单片机课程设计小结范文

单片机课程设计小结篇1

关键词：单片机 教学改革 中职院校 实践

一、单片机课程一体化教学改革的必要性

传统的单片机课程的教学方法重理论、轻应用，理论与实践不能紧密结合。学生在学完理论知识之后，通过实验或课程设计来达到实践的目的，理论学习与实践练习之间的时间差导致学生学到的理论不能及时进行实践，知识没有得到及时的巩固。理论加实验或者理论加课程设计这种传统的高职院校单片机授课方式，很显然在教学过程中已无法令中职院校学生所接受。 中职院校单片机课程一体化教学改革势在必行。

二、单片机一体化教学改革的举措

1.单片机一体化教学课程指导方案的研究和制订

深入企业调研，按企业职业岗位要求进行学校课程体系构建与课程内容的合理整合，将理论与实践教学有机结合。以岗位需要和职业标准为依据，确定单片机一体化教学培养目标和就业领域及专业发展方向。制定改革分析调查报告，开展课题改革座谈。编写单片机一体化教学大纲，包括教学单元（包括子单元）的教学要求、能力要求、学时安排、设备要求和教学建议。编写单片机一体化教学计划表，包括课程课题名称、所用课时内容及目标。

2.建立新的项目课程制度

开发与相关行业、企业用人要求密切结合的，对学生就业有帮助的，与相应职业资格认证和培训认证相结合的项目课程，开发与之相适应的切合学校实际的专业课程校本教材。

3.探索新的教学模式

积极推进理实一体化教学和研究性学习，让师生在实际训练中围绕具体的实践任务和目标，通过边教、边学、边做来完成某一教学任务，建立以学生和教师分别为主体的评价方式。

三、一体化教学实践情况

我们在进行课程标准设置的时候，不盲目追求专业教学的高新含量，而是以打好基础、拓宽就业及知识面、增长能力为出发点。我们结合本校学生情况及企业调研情况，大胆了传统的章节式教学程序，采用“工作页”为课程载体，从基础性、贴近时展性入手，特别是在制定学习目标中，除引导学生完成学习知识、增长技能的能力目标外，更将重点着力在教学中引导学生培养自我学习、团队协作能力等情感目标的培养。

每一个工作页的工作任务，都以派工单的形式下发到由若干学生组成的工作组手中。学生通过派工单了解到此次工作的内容和要求，以及此次的学习目标。根据工作任务描述，主要工作内容如下。

1.制订工作任务计划

学生制订的工作任务计划中要包括如下内容：小组讨论任务控制原理，程序要达到的功能要求；输入点和输出点分配；流程图设计；完成外部接线；将编写好的程序写入仿真器；当程序不能实现原定功能时，如何判断问题出在哪里；如何调试修改程序等。

2.根据计划逐项进行实施

（略）

3.对扩展问题进行思考

每一个工作任务都会提出若干个在任务基础上的扩展问题，学生以工作任务为基础进行发散性思考，进一步巩固和拓展知识技能。

4.作品展示

把经过小组讨论后完成的计划实施结果拷贝到教师电脑，由教师投影到大屏幕，各小组派代表解释自己组的计划实施结果，由其他小组和教师来评价是否正确。

5.评价

评价由自我评价、小组评价和教师评价组成，其中自我评价主要包括学生对于自己小组负责完成的计划实施结果是否正确、自己和小组的表现是否满意以及评价自己在小组中发挥的作用。小组评价主要包括小组的实训内容是否按时完成、小组的实训结果是否正确、小组分工是否合理、有否出现纠纷、配合是否良好、这次任务是否达到学习目标，以及有哪些地方需要在今后的学习任务中改进。

四、小结

单片机程序设计工作页的设计，不仅强化学生的专业知识与能力，更为重视对学生的职业道德和职业素养、责任心、学习习惯和学习方法的培养，加强学生在学习过程中提高自身自立能力、团队精神、创新精神等非智力因素的品德和品格培养训练，力争使学生更能顺应企业的需要。

经过单片机一体化教学的实践，我们发现学生对单片机课程从原来的畏惧到喜欢，从教师敦促学生学习到学生主动学习，从原来无从下手到自行开发出实验产品，这都是单片机课程教学一体化改革的成果。但是，在实验教学改革中仍有大量的工作要做，还有许多课题有待进一步探索。

单片机课程设计小结篇2

关键词：单片机基础及应用；课程实践；任务驱动法；智能小车

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2013）06-0123-02

随着计算机网络与通信技术、集成电路技术和计算机软、硬件技术的飞速发展，单片机技术在智能仪器仪表、智能传感器、数据采集与处理、家电、计算机控制系统等领域被越来越广泛的应用。职业教育的培养目标是在生产服务第一线工作的高层次实用人才。培养掌握综合运用单片机的软硬件实用技术，具有技术应用能力、创新精神和创业精神的高素质人才，为工业生产、科学研究和实验设备等领域服务，是单片机课程教学面临的新挑战。

《单片机基础及应用》是五年制高职自动化、电子、计算机等专业的一门专业课程，也是多年来公认的“问题课程”。大部分学生在学习单片机时都是第一次接触到这种器件，对其没有任何感性的认识。因此，在学习过程中，对于许多新的概念无法产生相应的实物映像，学习中存在非常大的困难。传统的教学方式是在教室内由教师按照书本传授系统的理论知识，然后通过若干验证性的实验进行知识的巩固加强。这种方式易造成理论与实践的分割，不利于学生接受新的概念。在学习理论时，由于没有实物概念，要接受许多抽象的概念是不容易的。在实验过程中，由于验证性试验的软件和硬件都是现成的，学生不用进行硬件设计，主观能动性得不到充分的发挥。许多学生学完单片机课程后仍然不能掌握其基本应用。笔者结合多年的教学科研经验，提出基于“任务驱动法”的单片机课程实践模式，为单片机课程改革提供参考。

任务驱动法是以工作任务为中心，组织、选择、学习、应用知识的一种课程模式。即在教学过程中，以客观的、贴近实际应用的工作任务为中心，在任务完成的过程中，将相关理论知识的传授与实践动手能力的提高有机地结合在一起，寓理论于实践中。任务驱动法课程实践的实施主要包括：任务导入任务剖析任务分解知识点导学知识点应用模块搭建模块组合任务完成。具体地讲，任务导入即是发挥教师的主导作用，引导学生明确本次工作任务。教师要努力创设当前所学内容与真实应用环境相接近的工作任务，充分发挥学生的主体作用，采用启发式教学对任务功能进行剖析，并分解成为一个个相对独立的模块。学生在教师指导下进入当前任务所需知识点的学习，在学习中逐步养成独立思考、自行理解和消化知识点、学会查找和收集各类与任务有关的资料信息，应用知识点将工作任务分解成的模块搭建好，再将各模块按照逻辑关系组合起来，形成工作任务完整的解决方案，最终实施完成工作任务。

为了改变传统教学中照本宣科，教师教得费力、学生学得辛苦的现象，我们在《单片机基础及应用》课程中引入任务驱动法的课程实践模式。在课程实践中，学生围绕工作任务分成若干组，边学习、边思考、边动手，通过教师的理论传授和实践示范，完成与工作任务相关的理论知识学习和提高动手能力的课程实践活动，使学生了解、熟悉、掌握单片机技术的现状、发展方向和实际应用。

智能车辆是一个集中地运用计算机技术、单片机技术、传感器技术、自动控制技术、机电一体化技术、通讯导航技术、人工智能及机器人学等高新技术的综合体，我们设计的工作任务——制作一辆智能小车，就是这种综合体的一种尝试。它主要包括系统的核心控制器（MCU）——单片机，运动方式——机械传动结构，检测方式——传感器技术，控制方式——电机、舵机，通讯方式——串口通讯、无线通讯等方面的技术。下面以智能小车为平台，探索《单片机基础及应用》课程实践模式，起到抛砖引玉的作用。

首先提出任务要求：焊接、装配、调试一辆由单片机控制的智能小车。按照功能要求对智能小车进行总体方案、小车模型的硬件方框图、程序流程图、控制策略的设计。要求利用传感器，在中断管理、定时管理、时序管理的复合控制方式下，将软件与硬件相结合，实现智能小车的自动识别路线（寻迹）、判断并躲避障碍（避障）、显示运行的路程、转速等功能。

完成以上任务所需的理论基础是掌握STC89C52单片机的结构、单片机的I/O口设置、单片机的中断/ 定时功能、红外线传感器知识、液晶显示技术、光电码盘技术、直流电机驱动电路与PWM调速原理。其中单片机的结构、I/O口设置和单片机的中断/ 定时功能的知识已经在前面的教学中传授给学生，并且进行了相关内容的应用与设计。智能小车工作任务中需用到的理论知识是要重点剖析采用两轮差分驱动直流电机的驱动电路与PWM调速原理。难点在于利用红外线传感器反射接收原理，检测智能小车车轮的偏转情况，然后输出高低电平传送给单片机，控制小车能够寻找具有一定黑白对比度的黑线，进行沿直线或沿弧线快速行驶；当小车探测到前方有障碍物时，要能自动调整，躲避障碍物，从无障碍区通过；为了使智能小车具有良好的人机界面，采用LCD1602液晶屏作为显示器，显示当前时间和小车行驶的路程及转速。

需要配置的硬件平台是：SX-108B可编程器件产品设计与制作实训考核设备、THDPT-1型单片机开发综合实验系统、RF-X1单片机开发板、带串口转接卡、内存为1GB的PC机等。

软件平台为：Keil-uvision3仿真软件、Protel99SE、Rhinoceros4.0绘图软件、51单片机汇编语言程序设计、51单片机C语言程序设计等。

如果有的学生能够轻松完成以上任务，还可以进行以下能力扩展：无线遥控/按键控制小车的启动/停止、能够在光源（前方200W灯泡）的引导下行驶，进入指定位置（寻找光源）、检测路面所放置的铁片个数并声光提示、通过计算机终端远程遥控小车的运行和小车上的无线摄像头，将小车运行的状态数据和拍摄的视频、照片回传到计算机终端。

为了顺利地进行课程实践，建议采取以下步骤来实施：

第1步：在课程实践期间，学校提供每个学生一套智能小车零件（基本配置为150元/套）。

控制核心MCU选用国内教学使用最多的51系列单片机中的改进型STC89C52，有8K FalshROM，512字节RAM，集成ISP（在系统可编程）/IPA（在应用可编程），无需专用的编程器/仿真器，可通过串行口直接下载用户程序。配置一个经济、小巧的底盘，使得小车比较精致，方便学生携带，降低场地大小的要求，更适合在教室、宿舍等狭小空间使用，不必费时、费钱地准备场地。硬件设计便于扩充结构，方便学生因为增加功能而添加传感器，添加无线通讯芯片等，甚至可以替换MCU。提供相关资料，让学生了解智能小车的各类技术信息，安排一定的课时普及智能小车的知识以及软件设计中所需的编程基础和技巧。

第2步：要求学生安装小车，然后将编制好的程序写入单片机芯片，进行调试，实现最基本的寻迹、避障与显示功能。

第3步：完成第2步后，提出一些难度恰当的挑战项目，鼓励有能力的学生在教师的指导下充分发挥潜力。

第4步：课程实践结束时，每个学生对自己设计制作的小车现状进行总结，写出书面的智能小车技术报告，要求有功能分析、详细的硬件设计、严格按照汇编语言或C语言编写规范的源程序、调试步骤、测试报告等文档，包括所需的图片和视频文件。

第5步：课程实践结束后，每个学生继续持有自己的智能小车作品（见图1），并根据自己的设想，提出小车的升级功能，与教师一起进行可行性分析之后，在业余学习中逐步去实施完成，为今后出色完成毕业设计奠定良好的基础。

如果能在多个班级实施智能小车课程实践教学，那么当智能小车拥有量超过一定数量时，就可以开展校内的“智能小车竞赛”。竞赛优胜者还可以选送参加市、省乃至全国性的电子设计竞赛。如果校内的“智能小车竞赛”设计合理，就可以办成常规性的赛事，如同校内各种球类比赛那样普及。当有这类有益的比赛填充学生的业余生活时，就会将部分学生的精力从电脑游戏中吸引过来，通过制作智能小车找到自己学习的目标，把被动学习变成积极主动的学习。

另外，还可以不断组织展示活动，让那些小车升级做得好的学生得以表现。教师辅导他们完善相关资料，最后以此作为向用人单位自荐的作品。当用人单位对那些成绩单、简历将信将疑时，如果学生能够交出一份凝结着自己知识结晶的智能小车作品，或许真能帮助其找到如意的工作。

通过《单片机基础及应用》课程实践的探索，我们期待学生初步学会解决单片机应用实际问题的思维方式、工作方法，具备基本的工艺意识，了解实际工作中的常用仪器设备、软硬件平台，知道现实中有许多约束条件，学会独立思考，学会查阅资料，学会合理利用资源，学会求助、合作、交流，学会书写技术文档，养成良好的工作素质，为今后就业能很快适应工作岗位奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]蔡朝洋.单片机控制实习与专题制作[M].北京：北京航空航天大学出版社，2006.

[2]王宜怀，刘晓升.嵌入式应用技术基础教程[M].北京：清华大学出版社，2005.

[3]邵贝贝，等.单片机认识与实践[M].北京：航空航天大学出版社，2006.

[4]周坚.单片机C语言轻松入门[M].北京：北京航空航天大学出版社，2006.

作者简介：

冯惠秋，女，江苏省联合职业技术学院常州技师学院高级讲师，研究方向为自动控制技术。

单片机课程设计小结篇3

关键词：项目一体化；教学设计；教学实施；智能小车

一、单片机教学现状

1.目前的教材普遍将理论知识安排为先单片机内部结构，再程序设计指令及设计方法，最后外部扩展技术，清晰完整，但是内容偏重理论，选例缺乏应用性、系统性。

2.单片机的教学手段以讲授为主，最多与多媒体设备结合，演示仿真效果，这样便使学生学习单片机枯燥乏味，没有现实意义，缺乏兴趣，严重影响了教学效果。

3.实践教学形式单一、与实际应用产品联系不紧密。当前的实验教学大多以单片机实验箱为实验平台，而开设的也多为验证性实验。导致学生过度追求实验结果，而忽略了硬件设计、软件调试等过程。整个课程结束后，许多学生也未能真正了解清楚单片机应用系统开发的全过程，不会使用仿真软件调试程序的学生也不在少数，甚至连单片机开发工具如硬件仿真器、编程器的用途都不知道，更不用说掌握单片机应用系统设计的一般性方法。

二、基于工作过程的智能小车项目化教学设计

项目教学法起源于美国，盛行于德国，尤其适合职业教育。项目教学法是围绕职业工作内容将传统的学科体系课程中的知识、内容转化为若干个教学项目，通过项目组织和展开教学，使学生直接参与项目全过程的一种教学方法。项目教学法遵循学生职业能力培养的基本规律，以真实的工作步骤及其工作过程为依据整合、序化教学内容，科学设计学习性工作步骤，“教、学、做”相结合，理论与实践一体化。按照这一最新思想，我们对单片机实训课教学内容重新整合、序化，进行了大胆改革尝试。

1.教学设计

为了改善单片机教学手段单一的缺点，可以基于智能小车应用系统构建过程来实施教学，对象就是能够实实在在动起来的智能小车，让学生看到一个活灵活现的单片机控制的电子产品，吸引学生的眼球，激发了学习兴趣。从智能小车的组装到实现控制的工作过程，结合学生的学习、认知规律，课程内容归纳为以下几个项目：

2.项目实施

所谓“工作过程”是指在企业里为完成一项工作任务并取得工作成果而进行的一段完成的工作程序。所以本课程所有项目均按照职业能力培养的基本规律，以真实的工作步骤及其工作过程为依据整合、序化教学内容，科学设计学习性工作步骤，“教、学、做”相结合，理论与实践一体化。项目具体实施方案详见下表。

3.结束语

本课程所采用的基于工作过程的项目化课程教学模式，是以实践教学为主线构建的课程结构，理论教学为实践教学服务，紧密围绕实践教学需要展开，遵循的是“实践-理论-实践”、“整体-局部-整体”的认知规律。整个课程教学在智能小车综述（认道）中开始，在智能小车系统设计与开发（识道）中实施课程教学，在制作智能小车（得道）中结束。而每一个教学项目模块则从认识项目开始，通过必须够用的理论知识学习，最终在实践中完成本模块的项目任务，理论教学和实践教学完全融为一体，大大提高了理论教学的针对性和实效性。通过课程学习使学生的实践工作能力达到能独立进行单片机的有关软硬件的设计工作，以适应现代企业的人才需求。

参考文献：

［1］ 姜大源，吴全全.当代德国职业教育主流教学思想研究［M］.北京：清华大学出版社，2007.

［2］ 查建中，何永汕.中国工程教育改革三大战略［M］.北京：北京理工大学出版社，2009.

［3］ 莫志娟.以能力为本位的电子技术课程课程设计［J］.职业技术教育，2007，（2）：22.

［4］ 贡雪梅，盂洁，陈长征.单片机实验实训教程［M］.西安：西北工业大学出版社，2007.

［5］ 黄智伟，等.全国大学生电子设计竞赛训练教程［M］.北京：电子工业出版社，2005.

单片机课程设计小结篇4

Key words： Internet +；microcontrollers；teaching reform

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）21-0165-02

0 引言

“互联网+”是创新2.0下的互联网发展的新业态，是知识社会创新2.0推动下的互联网形态演进及其催生的经济社会发展新形态。“互联网+”是互联网思维的进一步实践成果，推动经济形态不断地发生演变，从而带动社会经济实体的生命力，为改革、创新、发展提供广阔的网络平台。互联网+”是两化融合的升级版，将互联网作为当前信息化发展的核心特征提取出来，并与工业、商业、金融业等服务业的全面融合，其具体的应用包括工业、金融、商贸、智慧城市、通信、交通、民生、旅游、医疗、教育等方面。这个充满创新的“互联网+”时代，给相关的技术人员带来了机遇和挑战。

本文重点探讨了在“互联网+”时代技术背景下，如何有效把握单片机相关的教学内容和实践方法的改革，才能突出培养学生运用所学知识和技能解决实际问题的综合应用能力。

1 单片机教学与“互联网+”时代技术的特点

《单片机原理与应用》是工科院校相关专业的重要的专业必修课，是一门集电子、计算机、语言编程等技术的应用性很强的课程[1-2]。了解单片机的工作原理，掌握单片机技术，将理论知识指导实践生产，成为相关专业大学生的重要任务[3]。传统的单片机教学方式，学生可掌握单片机的基础编程方法和接口基本使用，而结合实际需求针对具体功能的单片机系统的综合设计能力还有一定的欠缺。目前的单片机教学中，存在着理论课和实验课结合力度不强，实验内容陈旧、缺乏时效性，综合实验难以开展，教学方法陈旧，实践教学重视度不够，并且实验手段单一且脱离实际，对实践操作考核针对性不强等不足之处。“互联网+”时代对单片机或嵌入式教学改革提供了机遇与挑战，并对单片机教学在教学内容、教学方法和课程体系设置上都提出新的迫切要求。 “互联网+”时代的技术载体是物联网技术，其是物联网思维的进一步实践成果。物联网架构的三个层次包括感知层、网络层和应用层，其关键技术都涉及到单片机嵌入式系统的具体应用，这也为单片机教学改革提供了很好的教学题材、研究内容、方法探讨。将“互联网+”的相关技术应用到“单片机原理与应用”这门以实践为主的教学中，锻炼学生解决实际问题的综合设计能力，为学生将来在“互联网+”时代相关产业的就业提供技术储备。

2 教学内容和方法改革

传统的微机原理、单片机和嵌入式系统等相关课程传统的教学内容是8086、51内核、ARM7内核单片机硬件结构、指令系统、汇编程序设计、中断技术、定时器/计数器、串行通信、存储器扩展技术、接口系统软硬件设计等。结合“互联网+”时代的产业技术要求，计划将单片机整个教学过程更改为基础理论研究和实践动手创造两个阶段。基础理论研究阶段即采取课堂集中授课的方式完成，其课程包括微机原理接口与技术、单片机原理和嵌入式系统原理及应用三门课程，此三门课具备实践为主的特点，需要增加实验课程的课时比例，各课程若总课时设定为48学时，实验课时最低要保证16学时。同时结合“互联网+”时代的相关技术和应用在基础理论研究教学任务完成后，增加实践动手创造必要阶段，即在大三大四增加单片机课程设计阶段及开展嵌入式短学期学习，特别是针对物联网专业的学生，开展卓越工程师计划，让学生进公司进研发团队，可参与具体的物联网相关嵌入式产品设计。具体教学内容和方法改革如下。

2.1 课堂教学内容和课时安排

“互联网+”时代的单片机课程的教学重点在于如何将单片机与无线通信的“互联网+”技术紧密联系在一起。单片机的课程基础包括C语言、模拟电路、数字电路等课程，在进行单片机正式授课内容前，教学安排中要学生对重点基础课程内容进行对应的复习。传统的单片机课程内容一般离不开89C51相关的内容，这里建议单片机课程的对象可以采用新型市场上比较热门的芯片进行对应的介绍学习，笔者课堂教学采用意法半导体主控制芯片STM8，总课时一般设定在至少48学时，实验课时至少设置在16学时。32学时的课堂教学计划见表1。此教学计划中只针对性的讲述STM8单片机常用的汇编指令以及循环和跳转等汇编语言程序设计方法，重点讲解单片机C语言程序设计和物联网基础知识的教学内容，重点让学生掌握单片机最小系统以及应用设计方法的教学内容。

其中，用10学时进行嵌入式产品设计基础知识学习，包括GPRS接口、蓝牙接口、WIFI接口、GPS接口、温湿度传感器接口等，并提供给学生相关的学习资料和调试源代码及过程，此过程以学生自主消化吸收为主。这一部分知识的掌握好坏程度在后续的单片机课程设计阶段将得到进一步的提高。

2.2 基础实验内容和课时安排

课程的基本实验安排是至少16个学时，与32个学时的课堂教学穿插进行，有效提高学生动手能力及学生学习掌握STM8片内资源使用及相关类似单片机的开发环境安装、开发工具使用单片机软件的编程方法。在实验过程中，采用STM8单片机实验箱，实验2人一组，编程语言采用C语言为主，汇编语言为辅的方式，完成4个题目的实验内容。实验题目以及内容要求见表2。

这6个实验涵盖了学习任何一种单片机的基本思路和STM8单片机的程序设计的具体课堂教学内容。在整个实验过程中，建议学生上机之前对实验内容进行了解，上机过程中集中时间进行调试，在实验教师的帮助下，学生了解单片机的使用方法及掌握单片机编程知识的基础上，进一步加强其发现问题以及解决问题的能力，为后续的短学期课程设计以及毕业设计的进一步实践打下坚实的理论基础。

2.3 课程设计内容和课时安排

在学生完成单片机的课堂教学以及基础实验内容后，在大二下学期即可安排短学期进行单片机课程设计，时间安排在两周较好，课程设计内容为设计实现一个完整功能的单片机应用系统（这里强调不局限某种单片机），学生2-3人一组，每个组成员项目分工，最终课程设计考核采用现场实物与PPT答辩的方式，在这个过程中，每个小组成员通过查阅论文资料选择自己小组的设计题目，然后题目需有教师确认后方能进行。学生整个过程中，主动完成设计总体方案、设计原理图与PCB、最后焊接PCB板、硬件调试、软件调试等一系列实践相结合的工作，其中教师需要安排4个学时的答疑时间给同学，帮忙解决一些同学解决不了的问题。在课程设计考核过程中，学生以组为单位汇报PPT（PPT内容必须包括项目进行过程中遇到的问题，如何解决的），教师集中评点，指出各小组设计方案中的优缺点，给班级同学一个共同交流学习经验的机会，同时也培养了学生的学习兴趣和创作热情。

该课程设计目的是锻炼学生动手、编程能力，通过该课程设计，学生可理论联系实际，充分了解项目从选题、立项、分析到完成的整体过程。对于大学生创新、自学、动手等能力及专业热情都有较好的培养，为学生在后续专业学习和实践打下坚实的技术基础，同时也为学生参与大学生国家或省级电子设计大赛、飞思卡尔大学生智能车比赛、全国大学生物联网创新创业等竞赛提供有力的技术保证。基于本课程整体教学改革实践的成果，本校仅在2015年期间，部级省级电子设计大赛、飞思卡尔、物理网创新创业大赛中取得一等奖共计5项，其他奖项若干，也为后续相关竞赛积累了丰富的经验。

3 结束语

单片机课程设计小结篇5

1 单片机实践教学的现状

目前，高等学校单片机实验室存在的主要问题是教学内容不足和教学手段落后[1]。验证性实验成了单片机的主要实验类型，实验过程中所用的编程语言为汇编语言。验证性实验的定位是学生根据实验指导书来操作。实验指导书上有实验内容、实验原理、程序流程图和硬件接线。由于实验课时有限，教师只能简单地讲授一下实验的基本思路和操作方法，导致学生在整个实验过程中具有一定的盲目性。学生也没有循序渐进地去思考实验的意义，只是跟着做了一遍，严重影响了实验教学效果。这样对学生有三方面不利的影响。（1）学生缺乏对硬件的认识，因为实验箱的构造是模块化，学生看不到内部真正的结构。（2）学生的动手能力以及综合应用能力没有得到提高。（3）学生在校期间学习的单片机知识和社会需求有一定差距。因为现在社会上使用的单片机编程都是C语言，而学生仍然使用汇编语言。

2 单片机实践教学内容与方法的改革

2.1 项目导向代替知识体系导向

对单片机应用系统进行基本的开发是单片机课程教学的目的。大部分高校单片机课程教学大纲都要求几十个学时的理论学习和若干学时的实验，但是教学效果不理想。教师使用传统的教学方法，在教学中以知识体系为导向。而单片机课程的特殊性在于它与实践联系非常紧密，并且包含多门课程的知识，教师和学生都觉得比较难掌握。经过探索与研究，我们对这门课开展项目导向教学法。学生在教师指导下亲自操控项目的全过程，在这一过程中学习掌握教学大纲的内容。学生全部或部分独立组织、安排学习行为，解决项目实施中遇到的困难。提高了学生的兴趣，自然能调动学习的积极性。因此，项目导向教学法是一种典型以学生为中心的教学方法，不再把将教师所掌握的知识技能传递给学生作为追求的目标，或者说不是简单地让学生按照教师的安排和讲授去得到一个结果，而是在教师的指导下，学生去寻找得到这个结果的途径，最终得到结果，并进行展示和自我评价，学习的重点在于学习过程而非学习结果，他们在这个过程中锻炼了各种能力。教师已经不在教学中占主导地位，而是成为学生学习过程中的引导者、指导者和监督者，学生具有很高的积极性。

在单片机的实践教学中，以项目需求导入相关知识点，以电子产品设计作为任务，在任务实施过程中掌握课程所需的应用技能和知识点。学生在项目实践过程中，理解和把握课程所要求的知识和技能，体验创新的艰辛与乐趣，培养分析问题和解决问题的思维和方法。

2.1.1 项目的选取

将项目导向教学法引入到单片机课程中，关键之处是项目的设计。项目设计是否合理将直接影响到教学效果[2]。教师在设计项目时，应紧扣教学大纲并且结合实际应用，以提高学生的能力为目标。教师应从实用性、可行性、综合性3个方面来考虑。项目应注意理论与实际紧密联系，选择学生感兴趣的题目，难度也不宜过高。

交通灯、密码锁、双机通讯实验、抢答器、万年历、频率计、电机控制、电子屏显示、温度压力计等设计都是单片机实验室必做的项目。这些项目将单片机的理论知识和实际应用联系起来，难度适中。项目从简单到复杂、难度从小到大，引起学生的兴趣。学生经过对项目的认真学习，能独立设计小型的测控系统，而且建立了基本的系统综合概念。

2.1.2 项目的实施

在实施单片机项目时，4名学生1个组，根据教师下达的任务书来完成项目。每人的分工不同。1名学生负责设计机械本体、2名负责系统硬件设计、1名负责软件设计，最后大家一起进行系统的搭建与调试。在项目实施的整个过程中，小组成员能够齐心协力，互相配合，完成整个项目，最后还要写出完整的项目设计报告。图1为项目流程。

2.1.3 项目的评估总结

在项目导向教学法中，项目评估总结是非常重要的环节[3]。项目的评估总结实质是对学生完成的项目进行评价，以完成项目的质量为主，但是在打分时也考虑实施过程和项目的设计报告，并且对有创新点的学生进行加分。首先学生进行自我评估，然后再是教师对整个项目进行评估。教师在评估中要指出学生的问题，先让学生自己针对问题进行改进。如果学生没办法改进，教师再提出解决的办法。最后，教师和参与项目的各组学生一起进行总结和讨论，比较其他组方案和自己组方案的不同之处。学生和教师的能力均会在评估总结中得到提高。

2.2 虚拟实践与实际硬件实践相结合

Proteus软件是英国Labcenter electronics公司研发的EDA软件。Proteus软件不仅是模拟电路、数字电路、模/数混合电路的设计与仿真平台，更是目前世界上最先进、最完整的单片机系统设计与仿真平台。它真正实现了在计算机上完成从原理图设计、电路分析与仿真、单片机代码级调试与仿真、系统测试与功能验证到形成PCB完整的电子设计、研发过程。Proteus软件支持数电/模电与处理器的协同仿真，真正实现了虚拟物理原型功能，在目标板还没有投产前，就可以对设计的硬件系统功能、合理性和性能指标进行充分调整，并可以在没有物理目标板的情况下，进行相应软件的开发和调试，进行完全的虚拟开发，明显提高开发效率，降低开发风险。教师在实验室采用Proteus仿真软件进行虚拟单片机实验，优点立即显现出来，教师不必根据实验箱来制订实验内容。这就大大扩展了项目的范围，而且利用Proteus软件，必须自己进行硬件接线。学生必须对硬件非常熟悉，需要自己上网或者去书本中搜索芯片资料，锻炼了学生查找文献的能力，同时知识也得到了更新，不局限于书本中所讲的有限芯片数。只要有电脑，用Proteus软件随时随地都可以进行仿真。在调试好系统之后，再来进行实际的制版操作，则浪费的芯片数也降到了最低，使实验室硬件投入得到减小[4]。Proteus软件在仿真时，可以显现出单片机引脚的高低，扩展了芯片，则显现出芯片的地址等，这些优势是实验箱无法做到的。图2是基于Proteus软件做的密码锁设计。

3 结束语

实践教学在单片机教学中占有十分重要的地位，不断改革和探索实践教 学的目的是为了提高单片机教学质量。实践表明：以项目开发过程为切入点，把虚拟与仿真技术引入单片机实践教学，这种创新实践教学模式使学生在项目实践过程中，理解和把握了知识与技能，体验了创新的艰辛与乐趣，培养了分析问题和解决问题的能力及团队合作精神。

参考文献

[1] 杨艳，董秀洁，程东旭.关于单片机实验室教学改革的几点思考[J].中国教育技术装备，2010，36（12）：134-135.

[2] 唐纬.基于“项目驱动”的单片机类课程实践教学改革[J].实验室研究与探索，2010，29（5）：130-132.

[3] 贡雪梅.项目教学法在单片机原理课程设计中的应用[J].实验技术与管理，2009，26（7）：115-116.

单片机课程设计小结篇6

关键词：单片机 MCS-51系列单片机 模块化教学

引 言

单片机是一块单芯片的微控制器集成电路，它具有体积小、价格低、功能强、可靠性高、面向控制和价格低廉等一系列优点。因此，它不仅已成为工业测控领域普遍采用的智能化控制工具，而且已渗人到人们工作和生活的各个角落，有力地推动了各行业的技术改造和产品的更新换代，应用前景广阔。

单片机应用技术是高级电工的一门重要专业课程.也是一门面向应用的、具有很强的实践性与综合性的课程。通过本课程的学习，使高级维修电工专业的学生掌握单片机的基本工作原理，具备单片机的初步应用能力，为将来从事电力系统的维修打下坚实的基础。

单片机由于其使用灵活，实用性强，结构复杂.相对来说就成为一门难学又难教的课程。如何优化教学内容，提高教学水平，加强和开拓学生的分析、思考与动手能力，已成为当前众多技工院校积极研究和探索的主要课题之一。

单片机课程概述

《单片机应用技术》是技工院校高级维修电工专业的专业课，它综合了电子、计算机、控制等技术，具有很强的综合性与实践性，是培养学生专业兴趣和解决实际问题能力的一个优良平台。

《单片机应用技术》主要介绍单片机的硬件知识，软件编程及相关应用电路。主要内容包括：单片机结构及开发设计流程，单片机指令系统及汇编语言程序设计，单片机应用电路设计实例，单片机内部三大功能，单片机接口电路及应用等。

《单片机应用技术》和其它学科相比具有如下特点：第一，综合性强，涉及内容多。第二，概念多，内容抽象，教师难教，学生难懂。第三，逻辑性和完整性强，各部分知识衔接紧密。第四，技术实践性强，如果缺乏实践操作经验，学生很难建立起直观的感受，无法实现知识的灵活应用。

想要学好单片机，就要在基础知识巩固的前提下，把实验课程做好，使理论更好的与实践相结合，这样才能够达到真正学好单片机的目的。

传统的单片机课程教学

传统的单片机教学大都以51系列为例进行讲解，理论教学从单片机结构入手，需要介绍其基本结构、汇编语言、程序设计、定时/计数器、中断、I/O及存储器扩展、串行通信、A/D和D/A转换等内容。但是，按教材编写的顺序，先后讲单片机硬件基础知识，指令系统和汇编语言程序的编制，最后讲接口技术及应用实例。学生往往只能在课程结束前学到单片机的实际运用系统。由于前面的理论知识很抽象,这就导致越学越糊涂,最后失去了学习的兴趣。

实验教学采用单片机教学实验箱，开设的实验大多属于验证性实验和训练性实验，实验时学生在教师的指导下根据实验讲义一步一步完成相应的内容。但是，这种实验缺乏单片机系统设计方面的训练，学生对单片机在实际工程中的应用往往一知半解，对于解决实际问题更是感到无从入手。

模块化教学模式概述

模块式教学（简称MES）是国际劳工组织在20世纪70年代开发出来的一种较为先进的培训模式。MES是英文“ModulesofEmployableSkills”专用名词的缩写，在我国一般称之为“模块式教学法”。它是在深入分析每个职业（工种）和技能的基础上，严格按照工作标准（岗位规范），将教学大纲和教材开发成不同的教学模块，形成类似积木组合式的教学方式。将各种教学模块组合而成的教学计划称之为模块式教学计划。

模块实质上就是一种微观课程形态,它自成一个独立的知能体系,去实现一种明确的实用性能力化的教学目标,是打破以知识为中心的传统学科章节体系而建立的各种类型的能力和素质专题。模块式教学计划具有以下特点：培训目标明确。每个模块的学习都要以掌握必要的技能为目的，主要以胜任本职业的能力要求为目标。每个模块的课程设置，都在对职业岗位能力分析的基础上，根据培养的人才应具有的知识、能力和素质，按需施教、学用一致，干什么学什么，尽量精简不必要的知识。

单片机模块化教学模式的探讨

《单片机应用技术》一书以具体的实验模块为目标，设定相应任务，围绕任务安排相关知识，最后实现任务，留下思考与练习。使学生学习目的明确，在锻炼中得到提高,激发学生的兴趣,达到良好的教学效果。

第一，教学内容的改革。《单片机应用技术》课程主要内容有单片机结构及开发设计流程，单片机指令系统及汇编语言程序设计，单片机应用电路设计实例，单片机内部三大功能，单片机接口电路及应用五个模块。传统的教学是以教材内容的编排、知识点的逻辑关系来进行讲解，而这本书则根据需要，从典型模块中分出典型工作课题，培养具体问题的解决能力，学习相应专业知识模块，从而最终确定符合课程内容的递进式教学模块。例如，模块三单片机简单应用电路设计实例中分四个课题，课题一彩灯控制器设计中，提出任务目标――设计彩灯控制器的硬件和软件，通过任务分析确定相关知识：比较转移指令和指令应用举例，最后任务实施设计彩灯控制器的电路原理图和程序。这样使教学内容以任务设计为主线，让学生在学习的过程中始终参与产品的设计和开发。

模块中的课题有单片机最小系统、各种程序的设计、彩灯控制器、数显抢答器、篮球比赛计分器、数字电子钟、密码键盘、温度控制器电路等等。这些课题由简单到复杂、由基础到综合，每个学习情景都是以完整的单片机应用产品的开发过程实施教学，通过该过程的实施，训练学生的职业能力，培养学生的职业素质。

第二，教学方法的改革。教师把一个相对独立的课题交由学生自己处理。学生作为学习的主体，完成信息收集、方案设计、项目实施及最终评价等所有行动过程。这个方法能够大大激发学生的学习积极性。如项目“数显抢答器的设计”实施过程：教师提供任务目标、硬件设备、编程软件，要求学生完成硬件电路的设计并进行软件编程。学生根据设计要求，每组选择并确定设计方案，每组选派一位成员阐述设计方案。老师指导确定最终设计方案和设计电路。然后从电路设计和程序设计两个方面进行任务实施。在整个实施过程中，学习编程软件的使用，完成电路的分析，软件编程以及软件的联合调试，并分析解决其中碰到的问题。记录整体工作的完成情况。任务做完后学生在教师的指导下做思考与练习，这些题是对前面任务中要求的改变或提高。一方面可以反映学生的学习情况和知识储备情况，看是否做到活学活用。另一方面也可以反映学生的创新能力，看能否举一反三。通过任务的完成，老师可以及时地掌握学生对所学知识的掌握程度。对于学生意见比较集中的问题，通过交流，老师可以调整他的教学方式，改进其工作作风，尽可能满足学生的学习需求。最后分两步进行评估：一是小组讨论，自我评述完成情况及发生的问题，小组共同给出提升方案和效率的建议；二是老师对方案评价说明。并根据实施过程给出过程考核成绩，最后根据作品制作和答辩情况给出总成绩。通过精心选择的课题实施教学，不但能调动学生学习的兴趣，而且能紧密联系实际、引发学生思考，提高学生分析问题、解决问题的能力，同时练习将解决问题的思路和整个决策过程用语言进行完整地、清晰地表述的能力、与人协作能力等社会能力。

单片机模块化教学的不足

运用模块化教学，通过对具体课题提出任务目标，进行任务分析，再根据需要进行相关知识的讲解，最后进行任务的设计和制作，这种教学方法虽然激发了学生学习的积极性，使学生熟悉了单片机开发的过程，又开拓了学生的思路，培养了他们的创新能力，但它也存在着极其严重的缺点与不足，那就是它破坏了知识的系统性和完整性。比如，同一种类的数据传送类指令被分散到了五个课题中分别讲解，而在同一任务中要用的指令又是不同种类的，这在教学过程中会让学生较难体会各个种类指令的特点，也不容易记忆。另外，书中只介绍与课题任务相关的知识，对其他也应知道的知识则略去不提。比如，在有的任务中根据需要要使用散转程序，书中只分析具体任务的实现，使用散转程序,而对散转程序的概念及特点却没有提及。因此，我觉得在教学过程中，一定要安排阶段性的总结和复习，当几个任务都涉及同一种类的知识时，要在任务完成后进行总结和归类。这样，更容易让学生记住，并在头脑中形成系统的知识。

小结

单片机技术的教学是灵活多样的，教学方法也是非常之多，本文只讲了几点个人在教学中的心得与观点，只要不断改进教学方法、丰富教学手段，加强实践能力的培养，注重理论联系实际，就能激发学生的学习兴趣，取得较好的教学效果。但是如何将教学改革进行得更加深入系统，为社会培养出大批高素质和创新能力的单片机应用型人才，还需要我们教师共同努力，不断探索。

参考文献：

[1]李秀忠. 单片机应用技术（汇编语言）. 北京:中国劳动社会保障出版社,2006.

[2]郝瑞生.单片机原理及接口技术. 北京:中国劳动社会保障出版社,2004.

[3]周立功.单片机实验与实践.北京：北京航空航天大学出版社，2004

作者简介：

李莉（1981－），女，汉族，河北唐山人，本科，河北机车技师学院助理讲师，研究方向为电工职业教育。

单片机课程设计小结篇7

关键词 单片机 现状 教学改革

中图分类号：G434 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdkx.2016.12.039

Abstract Based on the characteristics of MCU course， we analyzes the current teaching situation and the problems existed in MCU course， then carry out teaching reform from teaching content， teaching methods and examination forms， aimed at improving students’ study enthusiasm and the ability to analyze problems， enhancing their innovation ability and overall quality， and pointed out how to improve the existing teaching mode to improve the quality of teaching.

Keywords MCU course； current situation； teaching reform

0 引言

“单片机原理及应用”作为电子信息工程的一门重要专业课，具有实践性、应用性强等特点，并且强调硬件设计与软件开发于一体。该技术已经广泛应用于工业自动化控制、自动检测、家用电器、仪器仪表、机械电子等诸多领域中，①这些领域也是电子信息工程专业学生的主要就业去向。通过这门课程的学习，学生可以掌握单片机控制系统的设计以及如何编写程序，这将为后续嵌入式等课程的学习以及毕业设计环节打下基础。随着当前社会的不断发展进步，各类智能设备层出不穷，因此单片机必然有其用武之地。为了适应目前就业形势的需要，并且使学生在学习单片机知识时能够具有较高的效率，有必要对单片机课程的教学进行改革，从而来提高学生的动手能力，增强学生的竞争力。

1 单片机课程教学现状与存在的问题

第一，单片机原理及应用这门课涉及到比较多的专业基础课程，如C语言程序设计、网络通信、数字电子技术、模拟电子技术等，对学生的专业知识要求较高，而通常学生专业知识比较薄弱，有的专业知识遗忘，对单片机的学习造成困难。第二，单片机这门课程的内容和概念多并且都比较抽象，各个功能模块间有着密切的联系，对于初学者来说难以掌握和理解。第三，单片机课程理论教学模式比较单一，以往传统的教学模式都是老师讲课、学生听、比较枯燥乏味，学生学习积极性不高，学习效果不佳，不能激发他们的学习兴趣，并且实验也是验证性的居多，不利于培养学生单片机程序设计和硬件开发的能力。因此，任课教师都在探索新方法以提高单片机课程的教学效果。②③④⑤⑥第四，课程考核形式单一，主要以闭卷考试为主，学生通过考前突击也可能取得较好的成绩，但是可能缺乏动手能力，这种考核方式不能全面衡量学生对这门课程的掌握程度。下文分别从教学内容、教学方法以及考核形式3个环节提出改革方案，通过改革，旨在提高学生分析和解决问题的能力，使学生有较强的专业技能，从而培养出适应当前社会发展需要的专业技术人才。

2 教学内容的改革

由于“单片机原理及应用”这门课程的内容比较抽象、概念多并且逻辑性强，因此在授课的过程中要注意控制好理论知识的深度，减少一些记忆性与陈述性的知识，加强与实践结合，可以以电子设计大赛的一些作品为例，引导学生学以致用。可采用案例式教学的方式来吸引学生注意力，提高学生学习兴趣。例如，在讲授单片机定时/计数器这个章节内容的时候，一些学生对于如何设置IP、TMOD、IE、TCON等特殊功能寄存器来实现定时或计数的功能难以理解，但是他们对引言部分中介绍的设计万年历的例子有较大的兴趣，因此可以先用PPT展示一下万年历设计的过程，让学生带着问题去学习寄存器设置等方面的知识，可大大提高他们的理解效果。在教材建设方面，教材中一些陈旧的内容已经不适应当前技术发展的需要，所以应当适时地更新教材，有助于不断补充新知识和新技术，克服长时间选用同一教材知识的滞后性，此外，教师在教学过程中，应当根据学生的实际需求以及学校制定的人才培养计划编写合m的教学大纲，从单一到综合，简单到复杂，逐层递进安排教学内容，对教学内容划分成三个大模块，第一个部分为单片机的工作原理和硬件结构组成，让学生对单片机有一个整体的认识，第二个部分介绍单片机C语言程序设计，使学生掌握程序的编写方法，第三个部分为中断系统，定时计数器以及串行口通信等，使学生了解单片机控制系统，并能够对单片机进行开发应用，这种划分模块的方法，可以使得课程内容条理分明，重点更加突出。在实验教学方面，首先，要认真设计实验内容，着重培养学生的创新和实践能力，在以往的实验教学大纲中，实验内容较少，多数实验是以验证性为主，设计型、创新型的实验较少，学生通常是机械式地根据实验指导书完成实验，并且有些实验程序是都已经编写好提供给用户的，这样的实验将不利于他们动手能力的培养，因此需要根据学生对学习理解情况调整实验侧重点，除了教学大纲中规定的基础实验外，大纲中可以适当增加设计性和综合性实验。为了给学生提供了更多动手实践的机会，学校还可以适当开放实验室，鼓励学有余力的学生进行综合实验项目，让学生在课余时间利用实验室资源学习单片机。通过课程设计、实习实训、毕业设计等教学环节进一步弥补课内实验学时的不足。

3 教学方法改革

在教学过程中，可以多种教学方法并用，这样有助于培养学生的学习兴趣。采用板书与多媒体手段相结合的教学方式，比如对于程序设计我们可以利用板书来讲解，通过利用多媒体进行现场演示和调试程序，使学生在课堂上就能够观察到程序运行的现象和结果，给学生直观感受，使抽象的内容变得生动、形象，有利于产生好奇，激发学习兴趣。除了传统的“多媒体+板书”的方式外，还可以采用任务驱动法、项目教学法、讨论法等教学方法。比如在讲解汇编指令这部分内容的时候可以适当缩减讲授学时，转为任务驱动型的学习方式，只对一些比较常用的指令进行认真讲解，余下的一些指令以课后作业的形式布置给学生自己学习，这种方式有助于培养学生的自学能力。课堂上还可以给学生展示一些单片机的小应用、小制作的实物，并针对这些实物多与学生交流、讨论，通过这些展示培养了学生的学习兴趣，变被动学习为主动学习。教师还需要适当引导学生充分利用学校网络资源，查阅课程资料或文献，以及进行课外的学习上的交流互动。在实验教学方面，对于一些比较复杂的实验，可以把学生分成若干个小组，每个小组大概由 4～5名自学能力比较弱和比较强的学生搭配构成，教师在讲授完必要的基础知识以及实验引导后，就可以让各个小组学生通过学习、实践、交流和讨论来完成实验，等实验完成后再从每个小组中选一个人来进行过程讲解和结果演示。这种分组教学的方式能够培养学生的团队合作精神并且提高他们的自学能力。单片机是一门实践性很强的课程，因此需要强化课程设计环节，让学生利用所掌握的知识独立设计一个小型的单片机应用系统，通过课程设计可以很好地锻炼了学生的实战能力，同时可以让学生查漏补缺，进一步巩固所学知识。另外，平时需要多鼓励实践能力比较强的学生积极参加各类电子设计大赛，锻炼他们的实践能力和团队合作精神，培养综合素质，同时也为学校争得荣誉。

4 课程考核模式改革

以往的考核方式单一，主要以期末闭卷笔试为主，有的学生可能通过考前突击也可以取得不错的成绩，这样就无法全面地反映学生单片机的实际编程能力以及对知识的掌握程度，所以应该增加实验考核，并且合理设置实验成绩、平时成绩以及理论成绩的比例，可以采用课程总成绩=期末笔试成绩？5%+实验成绩？0%+平时表现？5%的方式进行考核，引导学生不要重理论轻实践，因此只要学生在平时的实验过程中熟练掌握了基本技能，最终的总成绩都不会太低。这样的考核方式能够激发学生平时学习的积极性，更能反映学生实际应用能力及对知识的掌握程度。

5 总结

随着现代科技的发展，单片机的应用领域越来越广泛，因此单片机的教学改革十分必要。本文首先分析了“单片机原理及应用”课程现状与教学中存在的问题，接着分别从教学内容、教学方法和考核形式等方面对单片机课程进行了教学改革探讨，充分注重理论与实践相结合的原则，因材施教，重视学生自主学习能力的培养，提高学生解决实际问题的综合能力，也为毕业后的顺利就业打下基础。希望通过本文中提出的教学改革思路，能够进一步提高单片机的教学效果，同时为社会培养出具有创新能力的单片机应用型人才。

注释

① 文武松等.纹机原理及应用[M].北京：机械工业出版社，2015.

② 石明江，顾亚雄，张禾.单片机原理与应用课程教学改革与实践[J].计算机教育，2011（6）.

③ 刘志壮，张文昭，周文真.单片机原理课程教学改革研究与实践[J].当代教育理论与实践，2014（9）.

④ 王琦，孟昕元，杨晓.单片机课程教学改革与探索[J].河南机电高等专科学校学报，2015.3（23）.

⑤ 许景辉，张成凤，李宗利.“单片机原理及应用”课程改革实践和探索[J].中国电力教育，2013（35）.

单片机课程设计小结篇8

关键词：单片机；项目教学；理实结合

伴随着社会经济和计算机技术的迅速发展，单片机作为一种微控制器，因其具有功能强、良好的可靠性、体积小、价格合理、应用灵活等优点，已经被广泛应用于家用电器、智能仪器仪表、工业设备过程控制、航空航天等诸多领域。单片机课程也因此成为各理工科院校的专业必修课之一，但对于该门课程的教学效果一直被视为高职教育的瓶颈，在学生普遍认为入门难、理解难、学习难的同时，作为该课程的教师也感到教学难，理论和实践脱节，教学效果不理想，从而造成了教和学两难的尴尬境地。解决这种教和学的“双难”问题，提高学生学习的积极性、主动性，培养实践技术能力，成为单片机教学关注的重点问题。

1 传统教学问题分析

单片机课程是一门将理论和实践融为一体的应用性课程，掌握单片机技术的标准不只在于考试卷子上的高分，也不在于做实验时对实验结果的验证，而是通过对该课程的学习，使学生能从应用的角度出发，对单片机的硬件结构、各部件的功能、单片机应用系统的硬件设计以及相关的程序设计等方面有较好的掌握。

传统的单片机教学将教学过程分为理论和实验两个部分进行，教学都是从理论知识开始的，首先讲解单片机的硬件结构，然后依次是指令系统、程序设计方法和单片机扩展，单片机的理论知识不但非常枯燥、抽象而且内容繁多，想要记住这些知识已经非常困难，更何况熟练的应用。

实验课是在大部分理论知识讲解完毕后进行的，一方面实验和理论出现脱节现象，进行实验时，学习的理论知识已经忘记很多；另一方面在有限的单片机实验课上，大多数实验为验证性实验，学生往往只是利用实验箱进行简单的电路连线，调用老师已经设计好的源程序看实验现象。这就造成了学生很少有实际参与软件编程和硬件设计的机会。这不仅不能使学生理解和掌握单片机这门课程，还会影响对学生动手能力和创新思维的培养。学习完这门课程后，学生虽然对单片机原理有简单的了解，但对单片机应用，即单片机应用系统的设计与调试技术并没有很好的掌握。

由此可见，单纯的理论讲解及验证性实验不但不能调动学生的学习兴趣，变被动学习为主动学习，而且影响学生对知识的掌握情况和动手能力、实践技能的提高。

2 项目教学法在单片机课程中的应用

项目教学法是教师根据专业培养目标及课程标准设计相应的项目，在教学过程中学生在教师的指导下完成项目的全过程。与传统教学方法以考试成绩作为最终的评价结果不同，项目教学法更注重的是学生完成项目过程中对学生的能力的培养以及良好职业道德的养成。

将项目教学法应用于单片机课程中，注重对学生实践技术能力的培养，把教学内容设计在一个个的项目任务中，将项目作为教学内容的载体，有助于提高学生学习兴趣和学习动力，突出体现学生的主导地位。下面以单个数码管显示字形为例，通过教学情境的设计，说明项目教学法应用于单片机教学中的优势所在。

2.1 教学情境的设置要以教学目标为基础

虽然项目教学法是对传统教学方法的改革，但是不能脱离教学大纲的根本要求，因此根据教学大纲对知识传授、能力培养、情感教育三方面的要求设立教学目标。

1）知识目标：在进一步巩固学习数码管的基本知识、单片机的指令功能以及程序设计的基本方法的基础上；掌握I/O口的综合应用；掌握延时子程序的编写与使用。

2）能力目标：从数码管显示原理中学习数字到字形码的转换方法，为以后编写数码管显示程序做准备；并具备单片机系统仿真的能力。

3）情感目标：培养学生严谨治学的工作态度，主动探究的求知精神，认真观察的学习态度；培养学生的团队合作精神。

2.2 基于问题和讨论的教学过程

单个数码管的显示要求P2口接一个数码管，输出字形0～F，不断循环显示。首次接触数码管实验，如何让学生完成理论学习到实践操作的转变是需要解决的问题。在课程开始时，首先复习数码管的相关知识，如8个LED排列顺序，共阴极和共阳极等。让学生根据复习的内容和前面实验中总结的经验，先根据要求绘制原理图，完成硬件电路的设计。再复习程序的设计的基本方法，注意主程序到子程序的参数传递方法，完成软件的设计。硬件和软件都设计完成后，接下来进行仿真部分及实际电路的连接，在实际操作过程中遇到问题及时解决并详细记录。最后各小组将实验整个过程形成完整、详细的书面报告。在整个教学过程中，每组设定不同的延时时间，让学生思考如何修改程序使延时时间更准确？共阴极和共阳极的数码管的连接方式有什么不同？由此将一个个具体的问题引入到项目教学中来，在解决问题的过程中，学生不仅掌握了所学的知识而且激发学生的学习兴趣。

项目教学法是以小组为单位进行的，首先是每个小组内部给出相应问题的答案，接下来以小组为单位进行全班的讨论，每个小组将本组讨论的结果对全班同学进行汇报，各组对其他组的答案做分析和判断，并将讨论的结果做归纳和总结。学生讨论的过程实际上是一个将问题进行分解化处理的过程，也就是将一个复杂的问题通过讨论的方式化简成为若干个彼此相关联的简单的问题，把简单的问题逐一解决，最后使复杂的问题得到解决的过程。根据学生讨论的情况，教师做出适当的补充和说明。

采用项目教学法的突出优点是将知识和技能融入到具体的项目中，让学生边学习边实践，通过实践促进知识的理解、消化和吸收，在提高学生学习效果的基础上，激发了学生的学习、探索兴趣。

3 项目教学法在教学时需注意的方面

3.1 加强教学情境设计

项目教学法的难点是教学情境的设计，学生的学习行为是以教学情境做指导的，教学情景设计的恰当可以引起学生积极的情感反应，最终产生良好的学习效果。结合单片机的课程特点，教学情景易选择既具有典型性，又不能太复杂的，这样有助于将教学过程分解为从简单到复杂、从基础到高级的阶段性设计任务，并分别加以解决。使学生通过这种学习过程，既能模仿着完成案例系统的硬件和程序设计，又能在实验课准备好的案例硬件环境上完成程序的设计与测试。要使学生理解和掌握知识变得更加容易，恰当的教学情境是不可缺少的，它不但能将以项目为载体的教学内容以适合的方式表现出来，营造出良好的学习氛围，而且有利于学生求知心理的形成，让学生充分参与到整个教学的过程中，提高学生学习的积极性和主动性。

3.2 以实践操作促进理论学习

单片机对于高职学生是一门比较难学习的课程，既要理解单片机的硬件组成、工作原理，又要掌握一百多条指令，还要利用这些指令进行程序设计。单片机理论学习所需的逻辑思维能力和学习能力恰好是高职学生的薄弱之处，但他们的优势在于擅长形象思维、实践学习效率高、动手能力较强。因此，在教学过程中宜采用理论分析和实践操作同步进行的方法，以理论知识指导实践操作，以实践操作促进理论知识的学习，讲解和操作交替进行，抽象和直观交错出现，使二者紧密结合，相互验证，突出学生的动手能力和专业技能的培养。

3.3 充分发挥学生的主体作用

在项目教学法中，真正登台演出的是学生，学生是课堂上的主角；教师充当的只是导演的角色，由教师编写项目，并介绍背景知识，提出问题，引导讨论，组织课堂教学活动。这正好符合现代教学提倡以学生为主体，教师只起着引导者作用的理念，在教学的过程当中，应处处体现学生的主体性和主观能动性。在充分体现“以学生为中心”的教学理念的同时，转变的不仅是教师的教学方法和手段，学生的学习态度和求知欲望也在很大程度的得到改善。

4 结束语

本文在分析传统单片机课程教学不足之处的基础上，将项目教学法应用于单片机课程教学当中，不但符合学生对于知识的认知规律和技能的形成规律，而且从实际项目出发，以任务带实验，每一项任务都要通过实际操作才能得以实现，具有实际操作性，增强了学生的实操能力；同时，学生发现问题、解决问题的能力和创新能力以及团队合作精神等综合素质都得到了不同程度的提高。因此，该方法的引入不仅继承了传统教学模式的优点使学生打下了良好的理论基础，而且以项目任务作为驱动，培养学生的综合能力。在整个教学过程中，以项目任务为主线，充分体现了学生在学习中的主体地位和教师的主导作用，很大程度提高了教学质量和教学效果。

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