時間：2022-07-31 20:37:51
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇單片機課程設計總結，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
本文作者：焦詠梅高艷玲徐紅作者單位：石家莊鐵道大學四方學院
課程設計內(nèi)容的改革
首先，探索全系專業(yè)課程體系框架，將內(nèi)容緊密聯(lián)系，增強內(nèi)在邏輯性。把同一個培養(yǎng)能力范疇的同一類課程作為一個課程群，形成目標明確的課程群層次，把圍繞一個技能培養(yǎng)目標的、含有若干課程的知識點抽象出來，在更高層次上連貫起來，使該技能的培養(yǎng)隨課程設計的推進而不斷遞進、加深和拓展。如自動化專業(yè)的課程群層次結構。在課程群的建設基礎上，我們的課程設計題目既要考慮前后課程縱向的貫通與銜接，又要充分考慮課程橫向間的相互融合，實現(xiàn)整體優(yōu)化。如把模擬電子、單片機、傳感器課程設計內(nèi)容縱向聯(lián)系，遞進升級，模擬電子課程設計題目應做到熟練掌握器件特性及參數(shù)計算，理解電路原理，并仿真出結果，使學生通過課程設計過“三關”，即“器件關”、“分析關”和“動手關”，此階段培養(yǎng)了學生具備一定的硬件設計能力。在此階段基礎上進入下梯級，即單片機課程設計階段。讓學生在具備一定硬件設計能力的基礎上學習系統(tǒng)軟件設計，并且為了激發(fā)學生的學習興趣，把電子電路和單片機課程設計進行橫向優(yōu)化組合。單片機題目要求學生應用電子電路的手段，即Protel原理圖設計PCB設計并制版，做出實物，完成程序燒錄，最終完成系統(tǒng)調(diào)試。結束時，學生親身經(jīng)歷了硬件、軟件的每一階段，鍛煉了學生工程應用能力。此階段學生已具備了軟、硬結合的能力，為進入下一個梯級做了充足的準備。課程設計的最高梯級傳感器課程設計，即題目應綜合模電、電子電路、單片機、傳感器四類課程的理論知識，在具備軟、硬件結合的能力的基礎上，應用各類傳感器采集數(shù)據(jù)，應用單片機、電路模塊等手段完成一個應用系統(tǒng)的綜合設計并做出實物，例如紅外報警系統(tǒng)、溫度檢測系統(tǒng)設計、光敏元件控制系統(tǒng)等。培養(yǎng)學生結合實際應用的綜合設計能力，做到環(huán)環(huán)相扣，相輔相成，為畢業(yè)設計打下良好的基礎。
成績評定體系改革
建立完善的成績評定體系是保證課程設計教學質(zhì)量的關鍵，在注重結論正確的同時，應強調(diào)整個設計方案實施的全過程。1．撰寫總結報告?？偨Y報告是學生對課程設計全過程的總結，不能等同于平時的實驗報告，因此內(nèi)容要完善，格式要規(guī)范。此環(huán)節(jié)占總成績的30%。2．實驗動手能力。包括器件選擇、仿真設計制版焊接、儀器使用、調(diào)試過程中分析和解決問題的能力以及創(chuàng)新精神。此環(huán)節(jié)占總成績的30%。3．學生實行全員答辯制。為避免學生互相抄襲或找人代做，我系自2009年開始施行課程設計全員答辯制度，每生5分鐘自述，10分鐘答辯，通過答辯情況給出答辯成績。此環(huán)節(jié)占總成績的40%。這樣一種相對完善的成績評定體系使學生在課程設計的任何一個環(huán)節(jié)都能認真對待，提高了學生的積極性和主動性，從而保證了課程設計的質(zhì)量。
關鍵詞：民族地區(qū)；高職院校；單片機；課程教學；改革探析
中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）24-0161-02
Abstract： Through the field research of the current teaching situation of the Microcontroller Unit course （MCU） of higher vocational colleges in Qiannan， Qianxi’nan and Qiandongnan minority area in Guizhou province， this article analyze and discuss proper teaching methods and evaluation mechanism of MCU course suitable for the practical situation of minority area from the perspectives of novel creation of teaching environment， arrangement of curriculum， training mode and evaluation mechanism.
Key words： Minority areas； Higher vocational colleges； Microcontroller Unit； teaching of curriculum； reform analysis and discuss
單片機是電子信息類專業(yè)十分重要的課程，也是高職院校完成高素質(zhì)技能技術型人才培養(yǎng)必不可少的專業(yè)課程。貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校雖地處欠發(fā)達山區(qū)，自身發(fā)展受到諸多因素的制約，但對人才培養(yǎng)質(zhì)量的要求從未降低，緊密圍繞地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展需要開設電子信息及相關專業(yè)。
伴隨貴州大數(shù)據(jù)、大健康產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，早期“三線建設”駐黔電子企業(yè)及本土民營企業(yè)對其人才需求的增多，電子信息類專業(yè)已逐步成為貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校重點建設專業(yè)。但在專業(yè)課程教學，尤其是難度較大，實踐性較強的單片機課程教學方面還存在諸多有待提高和改善之處，需結合貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校自身實際，進行單片機課程的教學改革，探索符合當?shù)厝瞬排囵B(yǎng)及職業(yè)崗位能力需要的教學思路和方法。
1貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校單片機課程教學現(xiàn)狀
基于對貴州黔東南州、黔南州、黔西南州三地少數(shù)民族地區(qū)高職院校的走訪調(diào)研及師生的深入座談交流，發(fā)現(xiàn)貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校單片機課程教學存在如下的現(xiàn)狀。
1.1 課程教學環(huán)境
1.1.1 學生素質(zhì)現(xiàn)狀
貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校電子信息類專業(yè)所錄取學生少數(shù)民族較多，高考分數(shù)偏低，專業(yè)選擇盲目被動；基礎知識薄弱，理論學習困難，專業(yè)實踐技能訓練積極性與主動性不高；自我控制能力差，未來職業(yè)發(fā)展無規(guī)劃；團隊合作意識薄弱，自信心與創(chuàng)新精神欠佳等。
1.1.2 師資現(xiàn)狀
貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校能夠承擔單片機課程教學的師資嚴重不足，引進困難，尤其是具有單片機技術開發(fā)經(jīng)驗的專業(yè)技術人員及學術帶頭人甚少?，F(xiàn)行單片機任課教師存在理論知識扎實，但項目開發(fā)經(jīng)驗缺乏；教學經(jīng)驗豐富，但課程實踐教學欠缺；專業(yè)網(wǎng)絡學習獲取較多，但融入行業(yè)企業(yè)進行實際開發(fā)較少；外派學習較多，但真正與單片機技術相關的學習較少等。
1.1.3 實訓條件現(xiàn)狀
貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校受地方財政困難，教育經(jīng)費注入不足的影響使單片機課程教學實訓設備陳舊、配置不足；專項資金投入不夠，實訓條件簡陋；實訓室缺乏專人負責，管理不規(guī)范；實訓教師對實訓重視程度有待加強，學生對實訓開展積極性有待提高等。
1.2 課程教學內(nèi)容與考核
在單片機課程教學內(nèi)容安排方面，貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校普遍仍以單片機理論教學為主，注重培養(yǎng)學生程序編寫能力，尤其是匯編程序的編寫能力，缺乏基于實際項目開發(fā)的創(chuàng)新性教學方式。部分院校甚至沒有開展實訓教學，僅完成基于匯編語言的單片機最小系統(tǒng)理論教學，對單片機的通信功能、傳感器技術及C語言在單片機中的應用等重要內(nèi)容并為涉及。同時，在單片機課程與專業(yè)基礎課程開設的先后、課時分配、任課教師安排等方面也存在諸多不足。
在課程考核評價方面，大多數(shù)院校僅考核學生的理論學習內(nèi)容，而對課程的學習過程，實訓項目及課程設計完成情況等核心內(nèi)容并未進行考核，考核評價過于單一，不能較好地進行學生課程掌握情況的客觀綜合評價。
2 貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校單片機課程教學改革思考
貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校單片機課程教學應結合自身特點，培養(yǎng)符合區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展需要的高素質(zhì)技能技術型人才。
2.1 現(xiàn)行課程教學環(huán)境改變探索
在學生素質(zhì)提升方面，貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校很難在招生錄取階段來提高進入電子信息類專業(yè)的學生文化素質(zhì)，但可從學生進校后對專業(yè)興趣的培養(yǎng)方面著手，改善學生綜合素質(zhì)。如在專業(yè)基礎課中增加動手能力訓練環(huán)節(jié)（仿真實訓也可），為后續(xù)難度更大的單片機學習興趣的培養(yǎng)打下基礎；成立單片機學習興趣小組，通過興趣小組的積極主動性來帶動整個大環(huán)境的改變；積極組隊參加校、州、省及國家的單片機技術應用及相關技能大賽，以大賽營造學習環(huán)境；通過專升本考試中對專業(yè)課程的要求和學生對進入本科院校繼續(xù)深造的渴望，引導學生主動學習等。
在師資水平優(yōu)化方面，貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校應結合當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展及院校需要，積極爭取電子信息類緊缺人才，尤其是高層次人才的引進政策，解決單片機骨干教師及學術帶頭人缺乏現(xiàn)狀；積極從行業(yè)企業(yè)或校企合作單位尋求師資及師資培養(yǎng)，讓行業(yè)專家融入教學，讓一線教學人員融入行業(yè)，進行交互式學習交流，實現(xiàn)自我培養(yǎng)，進而提高教學質(zhì)量；現(xiàn)行單片機教學人員應通過網(wǎng)絡，積極尋找單片機學習途徑，爭取單片機技術學術交流會議及培訓；積極以大學生電子設計大賽、區(qū)域行業(yè)單片機應用設計競賽等為引領，主動找項目、做項目、總結項目，從而來提高教師自身的單片機應用技術水平。
在實訓條件改善方面，貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校應積極尋求資金注入，建立校內(nèi)單片機技術應用實訓室；或?qū)で笮Ｆ蠛献鲉挝?、行業(yè)企業(yè)、院校共建等方式建立實訓室。針對實訓設備，沒有必要購買昂貴的實驗箱或?qū)嶒炂脚_等，通過電子商務，購買設計合理、功能模塊齊全、支持在線調(diào)試、便于攜帶、支持C語言、具有配套教程及完整的程序?qū)嵗鹊膯纹瑱C開發(fā)板即可。同時，要為開發(fā)板配套邏輯分析儀、萬用表、示波器等常用電子儀器儀表及工具。在實訓室建設經(jīng)費充足的情況下，可考慮配備臺式電腦，若經(jīng)費不足，鑒于當代大學生筆記本電腦覆蓋率較高的條件下，可兩人配套一臺自帶筆記本電腦，即可滿足實訓條件要求，又為學生課余自學、課程設計及畢業(yè)設計等后續(xù)環(huán)節(jié)服務。
2.2課程合理安排
2.2.1 微控制器選擇
當下，單片機種類及型號較多，合理選擇一款單片機種類及型號是初學單片機技術的關鍵，是引導學生學習單片機技術的重中之重。單片機種類及型號的選擇一定要結合實訓室所配套的開發(fā)板或校企合作單位等所使用的機型，但主要還是以便于教學和學生學習單片機技術為主。因51單片機市場份額占有量大、使用年限長，網(wǎng)絡資源和學習參考資料豐富且獲取容易，考慮到初學者對硬件資源的應用能力，建議以宏晶科技生產(chǎn)的STC89C52RC單片機作為主控芯片進行教學。
2.2.2 課程及內(nèi)容安排
單片機課程應安排在電路理論、模擬電子技術、數(shù)字電子技術、C語言等專業(yè)基礎課程完成之后，可與電子元器件識別與檢測、電子線路繪圖與制板、傳感器技術應用等專業(yè)課程同時進行。在開設上述專業(yè)基礎課程的基礎之上，建議單片機課程總學時為108（即每周6學時），其中理論占20%左右，實踐占80%左右。單片機技術是在實踐中學習，教學內(nèi)容應以實踐為主導，理論融入實踐過程且夠用為原則，邊做邊學，不能只強調(diào)理論而輕實踐。
鑒于貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校授課對象特點，課程主要內(nèi)容應包括微型計算機基礎知識簡介、單片機概述、所選單片機結構及內(nèi)部資源介紹、單片機時序及工作方式、匯編指令及時序簡介、中斷系統(tǒng)、定時器/計數(shù)器、并行I/O接口、單片機串行通信（主要有UART、I2C、SPI、485通信等）、A/D和D/A轉換等。在教學過程中，所應包括的硬件主要有LED、LED點陣、數(shù)碼管、LCD、矩陣按鍵、步進電機、蜂鳴器、傳感器（如溫度、紅外、壓力等傳感器）、A/D和D/A轉換芯片、時鐘芯片、存儲芯片等。
2.3 實訓教學開展
單片機課程教學應以實訓教學為主并綜合考慮學生特點，實訓開展應包含單個實訓項目、綜合實訓項目和課程設計三個環(huán)節(jié)。實訓環(huán)節(jié)中注重“做中學，學中做，邊學邊做”。任課教師在單個實訓項目中應在講解硬件原理和程序設計的基礎上，對實訓內(nèi)容進行操作演示的同時指導學生操作，直至完成實訓效果。效果出來后，任課教師針對實訓過程中出現(xiàn)的問題進行總結，同時對所做的實訓內(nèi)容進行再一次的總結性講解，以達到學生掌握所布置實訓內(nèi)容的目的。綜合實訓項目應預先布置任務和學生分組（2人一組為宜），課堂由任課教師對任務中所涉及的硬件和軟件及前期所學本實訓所需用的知識進行講解。學生結合老師的講解和所提供的硬軟件參考資料，以組為單位，開展實訓項目，完成實訓任務。課程后期，應專門安排1到2周，以3人為一組，進行課程設計環(huán)節(jié)。選用適合高職院校學生及難度適中的課題作為單片機課程設計的題目，引進全國大學生電子設計大賽流程及相關規(guī)則融入課程設計，體驗項目開發(fā)過程，培養(yǎng)學生項目開發(fā)能力。同時鑒于對學生仿真能力培養(yǎng)的必要性，建議在課程設計環(huán)節(jié)中融入Keil和Protues仿真教學。
實訓教學中應制作實訓項目任務書或課程設計任務書及考核評價表，教學過程采用項目化教學，任務驅(qū)動，融入“資訊、計劃、決策、實施、檢查及評價”的教學組織形式并做好學時分配。
2.4 課程考核評價創(chuàng)新
鑒于課程實踐性較強，考核不能單一的出套紙質(zhì)試題進行考核，尤其不能只進行理論而忽略實踐的考核，應以過程考核，綜合評價學生課程學習效果。
3 總結
綜上所述，現(xiàn)行貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校單片機課程教學還存在諸多不足和有待改進之處。身處該地區(qū)的單片機課程任課教師應在課程教學條件、課程內(nèi)容安排、實訓教學方式、課程考核評價等方面結合自身院校實際，探索符合授課對象及課程特點的教學方法，提高貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校人才培養(yǎng)質(zhì)量，進而為地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展服務。
參考文獻：
[1]宋雪松，李冬明，崔長勝.手把手教你學51單片機（C語言版）[M].北京：清華大學出版社，2014.
[2]胡漢才.單片機原理及其接口技術[M].北京：清華大學出版社，2010.
關鍵詞：教學改革；實踐性；Proteus+Keil
中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）18-0246-02
放眼當今社會，電子行業(yè)快速發(fā)展，單片機在多個領域如工業(yè)自動化、智能儀器儀表、消費類電子產(chǎn)品、武器裝備、終端及外部設備控制、計算機網(wǎng)絡和通信設備等有著廣泛的應用[1，2]。對于工科的電子、電氣相關專業(yè)的學生而言，掌握好單片機技術對自我知識的提升和今后就業(yè)的幫助都是大大有益的。因此，單片機課程在上述專業(yè)中的地位非常重要，而且鑒于單片機特殊的實踐性，它的實踐環(huán)節(jié)比如課程設計就更是重中之重了。
一、我校單片機教學的現(xiàn)狀
我校原有的單片機教學實驗環(huán)節(jié)有兩個：單片機課內(nèi)實驗和單片機課程設計。課內(nèi)實驗雖然有硬件設計和軟件編程兩部分，但由于開發(fā)板上硬件的最小系統(tǒng)比較完善，學生相當于只需要進行簡單的連線便完成了硬件設計。軟件設計則是在偉福Lab6000系列單片機仿真實驗系統(tǒng)上完成的，這些實驗基本都是驗證性實驗或者是很簡單的設計性試驗，主要目的是讓學生通過實驗了解單片機的硬件環(huán)境，熟悉單片機的編程方法。因此學生總體所完成的工作基本上是簡單的軟件編程，硬件設計幾乎沒有，更談不上是軟硬件的綜合系統(tǒng)設計。這使學生在以后的工作中應用單片機時捉襟見肘，學不夠用。
針對以上情況，我校單片機課程設計通過引入Proteus+Keil兩個軟件進行較大的改進，既加強了學生硬件電路的設計，又有軟硬件聯(lián)調(diào)的綜合考量，很好地培養(yǎng)了學生對單片機系統(tǒng)設計的能力，提高了大家學習的積極性和主動性。
此外，之前學校課程設計題目單一，沒有考慮到學生的個體差異，導致有些學生無從下手，最終只能模仿別人的電路板，甚至連設計報告也是抄襲別人的；還有些能力較強的學生做起來易如反掌，達不到拔高的效果，這樣就違背了課程設計的初衷[3]。
二、Proteus+Keil的完美結合
Proteus軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件，能很好地仿真單片機及器件。相對于另一款使用較高的仿真軟件Multisim，Proteus的元件庫更齊全，使用更方便，最重要的是它可以把軟件作用在處理器上，并和該處理器的任何模擬和數(shù)字器件協(xié)同仿真。除此，Proteus還提供了大量的虛擬儀器和分析工具，用戶可以在調(diào)試代碼時清晰地看到仿真結果或通過節(jié)點波形等查找錯誤原因。
Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，易學易用。
在計算機上，安裝Proteus仿真軟件和集成軟件開發(fā)環(huán)境軟件Keil，就已經(jīng)相當于是一個設備先進、功能完善的虛擬實驗室了，可以方便地進行軟硬件的級聯(lián)調(diào)試，加強單片機系統(tǒng)設計的概念。
在實際的課程設計中，先在Proteus ISIS中設計硬件原理圖，確定IO口的端口使用。項目的軟件可在Keil中進行設計，生成目標代碼文件*.hex，若編譯失敗，可對源程序進行修改，直至編譯成功。把生成的目標代碼文件*.hex添加到硬件電路的單片機中，比如AT89C52，然后運行仿真，即可以看到仿真結果。若不正確，可以分析錯誤原因，修改相應的軟硬件，直至仿真正確[4，5]。
三、課題的設置
課程設計不同于平時的作業(yè)，它有一定的針對性，要滿足高中低各層次不同學生的需求。假如全班同做的是一道很難的課程設計題，學困生根本無從下手，更別說從此獲取知識了，這樣他們很快沒有了學習的積極性，徹底放棄了。于是針對不同階段的學生，我校單片機課程準備了三個不同層次的題目組。
第一類是拔高性題目，比如簡易計算器，學生在短期內(nèi)必須要完成一些實際應用的題目，要求綜合性知識較全面，適合基本功扎實、有想法、愛創(chuàng)新的學生。例如有些學生在低年級段就參加了電子設計競賽，已經(jīng)有了單片機系統(tǒng)設計的概念，他們需要的是設計更為復雜實用的系統(tǒng)來提升自我。
第二類是中等難度的題目，比如多功能智力競賽搶答器，學生除了有基本的單片機知識，還必須有一定的動手實踐能力和邏輯分析能力，并且涉及其他知識領域，適合知識面較廣的學生。
第三類是基礎性題目，比如數(shù)字溫度計，是學生在掌握了單片機基本知識后所能完成的簡單的功能設計，這個層次的題目要求不高，適合底子較為薄弱的學生。也就是說，讓每個階段的學生都能從此次課程設計中汲取相應的養(yǎng)分，有所收獲[6]。
由于題目的難度系數(shù)不同，最終的評分準則也不同，第一類題滿分100分，第二類題滿分90分，第三類題滿分80分。這樣既有針對每個層次學生的題目，又能將大家的差距拉開，讓學生付出的勞動與最終給定的成績基本成正比。
四、總結
利用Proteus和Keil進行課程設計對學生來說也是樂于接受的，軟硬件都易于修改，減少了開發(fā)設計時間，而且Proteus軟件可以直觀地看到仿真結果或節(jié)點的波形，也就是說學生在自己的宿舍就能完成前期的設計工作，不再像以前那樣依賴實驗室的測試設備，方便快捷，靈活性好。而課題的多樣性，也給了學生更大的選擇空間，從而提高了積極性和參與性，讓學生親身領會系統(tǒng)分析、設計和調(diào)試各個階段的各種滋味，提高實際應用的能力。
參考文獻：
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[3]葛浩，林其斌.單片機課程設計教學改革與實踐[J].實驗技術與管理，2011，28（10）.
[4]李雪蓮，時謙.基于軟件仿真和硬件電路聯(lián)調(diào)的單片機課程設計[J].中國電力教育，2011，（9）.
[5]章萬靜，劉長榮，形海霞，顧軍林.Proteus和Keil聯(lián)合仿真在單片機教學改革中的應用[J].福建電腦，2010，（4）.
（營口職業(yè)技術學院，遼寧 營口 115000）
【摘要】高等職業(yè)教育的最終目的是培養(yǎng)有工程師素質(zhì)、技師技能的復合型技能型人才，要實現(xiàn)這一人才培養(yǎng)目標就要通過校內(nèi)生產(chǎn)性實習實訓環(huán)節(jié)。目前全國的職業(yè)院校的實訓條件已出具規(guī)模，但與國外發(fā)達國家的同類院校相比還有一定的距離。為了提高高職院校嵌入式單片機應用技術項目實訓教學水平，開發(fā)基于生產(chǎn)性項目化單片機應用技術項目實訓臺對于技能型人才培養(yǎng)目標具有決定性作用。。
關鍵詞 項目化生產(chǎn)性實訓；實踐教學改革；嵌入式單片機應用技術；高職教育教學改革
我院的專業(yè)特色已經(jīng)瞄準了這個目標，創(chuàng)新性實訓基地的建設已經(jīng)初具規(guī)模，但是實現(xiàn)能夠真正意義上的建設創(chuàng)新性實訓基地還是剛剛起步，我們試圖通過嵌入式單片機應用技術課程的實踐教學改革，調(diào)整目前的理論教學誤區(qū)，不斷調(diào)整教學計劃實現(xiàn)生產(chǎn)性實訓模式的改革，以適應生產(chǎn)性職業(yè)技能人才的培養(yǎng)目標。
通過教師引導、親手操作、小組合作、講解討論、總結提高等多種形式完成從理論知識到職業(yè)技能的轉化。在單片機課程教學過程中引入項目化教學方式，以一個個單片機的應用和設計項目為主線，致力于提供一個接近完全真實的符合實際要求的單片機系統(tǒng)設計、安裝、調(diào)試的實施過程和實踐環(huán)節(jié)，實現(xiàn)基于工作過程的以項目為導向、面向就業(yè)、任務驅(qū)動的課程教學模式完全應用于單片機技術課程教學，重新整合單片機理論教學內(nèi)容。
將單片機原理與應用技術課程的理論教學內(nèi)容分成若干個項目模塊，每一個模塊就是一個設計任務的完成過程。并與行業(yè)企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)的過程完成應用到實訓教學中去，并通過每個項目的方案設計、可行性分析與論證、硬件原理設計、安裝及焊接調(diào)試、軟件設計與開發(fā)等一系列實訓內(nèi)容的設置來實現(xiàn)項目產(chǎn)品的設計。通過若干個項目的實訓后提高學生掌握單片機應用技術開發(fā)技能，提高學生的設計開發(fā)能力，實現(xiàn)零距離就業(yè)的人才培養(yǎng)目標。要實現(xiàn)該課程的項目化改革，必須重新建立起單片機應用技術課程的實訓教學體系，采取如下幾種有效的措施：
（1）自主創(chuàng)新研制出一整套接近行業(yè)企業(yè)真實產(chǎn)品開發(fā)的項目化單片機實訓臺
目前市場上廣泛使用北京達盛科技有限公司生產(chǎn)的單片機實訓臺，存在以下幾個問題：硬件電路固定不變，不易擴展；軟件擴展性較差，在實踐教學過程中缺少軟件開發(fā)設計的教學環(huán)節(jié)設計過程。
軟件固定，沒有開發(fā)軟件設計能力的教學設計過程；整個面板將所有硬件電路連在一起，較為混亂。不易學生掌握；該實驗過程與具體的單片機技術應用產(chǎn)品還有一段距離；即使實驗做得很熟練，也不會設計電子產(chǎn)品。簡言之，就是單片機課程學完了也不會用。針對以上缺點，我們自主研發(fā)出一整套實訓系統(tǒng)，實現(xiàn)項目化單片機實訓教學目標。
（2）教材的改革
在教學過程中將匯編語言與C51語言對比教學，逐步淘汰陳舊的匯編語言教學內(nèi)容。編寫出一本C51語言版本的基于工作過程導向的單片機原理與應用技術教材。
（3）實驗板與虛擬仿真軟件Proteus相結合
單片機課程設計是培養(yǎng)學生動手、實踐和創(chuàng)新能力的一個重要手段。為了解決這些問題，本學期在單片機課程設計中將Proteus仿真軟件引入課程設計，將Keil軟件與Proteus仿真軟件結合使用，建立起一套基于Proteus的課程體系，使單片機實踐教學實現(xiàn)“軟硬結合”，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新性和實踐能力。
將Proteus引入課程設計的有以下優(yōu)點：
①為不同方案驗證，提供豐富的系統(tǒng)資源。Proteus提供豐富的元器件資源、儀表資源和調(diào)試手段，與匯編、C5l等軟件有良好的接口。
②有利于提高學生的職業(yè)技能，培養(yǎng)自主開發(fā)單片機應用產(chǎn)品的研發(fā)能力。
有利于調(diào)動學生的學習主動性，鍛煉解決實際工程問題的能力。采用Proteus仿真，在進行課程設計的初期，學生不需要進入實驗室，在各自的電腦上仿真調(diào)試，促使學生在課后進一步理解單片機的基本原理和掌握電路設計方法。利用KEILC51調(diào)試軟件通過匯編后，再進行調(diào)試與單片機硬件連接。
（4）采用基于生產(chǎn)性工作過程為導向的項目化實踐教學方法
基于工作過程導向的項目教學方法的采用：我們將整個單片機的內(nèi)容分成大小不同的項目，項目由易道難安排，每堂課的教學任務就是完成一個項目產(chǎn)品，其中涵蓋單片機相應的理論知識。
（5）考核環(huán)節(jié)的改進
在期末考核中安排了一個較大的應用系統(tǒng)的設計項目，其內(nèi)容包含單片機中大部分知識，學生可以通過查找資料等方式在規(guī)定時間內(nèi)容獨立完成項目，教師根據(jù)完成之郎進行評定，并根據(jù)學生平時考核成績作出最終綜合評定。這些措施體現(xiàn)了高職院校對學生動手能力的培養(yǎng)，以及基于工作過程模式學生的教學思路，突出了職業(yè)教育的特色。
目前我國高職院校內(nèi)所開設的實訓課程一般都是驗證性試驗，都是一些消耗性實訓項目，學生訓練時是根據(jù)知識點組織教學活動，一般情況下都是把原材料加工成較大零件，再把大零件改成小零件，實訓材料基本上成了廢品，沒有經(jīng)濟附加值。因此，如何積極探索出一條切合實際的生產(chǎn)性實訓基地新模式，對于我院來說顯得更為重要。
①校企合作加工企業(yè)產(chǎn)品，真正做到生產(chǎn)性實訓
目前高職院校的師資力量比較薄弱，掌握生產(chǎn)性技能的教師相對較少，加工出來的產(chǎn)品一般都不能滿足企業(yè)的質(zhì)量要求，企業(yè)也不愿意把產(chǎn)品拿到學校加工，勢必造成校企生產(chǎn)性合作不能真正實現(xiàn)。
②通過與企業(yè)合作自主研發(fā)符合市場需求的教學產(chǎn)品
自行研發(fā)符合市場需求的教學產(chǎn)品
為了實現(xiàn)產(chǎn)學研一體化，只依賴企業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)還不能適應高職教育的目的，我們還要不斷創(chuàng)新，推陳出新，引領市場需求才能辦好生產(chǎn)性實訓基地，才能在真實環(huán)境中做到理論與實踐相結合，才能使學生掌握必需的實踐技能，學習并鍛煉行業(yè)企業(yè)生產(chǎn)、管理和經(jīng)營能力，才能建立可持續(xù)發(fā)展的實訓模式，才能培養(yǎng)出具有較強實踐技能的人才，全面落實應用性人才的培養(yǎng)目標和教學任務。
關鍵詞 系統(tǒng)工程 實踐教學 課程設計 單片機 A/D轉換芯片
中圖分類號：G424 文獻標識碼：A
0 前言
實踐教學是高等應用型人才培養(yǎng)體系中的一個重要環(huán)節(jié)，它對培養(yǎng)學生的工程素養(yǎng)和實踐動手能力起著極其重要的意義。實踐教學包括專業(yè)課程實驗、開放性實驗、課程設計、電子競賽和畢業(yè)設計等，其中課程設計、電子競賽、畢業(yè)設計按教學組織大多是由專業(yè)教師承擔教學任務。
如何制定人才培養(yǎng)流程，使整個實踐教學過程做到系統(tǒng)化和整體性，一方面需要合理安排與本專業(yè)學科基礎類課程相關的實驗教學環(huán)節(jié)，另一方面要探索課程設計、電子競賽、畢業(yè)設計等專業(yè)工程實踐環(huán)節(jié)的規(guī)劃，充分擴展專業(yè)特色課程相關的實踐教學的內(nèi)涵。其中后者是提高學生動手能力和綜合思考問題最佳方式。
1 以系統(tǒng)工程的思想構建專業(yè)實踐教學體系
系統(tǒng)是由互相關聯(lián)、互相制約、互相作用的若干組成部分構成的具有某種功能的有機整體。系統(tǒng)工程是運用系統(tǒng)思想直接改造客觀世界的一大類工程技術的總稱。專業(yè)實踐課程活動涉及到學生專業(yè)學習的整個階段，也可以看作是一項系統(tǒng)工程。為了提高專業(yè)實踐教學活動的教學效果，保證專業(yè)知識的可持續(xù)性發(fā)展，就應該按照系統(tǒng)工程的思想和方法，協(xié)調(diào)專業(yè)實踐教學活動中各項因素。在實際工作中，一方面要重視每一項工作，將每一項工作做到位，另一方面要重視各項工作的內(nèi)在聯(lián)系，建立系統(tǒng)的、整體的教學體系，這樣才能使實踐教學的功能最大化。
目前在高校的實踐教學中常見的問題是缺乏大學四年整體的實踐教學體系，學生每一年都在做不同的實驗不同的設計，設計的系統(tǒng)性和完整性被割裂開，學生不能用聯(lián)系的眼光去看全部的設計，不能體會到各專業(yè)課程之間的聯(lián)系和傳承。針對這一情況，必須做好系統(tǒng)化統(tǒng)籌安排。
結合各個階段專業(yè)課程的學習，合理安排專業(yè)實踐環(huán)節(jié)，最大限度激發(fā)學生的主動性和能動性，是專業(yè)教師必須思考的問題。下文以浙江科技學院測控專業(yè)某小組四年的課程設計、專業(yè)實驗和畢業(yè)設計為例，詳細介紹如何將教師和學生結合起來，系統(tǒng)地完成四年的專業(yè)教育。
2 改革與探索――以數(shù)字電壓表的設計為例
基于系統(tǒng)化工程的實踐環(huán)節(jié)，專業(yè)教師根據(jù)學生學習的各個階段，合理安排與專業(yè)課程相對應的課程設計環(huán)節(jié)，有效地發(fā)掘各個環(huán)節(jié)的密切聯(lián)系，培養(yǎng)學生系統(tǒng)化的設計理念。
在一年級本科始業(yè)教育和專業(yè)認知實習環(huán)節(jié)，專業(yè)老師提供各種設計題目供學生進行分組選擇，這些題目必須具有傳承性的，并且說明各個設計要用到的專業(yè)知識，比如說電子課程設計要有電路原理、數(shù)字電路和模擬電路相關知識；下一階段就要用到單片機和傳感器等知識；再下一個設計可能要用到虛擬儀器、控制系統(tǒng)等知識，讓學生在一年級就對本專業(yè)的整體構造有感性認識，從而激發(fā)他們專研專業(yè)知識的興趣。
2.1 基于ICL7107的多量程直流數(shù)字電壓表的設計
根據(jù)教學計劃的安排，在一二年級學生所接觸的主要是專業(yè)基礎課，學生能自由掌控的專業(yè)知識有限，因此在二年級電子課程設計中，我們要求學生設計一款直流數(shù)字電壓表，具體要求是能實現(xiàn)0mV～2V測量范圍。專業(yè)教師只負責提出任務以及實現(xiàn)的功能，學生自行查閱資料，提出解決方案，然后師生一起討論可行性。在實踐中，學生提出了以ICL7107，ICL7135等芯片不同的解決方案。
2.1.1 數(shù)字電壓表的組成
數(shù)字電壓表基本量程200Mv，可以擴展量程2V和20mV。整個電路設計沒有超越學生現(xiàn)有理論知識，學生有能力獨立完成，同時功能的擴展又要求學生綜合運用所學的各門專業(yè)課程，完成復雜電路的設計，鍛煉了綜合分析問題并獨立解決問題的能力。
2.1.2 總結分析
這一階段學生只能使用電路模電和數(shù)電的相關知識，結合電子綜合實驗，學生查閱資料，了解ICL7107的原理，掌握雙積分式芯片的基本電路的設計，完成了芯片的供電模塊―― 直流穩(wěn)壓電源的設計，并可以在此基礎上開拓量程自動切換的功能（如圖1所示）。
2.2 基于單片機的數(shù)字電壓表的設計
隨著二三年級大量專業(yè)課程的學習，學生可以運用的專業(yè)知識更加豐富了，他們可以完成設計的功能也隨之更加強大。在此基礎上，學生延續(xù)前面的設計，改進了電壓表的設計。
2.2.1 基于單片機的數(shù)字電壓表的設計
由于ICL7107沒有BCD碼輸出，沒有像ICL7135那樣的BUSY信號，在與單片機連接時，學生遇到了障礙，于是又展開了一場討論，如何利用單片機只是完成直流/交流電壓的測試任務。根據(jù)大量查閱的文獻資料，有學生提出采用ICL7135芯片的想法，該芯片與ICL7107工作原理相似，是4 1/2位A/D轉換器，加上電路ICL7135可組成一個滿量程為2V的數(shù)字電壓表。ICL7135可以采用并行采集方式與單片機系統(tǒng)進行連接。如圖2所示，模擬電壓送到ICL7135進行A/D轉換，然后送到單片機中進行數(shù)據(jù)處理。處理后的數(shù)據(jù)送到數(shù)碼管中顯示。其中ICL7135電源部分可以沿用上學期的直流穩(wěn)壓電源。
2.2.2 總結分析
現(xiàn)階段可以要求學生用到所學的單片機等知識，完成功能更多、精度更高的課程設計。在單片機等課內(nèi)實驗中，學生完成了單片機最小實現(xiàn)系統(tǒng)，結合前期所做的電子課程設計，學生可以開發(fā)基于單片機的數(shù)字電壓表。該設計引入單片機編程實現(xiàn)從數(shù)字量編碼轉換到七段譯碼，最后送到數(shù)碼管顯示輸出測量結果。學生利用單片機最小實現(xiàn)系統(tǒng)，擴展單片機系統(tǒng)的應用，專業(yè)知識得到了綜合運用。
2.3 基于ICL7135的畢業(yè)設計
ICI7107/7135都是CMOS雙積分A/D轉換芯片，可以轉換輸出 000個數(shù)字量，對外提供6個輸入、輸出控制信號。因此，除用于數(shù)字電壓表外，還能與異步接受/ 發(fā)送器、微處理器或其他控制電路連接使用。
因此，在選做畢業(yè)設計題目過程中，學生對需要進行模擬信號處理的設計中大多選用這兩款芯片，如圖3所示，在選用ICL7135作為A/ D 轉換器，模擬信號由傳感器采集，由ICL7135 轉換后數(shù)字量送入單片機，由單片機對ICL7135 輸出的信號進行處理，在數(shù)碼顯示管（LED）上顯示。并可通過鍵盤輸入溫度設定值。單片機根據(jù)設定溫度進行相關運算（如PID、模糊運算等），產(chǎn)生控制信號。
當然還可以挖掘更多的基于ICL7107和7135的應用的實例，這里我們致力于讓學生對知識點的綜合運用，當他們能用課堂上所學到的知識，系統(tǒng)地解決一個實際的問題，這里面的滿足感和成就感能大大激發(fā)學生的學習潛能，提高學習效率。
關鍵詞：單片機；一體化；教學模式
具體而言，我們提出的單片機課程一體化開放式教學模式包括以下三個部分的內(nèi)容。
一、合理編排教學內(nèi)容和順序
按照如下的順序開展課堂教學：（1）單片機系統(tǒng)結構和片內(nèi)資源介紹，存儲模式，中斷機制、重要寄存器的功能與操作；（2）單片機開發(fā)環(huán)境介紹，C語言基礎回顧，C程序的編輯、編譯、下載過程，特別是調(diào)試技巧；（3）常用單片機的電路模塊，包括液晶、鍵盤、數(shù)碼管、數(shù)據(jù)采集、存儲電路、串口通信、I2C接口、電機與繼電器控制電路等；（4）在前面所學基礎上，將各個單元模塊進行集成，搭建一個綜合性的單片機系統(tǒng)，該系統(tǒng)整合了前面講解的各單元，是對所學知識的復習和提高，讓學生了解一個中等復雜單片機系統(tǒng)的開發(fā)過程。
以上教學內(nèi)容在編排上應該具有漸進性和層次感，保持學生學習的平滑上升性，以降低學習的難度。
二、貫徹環(huán)環(huán)相扣、層層推進的一體化教學過程
教學實踐需要符合學生的認識規(guī)律。在本課程中，后面與前面的知識具有平行性或者平滑漸進性，不但要讓學生學到新知識，而且還要讓學生學得輕松。我們在教學實施上，遵循由易到難的思路。在教學層次上，從單元到模塊、從模塊到系統(tǒng)；在教學環(huán)節(jié)上，從仿真到實驗、從設計到制作，逐步增大學習的廣度和深度。在課堂學習中，學生已經(jīng)掌握了基本的單片機設計與電路板制作知識。課程設計環(huán)節(jié)則重點培養(yǎng)學生利用單片機解決實際問題的能力，教會學生針對具體應用問題查找與選擇合適芯片，閱讀數(shù)據(jù)手冊，制定系統(tǒng)軟硬件設計方案及相關算法并最終實現(xiàn)。通過課程設計，學生可以掌握單片機應用開發(fā)的一般流程。此后，學生可以根據(jù)自己的經(jīng)歷，針對生活中的焦點問題，自主構想一些合適的解決方案，經(jīng)與老師協(xié)商后可以作為畢業(yè)設計的題目。這樣的題目是學生主動提出，而不是被動接受，因此完成畢業(yè)設計的積極性很高，畢業(yè)設計成果具有一定的創(chuàng)新性和實用性，能夠起到較好的鍛煉能力的作用。
三、構建開放式的教學環(huán)境
當前的學習環(huán)境相對封閉，僅限于教室、圖書館和實驗室。學生回到寢室面對電腦，首先想到的是瀏覽網(wǎng)頁、聊天和打游戲，利用電腦進行學習的意識薄弱。Proteus可以將實踐活動從課堂、實驗室延伸到學生寢室，拓展學生的學習空間。學生可以在寢室完成單片機的原理圖設計、程序編寫與仿真、電路板布局與布線工作，而把加工、焊接工作帶到實驗室或加工廠完成，提高了實驗室的使用效率，做到了開放型的實驗實訓。
關鍵詞:單片機;教學改革;應用能力
中圖分類號:G4
文獻標識碼:A
文章編號:1672-3198(2010)17-0261-01
0 引言
目前,單片機的應用已經(jīng)相當廣泛,在我們身邊的很多電子產(chǎn)品中均可以發(fā)現(xiàn)它的存在,而且隨著科技的進步,這些應用日新月異,創(chuàng)新性也變得越來越強。而單片機作為一門應用性課程進入我們的課堂,當然也具有應用性和實踐性的特點?？梢哉f,教學中注重理論和實踐相結合是這門課程的重中之重,但是,在多年的教學過程中,這一點突出的還是不夠的,有的教師甚至還僅僅停留在一些基礎知識和基本原理的講解上,而對其應用性視而不見,這就嚴重偏離了該課程的主干,我們在進行單片機課程的教學中通過不斷改進教學方法,以及加強學生課內(nèi)外的實驗能力和應用能力,特別總結出以下教學方法來提高教學質(zhì)量。
1 教學內(nèi)容的改革
長期以來,在單片機教學中,該課程常常將一些基本原理及系統(tǒng)各部件作為重點來介紹,但是卻忽略了其系統(tǒng)性和整體性的重要作用。也就是說,很容易造成只見局部不見整體的不足,更重要的是這樣做還使得學生感覺枯燥無味,無法形成單片機應用系統(tǒng)的清晰概念,甚至學習過后依然像沒開過該課程似的,不知單片機究竟是什么。為了克服這些不足的地方,我們認為非常有必要對單片機課程的教學內(nèi)容做如下改革。
單片機的課程學習單從內(nèi)容上,可以分為兩大部分:
第一部分:單片機理論的學習,內(nèi)容包括單片機的結構、指令、工作方式、通訊模式等等。因為實踐雖然重要,但是理論學習畢竟是基礎,只是在學習理論的同時必須多講一些實例,而不能是光停留在學理論的基礎上。
第二部分:課程設計,這也就是我們通常說的理論結合實踐,具體的做法是,選擇一些與生活貼近、學生感興趣、有一定的難易區(qū)分度的實驗項目作為單片機課程設計的題目,從而使絕大部分學生得到鍛煉。這些煅練可以在課堂上,并且與教學同步,采用這樣的教學體系,可以使學生建立起單片機應用系統(tǒng)的概念,由簡單的應用到復雜的應用,使學生的學習由被動變?yōu)橹鲃?應用單片機進行開發(fā)的思路逐漸由模糊變得清晰,逐步掌握單片機開發(fā)技巧,以培養(yǎng)學生獨立開發(fā)與應用的能力。
2 教學方法的改革
我們始終認為教學方法改革的重點有兩個:首先需要打破以前教師完全講授理論知識的局面,加強互動性和學生的積極性,從而增強學生的自主學習能力;其次是通過一些新的教學方法和手段增強學生的理解能力,真正做到讓學生在快樂中接受知識,鞏固知識。
具體的做法是,在講解理論知識時,以一個或幾個具體的實驗項目為例,例如設計一個流水燈,讓學生從項目的分析、設計、仿真調(diào)試和制作硬件的整個過程中學會應用單片機。在這個教學過程中廣泛采用啟發(fā)式、討論式、自主式學習法等新方法,調(diào)動學生學習的積極性和主動性,從而可以提高教學質(zhì)量。再例如在講授傳送指令時,在單片機P1口上接八個發(fā)光二極管,我們先分析一下如何讓二極管亮滅,通過分析知道只要給P1口送高低電平就可以實現(xiàn)這個功能,這里就用到數(shù)據(jù)傳送類指令,講解后要求學生編程控制發(fā)光二極管亮滅。當學生完成后就會有一定的成就感,這樣學習的興趣也有了。整個授課過程都是依照這個思路,用到哪部分知識講哪部分的知識點。這樣當項目完成時,這門課的主要知識點也都講授了,同時學生也主動地學完了單片機課程,而且掌握程度較好。
在課程設計完成過程中,由學生提出設計方案;教師組織學生對設計方案進行論證、比較,確定最后方案,并且通過引入Proteus等仿真軟件對電路進行仿真,仿真通過進行實際電路的安裝調(diào)試,最后撰寫課程設計報告。在課程設計指導時,教師以啟發(fā)引導為主,鼓勵學生相互討論,對實驗中出現(xiàn)的問題,給出解決問題的思路,不做具體解答和具體幫助,培養(yǎng)他們自學能力和獨立分析解決問題的能力,使所學的理論知識真正應用到實踐中,在實踐中檢驗理論的正確性。通過課程設計,一方面有利于鞏固理論基礎知識,縮短從理論知識到實際應用的過程;另一方面也可以使學生產(chǎn)生一種成就感,有利于培養(yǎng)他們的學習興趣,增強其創(chuàng)新意識,提高其實際應用能力。
3 考核方式的改革
通常來說,考核就是對教師教學效果的檢驗和學生水平的測試,同時也是督促和激發(fā)學生認真學習的原因和動力。由于長期以來,教師和學生都習慣于以講授和死記硬背的辦法來教和學。所以考核的方式,經(jīng)常就是教師出一套試題讓學生去做,然后理所當然地以卷面成績的高低來完全評估學生的學習能力高低,這樣做不僅不能較為全面地考核到學生學習能力,更是忽略了這門課的重點考核,也就是實踐、應用以及創(chuàng)新的多項考核是重中之重。
因此,在教學內(nèi)容和方法得以改變的大前提下,這種傳統(tǒng)的考核方式必然不能適用應用性較強的單片機課程。換句話說,對這門課的考核方式進行改革具有必然性和緊迫性。
具體做法是:除了傳統(tǒng)的考勤、平時作業(yè)和期中期末考試的筆試外,我們著重加強學生實踐成績在平時成績中所占比重,而且這個比重我們認為要占較大一部分,只要學生平時認真參與和注重了這一能力,就要得到一定的成績,對動手能力、應用能力尤其感興趣甚至做得極好的學生可以得到該項的滿分。具體來說又體現(xiàn)在平時實踐練習、課堂實踐討論、實驗報告、課程設計、期終實踐技能測試等方面?？傊?這種新的考核方式更注重實踐能力的培養(yǎng)。4 結束語
通過這幾年教學實踐,我們發(fā)現(xiàn)采用這種辦法不僅可以使學生建立起單片機應用系統(tǒng)的概念,還可以加強學生的學習興趣和積極性,許多教師和學生甚至都認為這種項目實踐已經(jīng)等于或者相當接近真正在企業(yè)里做項目,從這一點來看,增加學生的實踐訓練顯然增加了他們在今后工作中的應用能力和工作信心。
總之,無論從教學內(nèi)容上、方法上還是考核方式上,單片機課程改革的重點和方向都是為了適應當前發(fā)展極快的
單片機技術,只是這種改革方式提高了對教師的要求,要求教師不僅要熟悉理論知識,同時還需要具有相當?shù)膶嵺`經(jīng)驗和科研能力,不斷學習和了解新的技術應用和創(chuàng)新是一個相當必要的條件。
參考文獻
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Abstract： Against the problems in the traditional SCM teaching， this paper discusses the SCM teaching reform mode based on subject design as a unit from teaching content，teaching tools and methods， teaching equipment， teaching environment and conditions， teaching assessment. Specifically unit clearance assessment and subject design respondent assessment form in teaching assessment，gives full play the main role of student learning under the guidance of teacher. This teaching mode is to stimulate the students' interest in learning and cultivate the students' actual ability and the spirit of teamwork， which reached good teaching is effects.
關鍵詞： 單片機；課題設計；單元過關；教學改革
Key words： single chip microcomputer（SCM）；course design；unit clearance；teaching reform
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2012）29-0232-02
0 引言
單片機課程是高校工科專業(yè)的一門重要專業(yè)必修基礎課，單片機的應用性很強，所以在課程設計中，單片機的實驗教學成為整個課程的重要組成部分。傳統(tǒng)的教學模式不注重學生實際應用能力的培養(yǎng)，已經(jīng)不能適應當前單片機應用產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，單片機教學改革勢在必行。
本項目將單片機傳統(tǒng)的教學模式改為以課題設計為單元的教學模式，理論與實踐相結合，重點培養(yǎng)學生的實際動手能力和工程開發(fā)的創(chuàng)新能力，達到了很好的教學效果。
1 傳統(tǒng)教學課程設計中存在的問題
1.1 教學手段和設備落后 由于實驗教學的教學經(jīng)費有限，設備條件不足，不能保證學生良好的實驗環(huán)境。在實驗教學中，往往是教師講授完所有操作后，讓學生再做一遍，這時學生記不住操作步驟，往往感覺無從下手；或者教師講一步，讓學生操作一步，沒有讓學生真正思考為什么這么做，而是盲目的跟著操作，只是對理論和實例的驗證，影響了學生獨立思考能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。
1.2 實驗考核選題不當 通過調(diào)查，許多高校單片機實驗課的題目多年來一成不變，一部分學生從高年級直接獲得程序源代碼和實驗報告；還有一種情況是實驗設計題目由學生自己選擇，很多學生為了應付實驗課，把題目選擇的過于簡單，甚至是書上的一個實例。這樣就失去了單片機實驗課的教學意義。
1.3 重理論，輕實踐 國內(nèi)的教育制度雖然進行了幾次改革，但給學生留下的傳統(tǒng)思維中還存在理論重于實踐的觀念。學生重視理論課的知識學習，對于實驗課，只要模仿教科書的實例，寫好實驗報告就可以拿到實驗課的成績，學生的動手能力并沒有得到真正的鍛煉。
1.4 沒有真正培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作精神 傳統(tǒng)的課程設計一人一組，學生個體意識強烈，或者幾個學生一組，由于學生個體差異較大，往往每組真正動手做實驗的學生只有2-3個，助長了其他學生的惰性，沒有達到預期的教學效果，沒有培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作精神。
2 課題設計為單元教學的改革方法和途徑
2.1 教學內(nèi)容的改革
傳統(tǒng)教學一般是學習完全部指令后，學習應用部分，然后進行實驗操作。這個過程隨著理論難度的增加，學生的學習興趣下降，而且對指令記憶不深刻，真正實驗應用時容易混淆，教學效果不理想。
為提高學生的動手能力和學習興趣，將傳統(tǒng)的教學內(nèi)容改為以課題設計為單元的教學內(nèi)容。從上百個日常生活中的應用實例篩選出經(jīng)典的實例，組合成七個單元，每個單元由若干相似的實例課題組成。七個單元的內(nèi)容分別是數(shù)碼管原理及應用、A/D和D/A工作原理、液晶顯示屏原理、時鐘芯片、溫度傳感器、定時器/計數(shù)器、串行口應用。每個單元通過實例講解基本指令，硬件線路，程序設計等內(nèi)容，這就需要教師將每個實例都驗證準確，將實例課題由易到難、科學合理的安排講解順序。改革結果將單片機知識點分散到各個單元，使學生在學習實例課題的過程中，學習相關知識，完成課題要求，消除枯燥的理論講解，調(diào)動了學生學習的積極性。
