关键词：单片机；课程；教学改革
《单片机原理与接口技术》课程涉及的知识点多，对技能要求全面，使得学习者备感困难。同时，由于高职学生的知识接受能力弱，传统教学方式必然造成学生听不懂，跟不上，进而厌学。面对以上问题，本文试图就高职特色的《单片机原理与接口技术》课程教学改革作一探索。
《单片机原理与接口技术》课程的特点
单片微型计算机因其具有集成度高、运算速度快、体积小、运行可靠、价格低等特点而在过程控制、数据采集、机电一体化产品、家用电器、智能化仪表和网络技术中得到大量使用。国内高校、中专、高级技工学校都相继在计算机工程、软件工程、工业自动控制、机械电子工程、精密仪器、电工电力电子、电子工程等专业开设了《单片机原理与接口技术》课程。越来越多的企业也把掌握单片机技术作为招聘技术人员的标准之一。
高职院校中，由于学制限制，学时少，不少院校和专业将《单片机原理与接口技术》课程也作为对非计算机专业学生进行现代计算机技术的第二次认识和启蒙教育，因此该课程显得更为重要。学生一般都要进行计算机应用基础的学习，完成对计算机的初步认识和基本操作的学习。如果学生缺乏相关的硬件训练，将对计算机应用的理解和学习造成障碍。《单片机原理与接口技术》课程集成了计算机组成原理、微机原理、汇编语言等课程的相关内容，并且包含单片机技术本身的知识体系。单片机“麻雀虽小，五脏俱全”。为了弄清单片机的一个概念，往往要牵扯到更多的新概念。因此在学习单片机原理与接口技术的过程中，很多学生感到困惑和吃力。
根据学生特点和课程特点，教学中应注意的几个问题
《单片机原理与接口技术》教学中必须强化基础、注重应用，进行模块化教学。同时要把握好教学与培训、理论与实践两个方面的关系。教学与培训是有区分的：教学是强调系统的基础知识，培养学生进一步学习的能力；培训则是对有一定基础的学生进行短期强化训练，尽快上手，进入角色。教学必须由易到难，符合认知规律。教学内容既要有一定的先进性又必须相对稳定。单片机基础知识相对稳定，而接口芯片的发展则可以用日新月异来形容。单片机作为一门技术，《单片机原理与接口技术》课程必然是以实验为主的课程。
教学中应先给学生一个总体的知识框架和学习脉络，让学生在任何时候对基本知识的把握都是清晰和完整的。学习单片机是一个渐进的过程，往往学习一遍难以完全掌握，而且这门技术也在不断发展，因此要培养学生的自学能力。教学中要讲清、讲透单片机硬件结构。根据教学要求和学生实际，对接口技术及接口芯片的讲解和使用可简可繁、可多可少。有条件的情况下，相关专业应开设专门的《单片机原理与接口技术》实践技能培训课程。一般专业也要充实实验教学，开足基础实验，作为理论教学的有力补充，以加深学生对基础知识的理解和基本技能的训练。
探索有高职特色的《单片机原理与接口技术》课程教学方法
“教、学、做合一”教学法在单片机课教学中，要充分发挥教与学的积极性，努力走“实践―理论―再实践”之路。强调在做中教，在做中学。通过理论教学以及实验和实训的有机配合完成教学目标。
3P教学法3P的概念是指原理（Principle）、实践（Practice）和产品（Product）的三者合一，是“教、学、做合一”的具体应用，将理论学习、实践应用、产品制作有机地结合为一体，以理论教学为基础，以实践训练为重点，以掌握知识和技能、制作产品为教学目标，较好地体现“学用一致，知能并举”的教育思想。在单片机教学中，这种教学法是非常值得提倡，并取得显著成效的一种方法。
案例教学法教师可在上课前让学生预习教师准备的实例材料，形成一定的看法，做好实例讨论的课前准备；在课堂中，针对实例出现的问题，教师组织全班讨论，由学生找出解决的方法，做出辨析；最后教师作简短的点评或补充性、提高性的总结。
上好每一堂课，注重教学设计
要提倡学生参与教学。这就要求教师在备课时不仅准备专业技术内容，更要研究教法，即如何利用“项目”、“实例”、“问题”等手段来激发学生的兴趣，提高学生参与程度，这也是课程设计的重要内容。教学设计有以下几种方法：（1）根据课程教学内容划分教学单元，按照一体化原则进行设计。（2）确定每个单元课程目标，包括知识目标和能力目标。（3）选定每个单元课程单项实训项目，以实例贯彻单元教学之中。（4）确定演示、实验、实训、实习等内容。（5）引入案例，问题驱动，操作演示，展开知识，讨论问题，总结提高。（6）板书演示，示范操作。（7）自查课程目标、层次、进度、信息量等。
参考文献：
[1]张华.课程与教学论[M].上海：上海教育出版社，2001．
[2]门振华.职业技术教育概论[M].重庆：重庆大学出版社，1988．
[关键词]单片机教学模式
[中图分类号]TN312.8[文献标识码]A[文章编号]1007-9416(2010)03-0114-01
1 单片机课程的安排
近年来,我院把《单片机原理与接口技术》这门课作为电气类专业的必修课程,以前对高职学生在入学第二学期开设这门理论课,第六学期再开始实践课程。这样的课程安排是有原因的,作为理论教学方面,第一学期由于开设了《微机原理》,第二学期自然就开设《单片机原理与接口技术》,便于课题衔接。但单片机的实训课题作为控制单元只能放在相关专业课程之后,并且有了一定的技术基础才能进行实训。如经过电工的基本技能、模拟电子、数字电子等相关专业课程的训练之后才进行。这样我院就把单片机的实训课程安排在第六学期进行实训,理论课程结束太长时间,给实训教师和学生都带来了很大的压力和困难,并且学生普遍感觉到这么课程难学,部分学生产生厌学情绪。对此近年来我院对许多专业课程进行了调整,采用模块式教学。单片机也采用模块式教学。
2 教学方法
所谓模块式教学是把理论课与实训课放在一起进行,边理论边实训。
2.1 课程结构安排
单片机的概述;MCS-51单片机的基本结构;单片机的最小系统扩展;MCS-51单片机的指令系统;汇编语言程序设计;中断系统;MCS-51定时器/计数器;串行接口;MCS-51单片机的I/O口扩展;接口技术。
2.2 教学课程结构分析
在讲第一章单片机的概述的同时,就把单片机发给学生,我院采用的是启东计算机厂生产的DVCC-52JH++单片机箱。这样就比理论课单纯的一支粉笔一块黑板凭学生想象的教学容易多了,使教学直观化。
在讲第二章MCS-51单片机的基本结构的时候。有些内容如P1、P3口便对于学生进行实际演示,(1)、P3.3口做输入口,外接一脉冲,每输入一个脉冲,P1口按十六进制加一。(2)、P1口做输出口,编写程序,使P1口接的8个发光二极管L1―L8按16进制加一方式点亮发光二极管。实训说明由于P1口是准双向口,它作为输出口时与一般的双向口使用方法相同,由准双向口结构可知:当P1口作为输入口时,必须先对它置高电平,使内部MOS管截止,因内部上拉电阻是20KΩ―40KΩ,故不会对外部输入产生影响。若不先对它置高,且原来是低电平,则MOS管导通,读入的数据是不正确的。这样由原来的理论教学抽象的概念变得直观化。
在讲第三章单片机的最小系统扩展时,对全书的结构进行了调整,现在单片机原来与应用的教材琳琅满目,种类繁多。但课程结构大同小异,在讲完上述第一、二章后,第三章便是指令系统。但我感觉这时候讲指令系统会增加学生学习的难度。如果这时候讲单片机的最小系统扩展让学生先学习硬件系统,由于硬件系统直观、简单、易学,对单片机硬件工作原理和结构有了进一步的认识和理解后,有了一定的硬件基础,更容易让学生上手。为后续的课程实行一体化教学打下良好的基础,如在后面讲指令的时候,就可以做到边讲边练。课题就这样一环套一环的进行下去,把看不见的软件程序通过硬件显示出来。
后续的课题安排和其它书籍安排的一样,并且根据职业技术教育的特点和要求,在教材的使用上应适当降低教材的理论深度和难度,精选内容,突出重点,多举实例,多做实际训练,对于学生不易理解和容易混淆的概念,力求做到通俗易懂,边讲边练,理论与实际紧密的联系在一起。
2.3 采用多媒体和黑板结合授课
有些内容用黑板讲解效果好,有些采用多媒体讲解好,利用自己制作适用于课堂教学的多媒体课件。例如,在讲解堆栈等内容的时候,通过多媒体演示入栈操作和出栈操作的过程,可以取得良好的教学效果。其他知识点的讲解同样可以仿效。集动画、声音、图片、文本于一体的多媒体课件不仅能够使抽象的理论知识变得直观易懂识,而且能够活跃课堂气氛,从而激发起学生的学习兴趣。
2.4 活跃课堂氛围,调动学生的积极性
在单片机教学过程中,课题本身难度大,课堂气氛容易沉闷。因此应注意调动学生的积极性与主动性。教学的主体是学生,老师讲的再好,学生不认真听,不认真训练效果同样不好。只有学生对此课程产生兴趣,这门课程才有可能学好。因此在教学过程中要注意以下几点:(1)语言要生动,风趣。尽量联系实际,多举实际例子,多让学生的动手。对于难理解的内容,教师尽量用自己理解后的语言告诉学生。(2)树立榜样,建立激励机制,鼓励、激发学生学习的兴趣和热情。(3)课题开始的时候,课题内容由浅入深,待学生掌握以后可逐步加大难度。
2.5 教学媒体
一体化教学的教学媒体相对于理论教学有天然的优势,我们有大量的仪器、设备、元器件可以使用。本课程主要用到的教学媒体有计算机机、软件系统、单片机仿真系统。目前市场上单片机实训设备种类繁多,但总的来说,都能够完成相关的软件实训和硬件实训。我院采用DVCC-52JH++型单片机实训设备,我们从中精选了几个软件实训和硬件实训。软件实训可以提高学生编程水平,培养学生逻辑思维能力;硬件实训可以培养学生实践动手能力,两者相得益彰。
事实证明,通过以上教学方法的改进,我所教授的单片机课程,在教学质量方面有了显著地提高,教学效果收效明显,学生普遍反映良好。以上是我在教学过程中积累的一点经验,希望各位专家及同行予以批评指正!
[参考文献]
[1] 李明,毕万新.《单片微型计算机及接口技术》.大连理工大学出版社.
[2] 张振荣,平.《单片机原理及实用技术》.人民邮电出版社.
在单片机课程教学过程中，学生普遍反应不容易入门，针对各个教学难点很多一线教师采用了多种教学方法帮助学生理解抽象的问题，但是仍然没有改变该门课程不易入门的特点，为了解决这一问题，本文结合目前前沿技术给出了一种采用图形化语言编译平台降低单片机课程入门难度的课改方向。
关键词:
单片机;流码;课程改革;图形化语言
0引言
“单片机技术与应用”这门课程目前是电子信息、电气类专业学生必修的课程之一，通过该课程的学习，学生能够理解智能仪器的原理及应用方法、了解自动控制设备的控制方法，以及能够完成一些简单电子产品的开发设计工作。单片机可以看做属于计算机硬件范畴的课程，该类课程比较抽象，学生不易入门，是学生比较难以掌握的课程。随着技术的发展，目前市场上使用的单片机内核种类很多，51、AVR、PIC、MSP430等都是比较常见的单片机类型，但是其中51内核单片机一直是众多高校或者职业院校教学一直采用的芯片类型。经典51内核单片机之所以被广泛用于教学主要有以下几方面原因:
(1)技术成熟，相关学习及应用资料多。
51单片机相对于其他类型单片机起步较早，上世纪80年代就开始传入我国进行研究应用了。在30多年的教学、科研过程中积累了大量的学习和应用材料，所以不论对于老师教学还是学生自学都有大量的参考学习资料，可以从书籍、网络论坛、期刊论文数据库等多途径获得。
(2)任课教师普遍熟悉51单片机的原理及应用
很多任课教师自身在学习过程中接触的就是51内核单片机，所以教师教学过程中更倾向于选择51单片机作为授课对象，就这样一代传一代，51单片机的应用客户群逐渐壮大起来。
(3)51单片机本身也在不断完善发展
同为51内核单片机，但是不同品牌厂商对自己的产品都在不同方面进行完善，宏晶科技有限公司的STC各系列单片机就是其中的代表，不论从运算速度、可靠性上还是片上资源上都不断进行更新，另外在供电方面还有低功耗的类型。所以从技术应用上，51单片机经过多年的发展并没有落后于其他MCU。
1单片机学习难点
在教学过程中发现，不论是51还是其他内核的单片机都存在入门难特点，这主要是由单片机硬件本身特性决定的。以51单片机为例，单片机学习的难点主要有这几方面:
(1)硬件结构理解比较抽象
(2)编程语言学习困难
很多学生在学习单片机硬件结构时，对各部分结构的理解停留在概念描述层面，不能很快转变思维方式，对其功能，实际作用与实际工作和应用联系不起来。对于没有编程基础的同学，不论是学习汇编语言还是C语言，在程序编写上都需要有一个思维转变适应的过程，很多学生不适应，一直觉得单片机难学。
(3)知识点难理解
在单片机学习过程会涉及到很多新名词和知识，例如中断、定时计数器、串口等，这些功能的工作方式或者启动流程也是学习过程中需要注意的难点。单片机课程教学可以看成以下三个部分:单片机及语言的选择、教学实施过程、目标，如图1所示。检索很多文献发现，为了达成教学目标，教学中设计实施了各种教学方法、教学模式改革和创新，对学生学习应该说有很大帮助，但没有改变单片机学习困难和不易上手的本质。
2高职学生学情分析
当前高职生源存在以下几个普遍问题:
(1)学生高考成绩低，基础不好;
大部分高职生的基础就相对薄弱，有些甚至基本的高中物理电学基础知识都不能很好掌握。
(2)自控性较差，习惯性不学习
高职生源部分学生自控能力差，上课经常玩手机或者看小说等，从小没有养成良好的学习习惯，所以在教学过程中教师采取各种教学方法吸引学生注意力，但对于一些纯理论枯燥的较难知识点，教学效果还是不理想。
(3)对问题的理解能力相对较弱
高职学生与本科生相比，对问题的理解能力的平均水平相对弱，对较为抽象的问题学习起来也会相对吃力。
3新兴开发平台及语言降低单片机学习门槛
(1)Arduino平台
Arduino是在AVR单片机基础上开发的一款便捷灵活、方便上手的一款包括软件和硬件的的开源电子原型平台。硬件(各种型号的Arduino板)、软件(ArduinoIDE)。后来随着技术发展，以其他芯片为基础的Arduino核心板也出现了，运算速度和硬件资源都相应的得到了提高。软件平台ArduinoIDE是基于processingIDE开发。对于初学者来说，极易掌握，同时有着足够的灵活性。Arduino语言基于wiring语言开发，是对avr－gcc库的二次封装，不需要太多的单片机基础、编程基础，学习起来相对于直接C语言或者汇编语言开发单片机应用程序更为简单，可以快速地进行产品开发。另外Arduino平台在网络上可以找到很多开源的软件和硬件资源供初学者学习使用。
(2)图形化语言开发平台
图形化语言开发平台是近些年编程语言的一个发展方向。Arduino平台也开发了相应的图形化程序开发环境，通过图形化方式更直观的表现出程序逻辑，直接避开了文本代码方面的记忆，对于英语不好见英文就怕的学生来说这种图形化程序更容易接受。最近几年在图形化编程环境领域出现了一个新平台叫Flowcode，目前已经更新到V6版本，该平台支持PIC、AVR、ARM三种硬件芯片的程序编写。这款平台的编程语言也很有创意，类似于程序流程图，简称“流码”，同时还兼容C语言，对于已经完善的C语言代码可以直接嵌套到流码程序中。此外该平台还支持中文菜单，更容易被学生接受。由于流码程序近似于程序流程图，和其他图形化语言相比，流码对学生编程思维逻辑培养上更具优势。在该平台中还集成了一些基础功能的驱动宏，直接进行图标拖拽调用即可，不需要学生深入了解硬件结构和具体寄存器工作原理及配置，这部分工作，Flowcode平台已经代劳。通过该平台的学习可以让学生更快更好理解单片机的用途，并能很快上手应用。
4结语
职业教育教学应该随着行业技术的发展与时俱进，跟上技术前沿，这样职业教育才更有意义，培养出的人才能更适应社会需求，图形化语言对于单片机技术人才培养上缩短了培训周期，这也意味着单片机行业程序开发人才的供给更快捷，可以为缩短企业产品研发周期和后备技术人才的供给周期，同时也是单片机技术与应用课程授课内容改革的一个重要方向。
参考文献:
［1］张江城，胡橙．基于Arduino的高职高专单片机相关课程改革设计［J］．中小企业管理与科技旬刊，2016(10)．
［2］李华洲．基于Arduino的高职物联网相关课程改革设计［J］．大众科技，2015(01)．
关键词：单片机 基础课程 教学改革 教学效果
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）11（c）-0118-02
单片机基础课程涉及计算机原理、电子、感测和控制等多学科技术，要求较高的电子技术、数字逻辑和程序设计能力。课程内容抽象，实践依赖性强。从经典课程的公式推理演算到单片机的数字逻辑、软硬件结合，是一种全新的学习方式，传统的教学方式在这门课中表现出较多的不适应性。以下是在单片机基础课程教学改革实践中的若干体会。
1 单片机基础课程教学改革的核心思想
1.1 从知识点讲授到以系统设计为主线的教学改革
我国高校在20世纪80年代初开始在少数高校开设单片机课程，面向电子和计算机专业高年级本科生和研究生，教材内容基本是单片机生产商提供的技术手册、汇编程序设计和计算机原理与接口技术的综合体。目前单片机教材虽然较多，但基本延续了这种传统的教学思路，即以单片机的知识点为主线进行单元技术教学。随着单片机教学在各层次学校的广泛普及，这种教学思路显现了明显的不适应。系统设计性内容缺失和细节内容深度不够，使一般学生在实际应用过程中仍然会遇到许多迷茫的问题。
目前单片机基础课教材的一个普遍性的问题是教学集中在分散的各个点，而对单片机系统整体结构性考虑不够；重在局部和单元模块，缺乏组织成项目的考虑。这种问题严重地体现在系统软件设计中，一般学生会做例题和作业，不会设计解决实际任务的系统软件。因此，单片机基础课程教学改革的一个重点就是从知识点讲授到以系统设计为主线，基于课程整体性并结合项目系统整体性考虑实施单元教学，重点提升学生系统性、综合性设计能力。
1.2 单片机与其它课程教学形成良性互动
在目前课程体系中，考虑到知识衔接关系，单片机课程在模拟电子技术、数字电路、计算机组成（微机原理与接口）、汇编程序设计等课程之后，一般安排在第6学期。这个安排的问题是学生实际综合应用及拓展学习的时间较短。这在单片机进入我国高校的早期阶段仅高端学生学习的情况下是合理的，在目前单片机普及教学情况下，作为工具和重要的学科基础课，单片机课程应尽早让学生掌握，对其熟练和提高系统设计能力、提高学习兴趣、结合和促进其它课程学习将产生良好作用。
单片机基础课程涉及到的模拟电子技术、数字电路等知识，是相对简单的，在课程中从应用的角度介绍即可，对单片机课程的教学没有影响。实际上，有些同学从大一就开始自学单片机而且都取得了很好的效果，这对我们教学是一个很好的启示。
2 单片机理论教学的改革
单片机教材最初源于单片机生产厂家技术手册、汇编语言程序设计和计算机组成与接口技术的综合。单片机应用初期面向对象是重点院校电子和控制专业的学生和科研人员。传统的授课方式是以知识为驱动，知识点之间比较分散，学生学完之后没有系统的概念，缺乏贯穿所有知识的主线，形成不了体系。这种教学方法亟待改革。
2.1 以项目为主线
系统结构性设计是一个重要的教学内容。从宏观教学的角度考虑，我们将整个教学内容设计成基本涵盖了本课程全部教学内容的一个项目，基于课程整体性并结合项目系统整体性考虑实施单元教学。对结构性的适当变化和局部内容的取舍，即可衍生和变化为其它的应用系统。通过这样的教学设计，学生加大了对课程的兴趣，逐渐地积累成就感，并最终能较快地进入系统设计者的角色，能较好地完成实际应用系统的设计。
2.2 整体与局部关系
基于项目为主线的教学设计，在讲述局部技术的同时进行系统结构性的教学，使系统整体性的考虑体现在局部中。
例如LED数码管动态显示、步进电机驱动等技术，在目前教材中基本都是完成单一这类功能的小程序，而在实际应用系统中，这些功能要与系统核心任务并行执行，是一个“多任务”的概念，不能简单地将教材示例的单一的小程序搬到应用系统中。其它如结合键盘扫描和多级LCD菜单形成多任务下的人机交互通道这些系统性内容的考虑，在单元教学中都要考虑到。
2.3 教学内容和体系调整
调整应用汇编和C语言教学的比例。汇编指令有助于对单片机硬件的学习，程序代码短、速度快，较多地应用在对时序有严格要求的测控系统中。随着单片机硬件和软件编译技术的发展，代码长度和速度已不是主要问题，重在软件质量、开发周期和开发维护成本，大多数场合应用汇编的必要性已不存在。因此教学应以C语言为主，汇编只讲解指令原理、寻址方式、必要的指令和在C语言中嵌入汇编程序的方法和实例。
调整单元模块教学顺序。现有教材中一般将人机交互设计的内容放在最后，这不利于学生自主实践。由于无法实施对运行过程必要的监测，使其在没有仿真系统情况下调试有相当的难度。因此，将人机交互部分尽可能地提前可达到很好的效果。
单片机基础课程传统教学对新机型和新技术介绍较少，应做适当的补充。增加IIC、SPI、PS/2等相关技术和应用的介绍、对其它典型单片机如AVR简要的介绍，使学生在掌握基本单片机技术基础上，能更容易地进入到高级层次的应用。
2.4 挖掘基本知识内容的深度
把MCS-51单片机基础知识讲透彻，对后续嵌入式系统深层次学习可打下良好的基础。以外中断的重复响应和堆栈的溢出问题为例，学生在实际应用中经常遇到，但在教材中没有相应的说明。前者是由于外中断请求信号有毛刺，即使在进入中断立即屏蔽中断，且中断请求信号已经撤销的情况下，在退出中断后还将引起此中断的重复响应。问题在于对中断请求信号、请求标志和响应过程这些基本知识讲述不到位；后者是对堆栈空间位置、容量及系统对堆栈使用没有准确概念。类似的因基本知识讲述深度不够，导致学生困惑的问题还有很多。因此要注重研究实际应用中典型问题背后的原因，深化和细化基本知识的讲授，这对实际应用和提高可起到至关重要的作用。
2.5 理论课中的实践内容
单片机是一门实践性极强的课程，该理论课不讲授实验实际是一个误区。在理论课应用Proteus做部分仿真实验，实验效率高、理论教学效果好，并可达到扩展学习到课外的效果。因此，需协调好理论与实验课关系，对仿真实验学时做一定的硬性要求。
另一个问题是系统调试技术的教学。系统调试是初学者开发单片机应用系统的一个难点，特别是在无仿真器情况下进行软件调试。因此，在理论课中讲述初等调试技术是有必要的，例如用示波器、LED显示测信号、串行通信监测程序流程等。使学生提高系统设计和调试技能的同时，提高了实验课效率，使实验课有更多的时间用于综合性实验中。
3 实践教学模式的改革
3.1 基于项目引领的实验模式
我们许多课程的实验课教学模式，基本上都出于传统的公共基础课实践教学。其特点是对单一某个理论教学内容进行实验演示和验证。由于思维的惯性，这种传统自然也延续到单片机实验课中，致使学生综合性实验能力较弱，完成课程设计和实际应用设计的难度较大。
作为嵌入式基础和初级应用的单片机基础课程，其最大特点是工程性。单片机本身是一个强大的系统集成工具，学生在专业知识基础上用单片机及相关器件进行综合分析和设计，最终要制作出满足用户要求的产品。因此，单片机实验课的主体思路是综合性、工程性。
基于这一点，我们对实验课在宏观上调整为基于项目引领的实验模式。首先是将基础性实验以Proteus软件仿真形式在理论课上实验和演示；其次是配合理论课将整个学期的实验课安排成一个应用项目，将整个项目按照内部资源、扩展资源、前向通道、后向通道和人机通道等部分分解成各个模块作为每次试验课的内容。学生在完成单次试验的基础上，从软硬件的角度对项目整体架构不断地加深认识和理解，最后完成一个项目的全过程实验。在这个过程中，学生不断地积累系统级分析设计的能力，不断地积累着成就感。学生增强了对实验课的兴趣，大幅提高了单片机实验课的效率和效果。
3.2 多种实验手段的综合运用
现在高校学生基本上都基于实验箱做实验。相对于传统实验手段（手工焊接或用面包板），实验箱在单片机应用系统的软件实验方面具有优越性，但在硬件实验方面，则现出其明显的弊端。学生按照实验指导书的指示在实验箱上连接各端子，学生大多不去了解这种连接后形成的电路；没有从设计、元器件连接、调试到完成全过程的锻炼；实验箱资源有限；不能进行多种硬件方案的试验、硬件电路的优化设计和创新。
我们根据实验不同分别采用不同的实验手段。应用面包板的实验，侧重于自己设计电路实验方案、创新潜能的开发和硬件系统级调试技术的学习；手工焊接的实验侧重于实际动手技能和模块及硬件调试方法的学习和锻炼；应用试验箱的实验则重点侧重于复杂系统的编程和软件调试。同时，这些实验手段的综合应用，给学生创造了一个宽松的软硬件实验环境和发挥创造性的空间，增大了实验课的吸引力，促进了对理论教学的理解，达到了很好的效果。
3.3 发掘第二课堂的深度和广度
单片机课外教学活动是可行和必要的。组织成立学生课外活动小组，为学生设计阶段性任务。这些任务可以是承担科研项目的分解部分，也可以是有意义和价值的小题目。学生的任务可以指标化，小组实行优胜劣汰。这对学生提高课程兴趣、加深理解、拓展知识和带动整体学习起到了重要作用。
每年一次由教育部和信息产业部共同举办的大学生电子设计竞赛，是一次极好的单片机实践教学活动。要进行规范整理，优化模块设计，使之成为标准件，进而成为教学资源，进而促进教学教改工作进展和良好学风校风的建设。
4 结语
单片计算机是技术发展快速的IT前沿技术。要改变思路，以特别的眼光研究这门特殊的课程。我们从教学体系、理论教学、实践教学和自主学习等全方位进行的研究探讨，在教学实际中呈现了良好的效果。
参考文献
[1] 李朝青.单片机原理及接口技术[M].北京：北京航空航天大学出版社，2005.
【关键词】 技能抽考 单片机教学 多元化单片机
单片机是一种微型计算机的分支，以体积小、功能全、性价比高等特点著称，被运用到工业控制、通信设备、信息处理、电器等诸多领域。单片机技术在整个课程中处于核心位置，是电子信息、机电、自动化等专业学科必备技术，也是工科学生就业的一个基本保障。
一、单片机教学现状
单片机教学中，教师以汇编语言版本和C语言版本为编程工具的单片机为学习对象，这种学习方法可以使学生更加深入的了解单片机指令系统的操作，也可以对单片机软、硬结合的特点做深一步的单片机原理理解[1]。
“单片机”是一门专业课程，基于电工学、电子学、计算机组成原理学、接口原理及汇编语言学基础上的一门课程。以上课程是单片机课程的基础，对单片机的学习能够起到促进作用，加强学生对相关课程的理解。对于学生而言，单独的学习单片机课程，没有专业背景和知识结构的因素影响，将会很难入门[2]。
二、单片机教学的问题
2.1 单片机教学的实验设备单一
教学中使用的实验设备通常是学校为学生准备好的包含十几种实验内容的实验包，学生对实验包里的设备进行试验并加深对理论知识的理解。但是，通过这种实验包学习产生的问题是无法提供更高层次的动手实验，实验包里的实验项目硬件已经连接完毕，学生只需要通过简单的连线就可以使用，导致了学生动手和动脑的机会少，线路已经固定，学生不能根据自己的设计改变线路，在实验中产生一定的局限性。
2.2 教学内容与实际应用不符
学校的教学方法中，基本以理论为主，造成设计效率低、学生学习的难度大、理论性过强、语句不易理解等问题，另外由于编程的代码结构复杂，学生对硬件结构的依赖性比较大，不能够完全在不同种类之间相互移植。
三、技能抽考在单片机教学中的作用
3.1 技能抽考的理论
技能抽考是根据教育学的要求，依照专业特点对学生掌握的专业技能进行标准化的考核，需要通过理论和实践的双重考核。具体做法分为三种：制定统一的抽考标准；制作抽考标准的试题库；根据专业学习的人数，采取随机筹钱的方式进行学生的独立抽考。
这种技能上的抽考相当于一种技能竞赛，专业技能竞赛相比职业技能竞赛的方面更为广阔、参与的学生也比较多、比赛的内容全面，抵制了一直以来的“重技能轻综合”的不足[5]。
3.2 技能抽考在单片机教学中的作用
技能抽考运用到教学模式中，能够重新建构教学模式，提高教师和学生的专业能力、增强教师的职业道德素质和心理素质等，使学习中实现车间与教室、教师与师傅、学生与学徒、作业与产品、理论与实践、教学与比赛相结合的一种教学改革，推动学校教育水平的发展。
3.3 技能抽考重建教学模式
技能抽考是以学生的综合实力为评价标准，在学习范围的完成情况来进行对专业能力的衡量，对能力、方法等进行务实、高效的教学目标。因此，教育教学观念发生了转变。从原有的教学方式转向行动教学方式，让课堂从理论性教学转向实践性教学，以“教学工厂”为实训教学模式，使车间和教室结合、理论与实践结合。
四、结论
单片机原理和教学中的自主研发、开放性和创新性，比较容易符合新世纪人才的培养，符合高校的教育规律。在教学中加快改革步伐，加强基础、培养能力、开拓思维、注重创新、提高素质为教学中心思想，以培养学生的科学实验素质和动手能里为教学目标，将教学层次加深，全面展开单片机教学的最新模式，为电子信息行业培养大批量专业知识强又掌握应用技术的应用型人才。
参考文献
[1]牛骁.单片机和C语言的教学探讨[J].江苏机械制造与自动化，2001，04：136-138
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【关键词】单片机及接口技术；应用型创新人才；学生主体；教学改革
1单片机及接口技术课程教学现状
单片机及接口技术是高等学院计算机、通信等专业开设的一门重要的专业课，是一门面向应用、技术性和实践性极强的专业课程。由于该门课程概念较多，内容抽象，学生在学习过程中，既要理解抽象的单片机的硬件组成和工作原理，又要掌握汇编语言指令，还要应用这些知识进行程序设计，才能完成一个完整的应用系统。以往的教学主要依靠理论课堂教学和有限的验证性实验，学生很少能够有机会运用理论知识解决工程设计的实际问题，这种教学模式不利于培养学生独立思考问题的能力和解决问题的能力，也不利于具有创新精神的高素质专业人才的培养。因此，尽管学生完成了该门课程理论与实验学习任务，但在面对具体应用时仍然存在知识运用能力较差的现象[1]，其原因主要有：（1）授课方式单一，难提兴趣目前单片机及接口技术教学仍然采用理论讲授为主，实验为辅的传统授课方式，形式单一，枯燥，学生觉得知识理解不到位，只能靠硬背，造成学习缺乏主动性，难以建立学习兴趣[3]。（2）教材偏重理论，工程知识不足目前大部分单片机及接口课程教材，偏重于理论知识的讲解，很少提到在实际工程中的具体应用方法，学生很少有机会了解所学知识在实际中的作用，学习缺乏成就感，学生学习缺乏兴趣。（3）实验内容陈旧，缺乏创新课程配置的实验以验证性实验为主，缺乏设计性和综合性实验，缺乏生动实例，且实验内容陈旧、新意和趣味性不足，不利于学生动手能力和知识运用能力的培养。（4）学生个体意识强烈，缺乏团队合作传统教学过程中，学生都是以个体形式学习，教师很少组织学生开展团队协作任务，导致学生缺乏团队协作精神，难易建立良好的沟通交流能力。鉴于此，针对目前单片机及接口技术课程教学过程中存在的问题，在总结以往成功教学经验的同时，全方位对单片机及接口技术课程进行教学改革，从理论课的授课方式、内容、手段到实验课的设计，从自主学习网络平台的构建，到科学、合理的考核评价体系，让学生从构思、设计、实施，开展多种形式的学习活动，注重学生运用新知识、新技术的能力，强调学生创新能力、交流沟通能力以及团队合作能力的培养。通过该课程一系列改革实施，为推动其他相关课程改革，培养具有应用创新能力强、适应社会发展需要的高质量计算机专业技术人才，将具有十分积极的意义和作用。
2单片机及接口技术课程教学改革措施
以培养应用型创新人才为出发点，改革该课程传统教学模式，积极探索新的教学方法和教学模式，坚持以教师为主导，以学生为主体，以培养学生应用创新能力和增强实践能力为目标，以“夯实基础、培养能力、开拓思维、注重创新、面向应用”为指导思想，强化理论教学与实践教学相结合、实践与科研相结合、科研与工程实际相结合，构建全新的单片机及接口技术教学改革新体系，下面，就提出的具体改革举措进行详细探讨。（1）注重创新引导，构建一体化、灵活的教学新模式单片机及接口技术课程是一门应用性非常强的课程，应当重点突出对学生应用创新能力的培养，主要措施有：①建立以教师为主导、学生为主体的教学原则，增加学生课堂活跃时间，让学生积极参与到课堂活动中，强烈的参与感能够充分发挥学生学习主动性，建立学习兴趣[2]。②引入灵活多样的教学方法：引入先进的教学方法，如演示法、模仿法、对比法、项目驱动法、案例法、团队协作法等，营造轻松和谐的课堂气氛，激发学生学习兴趣，从而增加教学效果。③优化课堂授课内容，通过引入实际工程项目，让学生能够了解如何运用所学的理论知识解决实际问题，注重学生实践应用能力的培养。（2）实验教学改革①建立三级实验教学体系：按着基础训练型综合设计型研究创新型三级层次组织实验教学，注重培养学生动手能力与创新能力[3]。②引进科研项目：尽可能地将科研成果引入到实验教学中，通过让学生不同程度地介入科研课题，了解科研过程和科研方法，适应应用型创新人才培养的需要[4]。③培养团队合作精神:设计团队合作题目，采取组内合作模式完成题目，充分调动和发挥学生的主观能动性，增强学生的参与感和自信心，培养学生的团队协作能力与沟通能力。④实验室全面开放：可以充分发挥实验室的作用，调动学生通过实验手段探索新知识的积极性。实验室的开放应包括时间和内容的开放，不断发挥学生学习的主动性、创造性。（3）搭建学生自主学习与课程管理网络平台该网络平台依托校园网，突破空间和时间的限制，不但可以实现学生自主学习以及教师对课程的信息化管理，更重要地是为师生之间、学生之间的实时讨论和交流提供了一个互动平台[5]。从理论知识的学习、课程安排、考勤、实验过程控制、成绩管理以及领域内最新的技术、新应用等前沿信息。（4）建立多元化的考核体系，突出综合素质将理论考核、实践能力考核以及系统设计、创新能力评价等多种方式结合起来[6]，对学生掌握知识、运用知识和创新能力做出综合、科学、合理的评价。并通过开放实验、竞赛、科研活动、科技发明、论文写作等多种途径为学生提供更多的获得创新实践的机会，突出综合素质培养[7]。
3结束语
通过基于应用型创新人才培养模式下的《单片机及接口技术》课程教学改革与实践，取得了显著的成果。首先，通过新的教学模式在教学实践中的实施，帮助学生建立学习兴趣，培养发现问题、解决问题的能力，培养学生的专业素养。其次，通过单片机及接口技术自主学习与课程管理网络平台的建设，不但可以使学生强化基础知识，而且可以学到更多的专业新知识，有利于学生自主学习；再次，利用该课程网络平台可以加强学生与教师之间的沟通和联系。
【参考文献】
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关键词：单片机 原理性内容 操作性内容 教学模式
引言
目前国家正在大力发展职业教育，高职技术类院校在职业教育中占有很大比例。这类院校的目标是：培养具有一定创新意识和创新能力，掌握必备的基础理论知识和专业知识，面向生产、建设、管理和服务第一线，掌握本专业领域所需的专业基础知识及专业技能，具有较强综合职业能力的高等技术应用性人才，以满足社会对不同层次人才的需求。同时教学大纲要求学生掌握单片机的基础知识，具备基本应用技能。技术师范类院校是为高职技术类院校培养教师的高等院校，所培养的学生应该在理论与实践上能够胜任高职技术类院校单片机教师的工作。但是目前几乎所有的技术师范类院校的单片机教学仍然偏重于理论，忽视了单片机应用性强的特点，在实践技能方面没有予以足够的重视。
单片机原理与应用是一门应用性极强的技术性课程，强调的是实践动手能力；对电气、自动化、应用电子、通信等专业的学生来讲，掌握单片机的理论知识与实践技能，才能满足高职技术类院校对此类教师的需求。技术师范类院校教师如何针对课程的这一主要特点，采用何种模式进行实践和理论教学，对未来高职院校教师的培养起到至关重要的作用。笔者结合多年的企业单片机研发和近些年单片机教学工作的一些经验与体会，围绕提高学生的技能这一中心，在理顺理论与实践、教与学、实验与课程设计的关系的基础上，从教学内容、教学方法、课程实验、课程设计等四个方面提出了单片机原理与应用教学的一些方式，与大家一起研究。
1技术师范类院校单片机原理与应用课程的开课情况
单片机原理与应用作为一门专业基础课，一般在第五学期开课。在技术师范类院校电气、自动化、应用电子等专业中，课时一般为48至64学时，另外有实验课16学时左右，同时课程结束后下一学期还有一周的课程设计环节。所使用的教科书为高等教育电类单片机教材，以通用的8051单片机作为典型实例。这样的安排从学时总数上来讲，足以保证教师能够讲授所有的知识点，但是从学生掌握的情况来看，教学效果不够理想。主要原因在于单片机原理与应用是一门技术性课程，强调的是实践应用而不是理论，应加强实践方面的内容。所以首先应该理顺理论与实践、教与学、实验与课程设计的关系，并从教学内容、教学方法、课程实验、课程设计等四个方面进行改革。
2理顺教学中理论与实践、教与学、实验与课程设计的关系
2.1 理论与实践的关系
几乎所有的技术师范类院校单片机原理与应用课程教学大纲都要求学生熟练掌握单片机内部硬件结构、工作原理及指令系统，掌握程序的设计基本方法，能够熟练地设计常用的汇编语言源程序；掌握单片机的接口技术，熟悉常用的接口芯片及典型电路。熟悉设计、调试单片机的应用系统的一般方法，具有初步的软、硬件设计能力；能够熟练地掌握一种单片机开发系统的使用方法，初步具备应用单片机进行设备技术改造、产品开发的能力。根据这样的教学大纲，可以看出单片机原理与应用这门课是以实践应用目的，理论为应用之基础并且服务于应用。所以教师的一切教学活动都应该依照这个目的进行。
理论教学不宜过深过多，比如说控制器、单片机工作的时序、相对寻址、定时器结构与工作原理、模数转换原理等只需应知即可，而对于定时器的应用编程、模数转换器的选取与接口则应掌握并会使用。目前技术师范类院校单片机原理与应用课程实践环节与理论相比，比重偏低。主要原因在于理论教学与实践环节脱钩，而未有机地结合于一体。
2.2 单片机原理与应用教与学的关系
教学活动中学生是学的主体，学生的主观能动性起到关键性的作用；同时教师是引导者，是另一个主体，其作用也不可忽视，能否提高学生的主观能动性，激发学生的学习兴趣是关键。目前技术师范类院校学生的自信心、学习能力、自控能力等综合素质有待于提高。如何才能调动学生的积极性、激发学生的学习兴趣是主讲教师面临的重要问题。一个优秀的教师善于利用第一次课。笔者在第一次课就演示了一个噪声采集与显示装置，软硬件都比较简单，既激发了学生的学习兴趣，还可以提高学生的自信心。如果选取的装置比较复杂，就不利于提高学生的自信心。
2.3单片机原理与应用实验与课程设计的关系
技术师范类院校单片机原理与应用实验是以实验箱为平台，开设6个左右的实验，大多是验证性实验且局限于编制程序，在实验过程中，由教师给出硬件的地址码、数据和控制接口。这样学生对硬件知识的了解仅仅依赖于教师对实验箱的讲授，而不是自己从实践中获得。所以实际上学生不可能通过实验掌握硬件的知识。课程设计中，学生使用仿真器进行软件调试与硬件功能仿真，而实验箱所用的软件与仿真器软件常常是两个不相同的软件，这样既增加了学生学习的负担，又浪费了资源，对提高学生的能力也没有什么帮助，应该进行整合。
3 教学内容
根据性质教学内容可分为两大类：原理性内容和操作性内容。所谓原理性内容是指主要是理论性介绍、概念、器件内部结构组成或结构原理等。操作性内容是指可以上机或通过仿真实际操作的并可以观察到结果的内容。
3.1 原理性内容
概论、知名厂家与典型产品、数制与数码、BCD码、ASCII码、中断的概念、指令的格式、寻址方式、堆栈概念、波特率、数据存贮器、程序存贮器、总线、单片机引脚、时钟、复位等。
3.2 操作性内容
伪指令、时钟电路、复位电路及特殊功能寄存器的初始状态、数据传送指令、算术运算指令、逻辑运算指令、位操作指令、控制转移指令、程序设计、并行口、定时器、串行接口、程序存贮器扩展、数据存贮器扩展、I/O口的扩展（8255A）、A/D接口的扩展、键盘接口、显示器接口等。
4教学方法
所有的技术师范类院校单片机原理与应用课程仍然采用传统的课堂讲授方式为主，辅助以多媒体方式。这种教学模式难以发挥学生的主观能动性，不利于提高学生的实际综合应用能力。例如：ACALLaddr11短调用指令，只能在与下一条指令的第一个字节2K范围内程序存贮器中进行，理论讲解学生很难接受，如果直接通过仿真操作就可以直接观察范围，超出则有编译出错提示。直观易懂，效果明显。
4.1不同性质内容采用不同的教学模式
原理性内容采用传统教学模式与多媒体教学模式相结合的教学方式，操作性内容则采用直接上机仿真教学模式，这样可以加深对教学内容的理解，有利于提高学生能力，同时也更接近于单片机应用工程。例如：执行指令： ADDA，30H可以通过仿真器直接观察到A中结果、30H的源数据和标志寄存器PSW中各标志位的位值。又例如：T0的定时中断，可以从P1.0接发光二极管，定时到则输出“1”点亮二极管。然后改变初值或方式，再分别观察时间间隔。这种教学模式很容易被学生接受，效果明显强于传统教学模式与多媒体教学模式。
4.2 采用循序渐进的模式
讲解单片机基本结构、振荡电路与复位电路后学生即可以自行设计最小应用系统。然后以最小应用系统为基础进行指令、循环程序设计、内部功能模块应用的讲授，同时利用仿真器进行验证，在此基础上进行扩展程序存贮器、数据存贮器、I/O口的扩展。最后再进行A/D转换、键盘、显示器的扩展。
5 课程实验
实验课的开设分为验证性实验包括：P1口输入／输出实验、简单I／O 口实验、扩展存储器读写实验、A／D转换器实验，为必做实验；设计性实验：外部中断实验、控制直流电机实验、LCD显示实验，为选做实验；综合性实验：定时器实验，计数器实验（必做）、8255输入／输出实验、串行口通讯实验。这样安排可以培养学生的基本能力，但是实验平台采用购买的实验箱，而单片机工程开发采用的是仿真机开发系统，这样会人为造成实验与实际应用脱节，不利于提高学生的工程应用能力。例如：LCD显示实验，实验箱留有现成的器件插座，实验指导书中直接给出器件的地址编码和驱动程序，学生只须按图索骥，不利于提高学生的工程应用能力。笔者采用把验证性实验归结于操作性内容，直接在实验室中采用一边讲解一边用仿真机仿真验证的方式，实验只有设计性实验与综合性实验。
6课程设计
课程设计环节时间为一至二周，应与本学期课程结束后进行。可从教师命题中选择一个：
（1）温度控制器的设计。目的是让学生掌握并行I/O口、温度传感器测控、数码转换、LCD数码显示、三极管驱动的应用设计。
（2）直流电机控制。组成简单的闭环系统，通过继电器、三极管改变电机电压极性，实现正反转；利用霍尔元件测电机转速，改变电机端电压调速。
（3）直流量、开关量采集与传输。利用A/D采集一路直流电压量与一路直流电流量和八路开关量并传输到上位机。
允许学生自主选题，但是自选题须经教师审批。自主选题可以充分发挥学生的主观能动性，增强自信。定题后应由学生自己动手分析系统，查阅资料，设计原理图，课程设计为二周，教师认定后再进行印制版的设计；而后在行印制版或通用板上进行焊接与安装，设计软件并进行仿真调试；最后将程序下载到单片机芯片中运行。学生在安装调试过程中应能够发现并解决问题。同时教师应加强指导，传授发现与解决问题的经验。
7考核方式
考核采取以实际应用能力为主，理论考核、答辩为辅的形式，具体比例为60?蘼20?蘼20，而且实际应用不合格者，不予补考，直接重修。
8结束语
单片机原理与应用的教学应该根据不同的对象做出不同的调整，技术师范类院校由于学生自身的特点决定了教师应该在教学内容、教学方法、教学手段上加以改革，同时根据单片机原理与应用课程强调工程应用的特殊性采用适合于此类学生的教学模式；笔者针对当前技术师范类院校单片机教学模式的不足，对单片机原理与应用课程的教学改革进行了研究，经过两年的实践，发现效果显著，调动了学生学习的积极性，使教学与实践环节更接近于工程应用环境，提高了学生的实际动手能力。
参考文献：
［1］ 曹天议.单片机原理与接口技术［M］第二版.北京：电子工业出版社，2006.
关键词：单片机原理与应用；课程教学；改革；创新
中图分类号：TP368.1-4 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 (2011) 18-0000-01
"MCU Theory and Applications"Curriculum Reform and Innovation
Wu Xiaochun
(Jiujiang Vocational College,Jiujiang 332000,China)
Abstract:In this paper,"Microcontroller Theory and Applications"curriculum content,teaching methods and curriculum assessment problems in the teaching experiment on the basis of the analysis to explore the teaching of the reform program,the case study,experiment and conduct in-depth course evaluation research to improve the quality of curriculum and teaching effectiveness,to stimulate student interest in learning and innovation,students learn the scientific way of thinking and research methods.
Keywords:MCU Theory and Applications;Teaching;Reform;Innovation
单片机是为满足测控领域的需要而诞生的，以为它具有小体积、低功耗、易于产品化、耐干扰、适用温度范围广、易于实现多机及分布式控制等优点，被广泛应用于各种控制系统中。作为一门实践性强的专业基础课，“单片机原理及应用”课程在电气、机电一体化专业中占据重要地位。因此在学时紧、内容多的情况下，如何通过单片机课程教学的改革与创新，搞好课堂教学、实验教学及课程考核，提高教学质量，激发学生的学习兴趣，提升学生的动手能力及创新能力，是我们亟待解决的问题。
一、课程教学现状分析
（一）课程教学分析。在教材选择上，随着电子技术的快速更新换代，单片机发展也得到急速提升，产品日新月异。当下，大部分高校仍以传统的MCS-51单片机作为教材进行讲授，但却因为限于该单片机的典型性，致使学生对单片机技术的更新及更新单片机缺乏了解，狭隘了学生对单片机技术了解的视野。
（二）实验教学分析。单片机实验是为配合理论教学进行设置的。用于实验的试验箱多是为了对教材理论进行验证，可见，在课程教学中的实验教学多为验证性试验，试验箱的优点在于电路板板上只需用几根线连接少数接口，抑或不需要连线，进而导入已编好的程序便能完成实验，无法对单片机的运行原理进行升入了解。因而学生不能真正地了解具体的程序编译和内部线路连接过程，缺乏对教材教学内容的反思和应用了解，根本无法对所学知识进行巩固及加深，更是无法调动学生的思考创新的积极性及创造性。
（三）考核方式存在弊端。对于当下高校的考核制度，为达到检验学生对单片机知识的真正掌握程度，仅仅依靠笔试是无法收效显著。面对单片机知识掌握的深度和广度要求，试题无法以上要求，自然无法检测出学生的真实知识掌握程度；单片机技术重在实际的生产应用，笔试则无法考察学生实际动手实践能力，达不到确保学生能将知识运用于实践的效果。
二、教学改革与创新的措施
（一）以案例法促进理论教学。有机地将实验融入课堂理论教学中来，将抽象的知识直观化，通过案例法教学，把单个的知识点有机串联起来，使单片机的教学立体化，提高学生对存储器、指令系统等抽象的知识的学习兴趣，最终发挥案例法教学的最大效益。比如，在移位控制指令的讲解时，通过依次点亮实验板上的小灯，让学生直接地理解移位指令；在寻址方式的讲解时，比较直接寻址与立即数寻址间的区别，让学生在案例发现两种寻址方式的不同之处，使其对抽象寻址的认识上升到感性认识，进而促进其对相关知识的了解通透。
（二）实验教学模式改革。单片机课程重点在知识的实践性运用，学生必须将理论知识应用到现实的实践中。因此，必须打破传统的实验教学模式，不断改革试验模式，通过基础实验、研究型实验、创新性实验等一体化实验，有机地将理论知识融入到实验中，让学生通过实践的总结掌握知识运用的要领。
1.基础实验。基础实验是理论教学初级实验，侧重于知识的验证性。通过实验，可使学生理解单片机的工作原理及常用芯片的功能、使用方法及调试方法。通过基础实验，加深对理论知识的理解，有助于理论知识的巩固。2.研究型实验。实验要以理论教学为基础，通过让学生独立设计实验来对知识加以验证。让学生独立通过实验直观地找到实际问题的答案，使之不断掌握问题的本质，从而更好地解决单片机运用过程中的难题。3.创新性实验。以知识创新为导向的实验。让学生按小组进行实验，通过小组合作完成简单的综合性课题实验，创新性实验对学生具有较强的吸引力，能使学生在主动参与中掌握实验的各个环节的要领，既提高了学生的基本操作技能，又有助于学生的自主性和创造性的激发。
（三）课程改革要以知识的拓宽为基准。以全方位涉猎促进知识全面拓展。讲课时要以点带面不断拓宽知识面，通过邀请从事单片机的专家、学者以专题讲座的方式给广大学生上公开课，使学生了解单片机的运用领域，使之看到掌握单片机核心技术的市场前景，通过对技术运用的憧憬引导学生通过网络等多途径获取前沿性较强的知识。
以综合考核确保课程改革的成效。采用综合考核的方式有助于确保单片机课程的教学改革的成效，综合考核侧重于考核学生对知识的深层理解，考核的重点是学生的实践能力，让学生通过实际动手模拟、参与软件编程和调试，不断锻炼动手能力和解决问题的能力，通过实践最终加深对单片机知识的理解与灵活运用。
三、小结
单片机的课程改革需要从理论、实践以及知识面的拓宽等方面进行全方位的革新，理论教学与实际应用结合，通过案例教学、刻板演示、课外实践、综合考核等方式，突破传统教学存在的教学瓶颈，以激发学习兴趣为起点，不断提高学生单片机知识运用能力，最终培养精通单片机各种功能操作、具备单片机技术研发创新的实用性人才。
参考文献：
[1]石建国.以工程素质培养为目标的单片机教学改革探讨[J].茂名学院学报,2009,19:3
关键词 单片机；现场教学；实践教学
中图分类号：G642.423 文献标识码：B 文章编号：1671-489X(2012)06-0131-02
Teaching Reform and Practice of Scene Teaching Mode for Microcontroller Course//Fan Jian, Li Jun, Xia Ruting
Abstract The paper discusses the reform and practice of the scene teaching mode in microcontroller course. Three of the main problem in the current microcontroller course teaching was presented at first, some efforts was put forward such as teaching experimental installation, teaching process planning and teaching conception reforming etc. It can be spread and exploitation in teaching other technical curriculum.
Key words microcontroller; scene teaching; practical teaching
Author’s address School of Mechanical Engineering, Taizhou University, Taizhou, Zhejiang, China 310018
单片机课程是实践性很强的专业技术课，对于台州学院机械专业的学生而言，他们相关知识学得浅，且先修电控类基础课程的实践也相对较少，单从课堂教学来看，其理论概念抽象，教学内容枯燥乏味，学生学习该课程的主动性和积极性不够，该课程的教学效果不甚理想。通过对单片机课程教学改革，把单片机课程理论教学及时有机地融入实验教学中，将理论和实践教学“捆绑”在一起，让学生边学边练，围绕单片机课程的现场实验教学模式进行有益的探索和实践。
1 单片机课程教学中存在的几个问题
分析台州学院机械专业单片机课程的理论和实践教学过程，以下2个问题比较突出。
1.1 单片机课程理论和实验教学在时空上脱节，实验教学效果不理想
单片机课程教学安排一般是将某个单元的理论知识系统讲完之后再安排实验教学，这种安排表现为理论和实践的教学在时间和空间上是分开进行的。由于课程的理论知识内容比较抽象，学生学完理论知识后不容易及时理解和掌握，在规定时间内学生能够完成实验的比例不到一半，实验效果很不理想，甚至出现随着课程往后推进，学生对课程学习兴趣的程度逐渐下降的不良现象。
1.2 单片机应用技术更新速度快，学校不可能同步更新昂贵的教学实验设备
目前比较主流的实验设备结构复杂，且厂家一般不提供完整电路设计原理图，学生难以完整地理解和掌握实验原理；另一方面，当今时代电子科技发展迅猛，芯片和功能模块器件更新速度很快，虽然厂家每年都会适时推出新产品，但对于高校而言，不可能每年花费巨资去更新价格昂贵的单片机实验设备。
2 单片机课程现场实验教学改革的实践
针对上述单片机课程教学过程出现的问题，对该课程进行现场实验教学改革的实践，把单片机课程理论教学及时、有机地融入实验教学过程当中，以学生实践为主体，将单片机课程理论和实践教学“捆绑”在一起，进行一系列有益的探索和实践。
2.1 购置单片机学习开发板，用于现场实验教学，将课程实验向课外延伸
为有效开展现场实验教学，课程组在学科的支持下为课程教学改革试点班级的每位学生购置单片机实验开发板套件。单片机课程的现场教学实践都是基于该开发板进行的。此外，学生还可以在宿舍利用课余时间自行学习和调试。学生在课程学习期间，每人拥有一套单片机开发板，有利于学生将单片机的学习和实践从课堂向课外延伸，便于他们进行自主的学习和实践。
2.2 应用现场实验教学，更新教学内容，重构教学过程，强化平时训练
在单片机课程教学计划的安排上，打破以往理论教学的章节结构，对教学内容更新和整合，根据现场教学的特点，重构教学过程，形成“单片机简介及其设计开发流程”“单片机内部硬件结构及编程初步调试”“C51初级编程技术及接口技术初步应用”“C51高级编程技术”“单片机中断控制技术及其应用”等12个专题。以现场理论讲解、现场理论实验验证、基本应用和综合设计应用的形式进行现场实验教学，边学边练。应用现场实验教学进行一系列有目标的实例引导和实践练习，强化平时训练，使学生在每堂现场实验课都有新的收获和提高。
2.3 改革教学理念，强化学生动手实践的主体
在以往“灌输式”教学模式下，学生普遍感觉课堂上学习的理论知识抽象晦涩，他们在实验时也只能依葫芦画瓢，学习的积极性和主动性不高。现场实验教学彻底打破传统学习模式，将学生推向教学的前台，学生实践成为课堂教学的主体，进一步激发学生学习热情，提高学生举一反三、自主创新的能力，使教学过程更加融洽、和谐。
2.4 关注行业最新动态，及时引进和应用最新技术
通过现场实验教学，及时引入最新的功能模块，让学生及时把握行业发展动态，提高自身的竞争力。而且，在当今产业激烈竞争、企业转型升级的关键时期，越来越多的用人单位更加注重于学生掌握并运用最新技术的能力。
3 取得的教学效果
通过台州学院单片机课程组教师的共同努力，学生对单片机课程的学习取得明显的成效。
3.1 学生对课程的学习兴趣浓厚，教学效率、实验效果明显提升
随着课程教学的推进，学生从开始学习时表现得很依赖教师指导，逐步过渡到基本能够独立完成实验，到课程学习的后期，大部分学生已经能够根据教师分配的课题独立进行设计和实验。学生逐渐养成主动思考分析的习惯，学习能力有很大提高，课堂学习常常出现“你追我赶”的好现象，减轻了指导教师的压力，培养了学生的合作精神和创新意识。
3.2 学生参与科研实践的积极性和动手能力显著提高
单片机课程教学为学生进行机电一体化设计打下良好的基础，学生参与科研实践的积极性和动手能力显著提高。自2009年以来，该教改试点班级有近90%的学生申请并完成实验室开出的电控类开放性实验，有近80%的学生参与了学校举办的浙江省大学生机械设计竞赛选拔赛，学生申请并获批浙江省新苗计划项目有3项，由学生申请并已受理的实用新型专利有5项。
4 结语
单片机课程应用性很强，针对这个特点，通过对单片机课程进行现场实验教学改革的实践，教学质量显著提高，进一步提升了学生学习专业课程的兴趣，为后续专业课程的学习与实践提供了很好的学习基础和学习方法。现场实验教学模式经过近2年的教学实践检验，显示出良好的实践效果，对其他专业课程的教学也有较大推广价值。
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