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單片機(jī)原理與應(yīng)用范文第1篇

[關(guān)鍵詞]單片機(jī)原理及應(yīng)用 課程改革 教學(xué)方法 校―企合作 項(xiàng)目

一、引言

《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程是一門實(shí)用性強(qiáng)、應(yīng)用面廣，將計(jì)算機(jī)技術(shù)與電子技術(shù)緊密結(jié)合、硬件與軟件相聯(lián)系的計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)核心課程，是一門理論與實(shí)踐并重的計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用課程。《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程以C語言、數(shù)電、模電課程為基礎(chǔ)，融合了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、軟件編程等知識與技能，在培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維、編程思想、軟硬件結(jié)合、模塊化設(shè)計(jì)思想以及任務(wù)分析、方案確定、任務(wù)分解、綜合技術(shù)應(yīng)用能力方面起著重要的作用。

為適應(yīng)高職教育培養(yǎng)“高素質(zhì)技能型專門人才”的宗旨，本課程的體系、內(nèi)容、方法等均面向?qū)嵺`、面向應(yīng)用、面向就業(yè)。課程定位在“以培養(yǎng)生產(chǎn)第一線的高技能人才為主，盡可能多的培養(yǎng)出具有一定開發(fā)能力的設(shè)計(jì)人才”上，強(qiáng)調(diào)突出實(shí)踐、突出實(shí)用和能力培養(yǎng)。

二、課程改革思路

《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程改革的基本思路是：“以職業(yè)和就業(yè)為導(dǎo)向，構(gòu)建新的工程實(shí)踐化課程體系，確保教學(xué)內(nèi)容的合理性、實(shí)用性和先進(jìn)性。”該課程比傳統(tǒng)課程的主要特點(diǎn)是：教材結(jié)構(gòu)體系嚴(yán)謹(jǐn)，教學(xué)內(nèi)容全面，工程應(yīng)用實(shí)例豐富。

通過到企業(yè)的調(diào)研，與企業(yè)工程師一起討論研究，收集和分析計(jì)算機(jī)應(yīng)用職業(yè)崗位（群）的工作任務(wù)以及完成這些工作需要的知識與技能，進(jìn)行了單片機(jī)課程開發(fā)，開發(fā)過程如圖1所示。構(gòu)建新的工程實(shí)踐化課程體系，確保教學(xué)內(nèi)容的合理性、實(shí)用性和先進(jìn)性。課程開發(fā)改革后比傳統(tǒng)課程的主要特點(diǎn)是：增加技能項(xiàng)目減少理論知識。技能項(xiàng)目內(nèi)容是“校―企”合作共同完成確定的，教學(xué)體系按照“理實(shí)一體化”的教學(xué)方式安排，在課程內(nèi)容安排上，采用“項(xiàng)目―知識點(diǎn)”的形式，可采用邊解講、邊思考、邊訓(xùn)練的教學(xué)模式，便于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使課程做到“教、做、學(xué)、思”的統(tǒng)一協(xié)調(diào)，刪除了部分理論知識。

圖1：《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程開發(fā)過程

三、教材的建設(shè)

在課程建設(shè)過程中，我們與企業(yè)工程師們一起編寫了《單片機(jī)原理及應(yīng)用（基于C語言）》項(xiàng)目教程，2014年2月清華大學(xué)出版社出版。本書重點(diǎn)放在“基礎(chǔ)+項(xiàng)目（任務(wù)）實(shí)訓(xùn)+項(xiàng)目開發(fā)過程”上（基礎(chǔ)指的是課程的基礎(chǔ)知識和重點(diǎn)知識，以及在項(xiàng)目（任務(wù)）中會應(yīng)用到的知識，基礎(chǔ)為項(xiàng)目（任務(wù)）服務(wù)，項(xiàng)目（任務(wù)）是基礎(chǔ)的綜合應(yīng)用，項(xiàng)目（任務(wù)）開發(fā)過程指的是從接受到項(xiàng)目，如何去組織、如何去讀項(xiàng)目要求、如何去分工、如何去開發(fā)、如何去管理、如何去考核、如何去配合等等，基于工作過程的全新的教學(xué)模式）。根據(jù)高職院校單片機(jī)課程標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)大綱要求。教學(xué)內(nèi)容分為7模塊，著重講授了解單片微型計(jì)算機(jī)、認(rèn)識80C51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)、認(rèn)識C51程序設(shè)計(jì)、認(rèn)識單片機(jī)定時器/計(jì)數(shù)器、認(rèn)識單片機(jī)中斷系統(tǒng)、認(rèn)識80C51單片機(jī)串行通信技術(shù)和認(rèn)識80C51單片機(jī)接口技術(shù)等知識。

課程內(nèi)容是“校―企”合作共同完成的，教學(xué)中的45個項(xiàng)目提供了PROTEUS ISIS軟件仿真，有助于學(xué)生動手能力的培養(yǎng)和鍛煉。課程體系按照“理論實(shí)踐一體化”的教學(xué)方式編寫，可將班級分組教學(xué)，采用邊解講、邊思考、邊小組討論、角色扮演、邊訓(xùn)練、邊考核的基于工作過程的全新教學(xué)模式，便于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和素質(zhì)提高，使教材做到“教、做、學(xué)、思”的統(tǒng)一協(xié)調(diào)。單片機(jī)原理及應(yīng)用課程總體架構(gòu)如圖2所以。

四、教學(xué)方法改革

（1）靈活運(yùn)用啟發(fā)式教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生自覺學(xué)習(xí)的主動性和積極性，保證教學(xué)過程良好有序地進(jìn)行。針對單片機(jī)原理及應(yīng)用課程的授課對象具有量大面廣的特點(diǎn)，首先給學(xué)生介紹本課程與相關(guān)專業(yè)的關(guān)系和與學(xué)生專業(yè)知識整體性的關(guān)系，強(qiáng)調(diào)理論學(xué)習(xí)的重要性和實(shí)際動手操作的必要性。鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)主動學(xué)習(xí)的積極性，保證了整個教學(xué)過程在自覺學(xué)習(xí)中進(jìn)行。

（2）樹立以學(xué)生為中心的教育思想，在課堂教學(xué)中，以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，互動和諧。教師主導(dǎo)，體現(xiàn)為“引”和“導(dǎo)”，教師變“主宰”為“循循善誘”。同時，靈活應(yīng)用多種教學(xué)方法，在講授課程中，采用回憶提問、理解提問和應(yīng)用提問等多種提問方式，引導(dǎo)、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、動機(jī)和思路，進(jìn)而深化理解、正確應(yīng)用，變教師中心角色為引導(dǎo)性，完全改變了原來“填鴨式”的教學(xué)方法。

（3）推廣邊學(xué)邊做的教學(xué)模式，單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù)是一門實(shí)戰(zhàn)性很強(qiáng)的學(xué)科，結(jié)合理論和實(shí)踐，一邊學(xué)一邊做是最好和最快捷的學(xué)習(xí)方法。將理論學(xué)習(xí)、實(shí)踐應(yīng)用、產(chǎn)品制作有機(jī)地結(jié)合為一體，以理論教學(xué)為基礎(chǔ)，以實(shí)踐訓(xùn)練為重點(diǎn)，以掌握知識和技能為教學(xué)。課程的理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)融合在一起，在實(shí)訓(xùn)教室借助于單片機(jī)自身軟、硬件環(huán)境來仿真其工作過程，教學(xué)形式獨(dú)特，貼近技術(shù)應(yīng)用實(shí)際，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生真正感覺到在“學(xué)中做、做中學(xué)、邊學(xué)邊做、邊做邊學(xué)”。

五、因材施教做法及效果

結(jié)合高職院校學(xué)生的特點(diǎn)，本著“能力為主、理論夠用”的原則，重新組織教學(xué)內(nèi)容，因材施教取得了良好的教學(xué)效果。

（1）根據(jù)崗位要求調(diào)整教學(xué)內(nèi)容

及時跟蹤產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢和行業(yè)動態(tài)，制定科學(xué)的專業(yè)發(fā)展規(guī)劃和實(shí)施方案；分析職業(yè)崗位（群）任職要求和變化，根據(jù)自己多年從事企業(yè)工作的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合IT行業(yè)企業(yè)的特點(diǎn)，刪減部分理論內(nèi)容，減少相關(guān)模塊的課時，增加技能訓(xùn)練的授課學(xué)時。

（2）根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)調(diào)整教學(xué)方法

針對高職學(xué)生“怕理論，愛動手”的特點(diǎn)，在課堂上注重學(xué)生動手能力的培訓(xùn)，增加學(xué)生課堂實(shí)訓(xùn)的時間，采用多種教學(xué)手段來調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，如小組競賽問答、上黑板做題、設(shè)置錯誤答案讓學(xué)生解決、角色扮演、實(shí)訓(xùn)競賽、學(xué)生作品演示講解等，這些做法的使用，極大的提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，課堂氣氛空前活躍。針對部分學(xué)生動手能力差的特點(diǎn)，在利用課余時間組織學(xué)生到網(wǎng)上查資料，同時邀請幾名成績好的同學(xué)和老師一起輔導(dǎo)，這種做法能達(dá)到兩個效果：一是動手能力差學(xué)生增加了被輔導(dǎo)的機(jī)會，二是成績好學(xué)生鞏固了所學(xué)知識，一舉兩得。

（3）針對不同群體，提出不同要求

對于基礎(chǔ)好的同學(xué)，在布置作業(yè)和實(shí)訓(xùn)時，對他們提出更高的要求，選擇難度較大的實(shí)訓(xùn)供他們練習(xí)；對基礎(chǔ)較差的同學(xué)，注重基本知識和基本技能的培訓(xùn)；對于技能較差的女同學(xué)，采用課后輔導(dǎo)或網(wǎng)上輔導(dǎo)的方式，樹立她們的自信心。這種分層次的教學(xué)要求，滿足了不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)要求，達(dá)到了很好的教學(xué)效果。

（4）根據(jù)課程特點(diǎn)，鍛煉創(chuàng)新能力

“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程，由于是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，需要借鑒的資源豐富，完全是自主開發(fā)。在授課過程中，特別注重學(xué)生創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。每當(dāng)分析完一個項(xiàng)目，都會讓學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目分析，提出改進(jìn)和完善方案，并在此基礎(chǔ)上，創(chuàng)新設(shè)計(jì)。經(jīng)過多次訓(xùn)練，學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力都有所提高，很受學(xué)生歡迎。

（5）改革作業(yè)形式，提高學(xué)習(xí)興趣

在課程講授過程中注重改革傳統(tǒng)的作業(yè)模式，以生活當(dāng)中的單片機(jī)應(yīng)用實(shí)例為題材，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如當(dāng)學(xué)完“定時器、中斷”等教學(xué)單元時，就要求學(xué)生尋找生活當(dāng)中的定時器、中斷實(shí)例，完成定時器、中斷實(shí)例分析作業(yè)，并分析設(shè)計(jì)的合理性。同時還舉行定時器、中斷設(shè)計(jì)比賽，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。鼓勵并輔導(dǎo)學(xué)生利用自己所學(xué)知識參加科技創(chuàng)新比賽。如計(jì)應(yīng)122諸杰成、趙扎玉同學(xué)在四川省軟件大賽獲得一、二等獎。

六、小結(jié)

通過全方位、多角度組織教學(xué)，取得了很好的教學(xué)效果，表現(xiàn)為：

①學(xué)習(xí)積極性高：課堂上下學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性空前高漲，改變了以往被動學(xué)習(xí)的局面，每學(xué)期學(xué)生評價為優(yōu)秀；

②學(xué)習(xí)效果好：學(xué)生的專業(yè)能力、專業(yè)知識的應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力都明顯提高，動手能力明顯加強(qiáng)。如計(jì)應(yīng)122諸杰成、趙扎玉同學(xué)在四川省軟件大賽獲得一、二等獎。

③就業(yè)評價優(yōu)：近幾年計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)率都達(dá)到98%，用人單位對畢業(yè)生的滿意度逐年提升，學(xué)生還沒有畢業(yè)，就有許多IT企業(yè)前來“定購”學(xué)生，多數(shù)畢業(yè)生已經(jīng)成為企業(yè)的技術(shù)骨干，部分學(xué)生已經(jīng)擔(dān)任企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)職位。

基金項(xiàng)目：四川省教育廳2013年度研究課題（項(xiàng)目編號：13SB0476）

[參考文獻(xiàn)]

[1]楊居義編著.單片機(jī)原理及應(yīng)用（基于C語言）項(xiàng)目教程[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2014.2

[2]許景輝、張成鳳、李宗利.《單片機(jī)原理及應(yīng)用課程改革探索》[J].中國電力教育.2013年第35期.

單片機(jī)原理與應(yīng)用范文第2篇

關(guān)鍵詞：單片機(jī)教學(xué)難點(diǎn) 可視化 主體實(shí)踐 學(xué)習(xí)積極性

中圖分類號：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-9795（2014）03（b）-0042-02

高職《單片機(jī)原理與應(yīng)用》的教學(xué)，由于單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板的普及，已有許多基于學(xué)生動手實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式探索與實(shí)踐，如“教師主導(dǎo)―學(xué)生主體、教學(xué)做一體化”、理實(shí)一體化教學(xué)模式的等等。提出的如“基于工作過程的學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程建設(shè)的設(shè)計(jì)理念、工學(xué)結(jié)合”理念，將教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為系列項(xiàng)目的形式來展開教學(xué)，追求在實(shí)際產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)的行為過程中感受與體驗(yàn)，激發(fā)、提高學(xué)生綜合思維能力，提升職業(yè)素質(zhì)。

但入門難度仍然是單片機(jī)教與學(xué)需要克服的關(guān)鍵問題。在實(shí)際教學(xué)中，學(xué)生學(xué)期初的對于《單片機(jī)》課程神秘向往興奮的感覺，隨著英文指令、抽象的結(jié)構(gòu)組織、各種程序流程紛至沓來而逐漸消失；對于軟、硬件概念及其對應(yīng)關(guān)系“看不見、摸不著、沒感覺”，沒有具體感性有效的反饋，而在逐日被動接受的暈頭轉(zhuǎn)向中，這門課程最終被學(xué)生慢慢地放棄了。

1 基于Keil軟件的“可視化”教學(xué)設(shè)計(jì)

為了突破入門難點(diǎn)，有效落實(shí)學(xué)的主體性，說明KEIL軟件作為“可視化”教學(xué)手段的有效性及其切實(shí)性，下面進(jìn)行微觀教學(xué)設(shè)計(jì)。

集成軟件Keil C51已經(jīng)是一個普遍流行而又基礎(chǔ)的單片機(jī)集成開發(fā)平臺，適用眾多型號的單片機(jī)，調(diào)試功能齊全，界面直觀，可進(jìn)行軟件模擬、硬件仿真等操作。另外本校已有的ZY15MCU12BC2型自帶仿真器實(shí)驗(yàn)箱，只需通過串口線將仿真串口與電腦串口相連，即可搭建起進(jìn)行功能齊全的軟件模擬調(diào)試及硬件實(shí)時仿真調(diào)試環(huán)境。

首先選擇教學(xué)范例項(xiàng)目：流水燈的仿真、調(diào)試與改進(jìn)（以LED模擬廣告燈）；培養(yǎng)學(xué)生的程序調(diào)試、硬件電路組建、綜合思維能力。

從該項(xiàng)目出發(fā)，將教學(xué)任務(wù)分解，把分析、驗(yàn)證、調(diào)整、理解、提高的操作學(xué)習(xí)過程，落實(shí)到具體對應(yīng)的Keil調(diào)試操作，以便讓學(xué)生自主地與單片機(jī)互動，使之獲得實(shí)驗(yàn)效果的即時可視反饋。從而實(shí)現(xiàn)一個完整的學(xué)生主體動手而又動腦的學(xué)習(xí)過程、興趣與日俱增的過程，做到符合認(rèn)知規(guī)律、又能切實(shí)有效地降低教學(xué)難度。

（1）給出匯編程序。

ORG 0000H

START：MOV R0，#8

MOV A，#0FEH； 閃爍的花樣，如單燈或多燈

SETB C；

LOOP：MOV P1，A；

LCALL DELAY

RLC A

DJNZ R0， LOOP；

MOV R0，#8

LOOP1：MOV P1，A

LCALL DELAY

RRC A

DJNZ R0，LOOP1

LJMP START；

DELAY：MOV R5，#20

D1：MOV R6，#20； 閃爍的速度改變

D2：MOV R7，#248； 可減小循環(huán)次數(shù)以便很快觀察到返回的位置

DJNZ R7， $；

DJNZ R6，D2

DJNZ R5，D1

RET； 注意觀察返回的位置

END

（2）本教學(xué)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

①熟悉基于Keil軟件的工程開發(fā)步驟。進(jìn)行工程文件的建立、設(shè)置與目標(biāo)文件的獲得。對應(yīng)各步操作所生成的系列文件，可在同時打開的工程文件夾中即時觀察；依據(jù)編譯時出現(xiàn)的語法錯誤的提示而進(jìn)行的更改直到編譯正確完成等步驟，學(xué)生均為自主操作“可視”。

②運(yùn)用窗口進(jìn)行觀察分析。Keil還提供了多種窗口如輸出窗口、存儲器窗口、反匯編窗口、串行窗口等，可方便即時觀察了解程序運(yùn)行過程的軟硬狀態(tài)對應(yīng)關(guān)系，了解對單片機(jī)軟硬件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，切實(shí)實(shí)現(xiàn)重、難點(diǎn)的教學(xué)突破。

程序的逐條執(zhí)行及其流程與片內(nèi)對應(yīng)寄存器狀態(tài)變化有何關(guān)系？與外部硬件及功能有何對應(yīng)關(guān)系？學(xué)生可自主操作、觀察反饋，感性、直觀“可視”。

一些指令的功能作用是什么？可進(jìn)行硬件仿真與調(diào)試、程序單步執(zhí)行來觀察LED顯示，從而推敲出。如MOV R6，#20句對應(yīng)閃爍的速度。還可檢查出非語法錯誤的其它功能性的錯誤等等。

順序、循環(huán)、子程序等典型程序模塊的執(zhí)行流程特點(diǎn)如何？可通過及軟件仿真調(diào)試來觀察了解。分支流程也可以此程序?yàn)榛A(chǔ)進(jìn)行功能拓展設(shè)計(jì)來驗(yàn)證學(xué)習(xí)，如左移三次后再執(zhí)行右移等等。

機(jī)器周期、延時程序等抽象的時間概念其作用及效果如何？怎樣調(diào)整運(yùn)用？可通過循環(huán)程序的單步執(zhí)行、全速執(zhí)行的效果來比較感受。若循環(huán)次數(shù)較多，可修改程序減小循環(huán)次數(shù)，從而較快地操作以便觀察。

如何做到片內(nèi)存儲單元的中間結(jié)果由片外LED來直接指示？刻意添加的MOV P1，R0；LCALL DELAY句，可做到！這些“可視”的調(diào)試操作與技巧使整個學(xué)習(xí)過程變得生動、具體而高效，學(xué)生在操作中推算分析、驗(yàn)證反饋，深化了理解又提高了調(diào)試技巧，學(xué)習(xí)的主體性特點(diǎn)自然不必說。

③項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)流程及效果比較。如流水燈轉(zhuǎn)換速度變更、閃爍的花樣變換、程序前后次序顛倒的效果比較等。還可變更輸出線路連接關(guān)系（如LED的接線次序等），來改變同一程序的表現(xiàn)效果。

④項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)方案更為實(shí)用的拓展改進(jìn)。如漢字顯示的實(shí)現(xiàn)。討論擬定方案，對程序進(jìn)一步修改、觀察執(zhí)行過程，進(jìn)一步調(diào)試來驗(yàn)證思路、深化理解。

⑤給出課后興趣任務(wù)。思考并查詢可基于此程序思路的相關(guān)應(yīng)用項(xiàng)目，以備下節(jié)課調(diào)試實(shí)現(xiàn)，如學(xué)校打鈴系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。

可見，由于Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，故實(shí)際教學(xué)可按Keil調(diào)試、開發(fā)步驟展開。可針對單片機(jī)系列基本概念來選擇項(xiàng)目情境；針對學(xué)生基本應(yīng)用能力提高來設(shè)計(jì)關(guān)鍵問題/操作任務(wù)；以“可視”方式進(jìn)行具體調(diào)試操作。從而在主體行為與反饋過程中，讓學(xué)生感受體驗(yàn)、分析、驗(yàn)證、調(diào)整，有效進(jìn)行自主綜合、發(fā)散、遷移，實(shí)現(xiàn)教學(xué)的理論-實(shí)驗(yàn)、分析-綜合一體。

2 結(jié)論

總之，基于Keil的“可視化”單片機(jī)課程教學(xué)切實(shí)可行，有一個流行的Keil軟件、一個低廉的單片機(jī)最小系統(tǒng)開發(fā)板即可；教學(xué)實(shí)施具體可操作，并構(gòu)成一個完整、具體、感性、綜合的學(xué)習(xí)過程；尤其是該過程因“可視化”而變得直觀感性寓樂，利于保護(hù)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性、積極性，符合學(xué)習(xí)規(guī)律，從而學(xué)生主體性學(xué)習(xí)得以實(shí)質(zhì)實(shí)現(xiàn)，有效克服了入門難度；該教學(xué)法繼承“教師主導(dǎo)―學(xué)生主體、教學(xué)做一體化”教學(xué)成果，培養(yǎng)學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力，提高教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 王華英，劉靜.單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與探索[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2013（4）： 254-256.

單片機(jī)原理與應(yīng)用范文第3篇

【關(guān)鍵詞】單片機(jī)原理與應(yīng)用課程

教學(xué)改革 實(shí)踐

【中圖分類號】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2012）02C-

0118-02

單片機(jī)原理與應(yīng)用課程是高職電氣類專業(yè)一門十分重要的核心課程。但是，由于該課程內(nèi)容抽象，相關(guān)課程繁多，學(xué)生普遍反映難以學(xué)習(xí)和掌握。筆者結(jié)合自己多年教改的體會，分析了單片機(jī)課程教學(xué)目前存在的一些問題，并提出了改革其理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的一些措施。

一、目前高職單片機(jī)教學(xué)存在的問題及原因

（一）教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)安排與高職單片機(jī)課程的教學(xué)目標(biāo)不一致

1.理論教學(xué)內(nèi)容方面。傳統(tǒng)的單片機(jī)教材一般分為理論與實(shí)驗(yàn)兩部分。理論教材的內(nèi)容一般是以單片機(jī)的結(jié)構(gòu)為主線，先是論述單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，接著是單片機(jī)的指令系統(tǒng)和匯編語言程序設(shè)計(jì)，然后是單片機(jī)的內(nèi)部資源及編程、單片機(jī)的各種接口及應(yīng)用，最后是各種元器件的應(yīng)用。這樣的教材詳細(xì)講解了單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和功能，為學(xué)生全面掌握單片機(jī)的理論知識提供了便利。但是，對于高職院校的學(xué)生來說，這樣的教材不是很適宜。因?yàn)椋谝唬呗氃盒５膶W(xué)生基礎(chǔ)較差，學(xué)習(xí)能力不強(qiáng)，對于抽象的理論知識難以理解，也不很感興趣；第二，傳統(tǒng)教材的內(nèi)容陳舊，理論性強(qiáng)，實(shí)用性差，未能突出高職院校培養(yǎng)應(yīng)用型、技能型人才的特點(diǎn)；第三，傳統(tǒng)教材的內(nèi)容與實(shí)際應(yīng)用相脫節(jié)，缺少單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的最新成果。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容方面。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教材一般是根據(jù)實(shí)驗(yàn)室所配備的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱來編寫的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)或一些簡單的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。做實(shí)驗(yàn)時學(xué)生只需按給定的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行簡單的硬件連接、程序錄入和編譯下載；無須了解整個系統(tǒng)的開發(fā)、調(diào)試及工作的過程。這樣的實(shí)驗(yàn)教材與理論教材的關(guān)聯(lián)是很少的，各自獨(dú)立成書，理論課與實(shí)驗(yàn)課各自為政，相互脫節(jié)，其結(jié)果必然是使理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)難以相輔相成、相互促進(jìn)。

3.教學(xué)內(nèi)容的安排上，理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相分離。單片機(jī)課程傳統(tǒng)的教學(xué)模式一般是：理論教學(xué)在教室講解，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在實(shí)驗(yàn)室操作，二者實(shí)施的時間、空間完全各自獨(dú)立，其中又以教室的理論教學(xué)為主。這種教學(xué)安排將理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)相分離，既無法充分發(fā)揮理論對實(shí)踐的指導(dǎo)作用，也無法及時地通過實(shí)踐來加深對理論的理解。

（二）傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的方式單一、效率和效果差，無法達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動手能力的目的

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大多采用實(shí)驗(yàn)箱實(shí)驗(yàn)的方式，在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，它往往會受到諸如硬件資源、實(shí)驗(yàn)時間和實(shí)驗(yàn)場地的限制。學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時，一般是在實(shí)驗(yàn)教材的指導(dǎo)下，按已給出的程序（有的甚至是已調(diào)試編譯好的可執(zhí)行代碼）和已給定的實(shí)驗(yàn)連接簡圖進(jìn)行，學(xué)生無須了解整個系統(tǒng)的電氣原理。因而即便學(xué)生已按要求正確無誤地完成了整個實(shí)驗(yàn)，得到了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但他們對整個系統(tǒng)的工作還是一知半解，沒有一個整體的概念，最終還是不會設(shè)計(jì)電路，有的甚至連基本的電路圖都看不懂。這種實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方式單一，實(shí)驗(yàn)的效率和效果都很差，根本達(dá)不到培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動手能力的目的。

（三）教學(xué)的方式、方法及手段有待提高

單片機(jī)技術(shù)是現(xiàn)代電子工程領(lǐng)域一門迅速發(fā)展的技術(shù)，不僅其芯片型號及功能日新月異，而且開發(fā)其應(yīng)用系統(tǒng)的技術(shù)手段和方式方法也層出不窮，各種各樣的仿真軟件大量涌現(xiàn)，單純依靠板書教學(xué)（或“板書式”的多媒體教學(xué)）以及實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的有限實(shí)驗(yàn)，已越來越跟不上技術(shù)的發(fā)展，越來越適應(yīng)不了高職院校培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動手能力的需要。

二、理論與實(shí)踐方面的改革

（一）理論教學(xué)的改革

1.重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容以適應(yīng)單片機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展。結(jié)合職業(yè)院校單片機(jī)教學(xué)的目標(biāo)及學(xué)生學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，我們根據(jù)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)際開發(fā)過程，基于項(xiàng)目導(dǎo)向的原則，對單片機(jī)課程的教材進(jìn)行了重構(gòu)，開發(fā)出新的單片機(jī)教材。新教材擯棄原來的章節(jié)概念，打破了原有的知識體系，不再以單片機(jī)的結(jié)構(gòu)為主線，而是依據(jù)任務(wù)驅(qū)動、項(xiàng)目導(dǎo)向的教學(xué)思路，以項(xiàng)目實(shí)踐為單位來組織教學(xué)內(nèi)容，將單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)過程與單片機(jī)的相關(guān)知識點(diǎn)有機(jī)地結(jié)合在一起，使學(xué)生在學(xué)習(xí)各個單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)（即項(xiàng)目實(shí)踐）的設(shè)計(jì)與開發(fā)的過程中，認(rèn)識單片機(jī)，掌握單片機(jī)，應(yīng)用單片機(jī)。對各個項(xiàng)目的編寫，一般是先提出項(xiàng)目要求，然后給出能仿真實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)電路原理圖及程序，接著再陳述本項(xiàng)目所涉及的理論知識及本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)思想、工作原理和過程，最后是相關(guān)的理論拓展及相應(yīng)的技能拓展項(xiàng)目，以便學(xué)有余力的學(xué)生進(jìn)行更深入的學(xué)習(xí)，使之擁有廣闊的自主學(xué)習(xí)和自主創(chuàng)新的空間。所有的項(xiàng)目安排我們都遵照由淺入深的原則，通過漸進(jìn)的學(xué)習(xí)逐步提高學(xué)生的知識和技能。教學(xué)改革的基本思想是強(qiáng)調(diào)“做中學(xué)”，每一個項(xiàng)目均能通過仿真實(shí)驗(yàn)來展示系統(tǒng)運(yùn)行的結(jié)果，既直觀生動又費(fèi)時不多，大大加強(qiáng)了理論與實(shí)踐的聯(lián)系。

2.引入C51語言的教學(xué)，降低單片機(jī)指令的學(xué)習(xí)要求及難度。傳統(tǒng)單片機(jī)的教學(xué)及其應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)，一般都是以匯編語言作為開發(fā)工具，因?yàn)閰R編語言具有代碼緊湊、執(zhí)行時間短、控制及時等優(yōu)點(diǎn)。但是隨著單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展，其編程繁瑣、可讀性差、可移植性弱等缺點(diǎn)越來越難以接受；相反，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)上、可讀性和可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢。因此，目前單片機(jī)C語言已非常流行，絕大部分的應(yīng)用系統(tǒng)均可直接用C51來編寫，而且在企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用中已很少有人使用匯編語言來編寫程序。有鑒于此，我們將C51語言引入單片機(jī)的教學(xué)，這樣就可以將匯編語言及單片機(jī)的匯編指令等傳統(tǒng)中極為重要的教學(xué)內(nèi)容作為稍有了解即可的知識，使學(xué)生無須花費(fèi)大量的時間和精力去學(xué)習(xí)匯編語言及有關(guān)指令，從而大大降低單片機(jī)理論教學(xué)的難度。

3.引入Keil及Proteus的教學(xué)，充分發(fā)揮單片機(jī)仿真軟件在理論教學(xué)上的輔助作用。Keil編譯軟件可以對匯編語言、C語言進(jìn)行編譯與調(diào)試，Proteus仿真軟件可以對數(shù)字電路、模擬電路、單片機(jī)及其電路進(jìn)行仿真。將Keil編譯軟件與Proteus仿真軟件相結(jié)合，可以在計(jì)算機(jī)上調(diào)試和仿真單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行情況及結(jié)果。過去，我們通常都只是將這兩個軟件應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)，而忽視了它們在理論教學(xué)上強(qiáng)大的輔助作用。實(shí)際上，在理論教學(xué)時，通過Proteus仿真，我們可以直觀地觀察到教學(xué)案例的實(shí)際運(yùn)行效果, 這樣對理論教學(xué)有很大的輔助作用，這主要體現(xiàn)在：（1）能夠直觀形象地顯示案例的運(yùn)行結(jié)果，加深學(xué)生的印象和感性的認(rèn)識，并提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性；（2）可檢驗(yàn)案例設(shè)計(jì)的正確性；（3）直觀地見證程序的執(zhí)行過程及結(jié)果，方便理解案例程序；（4）學(xué)生課后可隨時對課本的所有案例進(jìn)行仿真驗(yàn)證和學(xué)習(xí)，以幫助學(xué)生理解課本的相關(guān)知識，使仿真實(shí)驗(yàn)成為可指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的、可靠的“老師”；（5）通過仿真實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以從嚴(yán)重依賴于實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)的狀況中徹底解脫，只要有電腦，在宿舍就可以進(jìn)行單片機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)。

（二）實(shí)踐教學(xué)改革

1.實(shí)踐內(nèi)容層次化，實(shí)驗(yàn)形式多樣化。將單片機(jī)的實(shí)驗(yàn)，按內(nèi)容深淺的不同劃分為三個層次，即驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)、綜合型實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)；按實(shí)驗(yàn)形式的不同劃分為四種，即仿真實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)箱實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)板實(shí)驗(yàn)、實(shí)際工程應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時不管是什么層次的實(shí)驗(yàn)均要求先進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，而且對于仿真實(shí)驗(yàn)除了剛開始學(xué)習(xí)Keil和Proteus軟件時，在實(shí)驗(yàn)課堂上統(tǒng)一完成外，其他的仿真實(shí)驗(yàn)均要求學(xué)生利用課外時間在實(shí)驗(yàn)室外獨(dú)立完成。

驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)一般只進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，其內(nèi)容均選自理論教學(xué)的案例（目的是加強(qiáng)理論與實(shí)驗(yàn)的關(guān)系），均作為課外作業(yè)的形式布置給學(xué)生完成。當(dāng)然，上課時老師可以將仿真結(jié)果演示給學(xué)生看，學(xué)生在課外只需按照案例給出的程序和電路圖即可進(jìn)行相應(yīng)的仿真實(shí)驗(yàn)。做這種實(shí)驗(yàn)的效率很高，不用占用上課時間，而且其仿真效果也很好。通過這些實(shí)驗(yàn)，一方面可加深學(xué)生對理論教學(xué)內(nèi)容的理解，另一方面可讓學(xué)生逐步熟悉Keil軟件和Proteus軟件的使用。

綜合型實(shí)驗(yàn)是對單片機(jī)某一項(xiàng)目內(nèi)容進(jìn)行較深入的實(shí)驗(yàn)研究，其內(nèi)容可以是理論教學(xué)中所講到的某一較大的案例，也可以是實(shí)驗(yàn)箱或?qū)嶒?yàn)板所配送的某一專題的實(shí)驗(yàn)案例；我們可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)的時間及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的難易來確定是否給出電路和程序，是否只要求做仿真實(shí)驗(yàn)或是還要做實(shí)驗(yàn)箱、實(shí)驗(yàn)板實(shí)驗(yàn)等。通過這種實(shí)驗(yàn)一方面可進(jìn)一步提高學(xué)生進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)的技能，另一方面也讓學(xué)生逐步熟悉實(shí)驗(yàn)箱或?qū)嶒?yàn)板等單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)工具，為學(xué)生進(jìn)行下一步的實(shí)際工程應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

課程設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)是在單片機(jī)課程學(xué)習(xí)完成后，針對單片機(jī)在實(shí)際生產(chǎn)、生活中的具體應(yīng)用而開發(fā)的一個單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，如數(shù)字多用儀表的設(shè)計(jì)、紅外遙控系統(tǒng)設(shè)計(jì)、簡易電子琴設(shè)計(jì)、帶農(nóng)歷的萬年歷設(shè)計(jì)，等等。對于課程設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不再單獨(dú)進(jìn)行，而是按小組進(jìn)行，而且要求同學(xué)們按照單片機(jī)實(shí)際工程應(yīng)用的開發(fā)程序完成整個過程，這包括軟硬件的設(shè)計(jì)、仿真實(shí)驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)、電路板的設(shè)計(jì)與制作、元器件的購買與安裝、程序的下載與運(yùn)行等。通過這種實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的整個開發(fā)過程，為今后的實(shí)際工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。為了保證實(shí)驗(yàn)的成功率，增強(qiáng)學(xué)生的信心，開始可以先選擇一個極其簡單的驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行，以便讓學(xué)生熟悉整個單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)過程，然后再真正從事復(fù)雜的課程設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。

2.通過引入仿真實(shí)驗(yàn)，大大提高實(shí)驗(yàn)的效率和效果，從而可增加實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和難度。如前所述，我們在理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中均已引入Proteus仿真軟件與Keil編譯軟件，通過仿真實(shí)驗(yàn)，可以將很多實(shí)驗(yàn)（尤其是驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)）作為作業(yè)的形式布置給學(xué)生，要求他們在課外仿真實(shí)現(xiàn)。對于需要用實(shí)驗(yàn)箱或?qū)嶒?yàn)板進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，我們也要求學(xué)生先在仿真軟件中實(shí)現(xiàn)，然后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)箱（或?qū)嶒?yàn)板）的實(shí)驗(yàn)，觀察硬件運(yùn)行的結(jié)果與軟件仿真的結(jié)的差別。這樣做的目的是將整個實(shí)驗(yàn)一分為二，仿真部分學(xué)生利用課外時間在自己的電腦上完成，實(shí)際硬件實(shí)驗(yàn)的部分在實(shí)驗(yàn)室完成，從而大大提高實(shí)驗(yàn)的效率和效果，為增加實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和難度提供可能。

【參考文獻(xiàn)】

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單片機(jī)原理與應(yīng)用范文第4篇

【關(guān)鍵詞】單片機(jī)；職業(yè)教育；教學(xué)模式

電子技術(shù)的飛速發(fā)展，給人類生活帶來了根本性的變革，特別是隨著微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，更是將人類社會帶入了一個新的時代。單片機(jī)其實(shí)就是一個簡化的微型計(jì)算機(jī)，它將CPU、存儲器等集成在一塊很小的芯片上，主要用來完成相對簡單的控制任務(wù)。單片機(jī)因?yàn)轶w積小、可靠性高并且價格低廉，所以廣泛地應(yīng)用在智能儀器儀表、機(jī)電設(shè)備控制、自動檢測和家用電器等多個領(lǐng)域。正因?yàn)閱纹瑱C(jī)應(yīng)用領(lǐng)域廣，單片機(jī)開發(fā)人才的需求量大，所以幾乎所有的職業(yè)教育院校對電子信息類的專業(yè)都開設(shè)有單片機(jī)應(yīng)用與開發(fā)的課程。但很多老師在上這門課時直接采用了一般大學(xué)傳統(tǒng)的教學(xué)模式，利用書本教授大量的理論知識，然后做幾個實(shí)驗(yàn)加以輔助，并沒有針對職業(yè)教育的特點(diǎn)進(jìn)行改變。我認(rèn)為職業(yè)教育就應(yīng)該以職業(yè)為導(dǎo)向，注重實(shí)際運(yùn)用，所以本文將探討一種單片機(jī)應(yīng)用與開發(fā)的教學(xué)模式，盡量使學(xué)生在學(xué)完本課程后不但能掌握單片機(jī)的常用理論知識，而且能馬上投入到單片機(jī)的開發(fā)工作中去。

一、用一次實(shí)驗(yàn)開始本課程的學(xué)習(xí)，調(diào)動學(xué)生積極性

傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)都是以理論知識開始，首先講解單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)，然后依次是指令系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)和單片機(jī)擴(kuò)展，一般在指令系統(tǒng)講解部分后開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。單片機(jī)的理論知識非常枯燥而且抽象，這點(diǎn)學(xué)過單片機(jī)的都深有體會，要想記住這些知識已是不易，更別說通過書本就能理解掌握了。這樣就容易使部分學(xué)生覺得單片機(jī)太難，自己學(xué)不了，從而喪失繼續(xù)學(xué)習(xí)的積極性。

本人以實(shí)驗(yàn)課開始單片機(jī)的教學(xué)。第一堂課我就帶領(lǐng)學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生認(rèn)識單片機(jī)，認(rèn)識單片機(jī)開發(fā)板，然后向?qū)W生演示一個簡單的單片機(jī)程序的運(yùn)行效果（本人一般演示八個LED燈閃亮的程序，以下簡稱程序一）。隨著LED燈的循環(huán)閃亮，學(xué)生們此時會非常有興趣且充滿好奇，不但都會擠過來看，還會問很多的問題，比如LED燈閃亮的頻率能否調(diào)快慢、能否使這些燈按順序單個的循環(huán)閃亮等等。通過這種以實(shí)驗(yàn)引入教學(xué)的直觀生動的方式，能充分激發(fā)學(xué)生的求知欲，調(diào)動他們的學(xué)習(xí)積極性。

二、認(rèn)真編排教學(xué)計(jì)劃，使實(shí)驗(yàn)與理論做到無縫結(jié)合

我們在編排教學(xué)計(jì)劃時一定不能單純依照教材上的章節(jié)順序，必須圍繞將要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)合理地選擇將要講授的知識點(diǎn)，并且將這些知識點(diǎn)有條理地聯(lián)系起來使之系統(tǒng)化，這樣有利于學(xué)生對這些知識點(diǎn)的理解和記憶。這部分理論知識講解完畢后馬上指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生帶著系統(tǒng)的理論投入實(shí)驗(yàn)，這樣他們不但容易掌握該實(shí)驗(yàn)的目的和原理，而且能更好地鞏固所學(xué)的理論知識。

比如程序一，這個程序包含的理論知識主要有I/O口的操作、單片機(jī)的軟件延時以及單片機(jī)編程指令和規(guī)則。這些理論知識在教材上分布在不同的章節(jié)，而且跨度較大，如果嚴(yán)格按照教材的進(jìn)程，那么學(xué)生掌握這個實(shí)驗(yàn)時理論學(xué)習(xí)都過半了。但是這個程序可以說是單片機(jī)學(xué)習(xí)的入門程序，如果不能很快掌握，將會使學(xué)生們陷入枯燥的理論學(xué)習(xí)中。我們應(yīng)該在程序演示后緊接著講解程序的實(shí)現(xiàn)過程，然后引入直接相關(guān)的理論知識，這樣能夠幫助學(xué)生理解和掌握理論知識包括一些比較抽象的知識，在學(xué)生掌握直接相關(guān)知識后我們再根據(jù)教材進(jìn)行適當(dāng)?shù)难由臁３绦蛞恢械腎/O口操作只是輸出操作，所以我最初只會講解I/O口的輸出功能，當(dāng)學(xué)生結(jié)合程序掌握這一知識點(diǎn)后，我就會講解I/O口的輸入、結(jié)構(gòu)以及負(fù)載等關(guān)聯(lián)知識，這時學(xué)生就能比較容易理解并掌握。

三、不能一味追求進(jìn)度，以掌握單片機(jī)工作原理和常用指令為重點(diǎn)

單片機(jī)開發(fā)與應(yīng)用是一項(xiàng)復(fù)雜而且深奧的工作，再加上職業(yè)院校學(xué)生的理論知識基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力普遍都要差一些，所以我們不能期望他們經(jīng)過一個學(xué)期的學(xué)習(xí)就能掌握復(fù)雜的單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)。我認(rèn)為在有限的單片機(jī)教學(xué)時間內(nèi)，教師不應(yīng)一味追求教學(xué)進(jìn)度，最重要的是使學(xué)生掌握單片機(jī)開發(fā)的基礎(chǔ)知識和基本原理，只有打好扎實(shí)的基礎(chǔ)以后在工作中才能學(xué)習(xí)更深層次的知識。

我在給學(xué)生講完程序一的理論知識并指導(dǎo)他們做完實(shí)驗(yàn)后，并不會馬上教他們做一個全新的實(shí)驗(yàn)，而是要考慮新舊知識的結(jié)合。在他們已經(jīng)掌握的實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上加入新的知識，這樣他們對新知識更容易理解和掌握，同時還是對已學(xué)知識的鞏固。學(xué)生們在程序一中學(xué)到如何輸出指令控制LED燈，接下來我就教他們?nèi)绾螐耐獠枯斎肴タ刂芁ED燈，然后我又會教用位控制指令和循環(huán)指令控制LED燈。這三個實(shí)驗(yàn)都圍繞單片機(jī)I/O口進(jìn)行，因?yàn)镮/O口控制可以說是單片機(jī)中最基本、最重要的部分，但每個實(shí)驗(yàn)有不同的控制方式，所以學(xué)生又學(xué)到了不同的知識和指令。

四、由淺入深，模擬工作過程，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)和編程的能力

職業(yè)教育是以就業(yè)為導(dǎo)向，所以我們在進(jìn)行單片機(jī)教學(xué)的時候也不能背離這個宗旨。在實(shí)際工作中，一個合格的單片機(jī)開發(fā)人員必須具備從系統(tǒng)最初設(shè)計(jì)到開發(fā)調(diào)試的工作能力。在學(xué)生掌握一定的理論和實(shí)踐的專業(yè)基礎(chǔ)知識之后，老師應(yīng)該模擬實(shí)際的工作過程向?qū)W生提出工作任務(wù)，讓學(xué)生自己思考該從何處入手、該怎樣實(shí)現(xiàn)等等。實(shí)訓(xùn)過程要充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，不能老師邊做，學(xué)生邊抄。要讓學(xué)生先入為主，按照自己的思路進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)。老師的角色是輔導(dǎo)、指導(dǎo)和督導(dǎo)。在輔導(dǎo)過程中，老師應(yīng)針對學(xué)生遇到的各種問題召開技術(shù)指導(dǎo)分析會，帶領(lǐng)學(xué)生分析問題、解決問題，使學(xué)生在實(shí)訓(xùn)過程中學(xué)會學(xué)習(xí)，學(xué)會工作。

在教學(xué)生進(jìn)行I/O口操作并成功完成實(shí)驗(yàn)后，他們基本理解了單片機(jī)工作的原理和過程，這時我開始逐步帶領(lǐng)學(xué)生從系統(tǒng)設(shè)計(jì)開始做起。比如我的教學(xué)計(jì)劃中第三個程序是用位控制和循環(huán)移動命令控制LED燈的閃亮和方向改變，我會先模擬客戶向?qū)W生提出最終的執(zhí)行結(jié)果要求，然后讓他們思考一定時間，接著我會在學(xué)生思考的方案中選出正確并且比較有代表性的一個來帶領(lǐng)他們一步步地分析，并指導(dǎo)他們繪制程序流程圖和編寫程序。在整個程序三的教學(xué)中，每一步我都不會直接告訴學(xué)生結(jié)果，我會給他們相應(yīng)的提示來逐步引導(dǎo)他們自己思考出結(jié)果。一開始他們覺得很難，而且課程進(jìn)度也比較慢，但是我認(rèn)為這是一個非常重要且必經(jīng)的一個過程，隨著他們逐步地熟練和掌握這種學(xué)習(xí)方式，后面的學(xué)習(xí)將會輕松許多，而且這種能力也會使他們在今后工作中受益匪淺。

五、安排專周實(shí)訓(xùn)，帶領(lǐng)學(xué)生到企業(yè)學(xué)習(xí)

學(xué)生在學(xué)校進(jìn)行完理論學(xué)習(xí)和實(shí)訓(xùn)操作后，學(xué)校應(yīng)安排至少兩周的專周實(shí)訓(xùn)時間，積極聯(lián)系從事單片機(jī)開發(fā)工作的企業(yè)，讓任課教師帶領(lǐng)學(xué)生到企業(yè)去，在實(shí)踐中深化學(xué)習(xí)，進(jìn)一步鞏固他們在學(xué)校學(xué)到的知識。如果條件允許的話，盡量為學(xué)生聘請一位企業(yè)的單片機(jī)開發(fā)技術(shù)人員，選取一個企業(yè)曾經(jīng)開發(fā)的簡單項(xiàng)目帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)。我相信，經(jīng)過這樣一個專周實(shí)訓(xùn)后，學(xué)生就真正地具備了單片機(jī)開發(fā)的基本工作能力。

職業(yè)教育與普通大學(xué)教育是不同的，所以我們在教學(xué)中應(yīng)該從課程規(guī)劃開始就要充分結(jié)合該門課程的工作實(shí)際，認(rèn)真編排教學(xué)計(jì)劃，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生勝任實(shí)際工作的綜合能力，使學(xué)生走出校門后就能馬上投入到相關(guān)的工作中去。

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單片機(jī)原理與應(yīng)用范文第5篇

關(guān)鍵詞：中國制造2025；單片機(jī)原理；教學(xué)改革與實(shí)踐

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）22-0141-02

一、前言

針對德國《工業(yè)4.0》，我國提出了具有中國特色的制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，《中國制造2025》[1]明確了我國制造業(yè)遵循彌補(bǔ)工業(yè)3.0欠缺，追趕工業(yè)4.0發(fā)展進(jìn)而實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國的三個發(fā)展階段，同時明確了制造業(yè)以自動化、智能化為發(fā)展方向。新形勢下，工業(yè)企業(yè)對機(jī)械類畢業(yè)生的機(jī)電控制技能，尤其是基于單片機(jī)的自動化系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力提出了更高的要求。單片機(jī)作為機(jī)電系統(tǒng)的主要控制器之一[2]，其原理與應(yīng)用是機(jī)械類學(xué)生必須掌握的知識。針對于單片機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用過程中存在的不足，很多教學(xué)工作者已經(jīng)提出教學(xué)改革方法[3][4][5]，就教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容等提出了創(chuàng)新性的意見。然而針對教學(xué)過程中理論與實(shí)踐內(nèi)容的融合問題，細(xì)化考核問題尚缺少響應(yīng)的研究。針對目前我校機(jī)械類專業(yè)《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程教學(xué)存在的教學(xué)大綱陳舊、實(shí)踐環(huán)節(jié)不足、教學(xué)手段落后、考核方式單一等問題，進(jìn)行了相應(yīng)的改革措施探討，以期系統(tǒng)提高單片機(jī)課程的教學(xué)水平，提升學(xué)生適應(yīng)新形勢下工業(yè)企業(yè)對畢業(yè)生的技能需求的能力。

二、教學(xué)改革措施

1.適應(yīng)學(xué)科發(fā)展，優(yōu)化教學(xué)大綱。隨著電子技術(shù)、IC工藝的進(jìn)步以及市場需求的不斷變化，單片機(jī)技術(shù)已經(jīng)發(fā)生了很大變化，然而目前教學(xué)大綱還與10年前相近，教材陳舊、編程語言還采用匯編語言、教學(xué)過程理論與實(shí)踐分離等。使學(xué)生很難深入掌握單片機(jī)知識，即使花大力氣學(xué)習(xí)，畢業(yè)后亦發(fā)現(xiàn)與需求脫節(jié)。新形勢下，必須對教學(xué)大綱進(jìn)行全方位改革，方案如下：（1）適當(dāng)增加課程課時尤其是實(shí)踐課時：改革后由原來的32課時（理論22課時，實(shí)驗(yàn)10課時）增加到48課時（理論22課時，實(shí)踐26課時）；（2）優(yōu)選教材：選擇普通高等教育“十二五”國家級規(guī)劃教材；（3）更新教學(xué)內(nèi)容：重視基于C語言的單片機(jī)應(yīng)用編程，以及基于Keil與Proteus的聯(lián)合仿真內(nèi)容；（4）細(xì)化考核：由原來的期末考試占70%，平時成績占30%，改成期末考試占40%，實(shí)驗(yàn)占40%，平時作業(yè)、出勤占20%。通過教學(xué)大綱的改革，使每位任課教師、每個班級均統(tǒng)一按照新的方案開展教學(xué)設(shè)計(jì)，從源頭上進(jìn)行改革創(chuàng)新。

2.緊跟技術(shù)進(jìn)步，豐富教學(xué)手段。長期以來《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程教學(xué)均由兩個環(huán)節(jié)組成：理論環(huán)節(jié)與實(shí)踐環(huán)節(jié)，兩個環(huán)節(jié)在時間和空間上分離。因理論枯燥乏味，比如寄存器、三總線、中斷系統(tǒng)等知識相對抽象，學(xué)生很難理解。理論、時間分離的教學(xué)形式，很難短時間內(nèi)做到融會貫通，教學(xué)效果有限。因此我們改革方案如下：（1）理論知識形象化：將指令中的尋址形象化為尋寶，直間尋址、間接尋址、寄存器尋址[1]等自然形象化為黃金、藏寶箱、藏寶圖等；（2）理論、實(shí)踐教學(xué)融合：雖因單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室有特殊要求，很難理論和實(shí)踐課程安排在一個教室，但現(xiàn)代化的仿真手段則改變了傳統(tǒng)的模式，針對理論課程中的知識點(diǎn)，基于Proteus與Keil的聯(lián)合仿真，完全解決了理論和實(shí)踐脫節(jié)的問題；（3）采用項(xiàng)目驅(qū)動式教學(xué)：針對單片機(jī)的主要功能如中斷、定時、輸入輸出、串口通訊等，每個知識點(diǎn)設(shè)計(jì)一個項(xiàng)目，要求學(xué)生3人一組，分工進(jìn)行硬件電路設(shè)計(jì)、C語言設(shè)計(jì)以及Proteus仿真；（4）采用個性化實(shí)驗(yàn)教學(xué)：針對學(xué)校單片機(jī)實(shí)驗(yàn)條件有限的現(xiàn)狀，鼓勵學(xué)生根據(jù)自己興趣從淘寶購買個性化的單片機(jī)開發(fā)板，如尋跡小車、搬運(yùn)小車、四旋翼飛機(jī)等，利用開發(fā)板配套的例程進(jìn)行學(xué)習(xí)。

3.注重過程管理，細(xì)化考核指標(biāo)。《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程是以實(shí)踐為主的課程，然而傳統(tǒng)考核方法確基本關(guān)注期末考試成績，結(jié)果是學(xué)生考試前突擊記憶基本概念，實(shí)踐能力基本不被重視。改革方案：（1）優(yōu)化成績總評方案：期末考試占40%，實(shí)驗(yàn)占40%，平時作業(yè)出勤占20%；（2）細(xì)化實(shí)驗(yàn)考核指：將實(shí)驗(yàn)分成4個項(xiàng)目，注重考核基礎(chǔ)知識應(yīng)用、編程技能、調(diào)試技能以及總結(jié)分析能力；（3）注重綜合應(yīng)用能力訓(xùn)練：平時實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要以綜合實(shí)驗(yàn)為主，同時期末理論考核與實(shí)驗(yàn)考核都安排一個綜合應(yīng)用題，將單片機(jī)的主要知識，如最小系統(tǒng)、輸入輸出、中斷、定時計(jì)數(shù)、串口進(jìn)行綜合。

三、教學(xué)改革效果評價

對本課程的系統(tǒng)改革旨在提升學(xué)生在機(jī)電控制方面的實(shí)踐能力、設(shè)計(jì)能力，以適應(yīng)新形勢下工業(yè)企業(yè)對機(jī)械本科畢業(yè)生機(jī)電控制技能方面的需求。通過以上三個方面的系統(tǒng)教學(xué)改革，并經(jīng)過2輪的機(jī)械大三學(xué)生的教學(xué)驗(yàn)證，我們發(fā)現(xiàn)：（1）學(xué)生對單片機(jī)的學(xué)習(xí)興趣更為濃厚，由原來的被動式學(xué)習(xí)演變?yōu)橹鲃淤徺I開發(fā)板進(jìn)行實(shí)踐學(xué)習(xí)（圖1），遇到編程應(yīng)用問題會主動與老師交流；（2）經(jīng)過48個學(xué)時的理論和實(shí)踐，學(xué)生均能完全掌握單片機(jī)的工作原理，并能進(jìn)行簡單的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并制作實(shí)物（見圖2）；（3）通過Proteus與Keil的聯(lián)合仿真實(shí)踐，增強(qiáng)了學(xué)生利用設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行開發(fā)的能力；（4）通過細(xì)化考核，注重平時理論與實(shí)踐投入，釋放了學(xué)生期末考試的壓力。可見本課程的教學(xué)改革基本達(dá)到了改革的初衷，提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和實(shí)踐動手能力，相信對他們畢業(yè)后適應(yīng)就業(yè)新形勢起到了積極的作用。

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