单片机原理及应用实践教学范文

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《信息技术与信息化杂志》2014年第二期

1完善实验环境,提高实验质量

1.1软件环境实验软环境由过去的汇编语言逐步向C语言过渡[3]。以往高校的“单片机原理与应用”课程选用的程序设计工具是汇编语言。汇编语言针对不同的操作系统、不同的CPU，指令完全不相同，汇编语言就有所不同，所以不易移植。另外，汇编语言的程序，必须要借助于微控制器的指令手册及各寄存器的说明，或者给程序写注释，否则很难读懂。而C语言是一种应用广泛的高级程序设计语言，它既有高级语言的特点，也具备汇编语言的功能。C语言有功能丰富的库函数、程序易读易懂、编译效率高、运算速度快，具有良好的移植性，现在C语言被广泛使用到嵌入式系统软件设计中。目前8051单片机的C语言编译器编写目标系统软件，既可以增加软件的可读性，又便于改进和扩充，十分适用于单片机控制系统的开发。综上所述，用C语言程序设计是单片机开发与应用的必然趋势。

1.2虚拟仿真环境随着计算机技术的发展，单片机仿真也有了长足的进步。单片机仿真实验是利用程序模拟实现电路的设计，在程序中将所需的虚拟的元器件安装设计要求放到虚拟的电路板上，然后将ROM模拟烧写。可以观察所设计模拟电路是否符合设计要求，不符合则可以实时修改。利用仿真系统，用户能够在可控的条件下观察系统运行过程中的状况和结果，实验起来具有很大的灵活性和可扩展性，使开发过程节约了时间，减少了成本，提高了应用系统开发的效率。

2改革实验教学方法及实验考核模式

单片机原理系统结构抽象，指令功能繁多，编写调试程序比较困难，严重影响了学生的学习积极性。通过改革单片机实验的教学方法及实验考核模式，激发学生对该门课程学习的兴趣，有效提高实验教学的质量水平。

2.1改革单片机实验的传统教学方法

2.1.1改革实验手段传统的实践教学环节中，以老师为主体，学生处于被动地位，缺乏独立思考，不利于学生动手能力的发展。进行改革以后，基础实验、综合实验过程中，教学模式从以教师主讲的模式，转变成以教师为主导，以学生为主体的新型模式。实验前，教师给学生引导，开展实验；实验中，对学生在实验中发现的问题，教师鼓励学生自己寻找解决方法，引导学生发挥主观能动性，独立思考，提高解决问题的能力。比如：当学生遇到电路设计问题，指导学生解决此类问题的方法，应该遵循首先检查硬件电路，然后再修改程序，最后得以解决；在综合实验以及创新型实践中，比如单片机整个系统的设计，编程，调试与运行，都由学生自主开发，给学生充分的空间，进行独立思考，培养学生解决工程问题的能力。

2.1.2实验室开放单片机实践相关实验室，实行全天开放，有专门老师负责，鼓励学生在正常的理论学习与实验课程之外，自主选择相关单片机方面的实验项目，进行设计、编程、调试与运行。让学生大胆地去实践、创新，通过不断的硬件和软件程序调试，完成初步产品到复杂产品的开发设计，提高学生的综合知识运用能力和主观能动性。这样不仅极大地调动了实验室资源，更是解决了该门课程学时少、内容多，时间固定等这些矛盾问题的重要手段。

2.1.3校企结合单片机原理是一门与市场发展、社会需求紧密结合的课程，校企结合打破了传统封闭式的教学模式，使单片机实践教学立足于社会人才需要面向市场、服务社会，对学生的培养目标更具有实用性和针对性。校企结合的方式是将企业做过的一些实际的成功案例，作为教学内容对学生进行教授或实训，让学生真正了解开发单片机应用系统的全过程，比如如何在市场上选取性价比高的器件，在整个系统中单片机是什么作用？如何根据系统的硬件要求写出适用程序代码，以及发现和解决开发过程中出现的各种问题。由于企业的成功案例具有规范性、严肃性和完整性，学生通过完成一个实际项目领悟了开发产品的目的性、严谨性、规范性，可以让学生快速有重点地掌握单片机技术，并且能将所学知识融会贯通于生产技术中。通过单片机校企结合实践教学，学生自主解决发现的各种问题，从中体验解决问题的成就感，从而提高了学生对该门课程的学习兴趣。

2.2改革单片机实验的考核模式

实验的考核方法也是保证实验质量的重要手段。实验考核成绩从基础实验的动手能力、实验结果和实验报告等几个方面，考查学生对相关内容掌握和应用的效果。等所有实验项目完成后，实验教师给每个学生布置不同的实验题目，让学生在规定的时间完成，作为实验考试内容，教师通过检查学生的硬件设计以及程序代码的编写与调试情况，给出相应的实验成绩。通过这样的考核方式，有利于学生独立自主进行软硬件调试，更好地调动了学生学习的兴趣和积极性，也体现了成绩评定的公正性和客观性，有效促进了单片机实验教学质量的提高。

3注重实验教学团队的培养，不断提高教师的业务素质

实验教学由专职实验教师负责，单片机实验跟其他门类的硬件实验不同，有时学生的实验题目相同，但每人的电路和程序的解决方法不尽相同，实验教师应该加强业务知识积累，对各种不同解决方案有深刻理解。所以必须加强对实验人员的业务培训，造就一支工程实践丰富、稳定以及高素质的实验专职教师队伍。为此，我们要充实完善实践教学队伍，不断吸取知识层次高以及具有工程经验的人才参加实验室工作，逐步建立实验教师教学团队，保证实验教学质量的提高。另外实验专职教师应该积极从事实验项目的开发以及单片机基金项目的积极申报。多年来，我校实验教师积累了丰富的教学经验，为单片机实践改革做出了巨大的贡献，近年编写并出版了《单片机原理及应用实践教程》，在实验过程中起到了很好的指导作用，并取得了良好的效果。

4结束语

通过以上的实验教学改革与探索，学生在实验中的动手能力，实践创新能力得到了不断提高，也激发了学生学习单片机技术的极大兴趣。电子技术及单片机技术的迅猛发展，不断向我们提出新的教学目标和要求，我们要不断探索研究单片机课程实践教学方面的改革，采用多种途径，提高实践教学质量及学生创新能力的培养，使学生的综合素质更加适应单片机发展的社会需求。

作者：戚梅张鹏单位：山东科技大学信息学院