单片机原理与应用精选(九篇)

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第1篇：单片机原理与应用范文

关键词：单片机原理；考试改革；Proteus软件

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）22-0133-02

一、前言

单片机又称为单片微型计算机，是计算机体系的一个重要分支，也是现今较为流行的嵌入式系统的一部分。由于其体积小、控制功能强、成本低等特点可方便地组装成各种智能控制设备和仪器，做到机电一体化，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。单片机原理及应用课程也是目前高校计算机、电子、电气、自动化等专业均开设的一门专业课。由于该课程是一门理论性、实践性都很强的课程，因此该课程对实验教学有很高的要求，实验教学在学生学习的过程中占了很重要的地位。但是，目前很多高校的单片机课程实践教学环节及考核方式都存在着一些问题。学生在传统的以理论考核为主的学习方式下很难激发学生的学习兴趣，很难提高动手能力。通过考试改革，使学生在重视基础知识学习的同时，更加注重实践能力和动手能力的境况，促进创新精神的形成。

二、目前的教学考核形式及存在的问题

《单片机原理及应用》课程是一门专业课，其前续课程主要有《电路》、《数字电子技术》、《微机原理》等，课程理论教学的主要内容包括以下几方面：（1）单片机的硬件系统结构。包括单片机的基本组成，CPU结构及时序，RAM、ROM的组织结构及扩展，并行I/O接口的基本原理等。（2）单片机指令系统。包括单片机寻址方式及指令，汇编语言程序设计等。（3）单片机接口技术及应用。包括单片机系统开发的基本方法和步骤，单片机系统扩展及外部的接口，单片机的综合应用等内容。考核主要以闭卷的考试为主，学生的总评成绩这样划分：平时作业、实验成绩和考勤各占10%，期末考试成绩70%。这样的教学及考核形式尚存在诸多问题。

1.教学方面问题。实验课时少。根据学院制定的教学计划，《单片机原理及应用》的总学时为32学时，其中实验课程8学时。实验课程的学时数太少，也是影响学生动手能力的一个方面。在实验课程的分配中，软件实验、验证性实验至少占了6学时，所以综合性设计性实验开设率不高，学生对所学课程缺乏整体性了解和综合运用的能力。实验设备缺乏。由于学校扩大招生规模，实验室现有的实验设备台套数太少，为满足学生实验，不得不增加每组实验的学生人数。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，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.考核方面问题。考核方式不合理。学生的考核以闭卷的考试占主要部分，实验环节所占成绩比例低。这样的考试形式使得大部分同学以理论学习及考试成绩为主导，对于课程学习过程中的实践动手环节只是消极地参与，并没有真正起到动手动脑的作用。考试内容不合理。由于考试形式以闭卷考试为主，考试内容只能局限于教材，加上期末考试前划范围、勾重点等，使得一部分同学以考前重点突击复习为主，造成了这些同学在平时学习及实践环节的松懈。考试题型不合理。考试中客观性题型较多，分值比例较大，综合设计性题型、论述性题型较少。这对于学生的思考能力及综合分析问题能力的考查不全面，也不利于激发学生的学习兴趣和主观能动性。能过以上分析，目前《单片机原理及应用课程》的考核方法已经不能满足学校提出的“培养创新性人才”的要求，不利于培养学生动手能力、创新能力，也不能激发学生的学习主动性。

三、教学考试改革的方式及具体措施

针对单片机教学考试存在的问题，可以从以下几个方面进行改革。

1.为考试改革而进行的教学改革。首先，教学改革要进行教学方法的改革。采用从完成实际问题出发，激发学生的学习兴趣和主观能动性的目标教学方法。在课程的开始阶段，设置一个简单的综合性实例，利用仿真软件或实验箱将实际工程问题解决方案演示给学生看，并要求学生下来查找一些与此相关的实际生活中的应用。以此提高学生的学习兴趣。在接下来的教学过程中教师以教学目标为导向，整个教学过程围绕教学目标展开。在教学目标的刺激下，学生为实现目标而努力学习。在完成目标的过程中，教师积极引导，并将教学内容渗透其中。这种教学方法不仅可以使学生清楚地认识到单片机的原理、概念在实际生活中的意义，而且对于激发学习热情，培养理论联系实际的能力极其有益。其次，教学内容的改革。注重接口技术和应用技术的学习，适当减少体系结构的理论学习。在目标教学法中，学生以实际目标引导其学习^程，那么在教学内容上就应增加能够达成实际目标的应用技术的学习内容，理论体系结构的教学可以把框架性的知识传授给学生，学生在应用中遇到的理论问题，他们会在框架的知识基础上自己进一步细化丰富内容；从汇编语言转向C语言的编程方式。传统教学模式中，教师喜欢使用汇编语言编程，汇编语言虽然具有高效控制精确的优点，但其结构性差，语句复杂，调试难度大，学生接受也比较困难。C51高级语言具有程序结构清晰、可读性好、易于维护等优点，一条C语言相当于几条汇编指令，学生在有C语言的基础上入门很快，这样也提高了学生的学习兴趣；使用Proteus仿真软件。通过使用仿真软件，学生只需要一台电脑就可以完成实验室里的基本实验，方便学生自己动手，提高其动手能力。再次，实验的改革。把实验软件实验、验证实验、设计性实验及综合性实验四个部分，通过验证性实验，学生们可以进一步了解单片机及芯片的作用，提高学生的学习兴趣。设计性实验，可以培养学生实践动手能力及创新能力。综合性实验，可以提高学生综合运用所学知识的能力，提高学生的实验技能和和培养学生的创新能力。在原有的实验课时的基础上增加实验课时，同时提高设计性及综合性实验的比例，真正让学生把理论与实践结合起来。

2.考试方法改革。根据《单片机原理及应用》课程的特点，考试可以采用笔试、做设计、写论文、进行实际操作以及开卷、闭卷等多种方式相结合。我们不能因为笔试的一些缺点就否定笔试在成绩评定中的作用，在笔试的过程中还可以增加开卷、闭卷等多种形式。在出卷时增加试卷的灵活性，适当增加设计、分析和综合思考题型。题目的设计应能使每一位学生在解每道题时都有对知识的理解、分析、比较、融会贯通的过程，从而锻炼学生的思维，多给学生提供探索的机会和可能性，鼓励学生独立思考、标新立异、强调智力开发、避免考试中的偶然性。同时在笔试的基础上还应该增加反映学生平时学习情况的评价内容，比如平时作业，实验报告成绩等。还可以增加实际操作环节的评定，比如对每次实验课程都ρ生的操作进行评分，增加实践环节的考评，把学生综合设计性实验的操作调试及结果作为总评成绩的一部分进行考核。或将实践环节改为操作考试，由学生现场操作，教师根据操作内容正确性进行评分。最后在课程结束后，还可以鼓励学生通过学习的知识内容进行创新设计，将其所做的设计或者通过网络、图书查阅到的资料通过分析总结后写成论文的形式提交，以附加分的形式纳入总评成绩中。这种方法锻炼了学生的分析、设计和对信息的处理能力。

3.考试效果的评估和对教学方法的反馈。淡化考试分数之间的微小差异，增大平时考试成绩的比例，实行百分制、等级制及与评语相结合的综合评分方法，对有独立见解或创新的学生加分鼓励。应奖励有个性者，奖励有主见、有独立思维能力的学生。同时，建立考试结果分析制度，不断总结教学经验。发现问题及时纠正，拓宽、疏通教学质量的有效反馈渠道，建立健全沟通机制。改革后的总体效果还有待长时间的检验。在教学过程中可以明显的发现，提问题的同学明显增多，同学之间相互讨论的次数明显增加。希望此次考试改革能给《单片机原理及应用》课程的学习带来新的气象，增强学生学习的积极性、主动性，培养学生的创新精神和创新意识，实现人才的全面发展。

参考文献：

[1]何宏.单片机原理与应用[M].北京：清华大学出版社，2012.

[2]李康林.单片机课程考试方法改革的实践和探索[J].长沙大学学报，2007，（5）：107-109.

[3]周晓雁.单片机实验教学改革的尝试[J].山东工业大学学报，1995，（2）：63-65.

Single Chip Microcomputer Principle and Application of Examination Reform Exploration and Research

YANG Yan-xin，HUANG Zhao-bo，ZOU Huan，ZHANG Xue-ping，LI Yu

（Faculty of Mechanical & Electrical Engineering，Yunnan Agricultural University，Kunming，Yunnan 650201，China）

第2篇：单片机原理与应用范文

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

第3篇：单片机原理与应用范文

和以往教学模式的差别在于，虚拟教学系统是建立在虚拟现实技术基础上的新型教学模式。通过采用这种教学技术手段能够营造出一个仿真的学习环境，通过对人体各种感官的刺激，使人体验到身临其境的感觉，刺激学生的学习欲望，提高学习热情，从而实现快速提高学习能力的目的。通过网络技术、虚拟现实技术来实现教学，可以对单片机的硬件电路原理进行直观的演示和讲解。采用基于 Flex 的虚拟现实技术开发 的教学系统，不但界面美观，用户交互体验感强，而且提高了学生的动手实践能力和教学质量。

1.《单片机原理与应用》虚拟教学系统设计

1.1系统框架和功能模块设计

虚拟教学系统采用三层B/S结构，开发技术采用.NET，MXML+ Action Script，JavaScript技术等，数据库采用SQL Server2000，其中第一层为客户端层，该层主要表现为系统界面，在Web浏览器上外挂Flay Player播放器，该层用来实现用户与整个系统的交互，在该层中，部分页面可以采用Flex技术来建构RIA应用程序，给用户以丰富的人机交互体验;第二层为业务层，该层主要负责整个系统的逻辑业务，以此来完成客户端层与信息资源层之间的数据交互;第三层为信息资源层，提供平台所需的场景信息与数据信息，这一层实现信息资源的集中统一管理，该层主要包括师生信息库、模型库、课件库、试题库等。系统功能模块主要包括管理模块、教学资源库模块、教学模块以及协作学习模块。

1.2系统界面设计

界面设计主要包括界面布局、字体、页面色彩等环节。其设计原则在遵循艺术美的前提下更加注重个性化，强调教学系统所要表达的主题，淡化非主流信息对学习者的干扰。对于虚拟教学系统的界面而言，选用蓝色为主体背景色，并通过调整色彩的透明度和饱和度来产生文字和图标的色彩，对需要交互对象的按钮等工具采用三维立体的形状来凸显出虚拟系统的多感知性。采用Flex技术来优化网站界面有着很大的优势，它通过提供丰富的组件来增强网站界面的表现力，使得界面更为友好。可以采用图表控件，创建丰富的图表，达到数据可视化效果。同时，Flex还提供了大量的用户交互组件，对于知识体系的呈现，利用【Combo Box】组件对所有知识点以列表的形式展现并与用户进行交互。

1.3导航策略设计

虚拟教学系统的信息量巨大，内部信息之间的关系复杂，在学习过程中，学习者由于缺乏专业教师的指引，迷航现象时有发生，所以应当提供导航策略设计，引导学生进行有效学习，以提高学习效率。目前比较多的导航方式有检索导航、导航图导航、菜单导航、书签导航、提示导航、演示导航、触摸区导航等。

1.4交互策略设计

交互性主要包含人机交互以及人与人的交互。所谓的人机交互，是指人与计算机之间使用某种对话手段，以一定的交互方式，为完成确定任务而进行的人机之间信息交流的过程，这种类型的交互是虚拟现实技术的一个重要特征，也是虚拟现实技术应用于虚拟教学系统中的一个主要优势，系统中的虚拟现实场景能否实现自然流畅的人机交互，将直接关系到系统设计的成败。从技术特点来看，基于Flex的虚拟现实技术为交互性提供了很多的交互机制，如视点、导航、事件的发送与接收等。主要体现在：视点是用户在人机交互的过程中通过改变摄像机的位置来改变观察点，从而在不同的位置场景显现出不同的形态及具有空间感的三维效果;导航是用户在虚拟场景中漫游的信息指示，通过导航，用户可以在虚拟环境中移动或检查某个对象;基于Flex的虚拟现实技术主要是采用Action Script脚本语言对虚拟环境中的对象产生作用，通过编程控制来发送及接收对象。

2.《单片机原理与应用》虚拟教学系统中应用实现

2.1虚拟实验室构建

在Flex Builder 3开发环境中，借助Papervision3D开源的3D引擎，建立一个Sphere形体，然后对形体进行贴图，最后固定Camera的坐标，通过舞台上鼠标移动的距离来控制Camera旋转的角度，从而实现360°全方位的展示。

2.2单片机及相关硬件的三维虚拟模型展示

Papervision3D中也自带一些基本的形体(球体、立方体、平面、圆锥等)，但无图形界面，不能像专业的建模工具那样通过点击、拖拽等操作来创建几何体，要实现一些复杂的模型，就需要借助3DS MAX、MAYA等工具。在3DS MAX中可以通过Polygon多边形建模、特殊建模、修改建模、Patch面片建模、NURBS建模等方式来建构出虚拟场景及仪器模型，然后通过材质为模型表面加入色彩、光泽和纹理等来达到与真实事物相似的特性。建模的过程中，在不影响模型整体效果的情况下尽量减少多边形的个数以达到减小输出文件的体积。

2.3 MXML+Action Script编程控制

MXML是一种描述Flex应用程序界面的XML语言，它通过一组标签集来定义用户界面，同时提供一些不可见类库的调用，在开发虚拟实验时，可以在Flex工程文件中利用MXML语言来设计界面元素，优化界面美观，增强人机交互体验。Action Script是一种面向对象的脚本语言，在Flex中，用户可以采用的标签来嵌入Action Script代码，也可以从独立的外部文件来导入相关代码。在开发虚拟实验的过程中，Papervision3D作为外部的类库导入到 Flex Builder开发工具中，放置在Flex工程文件目录下src文件中来进行调用。

3.总结

作为虚拟现实技术之一的桌面虚拟现实技术具有开发成本低、不需要昂贵的虚拟现实设备、只需在客户端安装相应插件即可，应用价值较高，推广性强，更适合应用于教学之中。同时，虚拟协同工作、仪器的远程虚拟仿真操作技术等方面有待更深入的探索与创新，这些也将是作者进一步研究的方向。

【参考文献】

第4篇：单片机原理与应用范文

关键词 互联网+；单片机原理与应用；Plickers；翻转课堂

中图分类号：G642 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2017）06-0118-03

1 前言

单片机原理与应用是洛阳理工学院计算机科学与技术、通信工程、物联网工程等专业的必修课程。在学校建设特色鲜明的应用型本科院校的办学定位指引下，培养符合社会发展需要，具有工程实践能力、应用能力和创新能力的应用型人才尤为重要。由于该课程在本专业学生的培养中具有承上启下的作用，因而教学方法和实践模式改革对于激发学生的学习兴趣具有重要的引导作用。随着互联网、手机应用等信息技术的发展，充分利用“互联网+”辅助教学，成为提高教学质量、增强教学效果的一个重要手段。

目前，对于高校大学生来说，几乎每人拥有一部智能手机。一些学生一般用手机接打电话、收发短信、聊天、玩游戏，很少利用它来辅助学习。以至于在一些教师上课的时候，看到学生低头玩手机不认真听讲，干脆把学生的手机收上来，代为保管，让学生专心上课。那么，能否学禹治水，改鲧的“围堵障”为“疏顺导滞”的方法呢？如果能够让学生利用手机之便利参与教学过程，以及用手机的便利功能完成作业等，就会让学生体会到手机可以作为辅助学习的一个重要利器。

2 采用仿真软件，实施直观教学

为了使学生建立直观的系统设计理念，在教学中引入Proteus仿真软件。Proteus具有国际通用的虚拟仪器及电子元器件库，学生可以根据系统要求，设计出电路原理图并进行仿真测试，清楚地观察设计电路的工作状态及软件运行后的变化情况。在单片机系统设计过程中，所有的硬件电路、软件设计都可在Keil及Proteus仿真平台上实现。在课堂讲授时引入仿真软件进行案例式教学，形象生动，学生很容易理解。课堂外，学生利用仿真软件可以验证编程的正确性及合理性。采用Proteus软件辅助教学活动，可以加深学生对单片机抽象知识的理解，有利于学生对理论知识的深入掌握。单片机系统仿真实例如图1所示。

3 采用Plickers软件，促进课堂教学

Plickers是一款辅助课堂教学的小软件，通过教师出题，学生举起专属卡片，教师用智能手机一扫就能得到学生回答的统计结果。不仅能显示学生回答问题的正确率，还可以针对题目选项进行分析，也可以看出谁没有做题。第一次上课前，教师要拥有智能手机、安装Plickers软件（有安卓和iOS版本）、为学生打印有不同序号和图案的卡纸。通过利用该软件实施教学，能及时掌握所有学生的反馈信息，以便进一步合理安排教学活动。对于一些内向的学生，可以通过该方式让他们大胆举出答案。根据教学设计要求，可以应用此软件设计单项选择，让学生稍微思考，即可统计学生的想法和答案。同时，针对学生选择的不同，可以及时知道哪些学生做错，并讨论为什么会选错，当场可以解决一些学生存在的问题。

如果有合班上课的话，可以一个班级先回答问题，另一个班级再回答，这样有利于统计反馈结果。此外，可以利用学生回答问题的结果，来查看哪些学生缺席，就不用再像传统的方法进行点名了。所以在上课的时候，课程组教师从来不用现场点名，学生都称该软件具有隐形考勤的作用。在上课回答问题时，只需打开软件用手机扫一圈，即可把扫描到卡纸的数量和学生作答情况快速统计出来，用时也就是几十秒的r间，效率非常高。同时，因为扫二维码的方式比较新颖，学生参与积极性非常高。

此外，通过与学生课堂上互动，也使他们从紧张的听课状态舒缓了心情，既活跃了课程气氛，又加深了知识点的理解掌握，如果深入挖掘，在教学的其他方面可能会有更好的应用效果。通过该软件辅助教学实践，可以实现快速得到反馈，激发学生独立思考能力，实现基于问题的教学，能够确保上课的出勤率。采用Plickers软件辅助教学及建立问题如图2所示。

4 利用问卷星，辅助手机完成作业

利用问卷星软件，可以根据教学的需要，设计好单选题、多选题、判断题、填空题、简答题等，当完成问卷后会自动生成链接。可以通过QQ分享或者微信发送、扫描二维码等形式给学生。根据设计问卷、发送试卷、统计分析、查看下载，可以实现对学生完成作业情况的统计分析，找出学生掌握薄弱的地方，以进行重点复习讲解。同时，通过该软件的分析功能，可以看到哪些学生哪些题做错了？做对的比例是多少？同时可以生成饼状图、圆环图、柱状图、条形图进行分析，使用起来非常方便。

5 录制教学视频，实施翻转课堂

课程组结合教学主要内容，精挑细选录制重点内容的视频，同时制作微课视频辅助教学。为了促进以学生为中心的“学”的质量，在授课时采用翻转课堂教学。

1）让学生分组、领取任务，提前学习已录制的视频内容。课堂上教师组织学生回答问题，随机让每组中的任何一人回答，并根据答题情况为该组计分。由于同一组的每位学生的回答对该组的成绩影响一样，因而在课下的时候，该组的学生就会协作学习，成绩好的学生会主动帮助差生，这样才能保证在翻转课堂的时候，同组内每个人都能回答好问题，不会影响本组的成绩。通过实施翻转课堂教学，使得学生能够提前学习授课内容，并通过课堂上的回答问题，学生自主讲解，大家就会更加深刻地理解所学内容。这远比直接听教师讲、看教师演示效果要更好。

2）利用翻转课堂教学进行阶段性复习、总复习，提前让学生分组，布置任务，大家课下准备。在课堂上课时，第二组出一人带着准备的几个问题提问第一组的学生，每次答对了给第一组加1分，答错了减1分。如果被提问的学生不会，同组的人员可以补充回答，若回答正确，不扣分，否则扣两分。同理，第三组提问第二组，以此类推，直至一个循环结束提问。根据一个循环每组回答问题加减分的情况，统计出各组的得分并记录，作为平时成绩的一部分。

6 加大网络建设，提供开放平台

在不断的教学实践中，课程组教师勇于创新教学改革，先后建成校级网络课程、校级精品资源共享课程、省级精品资源共享课程，开发了教学实验系统、单片机实践教学系统，把大量的教学资源放到网站上，供学生自主学习。同时开发了自测系统，在学生学完一章内容后，都可以在网上进行自测；课程学完后，也可以进行整体测试，同时显示测试成绩与纠错答案。通过网上的阶段式和整体式测试复习，使学生达到反复训练学习的效果，巩固了所学的内容。精品资源共享课程平台建设如图3所示。

7 结语

本文结合课程组在单片机原理与应用课程中的教学实践，从Proteus仿真辅助教学、Plickers手机教学、网上提交作业、翻转课堂教学、建设网络平台、开放创新课堂等方面进行改革和实践探索。实践表明，把“互联网+教育”技术引入本课程的教学过程中，大大激发了学生参与课程教学互动的积极性。学生通过本课程的创新课堂实践后，不仅掌握了相应的理论知识，更重要的是利用所学能够设计出应用系统来解决实际问题，这与学校转型发展下培养高级应用型人才的目标是相一致的。

参考文献

[1]朱月翠，张文德.“互联网+教育”基本模型探析[J].中国教育信息化，2015（19）：12-15.

[2]李宏亮，赵璇.基于“互联网+教育”的课堂教学重构[J].上海教育科研，2016（5）：80-83.

[3]董红生，秦雯，刘青，等.Proteus仿真在单片机综合实践教学中的应用探讨[J].中国教育技术装备，2015（2）：152-154.

[4]祝天龙，张志军.基于布鲁姆理念的单片机课程教学探索[J].电气电子教学学报，2015（4）：42-44.

[5]唐露新，范航郡，吴黎明，等.李扬单片机技术课程启发进阶式实验教学探索[J].实验室研究与探索，2015（9）：203-207.

第5篇：单片机原理与应用范文

【摘 要】由于《单片机原理与应用》具有较强的抽象性，是一门综合性和应用性很强的课程，学生学习起来往往难以理解，教学难度相对较大。另外，传统的教学模式过于陈旧，教学手段过于单一，如果不对现有的教学模式进行升级，采用传统的教学方法将很难达到教学目的。为了使学生能够更加直观、深入的理解所学知识，根据实践教学要求，通过对虚拟教学系统进行全新的开发和设计，建立起新的虚拟教学系统模式，从而达到培养学生逻辑思维能力和动手能力的目的。

和以往教学模式的差别在于，虚拟教学系统是建立在虚拟现实技术基础上的新型教学模式。通过采用这种教学技术手段能够营造出一个仿真的学习环境，通过对人体各种感官的刺激，使人体验到身临其境的感觉，刺激学生的学习欲望，提高学习热情，从而实现快速提高学习能力的目的。通过网络技术、虚拟现实技术来实现教学，可以对单片机的硬件电路原理进行直观的演示和讲解。采用基于 Flex 的虚拟现实技术开发 的教学系统，不但界面美观，用户交互体验感强，而且提高了学生的动手实践能力和教学质量。

1.《单片机原理与应用》虚拟教学系统设计

1.1系统框架和功能模块设计

虚拟教学系统采用三层B/S结构，开发技术采用.NET，MXML+ Action Script，JavaScript技术等，数据库采用SQL Server2000，其中第一层为客户端层，该层主要表现为系统界面，在Web浏览器上外挂Flay Player播放器，该层用来实现用户与整个系统的交互，在该层中，部分页面可以采用Flex技术来建构RIA应用程序，给用户以丰富的人机交互体验；第二层为业务层，该层主要负责整个系统的逻辑业务，以此来完成客户端层与信息资源层之间的数据交互；第三层为信息资源层，提供平台所需的场景信息与数据信息，这一层实现信息资源的集中统一管理，该层主要包括师生信息库、模型库、课件库、试题库等。系统功能模块主要包括管理模块、教学资源库模块、教学模块以及协作学习模块。

1.2系统界面设计

界面设计主要包括界面布局、字体、页面色彩等环节。其设计原则在遵循艺术美的前提下更加注重个性化，强调教学系统所要表达的主题，淡化非主流信息对学习者的干扰。对于虚拟教学系统的界面而言，选用蓝色为主体背景色，并通过调整色彩的透明度和饱和度来产生文字和图标的色彩，对需要交互对象的按钮等工具采用三维立体的形状来凸显出虚拟系统的多感知性。采用Flex技术来优化网站界面有着很大的优势，它通过提供丰富的组件来增强网站界面的表现力，使得界面更为友好。可以采用图表控件，创建丰富的图表，达到数据可视化效果。同时，Flex还提供了大量的用户交互组件，对于知识体系的呈现，利用【Combo Box】组件对所有知识点以列表的形式展现并与用户进行交互。

1.3导航策略设计

虚拟教学系统的信息量巨大，内部信息之间的关系复杂，在学习过程中，学习者由于缺乏专业教师的指引，迷航现象时有发生，所以应当提供导航策略设计，引导学生进行有效学习，以提高学习效率。目前比较多的导航方式有检索导航、导航图导航、菜单导航、书签导航、提示导航、演示导航、触摸区导航等。

1.4交互策略设计

交互性主要包含人机交互以及人与人的交互。所谓的人机交互，是指人与计算机之间使用某种对话手段，以一定的交互方式，为完成确定任务而进行的人机之间信息交流的过程，这种类型的交互是虚拟现实技术的一个重要特征，也是虚拟现实技术应用于虚拟教学系统中的一个主要优势，系统中的虚拟现实场景能否实现自然流畅的人机交互，将直接关系到系统设计的成败。从技术特点来看，基于Flex的虚拟现实技术为交互性提供了很多的交互机制，如视点、导航、事件的发送与接收等。主要体现在：视点是用户在人机交互的过程中通过改变摄像机的位置来改变观察点，从而在不同的位置场景显现出不同的形态及具有空间感的三维效果；导航是用户在虚拟场景中漫游的信息指示，通过导航，用户可以在虚拟环境中移动或检查某个对象；基于Flex的虚拟现实技术主要是采用Action Script脚本语言对虚拟环境中的对象产生作用，通过编程控制来发送及接收对象。

2.《单片机原理与应用》虚拟教学系统中应用实现

2.1虚拟实验室构建

在Flex Builder 3开发环境中，借助Papervision3D开源的3D引擎，建立一个Sphere形体，然后对形体进行贴图，最后固定Camera的坐标，通过舞台上鼠标移动的距离来控制Camera旋转的角度，从而实现360°全方位的展示。

2.2单片机及相关硬件的三维虚拟模型展示

Papervision3D中也自带一些基本的形体（球体、立方体、平面、圆锥等），但无图形界面，不能像专业的建模工具那样通过点击、拖拽等操作来创建几何体，要实现一些复杂的模型，就需要借助3DS MAX、MAYA等工具。在3DS MAX中可以通过Polygon多边形建模、特殊建模、修改建模、Patch面片建模、NURBS建模等方式来建构出虚拟场景及仪器模型，然后通过材质为模型表面加入色彩、光泽和纹理等来达到与真实事物相似的特性。建模的过程中，在不影响模型整体效果的情况下尽量减少多边形的个数以达到减小输出文件的体积。

2.3 MXML+Action Script编程控制

MXML是一种描述Flex应用程序界面的XML语言，它通过一组标签集来定义用户界面，同时提供一些不可见类库的调用，在开发虚拟实验时，可以在Flex工程文件中利用MXML语言来设计界面元素，优化界面美观，增强人机交互体验。Action Script是一种面向对象的脚本语言，在Flex中，用户可以采用的标签来嵌入Action Script代码，也可以从独立的外部文件来导入相关代码。在开发虚拟实验的过程中，Papervision3D作为外部的类库导入到 Flex Builder开发工具中，放置在Flex工程文件目录下src文件中来进行调用。

3.总结

作为虚拟现实技术之一的桌面虚拟现实技术具有开发成本低、不需要昂贵的虚拟现实设备、只需在客户端安装相应插件即可，应用价值较高，推广性强，更适合应用于教学之中。同时，虚拟协同工作、仪器的远程虚拟仿真操作技术等方面有待更深入的探索与创新，这些也将是作者进一步研究的方向。

参考文献

第6篇：单片机原理与应用范文

论文摘要:单片机原理课程对于电子、电信、计算机和自动控制等专业的学生来说是一门重要的专业基础课程，但由于长期以来大都采用传统的教学模式，缺乏一定的改革和创新，导致单片机原理课程的教学内容和手段都显得陈旧。针对这种状况.我们引入多媒体教学和传统教学模式相结合、汇编语言教学中引入标准C语言、学生研究性学习项目立项和Keil C51等几方面来进行探索性的改革，通过问卷调查的方式发现，大部分学生对单片机原理的教学改革是认可的。

单片机原理课程是电子信息科学与技术、机械设计制造及其自动化专业学生的必修课，但从多年学生平时上课的表现和考试的结果，以及从学生走向工作岗位的问题反馈来看，我校的单片机原理课程教学当中存在着一些不足之处。如教学内容过于陈旧，汇编语言的教学方式过于死板，实践的方法跟不上当今工作岗位的要求等。为响应学校创建省级示范应用型本科院校的要求，全面提高我校的办学质量和办学水平，在2008年，我们对实用性较强的专业技术课单片机原理的教学进行了探索性的改革实践。

1课程教学存在的问题

多年来，我们的单片机原理课程教学都是以汇编语言为主，从每届学生考试的结果来看，学生对汇编语言部分知识的掌握比较差。对于单片机这样的以培养学生的产品设计应用能力为主要教学目标之一的课程来说，编程语言掌握不好，学生对单片机原理的掌握可想而知。究其原因，主要是汇编语言是低级语言，仅是机器指令的简单符号化，寄存器使用相对高级语言操作繁杂，并且要求学生具有一定的硬件基础知识，显然学生在短时间内难以完全掌握。

目前大多数高校的理论教学过程都是采用先基础后应用的模式，即单片机硬件结构、指令系统、汇编语言设计、外部系统扩展、接口技术和应用系统设计，这种方法虽然思路清晰，但是存在着过于机械性的弊端，缺乏生动、直观的实物等辅助教学手段，这样便使学生觉得学习单片机枯燥乏味，没有现实意义，缺乏兴趣，严重影响了教学效果。实践教学上形式单一且重视不够。当前的实践课教学大多以单片机实验箱为实验平台，而开设的也多为验证性实验。观察中我们不难发现，学生在做实验时大都是用实验指导书上已经写好的程序资料，几乎没有多少同学去分析程序的流程，更不用说去研究读懂那些代码了。另外，对于用到电路硬件的实验，也只是按实验指导书要求在实验箱上做简单的连线，没有一个整体的电气原理图概念，再加上实验条件的有限，不可能每个同学都能得到老师的辅导。导致学生过度追求实验结果，而忽略了硬件设计、软件调试等过程。

另外，我们的单片机教学都是以8031或MCS-51为例来进行的，多年来基本没有变化，实际在市场上单片机已经发展出了很多品种，即使是51系列的单片机也是非常丰富的。比如:有内置看门狗的，有内置PWM的，有内置SPI的和内置A/D，/D/A的等等。但是学生们却知道的很少。

2课堂教学改革

2. 1多媒体教学和传统教学模式相结合

随着大学教育教学改革的深人，多媒体教学将更加广泛地应用于各种教育教学领域。传统教学方法是以课堂教学为主，以教师为中心进行的教学，而对单片机原理课程这种实践性较强的课堂教学，显然传统的教学方法不能充分调动学生学习的积极性，而多媒体教学方法是通过计算机技术、网络技术、多媒体技术和现代教学方法进行的教学活动，集文字、图像、声音、视频影像、动画等各种信息于一体，教学更加形象、直观和生动。例如通过使用丰富的网络资源，同学们能够了解当前有关单片机的新书讯、新技术、新信息和相关领域的内容，了解单片机应用和发展的现状。同时在每章节的最后把网络上具有代表性的和应用性的问题搬到课堂上，组织大家一起进行讨论和分析等，能使课堂学习的基础知识和实际应用联系在一起。这样就可以引导同学们学会搜集和消化网络上的有关资源，学会查阅单片机厂家提供的芯片技术资料，为将来自己进行软硬件设计打下基础。

2. 2在汇编语言教学中引入标准C语言

鉴于汇编语言不容易掌握，教师在讲授完单片机原理硬件结构、指令系统和汇编语言程序设计章节之后，可引人单片机标准C语言的教学内容。其内容主要包括C的基本语法、C的数据结构、C的存储结构和C的流程控制等知识要点，并且在讲解的过程中跟汇编语言作对比，理解两者在端口和中断等定义上的不同，同学们在了解单片机硬件结构的基础上，理解C的数据结构、存储结构与单片机硬件结构的相互对应关系。另外，在学习的过程中，要让同学们认识到C语言相对汇编语言的优点:如C语言的可读性、可维护性好，便于维护和调试以及代码重用和移植等。

这样以采用汇编语言和C语言进行对照的教学模式，学生可以很快地在短期内掌握单片机原理应用的编程，无疑会对后期的学习有相当大的益处。

2. 3引入单片机最常用的开发工具Keil C51

集成电路的发展使得单片机的性能不断提高，应用领域日益广阔，单片机编译调试工具也在不断完善。最常用的开发工具Keil C51是由美国KeilSoftware公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，Keil C51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全Windows界面，同时该软件系统随着Windows版本的更新不断地完善，另外重要的一点，只要看一下编译后生成的汇编代码，就能体会到Keil C51生成的目标代码效率非常高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。图1为操作的软件系统界面图，窗口标题栏下紧接着是菜单栏，菜单栏下面是工具栏，工具栏下面的左边是项目管理器窗口，在该窗口既可以查看项目的文件情况，也可以查看程序执行时寄存器的实时值J在管理器窗口的右边是编辑窗口，它的下面是命令窗日和各种输出信息窗口，对于这些窗口可以通过视图菜单( View)下面的命令打开或关闭。

在引入标准C语言的基础上，为了大学生们走向社会后，能够更快适应工厂企业的单片机相关产品的开发，我们又引导同学们掌握此开发平台的使用方法，这样为在以后打下一个很好的工作基础。

3实践教学改革

3. 1变革传统的实验模式

我们尝试改变传统实验过程中以验证性为主的实验模式，指导教师仅提供实验的方向，学生根据实验目的和要求，提前预习，自己到图书馆或者网上查阅相关资料，设计实验方案，编写相关的实验程序。在实验中遇到问题可与小组成员讨论解决，最后得到实验结果。学生应根据自己的实验过程撰写实验报告，包括学生实验中遇到的问题，以及提出的解决方案。同时教师也可以组织学生间进行交流，对各组实验结果与报告展开分析和讨论叫，从而提高大学生的研究能力和科学实验能力。

3. 2充分利用好课外时间

单片机原理课程的课外教学也是实践教学中很重要的一个组成部分，它不仅仅是实验教学的一个补充。事实上，大学生可以通过组织兴趣小组、参与教师的科研等各种方式进行课外学习，例如我校团委和科技处组织学生申报的研究性学习项目，在很大程度上激发了部分学生的创新精神，强化了他们的实践能力，从而增强了他们独立解决实际问题的能力。另外，单片机课程任课老师也适当地对学生课外学习予以指导，针对他们感兴趣的研究方向，提供参考书目，引导学生了解最新动态，把握研究方向，与学生之间展开讨论，鼓励学生走出学校，参加各种嵌人式系统讲座，参与校内外组织的各种跟单片机相关的竞赛活动，开阔学生们的视野，增长他们的才干，逐步培养自己的研究能力和创新能力。

第7篇：单片机原理与应用范文

关键词：高职；单片机；教学方法

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）21-4897-02

高职院校单片机原理课程教学的目的是培养学生综合应用单片机设计电子线路的能力，涉及单片机软硬件设计，以及单片机的整个开发流程。掌握运用单片机知识以及应用汇编语言编程来解决实际电路设计的方法和步骤，为后续嵌入式课程的学习以及职业能力的培养打下坚实基础[1-3]。单片机原理是高职高专电子信息大类各专业重要的专业基础课和必修课，在整个课程教学体系中起到非常重要的作用。

《单片机原理》课程所包含的理论基础知识多，涉及软件、硬件知识，是实践性很强的科目。同时单片机原理这门课也是电子类专业中《自动检测》、《嵌入式设计》等相关专业课的前导课程。因此，在很多高职院校及本科院校均开设单片机原理课程，重视其教学效果[4]。

1 单片机原理教学现状

在实际的教学过程中，多数学生认为单片机难学、理论知识枯燥且较复杂、汇编语言指令比C语言繁琐、指令颇多、容易出错。刚开始学生学习的积极性还高，时间一长，学生的畏学、厌学情绪严重。在一定程度上，不但影响了单片机课程的教学效果，也影响了整个课程体系中后续课程的教学效果。结合近几年来，单片机原理课程的实际教学经验，总结分析以下几点单片机教学质量难以提高的原因：

1.1 教学时间安排稍晚

作为电子信息类必修的专业课，单片机原理课程在专业教学中具有承前启后的作用。高职教育实际的理论教学时间只有2年半，最后半年是顶岗实习，有些院校把单片机原理课程安排在大二下学期，而将需要在学习单片机课程后再学习的课程往前排。这样会导致学生学习混乱，对知识交叉的课程难以灵活的连接起来应用，单片机课程的基础作用不明显，同时课程体系违背循序渐进的学习认知过程，学生学习效果大打折扣，比如自动检测技术，学习了单片机知识，再学习自动检测技术课程，学生可能会明白的更透彻。另外由于大部分学生计算机基础知识薄弱，单片机原理中的汇编语言与C语言差异比较大，汇编语言指令部分是独立的，不容易理解并记忆指令的用途，并且该课程中又包含了较多的理论知识，比如中断、定时、串行等复杂内容，再加上专业教学计划制定的教学学时比较少，理论课时与实验课时分配难以合理，因此这种 “内容多、课时少、没基础” 的情况，自然使学生学习起来有一定的难度，同时也大大消减了他们学习的热情。

1.2 课程模块知识点散

与本科教材相比，高职高专单片机原理教材删去了繁琐的，保留简单的，使用过程中也降低了要求。但是高职教育的特色是应用技能的培养，这跟本科教学完全不同。学习单片机原理目的在于应用单片机设计内容，比如定时器的设计，强调的是应用部分。但是就单片机教材的内容安排上来说，都是过多的理论知识，而且每一部分都是独立的，通常第一章讲单片机的内部结构，接着讲汇编语言，后面就是独立的中断系统，定时器等。但是，要针对使用单片机进行一个实际问题设计的话，比如用单片机做一个电子显示时钟，一般要涉及很多的知识点，需要把很多模块的应用连接起来，但都必须等到把教材的内容讲完才行，所以很多学生在学习过程中感觉学了大半本书的单片机原理，还是不知道了学了些什么，没有一个整体的概念，针对具体问题还不知道怎么用单片机才实现，很难讲离散的知识点联系起来，想要独立设计完成一个结合更多的模电、数电知识的偏硬件电路或者结合嵌入式知识设计偏软件的课题，基本上是很困难的。

1.3 学生理论知识基础差

高职院校学生自身基础知识比较薄弱，我们学院也不例外。很多学生数学、英语基础较差，在学习一些汇编语言语句时，不明白语句英语单词的意思，加大了理解语句的难度，更谈不上如何有效的记忆英文单词的指令；在读汇编程序例子时，也会纠缠于语句中的一些提示性的英语语句；在编程设计程序时对算法、流程等逻辑不容易理解和接受；另外在程序调试时，对于用英语显示的出错提示信息看不懂，调试程序困难，找不出错误，从而不能有效快速的找出程序语句中的关键问题所在，长期来看，对使用汇编语言进行编程产生了畏惧思想并最终放弃学习。

2 教学方法改革的思考

要想提高单片机原理课程的教学质量，提高学生学习的积极性，增强他们学习的热情，需要对单片机原理的教学方法，方式等教学手段方面进行教学改革。

2.1 明确课程教学目标

单片机原理是电子专业的专业基础技能课，是一门理论性、应用性较强的课程。其特点是概念多、指令多和涉及内容广，学习单片机原理之前必须具备模拟电子和数字电子技术等基础知识，另外，其整体实现思想和技术又往往难于理解。单片机原理最终的教学目标，就是让学生能够针对具体设计题目，综合应用模电、数电等专业知识，进行独立的分析、软硬件设计、调试以及仿真成功。根据高职院校培养人才的目标，重在技能和应用型，在制定单片机原理教学目标的时候，还应该增加各类实际应用型的项目，从而让学生能有更多的实践机会，不断的增强理论联系实际的能力和应用能力，以适应社会发展的需求。

2.2 根据实际情况制定教学内容

实际教学当中，必须根据具体的情况进行教学内容的调整。当然，第一步：教师首先应该熟知单片机教学内容，以及模拟电子技术与数字电子技术的内容，掌握他们之间的内在联系，结合学生的实际基础，对单片机原理课程的教学内容进行优化设计。第二步：在教学过程中，应该把单片机最简单的系统首先告知，多列出在日常生活中且经常接触到的，采用单片机芯片做成的实际实物，可看可触摸的，让学生在系统学习理论知识之前，明白单片机芯片能做什么？学习单片机在现实生活中的用处。接着开始学习单片机芯片的内部结构，40个引脚的作用，汇编语言，以及中断，定时器等内容，然后再在此基础上进行各种类型项目的实训练习，真正的练好编程技能，软硬件电路的设计，结合仿真软件和protel软件，独立完成一个采用单片机做成的电子实物。不需要一直学习新的知识，验证新的知识点，过多的离散的知识点，对于我们高职学生来说不是多就好，真正需要的是能将有限的知识联合起来，综合应用。同时在教学过程中必须对授课内容做出适当的整合，单片机原理教材中涉及过多复杂的数学例子，可以略去，难度太大了，也影响了学生学习的积极性。

2.3 适当增加实验课时量，制定合理的实验、实训计划

理论课时偏多，实验课时太少，单片机课程本身强调的就是实践操作，培养学生设计能力，那这些能力必须在实验课中得到锻炼。

在传统的单片机原理教学方法中，一般都是先讲理论知识再进行实训，但是讲理论时，理论知识过多，学生觉得枯燥，真正理解并记忆的知识实际并不多；实验课上，需要用到并验证理论知识的时候，又忘记了，这样的教学质量差；适当增加实验课时，多给学生留点自我练习的机会，可以在课堂安排上遵循“讲原理-举例子-练操作”的过程，生动了课堂，紧凑了教学内容。把理论与实践相结合，学生边学边练，课程内容当堂消化吸收。

在每个章节之后，制定实验内容时，充分考虑知识的连贯性，设置一些实际生活中的项目设计，不是仅单一知识点的练习，巩固并提高前面的知识，重在多个知识点的贯穿应用，真正做到学用结合，达到提高应用设计能力的目的。制定实训计划时，不要内容过于简单，太简单就起不到实训的目的，可以借鉴企业或者行业中的实际生产项目，让学生在学校也能真正实地的感受到项目设计的环境，从而提高他们完成实际项目的能力，为走上工作岗位打下坚实的基础。

2.5增强学生学习的积极性

让学生清楚明白我们高职教育重点是实际操作和动手能力的培养，我们不是去发明、创造什么高科技。我们需要做的是综合运用所学理论知识进行软硬件设计，完成某些实际项目，不需要花大量时间去进行理论研究，而是把这些时间和精力投入到实践动手能力中。必须明确学习目标，增强自学能力，要学会如何学习，在实践中强化理论知识，提高应用能力。平时课堂上理论教学时，要求学生认真听讲、随时记录下重点内容和要点；讲解程序时，要求学生不光听懂程序的分析，并且要记录下来，并附上注释；在实际操作中，鼓励学生多问，同学之间多讨论，互相进步，不断激发他们学习的热情。

3 结束语

单片机原理是高职高专电子信息类专业必修的专业基础课程，在整个教学环节中起着重要的作用。因此，改变现有的课程教学方式，有助于提高单片机课程教学质量，加深学生对单片机知识的理解程度，能够灵活的应用单片机进行软硬件设计，解决更多的实际项目问题；另一方面，也为后续课程的学习打下了坚实的基础，在一定程度上也提高了学生学习的热情和积极性。今后，在课程教学过程中，需要不断地努力分析和总结，根据实际教学环境及时发现问题并解决，积极探索和改进课程教学方法、方式，不断激发学生学习的热情，提高他们实际动手操作的能力，为以后走上工作岗位打下良好的基础。

参考文献：

[1] 陈露军，张娜，任磊. C语言教学方法探讨[J].大众科技，2011（4）.

[2] 颜廷秦.单片机教学方法探讨[J].职业技术，2008（8）.

第8篇：单片机原理与应用范文

关键词： 《单片机原理与接口技术》 教学内容 教学方法 教学手段

《单片机原理与接口技术》是电子信息技术及自动化类专业的核心专业课程，是一门理论性与实践性均很强的学科，它对培养学生的工程思维能力和解决问题的能力具有重要作用。传统的教学和单片机教材都过分重视知识体系的演绎和推理，而在学习单片机时概念枯涩难懂，缺乏形象化的语言，无法从学习中找到与现实生活的结合点，因而大多数学生对单片机课程产生了畏惧心理，影响了学习的积极性。因此，为使学生更好地掌握《单片机原理与接口技术》这门课程，对单片机课程进行教学改革是十分必要的。

一、《单片机原理与接口技术》教学内容的选取

在单片机原理与接口技术这门课中，笔者首先以单片机考证的要求为导向选取相应的教学内容，同时在授课中根据大学生电子设计竞赛的要求和学生的学习情况进行适当调整。笔者的最终目的是通过本课程的学习，使学生系统地掌握汇编语言的编程方法和C语言在这个领域的运用，掌握单片机的基本原理、接口和应用技术。笔者所用的单片机是8051系列，原因是笔者认为虽然其他系列单片机拥有着各自独特的优势和诱人的市场前景，但是51系列单片机借助广泛的工程应用背景和众多公司的不断改进仍然会是市场上不可或缺的一款主流系列［1］。

当前为了单片机原理与接口技术而设计的实验项目数量众多，为了方便教与学，笔者只是选取流水灯实验、十字路交通信号灯实验、键盘与数码管显示实验、液晶显示屏显示实验、信号发生器和数字温度计实验、串行片外存储器扩展实验（I2C接口）等几个重要而经典的实验。之所以选取以上实验是因为以上实验具有代表性和易结合性。例如单片机原理与接口技术这门课程的一些基本内容如：单片机的I/O口、内部的程序和数据存储器、单片机的指令和汇编程序的编写、定时和计数器、中断控制，这些都可以通过流水灯实验根据不同的要求，编写不同程序得以体现出来。以上这些实验都可以覆盖这些基本和常用的单片机原理与接口技术。在有限的时间内面对大部分学生将以上几个实验在课堂上讲解清楚已经足够，但是这并不意味着就已经完全掌握了单片机原理与接口技术这门课的所有内容。事实上，有一些优秀的课外书籍上的内容值得向学生推荐，如《51单片机应用实例详解》、《新概念51单片机C语言教程》等书，这些书对于学生锻炼自己在这方能的能力和增长自己的见识非常重要。

其次，适当增加单片机软件开发平台KeilμVision和Proteus仿真软件的讲解。在教学内容上，除了讲解单片机汇编语言，还以KeilμVision为开发平台，讲解C51的开发流程。同时在实验课上还引入Proteus仿真软件来做单片机的仿真分析和设计。

最后，适当增加32位嵌入式系统应用的相关知识。从技术上考虑，目前所讲授的MCS-51单片机定位在低端产品应用，而中高端的产品几乎全部是32位嵌入式系统应用，在这样的背景下，只讲8位的系统是无法满足未来技术发展要求的，也不利于学生的就业选择［2］。由于课时数限制，仅对32位嵌入式系统的基本技术做一个概括讲解，选择ARM9作为对象。

二、综合运用多种教学方法

在单片机原理与接口技术这门课程上，传统的教学是按循序渐进的方式进行的。这样的教学方法有助于学生理解和掌握单片机原理与接口技术这门课的基本原理和一般设计方法，同时也有利于教学的进行。但是由于单片机原理与接口技术这门课程的抽象性和应用性等特点，传统的教学方法难以取得较好的效果。表现在：有较多的学生因这门课的抽象性而产生厌学情绪，放弃了对这门课的学习；还有就是因为这门课的知识点内容较多，而有些学生又不去总结归纳，以致学了后面的知识就忘记了前面所学，到最后学完这门课程也只是学了个大概。

第9篇：单片机原理与应用范文

    生物医学工程(Biomedical Engineering, BME)是在生物医学和工程技术交叉融合的基础上发展起来的新兴边缘学科。该学科的迅速发展,大幅度提高了卫生服务水平和患者生活生存质量,促进了相关领域科技进步。我国有很多高校开设了生物医学工程专业,以满足社会发展需要。生物医学工程由于其学科交叉的广泛性,因此该学科的课程特别多。普遍认为该学科的主干课程至少包括电子信息类《电路分析基础》《模拟电子技术》《数值电子技术》《微机原理》《单片机原理》《接口技术》等20余门,生物医学类《解剖学》《生理学》《生理化学》《普通生物学》《细胞分子生物学》《康复工程学》《生物工程学》《临床医学概要》等30余门。课时总量超过3000学时。如果再加上《英语》《数学》《物理》等公共课程,总学时将会超过4000学时,远远超过了教育部人才培养方案的学时限制。在2012年教育部最新颁布的人才培养方案修订要求4年制理工专业总学时控制2800左右。如此大量的课程在短短的4年学制内,无法有效地组织教学。虽然,各个学校结合自己教学特色进行裁剪,但仍然面临着课时不够、学生负担过重的问题。因此,为了有效地教学、提高教学效果、减轻学生负担,课程的优化成为一个长期讨论的热点。毫无疑问,优化课程应该从学时多,内容相似的课程着手。《微机原理》和《单片机原理与应用》这两门课都高达60学时而且还为压缩后的学时,因此,成为优化的重点考虑对象,也是教学研讨会经常争论的话题。

    1 内容相似性

    以往,《微机原理》和《单片机原理与应用》这两门课程是生物医学工程专业的两门必修课程,有近20年的历史。《微机原理》以Intel的80i86为教学内容作为嵌入式处理器学习的基础课,而《单片机原理与应用》以80C51为教学内容作为嵌入式处理器学习实例的应用课程。为我国培养了许多电子技术相关领域的科技人才。严格来说,这两门课,一门作为基础,一门作为应用相辅相成,不可分割。而在实际教学过程中,并非如此。首先从教学内容来看,这两门课的教学内容高度相似。微机原理的教学内容有:微处理器基本概念、工作原理和硬件结构,汇编语言指令系统和程序设计方法与技巧,中断系统、定时器/计数器和串行通讯的工作原理和应用,微机系统扩展、人机交互、A/D和D/A等接口技术,以及微机应用系统设计实例等。《单片机原理与应用》的教学内容有:单片机结构原理、指令系统和汇编语言程序设计、存储器扩展技术、中断系统、定时器/计数器、串行通信原理及应用、系统扩展、人机交互、A/D与D/A转换器接口技术、单片机应用系统的设计与开发等。从中,我们不难看出这两门课的区别无非是处理器不同而已,教学内容存在高度相似性。

    而在实际教学时,这两门课通常由两个教师来上,课时都在60左右。一方面,由于课时少,授课难以面面俱到而进行选择性授课,从而导致教学内容遗漏;另一方面,由于任课教师的不同,教学内容出现大量重复。虽然学生经过两门课程的学习,但不能精通任何一门,甚至由于不能入门而对嵌入式系统产生恐惧。因此,同时开设这两门课程并没有达到想象中的教学效果。针对这一现象,有不少学者提出将《微机原理》和《单片机原理与应用》这两门课程进行合并,教学时对这两种处理器进行比较教学以提高学习效率,减少课时量,减轻学生负担。毫无疑问,经过课程的合并必提高教学效果,但从现代企业对相关专业技术人员的理论知识和素质能力要求来看,《微机原理》已经落后于时代,学无所用。

    2 社会需求

    经过大量课程的学习,生物医学工程学生的就业竞争力并没有得到很大提升。大量的课程培养了知识面很宽的工程师。这些工程师只懂得一般工程原理而不具备任一领域的专业知识。因此,当他们与其他专业的毕业生竞争时,生物医学工程毕业生往往处于劣势,许多BME公司宁愿聘用信息工程技术相关专业的学生,而不聘用BME的学生。美国犹他州立大学生物医学工程系在BME工业部门做的问卷调查发现40%的人认为BME学生知识面很宽是他们最大的优势,75%的人认为BME学生没有坚实的专业知识。这表明目前的BME课程体系设置还需要在专业知识上进一步巩固。设置更多专业课势必进一步增加课程,显然是行不通的。因此,必须进行优化整合进行探讨,培养学生既拥有广阔的知识面,又具备坚实的专业知识。

    《微机原理》以8086/8088处理器为蓝本介绍处理器的工作原理,并学习使用该处理器。当然,诞生于1978年的8086的诞生开启了仪器智能化的新时代。但随着处理器的发展,单片机的崛起,8086/8088处理器早已经走下神坛而被淘汰,目前市场很难见到8086/8088的踪迹。以8051为代表的单片机逐步取代8086/8088成为行业应用的主流。随着技术的发展,8051虽然也被淘汰,但是其指令兼容的单片机形成庞大的家族活跃在各个行业应用上,从简单的玩具到复杂的航空航天、医疗设备等高科技随处可见51兼容单片机的影子。当然,还发展出其它类型的单片机,如:AVR、PIC等。现代企业招聘时,通常要求应聘者具有一定的单片机开发能力。企业要求的单片机开发能力,显然不是指8086/8088微处理器的开发能力,而是指8051兼容单片机的开发能力,如果再掌握AVR或者PIC单片机开发技能则会更受企业欢迎。《微机原理》课程已经出现教学内容与社会需求脱节,学与用脱节的现象,也导致企业抱怨学生掌握的知识过于陈旧而不愿意招聘应届毕业生。此外,很多毕业生也反应《微机原理》课程中学习的知识无实际用处,对学习其它嵌入式处理器的学习与理解帮助不大。而对于单片机由于就业需要强劲,实用性强,容易上手等因素,学生有很强的学习欲望。

    总之,8086/8088系列微处理器已经在生产实际中淘汰,如果《微机原理》仍然以8086/8088为蓝本讲解微处理器的原理,则显得知识过于陈旧,与企业需求脱节。由于在生产实际中8051兼容的单片机庞大家族仍然广泛应用,因此要加强单片机的学习,不仅可以让学生了解微处理器的工作原理,也能与社会需求接轨,培养出合格的现代企业工程师。

    3 可行性验证

    自2009年以来,我校生物医学工程系就开始小范围试点取消《微机原理》,强化《单片机原理与应用》的教学,取得很好的教学效果。2010年二年级6个本科生由于参加电子设计竞赛而在没有学习《微机原理》的情况下,直接学习单片机开发。在学习过程中,并不比那些有《微机原理》基础的学生表现差。事实上,2011年电子设计竞赛中,他们表现得极为出色。此外,也有不少学校已经开设微机原理课程,并在教学实践中获得良好的教学效果。

    目前,市场涌现出许多零基础学习单片机的教材,如:杜洋的《爱上单片机》、周兴华的《手把手教你学单片机》等。《爱上单片机》和《手把手教你学单片机》不仅市场上脱销,而且网上扫描版下载量奇高,新手几乎人手一本。纵观这些教材都不要求学习者拥有《微机原理》基础,大幅度降低了单片机的学习难度和入门起点。读者对这些教材的热捧不仅说明单片机存在广泛的需求,更表明单片机学习的起点可以很低。

    不论是从我们的教学实践中,还是从目前单片机教材来看,《微机原理》完全没有必要作为《单片机原理与应用》的前置课程。取消该课程,不仅不影响教学效果,反而有利于减轻学生负担,促进《单片机原理与应用》的教学,缩短教学与企业需求距离。