 防止部分学生学习掉队。一旦学会INT0中断的应用, INT1中断往往不需要具体讲解就会应用。对于T0、T1中断需要重点讲解工作方式控制寄存器TMOD。学生模仿老师的演示程序非常重要, 建立起含有所有中断及其子程序的完整程序框架, 子程序内容可以自行设置, 目的是让学生掌握单片机程序的可移植性, 而对不同的电路结构只需改变单片机端口和寄存器的相关参数。同时要求学生建立自己的控制寄存器手册, 将控制控制字结构和意义加以注释, 方便编程时查找、理解和应用。对有学有余力的学生可以加深教学难度, 表2列举了中断的高级应用, 就是为学有余力的学生准备的, 如定时器PWM程序模块等, 为进一步学习外围硬件的控制打下基础。

2.3 外围驱动高级功能模块

外围驱动高级功能模块的应用是针对外围硬件电路而言的, 如常用的集成芯片:DS1302、AT24C02、DS18B20、TLC549、A/D模数转换芯片、步进电机、红外线遥控模块等。各种集成芯片驱动时序毫无关联, 控制方法各种各样, 但无论是串口还是并口的读写方法是相通的。需要对不同芯片建立不同的驱动和控制子程序, 课堂教学不能追求多, 但要有典型的控制方法, 如AT24C02、A/D芯片的通信和控制具有典型性。当学生学会了部分芯片控制后, 对于其他芯片, 教师只需要提供芯片的驱动时序、功能表, 学生就能建立驱动子程序。避免浪费大量的课堂时间。

3 硬件电路设计功能实现

为了配合功能实现的教学, 硬件电路设计应该模块法。原则是制作简单、编程简单、具备独立功能。将单片机的各个功能模块以独立的原理图形式出现, 各个功能模块通过印制板上预留的连接器与系统主板进行连接, 然后根据需要用排线进行连接组合, 成所需要的系统。

硬件电路模块应包含以下模块:a.独立式键盘或行列式键盘模块, b.多位动态数码管显示模块。根据需要选取以下模块:a.RS232通讯模块, b.DS1302实时钟模块, c.AD0832模数转换模块, d.LCD显示模块, e.EEPROM读写模块, f.串口通信模块, g.DS18B20温度测量模块, h.无线遥控模块。

其中模块a和b是必须的, 其它的模块应根据学生的具体情况设定。虽然以上模块较多, 但由于学生学过电子CAD课程, 设计电路不存在困难, 可以很灵活的预留通信和控制接口。

4 汇编语言编程与C语言编程融合

汇编语言比较直观, 能够直接对硬件进行操作, 目标代码质量高, 有利于学生深入理解单片机的内部结构及工作原理。C语言程序由函数构成、语言简洁、数据类型丰富, 对于一些大型程序, 通常采用在C语言中嵌套汇编语言来实现, 足见两种语言在程序开发中的重要作用。

教学应首先采用汇编语言, 有利于单片机结构的理解, 形成良好的编程思维, 更利于程序的功能实现。一般用汇编进行数码管及键盘程序的编写, 然后用C语言编写同样功能的模块进行对照, 即横向融合。由于学生有了汇编编程基础, 学生很快就能掌握C语言的功能实现程序编写。

5 编程语言教学次序及工具软件的运用

要实现功能实现的程序编写, 在编程的教学次序上按照以下的设计。首先用WAVE软件进行汇编程序编写, WAVE软件的仿真功能强, 调试方便, 数据的传输路径清晰, 对于学生学习十分有利。但对于C语言来说, 用KEIL编写和调试方便。根据多年的教学经验, 按表1教学切实可行。

6 教学评价

充分利用教学评价手段调动学生的学习积极性, 教学过程中分3个阶段给出学习成绩:基本功能开发的文字报告和实际电路作品40分;高级功能开发的文字报告和实际电路作品40分;电路特色和功能创新、结合市场的需要20分。这样的评价可以激发学生的动手制作和编程热情, 同时, 也可以根据需要提高平时分数所占的比重, 而期末考试的成绩只占总成绩的30%。这种评价体系更适合单片机实践教学。

7 结论

传统教学方法按知识结构进行教学, 虽然学到的单片机知识比较全面, 理论考试占有一定的优势, 但有以下缺点:学生普遍反映学习难度大, 掌握的内容不够深入, 实用性不强, 不能独立或根本不能开发自己需要的功能, 学习过程中掉队现象严重, 学习成绩严重分化, 不能满足社会的需要[3]。采用实现单片机功能模块教学方法, 有以下优点:学生能够熟练掌握重点 (实用) 指令, 编写并积累了大量的完整的实用单片机程序, 能够熟练操作单片机开发的整套工具, 能够形成自己的单片机产品, 提高了学生的动手能力和产品设计能力, 能满足社会的需要[4];整个学习过程中, 先学的功能是下一功能的基础或子程序, 功能开发相衔接, 能够保持学习兴趣和热情, 学习效率大大提高。缺陷是应付理论考试不足, 需要老师引导学生多看书。在这种教学方法的指导下, 增强了学生的学习单片机兴趣和信心, 学习效果明显提高, 在多届全国大学生课外科技活动比赛中, 有多人以单片机为核心设计的参赛作品获教育部一等奖。

参考文献

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[2]杨洪亮.“单片机原理”课程层次式教学改革研究[J].计算机教育, 2008, (18)

[3]陈伟钱, 陈华兵.单片机课程任务式启发式教学改革[J].计算机教育, 2008 (16) .

AVR单片机实践教学方法的探索 篇9

关键词：实践能力,AVR单片机,实践教学方法

随着单片机技术的发展, 各种用途的单片机芯片相继问世, 如何培养低年级学生快速掌握单片机技术的开发和应用, 培养学生的兴趣和爱好, 提高其电工与电子技术实践能力, 成为电子信息类专业亟待解决的问题。我校从低年级选拔优秀学生组成了“实践能力提高班”, 以AVR单片机实践教学的形式, 探索单片机实践教学方法改革, 在培养学生电工与电子技术实践能力方面进行了有益的尝试。

1 AVR单片机的优点

单片机已广泛应用于军事、工业、通信、家用电器、智能玩具、便携式智能仪表和机器人制作等领域, 其电路简单、故障率低、可靠性高、成本低廉, 使产品的功能、精度和质量大幅度提升。

AVR单片机是1997年由ATMEL公司在总结MCS51单片机内核的基础上, 研究开发的内置Flash的RISC精简指令集的高速8位单片机, 具有比MCS-51单片机更多的优势。

1.1 简单易学, 费用低廉

选择AVR单片机主要出于如下考虑:首先, 进入AVR单片机开发的门槛非常低, 只要会操作计算机就可以学习AVR单片机的开发;其次, AVR单片机易于升级, AVR程序可直接在电路板上进行程序修改、烧录等操作, 非常便于产品升级;再次, AVR单片机开发费用低廉, 学习AVR单片机可使用JTAG/ISP在线下载编程方式, 即可进行AVR单片机的开发应用, 无须购买仿真器、编程器、擦抹器和芯片适配器等, 节省了开发费用。

1.2 高速, 低功耗, 高保密性

AVR单片机是高速嵌入式单片机, 耗能低, 其典型功耗为WDT关闭时为100 n A, 适用于电池供电的应用设备, 有的器件最低1.8 V即可工作。AVR单片机保密性能好, 具有不可破解的位加密锁Lock Bit技术, 保密位单元深藏于芯片内部, 无法用电子显微镜看到。

1.3 I/O口功能强, 具有A/D转换等

AVR单片机的I/O口是真正的I/O口, 能正确反映I/O口输入/输出的真实情况。内带模拟比较器, I / O口可用作A / D转换, 组成廉价的A / D转换器, ATmega48/8116等器件具有8路10位A/D。部分AVR单片机可组成零外设元件单片机系统, 使该类单片机无外加元器件即可工作, 简单方便, 成本低廉。AVR单片机还可重设启动复位, 提高了可靠性。

1.4 有功能强大的定时器/计数器及通讯接口

定时/计数器T/C有8位和16位, 可用作比较器。计数器外部中断和PWM (也可用作D/A) 用于控制输出, 某些型号的AVR单片机有3~4个PWM, 是电机无级调速的理想器件。

AVR单片机有串行异步通讯UART接口, 不占用定时器和SPI同步传输功能, 其具有的高速特性, 可工作在一般标准整数频率下, 波特率可达576 k。

2 AVR单片机实践教学内容

2.1 实践教学硬件平台

AVR单片机实践教学以ATMEGA128A芯片构成实验系统, 包括丰富的硬件资源:ATMEGA128A单片机、8位数码管、8个LED发光二极管、MAX232串口通信芯片、1×4独立键盘、4×4矩阵式键盘、蜂鸣器电路、内部A/D转换实验模块、DS18B20温度传感器、DS1302实时时钟芯片、AT24C02外部I2CEEPROM芯片、1602LCD字符LCD接口、图形液晶12864接口、红外线接收模块、PS/2键盘接口、步进电机驱动等。

2.2 实践教学软件平台

AV R学习开发 工具以I C C AV R 7 . 2 2为主 , I C C AV R 7 . 2 2是学习AV R单片机最易上手的一种开发调试软件, 相对于其他AVR开发软件, 其安装及使用要简单得多。采用ATMEL公司的AVR Studio与ICCAVR7.22相配合, 形成一套完整的基于AVR JTAG接口的片上调试工具, 能够支持所有带JTAG接口的8位RISC指令微处理器, 通过JTAG接口直接为开发板供电。JTAG接口是一个4线的符合IEEE 1149.1标准的测试接入端口 (TAP) , 通过JTAG接口可对芯片内部的所有部件进行访问, 为开发调试系统提供了一种简捷高效的手段。JTAG接口还常用于实现ISP (在系统编程) 功能, 如对Flash器件进行编程等。因此, ATMEL的AVR器件支持在系统编程和片上调试。

2.3 实践教学内容

实践教学共包括22个项目:LED灯驱动程序;独立按键实验;数码管驱动实验;外部中断实验;定时器中断实验;Time0实现0-9999计数器实验;RS232串行通讯实验;内部EEPROM读写实验;内部看门狗实验;ADC模数转换实验;蜂鸣器驱动实验;脉宽调制 (PWM) 实验;矩阵式键盘实验;LCD1602液晶显示实验;I2C器件通讯实验 (AT24C02) ;步进电机驱动实验;红外接收解码实验;温度检测实验 (DS18B20) ;时钟实验 (时钟芯片DS1302) ;图形/汉字液晶 (LCD12864) 实验;PS/2键盘实验;ATmega128A最小系统的焊接、制作和调试。

3 实践教学方法改革的探索

3.1 AVR单片机教学的特点

单片机是一门综合性较强的课程, 对基础要求较高, 涉及多门基础课程, 初学者如果没有较好的电子技术和C语言编程基础很难入门。

传统的单片机教学模式包括理论讲授、作业、实验、实验报告、答疑、考试等几个教学环节, 实验教学与理论教学往往是分开的, 即先讲授理论知识, 之后在实验室进行相关的实验。这样的教学模式使得理论教学与实践教学脱节, 课堂教学内容抽象, 纸上谈兵, 学生不容易理解, 到了实验室, 又感觉不到实验内容与基本原理之间的内在联系, 教学效果不理想。AVR单片机是一门实践性很强的课程, 需要重视对学生实践能力的培养。

对于学生来说, 兴趣是驱动他们学习的重要动力, 传统的教学模式缺乏能够拓展学生创新能力的教学项目, 如果能够利用AVR单片机的特点设计和优化教学项目, 以此激发学生的兴趣, 便可以极大地调动他们的学习积极性。

3.2 AVR单片机教学的改革探索

我校从低年级本科生中选拔优秀学生组成“实践能力提高班”, 在大二第一学期进行实践能力方面的专门训练。大二学生在电路、模电、数电方面的基础知识不足, 有些课程还没有学习或者正在学习, 但他们已经学习了C语言、大学物理及大学物理实验, 具备基础知识较扎实、学习能力较强的优势。根据学生的这些特点, 我们以AVR单片机实践教学为手段, 进行教学改革探索。

3.2.1 以实验为主, 以理论为辅

AVR单片机教学以实验为主, 边实践边学习理论, 很好地将C语言编程能力、AVR单片机寄存器操作以及ICCAVR7.22编程开发环境有机结合, 以基础实验为主, 逐步自主完成项目规定的综合性实验, 举一反三, 实现做中学, 学中做, 完成每周6学时的实践任务。

3.2.2 以项目驱动为主, 以验证为辅

实践教学模式以项目驱动为主, 设计创新能力教学项目。根据实验装备情况, 共设计了22个项目, 一人一套实验装置, 人人动手操作, 实验学时数达72学时。学生通过实践理解和掌握理论知识, 在实践中锻炼和培养综合技能。

3.2.3 基础理论以自学为主, 以讲授为辅

AVR单片机基础理论以自学为主, 课堂主要讲授实践教学必需的操作和要点, 基础理论由学生自学, 不要求学生死记硬背课程中涉及的各种概念和定义, 提倡基于问题的学习方法, 从问题出发寻找答案, 真正做到理论和实践相结合。

3.2.4 以激发学习兴趣为主, 以记忆知识为辅

实践教学模式以激发学生的兴趣为主, 兴趣是学习的重要驱动力, 在一个个具备创新能力训练的教学项目引导下, 学生在实践中逐步学习到利用AVR单片机解决实际问题的方法, 在不断克服困难、解决问题的过程中, 信心倍增, 兴趣盎然。

3.2.5 以培养创新能力为主, 以成绩考核为辅

实践教学模式以培养学生创新能力为主, 鼓励学生提出新的设计思想, 进行新的实验尝试, 不考试, 不交实验报告, 成绩评定以总结报告为依据, 以通过或不通过为标准, 淡化学生成绩等级制考核。

3.2.6 ATmega128A最小系统的焊接、制作和调试

ATmega128A最小系统的焊接、制作和调试是培养学生综合能力的重要实践教学环节。AVR单片机ATmega128A最小系统设计的主要内容包括:理论设计、硬件调试与仿真、撰写设计报告等。在最小系统设计过程中, 每3名学生组成一个小组, 完成一个设计任务。小组成员既有分工, 又有协作, 同一小组的成员之间可以相互探讨、协商, 可以互相借鉴或参考别人的设计方法和经验, 但要求每个学生必须单独完成设计任务, 要有完整的设计资料, 独立撰写设计报告。

学生自行完成项目的整个过程, 包括资料查阅、方案论证、器件选择、系统仿真、电路焊接、安装调试、撰写设计报告。教师主要起引导作用, 参与讨论, 指导调试。虽然学生在学习中会遇到一些困难, 但是克服困难和解决问题的过程无疑也是对学生专业能力的一种提高与肯定。此次实践教学不仅增强了学生在专业方面的信心, 更是一次兴趣的培养, 它使学生的动手能力、设计能力、报告撰写能力均得到了锻炼, 使学生积累了丰富的实践经验, 培养了团结协作的精神, 为学生今后继续参加更高层次的创新实践活动奠定了坚实的技术基础。

4 结束语

在“实践能力提高班”进行电工与电子技术实践能力培养, 对AVR单片机实践教学进行的改革尝试和探索, 极大地调动了学生学习的主动性、积极性, 提高了学生的实践能力和创新能力, 锻炼了学生解决工程实践问题的能力, 取得了较好的教学效果。

参考文献

[1]李劲松, 颜国正, 宋立博.本科生课外实践 (PRP) 项目—单片机的控制电路研制[J].实验室研究与探索, 2009, 28 (1) :138-140.

[2]李庆利, 马潮, 金豫, 刘中元.AVR-51单片机多功能实验开发板的研制及实验教学应用[J].电子技术, 2013 (6) :33-35.

[3]岳红.AVR单片机教学方法初探[J].计算机光盘软件与应用, 2012 (24) :225, 214.

[4]孙菁, 黄家权, 黄宇东.关于改良AVR单片机教学方法的探讨[J].科教论坛, 2011 (9) :34.

单片机的教学方法 篇10

单片机相关课程是一门实践性、应用性很强的课程,在高职院校里,该课程是电子信息工程、自动化控制、计算机等专业的核心专业课程。本课程的任务是使学生从设计系统的角度出发,掌握单片机系统的基本组成、工作原理、接口电路及应用方法,使学生掌握单片机系统的开发能力。学习单片机课程之前首先要掌握一些电子电路的相关知识和C语言编程。单片机课程对学生专业方向提供必备的职业技能,培养解决涉及自动化应用领域的实际问题的综合能力;培养学生的独立开发,自主创新的能力,为学生的专业能力提供了强大的理论基础。

二、单片机课程教学方式的研究

单片机课程是一门专业性较强的实践类课程,学生不仅要掌握大量的理论知识,更要使用单片机做大量的实验和系统才能掌握本课程的内容,单片机课程的起点低,但是要想提高水平却不是容易的事情。单片机课程的核心内容是使用单片机来完成自动控制系统的部分功能,而并非是如何使用单片机,如果整个单片机课程都是在围绕怎么使用单片机来讲的话,那么该课程就会失去它真正的意义。单片机课程的理论和实践部分可以各占总学时的一半,对于传统的教学方式来说,老师一般都会在前几个学时先讲解理论部分,在后面的学时里面加入一些实验来验证前面讲解的理论,一般来说大部分学生都可以适应这种教学模式。当今高职院校教学的目的是为企业培养高技术应用性的人才,传统单片机课程的教学方式主要的特点为重理论、轻应用、理论与实践不能紧密结合,学生一般在学完理论知识后,通过课堂实验或系统设计来完成固定的项目,理论知识的学习与实践的练习之间一般会有一天或几天的时间,这样就会导致学生的理论不能及时用于实践,知识没有得到及时的应用。而且有些学校由于理论和实验分别由不同的老师担任,也会导致学生在实践过程不能完全使用课堂所学知识来指导实践。另外,传统的授课形式以理论为驱动,知识点之间没有必要的联系,学生在学完知识之后没有系统的概念,缺乏贯穿知识的主线,形成不了知识体系。通过调研发现,学生在学习完单片机课程后,多数学生只是掌握了单片机的简单使用方法,对单片机真正的应用领域认识严重不足,导致学生并没有真正掌握单片机课程的核心知识。

三、单片机课程教学方式的改革

现在职业教育主要以“项目驱动”教学法为主要的实践教学方法,“项目驱动”教学法是以实际的工程实践项目为对象,讲课时首先由教师对项目进行讲解,并做出具体的演示,然后让学生针对这个工程项目进行探讨和实践,最后以完成项目的进展情况来判断学生是否掌握知识的一种新教学方法。

虽然“项目驱动”教学法在高职院校的专业实践课程中都广泛使用,但是对于不同的课程,难度上一般会有区别,而每门课程所学的核心知识体系也都有很大的不同。在单片机课程中,如果每次实践的内容都以不同的项目为中心,虽然学生能够学到单片机的相关知识,但是这样的方法并没有达到单片机课程的学习要求。

本文所提出的是针对单片机课程的一种新教学方法,本教学方法的主要内容是对“项目驱动”教学法的一种扩展和改进,主要的方式为:在单片机课程的开始阶段,首先引出一个大项目,然后针对这个大项目的设计和实施做一个全面的讲解和论证,这样不但能提高学生的兴趣,也为之后的学习打下了伏笔。在后期的学习中,每个知识点和实践的内容都是围绕着这个大项目,可以说是从开始学习单片机就准备要解决这个大项目的设计和组建,这样学生在学习的过程中不会感觉到知识是离散的,而且会提高学生学习的积极性,从而加快了学习知识的速度。

四、新教学法在单片机课程中的实践

(一)大项目的选取

大项目选取,直接影响到单片机课程的教学效果,项目既要具有实用性又要覆盖单片机课程大部分的知识点,这样使得学生完成整个大项目之后有成就感,从而激发学生的学习兴趣,而且知识的获取应遵循循序渐进,技能的培养应遵循各具特色。在单片机课程中,项目的选取应该具备以下三点:(1)按照本专业的人才培养方案和教学目标选取;(2)结合学生掌握基础知识的实际情况;(3)所选项目应该源自生活,让学生通过学习不仅可以获取新知识,而且可以体会到所学知识的实用价值。

(二)项目实施

在教学过程中,除了对大项目的讲解和讨论外,教师应该把整个大项目细分为若干个知识点和小项目,这些小项目都具有自己独立的知识点,学生完成这些小项目的时候能感觉到在一步一步的完成大项目。下面以“设计智能遥控探测车”为例,说明教学的实施过程:

1. 项目内容:

设计一个智能遥控探测车,智能遥控探测车可以通过遥控器上的按键和摇杆控制行走方向。智能遥控探测车的行走方向可以是前进、后退、左右转弯或原地转圈。智能遥控探测车具有多种传感器分别可以测量前方障碍距离、当前温度、当前湿度等信息。遥控器具有液晶显示和屏幕显示,液晶可以显示智能遥控探测车上各个传感器的信息,屏幕可以显示智能遥控探测车的前方影像。

2. 项目讲解与细分:

讲解本项目的应用场合和适用环境,播放相关视频充分展示本项目的功能和特点。在以后的教学中,把设计智能遥控探测车这个项目细分为若干的小项目比如:单片机的显示控制、单片机的按键控制、超声波传感器的使用等。

3. 项目拓展:

学生可以在完成小项目的基础上,对智能遥控探测车的功能进行拓展,这就使学生提高了独立思考与学习的能力,加深了对单片机的理解。

五、总结

通过近几年在单片机课程中项目教学法的改革与实施,解决了职业学校学生缺乏学习积极性的问题。在此教学方式下,学生的学习潜能得到了最大限度的挖掘,学生的开拓精神和创新精神得到了极大的发挥,学生们的学习积极性和创新能力得到提高,达到很好的教学效果。

参考文献

单片机的教学方法 篇11

【关键词】任务驱动法；项目教学；单片机教学；应用

【中图分类号】TP368.1-4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）28-0024-01

单片机是一门应用性很强、具有一定学习难度的课程，学生经过动手操作、仔细钻研之后才能准确地把握单片机操作原理，实现对单片机知识的有效应用。针对现阶段中、高职院校学生单片机学习困难的问题，教师需要对单片机教学模式进行改革。任务驱动项目教学法能够提升学生心智技能、操作技能，并能够相应提出和技能要求、考核要求相关的任务，在向学生讲解知识点同时让学生顺利完成学习和操作任务，促进学生学习。为此，文章对任务驱动项目教学法在单片机教学中的应用进行分析探讨。

一、任务的设计

任务驱动项目教学法要求在一个具体实验中，以具体的实验项目为基本线索，将能够单片机的理论教学内容渗透在具体的实验任务中，从而引导学生学会发现、思考和解决问题。实验任务的确定对最终教学效果会产生重要的影响，为此，教师需要在实验设计之前了解单片机应用系统开发过程、从事相关职业的素质要求等。针对传统单片机教学存在的问题，总结多年教学经验，将单片机教学内容重新整合。具体表现为对单片机的教学内容分为多个课题，每一个课题都要安排不同的任务。

任务驱动项目教学法在单片机教学中的任务设计需要遵循以下几个原则：第一，可操作性强。任务的设计需要对实训条件以及学生的学习需要问题进行考虑，避免设计出一些无法调动学生学习兴趣的课题。第二，任务设计要和相关知识点内容进行结合。单片机教学的目的是让学生获得更多的知识和技能，通过利用已学的知识完成教师布置的任务，并在新任务的完成中学习到新的知识点。第三，为学生的学习留有一定的思考空间，拓展学生的知识。

二、教学的实施

任务驱动项目教学法在单片机教学中的应用和实施需要以一种合理的体系结构作为基础，在合理的单片机理论体系结构之上形成一种理论教学、实践教学和课程设计之间的充分结合，建立一种课内、课外教学充分互动的、多维化、立体化教学体系。任务驱动项目教学任务实施思路具体如图一所示。任务驱动项目教学的实施首先需要教师在课堂上为学生安排布置任务，并确定任务实施的目标，给出任务实施的具体方法，为任务的实现提供相应知识的讲解。在课外，学生根据教师安排的任务，对任务进行详细的分析，查找相关资料解决任务。学生在课下还可以组织小组列出任务完成的硬件电路清单以及相关的程序清单。以“太空车项目”为例，首先需要教师打破原有的按照教学内容、教学章节和知识点分类的传统方法，之后根据其在不同领域的应用选择教学突破点，并尽可能地将教学和全国性创新竞赛结合，有效开展教学。在太空车的项目中，教师可以将其具体分为太空车动力驱动模块、太空车智能模块、太空车信息显示模块等几个部分。在具体实施操作中，要按照太空车本身的实现功能，向学生讲解操作的先后顺序，理清操作思路。

三、教学考核评价

在教学考核方案和评价标准的确定上要打破传统的卷宗考核方式，学生在接到太空车项目设计和任务书的安排布置内容之后，要在教师的引导下，通过多种渠道获得项目设计所需要的基础性知识，比如红外线传感器原理、超声波传感器原理，电机原理、驱动模版选取、PWM算法等。对于这些基础性知识的考核占据总考核项目的20%左右。在项目的计划和决策阶段，要通过小组组织讨论确定项目总体设计方案，具体包含项目的硬件组成方案、项目软件操作流程方案等，占据总体考核比例的20%。项目实施过程中，学生对电路控制板的制作、软件流程的操作、组件下载调试、功能测试等占据总体比重的50%。最后对学生项目完成情况进行检测，如果符合相关技术指标的要求会获得良好的分数，这部分的考核比例占据总体的10%。

四、任务教学法实施需要注意的问题

第一，注重教师角色的转变。任务驱动项目教学法注重以任务为主线，教师为主导、学生为教学主体的教学发展脉络。在整个任务项目教學法实施的过程中都需要学生的全过程参与。为此，教师需要积极转变自身角色，从教学的统领者转变为教学的组织、引导者，加强和学生之间的交流讨论。第二，教师要更加注重学生认知结构的建立。在学生能够完成任务驱动项目教学任务的基础上，教师要引导学生对已经掌握的知识进行更深入的认识，提升学生对知识的整合、重组能力。

五、结束语

综上所述，任务驱动项目教学法和单片机教学的结合能够在真正意义上实现教、学、做的统一，将理解存在困难的原理知识内容转换为实际操作经验，引导学生系统地把握所学知识。为此，在单片机的任务驱动法项目教学中，需要教师做好工作的项目安排、项目监督、项目操作评测等工作，在工作的不断推进下加强学生对单片机操作知识的积累，从而提升学生对单片机知识技能的掌握，促进社会发展。

参考文献：

[1]杨春丽，胡旭.项目驱动教学法在单片机课程教学中的应用[J].中国电力教育，2014，29：46+60

[2]赵建敏，李琦，陈波.项目教学法在单片机教学中的应用[J].科技创新导报，2015，01：98-99

[3]艾斯木比提·阿布力特甫.“项目导入任务驱动”教学法在《C语言程序设计》教学中的应用[D].新疆师范大学，2016

[4]李莹.网络环境下中学生单片机任务驱动教学实效的研究[D].北京理工大学，2015

基于项目教学法的单片机教学 篇12

1 单片机课程教学问题分析

1.1 理论缺乏系统连贯性

单片机原理及应用课程在传统的教学中, 以单片机的基本结构为主线, 依次阐述了单片机的硬件结构、指令、软件编程、系统扩展及各种外围器件的应用。即先理论后实践的教学模式。这样的教学方式在教学的过程中看似具有系统连贯性, 但从学生学习的角度来看, 会有硬件与软件之间, 章节与章节之间联系不大的感觉。学习之后, 不能够很好的将其融会贯通理解所学内容, 出现学习的指令不会使用, 学习的硬件结构不会扩展。

1.2 重理论轻实践

众所周知, 单片机课程具有硬件系统复杂、指令多、编程难、知识点分散等特点, 故而教师在教学过程中往往会更侧重于理论知识的讲解, 希望学生能够把每一个知识点都学懂学会, 实验的欠缺使得学生很难在短时间内建立起完整的知识体系, 理解所学知识。而实践恰恰是最好的培养学生勤于思考的学习能力、综合分析新问题的能力、动手能力实践能力的捷径。

1.3 实践与实际相去甚远

在教学过程中, 知识的枯燥无味再加上学生的畏难情绪, 使得学生的学习兴趣大大降低, 学生甚至不知道学习这门课程的意义, 对于单片机系统的开发认识也仅仅停留在感性认识的层面上。在学习后期的实验中也大多是验证性的实验, 与生活实际相去甚远, 缺乏提高学生兴趣、开发学生思维的实验, 不能很好的发挥学生的创新能力, 从而导致了学生逐渐失去了学习的兴趣。

2 项目教学法在单片机课程教学中的应用

2.1 单片机项目教学法介绍

项目教学法是通过实施一个项目而进行的教学活动。其目的是在教学过程中把理论与实践教学有机的结合起来, 提高学生学习兴趣, 充分发掘学生的创造潜能, 提高学生解决实际问题的动手能力。项目教学法以项目为驱动, 打破原有的知识界限, 将单片机各个部分的理论知识融入到各个项目中去。例如学生在完成第一个项目后就会对单片机的开发过程有一个初步的认识;在完成第二、三个项目后就可以试着模仿性的编出自己的程序;随着项目的逐渐进行, 单片机相关知识也在不断地积累, 对单片机的认识也会慢慢的从感性认识逐渐上升到理性认识, 学生的各方面的能力也会在学习的过程中逐步提升;等到所有的项目都完成后, 知识点也学完了, 学生也已初步具备单片机开发能力。这样的学习过程是一个不断完成任务的过程, 充满着趣味和挑战。项目教学法的应用充分体现了理论与实践的结合, 它使得单片机的学习变得轻松、愉快和有趣, 使学生能够快速入门, 并且越学越有兴趣, 越学越有成就感。项目教学法具有自主性、开发性、创造性、发展性、综合性等特点, 学生在学习的过程中更加具有针对性和实用性, 并且加强了动手能力、实践能力、分析能力、综合能力、应变能力、解决实际问题的能力。

2.2 单片机项目教学法的要求

对项目的选取不仅要以教学内容为依托, 更要结合生活实际, 充分考虑学生兴趣, 使学习效率最大化。如学习项目“流水灯设计”时, 可让学生试着将生活中看到的或自己想到的彩灯点亮的顺序, 融入到试验中来, 以提高学生学习的积极性。项目应由易到难, 循序渐进, 充分发挥学生的想象和创造能力。如项目的学习依次为“点亮一只发光二极管”、“P0.0口驱动LED闪烁”、“流水灯设计”、“数码管显示0~9”、“按键控制发光二极管的闪烁”、“利用中断实现按键输入”、“单只数码管秒显示”、“六只数码管动态显示”、“电子时钟”等。

“授之以鱼不如授之以渔”。教师在教学过程中不再仅仅是理论知识的灌输者, 而要从讲台上走到学生中去, 与学生共同探讨、交流、研究, 教师的引导也将是从理论到实践, 直至整个项目的完成。项目的成功实施也对教师提出了更高的要求。项目教学法以学生为学习的主体, 要求学生运用已有的知识、技能解决过去从未遇到的问题, 学生应充分发挥主观能动性, 勤于思考, 多动手, 边学边做, 边做边学。随着项目的完成, 学生也会收获更多的成就感和满足感。这不但提高了学生的学习兴趣和积极性, 同时也培养了学生的自主学习能力。

2.3 单片机项目教学法在课程教学中的应用

项目教学法在单片机课程中的应用是以教师为引导, 学生为主体而开展的。以“一只发光二极管的闪烁”为例。该项目是通过用P1口作为输出口控制发光二极管的点亮与熄灭, 其教学目的是P1口作为输出口的工作原理和相关应用知识点。如硬件电路的连接、相关指令的学习、延时子程序的编写思路及延时1s的算法、单片机基本的开发过程等。这也为后续的学习起到了很好的铺垫作用。

项目确定之后, 教师首先对知识进行讲解并演示完成该项目, 引起学生学习兴趣的同时还可以使学生先对本次项目的目的有一个全面性的了解, 对本节知识有直观的认识, 并且在这个过程中学生也能发现自己的不足之处, 多加练习。接着, 针对该项目布置相应的练习任务。一是练习教师演示的项目, 对知识加以熟悉和巩固;二是练习教师布置的练习任务, 对知识的认识进一步的升华和提高。这样的学习过程是一个充满挑战的过程, 更易激发学生的斗志和学习兴趣。

3 结束语

单片机课程教学采用项目教学法, 不但使教学效果起到事半功倍的效果, 更重要的是激发了学生的学习兴趣和热情。在兴趣的驱动下, 学生由原来的被动学习变为主动学习, 自觉主动的去探讨问题, 研究问题, 并解决问题。随着项目的完成, 学生的自信心也在一天天的增长, 各方面的能力也随着实践的进行逐步提升, 同时也能够让他们越学越觉得自己知识的欠缺, 越学越想学。而教师利用项目教学法则很好的向学生解答了“何谓单片机?”、“为何要学习单片机?”、“如何学习单片机?”、“如何应用单片机?”等问题, 很好的达到了单片机课程教学的目的。而这就是项目教学法的魅力所在。

摘要：单片机原理及应用是一门实践性、创新性极强的专业基础课程。但传统的单片机教学内容枯燥, 学生学习兴趣不高, 学习效果大打折扣。项目教学法与生活实际相结合, 采用循序渐进的教学手段, 能够有效的提高学生学习的积极性, 培养学生的创新能力及动手实践能力, 为学生的就业打下坚实的基础。

关键词：项目教学法,单片机,实践教学

参考文献

[1]李朝青.单片机原理及接口技术.2009-07.

[2]胡长胜.单片机原理及应用.2010-06.