單片機(jī)原理及應(yīng)用大全11篇
時間：2023-03-07 15:06:02緒論：寫作既是個人情感的抒發(fā)，也是對學(xué)術(shù)真理的探索，歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇單片機(jī)原理及應(yīng)用范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發(fā)。
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Abstract：This article analyzes the drawback of the MCU teaching in the high school，and proposes a reform measure of single chip computer based on proteus and keil simulation software，makes up for the drawback of traditional teaching method.This method enriches the theory teaching methods，motivates students’interest，and training students’practical ability.
key words：MCU；proteus；Teaching reform
由于單片機(jī)體積小、可靠性高、功能較強(qiáng)、價(jià)格便宜以及應(yīng)用廣泛等諸多優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、自動化設(shè)備、儀器儀表、現(xiàn)代化家電以及通信等各個領(lǐng)域。單片機(jī)原理及應(yīng)用課程是高等院校自動化、電氣工程及其自動化和電子信息工程等專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，在學(xué)生以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)、電子競賽和工作中會起到很大的作用。單片機(jī)原理及應(yīng)用課程已經(jīng)成為各大學(xué)和高職院校機(jī)相關(guān)專業(yè)開始的一門重要的課程。然而，在傳統(tǒng)教學(xué)中，這門課程的教學(xué)偏重理論教學(xué)，而且實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容老舊，不能跟隨時代的發(fā)展而進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整[1]。單片機(jī)課程的教學(xué)需要老師能夠轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，從注重知識向注重技能教學(xué)進(jìn)行轉(zhuǎn)變。本文探討了基于Proteus仿真軟件的單片機(jī)教學(xué)，希望能為廣大單片機(jī)教學(xué)工作者提供一點(diǎn)思考。
1.單片機(jī)目前教學(xué)中存在的問題
傳統(tǒng)的單片機(jī)課程教學(xué)存在許多問題，主要表現(xiàn)在課堂教學(xué)主要以PPT形式講解內(nèi)容，缺乏生動性和演示效果；單片機(jī)實(shí)驗(yàn)主要以實(shí)驗(yàn)箱為主，只能完成一些基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，很難實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中提出的“優(yōu)化課內(nèi)，強(qiáng)化課外”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)意識。不利于學(xué)生綜合知識體系的建立，更不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力[2]；上課及實(shí)驗(yàn)以匯編語言教學(xué)為主，主要的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為指令的操作訓(xùn)練及部分外設(shè)的簡單編程。此種教學(xué)實(shí)驗(yàn)方法已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于社會對單片機(jī)開發(fā)設(shè)計(jì)人才的需要。培養(yǎng)出來的學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)需要進(jìn)行單片機(jī)綜合設(shè)計(jì)的時候表現(xiàn)出不知所措，也不知道如何進(jìn)行芯片選型，更不必說如何進(jìn)行完整的系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)[3]。這些都是以往單片機(jī)教學(xué)中存在的問題
2.教學(xué)改革手段
將Proteus和Keil引入到單片機(jī)課堂教學(xué)。Proteus軟件是英國Labcenter Electronics公司出版的EDA工具軟件。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及器件。此外，Proteus軟件具有強(qiáng)大的單片機(jī)原理圖制作能力，并且能對設(shè)計(jì)的電路圖進(jìn)行實(shí)時交互式仿真，能為設(shè)計(jì)人員提供多種虛擬儀器。它是目前最好的仿真單片機(jī)及器件的工具。目前，該軟件在國內(nèi)已經(jīng)受到單片機(jī)愛好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師以及致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞[4][5]。
下面筆者以一個實(shí)例為例來介紹基于Proteus和Keil的單片機(jī)教學(xué)方法。實(shí)例主要包括單片機(jī)AT89C51、串口、七段共陽極顯示數(shù)碼管。串口采用查詢法接收數(shù)據(jù)。查詢法的原理是不停的檢測串口接收中斷標(biāo)志RI，當(dāng)RI等于1時，代表接收到數(shù)據(jù)，立即將RI標(biāo)志手動清零。然后將接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)碼管可以顯示的代碼，然后送P1口顯示[6]。同時，將接收到的數(shù)據(jù)通過串口回傳。仿真時要用到串口調(diào)試助手，本文采用的串口調(diào)試軟件為ComMaster。將串口調(diào)試軟件和Proteus中的串口的接口和波特率設(shè)置好以后，就可以通過ComMaster把數(shù)據(jù)傳送到單片機(jī)，同時會接收到回傳的數(shù)據(jù)?？梢杂^察接收到的數(shù)據(jù)和發(fā)送的收據(jù)是否一致，這樣也可以檢驗(yàn)程序設(shè)計(jì)的是否有問題。
圖1 單片機(jī)串口接收數(shù)據(jù)并顯示
圖2 Keil開發(fā)編譯環(huán)境
需要注意的是Proteus仿真軟件中，單片機(jī)與PC串口連接時單片機(jī)RXD與PC串口的RXD連接，單片機(jī)的TXD與PC機(jī)的TXD相連，而實(shí)際的單片機(jī)開發(fā)板與PC機(jī)相連的時候，單片機(jī)的RXD要與PC機(jī)的TXD相連。
通過結(jié)合Proteus軟件和Keil C51軟件對51單片機(jī)的串口進(jìn)行仿真后，學(xué)生能對51單片機(jī)串口的硬件電路設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)有一個很好的理解。同時，此案例能夠?qū)?1單片機(jī)和PC機(jī)串口通信的問題在學(xué)生腦海中建立一個直觀的印象，加深學(xué)生對本次授課內(nèi)容的理解和直觀感受。
3.結(jié)束語
Proteus和Keil仿真軟件的引入，從某種程度上說是彌補(bǔ)了實(shí)驗(yàn)和工程應(yīng)用間脫節(jié)的矛盾和現(xiàn)象。采用Proteus仿真軟件結(jié)合Keil C51單片機(jī)開發(fā)環(huán)境，能夠解決目前單片機(jī)教學(xué)中教學(xué)案例陳舊、設(shè)備更新速度慢等問題，提高了單片機(jī)課程的教學(xué)質(zhì)量，對于提升學(xué)生的單片機(jī)設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力具有非常明顯的效果。本文所討論的單片機(jī)教學(xué)改革形式已經(jīng)在時間教學(xué)過程中得到實(shí)施，有了一些初步的成果：學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得到提高，教學(xué)的效果有了提升。
參考文獻(xiàn)
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篇（2）
1.1軟件環(huán)境實(shí)驗(yàn)軟環(huán)境由過去的匯編語言逐步向C語言過渡[3]。以往高校的“單片機(jī)原理與應(yīng)用”課程選用的程序設(shè)計(jì)工具是匯編語言。匯編語言針對不同的操作系統(tǒng)、不同的CPU，指令完全不相同，匯編語言就有所不同，所以不易移植。另外，匯編語言的程序，必須要借助于微控制器的指令手冊及各寄存器的說明，或者給程序?qū)懽⑨專駝t很難讀懂。而C語言是一種應(yīng)用廣泛的高級程序設(shè)計(jì)語言，它既有高級語言的特點(diǎn)，也具備匯編語言的功能。C語言有功能豐富的庫函數(shù)、程序易讀易懂、編譯效率高、運(yùn)算速度快，具有良好的移植性，現(xiàn)在C語言被廣泛使用到嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中。目前8051單片機(jī)的C語言編譯器編寫目標(biāo)系統(tǒng)軟件，既可以增加軟件的可讀性，又便于改進(jìn)和擴(kuò)充，十分適用于單片機(jī)控制系統(tǒng)的開發(fā)。綜上所述，用C語言程序設(shè)計(jì)是單片機(jī)開發(fā)與應(yīng)用的必然趨勢。
1.2虛擬仿真環(huán)境隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)仿真也有了長足的進(jìn)步。單片機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)是利用程序模擬實(shí)現(xiàn)電路的設(shè)計(jì)，在程序中將所需的虛擬的元器件安裝設(shè)計(jì)要求放到虛擬的電路板上，然后將ROM模擬燒寫。可以觀察所設(shè)計(jì)模擬電路是否符合設(shè)計(jì)要求，不符合則可以實(shí)時修改。利用仿真系統(tǒng)，用戶能夠在可控的條件下觀察系統(tǒng)運(yùn)行過程中的狀況和結(jié)果，實(shí)驗(yàn)起來具有很大的靈活性和可擴(kuò)展性，使開發(fā)過程節(jié)約了時間，減少了成本，提高了應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的效率。
2改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法及實(shí)驗(yàn)考核模式
單片機(jī)原理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)抽象，指令功能繁多，編寫調(diào)試程序比較困難，嚴(yán)重影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。通過改革單片機(jī)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法及實(shí)驗(yàn)考核模式，激發(fā)學(xué)生對該門課程學(xué)習(xí)的興趣，有效提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量水平。
2.1改革單片機(jī)實(shí)驗(yàn)的傳統(tǒng)教學(xué)方法
2.1.1改革實(shí)驗(yàn)手段傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，以老師為主體，學(xué)生處于被動地位，缺乏獨(dú)立思考，不利于學(xué)生動手能力的發(fā)展。進(jìn)行改革以后，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)過程中，教學(xué)模式從以教師主講的模式，轉(zhuǎn)變成以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體的新型模式。實(shí)驗(yàn)前，教師給學(xué)生引導(dǎo)，開展實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)中，對學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問題，教師鼓勵學(xué)生自己尋找解決方法，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮主觀能動性，獨(dú)立思考，提高解決問題的能力。比如：當(dāng)學(xué)生遇到電路設(shè)計(jì)問題，指導(dǎo)學(xué)生解決此類問題的方法，應(yīng)該遵循首先檢查硬件電路，然后再修改程序，最后得以解決；在綜合實(shí)驗(yàn)以及創(chuàng)新型實(shí)踐中，比如單片機(jī)整個系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，編程，調(diào)試與運(yùn)行，都由學(xué)生自主開發(fā)，給學(xué)生充分的空間，進(jìn)行獨(dú)立思考，培養(yǎng)學(xué)生解決工程問題的能力。
2.1.2實(shí)驗(yàn)室開放單片機(jī)實(shí)踐相關(guān)實(shí)驗(yàn)室，實(shí)行全天開放，有專門老師負(fù)責(zé)，鼓勵學(xué)生在正常的理論學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)課程之外，自主選擇相關(guān)單片機(jī)方面的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，進(jìn)行設(shè)計(jì)、編程、調(diào)試與運(yùn)行。讓學(xué)生大膽地去實(shí)踐、創(chuàng)新，通過不斷的硬件和軟件程序調(diào)試，完成初步產(chǎn)品到復(fù)雜產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)，提高學(xué)生的綜合知識運(yùn)用能力和主觀能動性。這樣不僅極大地調(diào)動了實(shí)驗(yàn)室資源，更是解決了該門課程學(xué)時少、內(nèi)容多，時間固定等這些矛盾問題的重要手段。
2.1.3校企結(jié)合單片機(jī)原理是一門與市場發(fā)展、社會需求緊密結(jié)合的課程，校企結(jié)合打破了傳統(tǒng)封閉式的教學(xué)模式，使單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)立足于社會人才需要面向市場、服務(wù)社會，對學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)更具有實(shí)用性和針對性。校企結(jié)合的方式是將企業(yè)做過的一些實(shí)際的成功案例，作為教學(xué)內(nèi)容對學(xué)生進(jìn)行教授或?qū)嵱?xùn)，讓學(xué)生真正了解開發(fā)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的全過程，比如如何在市場上選取性價(jià)比高的器件，在整個系統(tǒng)中單片機(jī)是什么作用？如何根據(jù)系統(tǒng)的硬件要求寫出適用程序代碼，以及發(fā)現(xiàn)和解決開發(fā)過程中出現(xiàn)的各種問題。由于企業(yè)的成功案例具有規(guī)范性、嚴(yán)肅性和完整性，學(xué)生通過完成一個實(shí)際項(xiàng)目領(lǐng)悟了開發(fā)產(chǎn)品的目的性、嚴(yán)謹(jǐn)性、規(guī)范性，可以讓學(xué)生快速有重點(diǎn)地掌握單片機(jī)技術(shù)，并且能將所學(xué)知識融會貫通于生產(chǎn)技術(shù)中。通過單片機(jī)校企結(jié)合實(shí)踐教學(xué)，學(xué)生自主解決發(fā)現(xiàn)的各種問題，從中體驗(yàn)解決問題的成就感，從而提高了學(xué)生對該門課程的學(xué)習(xí)興趣。
2.2改革單片機(jī)實(shí)驗(yàn)的考核模式
實(shí)驗(yàn)的考核方法也是保證實(shí)驗(yàn)質(zhì)量的重要手段。實(shí)驗(yàn)考核成績從基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的動手能力、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)報(bào)告等幾個方面，考查學(xué)生對相關(guān)內(nèi)容掌握和應(yīng)用的效果。等所有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目完成后，實(shí)驗(yàn)教師給每個學(xué)生布置不同的實(shí)驗(yàn)題目，讓學(xué)生在規(guī)定的時間完成，作為實(shí)驗(yàn)考試內(nèi)容，教師通過檢查學(xué)生的硬件設(shè)計(jì)以及程序代碼的編寫與調(diào)試情況，給出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)成績。通過這樣的考核方式，有利于學(xué)生獨(dú)立自主進(jìn)行軟硬件調(diào)試，更好地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性，也體現(xiàn)了成績評定的公正性和客觀性，有效促進(jìn)了單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提高。
3注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的培養(yǎng)，不斷提高教師的業(yè)務(wù)素質(zhì)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)由專職實(shí)驗(yàn)教師負(fù)責(zé)，單片機(jī)實(shí)驗(yàn)跟其他門類的硬件實(shí)驗(yàn)不同，有時學(xué)生的實(shí)驗(yàn)題目相同，但每人的電路和程序的解決方法不盡相同，實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)該加強(qiáng)業(yè)務(wù)知識積累，對各種不同解決方案有深刻理解。所以必須加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)人員的業(yè)務(wù)培訓(xùn)，造就一支工程實(shí)踐豐富、穩(wěn)定以及高素質(zhì)的實(shí)驗(yàn)專職教師隊(duì)伍。為此，我們要充實(shí)完善實(shí)踐教學(xué)隊(duì)伍，不斷吸取知識層次高以及具有工程經(jīng)驗(yàn)的人才參加實(shí)驗(yàn)室工作，逐步建立實(shí)驗(yàn)教師教學(xué)團(tuán)隊(duì)，保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提高。另外實(shí)驗(yàn)專職教師應(yīng)該積極從事實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開發(fā)以及單片機(jī)基金項(xiàng)目的積極申報(bào)。多年來，我校實(shí)驗(yàn)教師積累了豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，為單片機(jī)實(shí)踐改革做出了巨大的貢獻(xiàn)，近年編寫并出版了《單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)踐教程》，在實(shí)驗(yàn)過程中起到了很好的指導(dǎo)作用，并取得了良好的效果。
篇（3）
摘要：“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程理論與實(shí)踐聯(lián)系緊密，學(xué)生通過實(shí)踐才能打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本文對目前本課程教學(xué)現(xiàn)狀及影響大學(xué)生學(xué)習(xí)主觀能動性的因素進(jìn)行了闡述，并探討了加強(qiáng)本課程實(shí)踐教學(xué)的可行方法。
關(guān)鍵詞 ：單片機(jī)原理；應(yīng)用；主觀能動性；實(shí)踐教學(xué)
中圖分類號：G642.0文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1671—1580（2014）08—0055—02
收稿日期：2014—04—16
作者簡介：王紅平（1976— ），女，內(nèi)蒙古包頭人。長春理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，副教授，博士，研究方向：機(jī)械電子工程。
高藝（1968— ），女，吉林長春人。長春理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，副教授，博士，研究方向：機(jī)械電子工程。
于正林（1971— ），男，吉林省吉林市人。長春理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，教授，博士，研究方向：機(jī)械電子工程。
“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程是工科本科生的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，其最大特點(diǎn)是理論與實(shí)踐聯(lián)系緊密，突出應(yīng)用。通過很強(qiáng)的實(shí)踐動手能力的培養(yǎng)，為今后從事生產(chǎn)第一線的技術(shù)和管理工作以及進(jìn)一步提高科學(xué)技術(shù)水平打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。［1］
作者結(jié)合本學(xué)院學(xué)生學(xué)習(xí)“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程的實(shí)際情況，探討學(xué)生在“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程中如何發(fā)揮主觀能動性，系統(tǒng)深入地研究提高學(xué)生參與課程的主觀能動性的教學(xué)方法，尤其是在實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)中提高學(xué)生主觀能動性的教學(xué)方法。［2］
一、學(xué)校課程教學(xué)的現(xiàn)狀
目前，老師教授該門課程采取板書輔助多媒體的授課方式。由于本課程具有抽象性，使許多學(xué)生對這門課程存在恐懼心理。對單片機(jī)課程抽象知識點(diǎn)的講解僅僅通過教師的嘴和筆無法達(dá)到準(zhǔn)確和生動描述的效果；而實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多年一成不變，且實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)居多，自主性實(shí)驗(yàn)很少，導(dǎo)致學(xué)生實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)變成走馬觀花的狀態(tài)。［3］
在單片機(jī)課程的學(xué)生能力評估方面，基本仍然采用常規(guī)的課程評價(jià)方式，即課堂出勤方式、作業(yè)以及閉卷考試綜合評定。這種評定體系并沒有考慮該門課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的重要性，使學(xué)生掌握知識時偏向于理論的死記硬背之中，而忽略了真正的動手實(shí)踐能力，使本來就懼怕這門課程的學(xué)生無的放矢，更加不愿意去接觸真正有意義的實(shí)踐學(xué)習(xí)，這樣就培養(yǎng)出一批批手高眼低的工科學(xué)生。
二、影響大學(xué)生學(xué)習(xí)主觀能動性的因素
（一）缺乏學(xué)習(xí)的主動性
“單片機(jī)原理及應(yīng)用”這門課程不像其他課程具有細(xì)致且清晰的思路以及邏輯推理, 其抽象的軟硬件內(nèi)部結(jié)構(gòu)、超強(qiáng)的實(shí)用性要求時刻考驗(yàn)著學(xué)生。這就要求學(xué)生有知難而進(jìn)的進(jìn)取精神，表現(xiàn)積極的學(xué)習(xí)態(tài)度。但大多數(shù)學(xué)生沒有掌握該門課程的學(xué)習(xí)方法，不懂得利用充分實(shí)踐的方法去理解和掌握，結(jié)果產(chǎn)生了恐懼心理和畏難情緒。
（二）教師及教學(xué)資源的質(zhì)和量
課程教授包括教師和教學(xué)內(nèi)容兩個方面。教師要有很強(qiáng)的責(zé)任心，教授的內(nèi)容要保證滿足大綱要求，使學(xué)生在有限的學(xué)時中最大限度地獲取知識。
就目前而言，本校單片機(jī)理論課時僅有32學(xué)時，實(shí)踐課時為16學(xué)時，這就產(chǎn)生了課程信息量大與課時少的矛盾。因此，課堂教學(xué)信息量的增加是一個必然趨勢?！皢纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用”這門課程如若采用板書為主的傳統(tǒng)授課方式固然能使學(xué)生在接收知識點(diǎn)時隨著教師的板書有更多的思考時間，但也不可避免地使授課信息量減少；如果采用多媒體方式，知識量增加了，但學(xué)生程度不同，又不能保證所有學(xué)生能及時理解所學(xué)知識。［4］
（三）實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱
對于實(shí)踐性很強(qiáng)的單片機(jī)課程，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)尤為重要。實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的教學(xué)質(zhì)量受到多方面因素的影響。首先，實(shí)驗(yàn)設(shè)備能否滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。本校單片機(jī)課程實(shí)驗(yàn)經(jīng)歷多年的更新?lián)Q代，目前采用較為適用的教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)仿真與實(shí)際相結(jié)合。除了實(shí)驗(yàn)設(shè)備之外，還有諸多細(xì)節(jié)方面的問題,如實(shí)驗(yàn)教師的引導(dǎo)是否負(fù)責(zé)、到位？實(shí)驗(yàn)課前的預(yù)習(xí)是否能夠完成？實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排是否合理？如果實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備學(xué)習(xí)被忽略,學(xué)生便難以順利完成實(shí)驗(yàn)，而教師安排的實(shí)驗(yàn)難度、具體教授方法不當(dāng)，學(xué)生也難以順利地進(jìn)入實(shí)踐學(xué)習(xí)之中。這樣，學(xué)生就會對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生厭煩心理，難以獲得良好的學(xué)習(xí)效果。
三、實(shí)踐教學(xué)的改革探索
（一）將學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)貫穿于實(shí)踐教學(xué)始終
學(xué)習(xí)興趣是學(xué)習(xí)課程的最好動力。激發(fā)學(xué)生對本門課程的學(xué)習(xí)興趣是學(xué)好課程的首要前提。由于課程中抽象的知識時刻考驗(yàn)著學(xué)生, 使學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒，這就要求教師不斷地借鑒和學(xué)習(xí)更好的教學(xué)方法，同時，結(jié)合自身教學(xué)特點(diǎn)，加強(qiáng)教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)的結(jié)合，從而將學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)貫穿于實(shí)踐教學(xué)始終。
例如，對于抽象知識點(diǎn)的講解, 在多媒體形式的表達(dá)和演繹中，穿插易于理解的分解動畫視頻，模仿單片機(jī)軟件執(zhí)行中的運(yùn)行過程，能夠幫助學(xué)生很好地理解；同時，可以將難以理解的知識點(diǎn)進(jìn)行拆分，要求學(xué)生在課后通過查資料進(jìn)行總結(jié)，并利用每堂課10分鐘的時間讓學(xué)生輪流討論，驗(yàn)證自身實(shí)踐學(xué)習(xí)的情況，并作為一種考核機(jī)制；同時，對與之相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提前提供給學(xué)生相關(guān)的仿真軟件，通過降低難度，讓學(xué)生在個人電腦上進(jìn)行程序的初步設(shè)計(jì)和模擬仿真，先從自身的探索實(shí)踐中找到樂趣，增強(qiáng)信心，再在真正的實(shí)驗(yàn)中結(jié)合硬件系統(tǒng)加大難度。通過這樣的知識點(diǎn)分解方式學(xué)習(xí)，學(xué)生會更有信心學(xué)好這門課程。
（二）改變實(shí)踐教學(xué)策略
在實(shí)踐教學(xué)中要體現(xiàn)學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的特點(diǎn)，教師可依據(jù)教學(xué)大綱設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，提前提出若干不同的實(shí)驗(yàn)主題，讓學(xué)生自發(fā)提出若干相關(guān)主題的各種任務(wù)，然后師生互相交流信息，再由教師最終布置與之相關(guān)的若干接近實(shí)際生活的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，讓學(xué)生依據(jù)自己提出的待解決任務(wù)完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)，這樣就充分發(fā)揮了學(xué)生的自主性。而且通過采集任務(wù)的方式，學(xué)生也能夠從中了解單片機(jī)知識點(diǎn)的應(yīng)用，進(jìn)一步構(gòu)建和豐富自己的知識體系。同時也避免了由于同一個實(shí)驗(yàn)內(nèi)容面對班級內(nèi)的所有同學(xué)而對部分學(xué)生探究知識的主動性的限制，也避免了某些學(xué)生可能的“渾水摸魚”。［5］
（三）結(jié)合實(shí)際確定課程設(shè)計(jì)內(nèi)容
若讓學(xué)生真正掌握實(shí)踐性強(qiáng)的課程，就需要與實(shí)際生產(chǎn)生活相聯(lián)系，因此，單片機(jī)的學(xué)習(xí)僅僅通過實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐是不夠的，還需要學(xué)生進(jìn)行親身實(shí)踐，也就是必須經(jīng)過硬件電路及其電路板的繪制、焊接元器件、程序編制、仿真調(diào)試等實(shí)踐過程，才能真正掌握單片機(jī)的理論知識和應(yīng)用技能。
目前，大部分單片機(jī)的課程設(shè)計(jì)是教師設(shè)置與實(shí)際接近的難度適宜的課題，學(xué)生根據(jù)自己的能力和愛好選取其一，但完成內(nèi)容仍局限于電路原理圖的繪制，進(jìn)展較好的也不過是采用仿真軟件進(jìn)行模擬調(diào)試，距離真正的設(shè)計(jì)還有一定距離。為提高單片機(jī)課程設(shè)計(jì)質(zhì)量，并測試學(xué)生在有限的課程設(shè)計(jì)時間內(nèi)的接受能力，本校單片機(jī)課程設(shè)計(jì)以大珩班為對象，分成3~5人的設(shè)計(jì)小組，進(jìn)行了難度適宜的課題設(shè)計(jì)。最后，學(xué)生均完成了設(shè)計(jì)內(nèi)容，并上交了實(shí)物成品，感到受益匪淺?？梢?，單片機(jī)課程設(shè)計(jì)在教師指導(dǎo)下，完成從資料收集到軟硬件設(shè)計(jì)與調(diào)試、PCB 電路板設(shè)計(jì)、仿真調(diào)試等過程是切實(shí)可行的。
（四）新型考核機(jī)制——“實(shí)驗(yàn)—課程設(shè)計(jì)—成果比賽”一體化
傳統(tǒng)課程的考核方式并沒有過多地體現(xiàn)實(shí)踐的重要性，仍以理論考核為主，這與本課程的特點(diǎn)不符。為加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的考核，可以加大實(shí)驗(yàn)成績在總成績中的比重，使課程總成績包括平時成績、實(shí)驗(yàn)成績、期末成績。目前，本校平時成績占總成績的20%，實(shí)驗(yàn)成績占總成績的10%，期末成績占總成績的70%。這種考核已經(jīng)加入了實(shí)踐環(huán)節(jié)，但比重仍然過低。今后將進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的比重，并對各個部分的考核分布進(jìn)一步細(xì)化。
［
參考文獻(xiàn)］
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篇（4）
一、引言
單片機(jī)在現(xiàn)代電子系統(tǒng)智能化中扮演著至關(guān)重要的角色。無論是現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)及生活領(lǐng)域，還是尖端科技等諸多領(lǐng)域，都離不開單片機(jī)，其應(yīng)用率和普及率是其他類型的計(jì)算機(jī)不能比擬的。單片機(jī)技術(shù)被廣泛地應(yīng)用在智能儀器儀表、機(jī)電一體化產(chǎn)品、實(shí)時工業(yè)控制、分布系統(tǒng)的前端模塊、家用電器、醫(yī)療和軍事等領(lǐng)域。所以單片機(jī)原理與應(yīng)用是電子、自動化等專業(yè)的一門必修課。單片機(jī)原理與應(yīng)用是電氣信息類、自動化類、機(jī)電設(shè)備類、計(jì)算機(jī)類及儀器儀表類等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課或?qū)I(yè)課。單片機(jī)教學(xué)的改革就是使學(xué)生將學(xué)到的單片機(jī)理論知識轉(zhuǎn)化為適應(yīng)就業(yè)和工作需要的實(shí)際能力。
二、改革單片機(jī)原理及應(yīng)用教學(xué)的意義
（一）單片機(jī)原理及應(yīng)用教學(xué)存在的問題
傳統(tǒng)的理論教學(xué)是按教材編寫的順序，先講單片機(jī)的硬件基礎(chǔ)知識，然后講指令系統(tǒng)、匯編語言編程，接著是講接口技術(shù)，教學(xué)形式和手段單一、方法簡單呆板。在教學(xué)中，學(xué)生普遍反映單片機(jī)概念多、太抽象、難入門、指令太難記。學(xué)生感到枯燥乏味，學(xué)習(xí)難度很大，課堂教學(xué)效果不夠理想。
傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)課則以教師為中心，基本都是教師先進(jìn)行講解、示范，然后學(xué)生開始實(shí)操訓(xùn)練，學(xué)生模仿教師按實(shí)訓(xùn)步驟操作實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。在這個過程中，教師巡回查看輔導(dǎo)學(xué)生。實(shí)訓(xùn)考核則是操作一個操作過的題目，教師要據(jù)學(xué)生實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目完成的結(jié)果和所用的時間給出學(xué)生實(shí)訓(xùn)實(shí)操考核成績。用一個模式，完全按照指導(dǎo)書上規(guī)定的步驟做相同的實(shí)訓(xùn)。學(xué)生感到學(xué)習(xí)內(nèi)容枯燥無味，沒有興趣。學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和教師的授課積極性都受到極大的挫傷。
（二）改革單片機(jī)原理及應(yīng)用教學(xué)的意義
針對單片機(jī)原理應(yīng)用教學(xué)存在的問題，要對單片機(jī)原理及應(yīng)用教學(xué)進(jìn)行改革，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)原理及應(yīng)用課程的興趣，著重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、綜合運(yùn)用知識的能力、動手能力和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)高技能人才。
三、單片機(jī)原理及應(yīng)用理論教學(xué)改革
（一）單片機(jī)原理及應(yīng)用理論課中，引入案例教學(xué)
本著“理論夠用”就可以的原則，把夠用的理論優(yōu)化整合到一個個案例中，案例中包含的理論由簡到難，符合理論掌握的邏輯順序，使“死”的大量的理論內(nèi)容分散活化到每一個實(shí)際案例中。在應(yīng)用中學(xué)習(xí)理論，理論因運(yùn)用的具體而不再抽象，每個案例中學(xué)到的理論數(shù)量適中、遷移和內(nèi)化的程度高，解決了單片機(jī)概念多、太抽象、難入門、指令太難記憶等問題。
案例教學(xué)有利于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)原理及應(yīng)用的興趣，一個個案例生動具體，給學(xué)生展示單片機(jī)應(yīng)用的廣闊前景，使學(xué)生對學(xué)習(xí)單片機(jī)原理及應(yīng)用產(chǎn)生濃厚興趣。學(xué)生在學(xué)習(xí)抽象內(nèi)容之前，教師可以通過案例給學(xué)生介紹單片機(jī)無比優(yōu)越的性價(jià)比，并且應(yīng)用大量的事例說明單片機(jī)的應(yīng)用無所不在。將抽象的教學(xué)內(nèi)容與這些生動的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用實(shí)例相結(jié)合，給學(xué)生一個能看到、能聽到、能摸著的學(xué)習(xí)目標(biāo)，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)原理及應(yīng)用的興趣。
案例教學(xué)有利于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)原理應(yīng)用的積極性。案例教學(xué)過程中，可以滲透就業(yè)熱點(diǎn)介紹，使學(xué)生認(rèn)識到單片機(jī)從低端應(yīng)用到高端應(yīng)用都有廣闊前景。學(xué)好單片機(jī)原理及應(yīng)用既能為低端應(yīng)用打好基礎(chǔ)，又能為高端處理器的學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。如此，使學(xué)生把學(xué)習(xí)單片機(jī)原理及應(yīng)用與自己的就業(yè)前景結(jié)合起來，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性得到調(diào)動。
單片機(jī)原理及應(yīng)用理論課教學(xué)中，使用案例教學(xué)，能縮短理論與實(shí)踐的距離，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識、解決實(shí)際問題的能力。不少學(xué)生都反映，在理論課上學(xué)到的理論知識，到實(shí)踐中不知道怎么使用，怎么入手。其原因就是沒有把理論與實(shí)際相結(jié)合好，使用案例進(jìn)行理論教學(xué)，使學(xué)生接觸到了與實(shí)際應(yīng)用相近的案例，可以縮短學(xué)生學(xué)習(xí)時間。比如，以一個完整的項(xiàng)目開發(fā)為案例，介紹交通信號燈控制系統(tǒng)，這樣增強(qiáng)了趣味性，學(xué)生也很容易接受，而且可以促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展，實(shí)現(xiàn)分析、反思、體驗(yàn)和感悟。當(dāng)其領(lǐng)悟后，就能模仿，也會舉一反三。
（二）單片機(jī)原理及應(yīng)用理論課中，豐富教學(xué)手段
學(xué)生覺得單片機(jī)原理及應(yīng)用難學(xué)抽象，很大一部分原因，是傳統(tǒng)教學(xué)的講授加板書，無法為學(xué)生展示單片機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)動態(tài)流動的過程和圖景。學(xué)生腦海中形不成單片機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)動態(tài)流動的過程和圖景，產(chǎn)生了極大的困惑。制作生動形象的多媒體課件可以解決這個問題，利用多媒體課件把單片機(jī)中難懂的尋址方式指令舉例和有代表性的指令，做成動畫準(zhǔn)確生動呈現(xiàn)出其數(shù)據(jù)流動的完整過程，學(xué)生瞬間就理解了尋址方式和典型指令，并且迅速發(fā)展了學(xué)生的形象思維能力、抽象思維能力和舉一反三的能力。
單片機(jī)原理及應(yīng)用課程信息量大，要求授課容量大，制作生動形象的多媒體課件可以滿足這一要求，利用多媒體課件授課，節(jié)省了板書和大量的畫圖時間，可以在有限的課時內(nèi)講深、講透課程內(nèi)容；利用多媒體課件演示，可以隨機(jī)重復(fù)，前后可以隨意翻看的特點(diǎn)，便于突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)。實(shí)踐表明，將傳統(tǒng)教學(xué)的講授加板書與計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)手段相結(jié)合，豐富了教學(xué)手段，提高了教學(xué)效率，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，收到了良好的教學(xué)效果。
四、單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)踐教學(xué)改革
（一）單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)訓(xùn)課中，多開發(fā)趣味實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
利用單片機(jī)編程可以實(shí)現(xiàn)許多電子電路，這是非常有趣的。例如，利用位操作指令可以實(shí)現(xiàn)各種門電路和組合邏輯電路；利用循環(huán)或定時器能實(shí)現(xiàn)軟延時；利用定時器可以實(shí)現(xiàn)各種矩形脈沖發(fā)生器，這些都可以從示波器上觀察到有趣的結(jié)果。這些實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。
（二）單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)訓(xùn)課中，引入模塊化教學(xué)
把實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化整合成若干個模塊，每個模塊中包含的知識點(diǎn)和技能又可分解到若干個實(shí)訓(xùn)題目中，例如燈光控制模塊，包含了閃燈控制、排燈控制、轉(zhuǎn)燈控制、流水燈控制、交通信號燈控制。每個模塊的教學(xué)又可分成三個層次，對學(xué)生來說就是三個層面的學(xué)習(xí)，即模仿學(xué)習(xí)、舉一反三和創(chuàng)新。就拿燈光控制模塊來說，直接按照實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書上的程序進(jìn)行實(shí)訓(xùn)就是模仿學(xué)習(xí)，在此基礎(chǔ)上對指導(dǎo)書上的程序進(jìn)行改編實(shí)現(xiàn)延時和燈光花樣的變化是舉一反三，最后編制一個全新的燈光控制程序?qū)崿F(xiàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)。這樣的學(xué)習(xí)符合學(xué)生的思維發(fā)展規(guī)律，使其發(fā)揮主觀能動性及創(chuàng)造性思維，有效培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，綜合運(yùn)用知識解決實(shí)際問題的能力和創(chuàng)新能力。
五、小結(jié)
單片機(jī)原理及應(yīng)用理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)手段和方法很多，這里從個人教學(xué)改革心得出發(fā)探討了幾個做法。在今后的教學(xué)改革中只要不斷改進(jìn)教學(xué)方法， 使用各種教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，注重學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)和綜合運(yùn)用知識解決實(shí)際問題的能力的培養(yǎng)，就能獲得良好的教學(xué)效果。但要深入教學(xué)改革，還需要不斷努力和探索。
參考文獻(xiàn)：
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篇（5）
中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
Model Curricula Development in Principle and application of MCU
LEI Jun， ZHAO Rong， LUO Min
（School of Electrical & Information Engineering， Hubei University of Automotive Technology， Shiyan， Hubei 442002）
Abstract Through the research on aspects of SCM curriculum theory teaching， practice teaching， teaching staff， teaching reform， etc.， for the microcontroller strong practical courses， introduction of Keil and Proteus simulation software programming software， promote the improvement of the overall level courses. Students through experiments and class-based， single-chip program written in C language， to stimulate interest in learning， encourage students to participate in competitions projects to improve innovation and practical ability.
Key words MCU； model curricula； curriculum development
0 引言
單片機(jī)原理及應(yīng)用是電類專業(yè)的專業(yè)課程，是學(xué)習(xí)后續(xù)課程的重要基礎(chǔ)。單片機(jī)課程組按照“思想先進(jìn)、目標(biāo)明確、改革領(lǐng)先、師資優(yōu)化、設(shè)備精良、教學(xué)優(yōu)秀”的指導(dǎo)思想，建設(shè)校級精品資源共享課程。目前“單片機(jī)”課程已經(jīng)形成完整的教學(xué)體系結(jié)構(gòu)，擁有一支教學(xué)水平與學(xué)術(shù)造詣較高的教學(xué)梯隊(duì)，實(shí)驗(yàn)設(shè)備完善，教學(xué)手段先進(jìn)，教學(xué)形式靈活多樣。
1 夯實(shí)理論環(huán)節(jié)
從2003年以來，課程組重新進(jìn)行了教學(xué)大綱的編寫工作，選擇優(yōu)秀教材，不斷地對單片機(jī)課程進(jìn)行教學(xué)改革。根據(jù)課程的需要，修訂了部分多媒體課件，完成了實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的重新編寫。在課程教學(xué)中積極采用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)取得了很好的效果，單片機(jī)與Keil教學(xué)協(xié)調(diào)配合，在教學(xué)中引入Proteus單片機(jī)仿真軟件，為學(xué)生直接應(yīng)用計(jì)算機(jī)完成單片機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)模、分析和仿真打下基礎(chǔ)，加深了對課程內(nèi)容的理解和掌握，提高了學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識分析、解決問題的能力。利用學(xué)校先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境，建立了形式多樣的各種多媒體教學(xué)課件及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源庫。目前網(wǎng)上已具備的教學(xué)資源有：（1）教學(xué)大綱；（2）教學(xué)日歷；（3）教材內(nèi)容；（4）習(xí)題解答；（5）電子課件（PPT）；（6）網(wǎng)上留言；（7）實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)；（8）參考文獻(xiàn)。豐富的教學(xué)資源方便了學(xué)生的課程學(xué)習(xí)，在課程教學(xué)中發(fā)揮了有效的作用。
2 加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)
在理論課程教授完畢后，本課程進(jìn)入實(shí)踐環(huán)節(jié)，其目的是使同學(xué)們扎實(shí)牢固地掌握單片機(jī)知識，培養(yǎng)創(chuàng)新思維、獨(dú)立分析問題和解決問題的能力，同時提高實(shí)踐動手能力。課程組依據(jù)我校的辦學(xué)指導(dǎo)思想和特色，充分依托東風(fēng)汽車公司這個大工程背景，構(gòu)建了課程的實(shí)踐教學(xué)體系，如圖1所示。將單片機(jī)傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)與綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。將現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)輔助工具用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，使學(xué)生學(xué)會如何應(yīng)用現(xiàn)代化手段仿真和解決實(shí)際系統(tǒng)的控制問題，調(diào)動學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)興趣。教師在整個教學(xué)過程中不僅僅是授課，還要配合實(shí)驗(yàn)課教師指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)、參加討論，負(fù)責(zé)答疑和解決教學(xué)過程中出現(xiàn)的各種問題。
實(shí)踐教學(xué)以能力培養(yǎng)為核心，由淺入深、分層設(shè)置。通過實(shí)踐教學(xué)體系的培養(yǎng)，學(xué)生的實(shí)踐能力和專業(yè)素養(yǎng)得到了提高。在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生按要求自己獨(dú)立完成實(shí)踐內(nèi)容，出現(xiàn)故障和問題自己解決。將課外創(chuàng)新實(shí)踐活動與課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)相結(jié)合，組織、指導(dǎo)有興趣的學(xué)生參加電子設(shè)計(jì)、智能汽車競賽等活動，例如在智能車控制系統(tǒng)中，涉及單片機(jī)編程、PCB電路板的制作等都是單片機(jī)課程中的知識點(diǎn)。通過此類活動提高了學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)積極性，加深對課程內(nèi)容的理解，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。
圖1 單片機(jī)課程的實(shí)踐教學(xué)體系
新教師須具備實(shí)驗(yàn)室工作和下廠工程鍛煉實(shí)習(xí)經(jīng)歷1～2年，才能參加教學(xué)工作。通過下廠工程鍛煉實(shí)習(xí)，使得青年教師從中得到鍛煉，增強(qiáng)了工程意識，提高工程應(yīng)用能力；通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)習(xí)教學(xué)、指導(dǎo)學(xué)生的課外科技實(shí)習(xí)和創(chuàng)新活動，并結(jié)合工程鍛煉實(shí)習(xí)收獲成績進(jìn)行教學(xué)法研究，以更新充實(shí)理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容，改革教學(xué)方法和手段。鼓勵或計(jì)劃安排教師進(jìn)行學(xué)歷提高學(xué)習(xí)，到兄弟院校進(jìn)修培訓(xùn)，為提高自身的理論知識、教學(xué)水平、科研能力及綜合素質(zhì)進(jìn)行再學(xué)習(xí)。課程組成員老師已經(jīng)連續(xù)八年負(fù)責(zé)全國大學(xué)生 “飛思卡爾”杯智能汽車競賽的指導(dǎo)，從2006到2013年，面對全國高校強(qiáng)勁的競爭對手，在此項(xiàng)賽事上先后三次獲得全國一等獎，兩次全國二等獎，多個賽區(qū)一等獎和二等獎的佳績，并最早打破我校學(xué)生參加國家級綜合賽事無一等獎的歷史。
3 結(jié)束語
單片機(jī)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，課程的目的是培養(yǎng)學(xué)生對單片機(jī)硬件及其擴(kuò)展系統(tǒng)的分析能力和工程應(yīng)用能力，通過理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，注重學(xué)生綜合實(shí)踐能力的培養(yǎng)，這就要求學(xué)生多動手。任務(wù)驅(qū)動項(xiàng)目教學(xué)法是學(xué)生在老師老師的引導(dǎo)下，通過共同實(shí)施一個完整的項(xiàng)目而進(jìn)行的教學(xué)活動。目前各類電子競賽就提供了大學(xué)生開展創(chuàng)新工作的平臺，學(xué)生組成項(xiàng)目組，在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，緊緊圍繞比賽內(nèi)容開展工作，設(shè)計(jì)方案，在完成項(xiàng)目的過程中，大學(xué)生的實(shí)踐能力得到提高，有了團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識，有助于增強(qiáng)其創(chuàng)新、創(chuàng)造、創(chuàng)業(yè)意識和動手能力，學(xué)生在參加項(xiàng)目的訓(xùn)練中，提高了創(chuàng)新能力。
通過校級資源共享精品課程建設(shè)將單片機(jī)教學(xué)輻射到課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、大學(xué)生竟賽等方面，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，促進(jìn)課程總體水平的提高。通過課程改革的實(shí)踐與探索，學(xué)生經(jīng)過單片機(jī)課程的理論學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)以及畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)的鍛煉，提高了工程實(shí)踐能力，多位學(xué)生在全國大學(xué)生智能車競賽、全國大學(xué)生電子競爭等比賽中獲得好成績。
基金項(xiàng)目：湖北省教育廳教學(xué)研究項(xiàng)目（2010265）；湖北汽車工業(yè)學(xué)院2013年精品資源共享課程專項(xiàng)（單片機(jī)原理及應(yīng)用）
參考文獻(xiàn)
篇（6）
中圖分類號：F49文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：16723198（2014）07017601
1云計(jì)算
“云計(jì)算”的概念，是由Google的CEO艾里克?施密特在2006年的講座上第一次提出并使用的。云計(jì)算就是，把目前為止由個人計(jì)算機(jī)或公司服務(wù)器上所進(jìn)行的信息處理，通過因特網(wǎng)使其運(yùn)行在外部巨大服務(wù)器上的方法。也就是說，信息的處理在互聯(lián)網(wǎng)上，即在“云”中實(shí)現(xiàn)，其真正的涵義便是“云（=因特網(wǎng)）+計(jì)算（=信息的計(jì)算處理）”。
2云計(jì)算輔助教學(xué)與單片機(jī)教學(xué)
隨著云計(jì)算的快速發(fā)展，人們的生活和工作水平不斷的提高。2009年云計(jì)算被應(yīng)用到了教育界，帶來了教育領(lǐng)域的一次革新。云計(jì)算在教育領(lǐng)域的應(yīng)用被稱為“云計(jì)算輔助教學(xué)（CCAI）”，它是指使用者利用云計(jì)算所提供的云服務(wù)來完成信息共享，實(shí)現(xiàn)教育資源的最大化利用以及減少教育方面的設(shè)施投資。高校是培養(yǎng)人才的地方，利用云計(jì)算的優(yōu)勢，探索高校如何與云計(jì)算相結(jié)合，進(jìn)行教學(xué)方面的革新是當(dāng)前教育界面臨的一大挑戰(zhàn)。單片機(jī)原理及應(yīng)用是一門專業(yè)課，具有技術(shù)應(yīng)用與直接面向就業(yè)的特點(diǎn)，掌握好單片機(jī)知識與技能后，將為日后工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。如何將云計(jì)算應(yīng)用到單片機(jī)教學(xué)中，探索云計(jì)算所帶來的教學(xué)革新，是單片機(jī)教學(xué)工作者急需探討的一個問題。
單片機(jī)以其完善的功能、低廉的價(jià)格，被廣泛應(yīng)用在工業(yè)控制、儀器儀表、通信、機(jī)電一體化、家用電器等領(lǐng)域。單片機(jī)技術(shù)已成為從事自動化、通信、機(jī)電一體化等工作的人員必備的技術(shù)。目前，已經(jīng)有很多高校開展了單片機(jī)精品課程的研究，形成了一套完整的單片機(jī)理論教學(xué)體系。高校之間相互分享教學(xué)資源就可以減少教學(xué)資源以及硬件設(shè)施的重復(fù)建設(shè)與投資。隨著云計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展與普及，將各種教學(xué)資源遷移到“云”中，就可以很好的實(shí)現(xiàn)高校間各種教學(xué)資源的共享，建成一個基于云計(jì)算的單片機(jī)教學(xué)平臺。在單片機(jī)原理及應(yīng)用課程教學(xué)中，運(yùn)用百會套件建立教與學(xué)的平臺，將單片機(jī)教學(xué)與云計(jì)算相結(jié)合。
3單片機(jī)原理及應(yīng)用教學(xué)設(shè)計(jì)
單片機(jī)原理及應(yīng)用這門課程理論性和實(shí)踐性都較強(qiáng)，包含了一些抽象的理論概念。這門課程不像C語言程序設(shè)計(jì)，只要知道程序怎么編寫就可以了，也不像模擬電子技術(shù)，只要知道硬件電路設(shè)計(jì)便可，它是理論和實(shí)踐的結(jié)合體。
3.1理論教學(xué)
理論知識涉及到專業(yè)內(nèi)容，往往枯燥乏味，很難引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，沒有了學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生就會產(chǎn)生抵觸心理。所以，選用合適的教學(xué)方法就相當(dāng)重要。教學(xué)方法有很多種，案例教學(xué)就是其中的一種。運(yùn)用案例教學(xué)，可以把抽象的理論知識和案例相結(jié)合，能起到將抽象問題具體化的作用。在單片機(jī)教學(xué)中選用案例教學(xué)，就能讓學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容有直觀的印象，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
利用百會維基呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)活動、展示作品等。教學(xué)內(nèi)容中采用案例的方式將教學(xué)內(nèi)容展示給學(xué)生，比如電子鐘、城市道通燈控制系統(tǒng)、防盜報(bào)警器等日常生活中很常見的例子，讓學(xué)生知道單片機(jī)的學(xué)習(xí)和日常生活息息相關(guān)，將原本抽象的理論與實(shí)際例子相結(jié)合，從而引起學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。利用了云計(jì)算技術(shù)，學(xué)生隨時隨地可以利用上網(wǎng)設(shè)備，比如電腦、手機(jī)或IPAD等來查看教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)活動以及相關(guān)的作品。打破了傳統(tǒng)的將教學(xué)資源拷貝到電腦上的麻煩，而且現(xiàn)在學(xué)生基本上都人手一個手機(jī)，手機(jī)小巧隨身攜帶方便，方便隨時查看相關(guān)信息。
利用百會文檔免費(fèi)在線建立、撰寫、存儲和分享文檔。通過百會文檔，學(xué)生便可以共享演示文稿、電子表格和文檔等資源，還可以上傳圖片和文件等資源，利用這個功能，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上完成作業(yè)。打破了傳統(tǒng)的手寫作業(yè)的模式，在相應(yīng)的上網(wǎng)設(shè)備中，通過瀏覽器打開百會網(wǎng)的百會文檔，編寫好作業(yè)，然后進(jìn)行提交。教師接收作業(yè)并批改，可以及時將作業(yè)批改結(jié)果反饋給學(xué)生。利用云技術(shù)，還可以對考試方式進(jìn)行革新。利用百會文檔提供的文檔權(quán)限管理功能，完成網(wǎng)上答題并提交，最終教師進(jìn)行批改。不但提高了教學(xué)效率，還可以減少教育方面的相關(guān)投資。
百會聊聊可以實(shí)現(xiàn)師生間的及時交流互動。學(xué)生在學(xué)習(xí)單片機(jī)課程過程中遇到問題可以隨時提問，教師或者其他學(xué)生都可以解答，及時解決學(xué)習(xí)過程中的疑問。百會論壇也可以實(shí)現(xiàn)師生間的交流互動。學(xué)生或教師將有用的一些信息或資料在論壇上，大家可以交流討論，不但有利于學(xué)習(xí)還能增長課外知識。
3.2實(shí)驗(yàn)教學(xué)
實(shí)驗(yàn)是對所學(xué)理論知識的應(yīng)用，是單片機(jī)課程中不可缺少的一個部分。單片機(jī)原理及應(yīng)用是軟件和硬件相結(jié)合的一門課程，軟件部分要求學(xué)生掌握單片機(jī)相關(guān)理論以及編寫程序的能力，硬件部分要求學(xué)生會動手設(shè)計(jì)硬件電路。我校電子專業(yè)在課程安排上先學(xué)習(xí)微機(jī)接口技術(shù)，然后再學(xué)單片機(jī)原理及應(yīng)用，所以選用匯編語言進(jìn)行編程，可以強(qiáng)化對匯編語言的理解與應(yīng)用。對于學(xué)的好的學(xué)生可以引導(dǎo)他們再編寫單片機(jī)C語言。學(xué)習(xí)匯編語言和學(xué)習(xí)其他編程語言一樣都要學(xué)習(xí)語法。了解了語法后，接下來就是應(yīng)用到具體的編程當(dāng)中。我校單片機(jī)原理及應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)課選用天煌開發(fā)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)設(shè)備以及相關(guān)的編程軟件。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課是要求每臺學(xué)生機(jī)都要安裝相關(guān)軟件，若軟件出現(xiàn)了問題又要重新安裝，這樣增加了實(shí)驗(yàn)室維護(hù)的壓力。若
采用云計(jì)算技術(shù)，將相關(guān)軟件保存到百會文檔中，學(xué)生便可以在任意時間和地點(diǎn)下載安裝，這樣有利于一邊學(xué)習(xí)匯編語言的指令，一邊將所學(xué)到的指令應(yīng)用到具體編程中，可以及時了解相關(guān)指令的用法以及容易出現(xiàn)的問題。不但有利于學(xué)生更好的學(xué)習(xí)指令，還能減少實(shí)驗(yàn)室維護(hù)的壓力。我校單片機(jī)原理及應(yīng)用課程是專業(yè)考試課，規(guī)定需用64學(xué)時的時間完成教學(xué)大綱所要求學(xué)生掌握的內(nèi)容，其中有44學(xué)時的理論課和20學(xué)時的實(shí)驗(yàn)課。學(xué)生在期末的時候會得到這門課程的總評成績，總評成績=期中成績（20%）+平時成績（20%）+實(shí)驗(yàn)成績（10%）+期末成績（50%），這里涉及到實(shí)驗(yàn)成績的評定。利用云計(jì)算技術(shù)，可以在網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)成績的評定。將實(shí)驗(yàn)成績分成兩部分即出勤率和實(shí)驗(yàn)完成情況。利用百會文檔可以進(jìn)行在線調(diào)查與統(tǒng)計(jì)查看學(xué)生的出勤情況，利用百會維基完成實(shí)驗(yàn)程序的上傳操作。
4結(jié)束語
目前，基于百會平臺的單片機(jī)原理及應(yīng)用課程的設(shè)計(jì)仍處于探索階段。利用云計(jì)算技術(shù)能夠最大化優(yōu)化資源的共享，是網(wǎng)絡(luò)高速發(fā)展下的必然產(chǎn)物。云計(jì)算技術(shù)還減少了硬件設(shè)施上的重復(fù)投資建設(shè)，減少了企事業(yè)單位的開銷。把教學(xué)和云計(jì)算技術(shù)結(jié)合起來，能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)上的革新，是新時代下教師要掌握的一門技術(shù)。但是，云計(jì)算在教學(xué)過程中的應(yīng)用仍存在許多問題。比如安全問題、個性化操作的實(shí)現(xiàn)等。云計(jì)算的功能是強(qiáng)大的，期待云計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展給人們的學(xué)習(xí)生活帶來更大的便利。
參考文獻(xiàn)
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篇（7）
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）30-0094-02
《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》課程是一門理論與實(shí)踐性均很強(qiáng)的學(xué)科，是工科電類專業(yè)一門很重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，它將數(shù)字電路和模擬電路的基礎(chǔ)知識、匯編語言及C語言編程技術(shù)、通信原理和微處理器知識等綜合在一起，屬于技術(shù)性、工程性、實(shí)踐性很強(qiáng)的一門課程。
《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程的特點(diǎn)是涉及硬件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，涉及知識面較廣，經(jīng)常涉及到電子技術(shù)基礎(chǔ)、電路原理及編程C語言等知識，因此，要想將課堂所學(xué)的單片機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及應(yīng)用技術(shù)與所學(xué)知識有機(jī)融合，能夠在實(shí)踐中游刃有余地應(yīng)用，還需要反復(fù)的實(shí)際設(shè)計(jì)與實(shí)踐。針對《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程抽象難學(xué)，尤其難于應(yīng)用于實(shí)踐開發(fā)的現(xiàn)狀，我們在教學(xué)中注意做到理論聯(lián)系實(shí)際，將課堂教學(xué)與科研開發(fā)和科技創(chuàng)新緊密結(jié)合。
在課堂教學(xué)中，初期階段，采用C+PROTEUS的教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用C語言編寫應(yīng)用驅(qū)動程序，然后在PROTEUS環(huán)境下仿真運(yùn)行，逐步理解和領(lǐng)會單片機(jī)的設(shè)計(jì)思路。在綜合應(yīng)用階段，通過引入實(shí)際工程應(yīng)用實(shí)例，接觸實(shí)際科研項(xiàng)目中設(shè)計(jì)開發(fā)產(chǎn)品，使學(xué)生了解所學(xué)知識的應(yīng)用價(jià)值，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，深化學(xué)生對知識點(diǎn)的理解。
在實(shí)踐環(huán)節(jié)，由專業(yè)課教師指導(dǎo)，學(xué)生設(shè)計(jì)為主，帶動學(xué)生自己設(shè)計(jì)單片機(jī)課程的實(shí)驗(yàn)開發(fā)平臺，并在所設(shè)計(jì)的開發(fā)系統(tǒng)基礎(chǔ)上，增設(shè)大量綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，啟發(fā)學(xué)生的思維，以提高學(xué)生綜合分析問題和解決問題的能力。同時，在大學(xué)生科技創(chuàng)新和各類電子設(shè)計(jì)競賽活動中，積極引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)單片機(jī)技術(shù)進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力。
通過上述各個環(huán)節(jié)，分層次、分階段，層層深入，真正在單片機(jī)課程教學(xué)中做到理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，真正實(shí)現(xiàn)提高學(xué)生應(yīng)用單片機(jī)技術(shù)解決實(shí)際問題能力，進(jìn)而探索一條在課程教學(xué)中如何提高大學(xué)生科技創(chuàng)新能力的可行之路。
一、改革教學(xué)環(huán)節(jié)
1.初期的課堂教學(xué)中，將C語言與PROTEUS軟件有機(jī)結(jié)合，提高學(xué)生對單片機(jī)的實(shí)際應(yīng)用能力。從目前單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用層面上看，對單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)一般采用C語言完成，因此，在課堂教學(xué)中強(qiáng)化推廣采用C語言進(jìn)行編程設(shè)計(jì)的技術(shù)，并逐步取代原來采用匯編語言進(jìn)行設(shè)計(jì)的模式。從而，提高學(xué)生對單片機(jī)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用水平。PROTEUS軟件是一種近年來逐漸流行的單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的專業(yè)仿真軟件，可以仿真51系列、AVR、PIC等常用的MCU，并提供周邊設(shè)備的仿真，例如373、led、示波器等。Proteus提供了大量的元件庫，有RAM、ROM、鍵盤、馬達(dá)、LED、LCD、AD/DA、部分SPI器件、部分IIC器件，編譯方面支持Keil和MPLAB等編譯器。在單片機(jī)教學(xué)初期，采用C語言+PROTEUS仿真的教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用C語言編寫應(yīng)用驅(qū)動程序，然后在PROTEUS環(huán)境下，繪制原理圖并仿真運(yùn)行，觀察設(shè)計(jì)效果是否正確，發(fā)現(xiàn)問題在修正編寫的C語言程序，如此反復(fù)，逐步提高學(xué)生控制單片機(jī)和設(shè)計(jì)單片機(jī)系統(tǒng)的能力。
2.綜合應(yīng)用階段，通過工程設(shè)計(jì)實(shí)例，深化學(xué)生對知識點(diǎn)的理解。作為多年從事單片機(jī)課程教學(xué)的教師，具備多年來單片機(jī)開發(fā)與實(shí)踐的工作經(jīng)驗(yàn)，在應(yīng)用單片機(jī)技術(shù)進(jìn)行智能儀器儀表開發(fā)上有許多成功的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，如基于單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的大慶油田的井地電位成像監(jiān)測系統(tǒng)、開關(guān)磁阻電機(jī)設(shè)計(jì)、過套管電阻率測量儀開發(fā)設(shè)計(jì)等等，都是應(yīng)用單片機(jī)處理器進(jìn)行設(shè)計(jì)的，在課堂教學(xué)中，結(jié)合上述實(shí)際開發(fā)項(xiàng)目，講述單片機(jī)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用技術(shù)，使學(xué)生直接接觸實(shí)際科研項(xiàng)目中設(shè)計(jì)開發(fā)產(chǎn)品，深化學(xué)生對知識點(diǎn)的理解，認(rèn)識到所學(xué)知識的應(yīng)用價(jià)值，從而，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，啟發(fā)學(xué)生思維。以單片機(jī)中應(yīng)用IO端口控制數(shù)據(jù)采集芯片為例：模數(shù)轉(zhuǎn)換器是實(shí)際工程應(yīng)用中較為常用的一種數(shù)據(jù)采集芯片，目前，主流的控制數(shù)據(jù)采集芯片的技術(shù)是通過單片機(jī)IO引腳控制方式實(shí)現(xiàn)，通過單片機(jī)的引腳模擬數(shù)據(jù)采集芯片的工作時序，再通過C語言編程，完成對數(shù)據(jù)采集芯片的控制。在學(xué)習(xí)中，學(xué)生對于模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的工作時序圖始終感到很抽象，因此，在編程設(shè)計(jì)上往往不知從何入手。我們在教學(xué)中，結(jié)合橫向科研項(xiàng)目“過套管數(shù)據(jù)采集”中數(shù)據(jù)采集，通過實(shí)物演示、數(shù)據(jù)讀取實(shí)際設(shè)計(jì)案例講解，從工程數(shù)據(jù)采集需求，到硬件電路設(shè)計(jì)原理，以及最終程序上的編程實(shí)現(xiàn)，在講解中，學(xué)生不僅了解了數(shù)據(jù)采集芯片的工作時序邏輯，而且也能夠獨(dú)立應(yīng)用單片機(jī)IO端口進(jìn)行數(shù)據(jù)采集接口的設(shè)計(jì)。
二、改革實(shí)踐環(huán)節(jié)
1.在單片機(jī)課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上更多增設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，提高系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力。由專業(yè)課教師指導(dǎo)，學(xué)生設(shè)計(jì)為主，更多增設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，以提高學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力。預(yù)計(jì)增加設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)：8_8LED點(diǎn)陣掃描輸出實(shí)驗(yàn)、直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)調(diào)速實(shí)驗(yàn)、基于I2C通信接口的數(shù)據(jù)采集顯示實(shí)驗(yàn)和基于串行通信接口的智能遠(yuǎn)程數(shù)字鐘實(shí)驗(yàn)等。通過大量綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生自行設(shè)計(jì)電路，編寫驅(qū)動控制程序，不僅可以幫助學(xué)生加深對單片機(jī)知識結(jié)構(gòu)的理解，而且可以提高基于單片機(jī)處理器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動手能力、學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新精神。
2.強(qiáng)化單片機(jī)綜合課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，提高應(yīng)用單片機(jī)綜合設(shè)計(jì)能力。在完成單片機(jī)基本課程及實(shí)踐基礎(chǔ)上，對機(jī)電、自動化、儀器類專業(yè)應(yīng)強(qiáng)化安排綜合課程設(shè)計(jì)，以課題項(xiàng)目的形式要求學(xué)生組隊(duì)共同完成，采取開放式管理的模式，在2～4周內(nèi)，首先運(yùn)用所學(xué)電子技術(shù)基礎(chǔ)知識，查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料、電子線路參考設(shè)計(jì)手冊、電子元器件手冊，進(jìn)行電路設(shè)計(jì)、程序編制，在設(shè)計(jì)過程中，鍛煉自己熟練掌握和使用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)電路仿真軟件工具，提高設(shè)計(jì)效率；其次進(jìn)行電子市場調(diào)研、購買相應(yīng)元器件，完成電路設(shè)計(jì)制作、功能調(diào)試、參數(shù)測定、寫出設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告；最后由教師組織全班進(jìn)行設(shè)計(jì)交流、現(xiàn)場功能演示和提問答辯，同時教師完成每組的成績評定和設(shè)計(jì)總結(jié)，為下次的課程設(shè)計(jì)提出合理化建議。在課程設(shè)計(jì)的選題上，發(fā)揮廣大教師的積極參與，不斷對課程設(shè)計(jì)的題目進(jìn)行更新，修改課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容，增加設(shè)計(jì)性、綜合性設(shè)計(jì)內(nèi)容。目前，開設(shè)的新增加的課程設(shè)計(jì)題目包括：模擬交通信號燈控制系統(tǒng)；基于P89C51RD2單片機(jī)數(shù)據(jù)采集板卡設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)；基于凌陽單片機(jī)的音樂播放器設(shè)計(jì)開發(fā)實(shí)例；公交語音報(bào)站播放器設(shè)計(jì)；簡單計(jì)算器設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)；通過大量新穎的具有高技術(shù)含量的綜合設(shè)計(jì)，充分調(diào)動學(xué)生的熱情，讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中既學(xué)到知識，由學(xué)會探索問題進(jìn)而解決問題，發(fā)揮潛能，提高創(chuàng)造能力。
3.積極引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用于大學(xué)生科技創(chuàng)新和各類電子設(shè)計(jì)競賽活動。單片機(jī)技術(shù)是現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)的主流技術(shù)，在科技創(chuàng)新和電子設(shè)計(jì)競賽中應(yīng)用這些技術(shù)，往往有事半功倍的效果。鼓勵單片機(jī)課程學(xué)習(xí)好的同學(xué)積極參與科技創(chuàng)新和電子競賽，應(yīng)用單片機(jī)技術(shù)進(jìn)行相關(guān)項(xiàng)目和題目的設(shè)計(jì)，以2013年為例，我校學(xué)生參加北京市電子設(shè)計(jì)競賽，設(shè)計(jì)中采用單片機(jī)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)，獲得二等獎2項(xiàng)、三等獎3項(xiàng)，為學(xué)校爭光。通過學(xué)生間影響，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)技術(shù)的熱情，形成一個較好的學(xué)習(xí)氛圍。
三、結(jié)束語
單片機(jī)原理及應(yīng)用課程是一門應(yīng)用性和實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)課，把握課程特點(diǎn)，了解學(xué)生理解上的薄弱環(huán)節(jié)，通過課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的改革與創(chuàng)新，各個環(huán)節(jié)，分層次、分階段，層層深入，真正在單片機(jī)課程教學(xué)中做到理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力，將單片機(jī)課程教學(xué)中所亟待解決的提高學(xué)生應(yīng)用單片機(jī)技術(shù)解決實(shí)際問題能力落到實(shí)處，進(jìn)而，使學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合實(shí)踐能力得到提高。
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篇（8）
中圖分類號：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B
文章編號：1672-5913(2007)18-0091-03
1引言
“單片機(jī)原理及應(yīng)用”是電氣信息類專業(yè)的核心專業(yè)課程，也是一門技術(shù)性和實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，必須理論結(jié)合實(shí)踐，通過一系列實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐訓(xùn)練，才能取得較好的教學(xué)效果。根據(jù)本課程的特點(diǎn)，并結(jié)合高職高專教育培養(yǎng)應(yīng)用能力的宗旨，我們對該課程教學(xué)體系進(jìn)行了改革與探索。課程改革的基本思路是以培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用性人才為指導(dǎo)，以教學(xué)內(nèi)容體系改革為核心，以教學(xué)方法改革為手段，以實(shí)踐教學(xué)改革為特色，加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，融入足夠的實(shí)踐內(nèi)容，構(gòu)建新的單片機(jī)課程體系和學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)體系。
2教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)體系的改革
在教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)體系上，體現(xiàn)高職高專特色，堅(jiān)持“夠用為度，培養(yǎng)技能”的原則，以提高學(xué)生的實(shí)踐能力和應(yīng)用能力為指導(dǎo)，對課程內(nèi)容體系進(jìn)行了重構(gòu)。“單片機(jī)”課程體系包括理論講授、實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)三大部分，理論知識64課時，實(shí)驗(yàn)20課時，課程設(shè)計(jì)2周。
在理論課教學(xué)中，按照“理論教學(xué)以應(yīng)用為目的，以必需、夠用為度”的原則，精選教學(xué)內(nèi)容，增加了基本知識、基本技能的比重。單片機(jī)理論講授涵蓋的內(nèi)容包括以下幾個方面的內(nèi)容：
1) 單片機(jī)概念、發(fā)展概況、以51為核心的MCS-51系列和AT89系列及其廣泛應(yīng)用；
2) MCS－51單片機(jī)的邏輯結(jié)構(gòu)、信號引腳以及內(nèi)部存儲器；單片機(jī)的I/O口的功能及時鐘電路與時序、復(fù)位方式和復(fù)位電路；
3) 單片機(jī)的指令格式及尋址方式及指令系統(tǒng)和偽指令；
4) 程序設(shè)計(jì)的基本方法，能獨(dú)立編寫一些簡單的程序；
5) 中斷的基本概念、中斷源、中斷控制、中斷響應(yīng)過程、外部中斷及中斷請求的撤除；定時/計(jì)數(shù)器的功能、控制寄存器及工作方式；
6) 存儲器擴(kuò)展機(jī)構(gòu)及其實(shí)現(xiàn)、常見程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器的型號及其工作方式，程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器的擴(kuò)展及其地址映像范圍；
7) I/O口的直接使用，I/O編址技術(shù)和I/O控制方式、簡單I/O擴(kuò)展及用8155可編程接口芯片實(shí)現(xiàn)I/O擴(kuò)展；
8) 鍵盤的接口設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)、LED顯示器的接口設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)、了解LCD顯示器的接口設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)；
9) 串行通信的基礎(chǔ)知識；MCS-51單片機(jī)串行口的UART結(jié)構(gòu)及串行通信控制、MCS-51單片機(jī)串行口通信工作方式及其應(yīng)用；
10) 單片機(jī)與A/D、D/A轉(zhuǎn)換器的接口及其應(yīng)用；
在講解一個新的理論時，強(qiáng)調(diào)以實(shí)際應(yīng)用引入理論體系。例如，在講解單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)時，首先給學(xué)生演示由單片機(jī)控制的一組發(fā)光管L0~L7的亮和滅，應(yīng)用這個電路可以編寫不同程序顯示多種發(fā)光形式。通過這個簡單的實(shí)例，不僅使學(xué)生知道使用單片機(jī)控制的硬件系統(tǒng)，可以通過軟件的編程就能實(shí)現(xiàn)不同的功能，而且也激發(fā)了學(xué)生對單片機(jī)的學(xué)習(xí)興趣。
在實(shí)踐教學(xué)中，以培養(yǎng)專業(yè)技能和綜合實(shí)踐能力為目標(biāo)。精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方式。針對教學(xué)要點(diǎn)，既設(shè)置了堆棧、位操作等難理解的指令實(shí)驗(yàn)，也設(shè)置了數(shù)據(jù)傳送、多字節(jié)無符號數(shù)的加減法、極值查找和數(shù)據(jù)排序等51匯編程序?qū)嶒?yàn)，還設(shè)置了包括P1口應(yīng)用、定時器應(yīng)用以及8155組成的鍵盤顯示器等硬件實(shí)驗(yàn)等。
兩周的課程設(shè)計(jì)是學(xué)生進(jìn)行單片機(jī)應(yīng)用能力的綜合訓(xùn)練。通過課程設(shè)計(jì)，要求學(xué)生初步掌握單片機(jī)的應(yīng)用設(shè)計(jì)。組織學(xué)生到實(shí)習(xí)基地實(shí)習(xí)，通過多種形式的實(shí)踐環(huán)節(jié)，著重培養(yǎng)學(xué)生對于單片機(jī)系統(tǒng)的綜合分析能力和實(shí)際應(yīng)用能力。
3改革教學(xué)方法、更新教學(xué)手段
在理論教學(xué)中，實(shí)行多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和課堂教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)模式。多媒體教案和板書相結(jié)合、應(yīng)用MCS-51仿真軟件直接在課堂上對程序進(jìn)行運(yùn)行調(diào)試、與理論配套的相關(guān)器件 (如8031芯片、數(shù)碼管、按鍵等) 的演示等。基本的重要的概念反復(fù)強(qiáng)調(diào)，貫穿整個教學(xué)活動。為學(xué)生提供CAI課件以及仿真軟件，幫助他們復(fù)習(xí)、消化和歸納。加強(qiáng)教師與學(xué)生的交流，每周一次答疑和交流，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。同時設(shè)有答疑和交流郵箱，以及時解決學(xué)生的疑問。
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要求學(xué)生獨(dú)立實(shí)驗(yàn)，獨(dú)立調(diào)試，獨(dú)立驗(yàn)證。教師以啟發(fā)、引導(dǎo)為主，不進(jìn)行示范，鼓勵學(xué)生相互討論。對基礎(chǔ)較好的學(xué)生，鼓勵他們在做好基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)后，再對思考題或自己設(shè)計(jì)問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；對動手能力較強(qiáng)的學(xué)生，強(qiáng)調(diào)聯(lián)系理論解決實(shí)際問題；而對實(shí)驗(yàn)?zāi)芰^差的學(xué)生，鼓勵他們獨(dú)立解決問題，培養(yǎng)他們的實(shí)驗(yàn)興趣。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重點(diǎn)是程序調(diào)試和故障排除，要求學(xué)生逐步學(xué)會單步、斷點(diǎn)、全速運(yùn)行的調(diào)試方法，并能使用寄存器窗口、存儲器窗口等仿真器的功能分析各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。通過假設(shè)出現(xiàn)另一種實(shí)驗(yàn)結(jié)果來改動程序，培養(yǎng)學(xué)生舉一反三能力，使學(xué)生在反復(fù)的修改程序中牢固掌握知識。
在單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，常見的難點(diǎn)、疑點(diǎn)主要有以下幾個方面：
1) 學(xué)生往往不清楚PC機(jī)與仿真器是如何通信的。在學(xué)習(xí)仿真器軟件之前，教師先介紹PC機(jī)與仿真器的連接，學(xué)生知道了PC機(jī)的COM1、COM2串行口和仿真器的串行接口功能及如何通過三根電纜連接時，才能了解整個系統(tǒng)的工作情況。若發(fā)現(xiàn)不能通信時，就能判斷可能是軟件串行口設(shè)置不對，然后使用Ctrl-C命令對PC機(jī)串行口進(jìn)行選擇。
2) 學(xué)生難以理解仿真態(tài)和單板態(tài)的區(qū)別，什么時候用仿真態(tài)，什么時候可直接使用單板態(tài)。對外中斷實(shí)驗(yàn)、定時器實(shí)驗(yàn)，仿真器雖然連接了實(shí)驗(yàn)板，但發(fā)光管是直接和單片機(jī)的P1口連接，所以它們?nèi)允菃伟鍛B(tài)。而8155接口、鍵盤顯示器、A/D轉(zhuǎn)換等實(shí)驗(yàn)需外部口地址，則是仿真態(tài)。
3) 在硬件實(shí)驗(yàn)中，往往會遇到一些難度較大的問題。學(xué)生在連接好控制線、片選線，寫出相應(yīng)的口地址后，還要對照相應(yīng)的硬件線路圖，然后才能編程。
例如A/D轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)，連接好各線路后，0通道的地址為EFF0，然后編寫如下的0通道模數(shù)轉(zhuǎn)換程序：
ORG 0000H
AJMP START
ORG 0030H
START： MOV SP，#40H
MOV IE，#00H ；禁止中斷
MOV DPTR，#0EFF0H
MOVX @DPTR，A ；啟動轉(zhuǎn)換
JB P3.3，$ ；等待轉(zhuǎn)換結(jié)束
MOV DPTR，#0EFF0H
MOVX A，@DPTR ；取出轉(zhuǎn)換結(jié)果
MOV 50H，A ；轉(zhuǎn)換結(jié)果送內(nèi)部RAM 50H
END
看起來程序沒錯，但調(diào)試結(jié)果不對。到底錯在哪里？其實(shí)是在編程前沒有注意硬件線路的連接。在實(shí)驗(yàn)板上，通道選擇的ADDA、ADDB、ADDC是直接連在數(shù)據(jù)總線的D0、D1、D2上。此程序在啟動轉(zhuǎn)換前根本沒有選擇好通道，應(yīng)該在啟動轉(zhuǎn)換指令MOVX@DPTR，A 前對累加器A置通道號，即在轉(zhuǎn)換指令前加上CLR A指令。若實(shí)驗(yàn)板的通道選擇線接在地址總線的A0、A1、A2，則前面的程序就正確。碰到諸如此類的問題，教師應(yīng)盡量先提示，再讓學(xué)生在調(diào)試過程中找到問題的關(guān)鍵，然后獨(dú)立解決。
4改革考核方式
與課程教學(xué)改革相配套，進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容考核的改革。在考核方法上采用教考分離，建立試卷庫?？记安粍澲攸c(diǎn)，嚴(yán)肅考場紀(jì)律。堅(jiān)持集體閱卷，閱卷后對試卷進(jìn)行分析。平時成績占40%，由出勤、作業(yè)、課堂回答問題的能力，實(shí)驗(yàn)動手能力，實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績及實(shí)驗(yàn)考試成績綜合評價(jià)后得出。這一點(diǎn)在課程開始即告之學(xué)生。由于平時成績占比例較高，學(xué)生從一開始就注意避免了重理論、輕實(shí)際，重考試、輕能力的傾向。
5加強(qiáng)教材建設(shè)
為了體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容體系的改革與建設(shè)，突出理論與實(shí)踐相結(jié)合，我們根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)大綱的要求和多年從事單片機(jī)教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，組織編寫了《單片機(jī)原理與應(yīng)用》理論教材以及配套的《單片機(jī)原理與應(yīng)用實(shí)訓(xùn)教程》。2004年2月由科學(xué)出版社出版，經(jīng)過多輪使用，效果良好。
《單片機(jī)原理與應(yīng)用》在內(nèi)容選取上注重應(yīng)用性，通過大量的例子把在工程中廣泛應(yīng)用的知識、技術(shù)講透，以達(dá)到觸類旁通、舉一反三的目的；在內(nèi)容組織上注重高職高專學(xué)生的特點(diǎn)，力求循序漸進(jìn)、深入淺出?！秵纹瑱C(jī)原理與應(yīng)用實(shí)訓(xùn)教程》在突出了技能訓(xùn)練，加強(qiáng)編程能力的訓(xùn)練和培養(yǎng)，每一章除編寫一個詳盡的實(shí)訓(xùn)實(shí)例供參照外，都安排了多個難易程度不同的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，以便不同學(xué)校根據(jù)各自不同的專業(yè)要求和生源情況進(jìn)行選擇。
6結(jié)束語
本課程教學(xué)體系的改革，主要取得了以下幾方面的成效：首先提高了學(xué)生對這門課的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情很高，做實(shí)驗(yàn)態(tài)度認(rèn)真，愛動腦筋。對于專科生，這種現(xiàn)象在以前是很難看到的。另外，課程組教師還積極開展教學(xué)、科學(xué)研究活動，自編適合學(xué)生特點(diǎn)的教材，既注重講透基本原理等重要的知識點(diǎn)，又重視對學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，采用課堂討論、教學(xué)實(shí)習(xí)、社會實(shí)踐等多種形式，注重教與學(xué)的互動，教學(xué)效果顯著提升。
參考文獻(xiàn)
[1] 李廣弟. 單片機(jī)基礎(chǔ)[M]. 北京航空航天大學(xué)出版社，2001.
篇（9）
中圖分類號：TP434 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：16727800（2013）002018202
0 引言
隨著微電子及計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，單片機(jī)以體積小、功能強(qiáng)和性價(jià)比高等特點(diǎn)，在工業(yè)控制、通信技術(shù)和數(shù)據(jù)采集等領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。目前，許多學(xué)校都開設(shè)了《單片機(jī)原理與應(yīng)用》，這門課程將程序語言、串口通信、模擬電路和數(shù)字電路等知識綜合起來，是一門理論性、技術(shù)性、工程性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，是計(jì)算機(jī)、電子類、機(jī)電一體化、自動化等專業(yè)的專業(yè)必修課。掌握好單片機(jī)技術(shù)對高職生工程素質(zhì)的培養(yǎng)以及職業(yè)技能的提高都大有益處。
1 目前《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程教學(xué)的不足
自20世紀(jì)80年代后期，我國的高等院校工科專業(yè)開始開設(shè)單片機(jī)課程，至今有20多年了。這期間，在教室講授理論，到實(shí)驗(yàn)室利用實(shí)驗(yàn)箱做實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式一直沿用至今。由于單片機(jī)技術(shù)涉及到硬件電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩方面的知識和技能，學(xué)習(xí)難度較大，致使初學(xué)者上課猶如聽天書，時間不長多數(shù)學(xué)生就懵懵然而放棄了，入門者寥寥。出現(xiàn)這些問題的原因主要是教學(xué)方法上存在一些不足。
（1）理論與實(shí)踐教學(xué)比例分配不當(dāng)，重理論輕實(shí)踐。目前的單片機(jī)課程教學(xué)多以理論課為主，實(shí)踐課為輔。教材理論體系嚴(yán)謹(jǐn)，教師教學(xué)思路清晰，但學(xué)生往往感覺內(nèi)容枯燥、概念抽象、指令難記。課堂教學(xué)按照教材內(nèi)容的編排順序、相關(guān)知識的邏輯關(guān)系進(jìn)行，學(xué)生剛剛接觸數(shù)字電路，缺乏編程語言及計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識，難以順利入門并對課程產(chǎn)生濃厚興趣。同時，大部分教師的教學(xué)方法通常以講授為主，缺乏直觀形象的實(shí)際操作。這些原因?qū)е聦W(xué)生普遍認(rèn)為單片機(jī)的課程非常難學(xué)。
在教學(xué)過程中，往往理論教學(xué)的學(xué)時遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)時，并且實(shí)驗(yàn)教學(xué)一般在“匯編語言設(shè)計(jì)”講完之后開始進(jìn)行。這種教學(xué)體系的不足之處在于：①以大量的原理介紹引導(dǎo)學(xué)生入門，學(xué)生理解苦難，學(xué)習(xí)過程也感覺枯燥乏味；②教學(xué)過程中“重理論輕實(shí)踐”，實(shí)驗(yàn)只是點(diǎn)綴，造成學(xué)生的應(yīng)用能力培養(yǎng)缺乏，對培養(yǎng)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)十分不利；③軟件和硬件介紹時分開，對單片機(jī)系統(tǒng)軟硬件結(jié)合的設(shè)計(jì)方法介紹不足，學(xué)生在實(shí)際工作中缺少系統(tǒng)化的思路。
（2）教學(xué)方法老套，無法激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。目前，大多數(shù)高校的理論教學(xué)過程都是采用先基礎(chǔ)后應(yīng)用的模式，即單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、匯編語言設(shè)計(jì)、外部系統(tǒng)擴(kuò)展、接口技術(shù)和應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)，這種方法雖然思路清晰，但是存在著過于機(jī)械性的弊端，缺乏生動、直觀的實(shí)物等輔助教學(xué)手段，這樣便使學(xué)生覺得學(xué)習(xí)單片機(jī)枯燥乏味，沒有現(xiàn)實(shí)意義、缺乏興趣，嚴(yán)重影響了教學(xué)效果。實(shí)踐教學(xué)形式單一且受重視不夠。當(dāng)前的實(shí)踐課教學(xué)大多以單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱為實(shí)驗(yàn)平臺，而開設(shè)的也多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。觀察中不難發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時大都是用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上已經(jīng)寫好的程序資料，幾乎沒有多少同學(xué)去分析程序的流程，更不用說去研究讀懂那些代碼了。另外，對于用到電路硬件的實(shí)驗(yàn)，也只是按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書要求在實(shí)驗(yàn)箱上做簡單的連線，沒有一個整體的電氣原理圖概念，再加上實(shí)驗(yàn)條件的有限，不可能每個同學(xué)都能得到老師的輔導(dǎo)，導(dǎo)致學(xué)生過度追求實(shí)驗(yàn)結(jié)果，而忽略了硬件設(shè)計(jì)、軟件調(diào)試等過程。
2 《單片機(jī)原理與應(yīng)用》課程教學(xué)改革的思路與措施2.1 以“任務(wù)驅(qū)動”為主要方法的教學(xué)內(nèi)容
任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法是一種建立在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上的教學(xué)法，它將以往以傳授知識為主的傳統(tǒng)教學(xué)理念，轉(zhuǎn)變?yōu)橐越鉀Q問題、完成任務(wù)為主的多維互動式的教學(xué)理念；將再現(xiàn)式教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄渴綄W(xué)習(xí)，使學(xué)生處于積極的學(xué)習(xí)狀態(tài)，每一位學(xué)生都能根據(jù)自己對當(dāng)前問題的理解，運(yùn)用共有的知識和自己特有的經(jīng)驗(yàn)提出方案、解決問題。
在實(shí)際教學(xué)中，以學(xué)生為主體，項(xiàng)目、工作任務(wù)為載體，學(xué)生在教師的引領(lǐng)下，由淺入深、由易到難，學(xué)習(xí)單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制作。為取得良好的學(xué)習(xí)效果，在課堂上由老師先對學(xué)生提出一個課內(nèi)任務(wù)，老師不會完整的告訴學(xué)生怎么完成任務(wù)，而是只提供知識點(diǎn)，由學(xué)生課外完成此任務(wù)，并根據(jù)任務(wù)完成的質(zhì)量進(jìn)行考核和評分。
從學(xué)生的角度說，任務(wù)驅(qū)動是一種有效的學(xué)習(xí)方法。它從淺顯的實(shí)例入手，帶動理論的學(xué)習(xí)和應(yīng)用軟件的操作，大大提高了學(xué)習(xí)的效率和興趣，培養(yǎng)他們獨(dú)立探索、勇于開拓進(jìn)取的自學(xué)能力。一個“任務(wù)” 完成了，學(xué)生就會獲得滿足感、成就感，從而激發(fā)了他們的求知欲望，逐步形成一個感知心智活動的良性循環(huán)。伴隨著一個跟著一個的成就感，減少學(xué)生們以往由于片面追求信息技術(shù)課程的“系統(tǒng)性”而導(dǎo)致的“只見樹木，不見森林”的教學(xué)法帶來的茫然。從教師的角度說，任務(wù)驅(qū)動是建構(gòu)主義教學(xué)理論基礎(chǔ)上的教學(xué)方法，將以往以傳授知識為主的傳統(tǒng)教學(xué)理念轉(zhuǎn)變?yōu)橐越鉀Q問題、完成任務(wù)為主的多維互動式的教學(xué)理念；將再現(xiàn)式教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄渴綄W(xué)習(xí)，使學(xué)生處于積極的學(xué)習(xí)狀態(tài)，每一位學(xué)生都能根據(jù)自己對當(dāng)前任務(wù)的理解，運(yùn)用共有的知識和自己特有的經(jīng)驗(yàn)提出方案、解決問題。這為每一位學(xué)生的思考、探索、發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新提供了開放的空間，使課堂教學(xué)過程充滿了民主、充滿了個性、充滿了人性，課堂氛圍真正活躍起來。
2.2 變革傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?/p>
（1）設(shè)立虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室。單片機(jī)課程內(nèi)容抽象，教師操作實(shí)驗(yàn)開發(fā)板時演示效果不太好，學(xué)生較難理解，因此，計(jì)算機(jī)虛擬仿真軟件演示起著非常重要的作用。虛擬仿真系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢：①組織單片機(jī)實(shí)驗(yàn)的環(huán)境簡單，只要有電腦即可進(jìn)行；②由于只涉及到軟件，不會有硬件損壞的問題，可以避免由于設(shè)計(jì)錯誤導(dǎo)致的硬件投入浪費(fèi)，降低使用成本；③繪制原理圖、編制程序均在軟件上實(shí)現(xiàn)，程序執(zhí)行中各元件的運(yùn)行狀態(tài)直觀明了，調(diào)試方便。因此，在單片機(jī)教學(xué)中引入Proteus和Keil C編程調(diào)試軟件，采用多媒體教學(xué)方法，能在課堂中完成軟件、硬件的調(diào)試和系統(tǒng)集成等內(nèi)容的教學(xué)。
（2）利用單片機(jī)實(shí)驗(yàn)開發(fā)板進(jìn)行教學(xué)。實(shí)驗(yàn)開發(fā)板應(yīng)用十分方便，目前已經(jīng)集成了鍵盤、流水燈和LED顯示器等通用設(shè)備，線路連接簡單，可以進(jìn)行多個基本項(xiàng)目的實(shí)訓(xùn)。通過開發(fā)板的學(xué)習(xí)實(shí)踐，運(yùn)用項(xiàng)目教學(xué)法進(jìn)行多個項(xiàng)目的操作，能讓學(xué)生熟悉單片機(jī)及其設(shè)備的硬件知識，系統(tǒng)地掌握單片機(jī)P0-P3口、串口通信和中斷控制的工作原理。
（3）結(jié)合多學(xué)科進(jìn)行綜合實(shí)踐。很多學(xué)生在學(xué)習(xí)了單片機(jī)課程后，即使掌握了單片機(jī)知識，但還是不能融合其他課程的知識進(jìn)行綜合應(yīng)用，因此，教師應(yīng)將其他課程的知識與單片機(jī)的相關(guān)內(nèi)容聯(lián)系起來。比如，與Protel課程相結(jié)合，要求學(xué)生利用Protel設(shè)計(jì)開發(fā)板的PCB圖，并制作出PCB開發(fā)板，同時自己動手焊接所有的元器件，然后進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。在此過程中，學(xué)生可以享受到自己的勞動成果，更加熟練地掌握Protel知識，更加熟悉元器件之間的硬件連接，對數(shù)字電路、模擬電路的工作特點(diǎn)更加了解，對單片機(jī)C語言有了更深入的認(rèn)識，鍛煉了各學(xué)科的綜合實(shí)踐能力。
2.3 考核方式的改革
與以往傳統(tǒng)單片機(jī)原理及應(yīng)用課程的教學(xué)采用純理論的考核方式不同，考試成績由平時考核、實(shí)踐技能考核、綜合能力考核3個部分組成。其中，平時考核占30%，包括平時作業(yè)、課堂表現(xiàn)和平時測驗(yàn)，作業(yè)和課堂表現(xiàn)側(cè)重于知識的掌握，平時測驗(yàn)側(cè)重于知識的運(yùn)用。實(shí)踐技能考核占30%，包括實(shí)驗(yàn)、企業(yè)實(shí)訓(xùn)和技能競賽，在每個模塊的項(xiàng)目實(shí)踐過程中考核學(xué)生解決實(shí)際問題的能力；綜合能力考核占40%，包括理論知識和實(shí)際應(yīng)用兩部分，理論知識考核采用“試題庫”，實(shí)行開卷考試，主要考察學(xué)生對基本概念、基本原理和基本器件的掌握和理解情況，實(shí)際應(yīng)用部分教師根據(jù)學(xué)生完成的準(zhǔn)確性和熟練程度現(xiàn)場評分。這種考核形式注重考察學(xué)生的知識遷移能力和融會貫通能力，優(yōu)于一次期末考試決定結(jié)果的傳統(tǒng)考核辦法，在貫徹執(zhí)行過程中效果較好，反映出了學(xué)生的真實(shí)水平。
3 改革效果
這種單片機(jī)教學(xué)方法為學(xué)生提供了很好的實(shí)踐空間，能充分吸引學(xué)生興趣，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。很多學(xué)生主動要求延長學(xué)習(xí)時間，利用周末到實(shí)驗(yàn)室動手練習(xí)。在每次上實(shí)訓(xùn)課時，學(xué)生都特別積極，不完成任務(wù)不下課，這在以往單片機(jī)教學(xué)過程中很少見到。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對這種教學(xué)方法的改革都很認(rèn)可和喜歡，教學(xué)效果得到了很好的改善。
這種教學(xué)方法既鍛煉了學(xué)生的動手能力，又提高了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，同時還培養(yǎng)了學(xué)生的信息檢索能力。實(shí)踐證明，該教學(xué)方法切實(shí)有效，對高職院校單片機(jī)教學(xué)改革有一定借鑒作用。
參考文獻(xiàn)：
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篇（10）
《單片機(jī)原理及應(yīng)用》是機(jī)電一體化專業(yè)核心專業(yè)課之一，發(fā)展迅速更新快、應(yīng)用面廣。學(xué)好用好單片機(jī)，也是提升就業(yè)競爭能力的一個重要措施。但是傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)，均是先講單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)之后講指令及編程，最后再講一些實(shí)例。按照此種教學(xué)結(jié)構(gòu)，學(xué)生普遍感到難學(xué)。而且單片機(jī)是一門很注重動手的課程，單片機(jī)的指令和程序需要在實(shí)踐中加以驗(yàn)證和鞏固。根據(jù)上述問題，我以任務(wù)驅(qū)動法為主以其他教學(xué)方法為輔進(jìn)行單片機(jī)教學(xué)，取得了較好的教學(xué)效果。
1 任務(wù)驅(qū)動法教學(xué)的前期準(zhǔn)備
對于任何一門課程，入門都非常關(guān)鍵，如果讓學(xué)生一開始就感覺很難，那大多數(shù)學(xué)生就會望而卻步了。如何有效的調(diào)動起學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性至關(guān)重要。因此，我安排了兩個任務(wù)，首先講解單片機(jī)的應(yīng)用，得出結(jié)論“單片機(jī)已滲透進(jìn)我們生活中的每一個角落”，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。其次讓學(xué)生了解單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、匯編語言軟件使用等。接下來我們通過蜂鳴器的單片機(jī)控制這個任務(wù)的學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會如何利用單片機(jī)完成一個任務(wù)。由于該電路簡單，學(xué)生容易理解，大部分學(xué)生都完成了任務(wù)，取得了成功，成功的經(jīng)驗(yàn)為學(xué)生建立起了單片機(jī)應(yīng)用的框架。走出了“不知廬山真面貌”的困惑，樹立起了“一覽眾山小”的自信。
2 任務(wù)驅(qū)動法在單片機(jī)教學(xué)中應(yīng)用實(shí)例
在學(xué)生了解了單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和應(yīng)用后，就可以采用任務(wù)驅(qū)動法教學(xué)了。它是以完成一個個具體的任務(wù)為線索，把教學(xué)內(nèi)容巧妙地隱含在任務(wù)之中。教師的教學(xué)與學(xué)生的學(xué)習(xí)都是圍繞著任務(wù)來完成的。任務(wù)提出后，學(xué)生知道做什么，自然會思考如何做，聽課時有的放矢，學(xué)習(xí)的主動性大大提高。共分為“引入、分析、實(shí)施、檢查、總結(jié)評估”5個步驟。
1）引入：創(chuàng)建與學(xué)習(xí)主題和實(shí)際相關(guān)的情景（夜晚置身街頭，各式彩燈把我們帶入美輪美奐的世界，究竟是什么“魔力”使彩燈變換出多樣的顯示效果？）使學(xué)生帶著問題聽課。同時通過實(shí)驗(yàn)箱演示各種流水燈的效果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2）分析：首先提出要求“利用單片機(jī)P1口控制8位流水燈”，在教師的引導(dǎo)下學(xué)生逐步分析如何去完成任務(wù)。任務(wù)的實(shí)質(zhì)是每經(jīng)過固定的時間將P1口的狀態(tài)依次循環(huán)左移或右移，任務(wù)的重點(diǎn)是時間的控制，這部分功能可由延時程序來完成。之后教師開始講解硬件電路設(shè)計(jì)及循環(huán)程序設(shè)計(jì)相關(guān)知識點(diǎn)，重點(diǎn)講解延時子程序的編寫及延時時間的確定。任務(wù)分析可培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維，培養(yǎng)學(xué)生分析問題及發(fā)現(xiàn)問題的能力。
3）實(shí)施：由于單片機(jī)學(xué)時的限制，每個項(xiàng)目都讓學(xué)生做出實(shí)物不太現(xiàn)實(shí)，那么在進(jìn)行完任務(wù)分析之后，就可以利用現(xiàn)有的編程軟件Keil51及仿真軟件Proteus兩者相結(jié)合進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。這種方法可充分利用學(xué)校計(jì)算機(jī)房的現(xiàn)有設(shè)備，減少了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的硬件維護(hù)工作量。把學(xué)生分成若干組，每組選一名組長。每名同學(xué)都需要在仿真軟件中完成硬件電路設(shè)計(jì)和程序的編寫與仿真調(diào)試。此時應(yīng)該充分調(diào)動起各組組長及已經(jīng)完成項(xiàng)目的同學(xué)，讓他們幫助解決，必要時教師給予提示和鼓勵。這樣不但可以促進(jìn)小組成員間的情感交流，還可以促進(jìn)合作能力的提高。對于學(xué)習(xí)較好的同學(xué)可以引導(dǎo)其探討更多的彩燈變換效果。對于學(xué)習(xí)吃力的同學(xué)進(jìn)行單獨(dú)輔導(dǎo)，力求每名同學(xué)都能夠完成任務(wù)。下面詳細(xì)說明這兩個軟件的操作。
（1）硬件電路設(shè)計(jì)：Proteus是一種電子設(shè)計(jì)自動化軟件，可以仿真常用的MCU和所有的外設(shè)。學(xué)生在Proteus軟件上完成硬件電路設(shè)計(jì)。打開Proteus軟件，繪制如圖1所示的8位流水燈的單片機(jī)控制硬件電路圖。單片機(jī)常用的元器件的名稱應(yīng)該讓學(xué)生記下來，以后的學(xué)習(xí)中還會用到。（2）控制程序編寫：完成硬件電路的設(shè)計(jì)之后就可以進(jìn)行控制程序編寫，Keil51是一款基于51單片機(jī)的軟件開發(fā)工具，它支持多種語言編程。打開Keil51軟件，新建一個工程項(xiàng)目文件，命名為Lsd，并為工程選擇目標(biāo)器件，選擇Atmel的AT89C51芯片。接著創(chuàng)建一個源程序文件起名為main2.asm并輸入如圖1的源程序代碼，寫完程序后將該源程序文件添加到當(dāng)前的工程項(xiàng)目文件Lsd中，并為工程項(xiàng)目設(shè)置軟硬件調(diào)試環(huán)境，一定要為目標(biāo)設(shè)置選項(xiàng)，點(diǎn)輸出選項(xiàng)卡，在產(chǎn)生HEX文件前打勾，并起名為lsdsc，源程序文件經(jīng)過編譯、建立目標(biāo)文件lsdsc.hex，若程序沒有提示錯誤就可以進(jìn)入調(diào)試環(huán)節(jié)。（3）程序的仿真與調(diào)試：將lsdsc.hex文件加載到Proteus的單片機(jī)中并運(yùn)行，使學(xué)生在沒有單片機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)箱的情況下也可直觀地看到仿真結(jié)果，一目了然，增強(qiáng)了教學(xué)的生動性和直觀性。
4）檢查：學(xué)生完成任務(wù)后，按照任務(wù)要求自行檢查是否符合要求，并分析故障現(xiàn)象以及解決辦法。要鼓勵學(xué)生勇于提出疑問、大膽猜想與探索。通過完成任務(wù)，不僅學(xué)到了知識、還提高了學(xué)生解決問題的能力以及團(tuán)結(jié)協(xié)作等關(guān)鍵能力。
5）總結(jié)評估：學(xué)生操作演示，教師根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)以及完成任務(wù)的情況，按照（硬件電路設(shè)計(jì)20%、控制程序編寫60%、6S管理20%）給出學(xué)生分?jǐn)?shù)，作為學(xué)生一個任務(wù)的成績，這部分成績占期末成績40%；平時成績占30%（包括出勤、紀(jì)律、作業(yè)等）；階段性測驗(yàn)占30%。由此可見，對于學(xué)生的考核，既包括了專業(yè)知識的考核，也包含了方法能力的考核。這種考核注重實(shí)踐與理論的結(jié)合、結(jié)果與過程的結(jié)合。最后教師做出總體評價(jià)，并總結(jié)學(xué)生做的過程中出現(xiàn)的成功與不足之處，并在技巧及知識的拓展方面加以總結(jié)。這個過程可以開拓學(xué)生視野和思路，擴(kuò)展學(xué)生的知識面。
3 任務(wù)驅(qū)動法下的實(shí)訓(xùn)
由于實(shí)驗(yàn)課時有限，授課過程無法做出實(shí)際的產(chǎn)品。課程實(shí)訓(xùn)剛好彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)課的不足。我選擇了《位流水燈的單片機(jī)控制》和《1位數(shù)碼管顯示控制》這兩個項(xiàng)目。參照企業(yè)工作的程序，把全班分成若干組，幾個學(xué)生合成一個項(xiàng)目組，共同完成一個課題，從工作任務(wù)的提出―硬件電路設(shè)計(jì)―程序設(shè)計(jì)及仿真―焊接調(diào)試電路板―編譯下載燒錄程序―運(yùn)行觀察―修改程序等幾個環(huán)節(jié)，要讓每名學(xué)生都參與其中，使學(xué)生真實(shí)體驗(yàn)到完成一個單片機(jī)項(xiàng)目的全過程。經(jīng)過兩周單片機(jī)實(shí)訓(xùn)，每組都完成了一個電路板。最后把每組的電路板運(yùn)行起來并進(jìn)行照相和錄像，使學(xué)生對單片機(jī)系統(tǒng)有了進(jìn)一步的認(rèn)識；培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)際動手能力、溝通協(xié)作能力和創(chuàng)新意識。同時學(xué)生做的電路板可以在以后的教學(xué)中作為教具使用。
綜上所述，任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法始終把學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體。以任務(wù)作為驅(qū)動，讓學(xué)生通過自己的操作并利用Proteus和Keil51軟件，把書上死的理論變成活的應(yīng)用，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)的興趣和積極性，促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。因此，在我院單片機(jī)教學(xué)中實(shí)施任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法并結(jié)合軟件仿真等教學(xué)方法，能夠大大提高教學(xué)效果。
【參考文獻(xiàn)】
篇（11）
1 單片機(jī)原理及應(yīng)用教學(xué)現(xiàn)狀
目前大多數(shù)高校的理論教學(xué)過程都是采用先基礎(chǔ)后應(yīng)用的模式，即單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、匯編語言設(shè)計(jì)、外部系統(tǒng)擴(kuò)展、接口技術(shù)和應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)，這種方法雖然思路清晰，但是存在著過于機(jī)械性的弊端，缺乏生動、直觀的實(shí)物等輔助教學(xué)手段，這樣便使學(xué)生覺得學(xué)習(xí)單片機(jī)枯燥乏味，沒有現(xiàn)實(shí)意義，缺乏興趣，嚴(yán)重影響了教學(xué)效果。主要體現(xiàn)有以下兩個方面的問題。
（1）理論教學(xué)中主要講述51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)和相關(guān)組成部分的工作原理及外圍接口設(shè)計(jì)，軟件編程多是以匯編語言為主。匯編語言語句不直觀，為完成一個非常簡單的操作，匯編語言需要寫許多條命令，理解起來很有難度，很容易讓學(xué)生失去學(xué)習(xí)單片機(jī)的興趣。
（2）實(shí)驗(yàn)教學(xué)中多以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，學(xué)生編程后進(jìn)行編譯，將程序下載到單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱上演示。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上已經(jīng)寫好了連線方式和程序資料，學(xué)生很少獨(dú)立分析程序及其編寫代碼。大多數(shù)學(xué)生只追求實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對于整個硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)和軟件調(diào)試過程模糊。
2 單片機(jī)原理及應(yīng)用教學(xué)改革初探
針對單片機(jī)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)中存在的問題，以培養(yǎng)應(yīng)用型本科學(xué)生為目標(biāo)，結(jié)合工程與應(yīng)用實(shí)際需求，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和實(shí)踐訓(xùn)練3個教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行改革。
2.1 教學(xué)內(nèi)容的改革
在單片機(jī)原理及應(yīng)用課程第一次授課時，給學(xué)生展示單片機(jī)行業(yè)的發(fā)展情況、單片機(jī)產(chǎn)品以及單片機(jī)開發(fā)公司的招聘信息。讓學(xué)生真正體會到單片機(jī)技術(shù)的實(shí)用性，激發(fā)他們學(xué)習(xí)的興趣和求知欲。學(xué)生在看到企業(yè)招聘信息后，能夠明確本門課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)。
隨著時間的推移和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，51單片機(jī)已經(jīng)有了很大的發(fā)展和變化，已經(jīng)派生出來很多51系列產(chǎn)品，其內(nèi)部資源也變得非常豐富，如看門狗、PWM、SPI、A/D等。因此，更新單片機(jī)教學(xué)內(nèi)容勢在必行。在教學(xué)中增加新產(chǎn)品、新技術(shù)的知識，使得學(xué)生能夠滿足企業(yè)人才的技術(shù)需求。如可以增加I2C總線、SPI總線、CAN總線等內(nèi)容。
為了讓學(xué)生與企業(yè)開發(fā)接軌，在講授完匯編語言程序設(shè)計(jì)之后，加入C51語言的相關(guān)知識。由于學(xué)生已經(jīng)在大一時期學(xué)習(xí)過C語言程序設(shè)計(jì)的課程，只需要在課堂上加以引導(dǎo)，如：C51庫函數(shù)、C51的存儲結(jié)構(gòu)、C51擴(kuò)展關(guān)鍵字等強(qiáng)調(diào)介紹。同時，在介紹過程中采用匯編語言與C51語言對照的方式講授，學(xué)生就能夠很快掌握單片機(jī)編程。
2.2 教學(xué)模式的改革
采用項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)法，先簡單后復(fù)雜，將各個知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)融入到各個實(shí)際工程模塊中，讓學(xué)生在每一個項(xiàng)目中學(xué)會各個模塊的使用。如：單片機(jī)的并行接口技術(shù)可以通過舞臺燈光系統(tǒng)、國際交通燈、搶答器項(xiàng)目來介紹；定時器和中斷系統(tǒng)可以通過電子琴、音樂盒、萬年歷項(xiàng)目來介紹；串行通信接口可以通過GPRS通信來介紹；單片機(jī)與A/D、D/A轉(zhuǎn)換器接口可以通過農(nóng)業(yè)大棚溫濕度采集系統(tǒng)，電子壓力秤來介紹。這種教學(xué)將“老師講，學(xué)生聽”的被動教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)生主動參與，教師指導(dǎo)”的主動教學(xué)模式。教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)都圍繞這些項(xiàng)目來完成，強(qiáng)調(diào)學(xué)生“學(xué)中做、做中學(xué)”的新型學(xué)習(xí)過程，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，創(chuàng)新了教學(xué)模式。
2.3 實(shí)踐訓(xùn)練的改革
通過課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)、大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽等多種渠道實(shí)現(xiàn)真正的創(chuàng)新型實(shí)踐教學(xué)。課堂上引入Proteus和keil軟件的使用，使學(xué)生在課堂上可以對相關(guān)的軟硬件有一個直觀的了解，課內(nèi)實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生將理論授課中的項(xiàng)目通過Proteus設(shè)計(jì)出仿真的電路圖、用keil軟件編寫實(shí)驗(yàn)程序、最終能實(shí)際仿真到效果圖。
課程設(shè)計(jì)周期為2周，在課程設(shè)計(jì)中，學(xué)生選擇教師所給的題目，根據(jù)題目目的和要求查閱相關(guān)資料，學(xué)生從元器件選擇、電路設(shè)計(jì)、PCB板繪制、電路焊接、程序編寫到調(diào)試都需要獨(dú)立完成。對于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題教師給予指導(dǎo)，在解決問題的過程中加深了學(xué)生對單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)的理解。
