導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：單片機(jī)綜合設(shè)計(jì)；系統(tǒng)仿真；實(shí)踐創(chuàng)新

一、前言

《單片機(jī)綜合課程設(shè)計(jì)》是面向測(cè)控及電子通信專業(yè)綜合性主干課程，是在學(xué)習(xí)完成電路原理、模擬電子線路和數(shù)字電子技術(shù)、單片機(jī)原理及應(yīng)用及微機(jī)原理等電子專業(yè)課后，進(jìn)行的一次綜合性、系統(tǒng)性的設(shè)計(jì)實(shí)踐。設(shè)計(jì)題目包括對(duì)信號(hào)的采集、濾波、放大，以及應(yīng)用各種不同類型智能微處理器顯示、控制等。通過(guò)本次的動(dòng)手實(shí)踐，鞏固提高學(xué)生應(yīng)用單片機(jī)、電子技術(shù)進(jìn)行地震勘探儀器系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)的水平，提高學(xué)生獨(dú)立地分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為將來(lái)的工作實(shí)踐打下一個(gè)較好的基礎(chǔ)。

二、教學(xué)目標(biāo)

學(xué)生通過(guò)對(duì)本課程環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，使學(xué)生掌握數(shù)字及模擬電子技術(shù)基本原理，深入了解單片機(jī)及其他微處理器系統(tǒng)組成原理及設(shè)計(jì)技術(shù)，并將所學(xué)的電子技術(shù)理論與項(xiàng)目實(shí)踐相結(jié)合，完成課程設(shè)計(jì)內(nèi)容要求，掌握智能電子系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)及程序設(shè)計(jì)的一般方法，進(jìn)而提升解決特定工程問(wèn)題能力；通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐，提高學(xué)生獨(dú)立地分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

三、教學(xué)內(nèi)容

在教學(xué)實(shí)踐中，為達(dá)到較好的教學(xué)效果，單片機(jī)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容上采用仿真教學(xué)與實(shí)踐動(dòng)手相結(jié)合的教學(xué)模式。1.通過(guò)仿真調(diào)試階段，提升綜合設(shè)計(jì)能力。課程設(shè)計(jì)分為兩個(gè)階段，第一階段，為仿真調(diào)試階段。通過(guò)這一過(guò)程階段，意在促進(jìn)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)，提升綜合運(yùn)用和系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力。針對(duì)課程設(shè)計(jì)題目進(jìn)行仿真調(diào)試，采用PROTEUS專業(yè)軟件，設(shè)計(jì)題目以單片機(jī)綜合設(shè)計(jì)題目為主，通過(guò)三個(gè)步驟進(jìn)行設(shè)計(jì)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段：學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)題目，進(jìn)行系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)，包括選擇應(yīng)用芯片類型，電路分類及程序流程等；硬件電路設(shè)計(jì)階段：結(jié)合所選擇芯片，完成電路設(shè)計(jì)，并在PROTEUS環(huán)境下完成電路圖繪制。軟件設(shè)計(jì)：在硬件電路完成后，根據(jù)題目要求，編寫硬件程序。在日常單片機(jī)及數(shù)字模擬電路教學(xué)中，學(xué)生往往針對(duì)一種電路及模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)概念比較欠缺，通過(guò)完成綜合仿真設(shè)計(jì)，真正將電路設(shè)計(jì)與C語(yǔ)言編程緊密結(jié)合，將知識(shí)融會(huì)貫通，達(dá)到學(xué)以致用的效果。以“多通道模擬量信號(hào)的采集與動(dòng)態(tài)顯示設(shè)計(jì)”題目為例，題目要求包括：①?gòu)亩鄠€(gè)通道輸入可調(diào)模擬量電壓信號(hào)，分時(shí)采集各通道輸入信號(hào)；②將多通道采集數(shù)據(jù)連續(xù)存儲(chǔ)到單片機(jī)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；③設(shè)置獨(dú)立式按鍵，確定顯示的通道，在數(shù)碼塊上顯示相應(yīng)通道采集的模擬量數(shù)據(jù)，顯示控制方式為動(dòng)態(tài)掃描方式實(shí)現(xiàn)。題目分析：設(shè)計(jì)題目包括信號(hào)處理、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、動(dòng)態(tài)顯示四個(gè)方面功能，題目設(shè)計(jì)的知識(shí)點(diǎn)包括模擬電路中信號(hào)濾波放大的知識(shí)，包括數(shù)字電路中4—7段數(shù)碼塊譯碼顯示的內(nèi)容，同時(shí)包括單片機(jī)中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及與功能芯片接口設(shè)計(jì)的技術(shù)，在功能的實(shí)現(xiàn)上，還需要根據(jù)不同功能，編寫C語(yǔ)言驅(qū)動(dòng)程序，并將程序與電路聯(lián)通調(diào)試，實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)功能。題目綜合多門課程涉及內(nèi)容，同時(shí)需要軟硬件配合調(diào)試。學(xué)生在設(shè)計(jì)中，既復(fù)習(xí)運(yùn)用所學(xué)各門課程的知識(shí)，又需將各個(gè)知識(shí)點(diǎn)加以綜合靈活運(yùn)用，達(dá)到復(fù)習(xí)鞏固所學(xué)知識(shí)，掌握電子系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)及程序設(shè)計(jì)的一般方法，進(jìn)而提升解決特定工程問(wèn)題能力的教學(xué)目的。2.通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐環(huán)節(jié)，提升實(shí)踐創(chuàng)新能力。在仿真設(shè)計(jì)完成基礎(chǔ)上，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)際電路的制作和調(diào)試。學(xué)生采用2—3人為一個(gè)小組，首先運(yùn)用所學(xué)電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)，查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料、電子線路參考設(shè)計(jì)手冊(cè)、電子元器件手冊(cè)，進(jìn)行電路設(shè)計(jì)、程序編制，在設(shè)計(jì)過(guò)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(chǎng)調(diào)研、購(gòu)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(cè)定，通過(guò)這一過(guò)程，學(xué)生與實(shí)際電子元器件緊密接觸，從書本的知識(shí)物化為實(shí)際電子器件，并通過(guò)繪制電子線路版圖，焊接電子元件，進(jìn)一步增加實(shí)踐技能，將書本上的理論與實(shí)踐結(jié)合，達(dá)到學(xué)以致用、學(xué)為所用的實(shí)際教學(xué)效果。最后由教師組織全班進(jìn)行設(shè)計(jì)交流、現(xiàn)場(chǎng)功能演示和提問(wèn)答辯，同時(shí)教師完成每組的成績(jī)?cè)u(píng)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。從教學(xué)角度，在課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容選擇上，更突出設(shè)計(jì)內(nèi)容的綜合性，并適當(dāng)增加設(shè)計(jì)應(yīng)用技術(shù)的難度，并與現(xiàn)代電子新技術(shù)緊密結(jié)合，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。除此而外，增加設(shè)計(jì)內(nèi)容的工程性，增加電子線路板設(shè)計(jì)及繪制環(huán)節(jié)，為學(xué)生講解PCB電路板的設(shè)計(jì)方法及技巧，多層電路板的設(shè)計(jì)技術(shù)及高速電路板的設(shè)計(jì)等，進(jìn)一步提高學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行工程綜合設(shè)計(jì)的水平。目前，開(kāi)設(shè)的新增加的課程設(shè)計(jì)題目包括：基于CAN局域網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集板卡設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)；基于凌陽(yáng)單片機(jī)的音樂(lè)播放器設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)實(shí)例；基于I2C總線的公交語(yǔ)音報(bào)站播放器設(shè)計(jì)；基于ZIGBEE無(wú)線通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)；基于GPRS無(wú)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等。通過(guò)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(dòng)學(xué)生的熱情，讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中掌握知識(shí)，提升技能。3.以課程設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，積極參與各類科技創(chuàng)新活動(dòng)，提升科技創(chuàng)新水平。深入貫徹學(xué)以致用、理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)理念，在單片機(jī)課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，鼓勵(lì)學(xué)生應(yīng)用課堂設(shè)計(jì)中獲得的實(shí)踐技能解決實(shí)際問(wèn)題，積極參與大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)以及各類電子競(jìng)賽等活動(dòng)，將知識(shí)活學(xué)活用。在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)中，在指導(dǎo)教師引導(dǎo)下，結(jié)合科研項(xiàng)目，應(yīng)用單片機(jī)及電子技術(shù)解決問(wèn)題，自身綜合設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力獲得提高。以大學(xué)生科技創(chuàng)新題目“抽油機(jī)皮帶輪自動(dòng)檢測(cè)裝置”為例：油田現(xiàn)場(chǎng)抽油機(jī)皮帶輪脫落會(huì)影響生產(chǎn)，原始的皮帶輪脫落檢測(cè)采用施工圖數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，經(jīng)常出現(xiàn)誤報(bào)錯(cuò)報(bào)事故的現(xiàn)象。根據(jù)工程需求，學(xué)生們大膽設(shè)想，通過(guò)霍爾傳感器檢測(cè)抽油機(jī)工作速度，再通過(guò)速度大小判別皮帶輪工作狀態(tài)。以單片機(jī)為核心，控制霍爾傳感器采集速度信息，并將顯示結(jié)果通過(guò)RS485上傳到計(jì)算機(jī)顯示結(jié)果。設(shè)計(jì)思路新穎獨(dú)特，較好解決了工程實(shí)踐中的難題，自身的設(shè)計(jì)水平也達(dá)到大幅度提高。開(kāi)展以科技創(chuàng)新為核心的課外科技創(chuàng)新活動(dòng)，最終是以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力，創(chuàng)新能力和提高教學(xué)質(zhì)量為宗旨，通過(guò)科技創(chuàng)新活動(dòng)，讓學(xué)生通過(guò)課外的電子科技活動(dòng)，切實(shí)感受到自己所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用價(jià)值，將理論教學(xué)與研究實(shí)踐相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生對(duì)電子專業(yè)課程的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)轉(zhuǎn)入主動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)，并以此鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)拓進(jìn)取。

四、、結(jié)束語(yǔ)

理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)是高校教育的兩個(gè)重要組成部分，單片機(jī)綜合課程設(shè)計(jì)是一門將理論與實(shí)踐緊密聯(lián)系的綜合性實(shí)踐課程，通過(guò)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，對(duì)于鞏固課本上學(xué)習(xí)的理論知識(shí)，培養(yǎng)引導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)的思維方法，培養(yǎng)綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)和協(xié)同工作的團(tuán)隊(duì)精神等方面具有獨(dú)特的，不可替代的作用。

參考文獻(xiàn)：

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篇2

我們組一共有三個(gè)人，但其他兩個(gè)人是真的神龍見(jiàn)首不見(jiàn)尾，除了在最后答辯的時(shí)候他們一起坐在了我旁邊，冠冕堂皇的指著我畫了幾遍的圖說(shuō)了幾嘴，我想可能他們自己都不知道自己在說(shuō)怎么，雖然有的東西他們也答出來(lái)了。我佩服他們的勇氣，羨慕他們的運(yùn)氣（我見(jiàn)到的很多做了10天的人最后的成績(jī)都有不如他們的），但是鄙視他們的做法。

所幸的是，我得到了很多同學(xué)的幫助。我想沒(méi)有他們我可能都要放棄了，因?yàn)槲冶救藢?duì)單片機(jī)也并不是很熟悉，學(xué)的東西好像它是它，我是我似的，理論聯(lián)系不了實(shí)際。以前的匯編語(yǔ)言沒(méi)學(xué)好，一開(kāi)始的程序這塊兒就要令我抓狂了。后來(lái)請(qǐng)教我們班的一個(gè)男生，每次跟他一起到試驗(yàn)室調(diào)試程序（他們組也只有他一個(gè)人動(dòng)手），看他邊做邊給我講解。最后在開(kāi)發(fā)機(jī)上做出來(lái)的時(shí)候，雖然不是我自己寫的，但看他那么高興，我也有一種分享到的成就感。后來(lái)我們組就用了他寫的程序，他自己又抽空做了些拓展。

接下來(lái)就是做硬件方面的焊接工作了。沒(méi)想到這項(xiàng)看起來(lái)不需要多少技術(shù)的工作卻是非常的勞心勞力。很多次是早上起來(lái)帶瓶水帶些吃的到實(shí)訓(xùn)中心，一泡就是一天。我看到有很多人跟我一樣，不同的是他們是三三兩兩，而我大部分時(shí)間都是一個(gè)人做。在這個(gè)時(shí)候也有很多人幫助我，或是熱心的幫我?guī)э垼蚴窃谖掖蝽飪旱臅r(shí)候幫我做點(diǎn)焊接。大家都鼓勵(lì)我，即使最后出不來(lái)東西，但是一定要堅(jiān)持把它做完。當(dāng)我想放棄的時(shí)候，我也這么對(duì)自己說(shuō)，即使你做出來(lái)的是次品甚至不合格品，但是你一定要拿出來(lái)一件成品。

在要驗(yàn)收前，終于做了一件成品出來(lái)，不幸的是它真的是一件不合格品。幫我的那個(gè)男生做的已經(jīng)出來(lái)了，所以最后應(yīng)該還是我的焊接方面的問(wèn)題。有一點(diǎn)灰心，想再重做來(lái)不及了，單是檢查線路卻也查不出來(lái)什么問(wèn)題。那么就準(zhǔn)備答辯吧。我對(duì)著電路圖再看課本，發(fā)現(xiàn)以前很多覺(jué)得很難記的東西現(xiàn)在記起來(lái)容易多了，因?yàn)檎於荚谕鼈兇蚪坏馈?1的引腳及其功能，A/D轉(zhuǎn)換器的，驅(qū)動(dòng)器的，所有我用到的我都一再的看書了解，同時(shí)請(qǐng)教同學(xué)我看書過(guò)程當(dāng)中的疑惑。在這個(gè)過(guò)程中又發(fā)現(xiàn)了以前焊接當(dāng)中出的一些問(wèn)題，能改的就改，不能改的，咳，要是時(shí)間再多一些，或者我能早點(diǎn)做好，要是不只是我一個(gè)人動(dòng)手……算了吧，不要想那些如果，還是準(zhǔn)備我自己的，做好我現(xiàn)在能做的吧。

篇3

（吉林建筑大學(xué)，吉林 長(zhǎng)春 130000）

【摘要】分析單片機(jī)課程設(shè)計(jì)在實(shí)踐教學(xué)中的重要性，設(shè)計(jì)一個(gè)目的明確、設(shè)計(jì)方案伸縮性強(qiáng)的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)題目。在所設(shè)計(jì)的題目中，給出實(shí)驗(yàn)原理、設(shè)計(jì)方案指導(dǎo)、教學(xué)模式強(qiáng)化等內(nèi)容。實(shí)踐表明，所設(shè)計(jì)的課程設(shè)計(jì)題目可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)等。

關(guān)鍵詞 單片機(jī)；課程設(shè)計(jì)；探索

0　引言

單片機(jī)技術(shù)是電子信息專業(yè)的學(xué)生必須掌握的基本技術(shù)。在重視實(shí)踐環(huán)節(jié)、強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的今天，設(shè)計(jì)出一個(gè)好的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)題目，對(duì)提高教學(xué)效果、培養(yǎng)學(xué)生興趣，在教學(xué)改革中具有一定的意義。好的課程設(shè)計(jì)題目，對(duì)培養(yǎng)應(yīng)用型人才，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析和解決問(wèn)題的能力，樹(shù)立實(shí)踐觀念，提高學(xué)生綜合分析和創(chuàng)新能力具有重要意義。

單片機(jī)已經(jīng)由8位技術(shù)，提升到32位技術(shù)，乃至64位技術(shù)，生產(chǎn)單片機(jī)的廠家也由當(dāng)年Inter的一家獨(dú)大，到現(xiàn)在的百家爭(zhēng)鳴?，F(xiàn)在主要的單片機(jī)生產(chǎn)廠家有AVR、ST、Freescale、Microchip等，他們生產(chǎn)多應(yīng)用領(lǐng)域的單片機(jī)，更有ARM內(nèi)核的單片機(jī)，與之51內(nèi)核的8位單片機(jī)比較，運(yùn)算速度快、功能強(qiáng)大。同時(shí)，時(shí)代變遷，各個(gè)領(lǐng)域都可以用到單片機(jī)，如何選擇貼近生活而又全面反映單片機(jī)的功能應(yīng)用，是我們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)號(hào)的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)題目所要思考的。傳統(tǒng)單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室依據(jù)老師給的資料，完成部分設(shè)計(jì)，主要是把幾個(gè)較大的程序，改變幾個(gè)參數(shù)，觀察現(xiàn)象，學(xué)生無(wú)法知道程序如何書寫，更少有知道原理獨(dú)自寫出程序的學(xué)生。造成學(xué)生不知道單片機(jī)在實(shí)踐中是如何設(shè)計(jì)、如何編寫程序。為此，對(duì)課程設(shè)計(jì)從選題、設(shè)計(jì)軟件和硬件到調(diào)試出正確結(jié)果，都做了改革。設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)用性強(qiáng)的題目，既體現(xiàn)單片機(jī)課程自身特色，又很好培養(yǎng)學(xué)生對(duì)單片機(jī)的興趣，提高學(xué)生的應(yīng)用技能，收到良好的教學(xué)效果。

1　單片機(jī)課程設(shè)計(jì)方案

單片機(jī)原理及應(yīng)用課程的教學(xué)內(nèi)容以實(shí)用性和應(yīng)用技能培養(yǎng)為主線。教學(xué)中要理論與實(shí)踐相結(jié)合，并且要提高內(nèi)容的趣味性。教學(xué)中，單片機(jī)課程設(shè)計(jì)是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，單片機(jī)課程設(shè)計(jì)的效果對(duì)單片機(jī)學(xué)習(xí)效果具有決定性意義。

1.1　課程設(shè)計(jì)的目的

單片機(jī)課程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)的目的在于培養(yǎng)學(xué)生熟練掌握單片機(jī)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)能力，培養(yǎng)優(yōu)秀的電子信息工程學(xué)科人才。具體地說(shuō)，通過(guò)這一新的實(shí)踐教學(xué)的途徑，達(dá)到以下目標(biāo)：鞏固和掌握單片機(jī)技術(shù)的基本原理，在此基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力；培養(yǎng)、訓(xùn)練理工科學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用能力，使學(xué)生通過(guò)這一實(shí)踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，能夠獨(dú)立的設(shè)計(jì)一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各項(xiàng)功能；著重從以下幾個(gè)方面培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力：?jiǎn)纹瑱C(jī)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)能力；軟硬件綜合應(yīng)用能力；單片機(jī)應(yīng)用中的故障判斷及排除能力；單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力；提高學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力。

1.2　課程設(shè)計(jì)內(nèi)容

下面給出設(shè)計(jì)的參考題目，學(xué)生可以根據(jù)興趣進(jìn)行選擇題目，在兩周內(nèi)完成設(shè)計(jì)。脈搏血氧儀設(shè)計(jì)；無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的溫濕度采集及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

1.3　課程設(shè)計(jì)任務(wù)要求

針對(duì)題目要求進(jìn)行功能分析。首先對(duì)系統(tǒng)的原理進(jìn)行分析，對(duì)硬件電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，使用Altium Designer軟件繪圖，對(duì)單元電路使用Multisim軟件仿真。制作Pcb圖后焊接完成硬件的制作。其次根據(jù)系統(tǒng)功能要求設(shè)計(jì)軟件并調(diào)試。第三步是系統(tǒng)整體調(diào)試和脫機(jī)運(yùn)行，這是設(shè)計(jì)中最為困難和關(guān)鍵的一步。最后要求學(xué)生寫出系統(tǒng)的詳細(xì)說(shuō)明和設(shè)計(jì)報(bào)告。

2　脈搏血氧儀設(shè)計(jì)實(shí)例

下面是以脈搏血氧儀的設(shè)計(jì)為實(shí)例，來(lái)說(shuō)明設(shè)計(jì)的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)題目的要求、教學(xué)過(guò)程等。

2.1　脈搏血氧儀原理

無(wú)創(chuàng)脈搏血氧飽和度測(cè)量是以朗伯-比爾定律和血液中還原血紅蛋白(Hb)和氧合血紅蛋白(HbO2)對(duì)光的吸收特性不同為基礎(chǔ)的。通過(guò)兩種不同波長(zhǎng)的紅光600～700nm和紅外光800～1000nm分別照射組織經(jīng)反射（或者透射）后再由光電接收器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。組織中的其他成分吸收光信號(hào)是恒定的，經(jīng)過(guò)光電接收器后得到直流分量DC，而動(dòng)脈血中的HbO2和Hb對(duì)光信號(hào)的吸收是隨著心跳作周期性變化，經(jīng)過(guò)光電接收器后得到交流分量AC，由于HbO2和Hb對(duì)同一種光線的吸收率各不相同，通過(guò)測(cè)量紅光和紅外光的光吸收比率便可以計(jì)算出兩種血紅蛋白含量的百分比。血氧飽和度的計(jì)算公式如下：

SpO2=A-BR+CR2

式中，A、B、C為定標(biāo)常數(shù)，可以由定標(biāo)實(shí)驗(yàn)得到，兩個(gè)波長(zhǎng)的光吸收比率R為：

其中，Vredac為紅光的交流分量；Vreddc為紅光的直流分量；Viredac為紅外光的交流分量；Vireddc為紅外光的直流分量。

2.2 　電路設(shè)計(jì)指導(dǎo)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體框圖如圖1所示，圖中給出了設(shè)計(jì)的指導(dǎo)性建議，并不是一定要按照這個(gè)框圖設(shè)計(jì)，可以根據(jù)學(xué)生自身的情況，適當(dāng)修改。單片機(jī)要求學(xué)生使用16位單片機(jī)或者32位單片機(jī)。

2.3　軟件設(shè)計(jì)指導(dǎo)

要求使用C語(yǔ)言或者C++語(yǔ)言來(lái)進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，要使用模塊化思想進(jìn)行設(shè)計(jì)。脈搏的計(jì)算只依賴紅外光的光波信號(hào)，通過(guò)3個(gè)機(jī)器周期的采樣點(diǎn)的個(gè)數(shù)來(lái)計(jì)算脈搏。在所有采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)中，做一個(gè)類似模擬遲滯比較器。經(jīng)過(guò)遲滯比較器，脈搏信號(hào)變成了矩形波型號(hào)，近似測(cè)量相鄰兩個(gè)上升沿的時(shí)間，最后得出脈搏。如果把脈搏信號(hào)看成周期信號(hào)，測(cè)量上升沿的時(shí)間可以轉(zhuǎn)換為測(cè)量脈搏信號(hào)的頻率，由定時(shí)器周期查詢信號(hào)狀態(tài)并完成查詢次數(shù)計(jì)數(shù)，這樣可以方便完成脈搏測(cè)量。

2.4　教學(xué)模式

設(shè)計(jì)好一個(gè)單片機(jī)課程設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，老師要用怎樣的教學(xué)模式把相關(guān)的信息傳達(dá)給學(xué)生，至關(guān)重要。老師教學(xué)的模式，就是學(xué)生的學(xué)習(xí)模式，好的教學(xué)模式，才能培養(yǎng)出學(xué)生好的學(xué)習(xí)模式。教育家喬伊斯在《教學(xué)模式》一書中，介紹了很多教學(xué)模式，我們把三種教學(xué)模式綜合起來(lái)用于我們的課程設(shè)計(jì)教學(xué)中：信息加工型教學(xué)模式，構(gòu)建學(xué)習(xí)群體教學(xué)模式，個(gè)人型教學(xué)模式。信息加工型教學(xué)模式是向?qū)W生提供相應(yīng)的信息和概念，老師給學(xué)生布置任務(wù)、說(shuō)明實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，講解實(shí)驗(yàn)原理，這是一個(gè)概念、理論傳達(dá)的教學(xué)過(guò)程；構(gòu)建學(xué)習(xí)群體教學(xué)模式，實(shí)際上就是一個(gè)團(tuán)體學(xué)習(xí)的模式，實(shí)驗(yàn)是三個(gè)人一組，大家可以一起討論，知識(shí)共享，火花一起碰撞，同時(shí)也是分工明確、各司其職；個(gè)人型教學(xué)模式，就是要發(fā)揮個(gè)人潛力，鼓勵(lì)獨(dú)立思維、自主創(chuàng)新，學(xué)生可以根據(jù)自己的知識(shí)，創(chuàng)新設(shè)計(jì)，這時(shí)，可以有針對(duì)性的對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。

3　結(jié)論

《單片機(jī)課程設(shè)計(jì)》是實(shí)踐環(huán)節(jié)課程，我們所選擇的題目，從2012年開(kāi)設(shè)以來(lái)得到了學(xué)生的好評(píng)，取得了非常好的教學(xué)效果。用學(xué)生的話說(shuō)：貼近生活的題目進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)，把幾年所學(xué)數(shù)字電路，模擬電路，光電技術(shù)，傳感器技術(shù)等知識(shí)綜合起來(lái)，把所學(xué)的知識(shí)在實(shí)踐中應(yīng)用。在滿足了教學(xué)任務(wù)的同時(shí)，學(xué)到了更有競(jìng)爭(zhēng)力的能力。

實(shí)踐證明，選擇合適的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)題目，有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、有效地掌握所學(xué)知識(shí)，有效的把理論學(xué)習(xí)過(guò)渡到實(shí)際應(yīng)用。開(kāi)放式的課程設(shè)計(jì)題目，有利于增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力。

參考文獻(xiàn)

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篇4

關(guān)鍵詞 單片機(jī) 精品課程 課程建設(shè)

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(jí)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?shì)^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(lái)，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(duì)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(duì)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(shí)分析、解決問(wèn)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(kù)。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?cè)鷮?shí)牢固地掌握單片機(jī)知識(shí)，培養(yǎng)創(chuàng)新思維、獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，同時(shí)提高實(shí)踐動(dòng)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(gè)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(guò)程中，使學(xué)生學(xué)會(huì)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(wèn)題，調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣。教師在整個(gè)教學(xué)過(guò)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(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)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(guò)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(wèn)題自己解決。將課外創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)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(jìng)賽等活動(dòng)，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(shí)點(diǎn)。通過(guò)此類活動(dòng)提高了學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)積極性，加深對(duì)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(guò)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(shí)，提高工程應(yīng)用能力；通過(guò)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(dòng)，并結(jié)合工程鍛煉實(shí)習(xí)收獲成績(jī)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(lì)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(shí)、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(guó)大學(xué)生 “飛思卡爾”杯智能汽車競(jìng)賽的指導(dǎo)，從2006到2013年，面對(duì)全國(guó)高校強(qiáng)勁的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，在此項(xiàng)賽事上先后三次獲得全國(guó)一等獎(jiǎng)，兩次全國(guó)二等獎(jiǎng)，多個(gè)賽區(qū)一等獎(jiǎng)和二等獎(jiǎng)的佳績(jī)，并最早打破我校學(xué)生參加國(guó)家級(jí)綜合賽事無(wú)一等獎(jiǎng)的歷史。

3 結(jié)束語(yǔ)

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(duì)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(guò)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(dòng)手。任務(wù)驅(qū)動(dòng)項(xiàng)目教學(xué)法是學(xué)生在老師老師的引導(dǎo)下，通過(guò)共同實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)。目前各類電子競(jìng)賽就提供了大學(xué)生開(kāi)展創(chuàng)新工作的平臺(tái)，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(kāi)展工作，設(shè)計(jì)方案，在完成項(xiàng)目的過(guò)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(shí)，有助于增強(qiáng)其創(chuàng)新、創(chuàng)造、創(chuàng)業(yè)意識(shí)和動(dòng)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(guò)校級(jí)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(guò)課程改革的實(shí)踐與探索，學(xué)生經(jīng)過(guò)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(guó)大學(xué)生智能車競(jìng)賽、全國(guó)大學(xué)生電子競(jìng)爭(zhēng)等比賽中獲得好成績(jī)。

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)

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篇5

?？诮?jīng)濟(jì)學(xué)院作為應(yīng)用型本科大學(xué)，培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)具備高素質(zhì)技術(shù)和技能，我們正在探索人才培養(yǎng)和行業(yè)、社會(huì)的無(wú)縫對(duì)接，多種形式的教學(xué)改革是提高人才培養(yǎng)的有效途徑，本文分析了我校電子信息工程專業(yè)的單片機(jī)課程教學(xué)存在的問(wèn)題，利用SPOC教學(xué)平臺(tái)把傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方式的優(yōu)勢(shì)和在線學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)，對(duì)教學(xué)模式進(jìn)行了探索和實(shí)踐。

1 單片機(jī)課程的性質(zhì)和特點(diǎn)

1.1 課程的性質(zhì)

單片機(jī)課程是電子信息工程專業(yè)的核心課程之一，課程任務(wù)是從應(yīng)用的目的出發(fā)，通過(guò)對(duì)51系列單片機(jī)結(jié)構(gòu)的剖析，使學(xué)生獲得有關(guān)單片機(jī)的硬件基本概念、基本知識(shí)和單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)編程知識(shí)；使學(xué)生能用C51進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

1.2 課程的要求

（1）基本要求：通過(guò)理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生了解單片機(jī)的基本工作原理；掌握51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)組成、C51程序設(shè)計(jì)以及單片機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)。

（2）提高性要求：熟悉單片機(jī)硬件系統(tǒng)與擴(kuò)展電路的設(shè)計(jì)；能夠采用匯編語(yǔ)言或C51編程自行設(shè)計(jì)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。

（3）技能性要求：通過(guò)學(xué)習(xí)MCS-51單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù)課程，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用與之類似的系列單片機(jī)技術(shù)，通過(guò)學(xué)習(xí)單片機(jī)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品的智能化，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

2 當(dāng)前單片機(jī)課程教學(xué)存在的問(wèn)題

2.1 “以教為主”的單一方向知識(shí)傳播，不能激發(fā)學(xué)生的積極創(chuàng)造能力

以教師為課程主體的教學(xué)方式，是多年的傳統(tǒng)教學(xué)方式，理論教學(xué)中，如果老師講授的時(shí)間超過(guò)15分鐘，一些學(xué)生的注意力就會(huì)發(fā)散；課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，一些學(xué)生只是反復(fù)模仿老師的示范操作，為了快速完成實(shí)驗(yàn)，不求甚解，缺乏思考和反復(fù)驗(yàn)證推敲。所以， “以教為主”的單一方向傳播知識(shí)的方式，已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)在的教育教學(xué)需求。

2.2 實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱，不利培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐綜合能力

這門課程的實(shí)踐性非常強(qiáng)，固有的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)已經(jīng)不能滿足部分學(xué)生的求知欲望，有些學(xué)生經(jīng)常在課下繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證和探求?，F(xiàn)有的教學(xué)模式中，理論授課占60%，先理論后實(shí)驗(yàn)，而且基本為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，難以培養(yǎng)學(xué)生的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)能力。實(shí)驗(yàn)課程中，主要采用KeilC51編程軟件和仿真軟件Proteus結(jié)合使用，在后期的課程設(shè)計(jì)中使用實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)板來(lái)進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)課堂的時(shí)間有限，學(xué)生只能按照老師的規(guī)范操作，下載程序后，在仿真軟件或者開(kāi)發(fā)板上觀察實(shí)驗(yàn)效果。

2.3 以考代評(píng)，缺乏對(duì)學(xué)生的真實(shí)能力的評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)

單片機(jī)課程的考核方式以閉卷筆試為主，采用“3+7”模式，即實(shí)驗(yàn)成績(jī)30分，期末筆試成績(jī)70分。并且實(shí)驗(yàn)成績(jī)也主要以書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告來(lái)評(píng)定成績(jī)，由于課上時(shí)間有限，老師不能一一的檢查、驗(yàn)收每位學(xué)生真實(shí)的實(shí)踐操作水平，所以傳統(tǒng)的以試卷來(lái)考核的方式也存在弊端。

3 基SPOC的MOOC與翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合的教學(xué)模式設(shè)計(jì)與實(shí)施

3.1 MOOC與SPOC的有效結(jié)合構(gòu)建課程

現(xiàn)代先進(jìn)的教育技術(shù)大量涌現(xiàn)，只有高效、具有強(qiáng)大生命力的教學(xué)方法才能滿足我們的教學(xué)需要，滿足學(xué)生的求知渴望。如今，MOOC的傳入在教育領(lǐng)域的興起，給高等學(xué)校的教育帶來(lái)了新方法、新機(jī)遇、新挑戰(zhàn)。MOOC（ Massive Open Online Course） 即大?模開(kāi)放性在線課程，又稱“慕課”，由加拿大學(xué)者 Dave Cormier 和 Bryan Alexander 于 2008 年提出[2]。我們借助MOOC實(shí)現(xiàn)單片機(jī)課程教學(xué)效果提升，其思路就是： 轉(zhuǎn)變?yōu)檎n堂教學(xué)工具，進(jìn)入SPOC時(shí)代，將傳統(tǒng)的 “堂上聽(tīng)、堂下答疑” 翻轉(zhuǎn)為 “堂上討論、線上學(xué)習(xí)”。SPOC（small private online courses），即小規(guī)模私有在線課程，由哈佛大學(xué)繼MOOC之后提出的，SPOC中的small和private相對(duì)于MOOC中的massive和open而言[2]，SPOC是MOOC的發(fā)展和補(bǔ)充，在教學(xué)理念上較相似。SPOC是MOOC與學(xué)校課堂教學(xué)的深度結(jié)合與應(yīng)用，SPOC更加能滿足線上（on line）與面對(duì)面（face to face）混合教學(xué)的需要，可以適當(dāng)?shù)慕档徒虒W(xué)成本，加強(qiáng)教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

應(yīng)用MOOC的成果和SPOC的教學(xué)管理模式，逐漸改革單片機(jī)課程的教學(xué)。首先進(jìn)行MOOC課程資源建設(shè)：一是，按照教學(xué)大綱的授課順序制作PPT課件，將知識(shí)點(diǎn)模塊化、項(xiàng)目化；二是，錄制講解短視頻，精講、透徹；三是，提供電子文檔，圍繞知識(shí)點(diǎn)詳細(xì)介紹；四是，編制典型練習(xí)題，與知識(shí)點(diǎn)同步，突出重點(diǎn)；五是，借助學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，上傳資料；六是，在線回答學(xué)生提出問(wèn)題。

圖1 基于SPOC的單片機(jī)課程建設(shè)構(gòu)成

基于SPOC的單片機(jī)課程的建設(shè)具有以下特點(diǎn)：

（1）人數(shù)規(guī)模適中：一個(gè)班學(xué)生一般在30人左右，符合SPOC中的small標(biāo)準(zhǔn)。

（2）學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)相似：學(xué)生為同專業(yè)或相近專業(yè)學(xué)生，他們的知識(shí)結(jié)構(gòu)、學(xué)科基礎(chǔ)等因素基本相同，符合private的標(biāo)準(zhǔn)。

（3）課程的知識(shí)點(diǎn)專題性強(qiáng)，知識(shí)點(diǎn)容易索引，適合MOOC課程的專題建設(shè)。

（4）學(xué)校成熟的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)：使用學(xué)校現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，相關(guān)在線課程資料，如：PPT、短視頻、電子書等，方便上傳和下載，維護(hù)便利。

3.2 基于SPOC的翻?D課堂構(gòu)建單片機(jī)教學(xué)

單片機(jī)課程的翻轉(zhuǎn)課堂構(gòu)建是對(duì)傳統(tǒng)課堂教學(xué)的一種逆序創(chuàng)新，將知識(shí)傳授和知識(shí)內(nèi)化兩個(gè)階段顛倒[3]，具體實(shí)施是學(xué)生在課前觀看新課程新知識(shí)點(diǎn)的短視頻和電子資料；課堂上進(jìn)行問(wèn)題討論，完成相應(yīng)實(shí)驗(yàn)；課后完成作業(yè)，對(duì)課程內(nèi)容深入理解，對(duì)疑問(wèn)的問(wèn)題教師可以在線答疑。這樣的構(gòu)建方式，讓學(xué)生選擇最適合自己的方式接受新知識(shí)，賦予了學(xué)生更多的自由； 而把知識(shí)內(nèi)化的過(guò)程放在課堂內(nèi)，以便于同學(xué)之間、師生之間有更多的交流。

圖2 單片機(jī)課程翻轉(zhuǎn)課堂構(gòu)成教學(xué)模式

3.3 案例實(shí)踐

按照上述的構(gòu)建模式，選擇單片機(jī)課程中的“定時(shí)/計(jì)數(shù)器”專題來(lái)進(jìn)行案例例證，這節(jié)課的特點(diǎn)是：需要記憶性的概念、知識(shí)點(diǎn)多，實(shí)踐性要求也高。

課前：通過(guò)?？诮?jīng)濟(jì)學(xué)院校園網(wǎng)，知識(shí)點(diǎn)的PPT、短視頻、“定時(shí)/計(jì)數(shù)器”的設(shè)計(jì)案例、電子文檔、開(kāi)發(fā)軟件等。要求學(xué)生反復(fù)觀看短視頻，了解這個(gè)專題的知識(shí)點(diǎn)，觀摩實(shí)例“利用定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0的工作方式1，產(chǎn)生10ms的定時(shí)，輸出周期為20ms的方波”，在開(kāi)發(fā)軟件中自己實(shí)踐，提出問(wèn)題，做好課前準(zhǔn)備。

課中（課堂翻轉(zhuǎn)）：由學(xué)生來(lái)講解“定時(shí)/計(jì)數(shù)器”的基本概念、相應(yīng)的寄存器介紹、實(shí)例演示等，在這個(gè)過(guò)程中，其他同學(xué)和教師可以隨時(shí)提出問(wèn)題，學(xué)生們一起來(lái)討論解決。課堂的實(shí)踐練習(xí)時(shí)間，根據(jù)教師提前的關(guān)于定時(shí)/計(jì)數(shù)器的拓展任務(wù)，例如：如何更改程序，實(shí)現(xiàn)輸出周期為1s的方波，學(xué)生在原有程序上進(jìn)行修改調(diào)試，完成任務(wù)，這需要學(xué)生對(duì)硬件結(jié)構(gòu)和軟件編程非常熟悉。這樣的教學(xué)過(guò)程做到了教師引導(dǎo)，學(xué)生主導(dǎo)。

課后：根據(jù)課堂中的授課情況，改進(jìn)課程難點(diǎn)的引導(dǎo)方式方法，整理教學(xué)素材，規(guī)范教學(xué)資源，使后續(xù)的課程更加簡(jiǎn)明有效，演示清晰，效果最佳。教師同時(shí)在線批改學(xué)生作業(yè)，答疑解惑。期末學(xué)生成績(jī)，教師可以由學(xué)生課中的表現(xiàn)、課后的作業(yè)完成綜合評(píng)定。

4 小結(jié)

篇6

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)應(yīng)用技術(shù) 課程教學(xué)改革與建設(shè) 項(xiàng)目任務(wù)化教學(xué)

中圖分類號(hào)：G710 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2014.01.120

1 引言

《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》是一門綜合性比較強(qiáng)的課程，在實(shí)用性、工程性、技術(shù)性方面具有較強(qiáng)專業(yè)化的特點(diǎn)。該課程是計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化、電子類等專業(yè)中很重要的專業(yè)基礎(chǔ)課或?qū)I(yè)課，它綜合了模擬電路，數(shù)字電路，微機(jī)原理、通信技術(shù)、程序設(shè)計(jì)等多方面的知識(shí)。作為一門核心課程，它既是自動(dòng)檢測(cè)、機(jī)電控制和信號(hào)處理等專業(yè)的基礎(chǔ)，又可在運(yùn)用在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等新興行業(yè)中，具有相當(dāng)重要的地位。

對(duì)于《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》課程而言，當(dāng)前許多院校的教師在教學(xué)中，通常把理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)分開(kāi)進(jìn)行，學(xué)生無(wú)法把理論和實(shí)踐結(jié)合在一起。同時(shí)許多學(xué)校的單片機(jī)實(shí)訓(xùn)室設(shè)備不能適應(yīng)單片機(jī)技術(shù)發(fā)展潮流，實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目過(guò)于單一，無(wú)法將理論知識(shí)和實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用有機(jī)結(jié)合起來(lái)，因此對(duì)單片機(jī)課程進(jìn)行改革是非常必要的。

2 課程教學(xué)改革建設(shè)目標(biāo)

單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程將教學(xué)內(nèi)容歸納為四個(gè)模塊，為學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)；將實(shí)訓(xùn)分為五個(gè)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目依據(jù)工作過(guò)程分成若干個(gè)任務(wù)完成，每個(gè)任務(wù)又是與實(shí)際應(yīng)用緊密相連的實(shí)用案例。教學(xué)方法采用“教學(xué)做一體化”，即“理論與實(shí)訓(xùn)一體，實(shí)訓(xùn)任務(wù)與工作過(guò)程一體，工程項(xiàng)目與知識(shí)、能力、素質(zhì)提高一體”。

根據(jù)如上所述，我們對(duì)《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》課程的教學(xué)改革建設(shè)目標(biāo)進(jìn)行如下改革方案。

2.1 課程內(nèi)容體系結(jié)構(gòu)的改革

對(duì)初學(xué)者而言，單片機(jī)的理論知識(shí)部分較為抽象，對(duì)學(xué)生的邏輯思維能力要求很高，不同專業(yè)的學(xué)生對(duì)單片機(jī)課程的學(xué)習(xí)深度需求也不一樣。所以一定要按實(shí)際開(kāi)發(fā)項(xiàng)目來(lái)整合課程體系內(nèi)容，方便于作項(xiàng)目課程開(kāi)發(fā)。

2.2 教學(xué)內(nèi)容組織方式的改革

如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的自學(xué)能力，是單片機(jī)學(xué)習(xí)的重中之重。在教學(xué)中我們建議采用以C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)為主，按“項(xiàng)目-任務(wù)”的方式組織，符合工程開(kāi)發(fā)的要求。

2.3 改革實(shí)踐性教學(xué)設(shè)計(jì)方式

學(xué)生以課堂教學(xué)任務(wù)為實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，首先使用Proteus軟件來(lái)繪制實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的仿真電路圖；然后用Keil uVision3軟件編寫和編譯程序，得到hex文件；最后在仿真電路上加載hex二進(jìn)制文件進(jìn)行調(diào)試。不但如此，教師還應(yīng)該要求學(xué)生在基本實(shí)訓(xùn)任務(wù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行適當(dāng)更改優(yōu)化和進(jìn)階學(xué)習(xí)，讓學(xué)生掌握更為復(fù)雜的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。在課余時(shí)間還要求學(xué)生對(duì)實(shí)訓(xùn)任務(wù)，進(jìn)行實(shí)際制作，實(shí)現(xiàn)任務(wù)功能，加強(qiáng)動(dòng)手能力。在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中老師要對(duì)學(xué)生實(shí)際遇到的操作問(wèn)題，以及理論知識(shí)的關(guān)鍵部分，進(jìn)行引導(dǎo)和點(diǎn)評(píng)。通過(guò)以具體的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)應(yīng)用項(xiàng)目作為教學(xué)基礎(chǔ)的教學(xué)模式和訓(xùn)練方法，學(xué)生才能更好地跟企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)崗位進(jìn)行接軌。

2.4 考核形式的改革

當(dāng)前，很多院校的教師在對(duì)該課程進(jìn)行考核時(shí)，更多的是側(cè)重于理論知識(shí)，多以記憶為主。有的學(xué)生單片機(jī)考試成績(jī)很高，但卻不會(huì)實(shí)際應(yīng)用。而這門課程的特點(diǎn)應(yīng)該是通過(guò)電路設(shè)計(jì)，軟件編程，在線調(diào)試等環(huán)節(jié)，反映出學(xué)生的實(shí)際掌握單片機(jī)的應(yīng)用能力。所以該課程考核也應(yīng)以職業(yè)過(guò)程能力為主，包括綜合能力的考核；實(shí)訓(xùn)過(guò)程的考核；平時(shí)提問(wèn)、作業(yè)和素質(zhì)表現(xiàn)的考核。

通過(guò)以上的課程教學(xué)改革，可以充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，提高學(xué)習(xí)興趣，活躍課堂氣氛，在教學(xué)效果上得到了很大的提高。

3 《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》課程改革項(xiàng)目的實(shí)施

《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》課程教學(xué)改革建設(shè)項(xiàng)目具體方法及實(shí)施步驟如下。

①根據(jù)前期職業(yè)調(diào)查，對(duì)課程體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按項(xiàng)目規(guī)劃重組；

②按照項(xiàng)目任務(wù)教學(xué)要求嚴(yán)格制定教學(xué)計(jì)劃；

③以項(xiàng)目任務(wù)一體化教學(xué)方式進(jìn)行教學(xué)過(guò)程實(shí)施。

本期《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》課程教學(xué)完全按照教改建設(shè)項(xiàng)目具體要求執(zhí)行，教師布置任務(wù)、學(xué)生仿真設(shè)計(jì)、最后進(jìn)行講評(píng)。從初步情況來(lái)看，課程內(nèi)容體系結(jié)構(gòu)新穎，教學(xué)做過(guò)程組織容易，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性自然充分調(diào)動(dòng)，使得團(tuán)隊(duì)精神和動(dòng)手能力大為提高。教改初步取得了以下的明顯效果：

①項(xiàng)目任務(wù)是具體的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，適應(yīng)職業(yè)能力培養(yǎng)的要求；

②使知識(shí)、能力、素質(zhì)同時(shí)得到提高；

③易教易學(xué)，教學(xué)效率和學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、創(chuàng)造力得到提高。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上述的教學(xué)改革實(shí)施，學(xué)生不管在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的實(shí)際應(yīng)用中，還是在學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性上，實(shí)現(xiàn)了知識(shí)、能力、素質(zhì)的提高。使學(xué)生快速掌握新型單片機(jī)的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)方法和開(kāi)發(fā)技巧，提高同學(xué)們的實(shí)際項(xiàng)目操作能力和綜合運(yùn)用能力，為社會(huì)培養(yǎng)更多創(chuàng)新性和開(kāi)拓性計(jì)算機(jī)及電子應(yīng)用人才。

參考文獻(xiàn)：

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篇7

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；可編程控制器；教學(xué)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 （2014） 04-0000-01

可編程控制器早已在各類工科院校的相關(guān)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)教學(xué)中得到了廣泛的應(yīng)用，成為了高校自動(dòng)化、機(jī)電一體化等專業(yè)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)教學(xué)的“得力助手”。然而，由于目前市場(chǎng)上可供應(yīng)的工業(yè)用可編程控制器存在價(jià)格偏高，使用的編程語(yǔ)言特別，編程模式相對(duì)固定，靈活性較差等原因，雖然其在性能方面更專業(yè)功能更強(qiáng)些，但在高校教學(xué)中推廣應(yīng)用還是有一定的困難。本文中所介紹的基于單片機(jī)的可編程控制器，是針對(duì)各類工科院校的實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)教學(xué)而設(shè)計(jì)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生可根據(jù)自己的需要，通過(guò)對(duì)該可編程控制器的操作，達(dá)到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)目的，這樣不僅能促使學(xué)生充分理解單片機(jī)和可編程控制器的基本原理和應(yīng)用，還為學(xué)生提供一個(gè)靈活方便的智能設(shè)計(jì)平臺(tái)。

一、系統(tǒng)功能架構(gòu)

本文所介紹的可編程控制器使用89C51系列單片機(jī)做為核心控制芯片。下面就該系統(tǒng)的主要模塊設(shè)計(jì)作如下介紹。

（一）單片機(jī)基本系統(tǒng)

該模塊為系統(tǒng)的核心部分，它能完成下位機(jī)與相應(yīng)上位機(jī)的通信以及對(duì)整個(gè)系統(tǒng)輸出端口的控制與調(diào)節(jié)功能。

（二）系統(tǒng)電源部分

本系統(tǒng)屬于教學(xué)用的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，其電源的獲取主要是從實(shí)驗(yàn)室中獲得。實(shí)驗(yàn)室中提供的電源一般是220V的單相交流電，而系統(tǒng)所需的標(biāo)準(zhǔn)電壓一般為+5V的直流電壓以及相關(guān)的直流電平，因此，要求系統(tǒng)電源相應(yīng)的功能模塊應(yīng)當(dāng)能夠?qū)?20V交流電轉(zhuǎn)化為5V直流電的AC/DC轉(zhuǎn)化功能以及5V轉(zhuǎn)其他實(shí)驗(yàn)用的直流電平DC/DC轉(zhuǎn)化功能。

（三）串口通信部分

1.基于RS-232的通信。首先，對(duì)于串口通信的接口，51系列單片機(jī)擁有可編程全雙工串行口通信接口，能夠用于異步接收或者發(fā)送UART。其相應(yīng)楨格式主要包括8、10、11等幾位，我們能夠利用其進(jìn)行可變還有不可變波特率的具體設(shè)定工作。而IBM上位機(jī)則相應(yīng)的配置有RS232-C通信接口。由于數(shù)據(jù)實(shí)際傳輸量較小，因此，該控制器一般通過(guò)異步方式實(shí)現(xiàn)通信。

對(duì)于串口通信轉(zhuǎn)換電路，MAX232芯片使用IC芯片的RS-232電平轉(zhuǎn)換芯片，該芯片具有兩路接收和驅(qū)動(dòng)器，可以滿足各式232通信接口需要。在MAX232芯片里包包含一電壓轉(zhuǎn)化器，從而將輸入進(jìn)來(lái)的+5V電壓轉(zhuǎn)化為+10V與-10VRS-232輸出電平要求的電壓。因此，串行通信系統(tǒng)如果使用該芯片接口，則只要求具有+5V電源就可以了。

2.基于RS-485的通信。由于前的RS-232協(xié)議傳輸距離較短，傳輸速度又較慢，加之無(wú)法實(shí)現(xiàn)多機(jī)通信，而且其傳輸信號(hào)不穩(wěn)定，容易受到干擾等不利條件，因此該協(xié)議已無(wú)法滿足當(dāng)前的設(shè)計(jì)的需求。

本文所介紹的系統(tǒng)是使用性能較好的RS-485接口芯片，從而能保證多個(gè)下位機(jī)與上位機(jī)終端通訊的順利實(shí)現(xiàn)。MAX485芯片的結(jié)構(gòu)以及相應(yīng)的引腳都極為簡(jiǎn)易，而且其內(nèi)部一般包含有相應(yīng)的接收器以及驅(qū)動(dòng)器，主要功能是負(fù)責(zé)把TTL電平轉(zhuǎn)化成RS-485的工作電平。其相應(yīng)的端口芯片主要是利用+5V電源保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，相應(yīng)電流的額定值一般在300μA上下，往往采取半雙工（HalfDuplex）數(shù)據(jù)傳輸方法來(lái)實(shí)現(xiàn)正常通訊。

在實(shí)際運(yùn)行環(huán)境中，上位機(jī)與RS-485下位機(jī)的正常通信需要有相應(yīng)的接口卡。本控制器的接口采用的是RS-232/RS-485轉(zhuǎn)換器。

3.通信方式的選擇電路。在該控制器通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，RS-485將與RS-232并存。由于單片機(jī)只包含有一個(gè)串行口，所以不符合設(shè)計(jì)的需求，因此我們將配置了選擇電路，通過(guò)該選擇電路選擇開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)在MAX485與MAX232之間的選擇，從而完成多機(jī)之間的通信，以滿足各種不同實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)的需求。實(shí)際通信選擇電路示意如圖1。

二、系統(tǒng)功能概述

該可編程控制器的具體功能如下：

（1）8路開(kāi)關(guān)量信號(hào)經(jīng)光電耦合器，將數(shù)據(jù)送入信號(hào)輸入緩沖器，再進(jìn)入單片機(jī)P1端口。利用可編程控制器程序的相應(yīng)運(yùn)算，得出最終結(jié)果，然后再經(jīng)P1端口輸出，利用光電耦合器以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)鎖存器輸出信號(hào)電平。此外，該系統(tǒng)還可以做相應(yīng)的擴(kuò)展。

（2）利用RS-232串口滿足上位機(jī)和下位機(jī)正常通信功能，從而為組態(tài)編程設(shè)置接口；利用RS-485可滿足PC機(jī)和多單片機(jī)的聯(lián)通以及正常通信。

（3）搭配的液晶顯示模塊LCD1602可以實(shí)時(shí)地顯示輸入信號(hào)以及相應(yīng)的輸出信號(hào)，并可以顯示編程狀態(tài)以及相關(guān)的時(shí)鐘。

（4）時(shí)鐘芯片主要是給系統(tǒng)大時(shí)間繼電器裝置提供所需的時(shí)間參照信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)8位輸入/輸出的統(tǒng)一協(xié)調(diào)，進(jìn)而使控制器成功而精確地對(duì)外部設(shè)備進(jìn)行控制，從而保證了PLC相應(yīng)功能的實(shí)現(xiàn)。

三、結(jié)束語(yǔ)

目前，大多數(shù)工科類院校都擁有了許多能供相關(guān)專業(yè)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)教學(xué)使用的智能型電子設(shè)備，然而，利用89C51系列單片機(jī)開(kāi)發(fā)的可編程控制器，由于其價(jià)格低廉、運(yùn)行可靠、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，使其能夠更好地適合學(xué)校的教學(xué)需要，它不但能大大減少教學(xué)成本、提高教學(xué)效果，還能促使學(xué)生對(duì)單片機(jī)及可編程控制器的原理和應(yīng)用有更深的了解。我院電氣工程系利用自行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的基于89C51系列單片機(jī)可編程控制器，在電子、自動(dòng)化及機(jī)電一體化等專業(yè)的多個(gè)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目（如自動(dòng)洗衣機(jī)控制、自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)控制、自動(dòng)售貨機(jī)控制、五層電梯的自動(dòng)控制、裝配流水線控制等）中使用，收到了滿意的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

篇8

關(guān)鍵詞：學(xué)情分析；教學(xué)思路；認(rèn)知學(xué)徒法；任務(wù)設(shè)置和分析

單片機(jī)技術(shù)是中等職業(yè)學(xué)校電子與信息技術(shù)專業(yè)的主干課程之一。單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展日新月異，應(yīng)用技術(shù)廣泛地滲透到生活的方方面面。人們對(duì)單片機(jī)技術(shù)的向往日益強(qiáng)烈，但由于單片機(jī)是一門技術(shù)含量比較高的學(xué)科，學(xué)習(xí)起來(lái)的確存在一些困難。隨著時(shí)代的變化，傳統(tǒng)的授課模式已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)前的教學(xué)需要。如何引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)高效的學(xué)習(xí)本門課程，是擺在所有任課教師面前的一道難題。下面是筆者在教學(xué)過(guò)程中總結(jié)的一些體悟和感受，與各位同仁分享。

案例背景

1.教材分析

選定教材是電子工業(yè)出版社2011年6月第13次印刷，中等職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材《單片機(jī)原理與應(yīng)用》第二版，經(jīng)全國(guó)中等職業(yè)教育教材審定委員會(huì)審定，并且榮獲了中國(guó)電子教育學(xué)會(huì)首屆職業(yè)教育電子信息類優(yōu)秀教材評(píng)審二等獎(jiǎng)，具有很高的權(quán)威性。

本次教學(xué)內(nèi)容選定為第二章“增強(qiáng)型MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)”中第二節(jié)“輸入/輸出口”。緊承上一章節(jié)單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)，本章節(jié)介紹具體型號(hào)單片機(jī)結(jié)構(gòu)和使用，尤其是本節(jié)“輸入/輸出口”內(nèi)容更是重中之中，因?yàn)閱纹瑱C(jī)所有數(shù)據(jù)的采集和反饋都體現(xiàn)在端口上。后面的內(nèi)容都是對(duì)端口的精準(zhǔn)使用，所以本節(jié)內(nèi)容是起到承上啟下的作用，對(duì)本章或是本課程都具有非凡的意義。

2.學(xué)情分析

學(xué)生均為高一新生，經(jīng)過(guò)前半個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)對(duì)專業(yè)知識(shí)有一定的了解。對(duì)絢麗刺激的新事物，好奇心和接受能力強(qiáng)是這個(gè)階段年齡人的普遍共性。叛逆心性和不愿受約束更是直接反映在他們的言語(yǔ)和肢體中，所以采用灌輸式教學(xué)方式是行不通的。由于中職學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)能力上有一定的差距，個(gè)體之間亦是參差不齊，不會(huì)學(xué)和厭學(xué)的情況比較普遍，上課不注意聽(tīng)講，偷懶等行為依然存在。這給任課老師的教學(xué)提出了更高的要求――不僅要把課程知識(shí)更好的呈現(xiàn)出來(lái)，還要努力吸引學(xué)生的注意力，引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)地學(xué)習(xí)，掌握學(xué)習(xí)方法，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自信心。因此，根據(jù)學(xué)情分析和章節(jié)的主要內(nèi)容，我決定主要采用“學(xué)徒式”教學(xué)模式，制定本節(jié)教學(xué)目標(biāo)。

3.教學(xué)目標(biāo)

（1） 理解P1、P2、P3和P4端口的結(jié)構(gòu)。

（2） 理解各端口“輸入/輸出”特性（不包含第二功能）。

（3） 合理分配和使用端口。

（4） 培養(yǎng)職業(yè)素養(yǎng)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣和自信心。

4.課前準(zhǔn)備

根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，撰寫教案和教學(xué)PPT，準(zhǔn)備學(xué)生導(dǎo)學(xué)案和工作頁(yè)。課前布置學(xué)生觀察交通路口的霓虹燈亮起的時(shí)間和相應(yīng)各路口指示燈的顏色，并記錄在工作頁(yè)上。預(yù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容，思考輸入和輸出對(duì)應(yīng)的參考量是什么？為課堂的教學(xué)做好充分的準(zhǔn)備。

5.教學(xué)思路

俗話說(shuō)：“磨刀不誤砍柴工”，為了更好的達(dá)成教學(xué)目標(biāo)和得到較好的教學(xué)效果，在課前要理清教學(xué)思路，細(xì)分教學(xué)環(huán)節(jié)，把握教學(xué)步驟，對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題做好充足準(zhǔn)備。

課堂教學(xué)，以“課前任務(wù)提問(wèn)”開(kāi)始，“任務(wù)設(shè)置與分析、分組達(dá)成目標(biāo)、小組匯報(bào)、總結(jié)和反思”等主要步驟構(gòu)成教學(xué)環(huán)節(jié)。難點(diǎn)是任務(wù)的分析，如何啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生把任務(wù)解析，才能較好的分階段完成。要讓學(xué)生體會(huì)到“小事做好，難事不難”，把每個(gè)小階段完成好，最終才能完成終極任務(wù)。重點(diǎn)是分組達(dá)成目標(biāo)。學(xué)生水平不齊，既需要保證動(dòng)作快的同學(xué)有事做，又要保證動(dòng)作慢的同學(xué)跟得上，所以采用分小組的方式將動(dòng)作快的同學(xué)與動(dòng)作慢的同學(xué)混合，利用小組互助學(xué)習(xí)和教師指導(dǎo)相結(jié)合的學(xué)習(xí)方式。課堂要以學(xué)生為主體，以能力為本位，以實(shí)踐促進(jìn)思考，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)和效果。

6.教學(xué)手段

（1）任務(wù)驅(qū)動(dòng)法：布置任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生積極參與，逐步解決遇到的問(wèn)題，在實(shí)踐中學(xué)習(xí)和掌握本節(jié)知識(shí)內(nèi)容，最終達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。

（2）認(rèn)知學(xué)徒法：教師把解決問(wèn)題的關(guān)鍵和要領(lǐng)公開(kāi)化，使學(xué)生在教師提供有效的幫助下協(xié)同工作解決任務(wù)或問(wèn)題。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)獲取、開(kāi)發(fā)和利用真實(shí)領(lǐng)域中的活動(dòng)工具的方法，來(lái)支持學(xué)習(xí)。強(qiáng)調(diào)經(jīng)驗(yàn)活動(dòng)在學(xué)習(xí)中的重要性，并突出學(xué)習(xí)內(nèi)在固有的、依存于背景的、情境和文化適應(yīng)的本質(zhì)，要把學(xué)習(xí)者和實(shí)踐世界聯(lián)系起來(lái)。

7.教學(xué)課時(shí)

為了更好的完成教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)，使學(xué)生的收獲最大，用4課時(shí)達(dá)成。

8.教學(xué)環(huán)境和用具

多功能實(shí)訓(xùn)室，相關(guān)配套設(shè)施。

教學(xué)步驟

1.課前任務(wù)提問(wèn)

課前任務(wù)布置中，為了采集數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性，需經(jīng)師生共同討論，指定交通路口位置，以觀測(cè)信號(hào)燈明亮?xí)r間和相應(yīng)各路口方向信號(hào)燈顏色為任務(wù)，完成部分學(xué)生工作頁(yè)。然后在課堂中，對(duì)同學(xué)進(jìn)行提問(wèn)，以此統(tǒng)一測(cè)量數(shù)據(jù)。最后對(duì)數(shù)據(jù)符合要求的同學(xué)大加鼓勵(lì)；對(duì)數(shù)據(jù)不符合的同學(xué)要分析原因，以勉勵(lì)和激勵(lì)為主，幫助其恢復(fù)信心，并對(duì)不符合數(shù)據(jù)的共性原因進(jìn)行總結(jié)。任何的發(fā)明創(chuàng)造都始于準(zhǔn)確的觀察，正確的描述，所以該環(huán)節(jié)不能馬虎，需用大約10分鐘完成。

2.任務(wù)設(shè)置與分析

（1）任務(wù)設(shè)置。利用電腦和相關(guān)軟件模擬交通路口信號(hào)燈，要求實(shí)驗(yàn)效果符合課前任務(wù)的測(cè)量數(shù)據(jù)，即模擬真實(shí)的交通路口信號(hào)燈。繪制該電路的原理圖和PCB圖紙。采購(gòu)器件和相關(guān)耗材。完成實(shí)物交通路口信號(hào)燈的電路，對(duì)它們進(jìn)行焊接和調(diào)試。

（2）任務(wù)分析。根據(jù)任務(wù)設(shè)置，師生討論如何完成任務(wù)。經(jīng)過(guò)討論，該任務(wù)可分為三個(gè)階段完成。第一階段，電路設(shè)計(jì)：構(gòu)建和繪制滿足要求的交通信號(hào)燈電路原理圖，反復(fù)論證可行性；第二階段，模擬仿真：利用電腦和相關(guān)軟件搭接模擬電路，仿真驗(yàn)證第一階段的電路。如果實(shí)驗(yàn)效果不能滿足要求，返回第一階段重新論證；如果滿足實(shí)驗(yàn)效果，完成該電路的PCB圖紙；第三階段，完成實(shí)物交通信號(hào)燈電路。根據(jù)第二階段經(jīng)驗(yàn)證的電路原理圖和PCB圖紙，羅列器件和耗材清單并利用互聯(lián)網(wǎng)和其他信息途徑查清所需器件和耗材的價(jià)格，做好電路預(yù)算。在采購(gòu)器件和相關(guān)耗材后，焊接和調(diào)試電路，最終完成實(shí)物交通路口信號(hào)燈電路。

“一年之計(jì)在于春”，同樣為了完成任務(wù)設(shè)置，任務(wù)分析顯得意義重大。由于學(xué)生思考必然有不周之處，需教師參與，不斷啟發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生積極探索求真。學(xué)生是高一新生，專業(yè)能力還不成熟，獨(dú)立完成電路設(shè)計(jì)很困難，所以教師可以給出稍欠缺（根據(jù)授課學(xué)生水平，本人設(shè)置3處故障）的電路設(shè)計(jì)，交由學(xué)生探討論證，完善電路。無(wú)論學(xué)生是否全部找出教師欠缺電路設(shè)計(jì)中的故障，都要進(jìn)行第二階段?？稍诘诙A段中繼續(xù)排除故障問(wèn)題，讓同學(xué)們?cè)诓僮髦邪l(fā)現(xiàn)、思考并解決問(wèn)題，這樣一來(lái)教學(xué)的效果可能會(huì)更好。第二階段，模擬仿真。利用Proteus仿真軟件進(jìn)行電路仿真能夠得到較好的效果。如果仿真效果滿足任務(wù)要求，再利用繪圖軟件，完成電路原理圖和PCB圖紙的任務(wù)。第三階段，需要采購(gòu)器件和耗材，我們可以分成2個(gè)時(shí)期完成：初期完成器件和耗材的統(tǒng)計(jì)，課后完成電路的預(yù)算和采購(gòu)。為了更好指導(dǎo)學(xué)生和把握方向，教師可以利用課余時(shí)間與學(xué)生一起查找資料，做好電路預(yù)算。推選2名采購(gòu)員，陪同學(xué)生代表去采購(gòu)器件和相關(guān)耗材，該環(huán)節(jié)全部交由采購(gòu)員完成，教師主要保證學(xué)生安全。器件和耗材到位后，即可進(jìn)行第三階段后期。按照電路原理圖和PCB圖紙裝配及焊接電路，并調(diào)試達(dá)到效果。

3.分組達(dá)成目標(biāo)

分組達(dá)成目標(biāo)是本章節(jié)的重點(diǎn)。為保證絕大多數(shù)同學(xué)都能完成，采用分小組學(xué)習(xí)，動(dòng)作快和動(dòng)作慢同學(xué)混合搭配。以小組互助學(xué)習(xí)和老師指導(dǎo)相結(jié)合的模式，完成各個(gè)階段任務(wù)，使各小組都達(dá)成預(yù)期目標(biāo)和效果。該環(huán)節(jié)學(xué)生自由度高，各小組完成進(jìn)度略有差別，需要教師針對(duì)不同情況給予指導(dǎo)或評(píng)價(jià)。尤其是對(duì)進(jìn)度較慢的小組，要耐心的引導(dǎo)，及時(shí)鼓勵(lì)，防止“破罐破摔”的現(xiàn)象產(chǎn)生，因?yàn)橹新殞W(xué)生本身受環(huán)境影響較大，一旦出現(xiàn)不好苗頭，可能“感染”其他同學(xué)，導(dǎo)致教學(xué)目標(biāo)付之流水。因此，教師要隨時(shí)觀察各小組進(jìn)度情況，保證良好的學(xué)習(xí)氛圍，絕大數(shù)學(xué)生齊頭并進(jìn)。

任務(wù)分階段實(shí)施。預(yù)計(jì)各階段完成所需要時(shí)間如下：任務(wù)開(kāi)始前和第一階段中電路設(shè)計(jì)兩項(xiàng)討論大約10分鐘完成。第二階段，模擬仿真大約60分鐘完成。第三階段初期，器件和耗材清單統(tǒng)計(jì)，大約10分鐘完成。以上階段內(nèi)容加上課前任務(wù)提問(wèn)剛好90分鐘，即2節(jié)課時(shí)。第三階段初期，器件和耗材利用課余時(shí)間完成。第三階段后期，裝配、焊接和調(diào)試電路。我校本專業(yè)學(xué)生都有項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)，器件識(shí)別和焊接基本功較好，出現(xiàn)故障較低，大約60分鐘完成。最后進(jìn)行小組匯報(bào)，大約20分鐘。總結(jié)和反思，大約10分。

4.小組匯報(bào)

小組匯報(bào)可分兩層含義。第一層含義，是在任務(wù)各階段完成后，各小組匯報(bào)完成情況并且比較數(shù)據(jù)，進(jìn)行階段評(píng)價(jià)。第二層含義，是指項(xiàng)目完成后的各小組的總結(jié)匯報(bào)。這里指第二層含義，也可以看成是學(xué)生自己對(duì)本章節(jié)學(xué)習(xí)過(guò)后的總結(jié)和反思。小組互評(píng)和成員互評(píng)，對(duì)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題總結(jié)，反思操作失誤和漏洞，進(jìn)一步鞏固學(xué)習(xí)成果。

5.總結(jié)和反思

教師在小組匯報(bào)的基礎(chǔ)上，再次對(duì)本章節(jié)內(nèi)容的進(jìn)行梳理、總結(jié)和反思。

案例反思

篇9

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī) 原理性內(nèi)容 操作性內(nèi)容 教學(xué)模式

引言

目前國(guó)家正在大力發(fā)展職業(yè)教育，高職技術(shù)類院校在職業(yè)教育中占有很大比例。這類院校的目標(biāo)是：培養(yǎng)具有一定創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，掌握必備的基礎(chǔ)理論知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，面向生產(chǎn)、建設(shè)、管理和服務(wù)第一線，掌握本專業(yè)領(lǐng)域所需的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)及專業(yè)技能，具有較強(qiáng)綜合職業(yè)能力的高等技術(shù)應(yīng)用性人才，以滿足社會(huì)對(duì)不同層次人才的需求。同時(shí)教學(xué)大綱要求學(xué)生掌握單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)，具備基本應(yīng)用技能。技術(shù)師范類院校是為高職技術(shù)類院校培養(yǎng)教師的高等院校，所培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)該在理論與實(shí)踐上能夠勝任高職技術(shù)類院校單片機(jī)教師的工作。但是目前幾乎所有的技術(shù)師范類院校的單片機(jī)教學(xué)仍然偏重于理論，忽視了單片機(jī)應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn)，在實(shí)踐技能方面沒(méi)有予以足夠的重視。

單片機(jī)原理與應(yīng)用是一門應(yīng)用性極強(qiáng)的技術(shù)性課程，強(qiáng)調(diào)的是實(shí)踐動(dòng)手能力；對(duì)電氣、自動(dòng)化、應(yīng)用電子、通信等專業(yè)的學(xué)生來(lái)講，掌握單片機(jī)的理論知識(shí)與實(shí)踐技能，才能滿足高職技術(shù)類院校對(duì)此類教師的需求。技術(shù)師范類院校教師如何針對(duì)課程的這一主要特點(diǎn)，采用何種模式進(jìn)行實(shí)踐和理論教學(xué)，對(duì)未來(lái)高職院校教師的培養(yǎng)起到至關(guān)重要的作用。筆者結(jié)合多年的企業(yè)單片機(jī)研發(fā)和近些年單片機(jī)教學(xué)工作的一些經(jīng)驗(yàn)與體會(huì)，圍繞提高學(xué)生的技能這一中心，在理順理論與實(shí)踐、教與學(xué)、實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)的關(guān)系的基礎(chǔ)上，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等四個(gè)方面提出了單片機(jī)原理與應(yīng)用教學(xué)的一些方式，與大家一起研究。

1技術(shù)師范類院校單片機(jī)原理與應(yīng)用課程的開(kāi)課情況

單片機(jī)原理與應(yīng)用作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課，一般在第五學(xué)期開(kāi)課。在技術(shù)師范類院校電氣、自動(dòng)化、應(yīng)用電子等專業(yè)中，課時(shí)一般為48至64學(xué)時(shí)，另外有實(shí)驗(yàn)課16學(xué)時(shí)左右，同時(shí)課程結(jié)束后下一學(xué)期還有一周的課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。所使用的教科書為高等教育電類單片機(jī)教材，以通用的8051單片機(jī)作為典型實(shí)例。這樣的安排從學(xué)時(shí)總數(shù)上來(lái)講，足以保證教師能夠講授所有的知識(shí)點(diǎn)，但是從學(xué)生掌握的情況來(lái)看，教學(xué)效果不夠理想。主要原因在于單片機(jī)原理與應(yīng)用是一門技術(shù)性課程，強(qiáng)調(diào)的是實(shí)踐應(yīng)用而不是理論，應(yīng)加強(qiáng)實(shí)踐方面的內(nèi)容。所以首先應(yīng)該理順理論與實(shí)踐、教與學(xué)、實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)的關(guān)系，并從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等四個(gè)方面進(jìn)行改革。

2理順教學(xué)中理論與實(shí)踐、教與學(xué)、實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)的關(guān)系

2.1 理論與實(shí)踐的關(guān)系

幾乎所有的技術(shù)師范類院校單片機(jī)原理與應(yīng)用課程教學(xué)大綱都要求學(xué)生熟練掌握單片機(jī)內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu)、工作原理及指令系統(tǒng)，掌握程序的設(shè)計(jì)基本方法，能夠熟練地設(shè)計(jì)常用的匯編語(yǔ)言源程序；掌握單片機(jī)的接口技術(shù)，熟悉常用的接口芯片及典型電路。熟悉設(shè)計(jì)、調(diào)試單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)的一般方法，具有初步的軟、硬件設(shè)計(jì)能力；能夠熟練地掌握一種單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的使用方法，初步具備應(yīng)用單片機(jī)進(jìn)行設(shè)備技術(shù)改造、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的能力。根據(jù)這樣的教學(xué)大綱，可以看出單片機(jī)原理與應(yīng)用這門課是以實(shí)踐應(yīng)用目的，理論為應(yīng)用之基礎(chǔ)并且服務(wù)于應(yīng)用。所以教師的一切教學(xué)活動(dòng)都應(yīng)該依照這個(gè)目的進(jìn)行。

理論教學(xué)不宜過(guò)深過(guò)多，比如說(shuō)控制器、單片機(jī)工作的時(shí)序、相對(duì)尋址、定時(shí)器結(jié)構(gòu)與工作原理、模數(shù)轉(zhuǎn)換原理等只需應(yīng)知即可，而對(duì)于定時(shí)器的應(yīng)用編程、模數(shù)轉(zhuǎn)換器的選取與接口則應(yīng)掌握并會(huì)使用。目前技術(shù)師范類院校單片機(jī)原理與應(yīng)用課程實(shí)踐環(huán)節(jié)與理論相比，比重偏低。主要原因在于理論教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)脫鉤，而未有機(jī)地結(jié)合于一體。

2.2 單片機(jī)原理與應(yīng)用教與學(xué)的關(guān)系

教學(xué)活動(dòng)中學(xué)生是學(xué)的主體，學(xué)生的主觀能動(dòng)性起到關(guān)鍵性的作用；同時(shí)教師是引導(dǎo)者，是另一個(gè)主體，其作用也不可忽視，能否提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是關(guān)鍵。目前技術(shù)師范類院校學(xué)生的自信心、學(xué)習(xí)能力、自控能力等綜合素質(zhì)有待于提高。如何才能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是主講教師面臨的重要問(wèn)題。一個(gè)優(yōu)秀的教師善于利用第一次課。筆者在第一次課就演示了一個(gè)噪聲采集與顯示裝置，軟硬件都比較簡(jiǎn)單，既激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可以提高學(xué)生的自信心。如果選取的裝置比較復(fù)雜，就不利于提高學(xué)生的自信心。

2.3單片機(jī)原理與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)的關(guān)系

技術(shù)師范類院校單片機(jī)原理與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)是以實(shí)驗(yàn)箱為平臺(tái)，開(kāi)設(shè)6個(gè)左右的實(shí)驗(yàn)，大多是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)且局限于編制程序，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，由教師給出硬件的地址碼、數(shù)據(jù)和控制接口。這樣學(xué)生對(duì)硬件知識(shí)的了解僅僅依賴于教師對(duì)實(shí)驗(yàn)箱的講授，而不是自己從實(shí)踐中獲得。所以實(shí)際上學(xué)生不可能通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握硬件的知識(shí)。課程設(shè)計(jì)中，學(xué)生使用仿真器進(jìn)行軟件調(diào)試與硬件功能仿真，而實(shí)驗(yàn)箱所用的軟件與仿真器軟件常常是兩個(gè)不相同的軟件，這樣既增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的負(fù)擔(dān)，又浪費(fèi)了資源，對(duì)提高學(xué)生的能力也沒(méi)有什么幫助，應(yīng)該進(jìn)行整合。

3 教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)性質(zhì)教學(xué)內(nèi)容可分為兩大類：原理性內(nèi)容和操作性內(nèi)容。所謂原理性內(nèi)容是指主要是理論性介紹、概念、器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成或結(jié)構(gòu)原理等。操作性內(nèi)容是指可以上機(jī)或通過(guò)仿真實(shí)際操作的并可以觀察到結(jié)果的內(nèi)容。

3.1 原理性內(nèi)容

概論、知名廠家與典型產(chǎn)品、數(shù)制與數(shù)碼、BCD碼、ASCII碼、中斷的概念、指令的格式、尋址方式、堆棧概念、波特率、數(shù)據(jù)存貯器、程序存貯器、總線、單片機(jī)引腳、時(shí)鐘、復(fù)位等。

3.2 操作性內(nèi)容

偽指令、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路及特殊功能寄存器的初始狀態(tài)、數(shù)據(jù)傳送指令、算術(shù)運(yùn)算指令、邏輯運(yùn)算指令、位操作指令、控制轉(zhuǎn)移指令、程序設(shè)計(jì)、并行口、定時(shí)器、串行接口、程序存貯器擴(kuò)展、數(shù)據(jù)存貯器擴(kuò)展、I/O口的擴(kuò)展（8255A）、A/D接口的擴(kuò)展、鍵盤接口、顯示器接口等。

4教學(xué)方法

所有的技術(shù)師范類院校單片機(jī)原理與應(yīng)用課程仍然采用傳統(tǒng)的課堂講授方式為主，輔助以多媒體方式。這種教學(xué)模式難以發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，不利于提高學(xué)生的實(shí)際綜合應(yīng)用能力。例如：ACALLaddr11短調(diào)用指令，只能在與下一條指令的第一個(gè)字節(jié)2K范圍內(nèi)程序存貯器中進(jìn)行，理論講解學(xué)生很難接受，如果直接通過(guò)仿真操作就可以直接觀察范圍，超出則有編譯出錯(cuò)提示。直觀易懂，效果明顯。

4.1不同性質(zhì)內(nèi)容采用不同的教學(xué)模式

原理性內(nèi)容采用傳統(tǒng)教學(xué)模式與多媒體教學(xué)模式相結(jié)合的教學(xué)方式，操作性內(nèi)容則采用直接上機(jī)仿真教學(xué)模式，這樣可以加深對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解，有利于提高學(xué)生能力，同時(shí)也更接近于單片機(jī)應(yīng)用工程。例如：執(zhí)行指令： ADDA，30H可以通過(guò)仿真器直接觀察到A中結(jié)果、30H的源數(shù)據(jù)和標(biāo)志寄存器PSW中各標(biāo)志位的位值。又例如：T0的定時(shí)中斷，可以從P1.0接發(fā)光二極管，定時(shí)到則輸出“1”點(diǎn)亮二極管。然后改變初值或方式，再分別觀察時(shí)間間隔。這種教學(xué)模式很容易被學(xué)生接受，效果明顯強(qiáng)于傳統(tǒng)教學(xué)模式與多媒體教學(xué)模式。

4.2 采用循序漸進(jìn)的模式

講解單片機(jī)基本結(jié)構(gòu)、振蕩電路與復(fù)位電路后學(xué)生即可以自行設(shè)計(jì)最小應(yīng)用系統(tǒng)。然后以最小應(yīng)用系統(tǒng)為基礎(chǔ)進(jìn)行指令、循環(huán)程序設(shè)計(jì)、內(nèi)部功能模塊應(yīng)用的講授，同時(shí)利用仿真器進(jìn)行驗(yàn)證，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展程序存貯器、數(shù)據(jù)存貯器、I/O口的擴(kuò)展。最后再進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換、鍵盤、顯示器的擴(kuò)展。

5 課程實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)課的開(kāi)設(shè)分為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)包括：P1口輸入／輸出實(shí)驗(yàn)、簡(jiǎn)單I／O 口實(shí)驗(yàn)、擴(kuò)展存儲(chǔ)器讀寫實(shí)驗(yàn)、A／D轉(zhuǎn)換器實(shí)驗(yàn)，為必做實(shí)驗(yàn)；設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)：外部中斷實(shí)驗(yàn)、控制直流電機(jī)實(shí)驗(yàn)、LCD顯示實(shí)驗(yàn)，為選做實(shí)驗(yàn)；綜合性實(shí)驗(yàn)：定時(shí)器實(shí)驗(yàn)，計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)（必做）、8255輸入／輸出實(shí)驗(yàn)、串行口通訊實(shí)驗(yàn)。這樣安排可以培養(yǎng)學(xué)生的基本能力，但是實(shí)驗(yàn)平臺(tái)采用購(gòu)買的實(shí)驗(yàn)箱，而單片機(jī)工程開(kāi)發(fā)采用的是仿真機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，這樣會(huì)人為造成實(shí)驗(yàn)與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)，不利于提高學(xué)生的工程應(yīng)用能力。例如：LCD顯示實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)箱留有現(xiàn)成的器件插座，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中直接給出器件的地址編碼和驅(qū)動(dòng)程序，學(xué)生只須按圖索驥，不利于提高學(xué)生的工程應(yīng)用能力。筆者采用把驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)歸結(jié)于操作性內(nèi)容，直接在實(shí)驗(yàn)室中采用一邊講解一邊用仿真機(jī)仿真驗(yàn)證的方式，實(shí)驗(yàn)只有設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)與綜合性實(shí)驗(yàn)。

6課程設(shè)計(jì)

課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)時(shí)間為一至二周，應(yīng)與本學(xué)期課程結(jié)束后進(jìn)行?？蓮慕處熋}中選擇一個(gè)：

（1）溫度控制器的設(shè)計(jì)。目的是讓學(xué)生掌握并行I/O口、溫度傳感器測(cè)控、數(shù)碼轉(zhuǎn)換、LCD數(shù)碼顯示、三極管驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用設(shè)計(jì)。

（2）直流電機(jī)控制。組成簡(jiǎn)單的閉環(huán)系統(tǒng)，通過(guò)繼電器、三極管改變電機(jī)電壓極性，實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)；利用霍爾元件測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速，改變電機(jī)端電壓調(diào)速。

（3）直流量、開(kāi)關(guān)量采集與傳輸。利用A/D采集一路直流電壓量與一路直流電流量和八路開(kāi)關(guān)量并傳輸?shù)缴衔粰C(jī)。

允許學(xué)生自主選題，但是自選題須經(jīng)教師審批。自主選題可以充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，增強(qiáng)自信。定題后應(yīng)由學(xué)生自己動(dòng)手分析系統(tǒng)，查閱資料，設(shè)計(jì)原理圖，課程設(shè)計(jì)為二周，教師認(rèn)定后再進(jìn)行印制版的設(shè)計(jì)；而后在行印制版或通用板上進(jìn)行焊接與安裝，設(shè)計(jì)軟件并進(jìn)行仿真調(diào)試；最后將程序下載到單片機(jī)芯片中運(yùn)行。學(xué)生在安裝調(diào)試過(guò)程中應(yīng)能夠發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題。同時(shí)教師應(yīng)加強(qiáng)指導(dǎo)，傳授發(fā)現(xiàn)與解決問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)。

7考核方式

考核采取以實(shí)際應(yīng)用能力為主，理論考核、答辯為輔的形式，具體比例為60?蘼20?蘼20，而且實(shí)際應(yīng)用不合格者，不予補(bǔ)考，直接重修。

8結(jié)束語(yǔ)

單片機(jī)原理與應(yīng)用的教學(xué)應(yīng)該根據(jù)不同的對(duì)象做出不同的調(diào)整，技術(shù)師范類院校由于學(xué)生自身的特點(diǎn)決定了教師應(yīng)該在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段上加以改革，同時(shí)根據(jù)單片機(jī)原理與應(yīng)用課程強(qiáng)調(diào)工程應(yīng)用的特殊性采用適合于此類學(xué)生的教學(xué)模式；筆者針對(duì)當(dāng)前技術(shù)師范類院校單片機(jī)教學(xué)模式的不足，對(duì)單片機(jī)原理與應(yīng)用課程的教學(xué)改革進(jìn)行了研究，經(jīng)過(guò)兩年的實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)效果顯著，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)更接近于工程應(yīng)用環(huán)境，提高了學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 曹天議.單片機(jī)原理與接口技術(shù)［M］第二版.北京：電子工業(yè)出版社，2006.

篇10

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī) 實(shí)操 Proteus 仿真 課程設(shè)計(jì) C語(yǔ)言 改革

一、問(wèn)題的提出

單片機(jī)作為電氣專業(yè)高技層次的專業(yè)主干課程，對(duì)全面培養(yǎng)在校生的專業(yè)能力起著十分重要的作用。但現(xiàn)行的適用教材幾乎都是一樣的組織架構(gòu)，即按硬件結(jié)構(gòu)―指令系統(tǒng)―匯編語(yǔ)言程序―接口技術(shù)的順序展開(kāi)教學(xué)。教師如果按照教材內(nèi)容展開(kāi)教學(xué)，往往只能介紹基本硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)和匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)等內(nèi)容，最后再草草編一個(gè)“流水燈”就結(jié)束課程。這種形式的教學(xué)，勢(shì)必難以取得令人滿意的教學(xué)效果。作為非計(jì)算機(jī)專業(yè)的技校生，他們?nèi)狈镜挠?jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)，往往堅(jiān)持聽(tīng)講幾次課后，就會(huì)因?yàn)槁?tīng)不懂而放棄課程學(xué)習(xí)，轉(zhuǎn)為睡覺(jué)、玩手機(jī)。哪怕堅(jiān)持到最后的那部分學(xué)生，課程結(jié)束后，還在困惑：到底什么是單片機(jī)？它有什么用途？我能用它做什么？

筆者在幾年的單片機(jī)課程教學(xué)反思后，認(rèn)為該課程必須改革，經(jīng)過(guò)幾個(gè)學(xué)期的嘗試、實(shí)踐，逐步形成了基于Proteus仿真與實(shí)操的單片機(jī)教學(xué)改革思路，并在高技班試點(diǎn)。

二、改革思路與實(shí)踐

1.以實(shí)操為主，仿真為輔

技校學(xué)生引以為傲的是具備過(guò)硬的實(shí)操技能，而非扎實(shí)的理論知識(shí)。技校必須注重對(duì)學(xué)生實(shí)操技能的培養(yǎng)，一方面動(dòng)手做比聽(tīng)講“更有意思”，另一方面實(shí)操也是學(xué)習(xí)單片機(jī)的捷徑。在實(shí)際操作中，有兩種方法，一是使用現(xiàn)成的學(xué)習(xí)板，二是使用萬(wàn)能板進(jìn)行焊接電路板。考慮到學(xué)生在先修課程和實(shí)訓(xùn)中，已掌握了一定的焊接技能，因此筆者認(rèn)為，使用萬(wàn)能板讓學(xué)生自己進(jìn)行焊接電路，學(xué)習(xí)一個(gè)模塊，焊接一個(gè)相應(yīng)電路，并實(shí)際操作、驗(yàn)證，能幫助學(xué)生理解并掌握單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并能從“電子技術(shù)”課程平穩(wěn)過(guò)渡到“單片機(jī)”課程。

在每個(gè)模塊教學(xué)過(guò)程中，教師充分利用當(dāng)前十分流行的單片機(jī)仿真軟件Proteus開(kāi)展仿真教學(xué)。利用Proteus軟件，可以虛擬真實(shí)的設(shè)計(jì)過(guò)程（軟件名稱：From Concept To Completion），完成從基本的原理圖繪制―程序設(shè)計(jì)―仿真調(diào)試等全過(guò)程。通過(guò)軟件仿真，可以產(chǎn)生直觀的現(xiàn)象，學(xué)生可以獲取直觀的認(rèn)識(shí)，并逐步熟悉單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程。

2.以C語(yǔ)言作為編程語(yǔ)言

單片機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言有機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言。機(jī)器語(yǔ)言計(jì)算機(jī)能直接識(shí)別和使用，但對(duì)人類而言，則難以理解，因?yàn)樗珵?、1代碼。匯編語(yǔ)言能夠直接對(duì)底層寄存器進(jìn)行操作，對(duì)深刻認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)單片機(jī)原理很有幫助，但其實(shí)質(zhì)上是機(jī)器語(yǔ)言的“符號(hào)化”，依然顯得“深不可測(cè)”。以此編寫簡(jiǎn)單的小程序還行，若是進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)，會(huì)使很多學(xué)生頭疼，且開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)，維護(hù)困難。因此，采用高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行單片機(jī)開(kāi)發(fā)，自然成為大多數(shù)單片機(jī)工程師的首選。

C語(yǔ)言是一種結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言，按模塊化組織程序，具備豐富的運(yùn)算符和數(shù)據(jù)類型，可以直接訪問(wèn)內(nèi)存地址，進(jìn)行位（bit）操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件的編程操作，既有高級(jí)語(yǔ)言的功能，也有低級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。采用C語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，用戶只要大致了解單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、相關(guān)部件的結(jié)構(gòu)和特殊功能寄存器即可進(jìn)行開(kāi)發(fā)，用戶如果有需要還可以通過(guò)反匯編等手段學(xué)習(xí)匯編語(yǔ)言，因此C語(yǔ)言獲得了廣泛的使用。

本著學(xué)以致用的原則，筆者堅(jiān)定認(rèn)為技工院校的單片機(jī)課程必須采用C語(yǔ)言，而非匯編語(yǔ)言。實(shí)踐證明，由于C語(yǔ)言的簡(jiǎn)單、易學(xué)，學(xué)生雖然沒(méi)學(xué)過(guò)《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》，但結(jié)合項(xiàng)目的案例講解分析，不斷總結(jié)，大多數(shù)學(xué)生均能較好地掌握C語(yǔ)言的基本內(nèi)容，并進(jìn)行單片機(jī)程序設(shè)計(jì)。

3.以模塊化整合教學(xué)內(nèi)容

傳統(tǒng)的單片機(jī)教材脫離實(shí)際操作，側(cè)重對(duì)單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的講解，未能突出實(shí)際應(yīng)用。而且教材中有不少內(nèi)容，陳舊過(guò)時(shí)、技術(shù)上還沿用幾十年前的思路。因此，筆者大膽對(duì)教材進(jìn)行改革，結(jié)合學(xué)生理解、接收實(shí)際，整合出以下單片機(jī)教學(xué)模塊（見(jiàn)表1）。

通過(guò)上述模塊的學(xué)習(xí)，大多數(shù)學(xué)生可以掌握單片機(jī)的基本操作、簡(jiǎn)單的程序設(shè)計(jì)，并能夠形成單片機(jī)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，熟悉單片機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的基本流程。如此，單片機(jī)教學(xué)目標(biāo)也就實(shí)現(xiàn)了。

4.以課程設(shè)計(jì)全方位考核

通過(guò)各個(gè)模塊的學(xué)習(xí)，學(xué)生理解并掌握了單片機(jī)的基本知識(shí)和操作技能，可以自行搭建最小系統(tǒng)，諸如發(fā)光二極管、按鍵燈的簡(jiǎn)單外設(shè)。但這只是相對(duì)獨(dú)立的各個(gè)模塊，無(wú)法真正形成應(yīng)用系統(tǒng)。因此，在教學(xué)安排上，筆者建議安排1～2周時(shí)間開(kāi)展微機(jī)控制課程設(shè)計(jì)。這也是對(duì)教師、學(xué)生綜合、全方位技能的考驗(yàn)。

在設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)題目時(shí)，筆者充分考慮到學(xué)生的實(shí)際情況，力求避免過(guò)于復(fù)雜、難度大的題目，而偏向于總體難度不大，但具備一定綜合性的題目。以筆者的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)看，經(jīng)過(guò)1～2周的設(shè)計(jì)、調(diào)試，當(dāng)學(xué)生完成相關(guān)任務(wù)形成“作品”后，大多數(shù)學(xué)生的表現(xiàn)是自豪的。下面是筆者給出的幾個(gè)課程設(shè)計(jì)題目，每個(gè)課題給出相應(yīng)的控制要求、設(shè)計(jì)指導(dǎo)，學(xué)生可根據(jù)自身的學(xué)習(xí)情況，自行選擇設(shè)計(jì)課題（見(jiàn)表2）。

三、小結(jié)

技工院校以“技”立身。筆者結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)、技校學(xué)生特點(diǎn)，提出一種單片機(jī)教學(xué)改革思路，并積極探索實(shí)踐。通過(guò)教學(xué)實(shí)踐表明，這種教學(xué)改革是可行的，能很好地提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、資料檢索能力和一定的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐愛(ài)鈞.單片機(jī)原理實(shí)用教程――基于Proteus虛擬仿真[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011.