導(dǎo)語：如何才能寫好一篇單片機實訓(xùn)總結(jié)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

一、YL-236單片機實訓(xùn)室建設(shè)

建設(shè)一個科學(xué)合理單片機實訓(xùn)室是保證該課程順利有效實施的基礎(chǔ)，選擇一套合適的單片機實訓(xùn)設(shè)備是建設(shè)單片機實訓(xùn)室的關(guān)鍵。我校選擇的是亞龍公司YL-236型單片機控制功能實訓(xùn)考核裝置，這套實訓(xùn)考核裝置是根據(jù)職業(yè)學(xué)校單片機及其應(yīng)用的教學(xué)內(nèi)容和要求，按照職業(yè)崗位的工作內(nèi)容研發(fā)的實訓(xùn)考核設(shè)備，而且兼顧了市省國家單片機技能競賽設(shè)備要求。單片機實訓(xùn)室面積、設(shè)備臺數(shù)、設(shè)備擺放要視各學(xué)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(xué)的投影、實訓(xùn)室制度、文化建設(shè)也是實訓(xùn)室建設(shè)的重要內(nèi)容。

二、單片機實訓(xùn)前管理教育

為能使單片機實訓(xùn)順利有效實施，實訓(xùn)前教育管理是必須的，而且要將實訓(xùn)全方位要求細致講解到位。我校在單片機實訓(xùn)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(shè)備維護教育、出勤教育、成績過程考核教育、室內(nèi)規(guī)定教育等。

三、單片機實訓(xùn)教學(xué)過程(案例)

我校單片機教學(xué)以實訓(xùn)課方式開展，能夠讓學(xué)生理解單片機開發(fā)過程，不僅從軟件設(shè)計能力上得到了提升，而且也提高了硬件設(shè)計能力，對于推動職業(yè)學(xué)校課程改革工作具有積極意義。單片機實訓(xùn)設(shè)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(xùn)練教程，下面以一個完整的單片機實訓(xùn)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(xùn)教學(xué)過程的。

1.項目任務(wù)要求

教師提出本項目任務(wù)要求：使用YL-236型單片機實訓(xùn)考核裝置設(shè)計一個電子密碼鎖。

具體的任務(wù)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(dāng)前狀態(tài)信息。(3)用一個獨立繼電器，控制密碼鎖開關(guān)。繼電器得電為開鎖狀態(tài)，繼電器斷電為關(guān)閉狀態(tài)。

任務(wù)功能：(1)上電后，數(shù)碼無顯示。(2)當(dāng)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(dāng)前數(shù)字，以次類推，當(dāng)數(shù)碼管8個LED都有顯示數(shù)字后，不響應(yīng)繼續(xù)輸入的數(shù)字按鍵。(3)當(dāng)按下確定鍵后，單片機對輸入的密碼與設(shè)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(guān)閉。(4)開鎖后保持20 s，然后自動進入關(guān)閉狀態(tài)。

2.項目任務(wù)分析及串講知識點

本項目比較復(fù)雜，教師指導(dǎo)學(xué)生將復(fù)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(shè)計。(2)密碼檢驗電路程序設(shè)計。(3)整個項目程序設(shè)計。

由教師介紹相關(guān)知識點：(1)定時中斷相關(guān)寄存器初值設(shè)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?qū)崿F(xiàn)。(3)鍵盤掃描實現(xiàn)過程、程序理解。

3.項目任務(wù)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(guān)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(diào)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(xué)生根據(jù)教師的演示分別開始實施項目，教師巡回指導(dǎo)、檢查打分情況。

4.項目總結(jié)評價

教師進行項目實施情況驗收和評價，好的給予積極肯定，對不足的方面提出建議。隨后教師再提出問題，與學(xué)生進行討論，加深學(xué)生對知識的理解，并進一步拓展理論知識，使學(xué)生能夠通過項目達到掌握相關(guān)知識點和基本技能，從而達到本模塊的教學(xué)要求。在總結(jié)評價中常提出這三個問題：(1)本次學(xué)習(xí)過程中的收獲和有待解決的問題。(2)工作任務(wù)的總體完成情況。(3)完成工作任務(wù)步驟。

篇2

Abstract： Using of experimental equipment and simulation technique in the course practical training of Electronics in Electrical Engineering and Principles and Applications of Single Chip Microcomputer can stimulate students' interest to study and improve independent learning initiative. Through the application of computer simulation software, bottleneck of resources is solved in the practical training and new ways of practical training of basic courses are set.

關(guān)鍵詞： 機電專業(yè)；資源；計算機仿真；課程實訓(xùn)；應(yīng)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(xué)改革的需要，在我院裝備分院對單片機原理與應(yīng)用課程實訓(xùn)中，采用計算機模擬技術(shù)和實物教學(xué)相結(jié)合的方式進行。經(jīng)過實踐，收到了比較好的教學(xué)效果。以往的實訓(xùn)課程，是在進行完電工電子實驗的基礎(chǔ)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(xué)資源相對緊張的情況下，此項實訓(xùn)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(xùn)環(huán)的課程安排均是在十或十二周的理論課程結(jié)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(nèi)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(xùn)的師生人數(shù)眾多。為了保證實驗實訓(xùn)質(zhì)量，原制定了嚴格的制度，必須保證實驗、實訓(xùn)時間和實驗、實訓(xùn)質(zhì)量。為此，實驗實訓(xùn)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(chǎn)生了比較突出的時間與資源瓶頸。采用軟件仿真技術(shù)與實物實驗實訓(xùn)相結(jié)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(jié)合Multisim電工電子仿真軟件進行電工電子實訓(xùn)課程教學(xué)訓(xùn)練

Multisim電工電子學(xué)仿真軟件是加拿大InteractiveImageTech公司的產(chǎn)品，是世界公認的幾大電工電子仿真軟件之一?；趥€人計算機運行的該軟件，易學(xué)易用，高校電工電子學(xué)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(dāng)之無愧地排在眾多EDA軟件的前面，是電子設(shè)計者的首選軟件，它較早就在國內(nèi)開始使用，在國內(nèi)的普及率也最高。

而采用此軟件可以仿真電工學(xué)、模擬電子學(xué)、數(shù)字電子學(xué)的基本電路和復(fù)雜電路，運行狀態(tài)直觀明晰，其結(jié)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(chǔ)上，讓學(xué)生將仿真結(jié)果與實物運行的結(jié)果相對比，使學(xué)生產(chǎn)生立體的思維與學(xué)習(xí)，有效地擴展了學(xué)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(xué)生需要進行電工電子實訓(xùn)的學(xué)生數(shù)達到了11個班級，共計350人以上，實訓(xùn)條件滿足不了要求。因此，我們利用Multisim教學(xué)版共享軟件首先在分院計算機中心開設(shè)了電工電子學(xué)的仿真訓(xùn)練課程，編寫了詳細的實訓(xùn)指導(dǎo)書。在上機實習(xí)前，對學(xué)生集中進行仿真實例和軟件基本操作的講解，然后指導(dǎo)學(xué)生上機操作。從軟件的安裝開始，對實訓(xùn)指導(dǎo)書上精選的仿真實例進行全面的仿真訓(xùn)練，教師全天候的現(xiàn)場輔導(dǎo)教學(xué)。由于我院硬件教學(xué)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(xué)資源矛盾。在現(xiàn)今計算機極大普及的條件下，學(xué)生在理論教學(xué)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(xùn)安排，引起了學(xué)生的極大興趣與參與熱情。與此同時，我們開設(shè)了Protel線路板原理圖和印制板繪制軟件的訓(xùn)練。兩套軟件在平均每個班級20學(xué)時的實訓(xùn)課程中，收到了極好的實訓(xùn)效果。學(xué)生普遍感到利用計算機軟件工具，實訓(xùn)學(xué)到了自我提高電工電子學(xué)理論知識的捷徑。在采用此方法的11個班級中，實訓(xùn)的成績普遍達到中等以上，取得良好以上成績的學(xué)生數(shù)達到了75%以上。最可貴的是，學(xué)生感到電工電子學(xué)不再是難學(xué)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(xùn)培養(yǎng)和鍛煉了學(xué)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(shù)等專業(yè)課程的講授奠定了有力的基礎(chǔ)，也為教學(xué)資源相對緊張的條件下開辟實訓(xùn)課程的新路子積累了經(jīng)驗，節(jié)約了教學(xué)經(jīng)費。

2利用Proteus單片機仿真軟件進行單片機仿真實訓(xùn)教學(xué)

單片機課程的教學(xué)相比電工電子學(xué)的教學(xué)難度更大一些，不僅有硬件的學(xué)習(xí)，也要有匯編語言和C語言的學(xué)習(xí)。此實訓(xùn)是在相應(yīng)的單片機實物實驗的基礎(chǔ)上進行的。與電工電子學(xué)實訓(xùn)面臨的狀態(tài)一樣，實物實訓(xùn)安排非常緊張，就是安排下了，實訓(xùn)的內(nèi)容也是有限和單調(diào)的。同樣，對于學(xué)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(xué)生掌握單片機理論并熟練掌握匯編語言調(diào)試與仿真技術(shù)，在教學(xué)資源相對緊張的狀態(tài)下，我們在單片機實訓(xùn)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(xué)版軟件和美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機調(diào)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(xùn)課程，參考相關(guān)的資料，我們編寫了近160頁的單片機實訓(xùn)指導(dǎo)書。以單片機AT89C51為例，例舉了70個單片機仿真調(diào)試線路，基本上做到學(xué)生對單片機從簡單到綜合應(yīng)用的實例進行綜合性的訓(xùn)練。同樣做到了兩人一組，每人一題，獨立繪制單片機應(yīng)用原理圖，并進行匯編語言編制與調(diào)試。結(jié)合原理圖進行單步調(diào)試仿真以及斷點仿真和調(diào)試。同樣，首先由教師進行軟件操作和實例講解，然后由學(xué)生每人一機進行實例的仿真實訓(xùn)，教師在實訓(xùn)場地現(xiàn)場輔助指導(dǎo)。學(xué)生在計算機上仿照實例進行單片機仿真，并將仿真的結(jié)果與實驗箱實物仿真結(jié)果進行實踐對比。通過單片機仿真實訓(xùn)，學(xué)生找到了熟悉和掌握學(xué)習(xí)單片機硬件電路和軟件學(xué)習(xí)的工具。通過對單片機應(yīng)用實例的仿真調(diào)試，使學(xué)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(xué)習(xí)熱情，為進一步深入掌握單片機的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。由于該軟件易學(xué)易用，通過仿真實訓(xùn)，使學(xué)生對單片機的理論和應(yīng)用不再畏懼，而是煥發(fā)了極大的學(xué)習(xí)熱情。單片機的實訓(xùn)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(jīng)驗總結(jié)

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

由于教學(xué)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(yīng)的實訓(xùn)。這種計算機仿真技術(shù)與實物的結(jié)合，為我們今后進一步總結(jié)經(jīng)驗，創(chuàng)造更好的基礎(chǔ)課實訓(xùn)條件開創(chuàng)了新的途徑，探索與豐富了在實訓(xùn)環(huán)節(jié)中進行有效教學(xué)的新路。

參考文獻：

[1]鄭步生.Multisim2001電路設(shè)計及仿真入門與應(yīng)用[M].北京:電子工業(yè)出版社，2002.

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

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

[4]周潤景.Proteus在MCS-51&ARM系統(tǒng)中的應(yīng)用百例[M].北京:電子工業(yè)出版社，2006.

篇3

關(guān)鍵詞 貫穿項目 單片機 交通燈

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(yīng)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(xué)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(shù)應(yīng)用能力為主線來設(shè)計學(xué)生的知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)和培養(yǎng)方案的，其實踐教學(xué)應(yīng)在教學(xué)計劃中占有較大比重。當(dāng)前，高職教學(xué)項目化已經(jīng)成為廣大高職院校的共識，以項目為載體的教學(xué)方法改變了理論教學(xué)與實踐教學(xué)相脫離的狀況，能夠較好的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升教學(xué)質(zhì)量。

以企業(yè)實際項目為載體來設(shè)計課程，將理論與實踐統(tǒng)一融合在項目設(shè)計過程中，避免了枯燥的理論學(xué)習(xí)，提升了理論應(yīng)用與實踐的能力。在單片機項目化課程設(shè)計中，往往采用若干個不相關(guān)的項目完成本課程的教學(xué)工作，其弊在于，學(xué)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(shè)計過程。貫穿項目教學(xué)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(xué)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(xué)設(shè)計核心，完成整個課程，從而實現(xiàn)了真正的項目化教學(xué)。

二、單片機貫穿項目課程設(shè)計

“單片機原理與應(yīng)用”課程，主要是針對高職高專二年級學(xué)生設(shè)置，他們具有一定的數(shù)字電路及模擬電路等專業(yè)基礎(chǔ)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(xué)，依據(jù)單片機的知識結(jié)構(gòu)，對每個子項目設(shè)置若干任務(wù)，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(shù)實訓(xùn)裝置，配備有單片機最小應(yīng)用系統(tǒng)、交通燈實訓(xùn)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(shè)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(dǎo)學(xué)生，使他們了解新的單片機知識與概念，同時，學(xué)生利用已經(jīng)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(xué)生發(fā)送子項目實訓(xùn)項目單，告知該子項目的詳細任務(wù)及每個任務(wù)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(chǔ)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(dǎo)，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(shè)計的原理即可。

②學(xué)生進行子項目方案論證，組織學(xué)生分組討論，教師進行引導(dǎo)。告知學(xué)生該子項目需要用到單片機最小應(yīng)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(shè)計及硬件電路設(shè)計，根據(jù)子項目所要求的任務(wù)，利用Keil C軟件進行程序設(shè)計及調(diào)試，利用匯編語言實現(xiàn)，較為復(fù)雜的程序?qū)崿F(xiàn)需要老師提供不完整程序或者錯誤的程序，學(xué)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(shù)實訓(xùn)裝置進行硬件仿真，這里需要對Keil C軟件進行設(shè)置，選擇硬件仿真，選擇串行口，設(shè)置波特率為38400。然后調(diào)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(shè)計、制作印刷線路板圖，安裝焊接元器件，將步驟③調(diào)試好的目標程序下載到單片機片內(nèi)程序存儲器中。

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

⑥老師驗收項目，根據(jù)評分標準，對每位學(xué)生所完成的項目任務(wù)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(xué)生，給其提供實訓(xùn)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(xué)生在老師的輔助引導(dǎo)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(nèi)對每個學(xué)生的作品進行展示，給予總評。

三、單片機項目化教學(xué)中老師的角色

在單片機項目化教學(xué)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(xué)生能夠利用這些新知識實現(xiàn)子項目。子項目設(shè)計中的每個過程，老師都要在一體化教學(xué)環(huán)境中引導(dǎo)學(xué)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(xué)生所面臨的問題，總結(jié)出來共性問題，并給予解決，因為學(xué)生對子項目的理解能力畢竟是初級階段，老師需要讓學(xué)生在一定課時內(nèi)完成子項目，這對學(xué)生之后的子項目設(shè)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(xué)時內(nèi)學(xué)生能夠基本完成任務(wù)。

四、總結(jié)

在單片機教學(xué)過程中，采用傳統(tǒng)的非一體化課室進行教學(xué)，切實感覺到理論教學(xué)的難度大于實踐教學(xué)，究其原因，復(fù)雜的邏輯知識結(jié)構(gòu)、枯燥的理論概念是主要原因之一，當(dāng)然，老師的水平及教學(xué)方法亦是重要原因。教學(xué)過程中，如果單純地注重單片機知識結(jié)構(gòu)的前后邏輯關(guān)系，而忽視單片機實際開發(fā)流程的實訓(xùn)，就會導(dǎo)致學(xué)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(xué)的枯燥乏味，同時也改變了老師的角色定位，實現(xiàn)了以學(xué)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(xué)生在項目實現(xiàn)的過程中，經(jīng)過自我思考，團體合作，經(jīng)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：

[1]邵鐵鋒. 單片機項目化實習(xí)教學(xué)的探索[J]. 電氣電子教學(xué)學(xué)報，2008，（5）：58～59.

篇4

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；單片機；模擬仿真；計算機應(yīng)用技術(shù)

目前，我國擁有物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的高等職業(yè)院校普遍開設(shè)有《單片機應(yīng)用技術(shù)》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(xué)環(huán)節(jié)。

長期以來，《單片機應(yīng)用技術(shù)》課程的教學(xué)內(nèi)容都是從MCS-51系列單片機的結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、匯編語言程序設(shè)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(shù)，最后再輔以幾個簡單的單片機應(yīng)用。這樣的教學(xué)內(nèi)容，一方面學(xué)生學(xué)習(xí)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(yīng)用技術(shù)》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(xué)方法依然陳舊。從教學(xué)方法上看，灌輸式課堂教學(xué)固然有它的好處，但也抑制了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性；從實驗手段上看，多數(shù)學(xué)校沒有重視實踐教學(xué)，缺少直觀的實驗方法。隨著硬件技術(shù)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(xué)習(xí)的過程中，理論和實踐脫節(jié)嚴重，學(xué)生們?nèi)狈邮帜芰蛣?chuàng)新意識。

近年來，我國正處于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的井噴時代。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)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(wǎng)帶來了信息技術(shù)新的增長點，作為新一代信息技術(shù)的代表，物聯(lián)網(wǎng)通過匯集、整合和連接現(xiàn)有的技術(shù)，推進了技術(shù)的升級，給徘徊已久、疲態(tài)漸顯的信息技術(shù)帶來了新的前景和目標。物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了信息技術(shù)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(shù)特征，對信息技術(shù)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(wǎng)被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮，物聯(lián)網(wǎng)已上升為國家戰(zhàn)略，成為下一階段IT產(chǎn)業(yè)的任務(wù)。基于這種形式，當(dāng)今各個高?；旧纤械挠嬎銠C類專業(yè)對單片機課程的教學(xué)都有了新的、緊迫的要求。在教學(xué)內(nèi)容上，一方面要迎合最新技術(shù)的發(fā)展；另一方面，還要盡可能銜接物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系，否則就會與當(dāng)今技術(shù)的發(fā)展狀況嚴重脫節(jié)，教學(xué)缺乏時效性。那么，在當(dāng)今物聯(lián)網(wǎng)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(shù)、新要求？對于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)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(gòu)建單片機教學(xué)內(nèi)容，從而適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)崗位的技能需求？在現(xiàn)有的實訓(xùn)條件下，如何加大實驗實訓(xùn)力度，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高教學(xué)質(zhì)量？經(jīng)過多年的單片機教學(xué)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(xué)中出現(xiàn)的問題：

一、選擇合適的教材

單片機課程對高職學(xué)生來說是一門比較難學(xué)的課程。它包括了模擬/數(shù)字電路技術(shù)、接口技術(shù)、軟件編程技術(shù)、傳感器技術(shù)、通訊技術(shù)和機械傳動技術(shù)等眾多基礎(chǔ)知識。絕大多數(shù)高職院校都在第三學(xué)期開設(shè)本門課。這就意味著學(xué)生不可能在學(xué)習(xí)之初就掌握大量的前置內(nèi)容。因此，選擇一套難度適中、內(nèi)容全面，同時又符合學(xué)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(gòu)思：

（一）根據(jù)人才培養(yǎng)目標，選擇一本深淺適中、理實結(jié)合、內(nèi)容新、結(jié)構(gòu)合理的教材作為學(xué)生的參考教材。教材內(nèi)容首先應(yīng)打破原有的理論體系，重構(gòu)課程內(nèi)容，用實例組織單元教學(xué)；其次，所選用的教材應(yīng)融“教、學(xué)、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(xué)生的認知特點，在選定了參考教材的基礎(chǔ)上，應(yīng)組織編寫一本校內(nèi)主講教材。主講教材應(yīng)遵循職業(yè)教育的特點，盡可能由實訓(xùn)部分組成，包括職業(yè)導(dǎo)向、教學(xué)目的、知識講解、梳理與總結(jié)等內(nèi)容。這樣，有利于教師有重點地開展教學(xué)過程，也有利于學(xué)生及時了解教材相關(guān)的職業(yè)特點，并且可以對教材內(nèi)容進行高效率的自學(xué)。其中“職業(yè)導(dǎo)向”模塊說明實訓(xùn)部分培養(yǎng)能力的應(yīng)用崗位；“教學(xué)目的”模塊為實訓(xùn)模塊提供學(xué)習(xí)過程指導(dǎo)；“知識梳理與總結(jié)”模塊將主要內(nèi)容進行提煉與歸納，以便學(xué)生能夠進行復(fù)結(jié)。在主講教材編寫過程中，應(yīng)采用近年來單片機應(yīng)用產(chǎn)品開發(fā)所用的流行語言，同時將其融合到各個實訓(xùn)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(guān)的圖、表，在列出必備的器件清單等細節(jié)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生自己動手完成設(shè)計。原理性內(nèi)容敘述簡約，將一些知識轉(zhuǎn)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(yīng)配備相應(yīng)的教學(xué)課件及所有實訓(xùn)的演示程序，將程序盡可能詳細地加入注釋，方便學(xué)生學(xué)習(xí)。

二、重構(gòu)課程內(nèi)容。用實例組織單元教學(xué)

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

傳統(tǒng)的單片機教學(xué)，都是先介紹MCS.5l系列單片機的硬件結(jié)構(gòu)，接著學(xué)習(xí)指令系統(tǒng)和匯編語言程序設(shè)計，然后講述單片機的中斷系統(tǒng)和各種器件的應(yīng)用，最后再輔以2～3個系統(tǒng)綜合設(shè)計實例。以這樣的方式展開教學(xué)，學(xué)生們肯定會感到難學(xué)。試想一下，對于剛剛步入高職二年級的學(xué)生來說，他們很可能都沒有系統(tǒng)學(xué)習(xí)過計算機的結(jié)構(gòu)，甚至連數(shù)字電路也是起步不久。而要他們在短時間內(nèi)理解單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并且還能加以應(yīng)用，這著實不是一件容易的事。另外，以往的單片機教學(xué)中，程序都是采用匯編語言進行編寫的。用匯編語言設(shè)計單片機應(yīng)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(nèi)部結(jié)構(gòu)到指令系統(tǒng)再到設(shè)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(dāng)所有的內(nèi)容學(xué)完后，學(xué)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(shè)計方法很難掌握。如果學(xué)生們在學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)的信心，失去繼續(xù)學(xué)習(xí)下去的興趣。

因此，依照高職學(xué)生的特點，課程內(nèi)容應(yīng)將單片機軟、硬件相關(guān)知識與單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計技能相融合，將陳舊的教學(xué)內(nèi)容打亂，重構(gòu)成若干個教學(xué)模塊，形成“訓(xùn)練任務(wù)+相關(guān)知識學(xué)習(xí)”的課程結(jié)構(gòu)體系。學(xué)生可以在動手“做”的過程中，學(xué)習(xí)到該任務(wù)涉及到的單片機原理與結(jié)構(gòu)，獲得有關(guān)實踐操作的技巧和經(jīng)驗。再進一步將這些學(xué)習(xí)到的知識、技巧和經(jīng)驗應(yīng)用到復(fù)雜一些的項目開發(fā)任務(wù)中。學(xué)生在這種“做中學(xué)、學(xué)中練”的認知活動中獲得很大的成就感和學(xué)習(xí)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(xùn)室內(nèi)組織。教學(xué)時，先按照任務(wù)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(xué)生們觀看實際的效果，并理解任務(wù)要求的真實含義，以便在一開始就激發(fā)出學(xué)生們學(xué)習(xí)的興趣。然后引導(dǎo)學(xué)生一邊實操，一邊學(xué)習(xí)理論，直至任務(wù)完成，讓學(xué)生在“做”中體會和總結(jié)單片機的應(yīng)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(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的主流語言，課程教學(xué)的程序設(shè)計全部采用c語言進行，并把相關(guān)c語言知識融合在工作任務(wù)中，避免了把c語言單獨講解，而且老師易教，學(xué)生易學(xué)，讓學(xué)生在實操中逐步掌握編程的方法，達到學(xué)以致用。這樣，以若干個由淺人深的任務(wù)項目為教學(xué)核心，為這些任務(wù)配備必須掌握的基礎(chǔ)原理及硬件結(jié)構(gòu)、軟件操作知識等，讓學(xué)生們一開始就能得到感性的認識，在學(xué)習(xí)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(xí)慣于實際操作，通過實踐的體驗去感知一些基本的經(jīng)驗性知識，在此感性認知的基礎(chǔ)上，他們很容易理解和掌握理論知識和方法，進而學(xué)會如何分析問題和解決問題。這樣，將十分有利于教學(xué)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(xué)好單片機，最重要的是理論基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)與模擬實驗相結(jié)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(xué)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(xué)習(xí)開發(fā)板。這兩種方式，價格相對來說都比較昂貴，很多經(jīng)費有限的學(xué)校來說，難以做到學(xué)生人手一機，導(dǎo)致學(xué)習(xí)門檻提高，多數(shù)學(xué)生難以跨人單片機學(xué)習(xí)的大門。鑒于這些原因，課程所有實驗內(nèi)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。

按照授課的主要模塊內(nèi)容，逐步繪制實驗仿真電路圖，當(dāng)全部授課內(nèi)容結(jié)束后，最終實現(xiàn)一個完整的單片機應(yīng)用電路圖。將編譯成功的軟件直接放人，可進行各個授課內(nèi)容的仿真，大大減少了單片機課程學(xué)習(xí)的成本和入門的難度。

篇5

關(guān)鍵詞：單片機；三段遞進式；任務(wù)驅(qū)動

作者簡介：方向紅（1969-），女，浙江松陽人，淮南聯(lián)合大學(xué)機電系，高級講師。（安徽 淮南 232038）

基金項目：本文系2011年淮南聯(lián)合大學(xué)教研項目（項目編號：JYB1104）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）02-0091-02

單片機作為計算機發(fā)展的一個重要分支領(lǐng)域，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)中，單片機課程作為工業(yè)電氣自動化、應(yīng)用電子、機電一體化、電子信息及計算機應(yīng)用等專業(yè)的主干課程，在人才培養(yǎng)課程體系中起著重要的地位。[1]單片機課程具有軟硬件結(jié)合緊密、內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)抽象、實踐性強等特點。[2]過去，采用的是理論講授和實驗驗證相隔離的傳統(tǒng)教學(xué)形式，學(xué)生感覺理解困難，尤其是單片機的實踐應(yīng)用方面較為薄弱。[3]為改變這一現(xiàn)狀，從2010年起，筆者在電類專業(yè)中推行三段遞進式教學(xué)模式改革，即將單片機教學(xué)分為模塊化教學(xué)、工程綜合實訓(xùn)及電子創(chuàng)新設(shè)計三個階段，通過確立各階段教學(xué)的具體內(nèi)容，制訂課程教學(xué)標準，改革教學(xué)方法和考核手段，取得了較好的效果。

一、三段遞進式教學(xué)模式

單片機課程是在學(xué)習(xí)了C語言程序設(shè)計、電工、電子技術(shù)、傳感器及檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上，使學(xué)生掌握單片機應(yīng)用系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計與制作技術(shù)，能夠進行單片機應(yīng)用系統(tǒng)的程序設(shè)計與調(diào)試，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、工程素質(zhì)和創(chuàng)新能力?；谶@個目的，筆者設(shè)計了三段遞進式教學(xué)模式，用兩學(xué)期的時間完成，其具體含義如下：

1.第一階段：模塊化教學(xué)，圍繞基礎(chǔ)知識及常見應(yīng)用開展教學(xué)，符合學(xué)生的認知規(guī)律

筆者通過企業(yè)調(diào)研、分析單片機應(yīng)用產(chǎn)品開發(fā)的典型工作過程，參考職業(yè)技能考核對單片機專項能力的要求，打破原有的教材體系，重新序化了教學(xué)內(nèi)容，將單片機應(yīng)用系統(tǒng)劃分為一個個基礎(chǔ)應(yīng)用模塊。例如將并行口的應(yīng)用劃分為發(fā)光二極管控制、數(shù)碼管控制、按鍵掃描及液晶芯片使用等幾個模塊。[4]每一模塊本著“知識夠用、簡單實用、有利于提高”原則，分別設(shè)計了幾個不同的任務(wù)，其內(nèi)容的難易程度和對學(xué)生的能力要求呈逐步提高的趨勢。每個模塊最后都設(shè)有“發(fā)揮部分”單元，讓學(xué)生能動腦思考，即學(xué)即用，在前面內(nèi)容的基礎(chǔ)上綜合提高。例如：第一個應(yīng)用模塊——發(fā)光二極管控制，筆者分別設(shè)計了幾個任務(wù)：點亮一個發(fā)光二極管發(fā)光二極管閃爍10次跑馬燈流水燈，發(fā)揮部分要求在跑馬燈基礎(chǔ)上做一改進，即每個發(fā)光二極管點亮過程中要閃爍6次。這是發(fā)光二極管閃爍10次和跑馬燈的綜合應(yīng)用，讓學(xué)生動手嘗試編制其單片機學(xué)習(xí)的第一個自主程序，難度不大，容易實現(xiàn)，從而體驗成就感，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。各模塊之間、電路與電路之間、程序與程序之間，都保持著關(guān)聯(lián)性，使學(xué)生在前一個電路或模塊基礎(chǔ)上，僅做少許改動，就可以開發(fā)出另一個電路或程序。

這一階段借助Proteus仿真軟件和實驗箱，主要在教室和實驗室穿行。首先，理論知識傳授和簡單入門程序講解在教室借助多媒體完成；然后，學(xué)生在實驗室用Proteus Isis軟件仿真電路、keil C51軟件調(diào)試程序；調(diào)試成功后，再根據(jù)實驗箱的原理圖，進行接線、修改程序，完成硬件實現(xiàn)?！鞍l(fā)揮部分”由學(xué)生在課余時間研究、思考，再到實驗室驗證其正確性。每個模塊學(xué)習(xí)結(jié)束，要求學(xué)生提交報告，對所做工作做一總結(jié)。這一階段以解決任務(wù)為主線，將基礎(chǔ)應(yīng)用分解成一個個案例元，使學(xué)生加深單片機基礎(chǔ)知識的理解，掌握其硬件連接及編程方法。

第一階段的考核采用百分制，即平時考勤（20%）、過程化考核（50%）與期末考核（30%）相結(jié)合。過程化考核辦法如下：學(xué)生每學(xué)完一個模塊，完成各實訓(xùn)項目后，根據(jù)表1評定階段成績。學(xué)生在每個階段都有自己的成績，根據(jù)每個模塊的難易程度，取加權(quán)平均值，為過程化考核成績。期末考核采用機試方式，學(xué)生可以查閱相關(guān)資料，考查學(xué)生根據(jù)題目要求繪制仿真電路圖、程序的編制及調(diào)試能力。機試題目由多題組成，各題根據(jù)難度不同，取不同分值。學(xué)生可以根據(jù)自己的程度，選擇其中幾道排列組合，根據(jù)完成情況現(xiàn)場打分，體現(xiàn)出分層次考核的改革思路。

2.第二階段：工程綜合實訓(xùn)，以典型應(yīng)用產(chǎn)品作為載體，體驗實際產(chǎn)品的制作過程

在學(xué)完第一階段所有內(nèi)容后，由教師按照兼顧實用性、可操作性、可擴展性的原則，選取幾種單片機典型應(yīng)用產(chǎn)品作為實訓(xùn)題目，如搖搖棒、簡易密碼鎖、數(shù)字時鐘和電子琴等，這些題目在書本及網(wǎng)絡(luò)上很容易查到相關(guān)資料。它們既是第一階段各模塊內(nèi)容的綜合應(yīng)用，又加入了新的芯片原理及應(yīng)用，因而是第一階段教學(xué)內(nèi)容的補充、綜合和深化。如數(shù)字時鐘電路中既包含了基礎(chǔ)應(yīng)用部分的單片機最小系統(tǒng)、按鍵掃描、蜂鳴器警示、中斷、數(shù)碼管或液晶顯示等，又加入了時鐘芯片DS1302的原理及其與單片機的連接等內(nèi)容。學(xué)生在掌握單片機原理和基本應(yīng)用的基礎(chǔ)上，以某個具體產(chǎn)品的制作為載體，經(jīng)過電路板設(shè)計、元器件焊接、程序設(shè)計與調(diào)試、硬件裝配、分析總結(jié)等過程，脫離了已固化成功的實驗箱及軟件仿真，進入到自己親自動手搭建硬件，程序調(diào)試、下載階段，初步掌握了工程設(shè)計方法和組織實踐的基本技能。這一階段考核標準如表2。

3.第三階段：電子創(chuàng)新設(shè)計，綜合了傳感器及檢測技術(shù)、電工、電子技術(shù)和單片機等相關(guān)知識，是能力轉(zhuǎn)化為工程素質(zhì)的重要階段

實際的單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計必然包含電子線路設(shè)計、傳感器使用、單片機控制及檢測技術(shù)應(yīng)用等幾部分，電子創(chuàng)新設(shè)計階段就是模擬單片機實際應(yīng)用產(chǎn)品的設(shè)計過程，由教師參考大學(xué)生電子設(shè)計競賽的形式，事先設(shè)計一些題目，提出系統(tǒng)需要完成的任務(wù)及其參數(shù)、精度要求。學(xué)生3～4人組成一個小組，各組選定一個題目，在規(guī)定的時間內(nèi)協(xié)作完成。學(xué)生經(jīng)過課題分析研討、查找資料、電路設(shè)計、硬件制作與裝配、軟件編制、系統(tǒng)聯(lián)調(diào)、編寫設(shè)計報告等步驟，培養(yǎng)學(xué)生的團結(jié)協(xié)作精神、工程設(shè)計能力及科技論文寫作能力，是單片機應(yīng)用開發(fā)過程的課堂模擬及創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要階段。電子創(chuàng)新設(shè)計階段考核采用百分制，具體標準如表3。

二、結(jié)語

三年來，筆者通過上述實踐和改革，極大地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，學(xué)生感覺易入門，對基礎(chǔ)知識的理解也更加深刻了。很多學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計中都喜歡選擇跟單片機應(yīng)用相關(guān)的課題，畢業(yè)生的工作也有不少跟單片機應(yīng)用開發(fā)相關(guān)。另外，培養(yǎng)了一大批動手能力強、實踐技能高的學(xué)生，在安徽省大學(xué)生技能大賽和電子設(shè)計大賽中屢獲佳績。

單片機三段遞進式教學(xué)模式，其本質(zhì)是通過任務(wù)驅(qū)動，引導(dǎo)學(xué)生在解決問題的過程中，理解單片機知識，熟悉單片機開發(fā)過程，掌握實踐技能，培養(yǎng)工程素質(zhì)和創(chuàng)新精神，為學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展打下基礎(chǔ)。課程改革是一項長期的系統(tǒng)工程，筆者只是做了些探索和嘗試，今后還需要根據(jù)學(xué)生的特點、技術(shù)的進步不斷調(diào)整思路，與時俱進，為培養(yǎng)生產(chǎn)實踐所需的人才而繼續(xù)努力。

參考文獻：

[1]黃磊，朱群峰，江世明.《單片機原理應(yīng)用》課程教學(xué)改革與實踐[J].中國電力教育，2008，（22）：87-88.

[2]曹娟，趙旭陽，米文鵬，等.基于三段式教學(xué)模式的項目教學(xué)法在單片機教學(xué)中的應(yīng)用[J].計算機光盤軟件與應(yīng)用，2011，（7）：189，240.

篇6

1課程改革的目標

《單片機原理及應(yīng)用》課程是我院計算機類專業(yè)、應(yīng)用電子專業(yè)、電子信息技術(shù)專業(yè)、微電子專業(yè)、電氣自動化專業(yè)及機電一體化專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，課程開設(shè)的范圍廣課時量大。所以對《單片機原理及應(yīng)用》課程進行全面改革是非常必要的，依據(jù)高等職業(yè)教育的培養(yǎng)高級技能型人才的特點和要求，按照企業(yè)行業(yè)的工程標準（《單片機設(shè)計師職業(yè)認證資格》）對原有的對單片機原理、匯編語言設(shè)計、單片機C語言程序設(shè)計應(yīng)用及PCB電路設(shè)計的內(nèi)容進行重新規(guī)劃，讓學(xué)生的知識水平和職業(yè)技能與職業(yè)崗位實現(xiàn)無縫對接，培養(yǎng)出符合企業(yè)要求的高級單片機技術(shù)人才，具體目標如下：

1.1知識目標

使學(xué)生熟練掌握單片機的基本原理；匯編語言、單片機C語言程序設(shè)計的步驟和方法；使學(xué)生能夠讀懂和看懂單片機工程應(yīng)用中稍微復(fù)雜的電路圖。

1.2能力目標

培養(yǎng)學(xué)生硬件電路設(shè)計能力、程序設(shè)計能力、軟硬結(jié)合綜合設(shè)計與調(diào)測能力；掌握單片機的開發(fā)過程和開發(fā)工具，掌握軟件模擬和硬件實時仿真；掌握單片機的仿真技術(shù)（PROTEUS、KEIL），能設(shè)計、制作和調(diào)試單片機基礎(chǔ)級產(chǎn)品。

1.3職業(yè)目標

了解本課程的作用和市場需求；培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力；能有效地設(shè)計開發(fā)和完成開發(fā)任務(wù)；了解單片機市場和新技術(shù)新產(chǎn)品的最新發(fā)展趨勢。最后，通過本課程的學(xué)習(xí)能夠獲得《單片機設(shè)計師職業(yè)認證資格》（中國信息產(chǎn)業(yè)部頒發(fā)）證書，為學(xué)生順利進入優(yōu)秀組織，建立崇高的職業(yè)信譽，獲得優(yōu)越的職業(yè)發(fā)展機會具有極大的幫助。這也正是職業(yè)教育的目的所在“：學(xué)有所長，學(xué)有所用”，以技能帶動職業(yè)，用技能獲取崗位。

2課程改革解決的主要問題

2.1教學(xué)團隊的更新

本門課的代課教師大都是從學(xué)校到學(xué)校，沒有在企業(yè)開發(fā)項目的工作經(jīng)驗，為了實現(xiàn)學(xué)生知識和技能與企業(yè)職業(yè)崗位的無縫對接，課程改革實施過程中聘請企業(yè)行業(yè)專家擔(dān)任部分理論教學(xué)、學(xué)術(shù)講座等，讓學(xué)生了解單片機市場和新技術(shù)的最新動態(tài)。

2.2教學(xué)內(nèi)容的更新

提煉單片機原理、匯編語言、C51程序設(shè)計及電路原理的知識點，以“夠用”為原則，以職業(yè)崗位為導(dǎo)向，以單片機設(shè)計師職業(yè)資格為標準，合理設(shè)計教學(xué)內(nèi)容。

2.3教學(xué)安排和組織的更新

改變原來板書加實驗的教學(xué)組織，使用一體化教室進行理論講授、工程項目原型模擬仿真、開發(fā)實際的工程項目、項目考核四個階段重新進行教學(xué)安排和組織。

2.4教學(xué)方式的更新

擯棄以往每周一次理論一次上機，后期一周實習(xí)的教學(xué)方式，通過一體化教學(xué)、引導(dǎo)式教學(xué)、項目化教學(xué)、“做中教、做中學(xué)”工學(xué)結(jié)合的模式，更新了教學(xué)方式，使教師和學(xué)生共同參與教與學(xué)的整個環(huán)節(jié)。

2.5考核方式的更新

不再進行期末的筆試考試，課程教學(xué)設(shè)計將注重學(xué)生職業(yè)能力培養(yǎng)，體現(xiàn)過程性評價，把學(xué)生自評、同學(xué)互評和教師點評相結(jié)合。

2.6教材的更新

以往使用的教材大都偏重理論知識和原理的講解，實訓(xùn)內(nèi)容與職業(yè)崗位的要求有一定距離，所以在課程改革的實踐中，收集并分析單片機設(shè)計師職業(yè)資格標準，聘請行業(yè)企業(yè)專家與校內(nèi)教師共同開發(fā)工學(xué)結(jié)合特色教材。

3課程改革研究的重點

《單片機原理及應(yīng)用》課程是電子信息大類專業(yè)的核心能力課程，是一門理論性、實踐性和實用性都很強的課程，是基于職業(yè)崗位能力的學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程。通過該課程的立項課程組組員致力于如下幾個方面的研究：

3.1精簡課程內(nèi)容

按照中國電子產(chǎn)業(yè)部《單片機設(shè)計師職業(yè)資格》的標準重新規(guī)劃課程內(nèi)容，以“夠用”為原則，以職業(yè)為導(dǎo)向，以任務(wù)驅(qū)動為主，項目設(shè)計開發(fā)和主線進行[1]。

3.2教師團隊融合

本課課程實施過程中，除了本校教師授課指導(dǎo)外，不間斷的聘請企業(yè)行業(yè)的專家進行授課，學(xué)術(shù)講座等。同時讓教師了解企業(yè)的文化、單片機產(chǎn)品的市場及最新的技術(shù)動態(tài)，提高業(yè)務(wù)能力。教師、學(xué)生和企業(yè)專家進行面對面的交流，互相了解，互相提高。

3.3探索工學(xué)結(jié)合模式

根據(jù)單片機課程的特點，以“學(xué)生為主體，能力培養(yǎng)為本位”的主導(dǎo)思想，實施融“教、學(xué)、做”為一體的教學(xué)模式，以實際工作任務(wù)為中心實現(xiàn)“做中教”、“做中學(xué)”[2]。

3.4制定課程考核體系

在實施教學(xué)方案的過程中要注重學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)，體現(xiàn)過程性評價，即項目準備、項目實施、項目驗收、項目總結(jié)四個階段全程跟蹤式的考核評價，并把學(xué)生自評、同學(xué)互評和教師點評相結(jié)合。

3.5學(xué)生技能和職業(yè)崗位的無縫對接

學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識的技能的鍛煉基本上都是在學(xué)校進行，盡管有企業(yè)行業(yè)人員的參與，但是與真正的工作環(huán)境和工作任務(wù)相比還有一定的距離。所以有必要以行業(yè)的標準對學(xué)生進行嚴格要求和訓(xùn)練，讓學(xué)生在工作上崗前就已經(jīng)熟悉行業(yè)標準，具備相關(guān)的職業(yè)素質(zhì)和能力，實現(xiàn)學(xué)生技能和職業(yè)崗位的無縫對接。

4課程改革研究的創(chuàng)新點

單片機課程的改革已經(jīng)進行過三次，第一次是純理論向理論+實驗（實驗儀上進行）的改革，第二次是理論+實驗（實驗儀上進行）+課程設(shè)計周的改革，第三次是理論+實驗（實驗儀和軟件模擬仿真同時進行）+實訓(xùn)周(完成簡單單片機系統(tǒng)的實物)，每一次的改革有它的特點和亮點，也對教學(xué)效果有所提高。根據(jù)高職教育人才培養(yǎng)模式的要求，以“學(xué)生為主體，能力培養(yǎng)為本位”的原則進行的第四次課程改革有如下創(chuàng)新點：

4.1團隊開發(fā)課程

不僅有我院教師參與，還有行業(yè)企業(yè)專家進行指導(dǎo)和現(xiàn)場講授。

4.2校企合作開發(fā)課程

課程團隊深入企業(yè)廣泛開展調(diào)研，收集并分析有關(guān)行業(yè)企業(yè)職業(yè)資格標準，引入行業(yè)標準即《單片機設(shè)計師職業(yè)資格》標準，課程內(nèi)容進行重新規(guī)劃[3]。

4.3工學(xué)結(jié)合的教學(xué)模式

在課程改革過程中實施“教、學(xué)、做”為一體的教學(xué)模式，以實際工作任務(wù)為中心實現(xiàn)“做中教”、“做中學(xué)”。

4.4開發(fā)工學(xué)結(jié)合的教材

課程組成員在改革的過程中要不斷的總結(jié)，不斷的積累，通過扎實的企業(yè)調(diào)研和市場調(diào)查，根據(jù)學(xué)生的水平和職業(yè)崗位的需要編寫出一本工學(xué)結(jié)合的特色教材。

4.5制作單片機系統(tǒng)實物

凡是教學(xué)過程的項目最后均經(jīng)過仿真調(diào)試和面包板調(diào)試制作成實驗板實物，最后進行封裝整理，可以做為后續(xù)班級的教學(xué)模具展示。

篇7

關(guān)鍵詞：課程；智能控制；項目式教學(xué)；教學(xué)改革

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A文章編號：1007-9599 (2011) 16-0000-02

Vocational"Intelligent Control and Programming"Course of Project-Based Teaching

Xia Guangwei

(Wuhan Polytechnic,Wuhan430074,China)

Abstract:Let the students to learn professional knowledge to practical work to go,and ultimately the students'zero distance'posts,these are the curriculum reform in vocational schools of concern.We are in the"Intelligent Control and Programming"course in the implementation of the project approach,optimization and knowledge through the project of reconstruction and integration points to improve the efficiency and effectiveness of training to develop the abilities of students so that students in the electronic technology skills has been greatly improved.

Keywords:Curriculum;Intelligent control;Project-based teaching;Teaching reform

提高學(xué)生的職業(yè)能力，讓學(xué)生把所學(xué)的專業(yè)知識應(yīng)用到實際工作當(dāng)中去，最終實現(xiàn)學(xué)生的“零距離”上崗，這些都是目前高職院校課程改革中關(guān)注的問題。并且，用人單位對高職院校畢業(yè)生的考察主要是看學(xué)生有沒有實踐經(jīng)驗，有沒有參與過實際項目的開發(fā)。針對這樣的現(xiàn)狀，我們在《智能控制與程序設(shè)計》課程中實施了項目教學(xué)法。教學(xué)實踐表明：通過項目的優(yōu)化和知識點的重構(gòu)和整合，在提高實訓(xùn)的效率與效果，培養(yǎng)學(xué)生全面能力等方面，確實收到了一定的成效。它使我們的學(xué)生在電子技術(shù)應(yīng)用方面的技能有了很大的提升。

一、課程來源及定位

（一）專業(yè)調(diào)研與崗位分析

組織專業(yè)教師走訪多家電子產(chǎn)品研發(fā)與生產(chǎn)企業(yè)，進行廣泛深入的調(diào)研，采取與企業(yè)的工程技術(shù)人員座談、交流和回訪畢業(yè)生等形式，了解電子信息技術(shù)專業(yè)的發(fā)展和人才需求，聽取他們對教學(xué)的意見和建議，召開專家論證會，確定了電子信息技術(shù)專業(yè)的職業(yè)領(lǐng)域，主要是電子產(chǎn)品生產(chǎn)、智能電子產(chǎn)品研發(fā)、電子產(chǎn)品技術(shù)服務(wù)3個方面。以上職業(yè)領(lǐng)域主要包括5個就業(yè)崗位――電子產(chǎn)品裝配與檢測、電子元件采購與管理、智能電子產(chǎn)品設(shè)計與調(diào)試、電子產(chǎn)品營銷、電子產(chǎn)品售后服務(wù)。

（二）人才培養(yǎng)目標與專業(yè)課程體系

根據(jù)就業(yè)崗位的要求，確定了專業(yè)人才培養(yǎng)目標為：主要面向電子產(chǎn)品制造行業(yè)，培養(yǎng)擁護黨的基本路線，適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理和服務(wù)第一線需要，具有良好的職業(yè)道德和敬業(yè)精神，具備電子材料采購，電子產(chǎn)品制造、檢測、調(diào)試，工藝管理及銷售與售后服務(wù)能力，主要從事電子產(chǎn)品生產(chǎn)、研發(fā)、維護、銷售和技術(shù)服務(wù)，以及電子技術(shù)領(lǐng)域的生產(chǎn)和管理的高素質(zhì)技能型人才。通過分析、提煉，將專業(yè)能力中導(dǎo)線與電纜的識別與使用、微處理器的應(yīng)用、電子產(chǎn)品性能的測試以及電子產(chǎn)品現(xiàn)場安裝、調(diào)試、維修和應(yīng)用等能力歸納為選、讀、焊、寫，測、裝、調(diào)、檢、編、設(shè)等10項職業(yè)能力，因此確定了本專業(yè)的專業(yè)課程體系。

（三）課程性質(zhì)與定位

《智能控制與程序設(shè)計》課程主要是培養(yǎng)學(xué)生具有綜合應(yīng)用單片機技術(shù)進行智能電子產(chǎn)品設(shè)計、制作和調(diào)試能力，面向電子產(chǎn)品裝配與檢測、電子產(chǎn)品設(shè)計與調(diào)試等主要崗位，在專業(yè)人才培養(yǎng)中起主要作用，因此確定本課程是電子信息技術(shù)專業(yè)的專業(yè)核心課程。

（四）課程目標

根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標中智能電子產(chǎn)品的調(diào)試與應(yīng)用等專業(yè)能力的培養(yǎng)需要，確定了本課程的課程目標：

1.知識目標：（1）了解單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理。（2）了解單片機控制設(shè)備的工作原理。（3）掌握單片機匯編語言程序設(shè)計方法及指令系統(tǒng)。（4）掌握單片機系統(tǒng)開發(fā)工具的使用方法。

2.能力目標。選取了人才培養(yǎng)目標10項職業(yè)能力中的6種。（1）測：會檢測常用電子元器件。（2）編：會使用keil、proteus軟件進行程序的編寫、運行及仿真。（3）裝、調(diào)、設(shè)：會制作、調(diào)試、設(shè)計簡單小型智能電子產(chǎn)品。（4）寫：會規(guī)范撰寫設(shè)計報告。

3.素質(zhì)目標：（1）培養(yǎng)耐心、細致的工作態(tài)度。（2）培養(yǎng)安全生產(chǎn)、規(guī)范操作的職業(yè)素養(yǎng)。（3）樹立質(zhì)量、成本的意識。（4）養(yǎng)成交流與協(xié)作的習(xí)慣。

（五）課程設(shè)計

教學(xué)內(nèi)容的選取電動玩具開發(fā)為載體。與深圳德普施科技有限公司、上海得實科技有限公司、武漢天藍宇智能科技有限公司密切合作，設(shè)計了以工作過程為主線的教學(xué)過程，如圖1所示。考評標準的制定以崗位能力的需要為依據(jù)，參考了電工、電子儀器儀表裝調(diào)工、計算機系統(tǒng)操作員等工種對智能電子產(chǎn)品調(diào)試與應(yīng)用技術(shù)的要求。在教學(xué)過程中，著力提升智能電子產(chǎn)品調(diào)試與應(yīng)用能力的同時，注重職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)。

圖1：以工作過程為主線的教學(xué)過程

二、教學(xué)內(nèi)容

（一）內(nèi)容選取

單片機技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛，如生活中常見的電動玩具、電子廣告牌、電飯煲、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)、數(shù)控機床設(shè)備等，均用到了單片機技術(shù)。經(jīng)過對比，我們選擇了電動玩具作為項目制作的載體。本課程具有注重技能訓(xùn)練與理論學(xué)習(xí)相結(jié)合、注重過程考核、注重綜合應(yīng)用能力培養(yǎng)的特點。根據(jù)知識點進行系統(tǒng)化的項目設(shè)計，設(shè)置了基本訓(xùn)練項目和拓展訓(xùn)練項目，構(gòu)建能對學(xué)生相應(yīng)單片機應(yīng)用能力進行訓(xùn)練的工作任務(wù)，并在課程教學(xué)結(jié)束后安排課外競技訓(xùn)練項目，以促進學(xué)生學(xué)習(xí)和訓(xùn)練。

（二）內(nèi)容序化

項目及任務(wù)的設(shè)計遵循從運用單片機的內(nèi)部資源，到控制外部設(shè)備，最后到設(shè)計實用產(chǎn)品的規(guī)律，前面的知識是后面學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，由簡單到復(fù)雜。通過對學(xué)生的實際情況和教學(xué)內(nèi)容的難易程度進行綜合分析，共40學(xué)時。課外競技訓(xùn)練在本課程教學(xué)結(jié)束后安排，教師自主命題，學(xué)生課外完成，不占課內(nèi)學(xué)時。本課程在大二上學(xué)期授課。

（三）表現(xiàn)形式

課程組教師與深圳德普施科技有限公司等企業(yè)共同編寫的教學(xué)做一體化教材《智能控制與程序設(shè)計》，與武漢天藍宇智能科技有限公司聯(lián)合編寫了項目教材《智能控制-射頻卡項目》，課程組還編寫了《學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計方案集》和《學(xué)生評價》等校內(nèi)教材；制作了學(xué)生工作頁和圖文并茂的多媒體課件；錄制了教學(xué)視頻；制作了精品課網(wǎng)站；專業(yè)教師與企業(yè)工程師共同開發(fā)了智能控制-射頻系統(tǒng)。為不斷規(guī)范和完善《智能控制與程序設(shè)計》的課程教學(xué)，課程組教師與相關(guān)的企業(yè)工程技術(shù)人員制定了課程標準，其內(nèi)容包括課程概述、課程目標、內(nèi)容與學(xué)時分配、課程實施要求、標準說明及評價等方面。

三、教學(xué)設(shè)計

（一）教學(xué)模式

1.教學(xué)模式。本課程采用計算機虛擬仿真和實物制作相結(jié)合，課內(nèi)教學(xué)、課外二課活動、競技教育相結(jié)合的教學(xué)做一體的教學(xué)模式。（1）課內(nèi)學(xué)習(xí)。通過計算機虛擬仿真加實物制作的課內(nèi)教學(xué)，要求學(xué)生具有簡單程序的分析、設(shè)計、調(diào)試能力，培養(yǎng)學(xué)生單片機的基本應(yīng)用能力。（2）二課活動。通過課外科技活動，加深和鞏固單片機基本理論、強化基本應(yīng)用能力的同時，鍛煉學(xué)生對單片機的技術(shù)應(yīng)用能力。（3）競技教育。通過競技活動，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用單片機進行產(chǎn)品開發(fā)的能力。

2.考核反饋。（1）課程考核。本課程的考核主要包括3部分：平時成績占20%，包括學(xué)習(xí)態(tài)度，自主學(xué)習(xí)，語言表達等方面；專業(yè)知識考核占30%，通過理論考試測試專業(yè)知識掌握程度；項目訓(xùn)練成績占50%，包括專業(yè)技能、文字表達能力和團隊協(xié)作意識等方面。另外，學(xué)生可以通過網(wǎng)上自測系統(tǒng)進行自我測試，檢查知識和技能的掌握程度。（2）教學(xué)反饋。在整個教學(xué)過程中，教師通過課堂提問、課外交流、作品評價、課后作業(yè)等直接反饋，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況；也可通過教學(xué)系部、學(xué)院督導(dǎo)（查、聽、評）和企業(yè)相關(guān)人員的評價等途徑，反饋教師對教學(xué)內(nèi)容、重難點把握程度和學(xué)生運用單片機知識、技能的水平，不斷改善教學(xué)。

（二）方法手段

1.教學(xué)方法。本課程采用項目教學(xué)法組織教學(xué)，教學(xué)過程按照5個步驟進行，充分應(yīng)用多媒體網(wǎng)絡(luò)資源，結(jié)合虛擬實訓(xùn)室、單片機實訓(xùn)室等實踐場所實現(xiàn)教學(xué)。

2.教學(xué)手段。教學(xué)過程中，我們充分運用現(xiàn)代教育技術(shù)，利用教學(xué)軟件輔助監(jiān)控課堂教學(xué)；利用keil、proteus軟件進行系統(tǒng)的虛擬仿真；通過精品課網(wǎng)站實現(xiàn)學(xué)習(xí)資源開放、共享和師生互動，同時利用學(xué)院的教務(wù)管理系統(tǒng)將教案、課件、授課進度計劃等資料上傳，實現(xiàn)網(wǎng)上輔助教學(xué)管理。

四、教學(xué)組織與實施

本課程的教學(xué)過程按照5個步驟進行，如圖2。下面以顯示系統(tǒng)的制作的項目5輸入輸出接口與紅外線傳感器應(yīng)用――（4學(xué)時）為例具體說明。

圖2：教學(xué)過程

任務(wù)布置（1學(xué)時）：教師通過多媒體課件、視頻、實物等途徑展示產(chǎn)品效果，讓學(xué)生明確產(chǎn)品功能，確定本任務(wù)的教學(xué)目標，引導(dǎo)學(xué)生搜集相關(guān)資料。這個過程是讓學(xué)生知道做什么。

方案討論（1學(xué)時）：學(xué)生分組，搜集資料，討論制定初步方案，填寫制作過程記錄卡。

方案確定（2學(xué)時）：學(xué)生在老師的指導(dǎo)下通過計算機模擬仿真論證方案，完善并確定一個最優(yōu)方案，學(xué)生匯報方案，老師講解知識，答疑解惑。這個過程是讓學(xué)生明確怎么做。

實物制作（3學(xué)時）：學(xué)生根據(jù)最優(yōu)方案，準備所需設(shè)備和元件，在單片機實訓(xùn)室進行實物制作和產(chǎn)品調(diào)試，老師在制作之前介紹安全操作注意事項，制作之中巡查、糾正學(xué)生的不良習(xí)慣，指導(dǎo)學(xué)生分析、解決調(diào)試故障。目的是教會學(xué)生規(guī)范制作。

任務(wù)考評（1學(xué)時）：學(xué)生展示作品，參加答辯，老師量化評分。學(xué)生總結(jié)，老師點評，布置下個任務(wù)及與本任務(wù)相關(guān)的拓展訓(xùn)練任務(wù)，如往屆電子設(shè)計大賽題，以便學(xué)生能在創(chuàng)新工作室進行拓展訓(xùn)練，最后收取制作過程記錄卡、任務(wù)考核評分卡、總結(jié)報告等資料。這個過程是檢查學(xué)生做得怎么樣。

五、特色與創(chuàng)新

（一）虛實結(jié)合、軟硬兼修

利用單片機軟件模擬仿真確定可行、合理的設(shè)計方案，結(jié)合方案制作出實物，一虛一實，培養(yǎng)學(xué)生軟、硬件系統(tǒng)的設(shè)計及調(diào)試能力。

（二）以賽促練、以賽促改

課程教學(xué)，通過基本訓(xùn)練項目、拓展訓(xùn)練項目，訓(xùn)練學(xué)生的單片機技術(shù)的綜合應(yīng)用能力；課外通過組織校內(nèi)競技比賽項目，開展競技訓(xùn)練，選拔優(yōu)秀選手參加校外比賽，調(diào)動學(xué)生積極性，促進學(xué)生學(xué)習(xí)和訓(xùn)練。通過成果總結(jié)促進教師不斷完善教學(xué)內(nèi)容，改革教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻：

[1]寧波.高校課程質(zhì)量評價指標體系的研究[J].教育探索,2008,3:41-42

[2]王燕玲等.高職生就業(yè)與創(chuàng)業(yè)指導(dǎo)[M].遼寧大學(xué)出版社,2005

篇8

關(guān)鍵詞： 微機原理 單片機 時鐘電路 數(shù)碼管時鐘

開設(shè)微機原理課程實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的目的，主要是通過動手來鞏固所學(xué)的微機原理知識，因此在實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)中，開設(shè)的實訓(xùn)課程題目應(yīng)涉及單片機最小系統(tǒng)設(shè)計、A/D轉(zhuǎn)換、D/A轉(zhuǎn)換、總線擴展（8255）等。實訓(xùn)學(xué)時一般為2周，任務(wù)安排第1天以教學(xué)為主，介紹實訓(xùn)課程題目的相關(guān)知識。第2天開始陸續(xù)發(fā)放材料，第一周基本以焊接為主，第2周開始自行調(diào)試，最后2天驗收，驗收以作品效果、答辯情況和提交報告的質(zhì)量為主。在實踐過程中，學(xué)生根據(jù)自己的能力和興趣愛好來選擇相應(yīng)的課題方向。這里介紹最小系統(tǒng)的設(shè)計。對于單片機最小系統(tǒng)設(shè)計，給出的設(shè)計題目是數(shù)碼管時鐘電路設(shè)計，該課題涉及的內(nèi)容有：上電復(fù)位電路、震蕩電路、鍵盤掃描，數(shù)碼管動態(tài)掃描等。難度適中，能滿足學(xué)生利用單片機設(shè)計時鐘的想法，適合不同層次的學(xué)生來設(shè)計和學(xué)習(xí)。

1.時鐘電路硬件的設(shè)計

LED數(shù)碼管時鐘電路采用24h計時方式，時、分、秒用六位數(shù)碼管顯示。并有按鍵處理模塊來進行時、分、秒的調(diào)試。數(shù)碼管時鐘電路如圖1所示，其采用AT89C51單片機最小化應(yīng)用設(shè)計，6個LED顯示采用動態(tài)掃描方式實現(xiàn)，顯示時、分、秒。P0口輸出段碼數(shù)據(jù)，P2.0―P2.5口作掃描輸出（需接上拉電阻），為了提供LED數(shù)碼管的驅(qū)動電流，用三極管9012和芯片74LS244來驅(qū)動輸出，增加共陽極數(shù)碼管的亮度。為了提高秒計時的精確性，利用12MHz晶振來T0定時中斷。

2.系統(tǒng)軟件程序的設(shè)計

電子時鐘的系統(tǒng)程序由主程序和子程序組成，主程序包含初始化設(shè)置、按鍵處理、數(shù)碼管顯示模塊等。子程序包括要編寫的定時器/中斷服務(wù)子程序，在定時器/中斷服務(wù)子程序中進行對時鐘的調(diào)整。具體程序可上考試周刊網(wǎng)教學(xué)資源庫下載。

（1）主程序

主程序流程圖如圖2所示，主程序?qū)︼@示單元和定時器/計數(shù)初始化，然后重復(fù)調(diào)用數(shù)碼管顯示模塊、按鍵處理模塊，當(dāng)有鍵按下時，轉(zhuǎn)入相應(yīng)程序。

（2）按鍵處理模塊

按鍵處理設(shè)置為：如沒有按鍵，則時鐘正常走時。當(dāng)按下S1時進入調(diào)分狀態(tài)，時鐘停止走動；按下S1、S2來進行加一減一操作。繼續(xù)按S1鍵可分別進行分和小時的調(diào)整，最后按S1鍵退出調(diào)整狀態(tài)，按鍵功能還可以自行調(diào)整、創(chuàng)新，如加入秒表顯示、定時等功能。

（3）定時器/計數(shù)器T0中斷服務(wù)程序

定時器/計數(shù)器T0用于時間計時，選擇方式1，重復(fù)定時，設(shè)定時間為50MS，定時時間到則中斷，定時中斷程序為：（MOV TMOD，#11H）（MOV TL0，#0B0H）（MOV TH0，#3CH），在中斷服務(wù)程序中用一個計數(shù)器對50MS計數(shù)，計20次則對秒單元加1，秒單元的計數(shù)器加到60則對分單元加1，同時秒單元清0；分單元的計數(shù)器加到60則對時單元加1，同時分單元清0；時單元的計數(shù)器加到24則對時單元清0，標志一天時間計滿。定時器/計數(shù)器T0中斷服務(wù)程序流程圖如圖3所示。

3.總結(jié)

任何理論知識都來源于實踐，理論知識也只有在實踐中，才能得到強化并真正發(fā)揮指導(dǎo)作用。學(xué)生經(jīng)過實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的鍛煉，通過焊接、板路設(shè)計、元器件的認識、程序的編寫和調(diào)試，能夠?qū)ξC原理課程有很深的認識。通過一些小制作更能提高學(xué)生對該課程的熱衷程度，對學(xué)生的現(xiàn)在及將來都有很大的影響。較多的學(xué)生實踐教學(xué)環(huán)節(jié)結(jié)束后再回來要回自己的作品，說是拿回去放在自己的床前，可以用3節(jié)干電池供電來顯示時間，以做留念。

參考文獻：

［1］中國機械工業(yè)教育協(xié)會組編.微機原理與應(yīng)用［M].北京：機械工業(yè)出版社，2005.

［2］朱定華，戴汝平.單片微機原理與應(yīng)用［M].北京：北方交通大學(xué)出版社，2003.

［3］陸紅偉，微機原理實驗與課程設(shè)計指導(dǎo)書［M].北京：中國電力出版社，2006.

篇9

關(guān)鍵詞 4MAT學(xué)習(xí)風(fēng)格 4MAT教學(xué)模式 單片機教學(xué)

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

美國著名的學(xué)習(xí)有限公司（About Learning Inc.）總裁――麥卡錫博士（Dr. McCarthy）于20世紀70年代提出了4MAT學(xué)習(xí)風(fēng)格和基于此風(fēng)格的4MAT教學(xué)模式。此模式在西方掀起了一股熱潮，很多學(xué)者從學(xué)業(yè)成績、學(xué)習(xí)動機、學(xué)習(xí)態(tài)度和小組合作等方面對其進行實證研究，取得了豐碩的成果。

1 4MAT學(xué)習(xí)風(fēng)格

人的大腦左半球和右半球分別負責(zé)不同的思維方式和專門技能，左半球主要負責(zé)邏輯性、順序性的理性思維，右半球主要負責(zé)隨意無序的直覺創(chuàng)新思維。根據(jù)麥卡錫博士的理論，由于人的大腦左半球和右半球優(yōu)勢度不同，再加上年齡、環(huán)境、家庭背景等因素，導(dǎo)致了人們在學(xué)習(xí)上的優(yōu)勢領(lǐng)域、感知和加工信息的方式（即學(xué)習(xí)風(fēng)格）千差萬別。麥卡錫博士將學(xué)習(xí)風(fēng)格分為四種類型，分別是：

（1）想象型。此類型的學(xué)習(xí)者喜歡學(xué)習(xí)與他們本身密切相關(guān)的、重要的、實用的內(nèi)容，他們喜歡與人相處，善于接受具體事物，不易接受抽象內(nèi)容。他們常常通過觀察不同的替代方法來解決問題，經(jīng)常會思考“為什么（Why）”。

（2）分析型。此類型的學(xué)習(xí)者邏輯性強，擅長思考、分析、推理，善于對學(xué)習(xí)任務(wù)進行分析、對比及總結(jié)。他們注重細節(jié)，喜歡對信息進行抽象化加工，通常會思考“什么（What）”。

（3）常識型。此類型的學(xué)習(xí)者喜歡接受抽象信息，重視策略性的思考和技能性的解釋，他們喜歡實踐與嘗試，擅長解決與現(xiàn)實任務(wù)相似的問題，不易接受費時而無實際價值的任務(wù)。他們通常會思考“怎么樣（How）”。

（4）活動型。此類型的學(xué)習(xí)者思維活躍、發(fā)散，喜歡通過自己的嘗試和發(fā)現(xiàn)來學(xué)習(xí)，獨立自主性強，善于創(chuàng)新，但不擅長接受要求細節(jié)或具體步驟的學(xué)習(xí)任務(wù)。他們通常會思考“假如……那么……”等這樣的（What if）問題。

四種學(xué)習(xí)風(fēng)格中每種都有左腦、右腦和全腦型學(xué)習(xí)者（見圖1），但左、右腦優(yōu)勢傾向不同，想象型風(fēng)格和活動型風(fēng)格學(xué)習(xí)者（見圖1中一、四象限）傾向于使用右腦處理信息，分析型和常識型風(fēng)格學(xué)習(xí)者（見圖1中二、三象限）有明顯使用左腦處理信息的傾向。

2 4MAT教學(xué)模式

為兼顧每一種學(xué)習(xí)風(fēng)格類型以及左右腦不同傾向的學(xué)習(xí)者，麥卡錫博士提出了4MAT教學(xué)模式。

4MAT教學(xué)模式是一種八步教學(xué)法。第一步：聯(lián)系生活。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，特別是兼顧想象型右腦模式傾向者，這一步的重點是將學(xué)習(xí)任務(wù)與現(xiàn)實生活聯(lián)系起來。第二步：分析意義。此步轉(zhuǎn)入左腦模式，主要是對上一步的聯(lián)系結(jié)果進行分析和反思，找到該學(xué)習(xí)任務(wù)的意義，回答想象型學(xué)習(xí)者最喜歡問的“為什么我要學(xué)習(xí)這些”、“學(xué)習(xí)這些對我的生活有什么幫助”等問題。第三步：形成概念。重點在于通過多種教學(xué)手段來促進概念的形成，回答“學(xué)什么”的問題。第四步：發(fā)展概念。設(shè)計教學(xué)活動加深學(xué)生對新內(nèi)容的理解，注重教學(xué)內(nèi)容的講解和呈現(xiàn)方式的多樣化與合理性。分析型的學(xué)生比較喜歡第三步（右腦模式）和第四步（左腦模式）的教學(xué)方式。第五步（左腦模式）：強化練習(xí)。這一步重點在于加強練習(xí)，鞏固前面所學(xué)知識點。第六步（右腦模式）：實踐拓展。將所學(xué)知識付諸實踐，達到拓展和遷移的目的。第五步、第六步回答了常識型學(xué)習(xí)者“怎樣做”、“學(xué)了怎樣用”等問題。第七步（左腦模式）：提煉整合。對上面步驟的知識應(yīng)用和拓展進行調(diào)整、修改、評價其是否適當(dāng)。第八步（右腦模式）：經(jīng)驗交流。展現(xiàn)自己的學(xué)習(xí)成就，對前面步驟的學(xué)習(xí)經(jīng)歷、體會、收獲進行總結(jié)和交流。第七步和第八步主要是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，是活動型學(xué)習(xí)者易于接受的方式。

3 4MAT教學(xué)模式應(yīng)用于單片機教學(xué)

單片機課程是機電、電子等專業(yè)學(xué)生的一門較難掌握的重點專業(yè)課程。傳統(tǒng)的教學(xué)方法應(yīng)用于此課程的效果一直不理想。經(jīng)過多年的改革與探索，筆者發(fā)現(xiàn)，運用4MAT教學(xué)模式的效果要好很多?，F(xiàn)以單片機交通燈系統(tǒng)教學(xué)為例，說明一下4MAT教學(xué)模式在單片機教學(xué)中的具體應(yīng)用過程。

第一步（右腦模式）：聯(lián)系生活。讓學(xué)生回想在生活中見過哪些交通燈系統(tǒng)，先分組討論然后每組選代表敘述；

第二步（左腦模式）：分析意義。組織學(xué)生討論“為什么生活中需要交通燈系統(tǒng)”等問題，引導(dǎo)學(xué)生分析這些交通燈系統(tǒng)的作用和現(xiàn)有城市交通燈系統(tǒng)的優(yōu)劣，反思用單片機制作交通燈系統(tǒng)的意義之所在。

在前兩步中，教師是激發(fā)者，采用提問、頭腦風(fēng)暴、分組討論、角色扮演等多種教學(xué)方法來引導(dǎo)學(xué)生思考與分析，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)習(xí)熱情，明確學(xué)習(xí)動機。課堂上注意加強與學(xué)生的互動。

第三步（右腦模式）：形成概念。明確學(xué)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生知道要學(xué)習(xí)的內(nèi)容是什么，學(xué)習(xí)的重、難點在哪里?？商嵋恍﹩栴}，讓學(xué)生帶著問題自學(xué)下教材上的單片機交通燈系統(tǒng)。等學(xué)生獨立學(xué)習(xí)與思考基本完成后，再互相討論，給出問題答案，教師就答案給出評價與反饋，對學(xué)生答錯的知識點要重點解答與講解。

第四步（左腦模式）：發(fā)展概念。這一步以教師講授為主，利用多媒體課件、實驗實訓(xùn)仿真效果演示等多種教學(xué)方式來呈現(xiàn)單片機交通燈系統(tǒng)的設(shè)計。一要注意在講授時要層次分明，重難點分清，切忌主次不分、“滿堂灌”和“填鴨式”教學(xué)；二要注意多種教學(xué)方式的靈活穿插運用，注重課堂的互動和氛圍，保持學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

第五步（左腦模式）：強化練習(xí)。讓學(xué)生練習(xí)編寫交通燈程序，完成習(xí)題。要注意習(xí)題的難易漸進和知識點的覆蓋面，必要時可針對學(xué)生情況量身定制一些習(xí)題。

第六步（右腦模式）：實踐拓展。將前面所學(xué)知識應(yīng)用于實踐。在實驗實訓(xùn)室讓學(xué)生自己動手搭建交通燈控制系統(tǒng)，將前面學(xué)生自己編寫的單片機交通燈程序調(diào)試出來，看實際效果。

第七步（左腦模式）：提煉整合。要求學(xué)生將前面所學(xué)的知識點進行總結(jié)、提煉與整合。鼓勵學(xué)生進行創(chuàng)新，讓學(xué)生針對生活實際自己設(shè)計一個交通燈系統(tǒng)并動手做出來。

第八步（右腦模式）：經(jīng)驗交流。以交流會的形式，一方面展示學(xué)生的交通燈系統(tǒng)設(shè)計成果，另一方面讓學(xué)生相互交流心得、體會、經(jīng)驗、不足等，并推選學(xué)生代表做報告。教師要做點評，給予學(xué)生鼓勵與期望，最后要提出新問題，引導(dǎo)學(xué)生進入下一輪學(xué)習(xí)。

4 結(jié)語

經(jīng)學(xué)生反饋及學(xué)習(xí)效果證明，4MAT教學(xué)模式應(yīng)用于單片機教學(xué)取得了良好的效果。

參考文獻

[1] 魏利霞.4MAT教學(xué)模式及其在英語教學(xué)中的應(yīng)用[J].四川教育學(xué)院學(xué)報，2008（7）.

[2] 左志宏等.McCarthy學(xué)習(xí)風(fēng)格的分類及其4MAT教學(xué)設(shè)計系統(tǒng)[J].上海教育科研，2005（10）.

篇10

關(guān)鍵詞：單片機；課程改革；教學(xué)做一體化；教學(xué)模式

中圖分類號：TP399 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2012.07.055

1.課程改革的目標

《單片機原理及應(yīng)用》課程是我院計算機類專業(yè)、應(yīng)用電子專業(yè)、電子信息技術(shù)專業(yè)、微電子專業(yè)、電氣自動化專業(yè)及機電一體化專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，課程開設(shè)的范圍廣課時量大。所以對《單片機原理及應(yīng)用》課程進行全面改革是非常必要的，依據(jù)高等職業(yè)教育的培養(yǎng)高級技能型人才的特點和要求，按照企業(yè)行業(yè)的工程標準（《單片機設(shè)計師職業(yè)認證資格》）對原有的對單片機原理、匯編語言設(shè)計、單片機C語言程序設(shè)計應(yīng)用及PCB電路設(shè)計的內(nèi)容進行重新規(guī)劃，讓學(xué)生的知識水平和職業(yè)技能與職業(yè)崗位實現(xiàn)無縫對接，培養(yǎng)出符合企業(yè)要求的高級單片機技術(shù)人才，具體目標如下：

1.1知識目標

使學(xué)生熟練掌握單片機的基本原理；匯編語言、單片機C語言程序設(shè)計的步驟和方法；使學(xué)生能夠讀懂和看懂單片機工程應(yīng)用中稍微復(fù)雜的電路圖。

1.2能力目標

培養(yǎng)學(xué)生硬件電路設(shè)計能力、程序設(shè)計能力、軟硬結(jié)合綜合設(shè)計與調(diào)測能力；掌握單片機的開發(fā)

過程和開發(fā)工具，掌握軟件模擬和硬件實時仿真；掌握單片機的仿真技術(shù)（PROTEUS、KEIL），能設(shè)計、制作和調(diào)試單片機基礎(chǔ)級產(chǎn)品。

1.3職業(yè)目標

了解本課程的作用和市場需求；培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力；能有效地設(shè)計開發(fā)和完成開發(fā)任務(wù)；了解單片機市場和新技術(shù)新產(chǎn)品的最新發(fā)展趨勢。

最后，通過本課程的學(xué)習(xí)能夠獲得《單片機設(shè)計師職業(yè)認證資格》（中國信息產(chǎn)業(yè)部頒發(fā)）證書，

為學(xué)生順利進入優(yōu)秀組織，建立崇高的職業(yè)信譽，獲得優(yōu)越的職業(yè)發(fā)展機會具有極大的幫助。這也正是職業(yè)教育的目的所在：“學(xué)有所長，學(xué)有所用”，以技能帶動職業(yè)，用技能獲取崗位。

2.課程改革解決的主要問題

2.1教學(xué)團隊的更新

本門課的代課教師大都是從學(xué)校到學(xué)校，沒有在企業(yè)開發(fā)項目的工作經(jīng)驗，為了實現(xiàn)學(xué)生知識和技能與企業(yè)職業(yè)崗位的無縫對接，課程改革實施過程中聘請企業(yè)行業(yè)專家擔(dān)任部分理論教學(xué)、學(xué)術(shù)講座等，讓學(xué)生了解單片機市場和新技術(shù)的最新動態(tài)。

2.2教學(xué)內(nèi)容的更新

提煉單片機原理、匯編語言、C51程序設(shè)計及電路原理的知識點，以“夠用”為原則，以職業(yè)崗位為導(dǎo)向，以單片機設(shè)計師職業(yè)資格為標準，合理設(shè)計教學(xué)內(nèi)容。

2.3教學(xué)安排和組織的更新

改變原來板書加實驗的教學(xué)組織，使用一體化教室進行理論講授、工程項目原型模擬仿真、開發(fā)實際的工程項目、項目考核四個階段重新進行教學(xué)安排和組織。

2.4教學(xué)方式的更新

擯棄以往每周一次理論一次上機，后期一周實習(xí)的教學(xué)方式，通過一體化教學(xué)、引導(dǎo)式教學(xué)、項目化教學(xué)、“做中教、做中學(xué)”工學(xué)結(jié)合的模式，更新了教學(xué)方式，使教師和學(xué)生共同參與教與學(xué)的整個環(huán)節(jié)。

2.5考核方式的更新

不再進行期末的筆試考試，課程教學(xué)設(shè)計將注重學(xué)生職業(yè)能力培養(yǎng)，體現(xiàn)過程性評價，把學(xué)生自評、同學(xué)互評和教師點評相結(jié)合。

2.6教材的更新

以往使用的教材大都偏重理論知識和原理的講解，實訓(xùn)內(nèi)容與職業(yè)崗位的要求有一定距離，所以在課程改革的實踐中，收集并分析單片機設(shè)計師職業(yè)資格標準，聘請行業(yè)企業(yè)專家與校內(nèi)教師共同開發(fā)工學(xué)結(jié)合特色教材。

3.課程改革研究的重點

《單片機原理及應(yīng)用》課程是電子信息大類專業(yè)的核心能力課程，是一門理論性、實踐性和實用性都很強的課程，是基于職業(yè)崗位能力的學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程。通過該課程的立項課程組組員致力于如下幾個方面的研究：

3.1精簡課程內(nèi)容

按照中國電子產(chǎn)業(yè)部《單片機設(shè)計師職業(yè)資格》的標準重新規(guī)劃課程內(nèi)容，以“夠用”為原則，以職業(yè)為導(dǎo)向，以任務(wù)驅(qū)動為主，項目設(shè)計開發(fā)和主線進行。

3.2教師團隊融合

本課課程實施過程中，除了本校教師授課指導(dǎo)外，不間斷的聘請企業(yè)行業(yè)的專家進行授課，學(xué)術(shù)講座等。同時讓教師了解企業(yè)的文化、單片機產(chǎn)品的市場及最新的技術(shù)動態(tài)，提高業(yè)務(wù)能力。教師、學(xué)生和企業(yè)專家進行面對面的交流，互相了解，互相提高。

3.3探索工學(xué)結(jié)合模式

根據(jù)單片機課程的特點，以“學(xué)生為主體，能力培養(yǎng)為本位”的主導(dǎo)思想，實施融“教、學(xué)、做”為一體的教學(xué)模式，以實際工作任務(wù)為中心實現(xiàn)“做中教”、“做中學(xué)”。

3.4制定課程考核體系

在實施教學(xué)方案的過程中要注重學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)，體現(xiàn)過程性評價，即項目準備、項目實施、項目驗收、項目總結(jié)四個階段全程跟蹤式的考核評價，并把學(xué)生自評、同學(xué)互評和教師點評相結(jié)合。

3.5學(xué)生技能和職業(yè)崗位的無縫對接

學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識的技能的鍛煉基本上都是在學(xué)校進行，盡管有企業(yè)行業(yè)人員的參與，但是與真正的工作環(huán)境和工作任務(wù)相比還有一定的距離。所以有必要以行業(yè)的標準對學(xué)生進行嚴格要求和訓(xùn)練，讓學(xué)生在工作上崗前就已經(jīng)熟悉行業(yè)標準，具備相關(guān)的職業(yè)素質(zhì)和能力，實現(xiàn)學(xué)生技能和職業(yè)崗位的無縫對接。

4.課程改革研究的創(chuàng)新點

單片機課程的改革已經(jīng)進行過三次，第一次是純理論向理論+實驗（實驗儀上進行）的改革，第二次是理論+實驗（實驗儀上進行）+課程設(shè)計周的改革，第三次是理論+實驗（實驗儀和軟件模擬仿真同時進行）+實訓(xùn)周（完成簡單單片機系統(tǒng)的實物），每一次的改革有它的特點和亮點，也對教學(xué)效果有所提高。根據(jù)高職教育人才培養(yǎng)模式的要求，以“學(xué)生為主體，能力培養(yǎng)為本位”的原則進行的第四次課程改革有如下創(chuàng)新點：

4.1團隊開發(fā)課程

不僅有我院教師參與，還有行業(yè)企業(yè)專家進行指導(dǎo)和現(xiàn)場講授。

4.2校企合作開發(fā)課程

課程團隊深入企業(yè)廣泛開展調(diào)研，收集并分析有關(guān)行業(yè)企業(yè)職業(yè)資格標準，引入行業(yè)標準即《單片機設(shè)計師職業(yè)資格》標準，課程內(nèi)容進行重新規(guī)劃。

4.3工學(xué)結(jié)合的教學(xué)模式

在課程改革過程中實施“教、學(xué)、做”為一體的教學(xué)模式，以實際工作任務(wù)為中心實現(xiàn)“做中教”、“做中學(xué)”。

4.4開發(fā)工學(xué)結(jié)合的教材

課程組成員在改革的過程中要不斷的總結(jié)，不斷的積累，通過扎實的企業(yè)調(diào)研和市場調(diào)查，根據(jù)學(xué)生的水平和職業(yè)崗位的需要編寫出一本工學(xué)結(jié)合的特色教材。

4.5制作單片機系統(tǒng)實物

凡是教學(xué)過程的項目最后均經(jīng)過仿真調(diào)試和面包板調(diào)試制作成實驗板實物，最后進行封裝整理，可以做為后續(xù)班級的教學(xué)模具展示。