導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇單片機實訓總結，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

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建設一個科學合理單片機實訓室是保證該課程順利有效實施的基礎，選擇一套合適的單片機實訓設備是建設單片機實訓室的關鍵。我校選擇的是亞龍公司YL-236型單片機控制功能實訓考核裝置，這套實訓考核裝置是根據職業(yè)學校單片機及其應用的教學內容和要求，按照職業(yè)崗位的工作內容研發(fā)的實訓考核設備，而且兼顧了市省國家單片機技能競賽設備要求。單片機實訓室面積、設備臺數(shù)、設備擺放要視各學校及專業(yè)班級人數(shù)情況而定。為了便于安全管理和美觀，空中電源走線接至各實驗臺，總電源箱控制。除此單片機實驗柜數(shù)量擺放、輔助教學的投影、實訓室制度、文化建設也是實訓室建設的重要內容。

二、單片機實訓前管理教育

為能使單片機實訓順利有效實施，實訓前教育管理是必須的，而且要將實訓全方位要求細致講解到位。我校在單片機實訓第一天前兩節(jié)課專門用于管理教育，主要包括安全教育、設備維護教育、出勤教育、成績過程考核教育、室內規(guī)定教育等。

三、單片機實訓教學過程(案例)

我校單片機教學以實訓課方式開展，能夠讓學生理解單片機開發(fā)過程，不僅從軟件設計能力上得到了提升，而且也提高了硬件設計能力，對于推動職業(yè)學校課程改革工作具有積極意義。單片機實訓設備選擇的是YL-236，教材選用的是針對YL-236而編寫的單片機控制項目訓練教程，下面以一個完整的單片機實訓項目案例(電子密碼鎖)分四個步驟來闡述我校是如何開展單片機實訓教學過程的。

1.項目任務要求

教師提出本項目任務要求：使用YL-236型單片機實訓考核裝置設計一個電子密碼鎖。

具體的任務要求如下：(1)用4×4行列式鍵盤組成0-9數(shù)字鍵及確認鍵。(2)用8位數(shù)碼管顯示輸入的密碼及當前狀態(tài)信息。(3)用一個獨立繼電器，控制密碼鎖開關。繼電器得電為開鎖狀態(tài)，繼電器斷電為關閉狀態(tài)。

任務功能：(1)上電后，數(shù)碼無顯示。(2)當按下數(shù)字鍵0-9中任意按鍵時，數(shù)碼管靠左顯示按下數(shù)字，再次按下任意鍵，數(shù)碼管靠左第二位顯示當前數(shù)字，以次類推，當數(shù)碼管8個LED都有顯示數(shù)字后，不響應繼續(xù)輸入的數(shù)字按鍵。(3)當按下確定鍵后，單片機對輸入的密碼與設定密碼進行比較，若正確，則控制繼電器開鎖，若錯誤，數(shù)碼管清屏，繼電器關閉。(4)開鎖后保持20 s，然后自動進入關閉狀態(tài)。

2.項目任務分析及串講知識點

本項目比較復雜，教師指導學生將復雜項目分解成多個簡單的小項目完成：(1)按鍵顯示電路程序設計。(2)密碼檢驗電路程序設計。(3)整個項目程序設計。

由教師介紹相關知識點：(1)定時中斷相關寄存器初值設定、中斷函數(shù)編寫、工作執(zhí)行過程理解。(2)中間繼電器工作原理、程序實現(xiàn)。(3)鍵盤掃描實現(xiàn)過程、程序理解。

3.項目任務實施

教師分三個部分演示本項目的實施：(1)硬件接線。(2)項目程序編輯：關閉項目、新建項目、新建源程序、程序代碼輸入、編譯鏈接。(3)項目仿真調試：下載程序代碼、運行查錯、硬件接線錯誤、硬件本身故障、軟件程序錯誤、觀察實驗現(xiàn)象與項目要求一致。最后，學生根據教師的演示分別開始實施項目，教師巡回指導、檢查打分情況。

4.項目總結評價

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2.教學內容的整合

傳統(tǒng)的教學都是按知識系統(tǒng)的組成原理，逐步介紹單片機的硬件組成及內部結構、指令系統(tǒng)、軟件編程、定時/計數(shù)及中斷、硬件外部接口及擴展、綜合應用、按部就班地進行講解，課程內容涉及模擬電子技術、數(shù)字電子技術、微機原理、C語言或匯編語言、PROTEUS仿真軟件和KEIL軟件。在課程總實訓過程中進行作品制作時還與電子裝配工藝這些課程有關，高職高專的學生根本沒有較深入地學完上述課程，基礎較差，理論知識的講解根本無法讓學生理解和領會。為了提高學生的學習積極性，在教學過程中，盡量把知識要點與內容穿插好，應用到各個情景中來，通過一個一個的情景設計以達到學以致用的目的。運用單片機典型實用的例子，學生理解了單片機是如何應用的，并掌握了相關的知識點。情景設計是單片機知識整合的重要手段，要把知識要點都應用到各個情景中來，又要確保情景內容不要重復和情景場面不能太多。在情景教學中，以資訊――計劃――決策――實施――檢查――評估為主線，具體設計內容如下：

情景內容設計――知識準備――學習設想――項目方案設計――制作過程――過程中的學習狀態(tài)和反饋――總結和提高。

信號燈控制系統(tǒng)的設計與制作――單片機硬件系統(tǒng)――單片機結構、引腳功能認識――8個發(fā)光二極管依次點亮――分組，器材的準備和認識――知識型習題和技能型習題的檢查――知識總結與實訓報告填寫

音調發(fā)聲器系統(tǒng)的設計與制作――單片機開發(fā)系統(tǒng)的組成及原理，音調發(fā)聲器原理――開發(fā)系統(tǒng)的開發(fā)過程――用開發(fā)系統(tǒng)設計音調發(fā)聲電路――獨立完成發(fā)聲器電路的連接，完成源程序的輸入、調試與運行――填寫綜合檢查表，*.HEX文件是否生成――KEIL軟件的使用

交通燈控制系統(tǒng)的設計與制作――程序結構――根據要求選擇合適的程序結構――交通燈指示，LED顯示――流程框圖的編寫――交通燈的顯示――軟硬件聯(lián)機調試

秒表的設計與制作――定時/計數(shù)及中斷――綜合定時/計數(shù)及中斷的應用程序――標準頻率（1HZ）進行計數(shù)、多功能易修改的秒表――產品的制作過程――整個仿真過程的操作演練――程序的燒錄，整機的聯(lián)調

智能小車的設計與制作――LED、鍵盤及接口、A/D、D/A擴展――LED顯示數(shù)字和鍵控程序實現(xiàn)――遙控，傳感器，智能控制，數(shù)碼管顯示――遙控、啟停智能小車的設計――智能小車作品的演示――故障的檢測與排除

3.考核方式的改革

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一、工科教學基本情況

單片機是典型的工科科目，是電子、計算機、自動化等本科專業(yè)重要的專業(yè)選修課，內容涉及51系列單片機的內部結構、指令系統(tǒng)及電路的開發(fā)應用等。早期的單片機教學是以理論教學和驗證性的實驗為主，教學效果不明顯。隨著實踐教學及其改革在高校的深入，在單片機的教學中，要特別加強實踐環(huán)節(jié)的教學。本文主要從單片機實驗教學和單片機實訓兩個方面來探討單片機的實踐教學方法，以期調動學生的積極性和創(chuàng)造性，讓學生在充分實踐中理解和掌握課本上的理論知識并學會靈活運用。

二、單片機實驗教學方法

1.教師講授實驗相關內容并給學生設置層進式的實驗目標。每次實驗開始前，要求學生首先了解實驗的目的，所用到的儀器、器件，實驗方法，實驗效果等。在實驗教學中，教師應該事先了解需要用到或者涉及的理論知識和實驗原理，并在實驗開始之前用引導式的教學方法給學生講解。例如，在講授發(fā)光二極管的基本原理、單片機引腳功能以及簡單的C語言編程技巧后，通過點亮一個發(fā)光二極管的實驗，讓學生了解到單片機的獨立引腳的作用，同理，通過流水燈的實驗，讓學生知道如何控制成組的單片機輸入輸出引腳P0～P3。此外，教師必須事先給學生設定合適的實驗目標。例如，數(shù)碼管顯示實驗，教師先要求學生完成一個數(shù)碼管的顯示；然后再靜態(tài)顯示多個數(shù)碼管；接著讓多個數(shù)碼管分時顯示不同的字符，使得數(shù)碼管“同時”顯示多個不同字符（數(shù)碼管的動態(tài)顯示）。通過層進式的目標設定后，學生遇到的問題被分解，難度降低，學生獨立實驗的能力加強，創(chuàng)造性思維也會被開啟。

2.學生自己動手做實驗。學生動手環(huán)節(jié)是實驗課的主要部分。實驗設備建議用開發(fā)板。通常單片機的實驗都是從簡單的點亮發(fā)光二極管和流水燈開始，到數(shù)碼管的顯示、鍵盤的檢測，再到單片機的定時器/計數(shù)器實驗、串行口實驗以及芯片A/D、D/A、存儲器芯片讀寫及液晶顯示等。在教師介紹實驗設備、實驗原理和方法以及常用技巧后，學生可以自行動手實驗，在驗證理論的基礎上，根據教師的鼓勵和提示，提出的新的問題并進行創(chuàng)新性的實驗內容，擴展實驗本身的內容。例如，流水燈的編程技巧，可以使用最直接的給每一個單片機引腳直接賦值再循環(huán)的方法，也可以直接給整個P0口賦值，利用自帶頭文件庫的左移右移庫函數(shù)即可。

3.教師對學生實驗過程中出現(xiàn)的問題給予分析、指導和總結。學生在自己動手環(huán)節(jié)一定會遇到很多問題，有基本的原理問題、連線問題、編程問題或者調試問題等。遇到問題、解決問題是實踐獲取知識的快捷途徑。教師要有較為成熟的經驗，能隨時回答和解決學生遇到的問題。對于隨意短接或者跳接等接線問題，以及不良編程習慣問題一律扼殺在搖籃里。對于學識性的問題，則采取反問設問等啟發(fā)分析引導方式，將學生不能解決的大問題分解為他們能夠解決的小問題，盡力讓學生自己獨立完成實驗。對于學生實驗過程中的失誤和錯誤等問題，則可直接指導其從硬件到軟件逐一查錯排錯的方法，讓學生學會自己解決問題。最后還要重視實驗總結，包括知識點總結，查錯排錯方法等。例如做完鍵盤檢測實驗，總結單鍵盤和矩陣鍵盤的檢測原理（相同），矩陣鍵盤檢測的編程技巧，檢測過程中常見問題及解決方案等。

4.鼓勵學生發(fā)散式思維、大膽實驗創(chuàng)新。每一個人的思維方式都是不同的，教師的方式會給學生一個方向導向，但同時不能忽略學生自己的主觀能動性。鼓勵學生大膽試驗創(chuàng)新、百花齊放百家爭鳴，能夠達到更好的實驗效果。例如，在做電子時鐘的實驗時，有些同學選擇用數(shù)碼管作為顯示器，有些同學選擇液晶顯示器；另外，在時分秒的編程顯示和中，每個學生都可以按照自己的方式來定義鍵盤和選擇時分秒的顯示方式。

5.寫好實驗總結報告。實驗是一個過程，實驗報告是對該過程的總結、是實驗成果的書面提交。實驗報告必須要認真嚴肅對待，它也是良好科研能力的體現(xiàn)。實驗報告書寫，一方面能夠加深學生對實驗的認識，另一方面它也是科研能力、書面表達能力良好培養(yǎng)和體現(xiàn)。實驗報告內容一般包括：實驗題目，實驗目的，實驗原理（硬件和軟件），實驗步驟，實驗內容——包含實驗當中遇到的問題和解決方案總結，實驗結果分析論證以及實驗心得體會，和實驗總結。

理論課是以教師為中心的，實驗課則是把學生推到前臺，讓學生去實踐去碰壁去解決問題。教師看似退至幕后卻要對實驗有預見性認識，要成為實驗的掌控者，引導學生實驗。這樣的教學才不會是膚淺的，實踐教學環(huán)節(jié)對學生才有啟發(fā)也更有價值。在學生的動手能力增強、自信提高的時候、學習興趣倍增、后續(xù)的教學也有更加好的動力。

三、開展單片機實訓

單片機實驗主要目的是學習和理解單片機；開展單片機實訓則是掌握和利用單片機，將理論知識轉化為實踐能力。如實訓項目“設計基于單片機的多點測溫系統(tǒng)”其基本內容包括：（1）設計集成電路并完成PCB板及硬件的制作并測試硬件；

（2）用程序設計語言編程實現(xiàn)多點溫度控制功能；（3）將程序下載到硬件中進行綜合調試。實訓項目選題可以是教師較為熟悉的領域或學生特別感興趣的課題。為方便教師指導和節(jié)約學生寶貴的學習時間，實訓可與課程實驗同步進行，充分利用學生的課余時間。實訓也可以作為課程設計來做，安排在課程結束后，具體安排計劃如下：第1天，教師布置實訓課題。同時給出并討論實訓的任務——包括實訓設計目的要求，設計方式方法以及設計想要達到的效果。第2～3天，學生根據任務自行查閱資料，提出2～3個設計方案并對它們進行比較擇優(yōu)；指導老師在此過程中主要起輔導作用。第4～7天，設計方案實現(xiàn)，主要包括電路圖的繪制，軟件程序的編寫以及軟硬件的調試。最后得出結論并撰寫實訓設計報告。實訓的過程，是學生獨立運用所學理論知識進行創(chuàng)作開發(fā)應用系統(tǒng)的過程。要求學生根據設計任務自主查找相關資料；根據設計需要復習教材中的知識點并靈活運用；遇到困難時積極尋找解決方案并和師生討論技術性可行性；實施方案過程中反復驗證調試，并得出最佳解決方案。整個過程使得學生對單片機的學習達到最好的效果。實訓過程中，教師更是積極配合輔導，監(jiān)督指導學生。教師參與的積極性，直接影響學生的積極性，不容忽視。一方面，教師參與到學生的設計和討論中，及時解決他們遇到的問題以及開拓他們的思路；另一方面，教師鼓勵學生多思考多探索，多給他們提供一些有用的實物及電子資源。實訓設計方案、硬件和軟件的實現(xiàn)無不凝結著學生的辛勞和創(chuàng)造。教師要針對各種不同的設計方案進行深入淺出的分析，對其中的優(yōu)選方案給予正面的評價和討論，對不合理的設計進行探討和指正。讓學生從設計的實現(xiàn)難度，相關損耗，性價比等多方面認識自己的設計，對以后的工作和學習有更深層次的認識。

實踐出真知，工科科目的學習更是如此。只有經過不斷的“嘗試——失敗——總結——再嘗試——再總結”等一系列活動，學生才能不斷的吸取經驗教訓并積累屬于自己的實踐經驗。實踐越多，電路規(guī)模和復雜程度越大，學習興趣和能力越強，成功的次數(shù)也越多。成功使人發(fā)自內心的喜悅，由此能激發(fā)新的創(chuàng)造力。實踐的過程是將學生引入到“自己動手——獲得成功——興趣提高”這樣的模式，實踐教學除檢驗真知也增強了學習興趣。對于單片機課程，實踐是很重要的。大學還有很多工科科目也需要適當?shù)亩嚅_展實踐教學，以上實踐教學方法可供參考使用。

參 考 文 獻

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關鍵詞： 機電專業(yè)；資源；計算機仿真；課程實訓；應用能力；新途徑

Key words： mechanical and electrical specialty; resources; computer simulation; practical training; application ability; new way

中圖分類號：G42文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2011）01-0296-02

0引言

由于教學改革的需要，在我院裝備分院對單片機原理與應用課程實訓中，采用計算機模擬技術和實物教學相結合的方式進行。經過實踐，收到了比較好的教學效果。以往的實訓課程，是在進行完電工電子實驗的基礎上，手工焊接一個實際的印刷電路和所需的元器件來完成。在教學資源相對緊張的情況下，此項實訓準備材料的周期長，采購、維護成本和場地費用高。同時，由于實訓環(huán)的課程安排均是在十或十二周的理論課程結束后進行。這段時間，各專業(yè)實驗室均是在包括白天、晚上星期六、日在內的滿負荷運行。我院在校生在一萬一千人以上，需要做實驗、實訓的師生人數(shù)眾多。為了保證實驗實訓質量，原制定了嚴格的制度，必須保證實驗、實訓時間和實驗、實訓質量。為此，實驗實訓資源和時間的矛盾在十二周到十九周這段實踐環(huán)節(jié)安排上，產生了比較突出的時間與資源瓶頸。采用軟件仿真技術與實物實驗實訓相結合，可以有效解決上述瓶頸問題。

1利用Protel印制板繪制軟件結合Multisim電工電子仿真軟件進行電工電子實訓課程教學訓練

Multisim電工電子學仿真軟件是加拿大InteractiveImageTech公司的產品，是世界公認的幾大電工電子仿真軟件之一。基于個人計算機運行的該軟件，易學易用，高校電工電子學所教授的知識，采用該軟件均可進行計算機仿真驗證。PROTEL軟件是美國PORTEL公司在80年代末推出的EDA軟件，在電子行業(yè)的CAD軟件中，它當之無愧地排在眾多EDA軟件的前面，是電子設計者的首選軟件，它較早就在國內開始使用，在國內的普及率也最高。

而采用此軟件可以仿真電工學、模擬電子學、數(shù)字電子學的基本電路和復雜電路，運行狀態(tài)直觀明晰，其結果與實物仿真完全一致。所以利用該軟件是可行的。

在仿真的基礎上，讓學生將仿真結果與實物運行的結果相對比，使學生產生立體的思維與學習，有效地擴展了學生的知識深度與廣度，收到了良好的效果。由于我院裝備分院的本科和?？茖W生需要進行電工電子實訓的學生數(shù)達到了11個班級，共計350人以上，實訓條件滿足不了要求。因此，我們利用Multisim教學版共享軟件首先在分院計算機中心開設了電工電子學的仿真訓練課程，編寫了詳細的實訓指導書。在上機實習前，對學生集中進行仿真實例和軟件基本操作的講解，然后指導學生上機操作。從軟件的安裝開始，對實訓指導書上精選的仿真實例進行全面的仿真訓練，教師全天候的現(xiàn)場輔導教學。由于我院硬件教學資源相對有限，而此軟件所提供的仿真直觀易用，并且只要有計算機就可以進行，所以，此種方法可解決實驗室硬件教學資源矛盾。在現(xiàn)今計算機極大普及的條件下，學生在理論教學上存在難以消化的問題，通過軟件仿真都可以得到計算機仿真的驗證。這種實訓安排，引起了學生的極大興趣與參與熱情。與此同時，我們開設了Protel線路板原理圖和印制板繪制軟件的訓練。兩套軟件在平均每個班級20學時的實訓課程中，收到了極好的實訓效果。學生普遍感到利用計算機軟件工具，實訓學到了自我提高電工電子學理論知識的捷徑。在采用此方法的11個班級中，實訓的成績普遍達到中等以上，取得良好以上成績的學生數(shù)達到了75%以上。最可貴的是，學生感到電工電子學不再是難學的理論，而是躍然在計算機屏幕上的鮮活的實例。并且過去感到不理解的問題，通過仿真分析變得簡單和容易掌握了。從仿真分析到印制版制作，通過實訓培養(yǎng)和鍛煉了學生分析問題與解決問題的能力。同時，為后續(xù)的課程如傳感器與檢測技術等專業(yè)課程的講授奠定了有力的基礎，也為教學資源相對緊張的條件下開辟實訓課程的新路子積累了經驗，節(jié)約了教學經費。

2利用Proteus單片機仿真軟件進行單片機仿真實訓教學

單片機課程的教學相比電工電子學的教學難度更大一些，不僅有硬件的學習，也要有匯編語言和C語言的學習。此實訓是在相應的單片機實物實驗的基礎上進行的。與電工電子學實訓面臨的狀態(tài)一樣，實物實訓安排非常緊張，就是安排下了，實訓的內容也是有限和單調的。同樣，對于學生來講，在單片機課程理論講授和課程實驗中取得的進展十分有限。為了使學生掌握單片機理論并熟練掌握匯編語言調試與仿真技術，在教學資源相對緊張的狀態(tài)下，我們在單片機實訓課程中引入了英國Labcenter公司開發(fā)的電路分析與單片機仿真軟件Proteus教學版軟件和美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機調試軟件Keil。Proteus軟件是目前最好的模擬單片機器件的工具，可以仿真 51系列、AVR、PIC等常用的MCU及其電路（如LCD、RAM、ROM、鍵盤、馬達、LED、AD/DA以及部分SPI器件和部分IC器件）。Keil uVision2是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機C語言和匯編語言軟件開發(fā)系統(tǒng)。兩種軟件聯(lián)合使用，進行仿真。針對單片機實訓課程，參考相關的資料，我們編寫了近160頁的單片機實訓指導書。以單片機AT89C51為例，例舉了70個單片機仿真調試線路，基本上做到學生對單片機從簡單到綜合應用的實例進行綜合性的訓練。同樣做到了兩人一組，每人一題，獨立繪制單片機應用原理圖，并進行匯編語言編制與調試。結合原理圖進行單步調試仿真以及斷點仿真和調試。同樣，首先由教師進行軟件操作和實例講解，然后由學生每人一機進行實例的仿真實訓，教師在實訓場地現(xiàn)場輔助指導。學生在計算機上仿照實例進行單片機仿真，并將仿真的結果與實驗箱實物仿真結果進行實踐對比。通過單片機仿真實訓，學生找到了熟悉和掌握學習單片機硬件電路和軟件學習的工具。通過對單片機應用實例的仿真調試，使學生對單片機軟硬件的熟悉程度有了極大的提高，增加了對單片機理論知識的學習熱情，為進一步深入掌握單片機的應用奠定了基礎。由于該軟件易學易用，通過仿真實訓，使學生對單片機的理論和應用不再畏懼，而是煥發(fā)了極大的學習熱情。單片機的實訓成績均在中等以上，優(yōu)良率較采用此方法前提高了70%以上。

3經驗總結

通過利用以上教學版軟件開展的基礎課程的實訓，我們克服了實驗實訓資源相對緊張的矛盾，實訓的學時和內容不僅滿足了教學要求，而且學生通過實訓提高了對基礎課理論的深入理解和綜合應用。最有意義的是，學生掌握了對所學課程自我練習、自我提高的工具和鑰匙，有助于學生通過計算機仿真培養(yǎng)提高掌握課程的基本理論和應用的能力；有助于優(yōu)秀學生在掌握課程基本理論和提高應用基礎上，進一步深入鉆研和學習，達到較高的綜合應用水平。同時，也為后續(xù)專業(yè)課程的講授、畢業(yè)設計的綜合應用，創(chuàng)造了有利的條件。也為理論課開展項目教學，以軟件動態(tài)多媒體演示和課堂講解的立體化教學模式積累了經驗。

由于教學版軟件屬于共享軟件，因此只要具備計算機硬件條件和有限的實驗室硬件資源，就可以開展相應的實訓。這種計算機仿真技術與實物的結合，為我們今后進一步總結經驗，創(chuàng)造更好的基礎課實訓條件開創(chuàng)了新的途徑，探索與豐富了在實訓環(huán)節(jié)中進行有效教學的新路。

參考文獻：

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[2]毛哲.電路計算機設計仿真與測試[M].武漢:華中科技大學出版社，2003.

[3]姚四改.Protel99SE電子線路設計教程[M].上海:上海交通大學出版社，2004.

篇5

《單片機應用技術》是電子、電氣類專業(yè)學生必修的專業(yè)技術核心課程,也是學生較難掌握的課程。通過多年的教學改革實踐,我們開發(fā)了單片機教學實訓板,并以此作為實施項目式教學的載體,收到良好的教學效果。

一、開發(fā)單片機教學實訓板作為項目式教學載體

為幫助單片機學習者創(chuàng)造一個廉價、實用的硬件環(huán)境,我們專門設計了單片機教學實訓板(圖1),利用該板可以完成大量的單片機學習、開發(fā)實驗,對學生學習單片機有極大的幫助。由于該板采用了在線可編程的AT89S51單片機,因此,該板還具有單片機程序下載功能,在下載軟件的作用下,可將編輯、編譯、調試好的單片機代碼下載到AT89S51單片機中。下載完成以后,實驗板即可脫機工作。學習者只需有一臺電腦就可學習單片機,而無需自備價格較高的仿真器與編程器。

圖1 單片機教學實訓板

二、以單片機實訓板為載體,構建項目式教學學習情境

項目教學就是師生為完成某一具體的工作任務而展開的教學行動。將某門專業(yè)課程分為若干知識(技能)單元,每個單元作為一個教學項目,實行理論、實踐一體化的單元式教學,每個單元教學以完成一個作業(yè)來結束,并進行下一個項目的教學。實施項目式教學,學習情境的構建很關鍵。

學習情境是教師在典型工作任務的基礎上,由教師設計用于學習的“情形”和“環(huán)境”,是對典型工作任務進行“教學化”處理的結果,通常用學習任務來表示的主題教學單元。

本課程是以工作過程為導向,以典型任務為基點,綜合理論知識、操作技能和職業(yè)素質為一體的思路設計的。根據專業(yè)能力目標、方法能力目標、社會能力目標,將課程劃分成相對獨立,整體由簡單到復雜的學習情境,見下表:

學習情境的設計既具有真實性,又具有先進性。為了使教學內容更符合工作實際,各學習項目的設計、元器件的選用、電路的焊接、及軟件編程都盡可能符合企業(yè)產品的生產標準;教學以89S51、89S52為主講機型,該機型與89C51、89C52相比,具有可在線編程功能,并內置看門狗電路,是比較實用的51系列單片機;教學內容跟蹤單片機技術的發(fā)展,如引入串行技術,采用I2C總線接口技術的時鐘芯片PCF8563、采用單總線(1-wirebus)技術的數(shù)字溫度傳感器DS18B20等。教學中刪去了以往以并行接口方式為主的單片機擴展技術,及傳統(tǒng)的A/D芯片0809等的介紹。

為避免進行單獨的枯燥指令與編程教學,采取體驗性學習方式,融理論教學于實踐教學及實際工作體驗中融編程與指令教學于實訓項目中,學生用到哪,學到哪,會用即可,不過于追究指令與程序的原理。

三、學做一體,實施行動導向教學模式

行動導向教學強調不再把教師掌握的現(xiàn)成知識技能專遞給學生作為追求的目標,或者說不是簡單地讓學生按照教師的安排和講授去得到一個結果,而是在教師的指導下,學生去尋找得到這個結果的途徑,最終得到這個結果,并進行展示和自我評價。通過完成任務的行動過程,實現(xiàn)專業(yè)能力、關鍵能力(方法能力―學會學習、社會能力―學會生存、學會交往)的有效培養(yǎng)。下面以一個具體學習情境設計對教學過程作以說明。

教學中充分發(fā)揮教與學的積極性,由若干問題啟動課堂教學,經過啟發(fā)式的推衍,最后歸納總結,引導學生循問題而思考,提高對知識的領悟力,加強對關鍵內容的理解;適當加強師生互動環(huán)節(jié),活躍課堂氣氛,促進學生自主思考提出問題,解答問題,激發(fā)學生潛能。

在學習考核中,既考核學生對基本知識與技能的掌握程度,同時考核學生的創(chuàng)新能力。如在彩燈設計、音樂編程中,鼓勵學生大膽想象,充分發(fā)揮自主創(chuàng)新意識,根據每人完成的復雜程度及創(chuàng)新程度給以成績鼓勵,取消了期末筆試,以平時大作業(yè)成績及期末綜合設計作為課程考核總成績。

按照這種教學模式,學生僅利用課內時間學習是遠遠不夠的。具體的實踐操作內容要求學生在課外時間完成,這也相當于改變了傳統(tǒng)的課外作業(yè)形式與內容。教師在課外時間為學生輔導,同時開放單片機實訓室,并由學生自行管理,為學生提供充分的學習條件。通過舉辦電子設計大賽,進一步提高了學生的創(chuàng)新意識與團結協(xié)作精神及獨立工作能力。

四、以單片機教學為核心,合理整合相關課程,提高教學效率

1.與《PROTEL99印制板電路設計》課程教學有機結合

《PROTEL99印制板電路設計》是高職電子專業(yè)必開的技能課。通常是單獨開設該課,需要較多學時,但由于教學針對性不強,學生學習效果并不好?，F(xiàn)將該課作為單片機課程教學的一個實踐項目,要求學生在兩周時間內以實訓的方式完成單片機實訓板的電路圖繪制及制板工作。教學目的明確,針對生強,學生既掌握了PROTEL制板技能,又進一步掌握了單片機實訓板的硬件電路設計原理,對單片機教學起到了良好的輔助作用。

2.與《傳感器技術》課程相融合

《傳感器技術》也是高職電類專業(yè)學生應該掌握的內容。但在以往教學中教師過多講授傳感器原理知識,而對具體應用技術講授很少,主要是缺乏實踐載體。現(xiàn)在可以單片機實訓板為載體,利用各種傳感元件設計不同的項目,既講授了傳感器知識,又進一步鞏固了學生單片機應用能力,相得益彰。

參考文獻:

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1.內容抽象難理解

單片機出現(xiàn)于20世紀70年代，已有40多年的發(fā)展歷史，從最初的4位機到現(xiàn)在的32位機、從低性能探索到現(xiàn)在的單片機全面發(fā)展階段，單片機衍生出了眾多系列，例如PIC、AVR、51系列、ARM等。大多學校的單片機教學都是從容易掌握的51系列單片機入手的。目前技工院校的單片機教材，模式單一，大多是大學單片機教材的簡寫版；以單片機結構為主線，從單片機背景介紹到單片機內外結構，再到單片機的指令系統(tǒng)以及存儲器擴展，知識講解比較全面、系統(tǒng)化，但是學習難度大，內容抽象，很難理解，這樣容易使產生厭學情緒。教師教得辛苦，但是教學效果卻較差。

2.教學方法陳舊，教學效果較差

很多教師還是使用陳舊的單片機教學方法，先講單片機的硬件結構，再到單片機的外部擴展，再講定時器和中斷，最后講串行口，知識點一個不落，比較系統(tǒng)化，但是學生很難把握重難點，知識點之間的關系模糊不清；而實訓主要圍繞所學知識點展開，效果較差，這樣的教學模式培養(yǎng)出來的學生缺少解決實際的問題能力，綜合應用能力不足。

3.實訓產品價格較高，種類繁多，缺少統(tǒng)一性

目前，市面上出售的單片機實訓產品五花八門，普遍體積龐大，占用面積驚人，給實訓室的布置帶來諸多不便。實訓產品功能齊全，基本上包括了單片機的各種功能應用，但是學生學習單片機需要一個過程，這樣的設備容易給初學者帶來恐懼心理，甚至質疑自己是否有能力學好單片機知識。單片機實訓設備的便攜性較差，也給實訓時間的安排帶來了不小的困難。

4.實訓時間不足，學生水平提升困難

單片機是一門理論與實操結合很緊密的學科，目前，很多學校的教學安排比較緊湊，功能室數(shù)量有限，學生每周在實訓室的學習時間較短，這導致單片機教學出現(xiàn)了很多問題。單片機實訓和其他科目實訓相比，有其特殊性，即編程時間比較長，調試程序要和實訓設備相結合。實訓時間不足極大地限制了學生單片機編程水平的提升。

二、技工院校單片機應用課程教學改革探索

1.教學內容改革

單片機教學內容抽象、難以理解，教師要對單片機教學內容重新組合，打亂以前普遍采用的以單片機系統(tǒng)結構為主線的教學安排，從簡單到復雜、由基礎到綜合；以項目教學為載體，將所學知識運用到項目設計與制作中，采用以產品實例為核心的教學法，將產品設計、單片機理論教學和單片機程序設計等不同環(huán)節(jié)結合起來，激發(fā)學生的學習熱情，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和團隊精神，提高學生獨立思考和解決問題的能力。

2.項目驅動教學，提高學生學習興趣

單片機應用是一門集知識和技能于一體，實踐性很強的課程，學生既要學好理論知識，又要掌握實踐技能。項目驅動教學以項目為載體，在完成項目的過程中，穿插理論知識，使得平時較難掌握的理論知識在一個個小目標的實現(xiàn)中逐步得以掌握。例如，要讓學生掌握單片機10口的使用，可以將不同顏色的LED組成流水燈，從最初的點亮一只LED到后來多只LED交替變化實現(xiàn)更多的效果，然后再根據不同的變化效果修改程序，學生在由淺入深的學習過程中既學到了單片機的內部結構知識，又掌握了如何通過程序設計達到驅動外設，通過視覺效果極大地激發(fā)了學生學習單片機的熱情。

3.改革考核方法，注重培養(yǎng)學生的綜合能力

按照以前的考核辦法，通過期中考試和期末考試檢驗學生的學習效果。而這兩次考試均是重點考核單片機理論知識，學生的程序編寫能力和創(chuàng)新能力很難得到體現(xiàn)，也使得部分學生平時放棄實操，只要每次考試能及格即可，嚴重阻礙了單片機課程的教學和發(fā)展。解決的途徑就是改革考核方法，考核方法要多元化。單片機項目教學過程是學生綜合能力的有力體現(xiàn)，可以考核學生的知識能力、動手能力、組織能力、團隊協(xié)作能力和程序編寫能力等，每種能力就是一門考核科目，每個學生都可以在這個過程中找到自己最擅長的和最不擅長的部分，這對他們今后的學習和工作都是一個很好的指引。

4.引入單片機仿真軟件，研發(fā)教學設備和教學工具

引入單片機仿真軟件，在電腦上就可以實現(xiàn)單片機的各種功能，程序調試也方便了，學生的實訓更加容易。例如，筆者學校引進了Proteus仿真實驗室，為單片機教學帶來了極大的便利。單片機開發(fā)設備比較昂貴，學?？梢宰约貉兄七m合單片機學習的開發(fā)板，學生在設計與制作開發(fā)板的過程中可以將原理圖的繪制、PCB的設計、制板工藝、元器件采購、電路板裝配與調試等知識結合起來，既實施了項目教學，也鍛煉了學生的綜合能力。由于和電子CAD等課程相結合，入門容易，學生的學習熱情提高了，為之后的單片機項目教學奠定了良好的基礎。

5.教學需要課堂，但不要拘泥于課堂

在一個學期的項目制作完成后，可在學校舉辦一次校級展覽，向全校師生匯報展示項目制作成果，展覽會的籌劃、設計、流程均由學生親自完成，教師只需提供活動方案即可。在參展過程中，學生要對自己的作品進行現(xiàn)場介紹和演示。展覽結束后，舉行現(xiàn)場拍賣，學生在競拍過程中既學到了拍賣的知識，也享受到了勞動成果的價值。學生還可以到企業(yè)去完成自己的項目，目前，筆者學校與中山力泰電子有限公司開展了合作，企業(yè)提供實習場所，學生在企業(yè)化的制度中完成項目的設計與制作。這些都是筆者學校在學科教學一體化改革中的嘗試?？梢灶A見，未來學校課堂不會是唯一的教學場所，未來的課堂將會向社會不斷拓展延伸。

6.依托學生社團，建立學校單片機應用開發(fā)室

依托學生社團，效仿企業(yè)，成立學校單片機應用開發(fā)室，引入企業(yè)化的開發(fā)室管理制度。畢業(yè)生的求職夢想就是進入企業(yè)從事技術開發(fā)工作，如果在學校設立這樣的功能室，W生既可以提前熟悉企業(yè)開發(fā)的工作環(huán)境，和優(yōu)秀的學生一起學習探討，又有足夠的實訓時間。在業(yè)余時間，學生還可以組成開發(fā)團隊，為部分企業(yè)提供技術解決方案。目前，筆者學校的單片機開發(fā)室成員多達20多人，是電子專業(yè)學生參加各級競賽的絕對主力，多次在各級競賽中斬獲殊榮。學生組成的開發(fā)團隊已為多個企業(yè)提供了技術研發(fā)服務，也為學校創(chuàng)新校企合作模式做出了積極貢獻。

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中圖分類號：TP391 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2013）05-0009-02

一、引言

“單片機原理與應用”課程是高職院校機電類專業(yè)的核心課程，具有較強的理論性和實踐性。傳統(tǒng)的先理論后實踐的教學方式很早就被證明不適合高職教育，高職教育是以培養(yǎng)技術應用能力為主線來設計學生的知識、能力、素質結構和培養(yǎng)方案的，其實踐教學應在教學計劃中占有較大比重。當前，高職教學項目化已經成為廣大高職院校的共識，以項目為載體的教學方法改變了理論教學與實踐教學相脫離的狀況，能夠較好的激發(fā)學生的學習興趣，提升教學質量。

以企業(yè)實際項目為載體來設計課程，將理論與實踐統(tǒng)一融合在項目設計過程中，避免了枯燥的理論學習，提升了理論應用與實踐的能力。在單片機項目化課程設計中，往往采用若干個不相關的項目完成本課程的教學工作，其弊在于，學生對于每個項目都有所觸及，但易于流于形式，無法深入理解每個項目的完整設計過程。貫穿項目教學方法的出現(xiàn)，對此給出了較好的的解決方法。貫穿項目教學法采用一個能夠涵蓋本課程知識面、難易適中的企業(yè)真實項目，以此項目作為教學設計核心，完成整個課程，從而實現(xiàn)了真正的項目化教學。

二、單片機貫穿項目課程設計

“單片機原理與應用”課程，主要是針對高職高專二年級學生設置，他們具有一定的數(shù)字電路及模擬電路等專業(yè)基礎知識。選擇貫穿項目時，本著實用性強、具有趣味性、難易程度適中原則，采用“十字路通燈”作為課程貫穿項目，將該貫穿項目剖分若干相互銜接的子項目進行教學，依據單片機的知識結構，對每個子項目設置若干任務，由簡入深地完成整個貫穿項目。該項目采用天煌教儀THMEMU-1型單片機技術實訓裝置，配備有單片機最小應用系統(tǒng)、交通燈實訓硬件環(huán)境等功能性配置、Keil C51集成開發(fā)環(huán)境以及Proteus仿真軟件。表1為貫穿項目的設計：

如上表所示，每一個子項目都會涉及到新的知識點，老師通過引導學生，使他們了解新的單片機知識與概念，同時，學生利用已經自身儲備的單片機知識，完成每個子項目。每一個子項目即具有前后承接性，又具有項目的獨立性特點，因此，每個子項目都會有可檢驗性的成果，以備老師評價子項目完成情況。每個子項目都按照如下過程實現(xiàn)，這里以子項目5為例說明：

①給學生發(fā)送子項目實訓項目單，告知該子項目的詳細任務及每個任務的評分標準。子項目5要求 4位LED數(shù)碼管顯示時間，LED顯示紅綠燈狀態(tài)。本步驟需要老師進行基礎知識的講解，定時/計數(shù)器較難理解，這里講解的時候，拿出一個獨立的例子進行引導，例如電子秒表的實現(xiàn)原理。此外，簡單講解LED顯示器接口設計的原理即可。

②學生進行子項目方案論證，組織學生分組討論，教師進行引導。告知學生該子項目需要用到單片機最小應用系統(tǒng)（F1區(qū)）和信號燈/交通燈/舞臺燈模塊（D1區(qū)）。

③進行程序設計及硬件電路設計，根據子項目所要求的任務，利用Keil C軟件進行程序設計及調試，利用匯編語言實現(xiàn)，較為復雜的程序實現(xiàn)需要老師提供不完整程序或者錯誤的程序，學生自行完成或修改程序，并在Proteus仿真軟件上進行仿真實驗，觀察交通燈的模擬情況。之后利用THMEMU-1型單片機技術實訓裝置進行硬件仿真，這里需要對Keil C軟件進行設置，選擇硬件仿真，選擇串行口，設置波特率為38400。然后調試觀察程序運行是否滿足要求。

④仿真成功后，進行元器件采購，設計、制作印刷線路板圖，安裝焊接元器件，將步驟③調試好的目標程序下載到單片機片內程序存儲器中。

⑤書寫項目報告書，報告書中應該含有程序設計流程圖，重要源代碼，電路原理圖，以及調試程序中所遇到的錯誤信息。

⑥老師驗收項目，根據評分標準，對每位學生所完成的項目任務難易程度，重要與否等進行綜合評定分數(shù)。對于未能及時完成子項目的學生，給其提供實訓教室，利用課外時間完成子項目。

完成所有子項目意味著實現(xiàn)了貫穿項目。學生在老師的輔助引導下，把所有子項目的成果整合為“十字路通燈”這一最終成果，并在班級范圍內對每個學生的作品進行展示，給予總評。

三、單片機項目化教學中老師的角色

在單片機項目化教學中，對于每個子項目，老師的作用在于啟蒙，每個子項目都會引入新知識，對于一些較為抽象的概念，老師需要以較為通俗的語言給予講解，以便于學生能夠利用這些新知識實現(xiàn)子項目。子項目設計中的每個過程，老師都要在一體化教學環(huán)境中引導學生主動思考，解決問題。尤為重要的是，老師要充分了解每個學生所面臨的問題，總結出來共性問題，并給予解決，因為學生對子項目的理解能力畢竟是初級階段，老師需要讓學生在一定課時內完成子項目，這對學生之后的子項目設計及程序編程等都會樹立信心。切忌的是子項目難度系數(shù)高，較好的衡量方法是，在規(guī)定的子項目學時內學生能夠基本完成任務。

四、總結

在單片機教學過程中，采用傳統(tǒng)的非一體化課室進行教學，切實感覺到理論教學的難度大于實踐教學，究其原因，復雜的邏輯知識結構、枯燥的理論概念是主要原因之一，當然，老師的水平及教學方法亦是重要原因。教學過程中，如果單純地注重單片機知識結構的前后邏輯關系，而忽視單片機實際開發(fā)流程的實訓，就會導致學生知其然，而不知所以然的后果。貫穿性的項目，不僅改變了傳統(tǒng)教學的枯燥乏味，同時也改變了老師的角色定位，實現(xiàn)了以學生為中心、教師為輔助、項目為中心、課本為參考的授課新模式。學生在項目實現(xiàn)的過程中，經過自我思考，團體合作，經歷失敗，獲得成功，付出辛勤與汗水，都為自己以后的職業(yè)發(fā)展打下了良好的根基。

參考文獻：

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中圖分類號：G421 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（a）-0196-01

單片機的廣泛應用是電子技術發(fā)展的一個標志，也是電子產品向智能化方向發(fā)展的必然趨勢?！秵纹瑱C技術應用》課程是高職電氣、電子、機電類專業(yè)的一門專業(yè)核心課程[1]，對學生就業(yè)及深造都會產生深遠影響。學好單片機可以增強學生的專業(yè)技能，提高學生的綜合職業(yè)能力，增強學生的就業(yè)競爭力。

《單片機技術應用》課程具有理論知識較為抽象的特點，傳統(tǒng)的單片機教學過程中，教師難教，學生難懂的現(xiàn)象極為普遍。傳統(tǒng)的單片機教學過程一般是先講原理，之后進行一些驗證性的實驗，大多數(shù)學生都會感覺到單片機抽象、枯燥、跟不上進度，嚴重影響了學生的學習積極性。針對以上特點，從以下幾個方面進行改革，培養(yǎng)學生的學習興趣，增強學生的學習信心，進而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力及職業(yè)能力。

1 課程內容改革

以單片機典型控制電路為載體，按照學生的認知規(guī)律，由簡單到復雜來設計教學內容。

從單片機最小應用系統(tǒng)開始逐漸增加教學內容，逐漸增加的內容包括并行I/O口—定時器/計數(shù)器系統(tǒng)—中斷系統(tǒng)—并行擴展—A/D與D/A轉換。按照這樣的順序逐步設計單片機學習任務，提升學生單片機內外資源的認知能力、應用能力。在逐步完成任務的過程中提升學生的職業(yè)技能，培養(yǎng)學生的自信心和責任感。在完成任務的過程中，教師的指導逐漸減少、學生自主學習及動手嘗試逐漸增多，學生綜合實踐能力逐步提高[2]。

2 課程教學手段改革

改變單片機課程的教學手段，采用軟件的方式仿真硬件電路，使學生易于理解單片機晦澀難懂的理論知識，培養(yǎng)學生的實踐操作能力及單片機系統(tǒng)掌控能力，為以后從事系統(tǒng)調試及開發(fā)奠定基礎。Proteus具有智能原理圖設計功能、完善的電路仿真功能、獨特的單片機協(xié)同仿真功能和實用的PCB設計平臺。在Proteus中繪制好原理圖后，調入已編譯好的目標代碼文件：*.HEX，可以在Proteus的原理圖中看到模擬的實物運行狀態(tài)和過程。Proteus不僅可將許多單片機實例功能形象化，也可將許多單片機實例運行過程形象化。前者可在相當程度上得到實物演示實驗的效果，后者則是實物演示實驗難以達到的效果，運用Proteus軟件進行軟、硬件聯(lián)合仿真。Proteus使單片機的軟、硬件教學更加形象生動，是單片機課堂教學的先進助手[3]。

3 實踐教學環(huán)節(jié)的改革

單片機是一門實踐性非常強的課程[4]，課程的教學過程是一系列任務的完成過程，所以實驗和實訓在整個課程中起著重要的作用。本課程的實踐教學環(huán)節(jié)包括前期的實驗和后期的綜合實訓[5]。

在課程的教授和學習過程中，各個學習任務是以實驗的方式完成的，比如說單片機定時器計數(shù)器部分，我們安排了兩個任務，一個是數(shù)字頻率計設計與仿真，另一個是方波發(fā)生器設計與仿真。前一個任務在完成的過程中教師的講述和指導要偏多一些，主要讓學生理解這部分知識的含義、應用價值及應用方法。后面的任務學生自己動手完成，包括軟件仿真及硬件實現(xiàn)，教師偏重觀察及總結，在學生遇到困難時給予適當?shù)闹笇?，充分體現(xiàn)出學生的主體作用。

在單片機的各部分知識講授完成以后，安排綜合實訓環(huán)節(jié)，這個環(huán)節(jié)中讓學生根據自己的能力和興趣進行產品制作，這部分知識不僅包括單片機課程的內容，還包括電子技術、電氣CAD、傳感器等知識。在實訓過程中，學生根據自己的實訓題目查閱資料，進行硬件電路設計、繪制電路原理圖、制作PCB板、購買元器件、焊接電路、編寫程序、軟硬件聯(lián)合調試、產品制作及包裝。使學生進一步理解單片機應用產品開發(fā)過程，培養(yǎng)學生工程素質，提高學生的就業(yè)競爭力。

4 課程教學組織過程改革

經過廣泛的企業(yè)調研，我們得到了企業(yè)中單片機應用系統(tǒng)開發(fā)流程。該流程為：確定任務、方案設計、硬件設計與調試、軟件設計與調試、系統(tǒng)聯(lián)合調試。根據該流程，將課程教學過組織程進行了改革，做到每一個學習任務的教學過程都是一個完整的單片機系統(tǒng)開發(fā)過程。每個學習任務都是從設計要求開始，明確做什么—怎么做—做中學—學中做等幾個環(huán)節(jié)。

教學組織過程為：任務的提出—分組及布置任務—介紹相關知識點—學生分組完成—教師指導監(jiān)督及檢查—提交作品、匯報及任務評價。每個任務以學生自主完成為主，教師引導點評為重要補充，在任務的完成過程中教師給學生必要的引導和講解。

5 結語

通過《單片機技術應用》課程教學改革探索，學習單片機不再是枯燥乏味的事情，增強了學生學習單片機的興趣，學習過程中既有針對某一部分知識的實驗，又有綜合的實訓項目，充分體現(xiàn)了學生的主體地位，使學生掌握了單片機控制產品典型的開發(fā)過程，培養(yǎng)了學生的實踐動手能力及創(chuàng)新能力，極大的提高了教學質量。

參考文獻

[1] 程志強.單片機原理與應用.課程設計的改革與實踐[J].高校實驗室工作研究，2012（2）：34-35.

[2] 王東升，劉黎明，張熒.單片機課程教學改革探索[J].職業(yè)技術教育，2009（23）：38-39.

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1.理論基礎 

首先必須熟悉單片機的外部引腳功能和內部結構，在此基礎上才能正確理解單片機與目標電路的連接關系。其次要學會單片機程序的編寫，并能熟練運用開發(fā)環(huán)境進行程序的編譯和調試。最后要知道單片機接口技術和擴展技術，必須能夠對接口和擴展的芯片進行硬件的設計和軟件的編程。 

2.軟件、硬件配置及要求 

該項目指定的比賽設備是亞龍YL—236型單片機控制功能實訓考核裝置，它的最大特點就是根據功能把各種設備模塊化，全系統(tǒng)以AT89S52單片機主機模塊為核心，以各種外圍設備模塊為配套。配套的開發(fā)軟件是可以直接燒寫程序到芯片的Keil C51以及和萬利仿真器配套使用的MedWinV3，這兩種開發(fā)軟件都支持匯編語言和C語言。 

3.該套系統(tǒng)的優(yōu)點 

硬件方面：亞龍YL—236實訓裝置使單片機的硬件電路可以通過搭積木式的方法進行連接，節(jié)省了調試硬件的時間，節(jié)約了成本，可以直接將程序寫到裝置中的單片機中運行，直觀地看到項目的運行效果，增加學生學習的信心。 

軟件方面：Keil C51是一個集編輯、編譯、匯編、連接、仿真調試于一體的軟件開發(fā)平臺。和萬利仿真器配套使用的MedWinV3比Keil C51的功能更加完善，提供了真實的軟件模擬仿真開發(fā)環(huán)境。 

二、理論聯(lián)系實際教學 

1.現(xiàn)今教學中存在的問題 

（1）理論教學與技能實訓銜接性差 

傳統(tǒng)的單片機課程理論教學中的主要內容包括單片機的系統(tǒng)結構、指令系統(tǒng)與匯編語言程序設計、系統(tǒng)的擴展和外圍器件的應用、簡單的項目開發(fā)。系統(tǒng)結構概念抽象，指令系統(tǒng)復雜難記，外圍器件功能簡單，可操作性差，對于學習能力和理解能力較差的中職生來說艱澀難懂，不能激發(fā)學生的學習熱情和積極性，而且課程內容與以C語言為主要編程語言的技能大賽實訓教學內容不相適應，不能很好地為技能實訓服務。 

（2）實踐教學與技能實訓不相符合 

傳統(tǒng)的單片機課程實踐教學都是建立在匯編語言的基礎上，采用電路固定的實驗箱和實驗書上編寫好的幾十行程序進行驗證，學生不用去研究程序為什么這樣寫，實驗電路是什么原理，只需要死記程序，沒有創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識。而在技能大賽訓練過程中用的是綜全性、模塊化的實訓臺，做的也是創(chuàng)新要求很高的綜合性項目，學生必須根據題目要求自行編寫程序，不但要知道幾百行的程序實現(xiàn)了什么功能，還要想辦法使自己編寫的程序具有很好的可讀性和可執(zhí)行性。技能大賽對學生的要求比平時的實踐教學要求要高，大多數(shù)學生在提升的過程中會被淘汰，漸漸失去對課程學習的興趣。 

2.提出的教學改進 

第一、理論教學注重加強實踐性、提高趣味性 

單片機是一門實踐性強，能引人入勝的課程。然而，實際上大多數(shù)學生對單片機這門課程不感興趣，因為它是一門高度抽象的課程，特別在硬件內部結構與程序設計方面。大量內容只可體會，很難言傳，在學習過程中容易讓學生覺得枯燥無味，沒有一定的毅力與恒心很難堅持下去。俗話說得好“興趣是最好的老師”。教師的任務不僅是傳授知識，而且需要將學生很好地引入門，要讓學生認知該課程的重要性與實用性，提高學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的自信心。讓學生首先就要有興趣、有信心去學好它，這將是整個課程學好的關鍵第一步。 

（1）將抽象的概念直觀化 

單片機具有抽象、不易理解的特點，尤其是單片機的系統(tǒng)結構、CPU執(zhí)行指令的過程、中斷等問題，學生很難理解。為此，我們必須通過課件，利用動畫、圖片、仿真軟件等多媒體手段，將抽象的問題直觀化，將復雜的問題簡單化，充分激發(fā)學生的學習主動性。 

（2）“做中教、做中學” 

單片機是一門實踐性很強的學科，理論教學盡量安排在實訓室里，并配合多媒體教學設備，教師一邊進行理論教學，一邊進行實踐教學。“教”——教師用多媒體設備邊講指令邊讓學生觀察指令的運行結果。“學”——學生模仿老師講的例程自己編寫程序。“做”——學生自己創(chuàng)造情景編寫、調試、燒錄程序。使學生完成從模仿到應用到創(chuàng)新的遞進式學習，提高學生的操作技能。 

（3）項目驅動教學 

單片機對學生的實戰(zhàn)能力要求很高，我們可以把單片機內部資源的應用分成一個個項目，每一個項目都是一個完整的單片機控制系統(tǒng)。教師按照單片機的真實設計過程，對項目進行講解分析，學生在學習一個項目之后，自己動手制作單片機控制系統(tǒng)，以加深學生對單片機的理解，提高學習興趣。 

第二、實訓教學注重進行項目化、針對性訓練 

（1）以項目為載體，提高綜合技能

對于中職生來說，單片機是一門較難的課程，無論理論課學得好與壞，實訓必須從零開始。為了讓學生迅速的掌握所需知識，我們必須把理論知識重新整合，按照模塊拆分成從簡單到復雜的分類項目，每一個項目都配套一兩個具體的任務。教師先對這個項目所需要的相關知識進行講解，然后演示操作方法，學生針對任務進行實際操作，學生在實際操作過程很容易理解并掌握所學知識。 

（2）以大賽要求為基礎，針對性訓練技能 

技能大賽的試題對學生的理論知識和實踐水平要求很高，項目的綜合性也很高。不僅要求學生會做，還有一些附加要求，如：時間限制、硬件限制等。因此，我們以技能大賽試題為引導，認真研究試題內容，將近幾年各省技能大賽中?？嫉闹R點融入于單片機的實訓教學中，以我們自己編寫的項目為基礎，設計出綜合性、符合學生實訓實際的、完整的產品項目，如：四層電梯控制系統(tǒng)、微波爐控制系統(tǒng)、智能物料搬運系統(tǒng)等，把每個項目分成若干個任務，在實訓過程中，將不同的任務布置給不同層次的學生，在完成任務的過程中進行教學內容的講解，并對他們的訓練結果做總結性評估。突出理論和實踐一體化教學，教學中不斷采用“理論——實踐——再理論——再實踐——提高——拓展”的教學模式，重在提升學生的實訓技能，適應大賽的高水平要求。 

三、結合改進教學方法，設計課程 

篇10

目前，我國擁有物聯(lián)網應用技術專業(yè)的高等職業(yè)院校普遍開設有《單片機應用技術》課程。該課程既是該專業(yè)的核心課，也是各級各類職業(yè)技能競賽中的主要實踐教學環(huán)節(jié)。

長期以來，《單片機應用技術》課程的教學內容都是從MCS-51系列單片機的結構、指令系統(tǒng)、匯編語言程序設計出發(fā)，再到定時，計數(shù)器和中斷系統(tǒng)、存儲器及接口、單片機通信技術，最后再輔以幾個簡單的單片機應用。這樣的教學內容，一方面學生學習的難度大，另一方面與企業(yè)的主體需求有一定的差距。鑒于這種現(xiàn)狀以及高職教育培養(yǎng)目標的現(xiàn)實需要，《單片機應用技術》課程必須進行改革。

作者近期走訪的多所院校，單片機課程的教學方法依然陳舊。從教學方法上看，灌輸式課堂教學固然有它的好處，但也抑制了學生學習的主動性；從實驗手段上看，多數(shù)學校沒有重視實踐教學，缺少直觀的實驗方法。隨著硬件技術的不斷提高，那些老舊的單片機實驗箱和實驗臺早已無法滿足課程實踐的要求。最終，在學習的過程中，理論和實踐脫節(jié)嚴重，學生們缺乏動手能力和創(chuàng)新意識。

近年來，我國正處于物聯(lián)網技術的井噴時代。物聯(lián)網技術使人類在信息的世界里獲得一個嶄新的互通方式，從而打破了原有的思維模式。讓人類社會的信息連接方式從任何地點、任何時間的人與人之間的溝通和連接，擴展到任何時間和任何地點物與物，人與物之間的溝通和連接。物聯(lián)網帶來了信息技術新的增長點，作為新一代信息技術的代表，物聯(lián)網通過匯集、整合和連接現(xiàn)有的技術，推進了技術的升級，給徘徊已久、疲態(tài)漸顯的信息技術帶來了新的前景和目標。物聯(lián)網實現(xiàn)了信息技術精確的控制、通信和計算功能，以全面感知、互通互聯(lián)和智慧運行為技術特征，對信息技術提出了很大的挑戰(zhàn)，也提供了廣闊的發(fā)展空間。目前，物聯(lián)網被稱為繼計算機、互聯(lián)網之后世界信息產業(yè)的第三次浪潮，物聯(lián)網已上升為國家戰(zhàn)略，成為下一階段IT產業(yè)的任務?；谶@種形式，當今各個高?；旧纤械挠嬎銠C類專業(yè)對單片機課程的教學都有了新的、緊迫的要求。在教學內容上，一方面要迎合最新技術的發(fā)展；另一方面，還要盡可能銜接物聯(lián)網專業(yè)課程體系，否則就會與當今技術的發(fā)展狀況嚴重脫節(jié)，教學缺乏時效性。那么，在當今物聯(lián)網時代下，高職院校的單片機課程，如何才能體現(xiàn)出目前的新技術、新要求？對于物聯(lián)網應用技術專業(yè)，如何做到單片機課程和其他專業(yè)課程有效貫通？如何構建單片機教學內容，從而適應物聯(lián)網相關崗位的技能需求？在現(xiàn)有的實訓條件下，如何加大實驗實訓力度，提升學生學習的興趣，提高教學質量？經過多年的單片機教學工作，作者提出從以下三個方面的改革措施，解決目前單片機教學中出現(xiàn)的問題：

一、選擇合適的教材

單片機課程對高職學生來說是一門比較難學的課程。它包括了模擬/數(shù)字電路技術、接口技術、軟件編程技術、傳感器技術、通訊技術和機械傳動技術等眾多基礎知識。絕大多數(shù)高職院校都在第三學期開設本門課。這就意味著學生不可能在學習之初就掌握大量的前置內容。因此，選擇一套難度適中、內容全面，同時又符合學生認知規(guī)律的教材，就顯得尤為重要。因此，在教材研究上，有如下構思：

（一）根據人才培養(yǎng)目標，選擇一本深淺適中、理實結合、內容新、結構合理的教材作為學生的參考教材。教材內容首先應打破原有的理論體系，重構課程內容，用實例組織單元教學；其次，所選用的教材應融“教、學、做”于一體，體現(xiàn)職業(yè)教育的實踐性特點；第三，能反映目前企業(yè)的需求，突出教材的實用性和實效性，同時貼近職業(yè)崗位的需求。

（二）為了符合高職學生的認知特點，在選定了參考教材的基礎上，應組織編寫一本校內主講教材。主講教材應遵循職業(yè)教育的特點，盡可能由實訓部分組成，包括職業(yè)導向、教學目的、知識講解、梳理與總結等內容。這樣，有利于教師有重點地開展教學過程，也有利于學生及時了解教材相關的職業(yè)特點，并且可以對教材內容進行高效率的自學。其中“職業(yè)導向”模塊說明實訓部分培養(yǎng)能力的應用崗位；“教學目的”模塊為實訓模塊提供學習過程指導；“知識梳理與總結”模塊將主要內容進行提煉與歸納，以便學生能夠進行復結。在主講教材編寫過程中，應采用近年來單片機應用產品開發(fā)所用的流行語言，同時將其融合到各個實訓項目中去，避免單獨講解編程語言。在敘述方式上，避免刻板的描述文字，盡量使用與實踐相關的圖、表，在列出必備的器件清單等細節(jié)內容，引導學生自己動手完成設計。原理性內容敘述簡約，將一些知識轉變成小問答，小技能等方式進行描述，增加教材表現(xiàn)形式和可讀性。在教材的配套資源上，應配備相應的教學課件及所有實訓的演示程序，將程序盡可能詳細地加入注釋，方便學生學習。

二、重構課程內容。用實例組織單元教學

在實際生活中，處處都可以看見單片機的影子。但是，在學習的過程中，學生們普遍反應課程太抽象、難以理解。因此，在教學過程中，應依據高職教育培養(yǎng)高端技能型人才的目標，結合高職學生的學習能力，遵循由淺人深、由簡單到復雜的認知規(guī)律，以學生為教學主體，通過一個個典型的單片機開發(fā)實例，逐步引導學生自己動手完成設計。這樣，可以收到很好的教學效果，也很容易激發(fā)學生的學習興趣。

傳統(tǒng)的單片機教學，都是先介紹MCS.5l系列單片機的硬件結構，接著學習指令系統(tǒng)和匯編語言程序設計，然后講述單片機的中斷系統(tǒng)和各種器件的應用，最后再輔以2～3個系統(tǒng)綜合設計實例。以這樣的方式展開教學，學生們肯定會感到難學。試想一下，對于剛剛步入高職二年級的學生來說，他們很可能都沒有系統(tǒng)學習過計算機的結構，甚至連數(shù)字電路也是起步不久。而要他們在短時間內理解單片機內部結構，并且還能加以應用，這著實不是一件容易的事。另外，以往的單片機教學中，程序都是采用匯編語言進行編寫的。用匯編語言設計單片機應用程序雖然靈活，但是對與剛剛接觸的人來說，是非常不容易理解的。比如，Intel 805l單片機，它的指令系統(tǒng)共有111條匯編指令、42種助記符、7種尋址方式。如果講解過程還是采用匯編語言，由內部結構到指令系統(tǒng)再到設計實例@個步驟進行，那么，在講解程序時，只能使用文字說明的方法開表達每條匯編指令的功能及作用。最后，當所有的內容學完后，學生們甚至還沒弄明白MOVP0，#0FFH和MOV P0，#00H兩條指令，怎么就能使連接在單片機P0端口的8只LED點亮或熄滅？所以，這種程序設計方法很難掌握。如果學生們在學習過程中出現(xiàn)的疑問太多，而又得不到及時有效地解決，就會喪失學習的信心，失去繼續(xù)學習下去的興趣。

因此，依照高職學生的特點，課程內容應將單片機軟、硬件相關知識與單片機應用系統(tǒng)設計技能相融合，將陳舊的教學內容打亂，重構成若干個教學模塊，形成“訓練任務+相關知識學習”的課程結構體系。學生可以在動手“做”的過程中，學習到該任務涉及到的單片機原理與結構，獲得有關實踐操作的技巧和經驗。再進一步將這些學習到的知識、技巧和經驗應用到復雜一些的項目開發(fā)任務中。學生在這種“做中學、學中練”的認知活動中獲得很大的成就感和學習樂趣。在具體的實施過程中，最好是在具有實物投影的理實一體化實訓室內組織。教學時，先按照任務要求，搭建好硬件電路，將目標文件下載至單片機中（也可進行仿真演示），讓學生們觀看實際的效果，并理解任務要求的真實含義，以便在一開始就激發(fā)出學生們學習的興趣。然后引導學生一邊實操，一邊學習理論，直至任務完成，讓學生在“做”中體會和總結單片機的應用。同時，單片機開發(fā)用匯編語言的局限性必須打破。為符合“縮短開發(fā)周期，提高開發(fā)速度，降低開發(fā)成本”的實際要求，迎合企業(yè)中進行單片機應用系統(tǒng)開發(fā)的主流語言，課程教學的程序設計全部采用c語言進行，并把相關c語言知識融合在工作任務中，避免了把c語言單獨講解，而且老師易教，學生易學，讓學生在實操中逐步掌握編程的方法，達到學以致用。這樣，以若干個由淺人深的任務項目為教學核心，為這些任務配備必須掌握的基礎原理及硬件結構、軟件操作知識等，讓學生們一開始就能得到感性的認識，在學習的過程中逐步體會到成功的喜悅。職業(yè)教育的培養(yǎng)對象習慣于實際操作，通過實踐的體驗去感知一些基本的經驗性知識，在此感性認知的基礎上，他們很容易理解和掌握理論知識和方法，進而學會如何分析問題和解決問題。這樣，將十分有利于教學活動的順利開展。

三、建立仿真模M實驗平臺。降低準入門檻

單片機是一門實踐性非常強的課程，想要學好單片機，最重要的是理論基礎知識的學習與模擬實驗相結合，必須要有強有力的實踐環(huán)節(jié)與之配合。在目前的單片機教學中，實驗環(huán)節(jié)往往依賴陳舊的實驗箱或購買的單片機學習開發(fā)板。這兩種方式，價格相對來說都比較昂貴，很多經費有限的學校來說，難以做到學生人手一機，導致學習門檻提高，多數(shù)學生難以跨人單片機學習的大門。鑒于這些原因，課程所有實驗內容均采用計算機進行仿真操作。仿真軟件使用近年來普遍采用的Proteus-7.8，目前主流計算機既可流暢運行。