1步进电机原理简介
步进电机是数字控制电机，它将脉冲信号转变成角位移，即给一个脉冲信号，步进电机就转动一个角度，因此非常适合于单片机控制。步进电机可分为反应式步进电机（简称VR）、永磁式步进电机（简称PM）和混合式步进电机（简称HB）。
步进电机区别于其他控制电机的最大特点是，它是通过输入脉冲信号来进行控制的，即电机的总转动角度由输入脉冲数决定，而电机的转速由脉冲信号频率决定。
步进电机的驱动电路根据控制信号工作，控制信号由单片机产生。其基本原理作用如下：
(1)控制换相顺序
通电换相这一过程称为脉冲分配。例如：三相步进电机的三拍工作方式，其各相通电顺序为A-B-C－D,通电控制脉冲必须严格按照这一顺序分别控制A,B,C，D相的通断。
(2)控制步进电机的转向
如果给定工作方式正序换相通电，步进电机正转，如果按反序通电换相，则电机就反转。
(3)控制步进电机的速度
如果给步进电机发一个控制脉冲，它就转一步，再发一个脉冲，它会再转一步。两个脉冲的间隔越短，步进电机就转得越快。调整单片机发出的脉冲频率，就可以对步进电机进行调速。
(4)步进电机的静态指标及术语
相数：产生不同对极N、S磁场的激磁线圈对数。常用m表示。
拍数：完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态用n表示，或指电机转过一个齿距角所需脉冲数，以四相电机为例，有四相四拍运行方式AB-BC-CD-DA-AB，四相八拍运行方式即A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A.
步距角：对应一个脉冲信号，电机转子转过的角位移用θ表示。θ=360度（转子齿数J*运行拍数），以常规二、四相，转子齿为50齿电机为例。四拍运行时步距角为θ=360度/（50*4）=1.8度（俗称整步），八拍运行时步距角为θ=360度/（50*8）=0.9度（俗称半步）。
定位转矩：电机在不通电状态下，电机转子自身的锁定力矩（由磁场齿形的谐波以及机械误差造成的）
静转矩：电机在额定静态电作用下，电机不作旋转运动时，电机转轴的锁定力矩。此力矩是衡量电机体积（几何尺寸）的标准，与驱动电压及驱动电源等无关。虽然静转矩与电磁激磁安匝数成正比，与定齿转子间的气隙有关，但过份
采用减小气隙，增加激磁安匝来提高静力矩是不可取的，这样会造成电机的发热及机械噪音。
(5)、步进电机动态指标及术语：
步距角精度：步进电机每转过一个步距角的实际值与理论值的误差。用百分比表示：误差/步距角*100%。不同运行拍数其值不同，四拍运行时应在5%之内，八拍运行时应在15%以内。
失步：电机运转时运转的步数，不等于理论上的步数。称之为失步。
失调角：转子齿轴线偏移定子齿轴线的角度，电机运转必存在失调角，由失调角产生的误差，采用细分驱动是不能解决的。
【摘 要】本文分析了目前高校单片机实验教学中存在的不足，并从教学内容和教学方法两方面提出了单片机实验课程改革的一些思路。教师只有不断丰富教学内容，改进教学方法，才能培养学生的动手能力和创新能力，实现教与学的最佳统一。
【关键词】单片机；实验；教学改革
单片机又称微控制器，是微型计算机的一个重要分支。由于单片机具有功能强、体积小、可靠性好、价格便宜、应用灵活等特点，因此广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，可以说单片机已经渗透到我们生活的方方面面。目前高校的计算机类、电子类、控制类等专业都开设了单片机课程。该课程是一门理论性和实践性都很强的课程，因此实验教学应该占很重要的地位。然后，目前很多高校中单片机实验教学存在问题，如何通过改革单片机实验教学的内容和方法，充分调动学生学习的积极性，进一步发挥他们的主观能动性和创新能力，成为了本学科实验教学的重中之重。
1.单片机实验教学的现状
大多数高校在单片机课程的理论教学中，先介绍单片机内部结构和引脚、再讲汇编指令系统和汇编语言程序设计、然后讲存储器扩展、最后讲单片机系统的扩展和各种芯片的应用。实验课一般在汇编语言程序设计讲完之后才开始进行。实验课设置存在以下问题。
1.1实验设备不能锻炼学生的动手能力；实验教学一般使用教学用实验箱，实验箱在出厂时，已经把单片机和芯片的大部分接线连接好了。实验时，学生按照实验指导书给出的接线图、实验方法和步骤操作，通过安装在PC机上的仿真软件，把汇编程序输到PC机上，然后通过串口通信，把编译好的机器码传送到单片机实验箱。实验结果通过PC机、示波器、万用表以及其它一些辅助设备观察。
1.2学生在思想上不重视；我国目前的文化教育，重视理论轻视实践，这造成了学生们从小就重视理论知识的学习而轻视动手实践。另外，在考核方式上，实验课一般作为理论课考试分值的一部分，即使实验课单独考核，往往也只占很少的学分，并且只要写过实验报告就基本可以通过。久而久之，大部分学生也滋生了重视理论课程轻视实验的思想。
2高职教育单片机教学方法存在的问题
2.1教材“系统性”过强，实验少
市场上针对高职教育的单片机教材非常丰富，但大多教材内容的编写都按照单片机内部结构，引脚，指令，中断，定时器/计数器，外部扩展等顺序。这类教材内容系统性强，结构看似紧凑合理，但从学生角度仔细考虑却发现很多不足之处：硬件电路与指令学习、软件编程完全脱节；从教材第一章开始就大量讲述单片机内部结构，枯燥、抽象，难以接受，几乎没有安排提高学生分析实际问题能力和动手能力的实验等等。
2.2传统教学强调理论忽略实践
众所周知，单片机课程具有硬件系统复杂，指令多，编程难，知识点分散等特点。目前，国内大多高职院校一直沿用传统的知识驱动式教学方法，教师把大量时间花在讲授复杂的单片机结构电路上，却忽略了高职学生的特点：缺乏抽象思维、擅长形象思维，学生很难建立起一个完整的知识体系，从而导致对单片机的系统开发仅仅停留在感性认识上，很难培养学生勤于思考的学习能力，综合分析新问题的能力，职业动手能力和实践能力[1]，导致学生逐渐失去了学习的兴趣。
3高职特色单片机教学方法探究
如何有效开展单片机课程的教学工作，是近年来一直探索的课题。凡事有利必有弊，教学方法亦是如此，各种教学方法都有与其相适应的教学模式。如果在整个教学过程中，综合应用多种教学方法，取其利，避其弊，就能发挥各种教学方法的优点，得到意想不到的教学效果。
3.1理论课程教学方法
单片机是一门理论与实践结合紧密的学科。对于高职学生来说，实践固然重要，理论基础知识亦不可忽视。学生普遍反映单片机理论基础知识枯燥、抽象、学习难度大，因此，采用什么样的教学方法能够激发学生学习的主动性、培养学生对单片机的学习兴趣成为当前教师所关注的重要问题。
如今，很多教师都对传统的知识驱动教学方法在单片机教学方面提出质疑，觉得以教师教为主，学生被动学习已经不再适应应用性学科教学的发展。诚然，一味地向学生灌输知识，学生被动地接受枯燥无味的理论知识已经落伍，但这种教学方法仍然存在着它的优势：在基础理论知识的学习过程中，教师可以很好地把握教学主线，系统构架知识体系，有利于学生对知识的全面了解，从而很好地掌握原理性的知识。例如，在学习输入输出电路时，只有充分了解单片机内部输入输出引脚逻辑电路，在实际线路连接时才能理解并掌握哪些电路需要外接上拉电阻，读入数据前为什么需要先写出高电平。授课中，教师通过画出各引脚逻辑电路图，系统地表达P0、P1、P2、P3口电路的区别，促使学生透彻理解各输入输出口的逻辑功能。
3.2实践阶段教学方法
项目教学法是当前大多数高职院校在单片机教学中所大力提倡的新型教学方法。这种新型教学方法是在教学过程中，以学生为中心，以项目为驱动，师生通过共同实施一个完整的“项目”工作，学生在教师的指导下进行实际操作训练、发现问题、分析问题、解决问题而进行的教学活动。当学生掌握了一定的单片机理论基础知识后，逐渐进入实习、实践阶段，这时，项目教学法将发挥着不可估量的作用。教师由浅入深地选择合适的项目供学生学习。例如，在初始阶段，教师可以选择让学生自己搭建最小系统板，而后选择流水灯实验做为一个小项目。当学生通过自己的学习，亲自动手进行焊接、调试，让8个流水灯按照自己的意愿随意流动时，学生很可能已经喜欢上单片机的研制开发了。
项目教学法以学生为主体，教师为主导，最大程度地激发了学生的求知欲望，逐步培养出具有独立探索、敢于开拓创新的动手能力、实践能力很强的学生。因此，在实习实践阶段，应以项目教学方法为主要教学手段，让学生在动手的同时巩固理论知识，从而做到理论联系实际，对所学知识理解更加透彻。
由于单片机本身软、硬兼备的特点，在单片机课程的教学中，实验环节直接关系到教学效果的好坏。本文分析了目前高校单片机实验教学中存在的不足，并从教学内容和教学方法两方面提出了单片机实验课程改革的—些思路。随着单片机技术的迅速发展，教师应不断调整教学理念，丰富教学内容，改进教学模式，调动学生学习的积极性，培养学生的动手能力和创新能力，实现教与学的最佳统一，以适应科技时代不断发展的需要。
参考文献：
关键词：单片机；Proteus；软硬结合
中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）11-0260-02
人才培养是学校的根本任务，质量是学校的生命线，教学是学校的中心工作，而实践是教学的重要环节，要提高学生实践动手能力，需要推进实验内容和实验模式的改革和创新。“单片机与接口技术”课程除了理论基础外，还具有很强的工程实践性。因此，需要对该课程提出更具针对性的实验教学模式，以便使学生能够在掌握理论基础的同时，工程实践能力也得到培养与提升。本文即是在此背景下，主要对“单片机与接口技术”的实验教学进行了分析研究，结合本课程的实际情况提出了改革措施。
一、课程实验教学现状
“单片机与接口技术”课程目前仍沿袭以前纯理论课程的教学模式，虽然设置了实验课程的教学，但实验仅作为理论教学的次要辅助，未对实验教学加以足够的重视。
（一）实验教学内容设置不合理
目前，对单片机实验教学不够重视，内容安排上主要以理论课内容为主线，多是作为理论教学的验证，所以对于学生而言，各个实验是相互独立的，没有相互联系起来形成一个知识网络。加之实验指导书内容编写的面面俱到，学生在做实验时仅仅是参照设计好的实验内容，简单地将程序输入到计算机上，如此重复地完成规定的实验内容，课程实验实际上演变成了程序功能的验证，并没有到达对单片机程序设计、编写、调试等过程训练的目的。由于过于实验指导书的作用，学生不愿独立分析思考，解决实验大纲中提出的问题，甚至不对实验进行预习，急于得到实验结果，照抄实验报告，忽视了实验过程的重要性。这难以调动学生学习的兴趣性和积极性，也不利于在解决单片机实际工程应用问题时，对学生动手与创新能力的培养，进而失去了实验教学应有的作用。
（二）过度依赖功能集成的实验箱
随着单片机实验课程的发展，许多高校对实验设备进行了更新，配备了将实验所需功能集成于一体的综合实验箱，这在一定程度上方便了实验教学的开展，但单一依赖于实验箱进行实验教学具有局限性，并且从学生反馈的来看并没有达到应有的实验效果。这种综合实验箱将全部实验内容都集中在一起，学生在做实验时只需按照实验接线图完成所需实验内容必要的线路连接，将实验参考程序直接烧录到实验箱，再查看实验结果。整个实验过程得到了简化，减少了硬件连接上的错误，加快了实验教学的进度。然而，由于其集成度过高，实验内容都已经固定，不易改变和扩展，降低了实验的灵活性，限制了学生的创新思维；不用从原理图开始对硬件进行设计，简化了硬件的连接，弱化了对学生电路设计能力的需求；实验程序也随着硬件连接的固定而固化，学生对单片机程序的编写与调试能力没有得到锻炼。
二、课程实验教学改革
为改善上述课程教学的不足，本文将EDA仿真软件Proteus引入到单片机实验教学中来，同时提出了Proteus与实验箱软硬结合的实验教学方法，使得虚拟仿真与真实硬件互补互足。
（一）基于Proteus单片机仿真的特点
Proteus是一款由英国Labcenter Electronic公司开发的EDA软件，它支持对微控制器和元器件组成的嵌入式系统仿真，并且能够与Keil等软件实现联合仿真调试，这样不仅可以查看程序执行时微控制器内部寄存器、存储器内容的变化，而且可以观察元器件的工作情况。利用Proteus可以快速灵活地完成嵌入式系统原理图的绘制，便于在课堂上进行讲解。
例如，我们利用Proteu进行定时器控制LED灯亮灭的实验。学生按照硬件原理图（如图1所示）用Proteus软件绘制实验仿真电路图（如图2所示），使得在P1.0脚输出周期为1s的方波，即实现LED灯循环亮0.5s，灭0.5s，同时，在P1.0引脚用虚拟示波器观察输出信号，最终实现LED灯控制器的仿真（如图3所示）。通过本Proteus实验，学生学会硬件原理图的绘制、掌握定时器/计数器的原理及编程方法，学会使用虚拟示波器观察波形变化，为后续的实验打下基础。
当然，软件虚拟仿真无法达到与硬件完全一致，有时仿真结果存在一定差异。因此，Proteus仿真只能作为实验教学的其中一环。
（二）软硬结合的单片机实验教学
通过Proteus对单片机实验教学内容进行仿真，可以让学生在做实验时，不仅软件编程能力得到了提升，并且也对单片机硬件设计有所了解。由此对单片机系统有了全面的认识，而不是在实验箱上按部就班地参照实验指导书进行实验操作。
在实验课前，学生不再是通过阅读实验指导书进行枯燥预习，而可以根据教师布置实验任务，利用Proteus提前设计实验硬件电路、编写程序、仿真调试。在课堂上，教师可以根据学生课前仿真的完成情况，有针对性地讲解实验。然后学生可以在实验箱上认识真实的元器件，连接线路完成实验。在实验课上，结合Proteus与实验箱完成基础性实验，巩固理论课上学习的知识。实验课后，教师可以再布置一些扩展性实验，以便有兴趣、有能力的学生进一步利用Proteus及单片机开发系统进行仿真和实物验证，以更加深入地学习、掌握单片机及接口技术。
例如我们布置一个扩展性大作业：通过PWM信号驱动直流电机转速，运用AD转换模块，将电位计输入的电压转换成AD值，该AD值通过换算得到占空比，即只需要调节电位计就可以改变直流电机的转速。AD值换算成占空比后可通过动态数码管显示出来。另外，增加一个独立键盘按钮，来作为控制直流电机运转的总开关。知识点的考核含有定时计数器、中断、动态数码显示、AD转换、独立键盘的使用等内容。总之，完成该大作业需要学生对51单片机的上述每个知识点进行详细的了解与掌握，并对独立的知识点进行整合，通过合理的逻辑梳理，完成整个程序的编写。学生可以对51单片机有更加深刻的了解，加强了对逻辑思维能力的培养，为学生今后的学习打下深厚的基础。
这样的教学方法，打破了传统实验教学在课堂时间上和空间上的限制，使学生愿意主动预习实验内容并能带着问题进入课堂，有针对性的教学也提升了实验教学的学习效率。实验内容设置上也更加灵活多变，易于扩展。这种软硬结合的单片机实验教学方法不仅可以增强学生对单片机实验教学的兴趣，而且还可以提升学生的单片机系统综合设计能力，将所学理论应用到实际工程中。
三、结束语
本文从实验教学内容、实验设备两个方面分析了当前单片机实验教学现状，分析了其中存在的问题。在此基础上，将虚拟仿真引入到实验教学中来，并且结合Proteus软件的特点，提出了Proteus与实验箱软硬结合的单片机实验教学方法，以此提升单片机实验教学质量，激发学生对单片机的学习兴趣，提升学生对理论知识的应用能力。希望此文的教学探讨，能对同行起到抛砖引玉的作用。
参考文献：
[1]赵天翔，肖寒鹏.对单片机教学改革的探讨[J].新西部月刊，2008，（7）：162-162.
摘要：结合近年单片机教学经验，对项目驱动与理实合一的单片机教学模式的改革情况进行了介绍，阐述了该模式的教学优点及实施过程，教学实践表明，该模式很好地解决了教学中教与学的关系，能引起学生学习的兴趣，极大地提高了学生学习的主观能动性和实际项目动手开发能力，收到了很好的效果。
关键词：单片机教学；项目驱动；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）21-0186-02
单片机原理是测控技术与仪器专业的学位专业课，其实践性、操作性、工程性都很强，学好单片机对后续专业课程的学习起着重要的作用。作为将测控系统上的信号进行信号采集、处理、显示或发出控制信号的主体，单片机的学习起着承上启下的作用，在测控专业的课程体系建设中起着非常重要的作用。它的教学效果直接影响到学生的就业，学好单片机对于测控专业的学生来说具有重要的意义。
一、传统单片机教学模式的不足
大多数高校长期以来大都采用传统的教学模式，即将理论教学与实验教学分开进行，学生先在教室学习理论知识，然后根据理论课程的进度在实验室安排相应的实验[1]。这种教学模式的不足之处在于：（1）课程开始时以原理性内容引导学生入门，内容较为枯燥，学生理解困难[2]；（2）教学中“重理论轻实践”，实验学时较少，造成学生的应用能力培养缺乏；（3）硬件和软件分开讲授，导致学生在实际工作中缺少系统化、工程化的思路；（4）实验课时限制，实验教学大多为验证性实验，不利于综合性、设计性实验的开展；（5）实验室开放程度不够，学生在规定的时间内往往不能完成实验而草草收场，实验教学质量不高。
二、单片机项目驱动与理实合一的教学模式
项目驱动与理实合一的单片机教学模式是以实践应用能力培养为根本目标，将理论教学与实践教学有机融合于一体，以学生为主体，以教师为主导，围绕具体项目构建教学内容，授课场所安排在理实一体化实验室中进行，师生共同参与项目，并在项目的实践过程中进行相关理论的学习。从项目引入任务分解软、硬平台搭建项目展开项目完成项目考核的一系列教学活动中，使学生从被动学习变为主动学习，充分调动了学生的学习积极性。理论与实践一体化的教学模式是高校教学改革的一种趋势，尤其是针对理论与实践性于一体的应用型课程的改革方向。
三、项目驱动与理实合一教学模式的实施
1.合理安排教学内容。理实合一项目驱动的单片机教学不再强调单片机的内部结构、原理，而是以理论够用，着重工程应用的原则来进行教学内容的选择和项目设计。每个子项目既要体现测控专业对单片机应用技术能力的要求，还要基本覆盖当前阶段教学内容的相关理论知识点。如表1所示为单片机原理课程的项目内容、任务分解及教学目标。
2.实践教学平台的构建。理实一体化教学的顺利实施需要良好的教学坏境[1]，教学活动安排在理实一体化实验室。传统的单片机教学n件和教案资源相对单一，教学平台大多是借助多媒体课件展示[3]。理论教学和实践教学不能有效结合，为此我们构建了理实一体化教学的软硬件平台：（1）硬件平台：根据项目需求，设计了基于STC89C51的硬件平台。如：最小应用系统模块，流水灯模块，数码管模块，矩阵键盘模块，串口通信模块等利于项目开展的模块。这样各个模块间可以和单片机最小系统间相互配合从而可以组成项目式教学的硬件系统。（2）软件平台：采用Keil C软件，用于程序代码的编写与调试；Protel 99SE，用于硬件电路原理图的设计；Proteus电路仿真，用于课堂教学过程中的项目演示及学生课后进行项目重现，并把Keil C和Proteus仿真软件结合起来进行项目的系统连调，从而更直观的把项目开发的过程，以及项目开发过程中出现的问题的解决办法形象的展现在学生的面前。
3.教学环节开展。在教学环节中，把讲授的知识点融入到单片机具体的项目中，启发和引导学生去分析项目完成具体的任务，培养他们分析问题、解决问题的能力[3]。在教学过程中，要转变教师的角色，教学方法要多样性，在教学过程中多巡回指导，个性问题区别指导，并及时发现共性问题集中指导。在具体教学时，项目的讲解分为：硬件设计、软件设计和系统调试。硬件设计借助Protel 99SE进行电路原理图的设计，利用Proteus验证电路原理图，并在实验室自主完成该子项目的硬件电路的焊接，同时介绍相关的单片机知识点；软件讲解借助于Keil C软件，一边单步调试程序一边讲解。最后进行软硬件的系统调试。通过每一个项目的开展，让学生既真正接触到单片机的硬件，进行相应硬件设计、焊接及调试，又能够学会软件程序的编写方法、系统的整体调试，使学生掌握单片机应用系统的开发过程。
4.考核方式的改革。当前单片机课程普遍的考核方式是闭卷考试和实验考核，该考核方式很难考查学生分析问题、解决问题的能力，不利于综合反映教学效果。在考核方式上进行了改革探索，学生最终成绩包括考试成绩、项目成绩、平时成绩。考试试卷分为理论部分和上机部分，理论考试不侧重于知识点的记忆，而是考核如何运用知识点来解决工程实际问题，实践部分借助软、硬件平成相关的硬软件设计及调试；项目成绩是学生完成项目任务的成绩，包括学生分析具体项目，设计电路，搭建焊接硬件电路，编程调试，实现功能等部分的成绩；平时成绩主要是学生的考勤情况。新的成绩评定方法，既考核了学生的理论知识，同时也增强了学生动手的积极性，提高了学生的项目开发实践能力的培养。
四、结语
项目驱动与理实合一的单片机教学既继承了传统教学模式中传授理论知识的优点，同时又改变了教学模式，提高了学生的动手能力。经过近年的教学实践证明，该模式能引起学生的学习兴趣，有利于激发学生的学习主动性，较好的提升了教学效率和教学质量，是一种很好的单片机应用型人才培养模式。
参考文献：
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[3]赵永熹，黄云峰.基于项目驱动法的单片机课程体系建设[J].中国电力教育，2013，（04）：55-56.
[4]牛军，张宏伟.基于“项目驱动法”的单片机课程一体化教学的探索与实践[J].教育教学论坛，2016，1（03）：90-91.
关键词 单片机；Proteus；仿真
中图分类号：TP391.9 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2016）20-0052-03
Abstract The simulation experiment is done during the class consi-dering present status and problems in the teaching of the Principle and application of single chip microcomputer major. The demonstra-tion of Proteus simulation experiment can make the students further understand and master the contents they learned from the class. Themethod putting the teaching theories into practice， it is proved throughpractice that effects of teaching can be improved by this means.
Key words MCU； Proteus； simulation
1 前言
单片机原理及应用是电气工程类、电信类和机电类等专业开设的一门非常重要的专业基础课，也是学生参加大学生电子竞赛和进行科技创新活动必须熟练掌握的一门课程。单片机课程具有理论知识体系严谨，抽象和逻辑性强、应用性强等特点，单片机的学习需要硬件和软件相结合进行。多年的教学实践使笔者深感单片机原理及应用既难教又难学，教学效果一直不太理想，主要有以下几项原因。
1）教学模式采用传统的先基础后应用模式，学理论时学生感觉枯燥无味，学习积极性不高，同时有畏难情绪。
2）单片机的学习需要理论和实践相结合，而目前兰州工业学院的单片机教学则是实践环节和理论教学环节相脱节。兰州工业学院的单片机原理及应用这门课程的教学主要包括课堂理论教学环节、课外实验环节、课程设计环节和实训环节。理论教学主要介绍单片机硬件结构、软件指令编程、硬件资源的使用以及和接口芯片的应用等，实验是在实验室利用实验箱所提供的硬件资源来设计能完成一定功能的程序或验证一些程序的运行结果，课程设计和实训等环节又在课程结束后进行。由于学生在理论教学时只听到教师在讲解每段程序，不能及时观察到程序运行的结果，很难理解和掌握；而做实验时，只是按部就班，也谈不上灵活应用，致使学生容易对该课程学习缺乏兴趣。
3）由于受到硬件资源的限制，学生动手训练太少。单片机的课程设计和实训等环节是对所学知识的一次系统综合应用，但是由于受硬件资源的限制，学生在课程设计时所设计的硬件电路有些不能在实训环节实现，设计的程序不能观察到运行的结果，学生容易失去继续学习的兴趣。
为增强单片机课程的教学效果，在单片机课程教学中，结合重点、难点，适当将Proteus仿真技术引入课堂。Proteus仿真技术可动态实时模拟程序在硬件元器件（如显示、按键、电机等）运行的状态和结果，有利于形象化教学，吸引学生的学习兴趣，增强教学效果；有利于开阔学生的视野，让学生了解单片机的发展和新技术的应用；有利于培养学生的编程能力和仿真实验能力，建立科学的分析设计理念；有利于提高学生的科学探索能力和自主创新能力。同时，以往在实验室进行的单片机的实践环节，如单片机实验、课程设计和实训，都可以在Proteus软件中进行仿真。Proteus就相当于一个可以移动的、功能非常强大的单片机实验室，给学生提供了自主学习和创新的平台。
2 Proteus简介及特点
Proteus软件是由英国Labcenter公司开发的世界上著名的EDA工具（仿真软件）。Proteus从原理图分布、代码调试到单片机与电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现从概念到产品的完整设计，是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台[1]。它运行于Windows操作系统上，具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其电路组成的系统的仿真等功能，目前支持的单片机类型有MCS-51系列、DSP
系列、Arm系列等[2]。Proteus软件有以下特点。
1）具有强大的原理图绘制功能：Proteus自带35 000多种电子元器件，并且提供总线器件和总线布线，方便使用者绘图。
2）具有完善的电路仿真功能：Proteus可提供常见的激励源，如直流信号、脉冲信号、正弦信号、分段线性脉冲、音频等，并可以设定和改变性能参数；可提供多种仪器仪表的仿真，在虚拟面板上进行参数调节，如交直流电压/电流表、示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。
3）单片机协同仿真功能：Proteus支持主流单片机系统的仿真，包括68000系列、8051系列、AVR系列、PIC系列、ARM系列等；支持字符LCD模块、图形LCD模块、LED点阵、LED七段显示模块、键盘/按键等通用外设模型[3]。
4）提供软件调试功能：Proteus软件可对8051、PIC、AVR等单片机进行汇编语言调试，同时支持Keil等第三方的软件编译和调试。
5）强大的PCB设计平台：Proteus具有PCB的自动布局/布线功能和原理图到PCB的自动转换，为电路的硬件实现提供方便，并支持多种输出格式。
3 Proteus仿真在单片机原理及应用课程教学中的应用
在单片机原理及应用课程教学中，LED数码管的动态显示技术在课堂讲授时，因为学生没有感性认识，教师的各种理论分析使学生感到烦躁，失去兴趣。如果利用仿真电路来展示程序在单步执行和全速执行时LED数码管所显示的状态，将有助于激发学生的兴趣并加深理解。下面以LED数码管的动态显示技术为例，说明Proteus仿真技术在课堂教学中的应用。
运行Proteus的ISIS程序，进入仿真软件的主界面，点击Library选择Pick Device/Symbol以打开元件库，将电路所需的元件添加到对象选择器窗口，在图形编辑窗口将各个元器件按设计原理图放置并连线。利用Keil编译器或文本文档编写相应程序，生成.ASM文件，在主菜单栏点击source菜单，选择Add，添加源程序.ASM文件，再选择Builled All进行编译，编译无误后生成.hex文件，并加载到51芯片中。最后点击菜单DebugExecute或按Play键进行电路仿真。LED数码管的动态显示原理图及仿真结果如图1所示[4]。
在本例中，将要显示的数据的显示码从P0口送出，位选信号从P2.0―P2.3送出，教学中先让学生观察全速执行和单步执行时的显示结果，再结合程序进行单步演示，并引导学生实时观察P0寄存器（80H）和P2寄存器（A0H）的值，如图2所示。此时P0寄存器或P0寄存器物理地址80H的值均为2的共阴极字形码值5BH，P2寄存器或P2寄存器物理地址A0H的值均为FDH，目的是使P2.1引脚输出为0，其余位为1，从而使2能在指定位点亮。通过观察，使学生看到段选码信号和位选码信号的配合输出，有了感性认识，同时增加了学生对动态显示的程序的理解，活跃了课堂气氛，激发了学生学习兴趣，达到事半功倍的效果。
4 结束语
教学实践证明，将仿真软件引入单片机的课堂教学中，可以把抽象的理论知识通过仿真实验形象化，使学生对单片机的学习从不愿学、学不懂到喜欢学、容易学。同时，Proteus软件中有很多实际中不易接触到的仪器，可以很方便地从软件中选用，不受硬件资源的限制，能够增强课堂教学的直观性和生动性，加深学生对概念、原理、编程思路的理解，激发学生的学习兴趣和积极性，从而提高教学质量，增强教学效果。
参考文献
[1]张文梅，黄晓红，崔楠.仿真技术在电类课程实践教学中的应用[J].广东农工商职业技术学院学报，2013（2）：42-46.
[2]乔建华，李临生，田启川.Proteus在单片机教学中的应用分析[J].电气电子教学学报，2008（3）：70-73.
关键词：生产过程；理论引导；制定项目；计划过程；主动学习；客观监督
中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）52-0210-02
目前，在高职院校，基于生产过程的《单片机技术及实践》课程“教、学、做”模式的探索与实践是个热门话题，但基本上是基于数字钟或简单的流程控制的课程设计。而在现实生活中，单片机技术的应用越来越广泛，如家用电器的单片机控制系统、工业控制系统、环境控制系统、数据控制系统等。为适应社会单片机技术发展的需要，培养更具现代特色的单片机有关技术的高职技术人才，我们对单片机的教学模式进行了实践研究。经过多年的摸索与实践、总结，单片机课程的教学模式已经过三个关键阶段的变化：传统教学模式阶段、基于生产过程的“教、学、做”模式阶段、理论先行引导的“教、学、做”模式阶段。
一、传统教学模式阶段
早期的单片机课程教学模式受客观因素及教学理念的限制，教学过程基本在传统教室完成，采用黑板板书，教学内容基本引用大学本科教材，教学方法完全照搬大学本科，甚至普通高中的教学思路，导致教学效果出现了明显的传统教学模式的优劣特色。传统教学模式一般采用传统的教材，教材内容未经整合。学生在刚接触单片机并且学习兴趣很浓时，只能接触各种指令名称或分类等理论知识，等到有机会实践时，知识已遗忘甚多。除非，具有坚强的毅力和耐心，普遍学生都会感叹“单片机难学易忘”，产生懈怠心理，甚至完全放弃，而最终考死记硬背或投机取巧的方法应付考试，从而导致单片机成为学生学习生涯中挂科机遇较高的科目。
二、基于生产过程的“教、学、做”一体化模式阶段
2004年全国职业教育工作会议以来，学院认真组织学习并贯彻“在职业教育发展中坚持以服务为宗旨、以就业为导向”的办学指导思想，不断推进教育教学、教材建设、课程设置等各项改革，努力提高学生的实践动手能力和综合职业能力。而我们面对的学生大部分是学科教育体系金字塔中的“塔座”，不太适应逻辑性较强的学科性知识的学习，从进学院开始关心如何取得一份理想的工作，如何适应一份有较高含金量的工作，如何在今后的工作中迅速冒尖。传统教学模式的各门课程设置相对分散孤立，学生不知道有多少是有用的以及如何应用，因此学科性理论学习的主动性和积极性都不高。为学生早日适应社会的竞争机制，2005年开始，我们进入单片机的“教、学、做一体化”模式阶段。在基于生产过程的教学做一体化模式教学过程中，教师通常采用项目驱动教学法，学生的学习及管理一般采用班组合作制度。教师对学生学习效果的考评主要通过学生项目制作效果进行，项目完成过程中主要通过班组长或成员的相互监督实现。在具体实施中，学生承担“主体作用”听课，充分发挥主观能动性；教师为“客体”，对学生的整个过程起监督、引导作用。基于生产过程的教学做模式，虽极大地促发了学生对单片机的学习兴趣，但也存在一些明显的缺陷。
1.这种教学模式对教学内容组织安排的原则为“必需、够用”，虽降低了学生的学习压力，但对理论知识的普及面要求不高，对学生在社会中的再竞争能力产生一定的限制。
2.高等职业院校的学生来源一般为两种：中等职业学校的优秀学生和普通中等职业学校高考未达本科的学生。这些学生大部分对理论知识的理解、分析能力较差，不喜欢钻研理论知识，甚至有的学生只管不停地实践，至于为什么这样做？实践中为什么会出现这样或那样的问题，根本不考虑。导致一个学期下来，理论知识的掌握极为薄弱。
3.基于生产过程的教学做模式的考核也基于教学过程，项目任务的过程资料以“班组”形式上交。因为学生的个体差异性，在实践过程，虽然大部分同学在积极参与，但有的学生基本在边缘陪同，而教师测评却以项目完成情况来评价，从而产生类似“大锅饭”效应，对学生的监督不到位，使学生能力的两极分化更为严重。
三、基于理论先行引导的教学做一体化模式阶段
为贯彻教育部精神和经过对学生教学效果的调查，更好地进行一体化教学，使理论与实践更好地衔接，将理论教学与实习教学融为一体，认真研究专业教学大纲和专业培养目标。我们对单片机的教学模式进行了进一步探索改革，并与早期的教学做模式进行对比调查（见表），已取得较好效果。
基于理论先行引导的教学做一体化模式结合了传统教学模式和基于生产过程的教学模式的特点，采用理论先行+实践跟随+理论测试的过程进行，也就是以“理实结合”为主线。具体来说，对于单片机整体教学采用项目模块化。针对每个模块（见表），首先进行教师先讲解理论并布置书面作业，教师根据学生的作业进行个体评价；完成理论教学后，教师布置实践任务，该任务可能不会应用到教师先前讲解的所有理论内容，学生根据任务要求进行设计、实践，并完成任务技术文档；教师针对前期任务及理论知识进行单元测试，并对前期学习情况进行小结。最终的考核方式为半形成性考核+半终结行考核相结合的方式完成，即最终成绩=形成性考核（项目任务技术文档及产品）×50%+单元测验×10%+终结性考核（期末笔试、技能抽查）×40%。
作为高等职业教育的一名教师，笔者认为不管是哪种教学模式，都有存在的必要，我们必须认真思索，结合学生特点，继续教学模式的探索。《单片机应用与实践》课程“教、学、做”一体化模式比传统教学模式更适合于高职院校，效果更直观。
参考文献：
[1]戴士弘.职业教育课程教学改革[M].北京：清华大学出版社，2007.
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[3]张艳，王庆海.一体化教学在《电器与PLC控制技术》课程中的应用[J].河南机电高等专科学校学报，2007，（3）.
关键词：课程改革；仿真教学；任务驱动法
传统单片机原理及应用课程教学方式是以单片机的知识结构为主线，学习单片机的原理部分――单片机硬件结构、中断系统、定时器/计数器、串行口应用、系统扩展等。原理部分内容抽象，对高职学生来说学习难度大。应用部分是在所学理论知识的基础上，将理论用于实践，实践性强，与实际应用联系非常紧密。单片机应用以硬件和程序作为基础和支撑，前面知识一知半解，使单片机系统设计的学习和掌握变得难上加难。对于非计算机专业的高职学生，要学习如此复杂的单片机软、硬件知识，传统的以讲授为主的教学模式显然不能适应高职学生学习的需要，改革教学模式势在必行。在本课程的教学中实施了以任务驱动模式为主的项目教学法，加大实践在教学中的比重，力争实现理实一体化教学。
一、引入PROTEUS仿真教学，激发学生的学习兴趣
PROTEUS软件是由英国Labcenter Electronics公司开发的功能强大的EDA工具软件。其运行环境为Windows系统，操作简单，不仅具有PCB设计、Schematic Drawing仿真功能，还能仿真单片机及器件，是目前对单片机进行模拟实验的最好软件。PROTEUS软件可在目标板没有进行制作前，事先对其合理性、功能等指标进行设计、调整，还能在没有目标板的情况下实现对单片机软件的开发和调试，从而进行完整的模拟开发。
单片机原理及应用课程的具体目的是培养学生的软件编程能力及硬件设计能力。但由于课程教学课时以及经费的限制，学生很难亲自动手将软件和硬件进行实际操作。使用PROTEUS软件可以实现单片机应用系统仿真模拟。在教学实践过程中，教师通过计算机和多媒体指导学生使用计算机操作KEIL uVision2 软件和PROTEUS软件。学生首先使用KEIL uVision2 软件练习程序编写，将程序编辑、编译、链接后生成“.hex”的可执行文件；然后利用PROTUES软件平台搭建实际硬件电路；最后在PROTEUS平台加载可执行文件，进行仿真运行。
将PROTEUS与 KEIL uVision2 软件相结合仿真，不但可以丰富教师教学手段，还可以使学生既能进行单片机系统软件程序设计，又能进行单片机接口电路的设计，并立即看到程序运行和电路工作的过程和结果。在提高学生学习兴趣的基础上锻炼了学生实践动手的能力，既降低了教学成本，又提高了教学效果。与此同时，还能解决实验箱不能实现功能模块的有关限制性。
二、选取任务驱动教学模式，提高学生学习效率
1.以“必需、够用”为原则，在教学内容上改革
针对本课程实践性强的特点，应以“强化能力，重在应用”为指导思想。通过对部分毕业生和相关企业、行业的调研，在教学内容的选取上应以培养技能型专业人才为出发点，以满足岗位职业技能需求为最终目标，以真实的工作任务为载体进行教学过程的设计，以“必需、够用”为原则设计教学内容，注重职业岗位技能训练，增加实践教学的学时，培养学生的实际应用能力。
2.教学过程主要采用“任务驱动法”，理论教学紧扣“实际应用”
“任务驱动法”是理论教学全过程都以单片机应用的典型工程实用案例进行分析讲述的一种教学方法。授课时以“任务”演示作为引入，以实现“任务”为主线介绍单片机各相关理论知识。将单片机课程的内容融入几个典型的单片机任务中，将理论教学和实践教学融为一体，将“单片机理论”“单片机仿真”与“单片机实操”融为一体，将传统教学方法与现代化教学方法融为一体。使学生在实践中学习理论知识，使所学的理论知识在实践中得以验证；同时用理论指导实践，培养学生的操作技能，实现理论和实践的有机结合。这样学习目标更明确，带着具体的任务去学习，既增加了学习兴趣，又提高了学生学习的主动性和自觉性。
3.结合以“单片机实验开发板”为主，以“单片机实验箱”为辅的实验教学模式
“开发板”为电路板的形式，虽然体积很小但包含了“单片机”实验的各个部分，可以根据需要对其进行扩展。另外，此单片机“开发板”要求学生自己动手焊接、调试，可加强学生对硬件电路的认识和手工焊接能力的锻炼，为今后学生自主开发、设计单片机应用系统奠定了一定的硬件基础。
三、以C语言为主，与市场接轨，降低学生学习难度
C语言是目前世界上使用最广泛的高级程序设计语言之一。C语言已被人们普遍接受，它在系统软件、数据处理、科学工程数值计算等多个领域的软件开发中起着越来越重要的作用。C语言结构紧凑、语句简洁，是介于高级语言和汇编语言之间的一类语言，具有像汇编语言那样直接访问硬件的功能。
单片机应用系统的程序设计，既可以采用汇编语言，也可以采用C语言。汇编语言虽然具有接近硬件和执行效率高等优点，但开发单片机难度高、效率低且周期长。C语言虽然执行效率不如汇编语言，但是C语言的突出优点是可读性和可移植性好，既有高级语言的优点，又不失对硬件的控制，可以尽量少地对硬件进行操作，非常适合开发单片机。C语言中有丰富的函数，可以直接调用，大大降低了编程者的工作负担。引入C语言进行教学，学生掌握起来相对较快，不用过多考虑硬件，编写程序较容易。经过调研，目前在高科技电子领域实际应用中，单片机的开发多采用C语言编程。故采用C语言代替汇编语言开发单片机。
通过理实一体化课程教学改革，将任务驱动法、仿真法、实验教学法相结合，将“教、学、做”融为一体，培养学生单片机系统的应用能力，并将C语言应用于单片机课程，降低了学生的学习难度。经过课程改革，可提高学生学习兴趣、提高学生主动学习的积极性，教学效率和教学质量也有一定提高。单片机原理及应用教学改革是一个长期的过程，需要教师不断学习、积累经验、探索完善、拓展知识结构、加强科学研究，同时不断改进教学方法，提高教学效率，使学生在知识的掌握与实践能力的提升方面受益。
参考文献：
[1]余永华.单片机课程理实一体化教学模式改革[J].读与写，2015（3）：314.
[2]张子红，王昊.依托实训基地和单片机学习板的单片机课程改革[J].高师理科学课，2015，35（1）：74-77.
[3]张淑萍.单片机课程教学应用PROTRUS仿真技术的相关研究[J].时代教育，2015（4）：116.
关键词： 机械类专业 单片机 C51语言
单片机自问世以来，已经广泛地应用于工业检测与控制、智能仪器仪表、汽车电子设备、机电一体化设备、家用电器等各个领域。单片机课程在高校电子类、机械类等工科专业中都有开设，其作为机械类专业的重要课程之一，是一门结合电子、计算机等技术的应用性很强的课程，也是后续“数控”类课程的重要基础。然而，从目前机械类专业单片机的教学情况来看，普遍存在一些问题。[1]-[3]如大多数的单片机教材都是针对电子类专业编写的，缺乏针对机械类专业的教材；教学上按照章节顺序进行，先讲概论、单片机的结构原理，然后讲指令等，最后举例；汇编语言抽象难懂，使得学生学习热情不高；实验设备陈旧且模块单元集成度高，实验时学生若没有搞清楚集成芯片就只能依照实验指导书照搬照套，这严重影响了教学效果。针对以上提到的单片机教学中存在的问题，在充分调研其他教学工作者在单片机教学中取得的成果[4]-[5]，以及我校以培养应用型人才为宗旨的基础上，笔者认为应该从以下几个方面针对机械类专业单片机课程教学进行改革。
1.教学内容的优化
（1）制定适合机械类专业的单片机教学大纲。单片机课程应注重培养学生的工程思维能力和解决实际问题的能力。通过该课程的学习使得学生了解单片机硬件结构，了解汇编语言，掌握单片机的基本原理、接口和应用技术。学习单片机技术在工业控制中的应用，培养和锻炼学生的动手能力。
（2）采用C51编程[6]。由于基于C51编程的单片机教材较少，所以在教学中往往重点讲授汇编语言。虽然汇编语言编写程序具占用资源少、程序执行效率高等优点，但汇编语言较抽象、可读性较差学生难以理解，且不同类型的单片机汇编语言有差异，难以移植。目前，企业的单片机开发人员大多以C51语言为主进行编程，主要是因为采用C51语言进行编程具有可读性好、模块化开发与资源共享、可移植性好、生成的代码效率高等优点。此外，采用C51进行编程仅需要对单片机的硬件结构有初步了解，知道所使用单片机有哪些资源就可以了，至于寄存器分配、不同存储器的寻址等均交由编译器管理。这与笔者认为对于机械类专业单片机的教学应减少硬件结构的课时数是一致的。
（3）注重基本的应用，求精不求全，防止按照教材力求把所有的知识都教给学生。针对机械类专业学生电子知识相对薄弱，以及机械类专业单片机教学侧重应用等特点，在理论知识的讲解上着重基本的、核心的内容——I/O口的使用、中断、定时器/计数器、LED显示、键盘、液晶显示器等。其他内容如存储器的扩展、I/O口的扩展及借助其他芯片来实现功能的部分让学生自学，或者在需要的时候自学。将更多的课时安排在实验实训环节。
2.教学方法的改进
（1）实例教学法。在教学的过程中，由易到难，针对不同的知识点设计实例，如从点亮一个发光二极管开始，然后让发光二极管闪烁，达到八个乃至更多个发光二极管各种跑马灯效果。又如从简单的定时器定时10秒钟开始，然后引入按键控制定时时间并设置启动开关，加入时间设置时相应的数字闪烁等效果，再到12小时制/24小时制简易时钟的设计。教学中从实例出发进行分析讲解，逐步引出相应的知识点，根据实例讲解理论。这种教学方式有助于提高学生学习的兴趣，增强学生学习的热情。
（2）将Proteus结合单片机开发板应用于课堂教学[7]。Proteus提供了30多个元件库及丰富的虚拟测试仪器，为单片机应用系统的开发提供了方便。将Proteus引入课堂，为单片机的教学提供一个平台，使得实例教学法更轻松地实施。使用Proteus结合多媒体，教师可以直接进行生动形象的演示，这让学生对编程效果有直观的了解，同时它还降低了教学成本的投入。秉承应用型人才培养的主导思想，必要的硬件设备应用于课堂教学还是需要的。全部都是虚拟仿真不足以让学生信服，且不足以充分调动学生的学习积极性。将Proteus结合单片机开发板应用于课程教学，Proteus先实现仿真效果，而后将程序下载到对应的开发板上验证演示，这可以让学生对实际的单片机应用系统的开发有真切的认识。
（3）实验教学与理论教学同步进行。要做到实验教学与理论教学同步进行不是件简单的事情。还牵涉到实验排课等方方面面，需要实验课老师和理论课老师协调沟通好，或者实验和理论由一个老师担任。理论课教师在上课时须兼顾实验课，做到理论课相应的知识点结束，实验课就是开始相应的实验。同步的教学方式，让学生及时进行实践训练，可以让知识点掌握得更牢固。一定要避免理论课结束很久了，相应的实验还没做到；或者理论还没讲到，实验就已经开始了。
3.课程考核方式的改革
单片机课程是一门应用性很强的课程。单片机系统的开发过程是结合硬件电路编写程序、编译查错、调试、再编译直至功能实现的过程。因此单片机的学习效果不能仅仅靠试卷来评定。要给出一个相对客观合理的成绩，必须增加实验环节的分值，降低期末试卷分数的比重。100分中，期末考试占40%，实验环节占40%，作业占10%，平时成绩占10%。单片机课程的教学就是为了使学生能够综合运用单片机的软、硬件技术分析解决实际问题。笔者认为对于一些学生还可以采取做项目、撰写项目报告的形式来对其学习效果进行考核。
4.结语
笔者针对机械类专业单片机教学提出了一些看法。从我校2009级和2010级机械设计制造及其自动化专业学生单片机教学实践可以发现：以C51编程为主的教学降低了对机械类专业学生电子硬件结构的要求；将Proteus和单片机开发板引入课堂且以实例来教学的方式，使得学生更加形象真切地了解和学习单片机，大大地提高学生对单片机的学习兴趣；实验和理论的同步教学使得学生及时地巩固所学知识，改革方案具有一定的成效，教学效果有一定的增强。
参考文献：
[1]刘志先.单片机课程教学改革探讨[J].钦州学院学报，2012，27（3）：22-24.
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[3]范剑，李军，夏如艇.单片机课程现场实验教学改革与实践[J].实验教学，2012，6：131-132.
[4]郭冰菁，赵书尚，韩建海.机械类专业单片机课程教学改革与学生工程素质培养[J]，2012，19：41-42.
[5]张毅刚，胡瑞强.基于Proteus的单片机课程的教学改革与实践能力培养[J].教改创新，2012：149-150.
[6]王晓荣，权义萍，张印强.基于C语言的“单片机”教学方法[J].中国电力教育，2009，138：96-97.
关键词：单片机教学改革；Proteus仿真教学；项目教学法
“单片机原理与应用”是一门实践性非常强的课程。在教学中，学生普遍认为单片机的结构复杂、概念抽象、指令难记，学习时缺乏兴趣，学习效果不理想。[1]为了让学生真正掌握单片机原理，并能够进行单片机的系统设计，笔者在教学中采取了一些做法，收到了良好的教学效果。
一、激发学生对单片机学习的兴趣
兴趣是最好的老师，单片机的教学同样也要激发学生的学习热情，只有学生感兴趣，才能学得好。在教学过程中，教师要避免照本宣科，并通过实物的制作让学生享受成功的喜悦，从而激发学生的学习兴趣。
1.上好绪论课
在“单片机原理与应用”的绪论阶段，教师可以用大量的应用实例将学生带入单片机的世界。如日常生活中学生熟悉的家用电器：洗衣机、电视机、微波炉等；火车、汽车、船舶、飞机等交通工具的测控系统。其次，教师可以介绍一下目前行业对单片机人才的需求，告诉他们掌握单片机技术对他们将来的就业大有好处。最后，教师首次上课就可以将开发的单片机电路板带到课堂上，如：数字钟、循环彩灯、温度测控系统等[2]。演示其功能，让学生看看、摸摸电路板和单片机。
2.注意入门教学的方式和难度
传统教科书一般首先讲解单片机的硬件结构（引脚功能、存储器结构、寄存器、工作条件等），这些讲解完毕将用掉近一个月的课时时间，学生此时已经感到枯燥乏味，如果接着进行一个月课时的指令系统学习，那么学生就会完全失去学习的兴趣。最后，他们只能得出一个结论：单片机太难学了，我学不下去。
因此，把握入门教学的方式和难度是相当关键的。教师不要一开始就进行理论知识的学习，可以把单片机的系统开发流程提到前面来讲。用万能板搭建一些简单的电路（如彩灯控制器），给出源程序，让学生自己利用调试软件进行编译，将目标程序下载到单片机中，调试并观察运行效果。使学生正式学习之前就能对单片机的整个开发流程有所了解，并体会到学习的乐趣，激发学生对单片机的学习兴趣。
3.组建单片机兴趣小组
对于学有余力的学生而言，仅凭课堂上的教学是远远不够的。我们可以组建单片机兴趣小组，开放单片机实验室，让学生自己设计、动手搭接电路，编程、调试电路。电路可选自电子期刊，也可以是教师开发项目的一些子项目，还可来源于学生的创新设计。
二、教学过程改革
由于“单片机的原理与应用”这门课程具有较强的综合性、理论性和实践性特点，传统的教学内容安排、教学方法和评价方法已经不能胜任当前的单片机教学任务。所以，单片机的教学改革势在必行。下面，笔者重点从教学内容、教学方法和教学评价方法三个方面来谈谈单片机的教学改革：
1.教学内容改革
传统的单片机教学内容强调理论知识体系的完整性、严密性， 注重课程本身的体系结构和前后的逻辑联系。内容安排的一般顺序是先讲单片机的硬件结构，再讲单片机的指令系统和编程方法，然后讲单片机系统的存储器、I/O口扩展及常用器件的应用，最后讲应用实例。学生学完后很难掌握单片机的应用，仅仅记住了一些枯燥的指令。
所以，教师应尽可能地选择项目式编写的教材。这种教材的内容由多个项目模块构成，每一个项目下包含多个子任务，将理论知识融于实际的电路中，让学生在做中学，在学中做。这样，学生不仅能够掌握单片机的典型应用，而且将枯燥的理论融于实践中，学生更加容易接受，印象更加深刻。同时，也增强了学生的动手能力和工程实践经验。
2.教学方法改革
传统的教学以教师讲授知识为主，学生被动地接受知识，实验多数属于验证性实验。大量的时间用在输入程序和校对程序上了，缺少了自己思考的空间，不利于学生分析设计能力的提高和创造性思维的培养。[3]
根据本课程的特点，在实际教学中，教师应该尽量采用理论实践一体化教学、项目教学法、任务驱动法等符合现代职业教育特点的教学方法。结合多媒体演示、仿真技术等现代教育技术手段，以学生为主体，突出实践性、合作性、探究性的学习方式，将枯燥的理论贯穿于项目任务中，提高学习的效率。
3.教学评价方法改革
“单片机原理与应用”是一门实践性很强的课程，所以，教师不能仅凭一张试卷来考查评价学生学习的情况，应该采取多元化的评价方法。在实际教学中，除了最后的试卷考核外，教师还应该注重平时的过程性评价和实践考核。另外，可以结合学生参加兴趣小组以及创新大赛的情况来进行多元评价。
三、利用Proteus仿真软件开展教学
Proteus仿真软件是由英国Labcenter electronics公司开发的一款EDA工具软件，它不仅可以仿真模拟电路、数字电路及模数混合式电路，还可以对单片机及器件进行仿真，是目前最好的单片机系统仿真软件之一。
“单片机原理及应用”是一门应用性很强的学科，必须通过大量的实践才能领会知识，从而达到应用的层次。然而有限的实验室资源很难满足学生的实践需要，而且每次搭建硬件电路需要耗费大量的时间。这样，仿真软件就给我们带来了很大的方便。设计一个单片机系统，我们首先要求学生在仿真软件中搭建电路，利用编译软件产生HEX文件，在仿真软件环境中实现软件、硬件的联合调试，最后再将目标程序下载到实验板中，观察硬件的运行结果。这样可以大大提高学习的效率，省去了反复修改硬件的麻烦，更主要的是，使得单片机的学习不仅仅局限于课堂。
四、积极开展校企合作，努力培养“双师型”师资
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