单片机课程论文范文

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第1篇

单片机课程是机械类专业的一门专业基础课。该课程是课程设计、毕业设计等教学环节中的重要实现手段，是一门实践性和应用性很强的课程，学习单片机并掌握其设计使用技术已经成为当代大学生必备的技能。提高单片机的教学效果，对学生动手能力的培养和促进学生创新意识的提高具有重要的现实意义。

2.教学现状

单片机课程是机电高素质复合技能型人才所需自动控制类知识的载体，其特点是概念多、逻辑性强、内容抽象[1]，对于初学者来说入门难。传统的单片机教学一般均以学科体系为出发点，注重课程本身的体系结构和前后的逻辑联系，但却忽略了“可学性”，致使学生学得吃力，老师教得也很辛苦[2]。从教学效果来看，一直存在教师难教、学生难学的双重困惑，教学效果不太理想[3]。常见的教学方式是“以教师为中心、以课堂为中心、以教材为中心”[4]。这种传授型教学模式就使本来就很枯燥、抽象的课程更加显得乏味，学生在学习过程中对课程产生了畏难情绪[5]。而且在大部分新升本工科院校中，机械类专业学生以男生为主，且理论知识掌握较差，学习主动性不高。大部分学生对自己的大学生活和毕业去向没有规划，学习动机模糊。针对以上教与学的特点，提出一些针对单片机课程在教学过程中行之有效的教学改革思路和方法，达到提高学生的学习能力，特别是创新实践能力的目标。

3.设计教学思路和方法，提高教学质量

3.1通过问题初识单片机

学生刚开始不清楚单片机是什么？是什么样？是用来干什么的？所以，授课教师在第一次的授课过程中，应该从学生的思维角度出发，回答单片机是什么、什么样、干什么等问题，使学生从宏观上对单片机有一个理解。在解答这些问题时，最好拿一片单片机，在课堂上就能够直观地看到单片机的外观形状、大小和引脚排列等情况，这样使学生对这个概念会有更深的认识。把单片机和PC机进行一定的比较，对理解什么是单片机是非常有帮助的。PC机主要用于数据采集、运算和处理，而单片机主要用于控制且体积更小，这也是为什么目前大多数学者把单片机叫做微控制器的原因。单片机用来干什么的？解答这个问题可以通过学生身边非常熟悉的案例来进行。比如：日常生活中的电视需要使用单片机来进行设定和控制；全自动洗衣机使用单片机来对洗衣的时间和水位进行设定且控制等等。通过日常生活和生产中无处不在产品进一步地帮助学生认识、理解单片机。

3.2整合教材内容，由整体到部分、由外而内讲解单片机结构

在对单片机有了感性认识后，应把单片机看做一个整体，不能把它的结构肢解。比如在讲“单片机芯片结构”时，由整体到部分给学生强调单片机学习的主要内容，以减少学生的畏难情绪。然后将这些功能特点进行分类，画成图表的形式来加强印象，结构分类如图1所示。先讲解外部功能，再学习内部各个功能，这就是由外而内。引脚教学中，把单片机的40个引脚大致分为电源、时钟、控制和I/O口4类。先简单告诉学生，4个8位并行I/O端口占用32根引脚线、电源2根、时钟2根，这些引脚使用都比较简单，重点掌握4根控制线就可以了。这么一来，学生就会觉得几个控制线的使用绝对不难，学习单片机的兴趣就建立起来了。图1单片机芯片结构图另外在对单片机的结构理解后，应整合教材内容，使教学过程更具有逻辑性和连贯性。根据学生已学课程和本门课程教学所要达到的目的，合理地调整授课的顺序，可以帮助学生理解、促进对知识的消化。比如单片机结构与指令系统是学习单片机的最重要的基础，在这部分的学习过程中，可以将一些指令系统结合硬件部分一起进行授课，可以将汇编语言调整到前面讲授，既可以加强学生的理解又可以节省部分学时，用一些简单的程序来举例说明如何控制硬件，提高学生对硬件编程的理解。又如在单片机接口扩展的教学中，因为学生已经对总线有了一定的理解和认识，在这儿就可以引入三总线来学习接口扩展，强调接口扩展电路的设计就是这三类总线的连接。通过对教学内容和授课顺序的改变，使学生建立起整体的概念，分析并引导学生掌握课程内容的内在关联性，而不是把一本书、一堂课从头讲到尾。

3.3用浅显易懂的比喻帮助学生理解枯燥难懂的概念

学生认为单片机学习太抽象，尤其是存储器单元的数据和地址。因为数据和地址都是用二进制表示，什么时候是地址什么时候是数据学生普遍反映理解不了。在教学中用学生都熟悉的学生宿舍为例，把宿舍号理解为地址，宿舍里住的学生理解为数据。同时在后面字节单元和位地址的教学中，这个例子同样适用。比如说宿舍里每张床都有编号，想找全宿舍的人就用字节单元（宿舍号），想找某个人就用位地址（床号），其示意图如图2所示。这样不仅完成了教学任务，而且提高了教学趣味性。

4.塑造良好的学习方法和习惯，培养学生创新实践能力

4.1拓宽教学方法和教学手段，提高学生实践动手能力

要培养学生调查研究的习惯，掌握查阅资料和有关标准、工具书或参考书的能力，尤其是上网收集资料的能力，能够合理选择设计方案，并能以图纸和说明书表达设计的思想和结果。教师可以将制作的教学课件、本课程的相关学习资料挂在网上，供学生学习时参考，还可在网上通过QQ群进行交流，利用网络提高学生学习的兴趣。初学者可以先掌握单片机运行和开发的一些基本技巧，然后在项目中深入学习和掌握单片机，达到学以致用的目的。不能等把所有的知识都掌握了后再去运用，这既不可能也不可取。让学生“边学边干”，而不是在理论学习的最后才进行实验。

4.2引导学生形成良好的学习观念，培养学生的创新能力

讲课的主体是传授知识，但着眼点却是培养学生的自学、分析、创新、应用等能力。让学生养成严谨的科学态度和适合自己特点的学习方法，如何听课、笔记、自学、小结等。总之，在课堂上，教师应该教会学生怎样学习、怎样思考，注重把所讲知识用相应的思维方法组织起来，鼓励学生发表自己的见解。告诉学生，学习是发现知识的过程，而不是简单的获取结果。这种教学方法让学生带着问题去学，不仅可以提高学生的学习兴趣，更重要的是培养了他们发现问题、分析问题、解决问题的意识和能力。比如应用程序的教学是单片机课程的重点和难点，这部分内容就是加大学时，无论教师讲得多详细、学生当时听得多懂，一到用时就又不明白。究其原因，就是少了学生自己独立思考这个重要环节。讲解应用程序时，先让学生自己思考，然后进行讲解讨论。正是在这种不断讨论和分析问题的过程中，学生的独立思考能力得到了培养和锻炼，推动了创造性思维活动。同时选拔学生参与一些科研项目，培养学生的科研能力和创新能力。

4.3改革考核方法，加强动手能力要求

有什么样的考核方式必然会有什么样的教学和学习方法。由于该课程知识点多、概念抽象、硬件难于理解、软件设计困难等特点，使传统的闭卷考核方式只能在一定程度上考查学生对知识点的记忆能力，而对学生的思维能力、分析能力、创新能力、动手能力等都难于考查[6]。因此，应改革考核方式方法，采用闭卷、论文、设计制作相结合的多样化考核方式。要求学生学会动手查阅并消化资料，将课堂上学到的理论知识、查阅到的资料以及其他相关专业的知识联系到一起，系统的来考虑问题。同时指导学生如何利用图书馆数据库进行资料检索和期刊查阅，如何进行论文报告的书写等，这对培养学生的思维能力、分析能力、动手能力、创造能力以及后续课程的学习都有很大的帮助。由于本课程具有应用性强、实践性强的特点，对学生的动手能力要求比较高，所以，通过设计制作考查学生的动手能力，也可作为期末考核的一部分，这样既完成了教学任务，又锻炼、培养了学生综合能力，同时为学有余力的学生提供广阔的创新空间。

5.结论

第2篇

关键词：独立学院;应用型;单片机;教学改革实践

一、引言

作为贵州大学与社会力量合作举办的综合性全日制本科独立学院，贵州大学科技学院定位于着力培养本科应用型人才。这就要求学校注重培养学生对知识的掌握和应用，具有较强实践能力，能适应行业需求，解决工程中的实际问题。因生源特殊性，我院学生在学习状态、自律性及目标追求上与母体学校学生间存在差异。要转变学生对待学习的态度，培养学习兴趣，吸引进课堂，增强动手和实践能力，提高培养质量，需针对学生的个性和特点，从有关课程教学方式着手进行改革探索寻找突破。在我院工学部开设的电子信息、计算机类专业学科课程群众多课程中，单片机是一门承上启下的重要专业课程。该课程涉及领域广，综合性、系统性、实践性强，发展更新快，应用广，相对其他课程更有利于促进相关专业学生知识向能力转化，提高动手实践能力，培养创新意识，对定位于培养“应用型”这一目标来说较具现实意义。

二、现状存在的主要问题与成因分析

我院单片机课程通常在大三开设，先修课程众多。原有教学主要围绕单片机原理、指令系统、汇编程序设计、典型外围接口等内容展开。初期出于好奇，多数学生对课程兴趣浓厚。随着教学推进，前期基础薄弱的问题逐步暴露，学生感到困难和畏惧，学习变得被动。对独立学院学生采取传统方式教学，老师感到难教，学生也感到难学，教学效果自然较差。为应付考试拿到学分，学生仅凭死记硬背、生搬硬套。考完试就忘得差不多，谈不上知识的增长和能力的提高，与“应用型”目标相去甚远。分析原因，原有教学方式主要存在以下几方面问题。1.重理论轻实践。受继承性教学观念影响，传统上教学被认为是知识的传授和继承，它重“学”不重“用”，重“结果”不重“过程”。教学活动中教师处于主导地位，教学过程注重理论知识讲授，强调知识的系统性、完整性。对知识的应用比较忽略，认为实验只是理论学习的补充，是对理论知识验证的过程。对独立学院学生来说过多枯燥理论教学安排，只会适得其反，令其产生厌学情绪。2.重原理轻应用。受过去母体学校教学方式影响，在教学内容上忽略授课对象层次。一开始就对单片机内部结构、寄存器组、存储空间组织、寻址方式、汇编指令等原理性知识不加区分进行细致讲授。接着又是汇编程序设计、典型外围接口电路等众多内容。受限于教学时数，对实际中的应用介绍明显不足，甚至略过，考试也偏向原理性知识。学完这门课程学生对单片机仍感陌生，不知如何应用，具体能做什么，知识与应用脱节，只是为“学习”而学习。3.教学方法和手段不足。在以往教学中，教师通常依据教学内容从逻辑结构框图开始，从原理角度，利用PPT进行抽象讲解。再通过举例，借助标注说明的方式，静态地对系统的硬件工作、软件执行逐一分析，完全忽略学生的理解、接受能力和知识储备，讲授知识与实际应用脱节。由于前期课程相关知识掌握不扎实和学习习惯等因素，学生每节课都听得云里雾里，一片茫然，渐渐失去学习的兴趣和动力。4.实验教学与理论教学脱节，验证性内容过多，趣味性不强。单片机课程实践性很强，受实验条件和教学时数等因素制约，集中实验教学环节无法安排较多内容，综合性与设计性项目极少。实验一般按实验箱附带指导书开展，与各校理论教学脱节、内容枯燥、缺乏趣味。虽做了实验，但学生对实验结果背后的电路工作原理、程序代码含义与功用、硬软件间的协同与联系，以及硬软件联合调试等仍不了解，谈不上去思考、去改进和在实际中应用。

三、相关教学改革实践措施

针对存在的问题，经过不断探索尝试和实践，逐渐摸索出一套符合我院实际情况，较行之有效的该课程教学方式，具体方法和措施如下。1.调整教学内容，以“应用”为主线，注重因材施教。首先从课程大纲着手，按照培养目标和规格要求，修订原有教学内容及要求，配套出版相应教材。将教学内容划为原理、硬件、软件、仿真几个主要单元。教学侧重由“原理”向“应用”倾斜，注重知识完整性，同时强调知识的实用性和趣味性。具体做法是对“原理”部分适当弱化、降低要求，讲授过程中采取和关联课程对比的方法进行知识增量式教学，突出单片机“片内集成”这一重要特性。“硬件”部分围绕单片机片内集成的源展开，配合恰当示例进行讲解，再扩展延伸。硬件知识讲解先易后难、先简单后复杂。如讲解单片机I/O口时，先从LED、拨码开关等简单元器件着手，从LED熄灭控制、拨码开关状态判断，到利用这两种器件实现一个简易BCD码加减乘除计算器，然后再到键盘扩展、显示、A/D等较复杂的器件或接口电路。“软件”部分大幅降低实际使用较少的汇编语言学习要求，强化高级语言的学习和使用。重点放在编程思维、处理算法、硬软件协同及联合调试上，在学生头脑中建立“系统”的概念。“仿真”部分则引入业界主流软件开发工具Keil和Proteus，根据实际教学情况进行实用性讲解。借助这两个软件，学生在电脑上就可随时随地对教学中的实例进行硬软件仿真、调试和验证。这些工具的恰当应用，能事半功倍提高教学和学习的效果。使学生直观感受到“知识”的含义，将枯燥乏味的知识变得生动，激发学生学习的热情，体会学习的乐趣。2.丰富教学方法和手段，重视与学生互动。具体教学方法上选择性地采取案例式、项目式等实践证明对本课程教学较为有效的方法，手段上突出计算机仿真技术在教学中的应用。教学过程中注重引导学生发现问题、分析问题、解决问题，将相关知识融入一个个直观可见的示例中。例如在介绍“中断系统”这个重要知识时，通过给出一个利用单片机外中断进行计数的简单示例，仿真电路如下图所示。外中断计数仿真电路教学时，先演示让学生直观观察P1口“计数值”的变化；再通过启发，让学生列举生活中用到“计数”的场景；进入“场景”后，引导学生对问题思考：可采用哪些手段解决；再引入中断概念，概略介绍中断系统工作机制、有关SFR；接着通过仿真，分析解释系统硬软件工作过程，调试方法和步骤等。直观可见的教学方式，有利于加深学生对知识的理解，像SFR对中断系统的影响这类抽象知识，借助仿真技术能形象生动展现。最后提出要求，要学生课后思考改进。教学中多与学生交流互动，发现不足，及时调整授课内容、方式和节奏，不能只顾追赶教学进度，忽视学生的理解接受能力。3.优化实验教学，合理安排项目，分层次多形式开展，注重知识的趣味性。与理论教学配合，课程实验被分为基础、扩展、综合设计三个层次。难度由低到高，对知识的要求从基础到综合、从单一到全面。基础实验针对单片机基本片内接口资源，扩展实验与单片机常用典型外围接口有关，综合设计实验是对前述实验内容的综合扩展应用，涉及多个片内资源和多种接口，能更好提高学生知识应用能力和水平。对不同程度学生，每个实验项目后都有新的问题和要求，鼓励学生进行改进、扩展，甚至改变原设计思路和方案。为解决教学时数与实验场地的制约，实验采取集中与分散的方式。在课表规定的时段，以集中方式开展，其余时间则在开放实验室或寝室分散进行，鼓励学生“从做中学”。针对以往实验存在的问题，在实验箱硬件基础上通过二次开发，重新设计项目，增强实验的趣味性和实用性。如“键盘实验”设计为简易电子密码锁，“显示实验”设计为电子秒表等诸如此类。实验时先仿真，对硬软件熟悉后，再进行实物实验。先“虚”后“实”的做法能加深学生理解，更有助于对知识的掌握和内化，同时减少实验设备损耗。4.与创新实践有机结合。因单片机课程的特点，在教育部主办的“电子设计大赛”“智能汽车竞赛”等学科专业竞赛和课外科技活动中一直扮演重要角色。这些活动有利于提升学生知识综合运用能力和水平，培养学生的工程意识、创新精神，及团队协作能力。为此我院很重视和支持学生参与，设立了“电子设计”“智能汽车”等开放实验室，配备老师进行指导，并在创新学分上给予认定，激励学生参与意愿。

四、结束语

第3篇

单片机原理课程具备较强的实践性，对学生的理论知识和实际动手能力都有着较高的要求．在教学改革中，依托学校单片机基础实训基地和单片机应用实训基地提供的实训平台，充分调动学生学习的积极性，培养其实践动手能力和独立思考解决问题的能力，使学生能够在短时间内成为单片机领域基础理论丰富和动手实践能力强的应用型人才．

1.1课程教学的理念与思路

单片机原理课程其理论性和实用性都很强，在课程设置上以行业和岗位需求为导向，以职业能力培养为目的．单片机原理课程中各学习项目的设计、元器件的选用、电路的焊接及软件编程都尽可能符合企业产品的生产标准．在教学理念上改变传统的以学科体系为基础的教学思路，整个课程完全以实训平台中的项目来制订教学内容，按典型工作过程划分实训项目，以任务和行动过程为导向，构建学习领域．教师可以把典型电路板引入课堂教学中，如单片机最小系统板、矩阵按键学习板、D/A转换学习板和LED显示学习板等．这样可以提高学生初次学习单片机的直观感，学生能够一目了然地看到每一个典型电路的组成．然后通过实验教学的与时俱进、实训基地的现场体验等行之有效的措施，可以较好地解决本专业学生在学习该课程过程中理论和实践脱节的矛盾．

1.2单片机原理教学内容组织安排

为了使单片机原理课程的理论和实践教学获得双赢的教学效果，将单片机的教学内容重新进行整合和定位，灵活地设置课程的教学内容，将前沿的知识融入课堂，加大教学信息量．注重学生综合设计能力和应用技能的培养，将要讲授的内容以任务的形式提前布置给学生，每个任务可能是一个子课题的一部分，每个子课题可能是一个项目的一部分．这样就形成了自下向上的教学方法，学生作为任务完成的主体，以培养学生职业能力为中心，让学生在做中学，在学中做，在边学边做中养成独立分析问题和解决问题的能力，并将所学知识进一步巩固和升华．此外，2006年就完成了单片机实训平台的建设，结合“三大”教育理念和人才培养目标的定位，对单片机原理课程的教学计划也作了相应的调整，加强了实践环节的考核，即在每学期结束时分别安排1周、2周、3周的综合实验的设计任务．针对课程需要，采取阶梯式的方式设计若干个实际项目，学生依据自身的能力在设计学习项目时遵循由单一到综合，由简单到复杂，既能统筹兼顾，又能有的放矢的原则．通过一系列实训项目的训练，提高了学生的理论水平和动手实践能力．

1.3多种教学方法的运用

在单片机原理课程的教学中，充分发挥单片机实训平台优势，结合课程特点和学生学习基础，以工作任务为中心，科学地设计教学内容．旨在让学生能真正地参与到课堂中，调动学生获取知识的主动性，做课堂真正意义的主角．在教学环节中，针对不同阶段，不同的教学内容，可以采用多种教学方法．一是“任务驱动型教学法”，即任课教师将整门课的教学内容划分为多个模块，每一模块由多个课题组成，每一课题由一个或多个任务组成，每一任务由任务目标、任务分析、相关知识和任务实施4个相互连贯的部分组成．在教师的指导下由全班或小组成员针对每一个任务提出各自的设计方案，各成员组相互学习，取长补短，最后由教师总结归纳的教学方法．二是“案例教学法”，即教师将真实的案例信息提供给学生并提出问题，组织学生以问题为中心展开讨论，教师加以引导启发．以学生为学习主体，让学生参与教学互动，培养学生分析和解决实际问题的能力．三是“培训式教学方法”，即以单片机培训班的培训模式为参考，以企业项目或电子设计大赛赛题为教学内容，以提高学生设计能力为主线，将理论与实践有机结合．由于采用了灵活多样的教学方法和手段，不仅提高了学生的学习兴趣，对学生个性化培养、团结协作精神的培育都奠定了一定的基础．

2依托实训基地进行课程教学改革

2.1教学改革与适应人才市场需求相结合

高校的教学改革要紧跟人才市场变化形势，积极探索符合专业自身特点和企业需求的经典实训项目和内容．不断完善教学内容，更新教学方法，进行创造性教学，为社会培养具有积极性、独立性、创造性和合作型的人才．校企合作教育是一种值得推荐的人才培养模式，利用学校和企业不同的教育资源和教育环境，采用课堂教学与学生参加实际工作有机结合的方式来培养适合用人单位需要的应用型人才．如每年的“凌阳大学计划”就是一种很好的校企模式．学生通过在实训基地的学习培训锻炼，很快掌握企业要求的各项基本技能，实现了学生到学员的完美转变，凭借其专业基础可以很快适应企业的各项要求．

2.2教学改革与实训平台相结合

利用实训平台，布置学生完成一串灯的亮灭控制，这个过程中学生能够更深刻理解指令是怎样转化成信号去控制电子产品的，从而能够更好地理解单片机软硬件协同工作的意义．学生完成这个实训后还可以进一步布置相应的课外实训题目，如各种彩灯的控制，十字路口的交通灯控制等．当学生学完LED数码管显示原理及显示方式后可以布置学生完成点亮一个LED数码管，用数码管的动态方式实现自己生日的显示，最后能够完成电子钟的设计．这样由浅入深，由表及里，使学生的思维得到更好的锻炼．通过实训平台的学习和实践，学生可以逐步学会矩阵键盘、定时器中断、液晶显示、串口通信、红外接收、A/D和D/A转换等单片机的实用单元电路设计，熟练掌握基本电路的硬件原理分析和软件设计．通过这种最简单实用的方法，带领学生走进单片机世界的大门，使学生在最短的时间内了解单片机的工作原理和设计过程，并学在其中、乐在其中．

2.3通过“项目制”实施一体化教学

在课堂内容基础上，利用单片机实训基地作为学生实践创新能力和个性发展的载体，可以形成一、二课堂良性互动的良好局面．采用“教、学、做”一体化模式，以教师为主导，以学生为中心，边讲边学，边学边练，学生在教师的指导下完成教学情境规定的相关项目．教学模式见图5．任课教师将学生分成若干个项目组，根据教学情境设计任务，课前将任务书和相关学习参考资料布置给学生，让学生提早了解课程的基础知识．进入情境教学环节，教师先将关键环节示范给学生，然后让学生独立实践，完成任务．教师通过启发、提问等形式，引导学生自主学习、分析和思考，学生在此互动中可以自由交流彼此的想法，取长补短，最后找到一个最佳的设计方案．这样就将理论教学很好地融入到实践教学之中．通过学生的讨论和总结，教师有针对性地进行点评和讲解，使学生掌握相关知识．通过单元测试，进一步巩固所学的知识与技能．综合考虑各环节中表现突出的学生，给予参加各类竞赛的机会．

3结束语

第4篇

论文关键词：模块教学，制作，电子钟

 

单片机技术作为现代电子技术的重要基础，广泛应用于工业过程控制，机电一体化产品，智能仪器，家用电器、计算机网络及通信等方面，是各类控制系统的核心。《单片机控制技术》是在前面所学《单片机基础1》和《单片机基础2》教学模块的基础上，进行小型单片机电子产品软硬件设计和制作的教学模块。通过本模块的学习，培养学生掌握单片机技术在日常生活中的应用，锻炼学生动手实践能力、创新能力和新产品设计开发能力，为将来从事单片机新产品设计开发、检测和维护等工作奠定坚实的基础。

一、教学实施设想

依据单片机系统的开发研制过程，模块《单片机控制技术》可分为单片机系统硬件电路设计与调试和单片机程序设计与调试两个部分，在综合应用阶段将二者融为一体。通过本模块的学习，使学生掌握单片机硬件设计和程序设计的相关知识，熟悉单片机应用系统的组成和开发方法，懂得单片机系统调试与维护技术，并在实际制作的基础上制作，了解单片机控制的电子产品生产工艺和生产管理方法。

在“教、学、做”一体的教学过程中，通过分组实施，提高学生的沟通能力、团队合作及协调能力，提高学生严谨的逻辑思路，缜密的工作方式和强烈的责任意识。教学实施按照3个阶段逐级深入：①基础知识复习讲解；②基本应用训练；③综合实际制作。

二、教学内容设计

曾经有人这样说过，如果用数码管和按键，做一个可以调整时间的电子钟出来，那么你的单片机就算入门了60%了。我认为这句话是有道理的。基于单片机技术的实时时钟能够涵盖单片机课程的大部份知识点，对单片机知识的应用，其综合度是相当高的。

本模块以4位数码管实时时钟的硬件电路和程序设计为载体，以8位数码管实时时钟的设计和制作为任务驱动，将单片机有关知识点融入“教、学、做”一体，采用分组实施，逐级深入的方式，重点培养学生应用单片机知识进行小型电子产品的设计、调试和制作能力。

本模块按照教学计划，可以分为5个学习情境：

1）单片机最小系统软硬件设计

以4位数码管实时时钟为例，讲授单片机最小系统的软硬件设计方法核心期刊目录。

2）单片机定时与中断功能的应用

以含四个按键和4位数码管的可以调整时间的实时时钟为例，讲授单片机定时与中断功能的实现方法。

3）单片机与数码管显示器接口的设计

以4位数码管实时时钟为例，讲授单片机与数码管显示器的接口设计方法。

4）单片机与LCD显示器1602接口的设计

以一片1602作为单片机实时时钟显示屏为例，讲授单片机与LCD显示器1602接口的设计方法。

5）制作单片机电子钟

在教师指导下，应用单片机中断、定时技术，通过调整键、加1键、减1键、确定键四个按键，用8位数码管（或用一片1602）制作一个可以调整时间的电子时钟，显示格式为：时-分-秒 XX-XX-XX。

通过以上5个学习情境的训练，学生最终完成1台具有调时功能的单片机电子钟作品，并以作品的完成情况和完成过程进行考核评价。

三、思考与展望

1、模块《单片机控制技术》 以单片机控制的电子钟的设计制作为载体，将单片机多个知识点串连到一起，按照由浅到深逐级深入，培养学生团结协作、细致耐心、动脑动手等能力，全方位地将知识性、趣味性、实用性融为一体，引导学生自主学习，理论联系实际，制作实用的单片机电子小产品。

2、“单片机工作室”是我系单片机开发应用的“第二课堂”制作，对于已不能满足模块课程教学内容的优秀学生，要依托“单片机工作室”，注重单片机优秀人才的培养，提高他们参与创新实践的能力，特别是在参加市、省各项课外科技竞赛活动和技师班课程设计及毕业论文设计中，为学生采用单片机技术，设计开发作品提供有力的支持。

3、今后要不断延伸教学模块。要与合作企业共同制定教学实训项目，按照企业标准将“教室与实训室”、“教师与师傅”、“学生与学徒”、“作业与作品”四者合一的开展单片机教学。在与企业共建校外实习基地的基础上，依据企业标准将单片机实用项目的开发设计过程融入教学，实现仿真企业环境条件下的教学，突出技术应用的职业性。

4、要积极整合校内技术优势，积极开展对外技术服务，强化课外“产学研”与课内“教学做”的相互渗透。由单片机课程专任教师、企业技术人员与部分学生共同组成项目组，开发研制科技含量高、低成本、测量数据准确、使用简单、实用的单片机产品，使学生不断积累单片机产品的开发经验，熟悉企业生产开发流程，深刻理解企业对人才的具体要求，直接接触社会流行技术，实现学校教育与社会需求之间的无缝对接。

第5篇

关键词：单片机；课程实践；答辩；KEIL C

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）36-8369-02

单片机课程实践是高校自动化专业集中实践环节的必修课，是学生学习《单片机原理》课程后，进行的一次全面的综合实践，其目的旨在加深对单片机基础理论和基本知识的理解，培养学生具有单片机系统应用软件设计和开发的能力，在具体实现过程中强化学生的实践意识，提高应用能力、创新意识和合作精神。在项目的实践中，使得学生掌握一定的理论与技术知识，而且应该树立管理理念，建立项目工程思维观念，而这一点正是高级语言编程思维的一种体现。

通过将单片机课程实践和高级语言程序设计实验相结合，使学生在理解单片机理论和高级语言编程思想的基础上，实际动手开发一个实际的应用系统，来提高综合运用所学理论知识的能力。

1 研究内容或对象

引导学生运用已学的单片机理论知识、单片机程序设计方法和高级语言编程思想，具体设计一个实用的小型单片机应用系统，开发设计过程按以下顺序进行――选定课题、调查用户需求、总结归纳数据流程、分析性能、书写需求分析及总体设计报告（包括组成原理图、硬件连接、程序流程、系统功能模块）、完成应用系统的开发、撰写课程实践报告、系统验收、组织课程实践答辩。让学生在这一系列工作中综合运用单片机系统原理以及编程语言等相关课程知识，培养学生的综合素质。

根据单片机课程实践和专业课程实践两个实践教学环节各有4～5周但分散的实际情况，考虑将其进行整合。并在实践教学环节中安排相应的指导老师对学生进行必要的指导和帮助，为学生提供分析思路，解决学生项目完成中碰到的实际问题。

2 研究拟达到目标

通过在单片机课程实践中结合高级语言编程思想，使学生在掌握单片机理论基础知识的同时，通过参与项目的分析、设计与实现，建立软件工程理念，具备一定的理论与单片机实物实践相结合、解决实际应用问题的能力。同时在完成项目的过程中，锻炼科研开发能力和科研论文写作能力，为大四的毕业设计和毕业论文的顺利完成奠定基础，并为以后工作中的理论与实践相结合奠定良好的基础。

使学生在单片机课程实践和高级语言程序编程实践相结合的实践教学环节中，利用所学的单片机系统原理和C语言程序设计基础知识设计单片机应用系统，解决单片机系统应用中的实际问题，掌握高级语言编程思想，借助相关编程工具，完成一个小型项目的自主分析、设计与实现。

3 主要研究方法

教师提供部分项目供学生选择，学生亦可自拟项目，但课题的选择要由教师审查核准。项目尽量选择实际需求的题目，让学生走出校园，通过调查走访，了解国内单片机应用发展的状况，开阔眼界，而且在开发一个真实项目的过程中，带来求知的源动力，激发学生自主学习的渴望以及创造力；对于虚拟项目，要求学生做到切合实际需求，能解决一定的应用问题，有一定的应用价值。

编程开发工具原则上推荐学生使用KEIL C，如果学生认为其它开发工具更适合可由学生自主选择。由于实际可用的编程开发工具与日俱增且不断更新，为此在课程实践中，对学生开发工具的选择不做过多限制，使得学生可以选择自己感兴趣的程序设计工具进行项目开发，既锻炼了学生自学的能力，又能让学生成为项目开发的决策者，这种主人翁意识使得学生变被动学习为主动学习，从而激发学生自主学习的积极性。

为了防止学生对课程实践任务敷衍了事，对课程实践的考核方式由原来的提交程序和文档改变为答辩的方式。且在集中教学环节之前就让学生明确单片机课程实践的任务，同时考虑在集中教学环节结束后适当放宽学生上交可运行的项目程序和课程实践报告以及组织答辩的时间，让学生能更好的延续自主学习的积极性并进一步完善项目的开发。

4 特色、创新及推广应用价值

通过将单片机课程实践和高级语言程序设计基础实验相结合，让学生在项目的分析、设计、与实现的过程中掌握单片机理论知识、单片机系统应用的设计方法和高级语言程序编程思想 ，提高自动化专业学生理论与实践相结合的能力，激发学生的学习积极性和主观能动性，提高学生解决实际应用问题的能力。

《单片机原理》课程实践教学，将单片机课程实践和高级语言程序设计实验两个教学环节有机整合，让学生能在该实践教学环节中综合运用单片机系统原理和高级语言程序设计基础以及相关编程思想等多种知识，培养初步的科研能力和科研论文写作能力以及团队合作精神。并通过组织课程实践答辩使学生进行类似毕业答辩的演习。

在自动化专业学生的单片机课程实践教学环节中，通过团队合作的方式，以共同完成项目为目标，让学生在单片机课程实践中综合运用所学的单片机系统原理和高级语言程序设计基础的理论知识来完成项目的分析与设计，并借助相关的编程语言来完成项目的编程实现。将原本独立但有高度关联的两个实践教学环节进行有机整合，可以让学生有更多的时间来系统而连续的综合运用所学的相关知识，进而更好的将理论与实践进行有机结合，激发学生的学习热情，提高学生的学习积极性。

第6篇

参考文献：

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第7篇

论文关键词：单片机原理及应用技术；设计理念

《单片机原理及应用技术》是机电一体化技术专业的一门必修专业技术核心课程。该课程是根据“机电一体化技术”专业职业岗位要求设置的一门实践性和综合性非常强的专业技能课程，是基于职业标准和工作过程开发的理实一体化的学习领域课程，是属于职业学习领域课程之一，它担负着帮助毕业生在未来职业生涯中从担任单片机程序的编制、控制系统的自动化控制等岗位的重任。通过本课程的学习，旨在培养学生学习单片机的结构和原理、单片机的指令系统、程序设计、单片机的硬件结构及其扩展、单片机的应用等，培养学生具有单片机的编程、硬件的结构设计的能力及团队协作、沟通表达等综合素质，这对提高机电一体化专业人才培养质量、提升毕业生就业能力与就业质量具有重要意义。

一、课程整体设计理念与思路

（一）设计理念

打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式，转变为基于工作过程的项目课程开发与设计，工作任务为中心、项目课程为主体，让学生在完成具体项目的过程中来构建相关理论知识，并发展职业能力。

1、以岗位需求为依据：依据自动化控制系统实践能力要求，设置课程内容，实现课程内容和职业岗位需求紧密结合；2、以工作过程为基础：按照工作过程中活动与知识的关系来设计课程，突出工作过程在课程框架中的主线地位，按照工作过程的需要来选择知识，以工作任务为中心整合理论与实践内容；3、以职业能力为主线：真正以“能力”为主线来设计课程。要按照工作的相关性，而不是知识的相关性来确定课程设置。

（二）设计思路

本课程从应用的角度出发，依据由简到难的原则，以典型工作任务为主线，设立教学项目，通过教师指导学生开展自立学习完成工作任务或项目，实现对工作过程的认识和对完成工作任务的体验，从而形成职业能力。共设置9个学习项目， 每个学习项目均应从知识技能等方面达到教学的标准。

二、课程整体设计

（一）课程目标设计

确定课程目标的依据是根据人才培养方案中岗位具体工作对能力、知识、素质的基本要求。通过教学，本课程总体目标是实现学生能力、知识、情感态度与价值观等不同层面职业素养的综合提升和协调发展，培养可持续发展的满足企业需求的高技能人才的目标。 　1、能力目标：（1）具备单片机硬件图的表达、阅读、分析能力；（2）具备单片机汇编语言编程的能力；（3）具备单片机硬件扩展的能力；（4）初步具备单片机的应用能力。

2、知识目标：理解单片机的结构及其工作原理，了解单片机的特点及其发展过程；掌握单片机的指令格式、寻址方式、数据传送类指令、算术运算类指令等各种指令系统。掌握单片机软件编程的方法；掌握单片机的硬件结构及其硬件扩展的方法。

3、态度目标：具有实事求是的科学态度和吃苦耐劳的实践意识；具有开拓和创新精神，具有良好的职业道德和职业素质。

（二）课程内容设计

为了保证学生毕业后能够胜任有关岗位的要求，我们依据专业人才培养方案经过反复研讨后，选择了贴近实际的5个典型项目作为教学内容，以保证学生可持续发展能力的培养。并根据学生的认知规律以及职业能力成长规律，将教学项目组织为5个对应的能力训练项目。

（三）教学方法设计

1、基于教与学的教学方法。一方面以学生为主体，以专业课程和专业技能提高的需求为目的确定综合案例、单项任务和理论知识。通过课堂练习与测验、课后研究报告、课后综合案例及课程实验与学生一起“学中做、做中学”。另一方面，以教师为主导，老师指出课程学习目标和学习方法，进行正确引导（课堂、实验、课后研究报告），了解学生困惑，进行正确指导（课程学习、作业、实验报告、课后研究报告书）；2、创造真实氛围的工作环境，实施一体化教学法。注重学生职业素质的养成，创设真实氛围的工作环境，开展一体化教学，将教室与实训室合二为一，形成仿真的工作场所，使教学过程变为生产过程，学习任务变为工作任务，使学生通过学习亲身体验工作。教学组织过程实施“学做一体”。采用行动导向教学模式，教、学、做过程中，实行以学生为主体的教学互动，以活动为导向的自主学习；3、案例教学法。如讲解单片机编程知识时，引入生活、工业控制实例等开展案例教学，如电动玩具的前进后退、走廊灯光的延时熄灭、仓库货物数量统计、交通灯制作等案例，增加学习兴趣和动力，又为学生利用所学知识解决相应的实际问题奠定基础；4、项目教学法。以生产过程为载体开发教学项目，整个教学围绕各个项目的解决而展开，教师提出引导性问题，学生查找资料进行决策分析，制定出计划，并进行实施，引导学生自主思考。

另外，还充分利用现代化多媒体教学手段，提高教学效率。充分利用网络教学手段，提供了网络教学平台，提高学生自主学习的能力。

三、课程资源设计

使用高等职业教育时空技术专业“双证课程”培养方案规划教材、高职高专系列教材等作为教学参考教材，实行以多媒体技术为主的网络教学环境；推荐优秀网站，建立包括课程标准、教学内容、课件等内容的教学资源库。鼓励、引导学生利用网络自主学习，利用校内实验实训教学条件，让学生有目的的，主动地去学习。

第8篇

关键词 单片机；赛教结合；教学方法

中图分类号：G642.4 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2013）33-0100-02

1 引言

单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术，把具有数据处理能力的中央处理器、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在电力、化工、家电和仪器仪表等工业控制领域得到了广泛应用。单片机原理及应用课程是一门实践性很强的课程，课程的开设不仅能提高学生的理论基础知识，而且能提高学生的实践能力[1-2]。

但在日常教学中，多采用以教材教授为主的传统教学模式，教学过程中有一些课时的实验。对于工程专业学生来言，只依靠教学过程中的实验，很难掌握单片机的教学内容。在本文中，以泰山医学院电子信息专业的单片机课程教授为例，在教学实践中将理论教学与科技竞赛结合[3-4]，采用“赛教结合”的教学方法，取得了较好的教学效果。

2 课程特点以及教学方法的改革

单片机原理及应用课程的基本任务是使学生掌握单片机硬件结构、接口技术以及相应的软件编程方法，掌握单片机应用系统软硬件的设计、开发、调试技术，具有较好的单片机实际应用能力，为进一步提高科学技术水平打下坚实的基础[5]。课程的特点是：

1）知识含量高，课程要求在掌握数字电路、模拟电路和微机原理的基础上才能很好地学习本课程；

2）内容结构复杂，本课程包括单片机的硬件结构、汇编指令系统和软硬件设计；

3）实践性强，单片机目的在于工程应用，所以要求学生能动手设计和开发单片机应用系统。

理论教学方法的改革 针对以上课程的特点，对理论教学方法进行了改革。

1）在教学过程中树立了“以学生为本”，以提高学生科学素质及创新思维能力为基点的指导思想。以学生为本，就是以教师为主导，以学生作为一切教学活动的主体、出发点和落脚点，加强师生互动，调动课堂内外一切手段，让学生主动地掌握课程知识，培养学生科学的分析思维能力及创新能力，提高学生科学的专业素质。

2）改进课堂教学，讲究讲课艺术。注重把讲课的科学性、系统性、启发性和趣味性相结合，配合现代化多媒体教学手段，努力增强教学效果。

3）在课堂教学中，讲授理论知识时，结合课程相关内容，以山东省机电大赛参赛项目为例，讲解理论知识。这样既避免了讲授理论知识的枯燥，提高了学生学习兴趣，又激发了学生的学习积极性，学生更积极地参与到科技竞赛中来。

4）针对医学院相关专业的实际情况，编写《单片机原理及应用》教材，教材内容中不仅保留传统教材中的理论知识，并且将与专业相关的科技竞赛案例作为题例来加以体现，使学生可以采用更得心应手的教材。

赛教结合在实验教学中的应用 为了掌握单片机应用系统的设计和实现，实验和实践是非常必要的一个教学环节。提高学生的动手能力，最好的方法就是让学生参与项目研究和开发，但是受实际情况限制，学生参与企业项目研究的机会比较少。山东省机电大赛是为加强大学生创新意识、合作精神和实践创新能力的培养，激发大学生科学研究与探索的兴趣和潜能，促进山东省高校机电类专业教育教学改革而设置的，每年举行一次。泰山医学院每年都参加，参赛产品中电气部分可以采用单片机设计，正好为学生通过实际项目研究，提高单片机设计与开发能力，掌握单片机课程提供了绝佳的机会。在教学中采用了以下方法。

1）以学生为主体，组建兴趣小组。为了让学生了解山东省机电大赛，每年让往年参加机电大赛的教师和学生做报告，使下一级学生了解大赛情况；并以学生为主，按照自愿原则组建兴趣小组，小组成员按照能力进行搭配，一个小组中既要有进行硬件设计的，也要有进行软件设计的。

2）以学生为主体，按照大赛主题，构想符合要求的项目。每年大赛举行完，组委会会公布下一届大赛的主题，教师将大赛要求告诉每一个兴趣小组，充分发挥学生的创新性，让小组构想符合要求的项目，这样可以调动学生积极性，提高学生的学习兴趣。当然，在构想过程中，教师会全程对学生进行指导。

3）利用已有实验设备，为学生搭建实践的平台。项目要加以实现，需要学生去努力实践，在教学中利用已有实验设备，让学生进行项目的设计和开发。为了支持学生进行科技竞赛项目的设计，实验室延长了开放时间，利用每年参加大赛获得的奖金购买电子元器件，并提供一些开发板，为学生实践搭建一个良好的单片机研究平台。

4）在实验教学中构想与大赛有关的实验项目。实验教学中，精心设计实验项目，将大赛中用到的知识点融合到基础实验中，并且结合机电大赛，构想了一些综合性实验。这样不仅加强了学生对基本理论知识的理解，同时使学生体会到知识在实际工程中的应用，提高了学生学习的兴趣。

5）坚持理论结合实验的考核原则。根据单片机课程实践性强的特点，在课程考核中，理论知识考核占70%，实验考核占30%，实验以报告结合实际实验结果形式提交，报告从内容、格式、结果和创新性等方面进行了详细要求，实验结果在实验室现场考核。

理论结合实验，以实验报告结合实际实验结果为考核依据的教学模式，能激发学生的学习兴趣，培养学生自学能力，提高学生的创新能力。

教学改革成果 科技竞赛活动是课堂知识的综合运用和延伸，将赛教结合方法融进理论和实验教学，不仅促进了学生掌握单片机知识，还对这种实践性强的课程的教学模式进行了有益的探索，教学改革取得了以下成果。

1）对于这种实践性强的课程的教学观念得以改变，不再过分强调学科本位，偏重和局限于理论知识，而是加强课程内容与学生生活和社会发展的联系，关注学生的学习兴趣。

2）对单片机理论和实验教学进行了探索。研究了将科技大赛与理论教学结合的教学方法，以及科技竞赛内容融合进日常实验教学的方式方法。

3）在参加大赛后，让学生进行总结，将他们的成果以论文和专利形式予以体现，学生已经发表两篇科技论文，申请两个国家实用新型专利，促进了学生科学研究的能力。

4）促进了学科交叉，在机电大赛中，结合医学院特点，提出了很多与医学结合的项目，如“背部按摩式多功能椭圆护理床”等项目。

5）参加大赛取得了优秀的成绩。课题组组织学生参加山东省机电大赛，获得一等奖两项、二等奖四项、三等奖五项，这样的成绩在同类医学高校中是十分优异的。

实践表明，这种以“赛教结合”形式进行的教学形式，不仅可以激发学生的学习激情，还可以加强学生科学研究的能力，更好地培养了理工结合、理论基础扎实、素质全面、实践能力与创新能力强的高级人才。同时在竞赛题目设计过程中，学生查阅大量各个行业的资料和文献，拓展了他们的视野。

3 结束语

在单片机原理及应用课程教学中，采用了“赛教结合”的教学方法，将其融合进理论和实验教学中，通过实际参加山东省机电大赛，学生进行应用系统的设计与开发，进而掌握单片机的理论知识和实际应用。通过问卷调查，大多数学生反映良好，并且反映在理论知识的理解和动手能力方面都有很大的提高。因此，通过实践表明，这种教学方法是行之有效的。

参考文献

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第9篇

关键词：自动化生产线；教学方法；电机与电气控制；PLC；课程设计

中图分类号：G712文献标识码：B文章编号：1006-5962（2013）02-0027-02

高职机电一体化专业课程设置的培养目标是：面向工业企业生产现场，电气控制系统制造公司、机电设备制造公司、机电设备、电气设备、工控设备制造公司或公司、科技开发公司，培养适应社会需要，全面发展，适应本专业相对应职业岗位的高等技术应用性专门人才，主要岗位群定位是自动化设备安装员、自动化设备调试员、中高级维修电工等，本专业有五个主干学科：电气工程、电子工程、机械工程、计算机科学与技术、控制科学与工程，都是为了岗位需要设置的专业知识。其中《自动化生产线安装与调试》作为一门核心专业课在第四学期进行了贯穿和综合。

1自动化生产线的课程设置

机电一体化专业人才培养能力有：识图绘图能力、机电安装调试维修能力、电控系统调试检修能力、自动线调试维护能力、机电设备管理能力及机电产品营销能力等。《自动化生产线安装与调试》前序课程有PLC技术、传感器技术、电机与控制，后序课程有机床维修等。在我们所要实现的教学目标中知识目标涉及到：机械手工作原理、握机械手控制原理、机械手气动原理、熟悉安全操作规程；能力目标有：对已安装的机械手机械部件进行测量；对机械手的气路进行基本调试；根据故障现象判断故障部位；检查分析、找到故障点并分析解决故障；遵守安全操作规程；素质目标有严谨的职业态度、规范的操作习惯、创新精神、团结协作精神、自主学习精神及沟通能力。

此核心课程以项目驱动教学开展课程教学，提升学生的职业能力，以具体自动化生产线为载体，融合认知、安装、调试和检测等内容，实现教、学、做、评一体化教学，突出课程的职业性、实践性和开放性。以学生为主体，采取多样化教学方法。以自动化设备改造为工作过程，涉及电路图分析、电气图设计、程序设计、设备组装、设备运行调试、设备检测、设备维护等行动领域，设置六个学习情境：零配件拆装、传感器检测、气路检测、异步电机检测、步进电机检测、整体检测调试，分成20个任务。

项目一：供料站的安装，有机械拆装、气路拆装、电器拆装三个任务；项目二：加工站的安装，设计任务有加工站组装、光电传感器检测、限位传感器检测三个任务；项目三：装配站的安装，设计任务有装配站组装、电磁阀检测、气缸检测三个任务；项目四 ：分拣站的安装，设计任务有分拣站组装、传送带的检测、异步电机的检测、变频器的检测四个任务；项目五：输送站的安装，设计任务有输送站组装、光纤传感器检测、机械手检测、步进电机的检测、溜板检测四个任务；项目六：整体运行调试，有PLC控制网络构建、程序编写、综合调试三个任务。

2自动化生产线的教学方法与评价设计

2.1教学方法。

（1）讲授法：讲解项目任务，传授项目任务相关的知识点，针对学生实施过程中出现的不足进行知识点的说明。

（2）现场教学法：在符合生产要求的工作环境中进行操作技能和维修应用能力实践，提高职业氛围，在工作过程中提升学生的职业道德、职业素养和岗位适应能力。

（3）任务驱动法：将教学过程融入项目任务中，让学生自主讨论分析实施，学生在工作过程中得到知识。

（4）小组讨论法：学生每六～八人为一个小组，小组讨论分析，讨论解决，分工协作完成项目任务。

六步教学实施：明确任务、讨论分析、制定方案、检测故障、检验效果、总结分析。老师交代目标，注意观察和记录小组对现象分析情况，解答学生提出的问题，对跟主题分析偏离太远的小组予以引导，让学生自行摸索，在后期对学生可能会引起事故或损坏设备和工具的异常操作给予纠正，最后老师组织小组进行故障排除工作汇报，互评，并对每组进行考核评价，再引导学生自行总结。

2.2评价设计。

课程采用过程考核与期终考核相结合、企业考核与校内项目考核相结合、教师考核与学生考核相结合的多元化考核方式，利于理论联系实际，有利于学生的学习创新和思考，更督促他们到实际中去发现和改进，去寻找合适自己的项目和课题。

课程考核为：校内项目，企业，综合实训三大类。当堂课的考核有：教师考核、小组互评、小组自评；教师考核内容为五项：任务分析情况，实施方案制定，任务完成质量、分工协作精神、故障检测手段、安全操作规范、小组总结。

和很多专业课一样，多种教学方法和全面的评价方案，有效保证了教学效果。

3相关课教学

3.1电机与电气控制的教学。

本课程以发电机为主题，以工作任务为导向，以工厂实用型电气控制系统设计、安装、调试与维护情景教学为主线贯穿全课程，用实物进行直观性教学，使学生感性认识强，理性认识够。

典型的教学任务有三相异步电动机全压启动、三相异步电动机长动控制、三相异步电动机正反转控制、三相异步电动机延时启动控制（或三相异步电动机Y-降压启动）、机械手控制等。

课程特色是学生充分利用所学知识、网络资源、闲瑕时间作为期三个月的“继电控制课程设计”。任务书要求能够根据功能要求选择个元器件的类型及其型号；了解个元器件的工作原理和使用方法；把各元器件连接起来实现本课程设计的要求。设计内容和要求：两台电动机都存在重载启动的可能，任何一级传送带停止工作时，其他传送带都必须停止工作，控制线路有必要的保护环节，有故障报警装置。课程设计书要有课题介绍、题目、摘要、总体方案设计、设计目的、控制要求、设计要求、 硬件选型、主电路原理图的设计、 控制电路原理图的设计、重载保护电路设计、欠压保护电路设计、总结。

3.2PLC教学。

PLC是可编程序逻辑控制器（Programmable Logic Controller）的简称，早期是一种开关逻辑控制装置，随着计算机技术和通信技术的发展，其控制核心采用微处理器，功能有了极大扩展，除了最广泛的取代传统的继电器-接触器控制的开关量逻辑控制外，还有过程控制，数据处理，通信联网与显示打印，PLC接口采用光电隔离，实现了PLC的内部电路与外部电路的电气隔离，减小了电磁干扰。

PLC有5种编程语言：

（1）顺序功能图（SFC）。

顺序功能图常用来编制顺序控制类程序，包含步、动作、转换三个要素。顺序功能编程法是将一个复杂的控制过程分解为小的工作状态，这些状态按顺序连接组合成整体的控制程序。

（2）梯形图（LD）。

梯形图沿袭了继电器控制电路的形式，是在常用的继电器、接触器逻辑控制基础上简化了符号演变而来的，形象、直观、实用，电气技术人员容易接受，要求用带CRT屏幕显示的图形编程器才能输入图形符号，是目前用得最多的一种PLC编程语言。

（3）功能块图（FBD）。

功能图编程语言是用逻辑功能符号组成的功能块来表达命令的图形语言，与数字电路中的逻辑图一样，极易表现条件与结果之间的逻辑功能。

（4）指令表（IL）。

采用经济便携的编程器将程序输入到可编程控制器就用指令表，使用的指令语句类似微机中的汇编语言。指令表程序较难阅读，其中的逻辑关系很难一眼看出，所以在设计时一般使用梯形图语言。如果使用手持式编程器，必须将梯形图转换成指令表后再写入PLC，在用户程序存储器中，指令按步序号顺序排列。

（5）结构文本（ST）是文字语言。

编程语言的学习是PLC教学的一项重要内容，中间加以不同的应用实例：顺序控制电路、常闭触点输入信号的处理，使用多个定时器接力定时的时序控制电路、三相异步电动机正反转控制电路、钻床刀架运动控制系统的设计，LED数码管显示设计，还经常根据继电器电路图设计梯形图。

增加的学习情境还常有如下任务：洗手间的冲水清洗控制、进库物品的统计、竞赛抢答器装置设计、彩灯或喷泉PLC控制；寻找数组最大值并求和运算、电热水炉温度控制等。

3.3单片机。

单片微型计算机就是将CPU、RAM、ROM、定时/计数器和多种接口都集成到一块集成电路芯片上的微型计算机。用于示波器、报警系统、移动电话、彩电等日常方面，在智能仪器仪表、工业控制、家用电器、计算机网络和通信领域、医用设备领域、工商，金融，科研、教育，国防航空航天等领域也都有广泛应用。

数据大都在单片机内部传送，运行速度快，抗干扰能力强，可靠性高，微型单片化集成了如看门狗、AD/DA等更多的其它资源。教学内容以80C51为核心讲授单片机的的引脚、存储器组织结构、典型语句，以实例应用为线索：单灯受控闪烁、P1口外接8只LED发光二极管模拟彩灯、单片机做加、减、乘、除运算等项目。各子任务都作硬件电路及工作原理分析、主程序流程图设计、源程序的编辑、编译、下载、单片机的I/O接口分配及连接。

教学采用ISP-4单片机实验开发板，可以完成大量的单片机学习、开发实验，对学习单片机有极大的帮助。该板采用在线可编程的AT89S51单片机，有程序下载功能，可将编辑、编译、调试好的单片机代码下载到AT89S51单片机中。

3.4变频器技术及应用。

变频技术让学生熟练掌握各种电力电子器件的工作原理、主要参数、驱动电路与保护技术；掌握交-直-交变频器、交-交变频器、谐振型变频的工作原理和应用范围；掌握脉宽调制控制、矢量控制和直接转矩控制等先进技术；了解变频器与感应电动机组成变频调速系统、变频器与双馈电机组成调速系统、变频器与同步电动机组成变频调速系统，掌握电力电子电机系统的组成、工作原理、控制方法、运行特性等，是强电应用和现代技术推广的有力体现。

3.5传感器与自动检测技术。

传感器技术代替人的感观，在各种环境下应用，检测技术是一套有效的反应体系，包括信息的获得、测量方法、信号的变换、处理和显示、误差的分析以及干扰的抑制、可靠性问题等。因此掌握常用传感器的工作原理、结构、性能，并能正确选用，了解传感器的基本概念和自动检测系统的组成，对常用检测系统有相应的分析与维护能力。对工业生产过程中主要工艺参数的测量能提出合理的检测方案，能正确选用传感器及测量转换电路组成实用检测系统的初步能力。

教学过程进行小论文制作，让学生提高计算机应用水平，使学生从文字处理水平提高到办公处理水平。对分节、目录、文献标识作严格要求。题目如数字显示电子称、基于霍尔传感器的转速表、单片机电子秤研究、光纤测温仪、烟雾报警器、小车寻迹设计、电熨斗自动恒温系统、电涡流探伤、电感测厚仪等。

4毕业论文指导分析

毕业论文专业联系实际，通常小型自动化系统以单片机为主，大型自动化生产线以PLC为主，系统运行动力离不开电机，观察离不开传感器，调速可用变频器，综合所学，学生的论文涉及广泛，有效教学可对应从如下方面侧重指导。

4.1立意选题。

根据实际和研究方向做好侧重和体现，如“触摸屏控制的碱液配置系统”和“两种液体混合装置的PLC控制系统”的系统性和方向性，“车库自动门的PLC自动控制”和“测速雷达信号处理系统”的检测指标要求等。

4.2材料整合。

在任务要求明确的基础上，首先确定相关技术指标，对应查找并列出论文结构，一份毕业论文至少含有三到五门课的内容，对应于研究方向进行相应编排和取舍。

4.3技术处理。

所搜集图片的背景往往有水印，要去掉，图片按要求进行不同方向的剪切。图表里的文字应是五号或小五，注意表格标题要单独标出等等格式要求。流程图、梯形图的设计与表现。

多种教学方法和理论联系实际教出具有学习能力和创新能力的学生，系统的学习与应用创造练就出具有竞争力的学生，专业课的有效教学和毕业论文的顺利设计将显示本专业沉甸甸的含金量。

参考文献

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第10篇

关键词： 电子专业 单片机产品设计 教学改革

电子专业学生主要从事以下三类岗位工作：核心岗位（电子产品装配工、电子产品调试工）、从属岗位（电子产品检修员、电子技术员）、拓展岗位（电子技术工程师、产品生产管理员）。对于核心岗位的需求量最大，但相对比例会有所下降，对知识与能力的要求会有所提高；从属岗位和拓展岗位的人才需求量呈上升趋势，需求紧迫。单片机技术及应用系统设计这门课程的主要任务是培养学生成为在智能控制系统检测维修与设计方面的专门人才，直接反映从属岗位和拓展岗位的工作要求，具有鲜明的职业性与实践性。通过本课程的学习，培养学生典型的智能控制系统调试与设计的能力。

传统教学以教师讲授为主，学生只能被动接受。在实训课中传统教学方法已不能充分激发学生的学习兴趣，无法使学生更好地提高操作技能，使实训课逐渐变得枯燥无味。参照单片机产品设计工作过程和工作情境，进行课程教学改革。

1.课程改革思路

根据高职教育数控技术专业人才的培养目标，遵循以“就业为导向，能力为本位”的职教理念设计。本课程从职业成长过程，按照从易到难、由浅入深的认知规律，确定合适的载体，运用教学论、方法论方式分析处理后，参照企业中单片机产品系统设计工作过程和工作情境，进行选材。

2.学习情境创设

通过调研，针对智能控制系统检测维修与设计行动领域下的单片机技术及应用系统设计学习领域需要具备以下能力：

（1）专业能力

①读懂单片机电路图纸的能力；②掌握单片机工作原理及内部结构的能力；③具备相应的单片机硬件线路的调试能力；④具备能看懂单片机程序流程图的能力；⑤具有基本的单片机编程的能力；⑥具备单片机软硬件安装和联调的能力；⑦具备单片机产品开发的基本流程和工艺的能力。

（2）方法能力

①资料收集整理能力；②制订、实施工作计划的能力；③单片机应用系统综合应用设计能力；④单片机应用系统故障的检查分析能力；⑤理论知识的综合运用能力。

（3）社会能力

①语言表达能力、沟通协调能力；②团队组织能力；③班组管理能力、责任心与职业道德；④安全与自我保护能力。

为了实现上述能力，在此将课程划分为：循环彩灯的设计制作（22课时）、交通控制灯的设计制作（30课时）、数字电子钟的设计制作（40课时）、温度控制系统的设计制作（40课时）四个学习情境。其中，此四个学习情境的创设是根据单片机应用电子产品的设计由简到难的过程确定的。

3.学习情境教学实施

以子情境循环彩灯的设计制作为例，进行教学实施。

（1）教学背景

教学目标：能够读懂单片机I/O口控制电路原理图，能够掌握单片机I/O口的内部结构和工作原理，能够选用单片机I/O口作外部硬件电路的设计，能够编制简单的程序实现单片机I/O口对外部电路的控制，能够熟悉单片机系统硬件电路的组成及控制原理，能够掌握基本的单片机软硬件调试能力，能够正确使用测量相关的仪器仪表，具备劳动组织能力、具备团队协作能力、具备安全操作规范的意识。

学生应具备的知识：单片机的整体认识、基本电子电路图整体认识、I/O的整体认识、计算机使用能力、简单硬件电路调试能力、电子仪器设备检测及规范操作能力。

具体任务：使用相关电子仪器仪表对电路参量进行测量、掌握电路故障排除方法及处理思路、掌握应用环节、确定方案、制定实施步骤、开发工具的使用。

准备文件：任务书、引导文、指导作业文件、演示视频文件、单片机I/O口作外部控制电路相关文件、检查单、评价表。

本任务旨在在该学习领域培养学生团队合作能力、沟通能力、检修组织实施能力等；教师需合理引导学生完成小组讨论，确定单片机I/O口控制硬件电路的设计及软件编程的方案。

（2）教学组织形式

①针对循环彩灯的控制功能要求，学生设计相应的功能接口电路，编制出程序及完成产品的调试。

②学生独立工作和合作学习相结合，通过小组讨论、和教师谈话培养交流能力。

（3）具体实施

①资讯：（2学时）

下发任务书，描述项目学习目标，交代项目任务，发放相关学习资料，最后回答学生的提问。

②计划（4学时）

学生自愿组织工作小组，推选班组长，以小组为单位，确认工作任务，分解任务，制订工作计划，教师对学生方案进行检查、指导。

③决策（2学时）

确定掌握单片机I/O口基础知识需要的资源及学习步骤，确定控制电路的设计与编程的学习步骤，确定任务完成的展示方式。

④实施（10学时）

第一，单片机I/O口的控制电路设计。小组成员分工收集资料，掌握单片机I/O口的结构及工作原理，最后进行资料汇总，小组讨论、教师指导下确定方案，完成I/O电路设计。

第二，程序的编制。根据所设计的I/O接口电路及控制要求，在小组讨论、教师指导下确定方案，画出程序流程图，最后学生自己完成具体程序。

第三，软硬件的调试。烧入程序，对设计的系统进行软硬件调试，在调试过程中，记录好调试出现的问题，并归纳总结经验。

教师应合理安排时间，即使有个别小组在规定时间中没有完成任务也必须停止，并要求该小组对未完成任务的原因进行详细分析。教师应安排课余时间让未完成的小组完成项目的制作。如果大多数小组均未完成，教师应根据实际情况查找原因，是否项目设置过难、是否学生还没有掌握本次课的内容，在以后的课程中做出相应的调整。

⑤检查及实施（4学时）

根据设计产品的功能及具体过程，教师及小组互检评分。同时每人撰写产品说明书，根据个人在小组活动中的表现进行小组互评。

选小组代表按照任务书的要求，在全班介绍工作过程，改进提高并总结系统设计及调试经验，结合班级所有方案，优化小组方案。

4.结语

采用工作过程系统化的《单片机技术及应用系统设计》课程，大大提高了学生的学习兴趣和参与主动性、积极性，收到了良好的教学效果。通过对企业的用人调查，学生产品的调试与系统设计能力很强，不需再进行专业培训。今后还将对工作过程系统化的课程改革进行进一步完善，提高教学水平和教学质量，提高学生的工程实践能力。

参考文献：

[1]王斌.《电子设计自动化》课程工作过程系统化方案的开发[J].化工职业技术教育，2010（01）.

第11篇

论文摘要:对高职学生学习单片机时遇到的困难及授课过程中存在的问题进行分析，结合建构主义理论学习的方法，改变传统的教学方式，激发学生学习单片机的热情，提高学生的学习效率。

论文关键词:建构主义学习理论高职单片机

1概述

《单片机应用技术》课程是一门理论与实践性均很强的学科，是工科电类专业一门很重要的专业基础课。该课程作为机电一体化专业最重要的核心课程之一，它是“机电一体化”高素质复合技能型人才所需全部自动控制类知识结构的载体，占据着相当重要的地位。传统的单片机教材和教学过于重视知识体系的演绎和推理，加之单片机课程本身所固有的抽象性，使大多数学生对单片机课程产生了畏惧心理，以至于影响了他们学习的积极性，使之变成了“问题课程”，不仅对学生的后续专业课的学习形成了一定困难，也对开展教学质量工程产生了消极影响。因此，对单片机课程进行教学改革是十分必要的。结合建构主义理论就高职中单片机的教学改革作了一定的探索。

2高职高专中单片机学习的现状

目前的职业教育院校教师受传统的“一次性教育”影响很深，总是希望在学校里将尽可能完整的知识系统灌输给学生，没有考虑建立“自我学习，终生学习”的现代学习观。在《单片机应用技术》的授课过程中重视知识的传授、积累，忽视学生学习能力的培养、训练。传统的单片机技术[0教学一般均以学科体系为出发点，注重课程本身的体系结构和前后的逻辑联系，以单片机的结构为主线，先讲单片机的硬件系统，然后是指令，再次是软件编程，接着是单片机系统的扩展和各种器件的应用，最后再讲一些实例。对于大部分的学生来说，第一部分硬件结构内容抽象，不易理解，只能死记硬背，第二部份一开始就是寻址方式，更加抽象，好多人直到学完单片机还不能理解寻址方式究竟是什么意思，不知道为什么需要这么多寻址方式，学习到指令部分，111条指令，不分重点，依次记下来，需要大量的时间和耐心，第三部份是编程，如果说前面的东西不能理解，还能靠记忆来获得知识的话，这部份就需要的是理解和掌握了，如果先前没学过编程，短时间内很难掌握编程的有关知识，更不必说编程技巧了，最后课程还没有学完，部分同学可能就会出现放弃学习单片机的想法。现在大部分的教材、教学过程安排上没有考虑学生的接受能力，使得学习的过程是一个充满不断挫折的过程，于是很多人认为单片机很难学习，从一开始学习时的热情高涨，到最后的沮丧放弃，使得大家对单片机产生了既爱又怕的感觉。

作为职业技术院校的专业教师，我们的任务是在了解学生短处的同时更要找出学生的长处，要了解学生的兴奋点，引导学生的兴趣，建立学生的自信心。为此必须要研究新的教学理念，按照职业教育的特点和认知规律来设计课程，安排教学，以实现师生之间的良胜互动。

3建构主义的学习观

当代建构主义者主张，世界是客观存在的，但是对于世界的理解和赋予意义却是由每个人自己决定的。由于我们的经验以及对经验的信念不同，于是我们对外部世界的理解便也迥异。所以，学习不是由教师把知识简单地传递给学生，而是由学生自己建构知识的过程。学生不是简单被动地接收信息，而是主动地建构知识的意义，这种建构是无法由他人来代替的。

建构主义学习理论口认为学习是学习者在外部环境下(包括书本、学习设备、教师、同学甚至整个社会)主动建构意义的过程。按这个理论，学习者是学习主体，环境是促进因素，学习是从简单到复杂的意义建构，思考与反思是其中重要的过程。建构主义教学模式把过去若干学习理论与经验较好地统一起来，设法利用信息技术来营造优化的学习环境，以促进学生高效学习，提高学习质量。

4建构主义的教学观

建构主义者强调学习的主动性、社会性和情境性，对学习和教学提出了许多新的见解。

4.1教学不能无视学习者的已有知识经验，简单强硬地从外部对学习者实施知识的“填灌”，而是应当把学习者原有的知识经验作为新知识的生长点，引导学习者从原有的知识经验中，生长新的知识经验。

4.2教师不是知识权威的象征，也不单是知识的呈现者，而应该重视学生自己对各种现象的理解，引导学生丰富或调整自己的解释。教师是意义建构的帮助者、促进者，而不是知识的提供者和灌输者。学生是学习信息加工的主体，是意义建构的主动者，而不是知识的被动接收者和被灌输的对象。

5建构主义理论在单片机教学改革中的应用

基于建构主义学习环境下的教学设计原则，将单片机课程内容划分成模块、任务体系结构，即将整门课程划分为多个模块，模块之间按照科学性、连贯性，由简到繁、由易到难程度安排其教学的先后顺序，每一模块由一个或多个任务组成。

现将单片机的第一部分基础知识的学习过程剖析如下:

构建第一模块，能力目标是，完成单片机的入门学习，用单片机完成初级的控制设计要求。在第一模块中，给学生布置两项任务，要求学生自主完成。任务一:设计发光管的闪烁，通过本次任务，旨在使学生自主学习如下的知识体系:单片机的基础知识;单片机引脚功能;指令初步知识;编程器的使用;存储器组织结构。任务二:设计键控灯亮，通过本次任务旨在使学生自主完成:指令的继续学习;输人、输出含义的理解;并行口结构的掌握。布置任务时，首先由教师介绍课程任务的应用环境，注意事项、讲解预备知识后，给出解决该任务的基本思路，再由学生根据教师的引导进行查找资料、编程、上机调试，让学生自己进行分析，通过同学之间的交流，对比，共同归纳、总结，得出结论，完成单片机第一部分，基础知识的学习。整个教学过程充分发挥了学生学习的主体作用，他们的学习热情能够被充分地调动起来。教师需要对学生实验过程中的重点、难点、关键点、及学生操作过程中存在的问题进行实时点评。教师在这个过程中起到了引导作用。

经过多个任务的学习、实践与积累，化解了单片机课程学习中的难点，强调了学习中的重点。逐渐提高了学生解决单片机实际问题的能力，学生也将单片机的重点知识、重点指令很深刻地留在脑海中，学习效果有了保证。

在整个的学习过程中，首先强调了建构主义理论中的以学生为中心原则，发挥了学生的首创精神。让学生根据任务，学习、收集、应用他们所学的知识。根据自身实践的反馈信息来形成对单片机的基本认识和解决实际问题的方案。其次强调了建构主义理论中的“协作学习”对建构的关键作用，学生之间的相互探讨，交互作用，对于学习内容的理解(即对知识意义的建构)起着关键性的作用。再者强调了在建构主义学习理论指导下的教学设计应是针对学习环境的设计而非教学环境的设计。教学意味着更多的控制与支配，而学习则意味着更多的主动与自由。强调了教师的作用是帮助学习者明确信息资源应如何获取、从哪里获取，以及如何有效地加以利用等问题，用于支持学生的自主学习和协作式探索。

第12篇

单片机教学改革实践高职单片机目前在生产生活中应用的非常广泛，即使是在就业的时候，此专业人才需求量也特别大，尤其是单片机应用系统设计、维护等岗位。所以，在我们一些专业，如自动化、计算机、机制等，都把这一专业当做重点课程来教。这门课程需要的不仅仅是理论，而且理论知识都需要死记硬背，很不好懂，但是如果与实践相结合的话，学以致用，那才能学好这门课，而且这门课与其他学科也有很紧密的联系，如电路、模拟电子、传感器技术等。在教学过程中，坚决不能用生搬硬套课本知识的办法来教学，必须要针对学生的特点进行单片机的特色改革，使学生真正掌握这门技术，并且成为真正的单片机技能型人才。

一、在单片机教学过程中遇到的一些问题以及存在的问题

我们看到了单片机在生产生活中的重要作用，那么在教学过程中是否能真正教会学生这些东西呢？一般来说，对于教师教授课程并不是什么问题，从CPU到I/O，从硬件到软件，头头是道。但是一提到用它来开发新产品，就没多少能动手的了。从我校近几年毕业生的实际情况来看，的确是这样。在一些电子类专业的毕业生在做毕业设计的时候，很多学生都选择了这个课题，都想做单片机应用类的，如有关单片机的温度控制、调速控制、数据采集系统等。

这些学生经过自己的一番努力，通过查资料，自己钻研，也都完成了自己的毕业论文，而且也很优秀，但是真正能做出来实物的，几乎就没有几个人。换一句话说，学生确实是掌握了这门专业的知识，但是同时又脱离了实际生产。这样的学生又怎么能成为专业类人才？又怎么能在社会立足呢？

原始的单片机教材，编写的都是单片机结构和各个模块的功能。这样的教材虽然非常详细，也能让学生学习到更全面的专业知识，但是对于我们的专科生来说，是有些不太合适的。分析其原因主要包括以下几点：

1.对于专科生来说，主要目的是就业，我们教授学生主要是技能的提高，所以只需重点教授学生有关单片机的应用即可，不需花费大量时间给学生建立完整的理论体系。

2.学生普遍的对抽象知识不感兴趣，所以在给学生讲课时，不应长篇大论的讲授知识，应该结合学生的特点，一步一步，结合实际进行教学。

3.课本上的知识是传统知识，是多年不曾改变的，甚至于有些内容已经严重脱离了实际，与当前实际生产不同，不利于学生掌握新知识，学习新电路。

由此，我们也看到了一些学校在教授学生时，重理论轻实践的情况非常严重。从多年的教学经验以及对此专业的长期研究，总结出了以下几条原因：

首先，是教师教学观念上的错误。一些教师认为，让学生学习了专业知识，然后再上几节实验课，就算是理论与实践相结合了，也把这门学科当做与其他科目一样进行教学，却不知单片机的教学与其他完全不同，尤其需要注重实践经验的培养，完全不是通过几节实验课就能掌握单片机的。

其次，是学校设备的不足。一些学校能够让学生上几节实验课就已经很不容易了，更别说让学生进行单片机的应用训练以及尝试生产开发产品。

最后，是师资的缺乏，不少教授单片机课程的教师，自己都没有真正开发过此类产品，更别说教授学生学习此项技能，掌握相关能力了。

上面这些问题表现得特别突出，限制了学生在单片机实际应用能力的提高，而对于我们所教授的专科学生，重点即是实际应用能力的培养，所以二者之间的矛盾表现的尤为突出，迫切需要我们思考并提出切实可行的解决方案。

二、教学改革的思考及实践

教师在讲课之初，应该认真把握好课程的难易程度以及教学方式，教师在教授过程中不要从头到尾地一味讲解理论知识，而应该从一开始先把单片机的开发流程呈现给学生，让学生认真了解这一系统，并给同学观看一些简单的电路如灯管控制器，让学生利用一些简单的软件进行程序操作，编译调试等，并观察实际效果。这样一来，学生就会很容易的了解到开发应用的具体程序，并且产生了极大的学习兴趣。还有利于这一课程的顺利教学。因为单片机这门课程有很强的理论性、综合性、实践性、操作性等特点，所以传统的那些教学方法、教学理论、教学安排都已经不再适用了，我们必须提出一些切实可行的改革方案。

首先，是教学内容的改革。传统的教学过程中，教师都是先传授基本理论知识，等学生掌握了完整的知识体系，才会教授学生应用开发等内容，这样就导致了学生仅是记住了一些枯燥的理论知识，并未掌握单片机的应用。所以，教师在教授课程的时候应尽量选择一些项目式编写的教材，这样才能让学生有机会在学习中实践，在实践中学习，将理论融于实际电路，也能更好掌握单片机的典型应用。

其次，是教学方法上的改革。在传统的教学中，我们知道都是老师教，学生被动接受的情况，一点也不能提高学生的积极性，也没有给学生充分的思考空间。改革以后的课程安排中，教师应该用理论实践一体化、项目式教学等具有现代特色的教学手段，以学生为主体，锻炼学生的合作精神和探索精神，在教学项目中贯穿枯燥的理论知识。

最后，是教学评价方法的改革。单片机这门课实践性非常强，所以要求教师在评价学生学习情况时，不能单纯地靠一张试卷来考核学生，还应该看到学生在平时学习过程中所表现出来的实践能力和应用开发能力。

参考文献：

[1]梁保恩.高职单片机原理与应用课程教学改革探析[J].广西教育，2012，10（02）：43-44

第13篇

论文摘要:对高职学生学习单片机时遇到的困难及授课过程中存在的问题进行分析，结合建构主义理论学习的方法，改变传统的教学方式，激发学生学习单片机的热情，提高学生的学习效率。

1概述

《单片机应用技术》课程是一门理论与实践性均很强的学科，是工科电类专业一门很重要的专业基础课。该课程作为机电一体化专业最重要的核心课程之一，它是“机电一体化”高素质复合技能型人才所需全部自动控制类知识结构的载体，占据着相当重要的地位。传统的单片机教材和教学过于重视知识体系的演绎和推理，加之单片机课程本身所固有的抽象性，使大多数学生对单片机课程产生了畏惧心理，以至于影响了他们学习的积极性，使之变成了“问题课程”，不仅对学生的后续专业课的学习形成了一定困难，也对开展教学质量工程产生了消极影响。因此，对单片机课程进行教学改革是十分必要的。结合建构主义理论就高职中单片机的教学改革作了一定的探索。

2高职高专中单片机学习的现状

目前的职业教育院校教师受传统的“一次性教育”影响很深，总是希望在学校里将尽可能完整的知识系统灌输给学生，没有考虑建立“自我学习，终生学习”的现代学习观。在《单片机应用技术》的授课过程中重视知识的传授、积累，忽视学生学习能力的培养、训练。传统的单片机技术[0教学一般均以学科体系为出发点，注重课程本身的体系结构和前后的逻辑联系，以单片机的结构为主线，先讲单片机的硬件系统，然后是指令，再次是软件编程，接着是单片机系统的扩展和各种外围器件的应用，最后再讲一些实例。对于大部分的学生来说，第一部分硬件结构内容抽象，不易理解，只能死记硬背，第二部份一开始就是寻址方式，更加抽象，好多人直到学完单片机还不能理解寻址方式究竟是什么意思，不知道为什么需要这么多寻址方式，学习到指令部分，111条指令，不分重点，依次记下来，需要大量的时间和耐心，第三部份是编程，如果说前面的东西不能理解，还能靠记忆来获得知识的话，这部份就需要的是理解和掌握了，如果先前没学过编程，短时间内很难掌握编程的有关知识，更不必说编程技巧了，最后课程还没有学完，部分同学可能就会出现放弃学习单片机的想法。现在大部分的教材、教学过程安排上没有考虑学生的接受能力，使得学习的过程是一个充满不断挫折的过程，于是很多人认为单片机很难学习，从一开始学习时的热情高涨，到最后的沮丧放弃，使得大家对单片机产生了既爱又怕的感觉。

作为职业技术院校的专业教师，我们的任务是在了解学生短处的同时更要找出学生的长处，要了解学生的兴奋点，引导学生的兴趣，建立学生的自信心。为此必须要研究新的教学理念，按照职业教育的特点和认知规律来设计课程，安排教学，以实现师生之间的良胜互动。

3建构主义的学习观

当代建构主义者主张，世界是客观存在的，但是对于世界的理解和赋予意义却是由每个人自己决定的。由于我们的经验以及对经验的信念不同，于是我们对外部世界的理解便也迥异。所以，学习不是由教师把知识简单地传递给学生，而是由学生自己建构知识的过程。学生不是简单被动地接收信息，而是主动地建构知识的意义，这种建构是无法由他人来代替的。

建构主义学习理论口认为学习是学习者在外部环境下(包括书本、学习设备、教师、同学甚至整个社会)主动建构意义的过程。按这个理论，学习者是学习主体，环境是促进因素，学习是从简单到复杂的意义建构，思考与反思是其中重要的过程。建构主义教学模式把过去若干学习理论与经验较好地统一起来，设法利用信息技术来营造优化的学习环境，以促进学生高效学习，提高学习质量。

4建构主义的教学观

建构主义者强调学习的主动性、社会性和情境性，对学习和教学提出了许多新的见解。

4.1教学不能无视学习者的已有知识经验，简单强硬地从外部对学习者实施知识的“填灌”，而是应当把学习者原有的知识经验作为新知识的生长点，引导学习者从原有的知识经验中，生长新的知识经验。

4.2教师不是知识权威的象征，也不单是知识的呈现者，而应该重视学生自己对各种现象的理解，引导学生丰富或调整自己的解释。教师是意义建构的帮助者、促进者，而不是知识的提供者和灌输者。学生是学习信息加工的主体，是意义建构的主动者，而不是知识的被动接收者和被灌输的对象。

5建构主义理论在单片机教学改革中的应用

基于建构主义学习环境下的教学设计原则，将单片机课程内容划分成模块、任务体系结构，即将整门课程划分为多个模块，模块之间按照科学性、连贯性，由简到繁、由易到难程度安排其教学的先后顺序，每一模块由一个或多个任务组成。

现将单片机的第一部分基础知识的学习过程剖析如下:

构建第一模块，能力目标是，完成单片机的入门学习，用单片机完成初级的控制设计要求。在第一模块中，给学生布置两项任务，要求学生自主完成。任务一:设计发光管的闪烁，通过本次任务，旨在使学生自主学习如下的知识体系:单片机的基础知识;单片机引脚功能;指令初步知识;编程器的使用;存储器组织结构。任务二:设计键控灯亮，通过本次任务旨在使学生自主完成:指令的继续学习;输人、输出含义的理解;并行口结构的掌握。布置任务时，首先由教师介绍课程任务的应用环境，注意事项、讲解预备知识后，给出解决该任务的基本思路，再由学生根据教师的引导进行查找资料、编程、上机调试，让学生自己进行分析，通过同学之间的交流，对比，共同归纳、总结，得出结论，完成单片机第一部分，基础知识的学习。整个教学过程充分发挥了学生学习的主体作用，他们的学习热情能够被充分地调动起来。教师需要对学生实验过程中的重点、难点、关键点、及学生操作过程中存在的问题进行实时点评。教师在这个过程中起到了引导作用。

经过多个任务的学习、实践与积累，化解了单片机课程学习中的难点，强调了学习中的重点。逐渐提高了学生解决单片机实际问题的能力，学生也将单片机的重点知识、重点指令很深刻地留在脑海中，学习效果有了保证。

在整个的学习过程中，首先强调了建构主义理论中的以学生为中心原则，发挥了学生的首创精神。让学生根据任务，学习、收集、应用他们所学的知识。根据自身实践的反馈信息来形成对单片机的基本认识和解决实际问题的方案。其次强调了建构主义理论中的“协作学习”对建构的关键作用，学生之间的相互探讨，交互作用，对于学习内容的理解(即对知识意义的建构)起着关键性的作用。再者强调了在建构主义学习理论指导下的教学设计应是针对学习环境的设计而非教学环境的设计。教学意味着更多的控制与支配，而学习则意味着更多的主动与自由。强调了教师的作用是帮助学习者明确信息资源应如何获取、从哪里获取，以及如何有效地加以利用等问题，用于支持学生的自主学习和协作式探索。

第14篇

一、教材改革

传统的单片机课程教材一般是以单片机的结构和各模块的使用为核心进行编写的。这样的教材详细的解析了单片机的结构和各种功能，有利于学生全面掌握单片机的理论知识。但是对于高职的学生来讲这样的教材是不合适的。结合项目化课程改革，单片机课程的教材必须进行改进，以工作任务为主线，有机的组织理论和实践知识的学习。新教材应该摈弃原来的章节概念，代之以一个个项目和模块，将整个理论体系进行有机的、覆盖性的分解后融入项目和模块的实现过程中。在每一个项目或模块的编写中，应勾勒出本项目所涉及的理论基础，以方便教师组织学生进行必要的理论准备。同时要给学生提出基本要求和提高要求，使得学生在完成基本的教学任务的同时拥有自主学习、自主创新的空间，方便学有余力的学生进一步提高自己。所有的项目应该秉承由浅入深的原则，通过循序渐进的学习逐步的提高和完善学生的知识面。

二、教学方法改革

在传统的教学模式中，都是按照单片机的结构体系来授课的，存在很多问题。如单片机系统结构抽象，指令功能多，程序编写困难等，使学生入门学习望而生畏，严重挫伤了学习兴趣和热情。为了解决这些问题，必须进行教学模式改革，引入了项目教学法、案例教学法等教学方法。

兴趣驱动：传统的教学思路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，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。由于学生学习目标不明确，感到学习内容枯燥乏味，所以兴趣不大。兴趣是最好的老师。在第一次课的绪论中，除了简要列举大量应用案例外，还把“数字电子钟”、“超声波测距板”等作品的实物，带进教室，创建一个“学习《单片机技术》不但有用而且有趣”的情景，从而激发同学们的学习兴趣。

项目驱动：以项目任务为教学单元，打破原有界限，不管硬件结构、指令、编程的先后顺序，将各部份知识分解成一个个知识点，为了完成一个项目任务抽取每个部份的不同知识点，加以组合，完成第一个项目任务就能清楚单片机的开发过程，完成第二、三个项目任务，就能自己模仿性地编出程序，使得学习过程是一个不断完成基础上任务的过程。当所有项目任务全部完成，知识点就全学完了。

案例教学：在单片机实验课教学中，运用案例教学，可以大大缩短理论与实践的差距，提高学生解决实际问题的能力。很多学生都会有这样的感觉，在上理论课时学到很多关于单片机课程的理论和知识，在单片机实践时不知道如何使用，从何人手。究其原因，就是没有理论与实际相结合的问题，而运用案例进行单片机的实验课教学，让学生有机会接触与实际应用相近的案例，引导学生，激发学生的求知欲。

网络开展自主学习：为充分发挥校园网的优势，培养学生自主学习的能力，我们把课程教学大纲、电子教案、教师精心制作的教学课件等教学资源上网供学生自学，并利用电子邮件、网站的交流园地与学生进行课外交流，为学生答疑解惑，为学生提供了更为广泛的沟通渠道与环境。

三、加强师资力量

高职院校主要培养技术应用型人才，在专业理论课程的教学中遵循“适度、够用”的原则，但教师不能因此而放松对理论知识的学习和探究，教师如果没有较高的理论修养，在教学中就很难深入浅出，就无法领会到新工艺中的技术性要求，最终导致高级技术应用型人才培养的目标难以实现。高职教育的特殊性对教师的教学能力提出挑战。

四、考核方式改革

传统教学注重知识和理论的学习，考核以期末闭卷理论考核为主。高职教育在保证新知识传授和理论系统性的同时，特别强调职业技能的训练，考核的内容和方式要“以能力考核为中心”作相应改革。这就是能力与知识、操作与理论并重的考核模式。因此，在传统的期末闭卷笔试考核基础上，增加“操作考核”的项目，并且可以将学生的课外小制作也纳人平时成绩。

五、开设第二课堂

为加强实践环节教学，培养学生工程素质和实践能力，我们开设第二课堂：

1　建立校企合作的单片机技术实训基地

学校创建校企合作的单片机实训场所，配置单片机实训设备，加强课堂实训，有效提高学生动手能力。学生要成为实训的主体。实训基地强调学生的参与，要使学生成为校企合作实训基地建设的积极参与者和直接受益者。

2　组织各种竞赛活动

可以组织系电子爱好者协会，组织学院学生电子竞赛，电子焊接技术大赛，科技论文写作竞赛，或参加全国电子设计、电子产品制作竞赛等活动。

3　校外实习和顶岗实习

第15篇

关键词：单片机技术；专业课程；教学

中图分类号：G424 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）30-6835-02

单片机技术课程是近几年在中等职业技术学校电子专业流行的一门专业基础课程。它分为硬件电路设计与软件电路设计两部分，中等职业学校单片机技术课程主要是对各种单片机小系统或小项目的工作原理、功能及其应用介绍。通过学习和实践，学生在获取电子专业知识的同时，还能开发自己的大脑，提高发现问题，分析问题，解决问题的能力。单片机技术课程理论性和实践性都比较强，其内容基本概念多， 涉及的元器件多， 比较抽象。对于我们原本文化基础比较差，而且教学资源紧张的中等职业技术学校的学生来说，入门学习不是问题，感到困难的是学好它、并能学以致用。针对这些问题，我觉得我们老师们如果不能静下心来究其因，不能群力寻找问题对策，不与时俱进，那么学生就会觉得单片机课程抽象难懂、枯燥无味，老师们也会越来越感到教学上的累，甚至出现老师厌教的情绪，因此我们应在教这门课程前，认真解析单片机技术教材，解析教学方法，解析学习对象，尤其要在教学过程上进行多方面的探索。本人结合自己的教学经历就单片机课程的教学谈几点大家关心的关键性问题的看法，以供同行作为研究中等职业技术学校单片机课程教学的理论依据。

首先，我们看看为什么中等职业技术学校要开单片机技术这门课程？单片机机技术课程，现在在中等职业技术学校里头开始兴起，它已渐渐成为极为熟悉的一门电子电工专业类课程，它以电子技术作为硬件支撑，以汇编程序或C程序作为软件主体。之所以中职开设专门课程，从用途上讲，是因为目前，单片机已渗透到我们生活的各个领域，现在几乎很难找到哪个领域没有单片机的足迹。军事、工业、民用生活电子等方面，这些都离不开单片机。此外，根据相关部门2008年调查数据显示，我国的单片机从业人员只有几十万，2010年调查数据显示，我国的单片机从业人员达到300多万，而随着社会的发展，单片机的从业人员将更为抢手，这样就会给中职电子专业的学生带来更新的、更广阔的就业前景。此外，单片机的学习、开发与应用还能开发学生的大脑，能提高学生的接受能力，能进一步锻炼学生的耐心度和细心度，能培养学生分析问题，解决问题的能力，等等。这些就可以告诉我们中等职业技术学校开设专门课程是非常有意义的。

其次，我们看看中职学生学单片机到底难在哪里？中职学生学习单片机面临的难题主要有这么一些方面：第一，我们中等职业学校的学生生源相对来说是比较差的，学生基本上都是在初中调皮且不喜欢读书的孩子，他们基本上都是中考落榜生。好生源先被当地一中录取，然后就是二中，三中，四中，这些统统录完之后，只剩下不读书，调皮难管的生源。而单片机课程和PLC技术一样，都是难学的课程，需要学生有一定基础，反应要快，要肯吃苦。而现在的大部分学生确实不读书的，学习基础普遍偏差，有相当一部分学生的认知能力还停留于小学或初中水平，他们几乎没有在学习中获得什么乐趣，更谈不上成就感了，有的甚至半途而废，等等，这些都是导致中职学生学习单片机困难的问题。第二，单片机是集硬件使用与软件编程为一体的学科， 很多人想脱离硬件而妄想用软件来控制硬件，这是不可能的，此外，真正学懂它，要求熟悉计算机的操作，除能熟练掌握计算机的一些常用软件的使用外，还要能掌握诸如Keil软件、Protel软件等专业软件的使用；要求熟悉电路原理，熟练掌握电阻、电容、二极管、三极管、常用集成电路等的使用，熟悉放大、开关、振荡等典型电路的使用；要求熟悉硬件电路的安装与调试，能熟练掌握万用表、示波器等仪器的使用，能熟练使用电烙铁等工具制作电路板；一定的现场调试能力；具备有一定的编写、调试程序的能力；具有较强的资料搜索、阅读能力，通常要求能够直接看懂外文资料。等等，所以对于中职学生来说，具有一定难度。不难看出，这样的要求，绝不是职业中学的学生能达到的，事实上，本科生也达不到，即便是把上述要求中的熟悉、熟练等词汇换成“了解”、“初步掌握”等词汇，也不是容易达到的目标。

其三，中职学生学单片机的误区在哪里？中职学生学单片机主要存在这么几个错误认识。第一个，大部分学生都没有正确树立学习单片机目的，他们认为学习单片机就是学习编写程序，硬件电路就不管了。我们可以先看看单片机开发流程，首先是了解单片机系统的要求，然后是根据要求完成系统电路设计，然后按功能在电脑上通过编译软件完成程序代码的编写，将生成的HEX文件烧入到单片机里面去，验证调试完成整个开发与实验。从流程上，我们就清楚的认识到，学习单片机技术不管是编写程序，编写程序只是单片机系统开发的一个部分，而且真正搞开发的人就知道，单片机技术开发真正难的地方在硬件电路设计，软件其次。我们在校学习，很多时候都是在开发板或实验装置上进行，硬件电路不需要我们设计，只需要我们了解怎么用，单片机怎么去控制硬件电路就可以了。所以，这才导致学生以为学习单片机就是学习编程，然后学习时就只管怎么去把书本上的指令和常用、通用程序背下来，并认为把这些东西记得了就等于学好了单片机。第二个错误的认识就是没有掌握软件编程的技巧，没有真正了解单片机内部资源，没有真正理解单片机硬件电路的接口与控制原理，没有真正了解编程语言指令，没有选择合适的算法和数据结构，没有考虑程序结构的优化，等等。也正因为没有不熟悉，所以才没有掌握这些技能，导致大部分学生知其然不知其所以然，编程纯粹只知道生搬硬套，不会举一反三，稍微复杂的程序就编写不出来。第三个错误的认识就是学生普遍认为学习单片机，只需要完成上课时间的学习，动手只局限在实验实践课，其实这个就是大错误，单片机入门不难，难就难在举一反三，触类旁通，而且我们实际当中从事单片机技术的话，绝不是停留在做些最简单最基本的系统。因此，学习时间不仅是上课的时间，学生必须要有大把时间放在课外学习，而且，学生们应该利用一切资源，不仅是老师教的，网络上的视频教程，好列子，好项目都要去学习，去利用，尝试去做比学习上还难的系统，不断学习，不断进步，不停留在老师教一步，学生走一步的进度上。还有一个错误的认识就是实验实践课，学生认为只要把书本上的程序敲到编程软件里，然后生成HEX文件，并按实验指导完成实验板上的连线就做完实验了。在做实验时，要多想想为什么会是这个结果，并把程序根据自己的思想去修改，再编译，然后仿真，这个步骤要反复操作，这样才能达到学习单片机的好效果，也能让学生收获到好多意想不到的知识。

其四，现行中职单片机教学上存在哪些问题？这几年，我走访了一些学校，与一些学生做了访谈，也与教单片机的老师进行了业务和教学交流，发现，现在中等职业学校的单片机技术课程教学上出现了这么一些问题，总结如下：第一，教学方法不科学、呆板，依然采用传统教学方法，很多都是先讲单片机的结构，接着讲指令，再讲编程，老师讲的枯燥，学生学得累；第二，还没有非常科学的中职单片机教材，很多教材结构不合理；第三，实验实训条件缺乏，远不及高职本科院校，有的学校只有理论教学，条件稍微好点的就是几套开发板，即使是条件优越的也只有一两台综合实训装置，很少做到一人一台或是两人一组。第四，有的学校开展单片机课程主要是为了应付竞赛，每年市省竞赛需要，所以才开课，我们应该知道竞赛的意义，不是为了竞赛而学习，而是通过竞赛增加学生的积极性。第五，兄弟学校的老师缺乏交流，无法实现资源共享，当然，老师也没有充分利用网络上的资源。第六就是很多老师不能教学相长，很多老师吃的都是老本，学术水平没有提高，也没参加培训，导致教的东西很多自己都不精通，所以教学经常含糊不清，甚至教出很多错误的东西。等等。

最后，中职单片机课程我们该从哪些方面如何进行教学？我觉得首先要确立单片机教学目标，教学目标的确立依据是，学生在掌握单片机知识的同时，还要能够将这个平台应用到他们将来触到的领域，并能直接创造财富。其次，我觉得要研究好的教学方法，要把电子老师尤其是教这门课的老师组织起来，集思广益，探讨新的、能让学生感兴趣的，有效的教学方法，比如借鉴现在流行的项目教学法。再次，可以编写好的教材，很多老师都学习了基于工作过程的课程开发体系理论，我觉得这是一个实践的好机会，深入研究这个方法，用心去编写一本适合中等职业技术学校学生学习的教材。开放实验室，让感兴趣的学生有足够的时间和机会投入到单片机学习里面。最后我还认为，单片机学习，我们各个兄弟学校在教学器材上除了购买单片机实训装置，单片机开发板外，还可以在老师的指导下，自己去做一些实用性强的单片机小系统电路板。当然，有条件的话，还可以参与研制更好的单片机实验实训平台，采用成熟的技术，而且所工作的领域也必须是经过验证有可能可以成功的领域，真正让单片机学习走进生活生产，进一步解决学习单片机的实用性与适用性。

综上所述，本人认为，在中职有关专业开设单片机课程需谨慎，需深思熟虑，也只有我们老师足够重视，才能让中职单片机课程走向实用，开设才能有意义。本人愿与同行一起探讨中等职业技术学校单片机课程的改革与实践，进一步完善当前中职单片机课程教学体系，为职业教育事业的发展作出自己的贡献。

参考文献：

[1] 郭学提.职校生学单片机的几个误区分析[J].电子报，2009.