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關(guān)鍵詞： 《單片機原理及應(yīng)用》 課程改革 教學(xué)實踐

《單片機原理及應(yīng)用》課程是一門面向應(yīng)用的、具有很強的實踐性與綜合性的課程，在通信類專業(yè)整個課程體系中，單片機知識處于承上啟下的核心地位，一般通信系統(tǒng)和智能儀器儀表的實現(xiàn)都離不開單片機。隨著計算機相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展，以單片機為最小系統(tǒng)開發(fā)的產(chǎn)品層出不窮，為了適應(yīng)新世紀(jì)對電子信息類人才的培養(yǎng)需要[1]，《單片機原理及應(yīng)用》課程教學(xué)需不斷更新。

本課程是一門綜合性、實踐性很強的課程，通常分為理論教學(xué)與實踐教學(xué)兩部分[2]。從理論教學(xué)來說，基本以教師課堂講授為主，由于該課程接口芯片多、內(nèi)容抽象、編程難度大，對初學(xué)者來說入門較難，學(xué)生無法深入理解芯片的原理和指令與程序的運行。從實踐教學(xué)來說，實驗內(nèi)容多為驗證性實驗，學(xué)生只需要觀察和分析實驗結(jié)果，沒有充分發(fā)揮自主學(xué)習(xí)能力，教學(xué)效果有限。

現(xiàn)依據(jù)多年來的教學(xué)實踐過程，摸索出一套基于“理論講授、實驗練習(xí)、課程設(shè)計、電子實習(xí)”四階段的教學(xué)新模式，現(xiàn)談?wù)劥四Ｊ较碌母母锎胧?/p>

一、改革課程內(nèi)容

以知識為基礎(chǔ)，以能力為核心，構(gòu)建“基于應(yīng)用對象的單片機硬件設(shè)計及編程”課堂教學(xué)新方法，確保教學(xué)內(nèi)容的合理性、實用性和先進性。打破傳統(tǒng)的循序漸進式的教學(xué)方法，以典型項目實例分解模塊，以各個模塊構(gòu)建知識，前后連貫，層層遞進。最后，將前述內(nèi)容以應(yīng)用實例進行綜合，達到以“應(yīng)用”為主線連接所學(xué)知識內(nèi)容的目的，加深學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解和運用。

對教材內(nèi)容進行選擇與結(jié)構(gòu)優(yōu)化，體現(xiàn)新知識、新技術(shù)、新方法，力求“適用、通用、實用、易用”。在突破傳統(tǒng)教材框架的方面進行了一些嘗試與探索，考慮了教材內(nèi)容編排的基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性，引入了反映最新科技發(fā)展的知識。內(nèi)容選材上，選用了STC89C52RC系列單片機作為介紹微處理器的重點，加深對單片機組成與工作原理的理解；在內(nèi)容上淡化芯片內(nèi)部組成，從編程所需角度介紹功能，強化其接口連線、應(yīng)用及總線連接技術(shù)，為應(yīng)用單片機硬件開發(fā)奠定基礎(chǔ)；從實用的角度著重介紹了串行A/D、TLC2543、SED1330系列大屏幕LCD、全雙工單片MODEM、高速并行USB接口芯片與單片機接口電路的設(shè)計和使用方法。

編寫“單片機應(yīng)用案例”講義，將整個單片機工程開發(fā)的過程以案例形式進行講解，從硬件電路的設(shè)計到開發(fā)工具、環(huán)境的使用方法，再到具體的應(yīng)用案例，同時運用匯編語言和C語言的編程方法，系統(tǒng)培養(yǎng)了學(xué)生的單片機產(chǎn)品開發(fā)工程應(yīng)用能力。

二、注重實驗環(huán)節(jié)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

為了建立面向21世紀(jì)的通信專業(yè)教學(xué)新體系[3]，必須重新認識課堂教學(xué)與實驗教學(xué)的關(guān)系。我們認為，課堂教學(xué)和實驗教學(xué)是相輔相成的，二者都是學(xué)生學(xué)習(xí)與掌握知識的重要手段，其先后順序也不是固定的。在課程設(shè)置上，我們不求按部就班，而求高效率地向?qū)W生傳輸知識，充分調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性，變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。以課程內(nèi)容中的案例為基礎(chǔ)，開發(fā)“單片機教學(xué)、實驗、設(shè)計系統(tǒng)板”，將理論知識的講述和硬件電路的現(xiàn)場調(diào)試相結(jié)合，使學(xué)生對單片機的整個開發(fā)有了直觀的認識，加強了對理論知識的理解。

實驗過程[4]從軟件和硬件兩方面入手，軟件實驗通過編寫程序，上機調(diào)試并運行，提高學(xué)生編程的能力；硬件實驗?zāi)軌驅(qū)崿F(xiàn)學(xué)生設(shè)計硬件，編寫接口程序，完成控制任務(wù)的目的。以單片機實習(xí)項目的開發(fā)和調(diào)試代替理論考試，系統(tǒng)考查學(xué)生的應(yīng)用能力和解決實際問題的能力。

實驗內(nèi)容既要滿足基本教學(xué)實驗的要求，又要為課程設(shè)計和實習(xí)實訓(xùn)所用，通過這3個環(huán)節(jié)從基礎(chǔ)到簡單再到復(fù)雜的實踐過程，從驗證性實驗向設(shè)計性實驗過渡，提高學(xué)生獨立思考解決問題的能力。

三、教學(xué)與科研相結(jié)合

要求教師能力雙向發(fā)展?！秵纹瑱C原理及應(yīng)用》是一門面向?qū)嶋H應(yīng)用的課程，要突出學(xué)生的工程應(yīng)用能力。因此，要求教師盡可能做到雙向發(fā)展，充實理論知識、發(fā)展教學(xué)能力；多動手實踐，提高工程應(yīng)用能力。

鼓勵學(xué)生參與電子競賽。通過這個創(chuàng)新性平臺，使學(xué)生靈活運用所學(xué)知識，并了解設(shè)計開發(fā)項目的過程，為以后的學(xué)習(xí)和工作奠定良好基礎(chǔ)。

鼓勵學(xué)生參與科研[5]。在培養(yǎng)學(xué)生基本技能的基礎(chǔ)上，鼓勵學(xué)生參與老師的科研項目，在承擔(dān)力所能及的工作的基礎(chǔ)上，積極嘗試難度更大的工作，鍛煉學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和解決問題的能力。

參考文獻：

[1]謝斌，沈慧芳，李民生.電子信息工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的幾點思考[J].科技廣場，2011（7）：254-256.

[2]艾德才.大學(xué)計算機硬件教學(xué)內(nèi)容改革勢在必行[J].計算機教育，2005（3）.

[3]樊楊祖.高職通信服務(wù)類專業(yè)定位及建設(shè)路徑探究[J].職業(yè)與教育，2009，5：120-121.

[4]鄒逢興.創(chuàng)新教學(xué)是提升教學(xué)質(zhì)量的永恒動力[J].中國高等教育，2004（22）：34-36.

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關(guān)鍵詞：單片機；課程教學(xué)；探索

中圖分類號：G642.41 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）08-0078-03

單片機原理與應(yīng)用是各高校電子信息類相關(guān)專業(yè)的一門很重要的課程[1-2]，其教學(xué)的質(zhì)量直接決定了學(xué)生對單片機應(yīng)用設(shè)計的水平，從而影響學(xué)生的就業(yè)結(jié)果。筆者多年來在國家經(jīng)濟改革與發(fā)展的前沿城市廣州進行學(xué)習(xí)，并深入相關(guān)企業(yè)工作和進行技術(shù)交流，深刻感受到了近年來單片機發(fā)展的迅速，以及企業(yè)對單片機技術(shù)人才需求的發(fā)展趨勢。因此，為進一步加強教學(xué)和實踐的聯(lián)系，和促進學(xué)生適應(yīng)當(dāng)前單片機電子技術(shù)發(fā)展的需要，筆者認為有必要對高校學(xué)生的單片機原理與應(yīng)用課程教學(xué)進行思考，結(jié)合當(dāng)前單片機技術(shù)發(fā)展的趨勢，把握時展的特色，對單片機課程教學(xué)模式作進一步的探索和改革，最終實現(xiàn)學(xué)生學(xué)有所長，學(xué)以致用，培養(yǎng)出單片機應(yīng)用開發(fā)的相關(guān)公司和企業(yè)急需的技術(shù)人才[3]。

一、單片機技術(shù)發(fā)展的趨勢

當(dāng)前單片機發(fā)展非常迅速，為了占領(lǐng)不同的應(yīng)用領(lǐng)域市場，各單片機制造廠商根據(jù)自己的優(yōu)勢和市場需要進行定位，開發(fā)出具有自己特色的產(chǎn)品。因此，單片機種類繁多，各有特色，且主要發(fā)展的方向可以總結(jié)為以下幾個方面[1-4]。

1.技術(shù)成熟，性能穩(wěn)定。自從1976年9月美國Intel公司推出了MCS48系列的單片機以來，8位單片機經(jīng)過近四十年的不斷發(fā)展，淘汰和再發(fā)展的市場循環(huán)選擇，適用于不同應(yīng)用場合的單片機技術(shù)越來越成熟[1-5]。耐低溫、耐高溫和低功耗等技術(shù)的發(fā)展也使得單片機的應(yīng)用領(lǐng)域范圍得到不斷的拓展。另一方面，越來越細化的應(yīng)用也促使單片機技術(shù)向更高的要求和指標(biāo)發(fā)展，經(jīng)過多年的積累和改進，單片機技術(shù)也正更加完善和深化，性能也更為完善。

2.速度越來越快。由于精簡指令集結(jié)構(gòu)和指令處理流水線技術(shù)的提出和發(fā)展，單片機指令操作也出現(xiàn)了采用同步執(zhí)行方式，大大縮短了單片機如取指等的運行時間。因此，單片機的運行速度得到了大幅提高，指令速度可高達100ns[2，5]。

3.接口資源豐富，功能更為強大。部分單片機廠商根據(jù)自己多年來在單片機制造方面的技術(shù)積累，對單片機的內(nèi)部功能模塊進行不斷的強化和發(fā)展，掌握并形成了一系列高性能的接口設(shè)計技術(shù)，將之融入到單片機制造中，因此使得單片機的接口資源非常豐富，功能強大。比如，STM8系列單片機不但增加內(nèi)部接口資源，而且對于特定的接口還考慮了不同應(yīng)用模式。這類單片機的特點是應(yīng)用領(lǐng)域比較通用，并且在具體應(yīng)用中可以免除外接相應(yīng)的功能模塊，而直接使用其內(nèi)部的功能模塊，使得單片機應(yīng)用設(shè)計更簡單，穩(wěn)定，且總體價格也更低廉。

4.功能單一化，價格更低廉。由于單片機市場的進一步細化和競爭加劇，針對具體應(yīng)用領(lǐng)域，單片機廠商對單片機的功能進行了定制，裁剪了部分不需要的功能模塊，強化了主要功能模塊的設(shè)計，突出其在相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的優(yōu)勢，為其迅速占領(lǐng)市場/擴大市場份額奠定技術(shù)基礎(chǔ)和價格優(yōu)勢。

5.功能專用單片機。為了更進一步細化單片機定位和突出其應(yīng)用的專業(yè)性，單片機廠商在單片機內(nèi)部捆綁特定的功能模塊進行定向結(jié)合開發(fā)，形成了專用單片機，如無線單片機CC2510內(nèi)部集成了無線RF收發(fā)器[6]。這類單片機特色在于簡化相應(yīng)的功能模塊的設(shè)計和應(yīng)用開發(fā)，操作簡單方便，為項目開發(fā)縮短周期和節(jié)省資金。且由于就專用單片機，其性能得到了嚴格的驗證和測試，為面向特定應(yīng)用的單片機系統(tǒng)開發(fā)提供了技術(shù)保障。

二、單片機課程教學(xué)改革方向的構(gòu)想

根據(jù)前述的單片機特點和對企業(yè)需求的分析，在教學(xué)中應(yīng)該對學(xué)生進行因勢利導(dǎo)，結(jié)合相關(guān)企業(yè)的情況給學(xué)生多講講單片機的發(fā)展，以及在同一種應(yīng)用中如何對單片機進行正確選型。在具體內(nèi)容的講授教學(xué)中，要充分發(fā)揮學(xué)生的主動性，讓學(xué)生多思考，相互之間多交流多討論，并積極鼓勵學(xué)生參加各種層次的電子設(shè)計比賽，以激發(fā)學(xué)生對單片機學(xué)習(xí)和設(shè)計的興趣。在具體的學(xué)習(xí)和設(shè)計中，也要注意對學(xué)生進行正確引導(dǎo)，盡量規(guī)范學(xué)生的設(shè)計習(xí)慣和設(shè)計的布局。對于學(xué)生的設(shè)計也要仔細檢查，并和學(xué)生進行分析和討論，發(fā)現(xiàn)其中的不足和錯誤之處要及時指正，以確保設(shè)計的可行性。最后，可以多找一些在實際中應(yīng)用較為廣泛的設(shè)計例子來給學(xué)生參考和分析。

因此，根據(jù)上述的教學(xué)設(shè)想和思路，筆者認為可以從以下幾個方面來對單片機課程教學(xué)進行探索和改進。

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關(guān)鍵詞：合作學(xué)習(xí)；教學(xué)方法；創(chuàng)新意識

引言

《單片機原理與應(yīng)用》是職業(yè)院校機電一體化等專業(yè)的核心技術(shù)課程，包括單片機的組成原理、系統(tǒng)指令、接口技術(shù)與應(yīng)用，具有很強的理論性和實踐性。依據(jù)高等職業(yè)教育的特點和要求，進行全面教學(xué)改革才能培養(yǎng)出符合企業(yè)要求的高級單片機技術(shù)人才[1]。

1.《單片機原理及應(yīng)用》教改面臨的主要問題

1.1 學(xué)習(xí)模式落后

隨著微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)在信息化的浪潮已經(jīng)席卷全球，人類社會正以驚人的速度走出工業(yè)文明而步入信息時代。必須改變過去那種老師教多少，學(xué)生學(xué)多少；老師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間缺乏交流的落后學(xué)習(xí)模式，以適應(yīng)信息時代的要求。

1.2 教學(xué)方法單一

《單片機原理與應(yīng)用》的理論生澀難懂，傳統(tǒng)的教學(xué)方法單一，容易使學(xué)生產(chǎn)生心理障礙，感覺特別難學(xué)，教學(xué)效果差，更談不上靈活應(yīng)用。

1.3創(chuàng)新能力不足

我們的學(xué)生在傳統(tǒng)教育觀念影響下，重視鉆研書本理論知識，穩(wěn)扎穩(wěn)打，積累豐富的知識，在這樣的教育方法和訓(xùn)練下的學(xué)生基本功扎實，善于考試，但缺乏勇于探索、求真務(wù)實和敢為人先的科學(xué)精神，難以自主創(chuàng)新。

2.《單片機原理及應(yīng)用》 教改實踐的探索

2.1 合作學(xué)習(xí)模式的推廣

合作學(xué)習(xí)模式是指教師與學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間在討論、合作與交流的基礎(chǔ)上對一些共同任務(wù)與問題進行合作，以獲得最佳學(xué)習(xí)效果，充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)和資源進行學(xué)習(xí)，現(xiàn)在師生合作學(xué)習(xí)模式逐漸在職業(yè)院校推行，師生合作學(xué)習(xí)模式的流程如圖2所示，這些都為基于網(wǎng)絡(luò)的合作學(xué)習(xí)模式在職業(yè)院校的構(gòu)建打下了良好的基礎(chǔ)[2]。

2.2 項目式教學(xué)方法的實施

通過表1傳統(tǒng)教學(xué)與項目教學(xué)的比較，可以看出，不論從單片機課程本身還是從社會發(fā)展需求來說，對《單片機原理與應(yīng)用》來說項目式教學(xué)都是一種很好的教學(xué)方式。學(xué)生由被動變?yōu)榻虒W(xué)的中心，以工作任務(wù)為主體的教學(xué)內(nèi)容，以自主探究學(xué)習(xí)和小組合作學(xué)習(xí)的教學(xué)組織形式，以基于項目的職業(yè)能力培養(yǎng)的教學(xué)方法，以培養(yǎng)綜合職業(yè)能力的教學(xué)理念，必將培養(yǎng)出動手能力強的新型技術(shù)人才。

2.3學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)

2.3.1 積極開展《單片機原理及應(yīng)用》課程仿真設(shè)計

將仿真軟件應(yīng)用在教學(xué)的過程中，通過硬件設(shè)計與軟件調(diào)試，給學(xué)生創(chuàng)造更多的動手機會，能幫助學(xué)生盡快理解單片機，以提高教學(xué)效果。在教學(xué)中引入Proteus仿真軟件，可以彌補傳統(tǒng)單片機教學(xué)方法的不足，使學(xué)生建立直觀的仿真思想，增強學(xué)生的參與感與動手能力，利用仿真的形象、生動，過程跟蹤、結(jié)果顯示等特性，達到師生互動，理論教學(xué)與實際應(yīng)用相結(jié)合，實現(xiàn)一體化教學(xué)的效果，對教學(xué)產(chǎn)生積極的影響[3]。

2.3.2 營造濃厚的創(chuàng)新教育氛圍

我們應(yīng)該構(gòu)建一種適合大學(xué)生成才的校園文化環(huán)境和學(xué)術(shù)氛圍，加強校園文化建設(shè)，充分調(diào)動學(xué)生的參與意識與積極性、主動性。針對學(xué)生的求新求異心理特點，發(fā)展每個學(xué)生的特長。通過組織分級教學(xué)和開展各種學(xué)術(shù)性社團活動，提高學(xué)生的認同感、歸屬感。這有利于在整體環(huán)境熏陶下，讓個性健康發(fā)展，使學(xué)生在活動中長見識、增才干，培養(yǎng)創(chuàng)新精神[4]。

3.結(jié)束語

基于項目式教學(xué)方法實施的《單片機原理及應(yīng)用》，可以很好地培養(yǎng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)能力，充分利用校園網(wǎng)絡(luò)資源，加強師生交流環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，為社會培養(yǎng)急需的生產(chǎn)、建設(shè)、管理和服務(wù)等一線的技術(shù)應(yīng)用型人才。（作者單位：商丘職業(yè)技術(shù)學(xué)院）

參考文獻：

[1] 李云鋼，鄒逢興，龍志強.單片機原理與系統(tǒng)設(shè)計[M].北京：中國水電力出版社，2007.

[2] 龍志強，李訊，劉建斌.計算機控制及網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)[M].北京：中國水電力出版社，2007.

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（1.吉林建筑大學(xué)電氣與電子信息工程學(xué)院，吉林長春130021；

2.吉林省建筑電氣綜合節(jié)能重點實驗室，吉林長春130021；

3.吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院，吉林長春130022）

【摘　要】《單片機原理與應(yīng)用》課程是在講解硬件原理的基礎(chǔ)上，利用匯編語言編寫程序，涉及大量匯編語言的指令和語法等，同時要兼顧系統(tǒng)應(yīng)用拓展，是一門實踐性很強的課程。傳統(tǒng)的教學(xué)方法，很難使學(xué)生有感性認識，多媒體課件的應(yīng)用，一定程度上解決了傳統(tǒng)教學(xué)過程種出現(xiàn)的種種問題。在筆者多年從事《單片機原理與應(yīng)用》的教學(xué)工作基礎(chǔ)上，對于在該課程中應(yīng)用多媒體課件提出幾點建議，希望對同行們能有一點幫助。

關(guān)鍵詞 多媒體課件；匯編語言；傳統(tǒng)教學(xué)

0　引言

多媒體課件是以現(xiàn)代教育思想、教學(xué)理論為指導(dǎo)，應(yīng)用先進的計算技術(shù)，充分地考慮課程特點，針對某一門課程專門設(shè)計并制作的。

《單片機原理與應(yīng)用》是一門實踐性很強的工科課程。在教學(xué)過程中，教學(xué)內(nèi)容組織不當(dāng)或教學(xué)方法使用不當(dāng)，都可能影響該課程的教學(xué)質(zhì)量。傳統(tǒng)的教學(xué)方法，限于理論性講授較多，很難使學(xué)生有感性認識。多媒體課件的應(yīng)用，較好地解決了傳統(tǒng)教學(xué)過程種出現(xiàn)的各種問題。開發(fā)專業(yè)的《單片機原理與應(yīng)用》多媒體課件并合理的利用可以彌補傳統(tǒng)教學(xué)過程中存在的不足，使得該課程的教學(xué)取得較好的效果。

1　《單片機原理與應(yīng)用》課程的多媒體課件

多媒體教學(xué)過程中所用到的電子課件和多媒體課件是不同的。電子課件是利用Powerpoint制作的PPT文件，制作電子課件一般不要求教師具備專業(yè)的工具語言編寫程序的能力，可以根據(jù)需要隨意修改，容易滿足不同層次、不同類型的教學(xué)需要。而多媒體課件是計算機輔助教學(xué)系統(tǒng)CAI（ComputerAidedInstruction）的核心，一般是指單獨運行的教學(xué)軟件，由課件設(shè)計者根據(jù)教學(xué)要求用專業(yè)的語言工具編制而成，是用動畫、仿真等技術(shù)講解課程中的重點和難點，選擇合適的教學(xué)事例模擬運行，輔助老師和學(xué)生完成教學(xué)任務(wù)，從而提高教學(xué)效果[1]。電子課件的應(yīng)用比起傳統(tǒng)教學(xué)方法的教學(xué)效率提高了很多，但是它只是把書本上的內(nèi)容搬到了黑板上，并不能脫離課堂理論。經(jīng)過多年的研究，在《單片機原理與應(yīng)用》課程的多媒體課件的制作過程中，我們選擇合適的能夠演示的仿真實例，實現(xiàn)理論與虛擬實踐的結(jié)合。仿真實例采用PROTEUS仿真軟件來編制，由于實例多是基礎(chǔ)的電子仿真，并以動態(tài)運行的方式呈現(xiàn)給學(xué)生，在一定程度上激發(fā)學(xué)生對這門課程的學(xué)習(xí)熱情，讓同學(xué)們對于一些簡單的知識也很快能夠記憶并應(yīng)用，利用多媒體課件中形象的仿真實例使不能用語言表述清楚或是很難解釋的一些知識更形象直觀化，教學(xué)成效得到顯著提高。

2　合理使用多媒體課件可以彌補傳統(tǒng)教學(xué)的不足

傳統(tǒng)的單片機原理與應(yīng)用課程教學(xué)的課堂上，大多單純依靠老師的講解。老師為了把一些抽象的概念，難懂的知識點講解清楚，往往需要花費大量時間。并且，即使花費了大量的時間，有時因為硬件設(shè)計、系統(tǒng)開發(fā)等內(nèi)容，也不容易在簡單的平面教學(xué)中清楚地講解，不能使學(xué)生產(chǎn)生感性認識。

運用多媒體課件與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合，把傳統(tǒng)教學(xué)中難講難理解的知識做成多媒體課件，不僅可以節(jié)省大量教學(xué)中板書的時間，還可以提高教學(xué)的質(zhì)量和效率。同時老師在課堂上使用的多媒體課件一定要經(jīng)過精心的準(zhǔn)備，內(nèi)容要選擇難講難理解的典型事例，通過仿真把結(jié)果動態(tài)演示出來，即能加深學(xué)生對問題的理解，又能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，靈活應(yīng)用現(xiàn)代教學(xué)手段，突出解決該課程中實踐性強的知識點，與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合，對重點和難點內(nèi)容進行透徹、清楚的講解，使表現(xiàn)形式更加形象化，更容易理解，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

除了課堂教學(xué)，還可利用網(wǎng)絡(luò)資源來最大限度的豐富課堂外學(xué)習(xí)，建立大范圍的教學(xué)資源平臺—教學(xué)網(wǎng)站，盡量實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享，避免不必要的人力物力的浪費。利用教學(xué)網(wǎng)站，給學(xué)生提供學(xué)習(xí)與應(yīng)用單片機技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)平臺，開成良好地互動，真正實現(xiàn)教與學(xué)的有效整合[2]。

3　選擇合適的多媒體課件以滿足教學(xué)需求

把多媒體課件應(yīng)用到單片機課程的教學(xué)過程中，使得單片機教學(xué)不再枯燥，不僅可以使學(xué)生提高對理論知識的認識，而且通過仿真實例可以使學(xué)生熟悉單片機系統(tǒng)的開發(fā)方法，進而培養(yǎng)學(xué)生的動手和實踐的能力。但是多媒體課件良莠不齊，必須選擇合適的多媒體課件否則事得其反。

首先，電子課件的開發(fā)工具有很多種，每種工具軟件有各自的特點，要合理選擇。在單片機多媒體課件的開發(fā)過程中，筆者所在教學(xué)團隊，結(jié)合了電子課件開發(fā)工具PowerPoint和單片機仿真軟件PROTUES，使用PROTUES針對具體實例開發(fā)出仿真程序，同時把仿真結(jié)果動態(tài)的插入到PowerPoint制作的電子課件中，使得多媒體課件能夠演示單片機工作的動態(tài)及結(jié)果，感性且直觀，同時又增加了課件的趣味性。

其次，要及時更新多媒體課件以適應(yīng)單片機技術(shù)的發(fā)展速度?！秵纹瑱C原理與應(yīng)用》是一門內(nèi)容多且雜、實踐能力要求高、發(fā)展迅速的課程，為了適應(yīng)數(shù)字系統(tǒng)的不斷發(fā)展，多媒體課件中動態(tài)仿真實例要盡可能的選擇新事例，一方面能增加知識量，使課程和發(fā)展形勢緊密結(jié)合，另一方面也能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而提高教學(xué)效果。

4　結(jié)束語

在《單片機原理與應(yīng)用》課程中使用多媒體課件可以有效地提高教學(xué)水平、提高教學(xué)質(zhì)量。多媒體課件是老師根據(jù)多年教學(xué)經(jīng)驗，精選能代表問題的事例而編制的。因此需要教師要有極高的能力，同時投入較多的精力，選擇合適的事例進行課件編制，這就對教師提出了新要求，既要熟練掌握單片機知識，又要具備多媒體課件開發(fā)的能力，制作適合于《單片機原理與應(yīng)用》的多媒體課件，才能發(fā)揮多媒體課件在教學(xué)中的作用，從而真正提高教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻

［1］樊迎光,馮俊麗.利用多媒體課件提高單片機教學(xué)質(zhì)量[J].考試周刊,2011.

篇5

一、引言

《單片機原理及應(yīng)用》是計算機、自動化、通信工程、機電一體化等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。學(xué)習(xí)該課程，要求學(xué)生熟悉和掌握單片微型計算機的硬件組成及工作原理，會使用編程語言進行程序設(shè)計，熟悉典型的接口芯片和接口技術(shù)，綜合培養(yǎng)學(xué)生單片機設(shè)計及應(yīng)用能力，是一門理論性和實踐性都較強的課程，具有一定的難度。

單片機課程的學(xué)習(xí)對學(xué)生的基本理論、設(shè)計方法和應(yīng)用開發(fā)能力都提出了較高的要求，因而實驗教學(xué)尤為重要。在實踐教學(xué)中，傳統(tǒng)方法多數(shù)是利用硬件實驗箱來完成，這存在著實驗內(nèi)容固定、靈活性差；缺乏創(chuàng)新性和開放性；實驗室資金投入大、維護費用高，且無法長期保持先進性的不足。

為了突破當(dāng)前單片機教學(xué)中的諸多限制，將Proteus仿真軟件應(yīng)用于實驗教學(xué)，使用Proteus軟件進行仿真模擬和程序設(shè)計，可靈活的設(shè)計實驗，方便的擴展實驗項目，降低實驗室的建設(shè)和維護成本，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)單片機的積極性，提高教學(xué)效果。

二、Proteus在單片機實驗教學(xué)中的優(yōu)勢

Proteus軟件是英國Labcenter公司開發(fā)的一款仿真平臺，可以對多款單片機及相關(guān)接口芯片提供支持，還提供了示波器、信號發(fā)生器等虛擬儀表，支持Keil等第三方編譯開發(fā)軟件，是一個全開放性的仿真實驗平臺，相當(dāng)于一個設(shè)備齊全的綜合性實驗室[1]。與傳統(tǒng)實驗方法相比，借助Proteus進行單片機虛擬實驗教學(xué)具有如下優(yōu)勢。

1.靈活性。傳統(tǒng)實驗方法采用的硬件實驗箱，由于實驗箱的電線、芯片多已焊接固定，實驗中學(xué)生一般進行課堂教學(xué)的驗證性實驗，不能靈活自主的進行設(shè)計[2]。而采用Proteus軟件實驗平臺，改變了“教師說，學(xué)生連”的傳統(tǒng)實驗?zāi)Ｊ剑瑢W(xué)生可自由選擇電路連接方式，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。

2.創(chuàng)新性。由于實驗箱硬件的限制，實驗步驟和內(nèi)容常常很難擴展。由于實驗課程安排有限，實驗內(nèi)容相對固定，學(xué)生很難在實驗中進行創(chuàng)新應(yīng)用。而采用軟件仿真的實驗平臺，可以擴展實驗項目，讓學(xué)生根據(jù)興趣和能力去選擇，并且可以隨時更新實驗內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

3.開放性。由于實驗箱價格較為昂貴、設(shè)備維護困難等諸多因素的限制，使得實驗室無法做到全面開放。而采用軟件實驗平臺，只需定期維護安裝仿真軟件的計算機即可，降低了實驗室的建設(shè)和維護成本，使全面開放實驗室成為可能，促進了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

采用單片機仿真軟件Proteus對傳統(tǒng)教學(xué)實驗進行補充，實現(xiàn)實踐教學(xué)與理論教學(xué)緊密聯(lián)系，解決實驗教學(xué)中硬件條件與實驗學(xué)時不足的問題，豐富實踐性教學(xué)的手段，強化學(xué)生所學(xué)知識[3]。

三、Proteus仿真軟件在單片機實驗教學(xué)中的應(yīng)用實例

為了讓學(xué)生更好地掌握單片機，應(yīng)從實用的角度出發(fā)，鼓勵學(xué)生編寫一些簡單的小程序，通過實踐指引理論知識的學(xué)習(xí)。本文通過單片機端口操作實驗?zāi)M汽車左右轉(zhuǎn)向燈的控制來說明Proteus在單片機實驗教學(xué)中的應(yīng)用。

1.實驗任務(wù)。單片機端口操作模擬汽車轉(zhuǎn)向燈實驗中，P1口作為輸出口，P3口作為輸入口，P3.4、P3.5接撥動開關(guān)K3、K4；P1口接發(fā)光二極管L1～L8。K3作為左轉(zhuǎn)彎開關(guān)，K4作為右轉(zhuǎn)彎開關(guān)，L1作為左轉(zhuǎn)彎燈，L2作為右轉(zhuǎn)彎燈。要求編程實現(xiàn)向上打K3時，左轉(zhuǎn)彎燈L1以一定頻率閃爍；向下打K4時，右轉(zhuǎn)彎燈L2以一定頻率閃爍[4]。

2.硬件和軟件的設(shè)計。

模擬汽車轉(zhuǎn)向燈的單片機端口操作實驗電路原理圖如圖1所示。電路主要由單片機最小系統(tǒng)、LED發(fā)光二極管和撥動開關(guān)組成。電路通過P3.4和P3.5口讀取撥動開關(guān)的狀態(tài)，但要注意準(zhǔn)雙向口P3作為輸入口時，需先向鎖存器寫入“1”才能讀??；為了讓接在P1.0和P1.7口的LED發(fā)光二極管亮，需使P1.0和P1.7口的電平為低電平，所以，在程序中點亮左右轉(zhuǎn)向燈時，給P1口賦值分別為FEH和7FH；為了實現(xiàn)轉(zhuǎn)向燈閃爍點亮，需在程序中加延時子程序，本實驗所用的延時時間為1s，具體程序如下4：

ORG 0000H

AJMP MAIN

ORG 0200H

MAIN：MOV P3，#0FFH

MOV A，P3

CJNE A，#0EFH，L1

MOV P1，#0FEH

CALL DELAY

MOV P1，#0FFH

CALL DELAY

L1：CJNE A，#0DFH，L2

MOV P1，#7FH

CALL DELAY

MOV P1，#0FFH

CALL DELAY

L2：AJMP MAIN

DELAY：MOV R5，#10

DE0：MOV R7，#200

DE1：MOV R6，#248

DE2：DJNZ R6，DE2

DJNZ R7，DE1

DJNZ R5，DE0

RET

END

篇6

關(guān)鍵詞：項目教學(xué)法；任務(wù)驅(qū)動法；中職學(xué)校；單片機

中圖分類號：G424文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1009-3044(2012)21-5125-02

On the Task-driven Method and Project Teaching in Secondary Vocational Courses in "Principles and Applications"

DU Yan1,2

(1.Zhejiang University of Technology Education Science Technology, Hangzhou 310012,China; 2.Zhejiang Agriculture and Business College,Shaoxing 312000,China)

Abstract: "Principles and Applications" teaching in secondary vocational schools, to change the traditional teaching mode, the introduction of project pedagogy and task-driven method to stimulate students ’interest in learning through practical application cases, and develop stu dents’ sense of team, exploreawareness and ability to innovate, to improve the overall quality of students and practical skills.

Key words: project pedagogy; task-driven method; vocational schools; microcontroller

《單片機原理與應(yīng)用》是電子專業(yè)一門重要的專業(yè)課，是理論與實踐性都很強的一門課程。傳統(tǒng)的單片機課程教學(xué)往往偏向理論講授，缺乏實訓(xùn)環(huán)節(jié)，學(xué)生很少有動手實踐的機會。課堂教學(xué)效果不理想，學(xué)生反映較差。在以能力為本位的現(xiàn)代職業(yè)教育思想指導(dǎo)下，我們需要進行課程教學(xué)內(nèi)容的改革和課程教學(xué)方法的改革。以項目課程教學(xué)為中心，以任務(wù)分割實施為過程，通過理論知識的應(yīng)用及實踐教學(xué)的強化，充分體現(xiàn)職教課程的特色。

1中職電子專業(yè)現(xiàn)狀

中職學(xué)校的學(xué)生底子薄、基礎(chǔ)差，對專業(yè)學(xué)習(xí)缺乏興趣，有的甚至存在厭學(xué)思想。而中職教學(xué)還不能完全拋棄傳統(tǒng)的教學(xué)模式，學(xué)生對于理論知識只能簡單機械的死記硬背，缺乏實踐動手能力，職業(yè)技能水平較低。而電子專業(yè)的課程具有很強的理論性、技術(shù)性和應(yīng)用性，這就要求我們來改變教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)興趣，提高課堂教學(xué)效果。我們以單片機課程為例，單片機教學(xué)內(nèi)容以傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)為主線，從單片機結(jié)構(gòu)與原理、指令系統(tǒng)、匯編語言程序、接口設(shè)計等內(nèi)容來進行安排。整個過程缺乏完整的單片機開發(fā)過程，學(xué)生不能接受甚至不理解單片機到底是干什么的。而考核評價方式也主要是以閉卷形式的理論考試，缺乏對單片機應(yīng)用能力的訓(xùn)練。

2新型的教學(xué)方法

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法，是指教師將教學(xué)內(nèi)容設(shè)計成一個或多個具體的任務(wù)，以某個實例為先導(dǎo)，力求以任務(wù)為驅(qū)動，提出問題引導(dǎo)學(xué)生進行思考，讓學(xué)生通過學(xué)和做來掌握教學(xué)內(nèi)容，從而實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。項目教學(xué)法是師生通過共同實施一個完整的項目工作而進行的教學(xué)活動，教師將一個相對獨立的項目交由學(xué)生自己去處理，包括收集信息、設(shè)計方案、實施項目以及評價，都由學(xué)生自己負責(zé)。在我們的職業(yè)教育課程中，如果只使用任務(wù)驅(qū)動法進行教學(xué)，基本可以提高學(xué)生的興趣，大部分學(xué)生可以通過一個個任務(wù)的實施來掌握理論知識和基本技能，但對于部分基礎(chǔ)較好的學(xué)生，可能會出現(xiàn)“吃不飽或者不過癮”的現(xiàn)象，也就是說對這部分學(xué)生的要求可以更高一點。如果單純的使用項目教學(xué)法，要求學(xué)生能夠解決從未遇到過的新問題，從方案的選定到任務(wù)的實施都由學(xué)生去完成，而教師所起的作用主要是協(xié)助指導(dǎo)作用，學(xué)生在整個任務(wù)的確定與實施過程中都是主導(dǎo)作用。這對于中職學(xué)生的整體素質(zhì)來講明顯是不現(xiàn)實也是不適用的。因此，將兩種方法整合在單片機課程教學(xué)中，根據(jù)先易后難的教學(xué)原則，先使用任務(wù)驅(qū)動法使學(xué)生掌握新知識和新技能，在第二階段再實施項目教學(xué)法，學(xué)生就能更精通對知識和技能的掌握。

3教學(xué)過程的實施

下面以“交通燈系統(tǒng)設(shè)計”來講述任務(wù)驅(qū)動法和項目教學(xué)法的具體實施：

1）項目描述：利用單片機設(shè)計一個交通燈控制系統(tǒng)，信號燈分東西、南北兩組，初始狀態(tài)為四個路口的紅燈全亮之后，東西路口的綠燈亮，南北路口的紅燈亮，東西路口方向通車，延時一段時間后東西路口的綠燈熄滅，黃燈開始閃爍，閃爍若干次后，東西路口紅燈亮，而同時南北路口的綠燈亮，南北路口方向開始通車，延時一段時間后，南北路口的綠燈熄滅，黃燈開始閃爍，閃爍若干次后，再切換到東西路口方向，之后重復(fù)以上過程。

2）分析項目，確定任務(wù)：根據(jù)控制要求，將項目分割成幾個任務(wù)進行實施，見表1。

表1

3）項目教學(xué)，提高要求。

教學(xué)第二階段，在學(xué)生完成基本任務(wù)后，應(yīng)適當(dāng)?shù)卣{(diào)動學(xué)生的創(chuàng)新欲望，進行相應(yīng)的項目教學(xué)。具體的形式可以是在本次任務(wù)的基礎(chǔ)上進行拓展提升，也可以發(fā)散性的設(shè)計新的項目。比如說可以在交通燈的控制要求上進行提升，增加行人通過的時間控制或增加左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)向燈的控制。由學(xué)生通過上網(wǎng)搜索等方式收集相關(guān)資料來完成方案設(shè)計、硬件與軟件的設(shè)計、系統(tǒng)的調(diào)試，并撰寫設(shè)計報告。在項目的實施過程中，教師的作用不僅是一個可供學(xué)生利用的資料庫，更是一名向?qū)Ш皖檰枺瑤椭鷮W(xué)生在獨立研究的道路上探索前進，引導(dǎo)學(xué)生如何在實踐中發(fā)現(xiàn)新知識，掌握新內(nèi)容。

4）總結(jié)任務(wù)。

學(xué)生在完成整個項目后，教師要及時地組織交流、討論、作出反饋和評價。教師和學(xué)生共同來完成本階段的學(xué)結(jié)，表揚優(yōu)點改進缺點，并將總結(jié)進行匯總記錄，為后續(xù)工作做好堅實的基礎(chǔ)工作。

4結(jié)論

將任務(wù)驅(qū)動法和項目教學(xué)兩者應(yīng)用于單片機課程的教學(xué)，根據(jù)先易后難的教學(xué)原則，通過一個個任務(wù)的實施來達到教學(xué)目標(biāo)，引導(dǎo)并幫助學(xué)生在實施任務(wù)的過程中理解關(guān)鍵知識點，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)現(xiàn)新知識，掌握新內(nèi)容，提高了學(xué)生的理論分析能力、動手實踐能力、綜合運用能力。

參考文獻：

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[3]葛華.任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在《單片機原理與應(yīng)用》課程中的應(yīng)用[J].電腦知識與技術(shù),2009(6).

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篇7

【關(guān)鍵詞】單片機 作用原理 接口技術(shù)

新時代背景下，社會的發(fā)展和科技的進步，使得各類先進的科學(xué)技術(shù)被應(yīng)用于眾多的生產(chǎn)與生活領(lǐng)域，作為電子信息工程中重要的組成部分，單片機也得到了廣泛的應(yīng)用與普及，可以說，在現(xiàn)階段的眾多領(lǐng)域中，都能夠發(fā)現(xiàn)單片機應(yīng)用的身影。而對于單片機而言，若想在更多的生產(chǎn)與生活領(lǐng)域中應(yīng)用到單片機技術(shù)，則需要對單片機的作用原理及接口技術(shù)等做深入的探討和分析，以此來掌握單片機所能夠應(yīng)用到的領(lǐng)域和范圍。同時，通過對單片機的原理及接口技術(shù)的靈活掌握與運用，才能使單片機技術(shù)得到更深程度的技術(shù)發(fā)掘和運用。因此，對于“單片機的原理及接口技術(shù)”的研究，就具有極大的現(xiàn)實意義。

1 單片機的原理

對于單片機而言，是一類集成芯片的總稱，也可將其理解為能夠獨立工作的微型計算機。在此單片機的芯片上，會涉及到CPU、ROM、RAM等通過I/O接口進行結(jié)合的獨立運轉(zhuǎn)系統(tǒng)。而針對不同的應(yīng)用范疇和領(lǐng)域，還應(yīng)在單片機上添加相應(yīng)的部件，以此來確保單片機各種功能的應(yīng)用于實現(xiàn)。而單片機的設(shè)計思路，應(yīng)追溯到上個世紀(jì)的80年代，專家和學(xué)者們，希望通過一塊較小的繼承芯片，來容納單片機中的處理系統(tǒng)及眾多設(shè)備，這將使得此類集成系統(tǒng)的效果更佳的優(yōu)良，并同時能夠使單片機內(nèi)的系統(tǒng)等得以相應(yīng)的收縮?？梢哉f，對于單片機來講，其主要的功能，即是進行實時控制功能的實現(xiàn)，并能夠做到在線操控。而單片機芯片內(nèi)由于部件的收縮與削減，使得其并無較好的抗干擾能力，這便需要針對單片機所應(yīng)用的領(lǐng)域與所實現(xiàn)的具體功能，來對其抗干擾能力進行必要的加強。此外，單片機能的程序也可通過不同的功能而做出相應(yīng)的調(diào)整，并配以相應(yīng)的輔助部件，以達到較為特殊功能的實現(xiàn)。有時在完成較為大型的功能及任務(wù)時，還可將單片機中用作不同處理與運行功能的芯片進行整合，這不僅加強了單片機的智能化程度，還在很大程度上提升了單片機的工作效率。

2 單片機的接口技術(shù)

現(xiàn)階段，在投入應(yīng)用的眾多類型控制器中，均使其智能化水平得到較高的發(fā)展與提升。直至現(xiàn)階段為止，眾多新型的設(shè)備，已經(jīng)逐步取代了以往較為落后的輸入與輸出設(shè)備。伴隨著時代的發(fā)展和科技的進步，越來越多外形各異，且價格低廉的USB存儲設(shè)備，受到人們的普遍關(guān)注與喜愛。并且，此種帶有USB接口的存儲設(shè)備隨著技術(shù)的革新，變得愈加的符合人們的需求，不僅內(nèi)部的存儲空間增大，其體積也在隨之減少。同時，此類USB接口的存儲設(shè)備，逐漸發(fā)展成為能夠隨身攜帶的U盤或移動硬盤，在功能性上較之傳統(tǒng)的軟盤，從各個方面都體現(xiàn)出碾壓性的優(yōu)勢。而且，由于其能夠與計算機接口直接連接，進行數(shù)據(jù)信息的讀寫功能，使之應(yīng)用范圍愈加深入與廣泛。其接口原理為：通過SL8HHS芯片及相應(yīng)的USB協(xié)議，使其能夠通過芯片所涵w的雙任務(wù)端口，將由芯片讀取的各類信息，寫入U盤之中。因此，SL8HHS芯片能夠達成單片機與多種USB之間的相互連接及數(shù)據(jù)傳輸功能。并且，依據(jù)單片機的功能，其能夠操控所收集到的數(shù)據(jù)信息；USB控制其則能夠操控U盤及其起到連接作用的接口，并進行數(shù)據(jù)的接收與傳輸；RAM則可進行數(shù)據(jù)信息的臨時緩沖存儲。通過此種接口技術(shù)，并配以其他配件芯片，實現(xiàn)了單片機的各類信息讀取、傳輸、以及寫入等功能。

3 單片機所應(yīng)用到的領(lǐng)域

根據(jù)上述單片機的作用原理，可將其應(yīng)用于眾多電子信息設(shè)備與儀器之中。例如：單片機在工業(yè)操控技術(shù)中的應(yīng)用、在各類儀器與儀表上的應(yīng)用、服務(wù)設(shè)施中的應(yīng)用、以及眾多為人們生產(chǎn)與生活提供便利的領(lǐng)域等等。由于單片機自身所具備的特點為體積小、能耗低，但功能性與可操控性方面則較為強大，這使得將其應(yīng)用于智能化的操控設(shè)備與儀器中，將會發(fā)揮其極為明顯的功用。若將其應(yīng)用于智能化的儀器或儀表之中，則能夠?qū)x器設(shè)備中所涉及到的各類數(shù)據(jù)：溫度、濕度、運轉(zhuǎn)速率、額定功率、以及最大功率等數(shù)據(jù)信息，進行準(zhǔn)確的測算及控制。同時，由于將單片機應(yīng)用于此類具有智能化的儀器或儀表之中，也能夠使此類儀器儀表的自動化水平得以進一步提升，從而真正實現(xiàn)其自動化水平增強。若將單片機應(yīng)用于工業(yè)化的機械或設(shè)備操控上，則能夠促使工業(yè)化機械及設(shè)備在操控效率和便捷程度上得以提升。現(xiàn)階段，由于科學(xué)技術(shù)的改良與完善，使得單片機技術(shù)逐步進入人們生活的視野，為人們的日常生活提供多樣化的服務(wù)與便利。例如：我們在日常生活中應(yīng)用到的電視、冰箱、洗衣機、熱水器、空調(diào)、以及其他家用電器設(shè)備，都含有單片機作用的功勞。而隨著互聯(lián)網(wǎng)+時代的進入，使得單片機在接口技術(shù)上有了全新的發(fā)展與突破，即能夠通過所增加的通信接口來逐步滿足計算機及網(wǎng)絡(luò)通信間的數(shù)據(jù)傳輸功能。此外，在航天、醫(yī)療、國防、以及科研等領(lǐng)域里，單片機都在不同程度的發(fā)揮著其巨大的作用。

4 單片機研發(fā)的主要方面

首先，是將單片機的抗干擾能力通過研發(fā)得以加強?，F(xiàn)階段，單片機進行干擾排除的方式主要為外部操作，即將干擾源或干擾路徑切斷。雖然也能夠起到防止干擾的作用和效果，但卻無法做到真正意義上的抗干擾。對此，應(yīng)從單片機的硬件方面入手，逐漸將其抗干擾能力加強。其次，是要將單片機編程效率提升。在對單片機進行編程的過程中，所應(yīng)用到的語言類型大多為C語言，若要提升單片機編程效率，則應(yīng)在不斷加強C語言編程效率的同時，還要盡量找尋出效率更高的編程語言類型，以此來提升單片機編程過程中的實際效率。

5 結(jié)語

綜上所述，文中通過對單片機的作用原理及接口技術(shù)的分析與研究，總結(jié)出單片機所能應(yīng)用到的領(lǐng)域。并通過分析得出，若要將單片機進行深入的應(yīng)用，則應(yīng)當(dāng)從提升單片機的抗干擾性、以及加強編程語言的效率等方面入手，唯有如此，才能使單片機技術(shù)在更多的領(lǐng)域內(nèi)得以應(yīng)用，并對社會的生產(chǎn)和人們的生活，產(chǎn)生更為多樣的效用。

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篇8

關(guān)鍵詞：教學(xué)改革；單片機

單片機易入門，而且技術(shù)先進，有著廣闊的應(yīng)用前景。只要采用合適的教學(xué)方法，高職學(xué)生就能掌握，將成為高職學(xué)生的一項高級技能。為此，我們將單片機原理及應(yīng)用課作為電子專業(yè)的特色課重點學(xué)習(xí)。

一、單片機課程傳統(tǒng)教學(xué)方法存在的問題

單片機雖小，但是卻集成了很強的功能，可學(xué)的內(nèi)容其實也不止一般教學(xué)大綱要求的這些。對一般學(xué)生而言，一口氣把這些內(nèi)容學(xué)完，并且把大部分內(nèi)容消化理解也并非易事。單片機指令系統(tǒng)一共有128條之多，如果對單片機的硬件結(jié)構(gòu)不很了解，很容易讓人似懂非懂。在實驗環(huán)節(jié)，我們使用的是成套的學(xué)習(xí)機，大部分學(xué)生并不清楚其工作原理。從我們教學(xué)的實踐情況來看，對于高職層次的學(xué)生而言，此教學(xué)方法無法提高教學(xué)效果。

二、教學(xué)方法的改進

對于初學(xué)階段，我們本著教學(xué)內(nèi)容“少而精”，教學(xué)方法由淺入深，先接觸后認識，立足應(yīng)用的原則，先介紹給學(xué)生單片機最簡單的應(yīng)用系統(tǒng)，其實只有一塊芯片。在教學(xué)中注意提醒學(xué)生運用在數(shù)字電子技術(shù)和模擬電子技術(shù)中的概念和電路，鼓勵運用學(xué)到的單片機知識自主設(shè)計單片機擴展電路。讓這方面基礎(chǔ)較好的學(xué)生能夠體會到學(xué)好專業(yè)基礎(chǔ)課的甜頭，讓他們產(chǎn)生積極的影響。在初學(xué)的階段按照“少而精”的原則。這樣也有利于接受能力較弱的學(xué)生跟上學(xué)習(xí)進度，防止學(xué)習(xí)成績兩極分化，保持整體學(xué)習(xí)熱情的飽滿。要盡一切可能讓學(xué)生體會到學(xué)習(xí)的成就感，最大限度地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性。

教得淺、教得少總會好學(xué)一點；練得多體會必然會深一點。新的教學(xué)方法包含兩點，一是在教學(xué)內(nèi)容上進行大量的刪減，如指令系統(tǒng)中，我們從應(yīng)用的角度出發(fā)，先教學(xué)生簡單程序的設(shè)計方法，以及與該方法有關(guān)的指令，并在實驗課中進行進一步的訓(xùn)練和鞏固。對于一些不經(jīng)常使用的指令，我們暫時不要求學(xué)生掌握。二是在“用”字上狠下工夫。首先要讓學(xué)生體會學(xué)習(xí)這門技術(shù)的必要性和重要性，在教學(xué)中通過講解應(yīng)用實例讓學(xué)生有強烈的學(xué)習(xí)愿望?，F(xiàn)在我們的單片機技術(shù)教學(xué)分三個階段：第一階段是單片機簡單應(yīng)用和基礎(chǔ)理論，課程的名稱還叫單片機原理；第二階段的教學(xué)是單片機應(yīng)用訓(xùn)練，進行基本功能訓(xùn)練，通過簡單典型的應(yīng)用電路和應(yīng)用程序，讓學(xué)生先學(xué)后練，逐步提高；最后是提高階段，通過開放實驗室，給對單片機有興趣的學(xué)生自由發(fā)展的空間。

三、新方法的具體實施

第一階段是單片機原理課，學(xué)習(xí)單片機基礎(chǔ)理論和簡單應(yīng)用。主要目的是引導(dǎo)同學(xué)入門，教會學(xué)生單片機基本結(jié)構(gòu)及原理，單片機簡單應(yīng)用系統(tǒng)的組建與調(diào)試。教學(xué)方法上采用以應(yīng)用實例為主線，通過以實例教學(xué)的方法，不但使學(xué)生學(xué)會了單片機技術(shù)，還會使學(xué)生了解單片機技術(shù)的實用價值，增強了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自信心。同時，我們改變以往使用單片機學(xué)習(xí)機進行實驗教學(xué)的傳統(tǒng)方法，讓學(xué)生自己焊接實驗用的單片機電路。這樣既鍛煉了學(xué)生的焊接能力，也讓學(xué)生對單片機簡單系統(tǒng)以及單片機系統(tǒng)最基本的組成設(shè)備有了實際的認識，有助于學(xué)生對單片機及其系統(tǒng)的了解。

第二階段是單片機應(yīng)用訓(xùn)練。本階段的主要目的是進一步提高學(xué)生的單片機應(yīng)用能力，通過實驗課中先結(jié)合實驗內(nèi)容講相關(guān)理論再做實驗的方法，通過邊講、邊練提高教學(xué)效果。學(xué)習(xí)內(nèi)容結(jié)合了當(dāng)前流行的單片機電路的發(fā)展情況，適當(dāng)變更了教學(xué)內(nèi)容。訓(xùn)練內(nèi)容主要是學(xué)習(xí)單片機接口和芯片的擴展，如I/O擴展電路、時鐘電路及軟件、語音電路設(shè)計，A/D和D/A轉(zhuǎn)換器件，I2C、SPI總線技術(shù)及器件的擴展。從實用的角度訓(xùn)練學(xué)生的應(yīng)用技能，為以后工作中應(yīng)用單片機打下一個良好的基礎(chǔ)。

第三階段是提高。學(xué)生進入開放實驗室，做自己感興趣的產(chǎn)品。在開放實驗室，學(xué)生可充分發(fā)揮自己的潛能，以老帶新，以高帶低，教師適當(dāng)指導(dǎo)，自主完成具體開發(fā)任務(wù)，逐步培養(yǎng)學(xué)生自主設(shè)計、獨立完成工作的能力。

經(jīng)過單片機課程的教學(xué)調(diào)整與改革，不少學(xué)生掌握了單片機的應(yīng)用技術(shù)，達到了畢業(yè)就能參與智能電子設(shè)備開發(fā)的培養(yǎng)目標(biāo)。培養(yǎng)的學(xué)生獲得了全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽高職組決賽一等獎，同時，大部分學(xué)生從事了與單片機開發(fā)相關(guān)的技術(shù)工作。結(jié)果表明，在單片機教學(xué)環(huán)節(jié)中采用這樣的教學(xué)方式后，實現(xiàn)了我們“培養(yǎng)實用性應(yīng)用技術(shù)人才”的培養(yǎng)目標(biāo)。

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篇9

關(guān)鍵詞：單片機教學(xué)；改革

中圖分類號：G718.5 文獻標(biāo)識碼：B 文章編號：1009-9166（2011）032(C)-0222-01

一、引言

單片機是一種集成在電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時器/計時器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個小而完善的計算機系統(tǒng)。

目前單片機滲透到我們生活的各個領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個領(lǐng)域沒有單片機的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化過程的實時控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機、攝像機、全自動洗衣機的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機。單片機具有體積小、可靠性高和價格便宜等優(yōu)點，在工廠自動化各控制領(lǐng)域、儀器儀表、家用電器等應(yīng)用廣泛，在職業(yè)教育中是一門重要的專業(yè)技術(shù)課。

二、單片機的工作過程

單片機自動完成賦予它的任務(wù)的過程，也就是單片機執(zhí)行程序的過程，即一條條執(zhí)行的指令的過程，所謂指令就是把要求單片機執(zhí)行的各種操作用的命令的形式寫下來，這是在設(shè)計人員賦予它的指令系統(tǒng)所決定的，一條指令對應(yīng)著一種基本操作；單片機所能執(zhí)行的全部指令，就是該單片機的指令系統(tǒng)，不同種類的單片機，其指令系統(tǒng)亦不同。為使單片機能自動完成某一特定任務(wù)，必須把要解決的問題編成一系列指令（這些指令必須是選定單片機能識別和執(zhí)行的指令），這一系列指令的集合就成為程序，程序需要預(yù)先存放在具有存儲功能的部件――存儲器中。程序通常是順序執(zhí)行的，所以程序中的指令也是一條條順序存放的，單片機在執(zhí)行程序時要能把這些指令一條條取出并加以執(zhí)行，必須有一個部件能追蹤指令所在的地址，這一部件就是程序計數(shù)器PC（包含在CPU中），在開始執(zhí)行程序時，給PC賦以程序中第一條指令所在的地址，然后取得每一條要執(zhí)行的命令，PC之中的內(nèi)容就會自動增加，增加量由本條指令長度決定，可能是1、2或3，以指向下一條指令的起始地址，保證指令順序執(zhí)行。

三、傳統(tǒng)單片機原理與應(yīng)用課程中教學(xué)的特點

（一）課程單元內(nèi)容設(shè)置不合理。傳統(tǒng)教學(xué)注重知識體系的傳授，老師花大量時間講解單片機的結(jié)構(gòu)原理、指令系統(tǒng)、中斷系統(tǒng)和定時器，其都是以單片機本身的工作原理為主線講解，學(xué)生對單片機的學(xué)習(xí)局限于一個個模塊，理論與實際聯(lián)系差，綜合運用知識能力差，繼而形成對單片機“抽象、難學(xué)”的思維，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣下降，教學(xué)效果差。（二）硬件與軟件脫節(jié)。傳統(tǒng)單片機教學(xué)采用先理論后實踐的方法，并且實踐教學(xué)采用實驗板或?qū)嶒炏鋪硗瓿桑瑢W(xué)生按照實驗指導(dǎo)書編寫代碼、下載程序和觀察效果。這種方法學(xué)生不清楚單片機程序的編寫流程，對整體電路感到迷惑，難以深入的理解程序及單片機工作原理，看上去鮮活的實例，卻難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，軟件與硬件的脫節(jié)，學(xué)生并不能真正理解到單片機的工作原理。（三）缺少綜合能力的訓(xùn)練。對單片機的實踐學(xué)習(xí)局限于一個個模塊，缺少綜合性的項目，將各個模塊串聯(lián)起來，使得學(xué)生往往學(xué)到后面忘了前面，綜合運用知識、創(chuàng)新能力差，不利于學(xué)生的可拓展發(fā)展。

四、改進單片機原理與應(yīng)用的教學(xué)方法

單片機是一門實踐性要求很高的課程，將理論學(xué)習(xí)與實踐結(jié)合起來，充份調(diào)動學(xué)生的興趣和學(xué)習(xí)積極性，將理論學(xué)習(xí)嵌入到實踐教學(xué)中，調(diào)動學(xué)生的創(chuàng)造性，綜合運用知識能力，借助PROTEUS和實驗箱，將硬件電路設(shè)計與編程實踐結(jié)合起來，使理論活起來。

（一）內(nèi)容設(shè)置改革。給合項目化來改革課程單元教學(xué)內(nèi)容，將單片機原理寄托于項目任務(wù)中，從誘導(dǎo)學(xué)生興趣著手，開設(shè)教學(xué)內(nèi)容。設(shè)計跑馬燈的設(shè)計、秒表的設(shè)計、可調(diào)電子鐘的設(shè)計、電子密碼鎖、數(shù)字溫度計等項目來組織教學(xué)。

（二）教學(xué)方法改革。在高職單片機教學(xué)中，減少理論的講解，加強實踐的引導(dǎo)對學(xué)生的學(xué)有裨益。因而將Proteus仿真軟件和單片機開發(fā)板引入到單片機的教學(xué)課堂，充分實現(xiàn)理論與實踐一體化，硬件與軟件一體化，首先利用仿真軟件學(xué)習(xí)單片機電路基本原理，程序的實現(xiàn)與調(diào)試。然后到實物（開發(fā)板）進行驗證。

五、教學(xué)情境設(shè)計研究

下面以電子鐘設(shè)計為例講述單片機原理與應(yīng)用的教學(xué)方法。

第一步：項目引入：電子鐘的設(shè)計。要求：利用數(shù)碼管顯示一個能夠調(diào)時的電子鐘。第二步：學(xué)生討論：分析任務(wù)要求包括數(shù)碼管顯示，按鍵調(diào)時。第三步：教學(xué)講解知識。按鍵的檢測原理，數(shù)碼管的顯示原理，定時器的工作原理，中斷的工作原理。第四步：課堂分模塊搭建電子鐘的實現(xiàn)電路，并編程實現(xiàn)電子鐘效果。

結(jié)束語：改革單片機教學(xué)的內(nèi)容和傳授的方法，對提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、課程的教學(xué)效果有很大的好處，提高了學(xué)生綜合運用知識的能力，解決問題的能力，為深入學(xué)習(xí)嵌入式打下了良好的基礎(chǔ)。

作者單位：湖南科技職業(yè)學(xué)院軟件學(xué)院

參考文獻：

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>> 單片機原理“開放式”模塊化實驗教學(xué)模式的構(gòu)建 高職單片機開放式項目化教學(xué)模式研究與實踐 單片機課程一體化開放式教學(xué)模式研究 單片機實踐課的項目化開放式教學(xué)改革研究 淺析討論式教學(xué)在單片機應(yīng)用技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用 項目式教學(xué)在高校單片機實訓(xùn)課程教學(xué)中的應(yīng)用 項目式模仿教學(xué)法在單片機教學(xué)中的應(yīng)用 在單片機教學(xué)中應(yīng)用“邊學(xué)邊做”的教學(xué)模式實例 4MAT教學(xué)模式在單片機教學(xué)中的應(yīng)用 “任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)模式在單片機原理與應(yīng)用課程中的應(yīng)用 Proteus在單片機教學(xué)中的應(yīng)用 PROTEUS在單片機教學(xué)中的應(yīng)用 淺談Proteus在單片機教學(xué)中的應(yīng)用 崗位教學(xué)在單片機教程中的應(yīng)用 Proteus軟件在單片機教學(xué)中的應(yīng)用 仿真軟件在單片機教學(xué)中的應(yīng)用 項目化教學(xué)在單片機中的應(yīng)用 音樂在單片機教學(xué)中的應(yīng)用 Proteus在單片機教學(xué)中的應(yīng)用 Proteus仿真在單片機教學(xué)中的應(yīng)用 常見問題解答 當(dāng)前所在位置：l.

②國務(wù)院辦公廳.國務(wù)院常務(wù)會通過中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要, [EB/OL].2010-05-06./ldhd/2010-05/06/content_1600544.htm.

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