关于单片机实验教学改革的几点思考
１３４ 杨艳董秀洁程东旭：关于单片机实验教学改革的几点思考 实验教学
关于单片机实验教学改革 的几点思考
杨艳董秀洁程东旭 中原工学院电子信息学院理学院郑州４５０００７
单片机技术在近２０年中得到迅速的发展，广泛应
用于工业自动化控制、智能化仪表、通讯和智能家用电 器等行业。单片机原理与接口技术课程已经成为高等院
校电子信息、自动化、测控技术等专业的一门必修课程 …。作为一门理论与实践应用性很强的课程，不仅需要
学生掌握扎实的理论知识，更需要培养学生的实际动手
能力和科技创新能力，因此，单片机的实验教学环节是
该课程的重要组成部分。如何进一步改进实验教学的教
学模式，充分调动学生的积极性，、提高学生独立思考、
动手能力的水平是值得思考和关注的问题 Ｊ。本文以中
原工学院单片机实验教学的改革为例，对实验教学改革
进行探讨。 １单片机实验教学的现状
Ｉ．１教学内容不足
单片机的实验内容主要以验证性实验为主，采用汇
编语言为编程语言。学生一般根据实验指导书上的实验原
理、流程图和硬件连线在实验箱上来完成实验，动手和思 考的机会很少。这就造成一方面学生缺乏对硬件的认识，
另一方面不利于学生在动手能力以及综合应用能力方面 的培养。另外，学生在ｃ语言方面的练习也少之又少，这就
在一定程度上造成学习的知识与社会需求的脱节。
１．２教学手段的落后
在实验教学过程中，由于实验教学经费紧张和时间 的限制，教师只是简单地讲授一下实验的基本思路和操
作者：杨艳，硕士，助教，研究方向为电子系统设计。
２０１０￣１２ｊｇ下第３６期（总第２２２期） ｒ— ‘ … 作方法，然后学生跟着做。学生在实验过程中具有盲目
性，缺少循序渐进的思考方式，从而导致学生对所做实 验感到陌生，严重影响实验教学效果。
２实验教学改革思考
２，１教学大纲的调整
单片机原理与应用课程作为中原工学院电子类专
业和测控专业的专业必修课，经过近几年的实验教学改
革，教学大纲由原来的４５个改为６２个，并且在内容上增 加讲授Ｃ５１的内容，大大提高编程效率；适当增加实验
学时，从原来的ｌ２个增ＪＪＩ￣＇Ｊ２２个，增大设计性实验的比
例，强化实践能力的培养，提高实践技能，满足教学的
需求；增加单片机应用综合设计教学大纲，使课程的延
续性得以实现。 ２．２实验教学手段的转换
实验教学手段的转换体现在３个方面。１）由以往教
师在课堂上纯理论教学转变成实验室现场教学，学生在
教室讲解后即能上机练习，并做相关实验，增加学生对 单片机内部结构的理解，激发学生的学习兴趣。２）利用
Ｐｒｏｔｅｕｓ仿真软件辅助实验教学。通过Ｐｒｏｔｅｕｓ软件讲解
单片机中的硬件电路及工作过程，并让学生利用该软件
在课余时间进行练习 。３）增加单片机应用综合设计环
节。在这个环节中以学生自主设计为主，学生通过对硬 件制作和软件编程的整体训练，增加对单片机的整体系
统的了解。 脚 问法 脏ｍ 船眦 珊 一～ ～～～～一～一～～一一一 一 一一～一一一一 一一一一一一一一一一一一一一一
鬻实验教学 田磊冯艳萍：高职化学实验教学中的探究性教学 １３５
１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１—４８９Ｘ．２０１０．３６．１３５
高职化学实验教学中的探究性教学
田磊冯艳萍
潍坊科技学院 山东寿光２６２７００
摘要针对高职高专教育验证性实验的局限，结合实例研究化学探究性实验教学的基本活动方式和实践体会。
关键词化学实验；教学模式；探究性实验教学
中图分类号：６７１２ 文献标识码：Ｂ 文章编号：
实验是化学学科形成和发展的基础，也是培养和
造就基础扎实、有创造力的化学人才的重要手段。随
着高等职业教育改革的不断深入，以培养学生的创新
精神和实践能力为核心的全面的素质已成为社会各界
的共识，与此相适应的新的学科教学模式的研究也日
趋深入。 １探究性实验教学
探究性实验教学是在教师引导下，学生以新知识
的探索者和发现者的身份，运用已学过的知识和技
能，通过实验获取新知识的一种教学模式。在教学过 程中，教师不把现成的原理和规律直接告诉学生，而 是让学生在实验基础上进行较多的思考和讨论。教师
根据教学要求和学生的认知特点提出课题，从设计方
法上给予一定的指导，或由学生提出课题，自行设计 方案，通过实验、观察、阅读、分析、讨论、课外实
践等多种活动，“发现”化学规律，完成教学任务。
比如，有机化学实验，大多数是验证性实验，是
以给定的实验器材、药品和实验步骤，通过指定的方
法达到验证基本的实验数据，完成实验报告。这种实
验方法是机械式的，不利于学生的动手操作和创新能 力的培养，更不利于学生探究思维的培养和自觉进行
化学实验精神的培养，需要进行方法的改革，以便更
２．３实验教学内容的调整
学生对单片机课程掌握和理解的深度不同，对实验
内容的理解程度也不同。单纯地让学生按照实验指导书
所布置的内容完成实验，不能很好地提高不同层次学生
综合应用知识的能力。针对以往的实验教学内容所存在
的问题，实行了分层次教学，即将实验内容分为基础实
验、综合性实验及设计性实验３种实验层次体系。基础性
实验主要是完成指导书上给定的实验内容。综合性实验 要求每个学生完成具有一定难度的课程设计内容。设计
性实验要求学生开发一个简单的系统。教师根据实验完
成的不同情况给出不同的成绩，从而激发学生学习单片 机的热情和兴趣。
２．４开放实验室的建设
为了切实可行地给学生创造学习条件，学校还设
立相应的开放实验室，并建立开放实验室管理系统，包
括实验网上预约系统、实验运行管理系统和门禁管理系
统。实验室开放管理系统运行一年多以来，取得良好的
效果，极大地调动了实验室资源，提高了实验教学的质 量，并提供给学生更多的实验机会，极大地促进学生学
习单片机的积极性，增强学生的动手实践能力和创新意
识的培养。
２．５开展电子竞赛
为了进一步激发学生学习单片机的兴趣，学校每 个学期都会组织各种形式的电子设计竞赛，并鼓励学生
积极参加全国大学生电子大赛。通过参加这些活动，学
生能够将所学到的知识运用到实践中，提高他们分析问
题、解决问题的能力。
３结论
实验教学在单片机教学中占有十分重要的地位，不
断改革和探索实验教学的目的是为了提高单片机教学质
量。经过近年来在教学平台、教学内容及教学手段等方
面的改革，增强学生对单片机的学习兴趣，对单片机的
内部结构、原理及整体开发思路有了更全面的理解，实
验教学改革效果良好，学生学习单片机的兴趣和和综合
能力得到提高。随着计算机技术的不断发展，还要不断
改进实验教学方法，以适应社会发展的需求。
参考文献
［Ｉ］丁保华，等．单片机原理及接口技术实验教学改革与实践［Ｊ］．实验技术管理，２０１０，２７（Ｉ）：１１７—１１９
［２］施国英，等．单片机实践教学改革［Ｊ］．中国电力教育，２００９（４）：１２４－１２５
［３］毛玉蓉．Ｐｒｏｔｅｕｓ在单片机原理及应用教学中的应用［Ｊ］．实验科学与技术，２００９，７（４）：４８—４９
２０１０年ｌ２月下第３６期（总第２２２期）
中国教育技术装备
中职学校单片机教学改革
浅议中职学校单片机教学改革
摘 要：单片机课程是中职学校电气工程及其自动化专业的重要课程，具有较强的技术性、综合性、实践性等特点。从当前就业市场的需求以及中职学校单片机课程教学实际出发，针对现行单片机教学和应用中存在的问题，结合教学经验，提出了几点关于单片机教学改革的方案。
关键词：单片机；教学改革；中职学校
培养在生产服务第一线工作的高层次实用人才是我们职业教育的目标。随着电子技术和计算机技术的发展，单片机在当今社会被广泛应用，越来越多的企业需要具有实践性、应用性的一线高技术水平的人才。就业市场是教学活动的指挥棒。只有在教学过程中寻求适合中职教育特色的单片机教学方法，才能培养出符合控制领域所需求的合格的单片机实用型人才。
一、单片机课程的教学现状
单片机课程是一门理论与实践性均很强的学科，是电气工程及其自动化专业最重要的核心课程之一，是该专业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。传统的单片机教学一开始就涉及总线、地址、数据、中断、串行通信口等这些抽象的理论知识，学生普遍觉得单片机太抽象、概念多、入门难、指令不易记等等，再加上职业学校的学生原本的专业基础就不够扎实，模电、数电的知识不能融会贯通，一下子又要接受这些看不见、摸不着的东西，学习非常困难，以致影响了学习
的积极性，并会产生畏惧心理。
目前的教学方法不利于学生在单片机方面应用能力的培养，如何让基础薄弱的学生较好地掌握单片机应用技术是单片机课程面临的新挑战。
二、单片机教学改革的方案
从当前就业市场的需求以及中职学校单片机课程教学实际出发，针对现行单片机教学和应用中存在的问题，结合自己的教学经验，提出几点关于单片机教学改革的方案。
1.优化教学内容，丰富教学手段，提高学习兴趣
浅论单片机课堂教学方法改革
２０１０年１２月２８日 《新课程》
浅论单片机课堂教 学方法改革
◎盐城生物工程高等学校袁连余
摘要：学好单片机这门课程对于机电专：粉笔的陈旧教学方式，已成为现代教学发展的：在课余时问里，在寝室中就能开展单片机实验，
的大学生来说十分重要 为此，在单片机的课：必然趋势。教学课件是为了开展教学活动而进 并通过仿真来查看所设计系统是否成功，让学
堂教学过程中，应当积极开展教学改革，从而提・行设计的计算机应用软件，它将文本、声音、｝冬＿『 生真正能够得到创新能力洲练
高课堂教学效果。本文从激发学生的学习热情、：形、图像及动画等相融合，生动活泼地展示出单： 五、采用综合考核方法
运用多媒体教学手段等五０方面对单片机深堂 片机的教学内容，能够将原本极为摘象的概念 一个良好的考核＿方法，能够使单片机课程
教学方法改革进行了论述 ， ・与难以理解的知识表现得十分生动形象，而且 教学起到事半功俯的喜人功效，从而取得较女『
关键词：单片饥澡堂教学 改革 ：通俗易懂。比如，在讲解单片机的访问外部存储：的课堂教学效果。然而，传统的考核ｌ方法均为
作为一门综合性 ｊ实Ｊ｝ｊ性鄙 分强的课：器时序时，可以参看相应的硬件连接原理翻，在 卷笔试，埘于学生来说，纯粹郜是靠死ｉ己硬背，
程，单片机教学不仪涉及到电路 ｊ单片机等硬：课件中运用动画的丰富表现力，并且进行配合：这样就容易将学生引导到追求高分这一狭窄的
件知识，而且又有汇编或者软什编程，这就对单：讲解。这样就能够将控制信号有效地按照先后一轨道上去，却难以真正体现出学生分析问题与
片机的课程教学提出了十分高的要求，尤其是：次序，使其产生的控制效果能够一览无余，从而 解决问题的能力，更难以体现出学生的创新精
作为大学课程教学来看．不仪应当注重实践能：让学生能够更为轻松地熟悉与掌握这一学习难：神与创造性。事实上，拿着书本按 索骥进行编
力训练，而且对了 学生自我学习能力 亏创新精・点，同时也能提高授课的效率。而利用节约下来程的人并不少见，许多工程师也是在编过若干
单片机实验教学课程改革的探索
２００６年（第３５卷）第４期 ｊ：化教李
单片机实验教学课程改革的探索 张建宏 （湖州师范学院信息工程学院，浙江湖州 ３１３０００） 搞耍：分析了单片机实验教学现关和存在的问题，结合自身 实验教学改革的体会，提出了新的实验教学改革方案，目的是培 养学生的实践动手能力，以适应创新人才体系教育的需要，并总 结了实验教学改革的实验效果。 关健词：单片机 实验教学 教学改革 单片机原理及应用实验是单片机原理及应用课程的重要组 成部分。是一门将计算机基本原理、计算机应用和实验技术融为 一体的理论联系实际的综合性课程，因此，单片机原理及应用实 验对学生的专业知识、实验技能和创新能力的培养具有重要的地 位与作用。 １ 单片机实验教学现状及存在的问题 几十年来我国高等院校在教学内容上多以单纯验证与理论 相关内容为主，在教学过程中过分强调实验课作为理论课的验证 手段，把实验教学作为深入理解理论课所学知识的辅助方法，忽 视对学生能力的培养，缺乏学生的主动参与及师生的双向交流和 对学生实践能力的客观考察。减少了学生实践的机会。特别是八 九十年代我国高校开始大量的扩招，有不少高校原本是师范性或 是专科性为适应新形势也开始招收一些新专业、或是向综合性大 学发展。这部分高校由于缺乏经验或是教师本身观念上转变具有 一定的难度。这些院校在实验教学上存在着很多问题。比如：实验 条件差，实验教学总体目标和基本思路不清析，实验教学内容、方 法和手段跟不上时代，实验教学管理制度不完备，实验成绩评定 体系不完善等。 以往的单片机原理及应用课程中，实验课时为１８课时，占课 程总时的２５％。实验用汇编语言，主要实验内容多为利用仿真器 熟悉、单个指令的验证以及对部５－）＇Ｊ＇ｂ设的简单编程验证。 ２ 确定实验教学改革的总体目标和基本思路 上述实验教学中存在的问题是由于历史原因造成的或者是 由于高校转型过程中必须要建立的过程，然而随着科学技术的高 速发展和教学改革的推进，实验教学中存在的问题使高校培养的 学生不利于更好更快地适应社会、科技高速发展的需要。１９世纪 ７Ｏ年代初，国内许多高等院校已意识到上述问题，实验教学改革 的研究和讨论已逐渐引起人们的关注，探讨的焦点集中在实验室 管理体制和以各学科为主的实验教学内容、手段、方法改革方面。 在这些改革中，实验室管理体制的改革实现了实验室资源共享， 缩短了设备更新周期，得到了很好的推广，虽未涉及实验教学中 所存在问题的实质，但为实验教学改革建立了良好的载体。以各 学科为主的实验教学内容、手段、方法的改革，虽然使实验教学的 效果有所改善，但未根本解决前述模式所存在的问题，也不适应！ 世纪高等教育； 学生培养总体目标的要求。因此，有必要对实验 教学体系和内容做全面而系统的探索和思考，提出相应的对策， 对实验教学进行有效的改革。 是实验教学中的最终目的和要求。作为实验课教师，我认为要在 实验教学中加强对学生能力的培养，必须对实验课的几个重大环 节进行创新。 ３．１．１观念创新 传统教育观念重视知识的传授，而没有注重创新能力的培 养。因此在内容的安排上，绝大部分传统的实验都是验证型的：学 生在实验之前，对实验结果十分清楚，在学习的方式上学生所受 的束缚更多，他们被要求必须在规定的时间内，按照实验讲义，使 用实验室已规定的仪器设备或实验方法，完成规定的实验内容， 然后按规定的格式完成实验报告。这样一种教学模式挫伤了学生 学习的积极性和主动性，完全把他们摆在了被动接受灌输的位 置。教学改革以来，我校在实验内容中加入了很多设计性、自选性 的实验项目，让学生自由选择实验题目和实验时间，把学习的主 动权充分交给学生，这样有意识的让学生在探索中获取知识和培 养创新精神。 ３ １．２实验内容和教材的创新 淘汰实验内容中陈旧、技术过低的实验，较大幅度地提高实 验教学的起点。一是增加设计性实验，目标是培养学生分析问题、 解决问题的能力，我们引进日常生活中最常用的小电路报警器、 门铃、抢答器等，这部分可由计算机专业和电子专业的学生完成； 二是增加综合实验，目标是培养学生的综合素质能力和创新能 力。以适应社会的需求，这种实验的做法和传统实验很不相同，不 再是指定实验让学生做，而是让学生自己选择课题、实验方法，由 老师进行课题审查和技术指导。在实验教材上，我们可以参考国 内外的先进教材。由原来清一色的汇编语言逐步向采用ｃ语言过 渡。 ３．１．３实验方法的创新 实验教学不应以灌输作为结果，而应是指导学生主动参与形 成知识、探究知识的创新性学习过程，让学生在探索中掌握规律， 在研究过程中进行思维加工，在实际运用中达到知识创新。 ３－２实验教学中进行素质教育和能力培养 为了适应当代科学技术的发展，培养符合时代要求的“能力 型”、“实用型”、“创造型”的高素质计算机和电子科技人才，在单 片机实验教学中特别注重对学生进行实验方法、实验技术、实践 操作能力、科学思维方法、严谨的科学态度、艰苦创业的科学精神 的训练与培养，将素质教育、创新教育、能力培养融于实验教学的 各个环节中，落实到师生的行动上，重视思想素质教育。 ４完善实验室的管理制度 为真正落实素质教育、能力培养，积极开展实验室管理制度 创新。严格执行有自身特色的管理制度。创建并实行仪器设备使 用登记制度。标明使用说明，执行使用登记。训练学生使用仪器的 技能和责任心。建立并实行实验器材清单制，培养学生做事有条 不紊、有始有终、勤勤恳恳、爱护公物、讲究卫生的良好品行，减少 损耗提高效益。 ３ 单片机实验教学改革方案 ５ 建立实验成绩评定体系 针对以往实验教学中存在的问题，从２０００年以来开始对单 片机原理及应用课程尤其是对单片机实验教学的改革。 ３．１在实验教学中培养学生的创新能力 实验教学的目的是通过对所学知识的进一步理解和掌握，培 养学生的分析问题和解决问题的创新能力。所以如何提高培养学 生的分析问题的能力和创新能力是实验教学课中的关键问题，也 对于实验成绩的评定。要求既能客观、公平地反映学生的实 验综合能力，又可增加学生对实验的兴趣，并从根本上重视实验 和掌握实验规律，而不是像以前只要应付期末考核就可以。因此， 为了更全面、客观、公平地反映出学生实验的实际水平，尤其是学 生的实验动手能力和分析、解决问题的能力，我们将有单片机实 验成绩的综合考评分为两部分，具体如下： （下转１０６页）
浅谈单片机教学改革的五大关键点
【教改创新】 浅谈单片机教学改革的五大关键点 张翼，卢钢，卢益民 （华中科技大学文华学院，湖北武汉４３００７４） 摘要：针对当前《单片机原理与应用》课程在教学中存在的弊端，本文从五大关键点着手，分析教学改革在课程设置 上应具有系统性，实验内容上具有导向性，课设难度上应该具有阶梯性，课堂效果上应该具有互动性，教学内容上应该 具有时代性，并针对五大关键点提出具体的改革措施和方法。 关键词：单片机；教学改革；实践性环节 中图分类号：Ｇ６４２．０ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７４—９３２４（２０１３）３２－００２２－０２ 一、引言 《单片机原理与应用》课程是我国高等院校在电气类、 信息类、自动化类、计算机类专业普遍开展的一门必修课 程。其主要特点在于原理简单、基础性强、实践性强；为学 生进一步学习嵌入式等相关课程提供了重要基础；对培养 学生实践动手能力，提高就业竞争力具有重要的现实意 义。目前单片机教学存在着一系列问题：课程系统性不强， 导致学生不明白该课程在整个培养方案中的意义，也无法 理解单片机与微机原理、嵌入式等课程之间的联系；课程 某些内容陈旧，验证性实验无法吸引学生，学生在实验过 程中完全照搬指导书，没有发挥主观能动性；学生基础参 差不齐，导致在实验或课程设计环节，基础良好的学生感 觉无挑战性，而基础薄弱的学生却感觉吃力。因此，对单片 机课程的改革必须从全局出发，从课本到实验，从课堂到 课外，从理论到实训，以保证学生在学习过程中打下扎实 的基础，真正理解和体会实践的重要意义。针对上述问题， 本文从课程设置、实验内容、课设难度、课堂效果、内容更 新五大方面，分析了单片机课程改革的措施和方法。 二、单片机课程改革的五大关键点 １．课程设置——课程系统性。在学生所学习的专业课 程中，一般将《微机原理与接口技术》课程作为《单片机原 理及应用》的基础先修课程。两门课程在内容上存在着必 然的联系性，但同时也有着一定的重复性。例如，在两门课 程中相同或相似的内容有：①计算机基础知识；②汇编语 言与指令；③程序设计流程；④输入输出接１：３；⑤中断系 统；⑥定时计数器。这些内容根据硬件系统会有区别，但是 大同小异，原理相似。若两门课程都详细讲解这些内容，对 课时会造成一定的浪费，且微机原理所述的８０ｘ８６系统如 今在实践性方面逐渐淡化。如今，不少高等院校对培养方 案进行了改革，要求加强实践性环节以及个性化培养，客 观上要求理论课时减少，而实践课时增加。因此，把具有紧 密联系的课程进行整合，是强调课程系统性的必然手段。 例如，在培养方案的制定上，可以将微机原理课程适当缩 减，而将重要内容放入单片机内进行精讲，同时把缩减的 课时作为单片机的实验、课程设计的补充。从而，解决课程 内容的重复性问题，学生在学习的过程中，理论理解更深 刻，实践能力也得到加强。 ２．实验内容——实验导向性。单片机课程为学生参加 各种电子设计大赛打好了基础，反过来，我们也应思考，电 子设计大赛对单片机课程有何指导作用。电子设计大赛由 于其设计性、创新性、实用性、严密性等特点成为检验学生 动手能力的一项指标。从历年全国电子设计大赛试题中， 我们不难发现，竞赛题目其实也来源于常见的单片机系统 设计，例如信号发生器、无线呼叫器、开关稳压电源等。但 是其要求更高。任务要求分成两个部分：①基本要求；②发 挥要求。基本要求是对学生技术基础的检验，能否完成总 体设计，达到基本性能。发挥要求是对学生创新精神和严 谨态度的检验，能否注重细节，追求卓越，更胜一筹。 电子设计大赛为单片机课程的实验提供了导向性。如 何利用电子设计大赛内容来指导单片机实验的内容呢？我 们可以考虑以下方法。①在单片机课程的实验中，我们可 以把竞赛的题目简化作为实验的内容；②对课程实验也提 出基本要求和发挥要求，以适应学生的不同梯度和个性化 发展；③把综合的题目分成若干个模块，交由多个学生完 成，培养学生团队精神；④在简单的系统上，要求学生增加 功能或完善性能。 ３课设难度——课设阶梯性。单片机课程设计属于学 生集中实践环节，在此环节中，对学生的理论知识和动手 能力以及思维拓展有着较高的要求。然而学生的专业基础 参差不齐，对课程的兴趣爱好也不一致，因此，对学生提出 统一要求，会造成部分学生丧失学习的信心，同时某些能 力突出的学生也不能得到充分的发挥。为此，对课程设计 进行阶梯性设计是单片机教学改革的又一关键点。 鉴于以上分析，我们将课程设计的题目进行难度分 级：①基本要求。此环节要求学生掌握课程基础即可完成， 以验证性实验为主，例如，以简易的直流电源为题，要求学 生输出指定的电压和电流值，用数码管显示。此类要求来 源于课堂例题的延伸，只要有一定的学习基础，基本可以 完成，适用于基础薄弱、信心不足的学生。②扩展要求。此 环节要求学生在掌握课程基础的条件下，进一步强化能 力，发挥主观能动性，拿出严谨的态度，要求功能更强，性 能更好。例如，同样以简易的直流电源为题，要求输出电压 在０—９．９Ｖ之间的任意一个值，此题目在基本要求的基础上 增加了可调可选的要求，让学生在原有的模块上加以改 进，培养自己的思维，适用于成绩中等、易于引导的学生。 ③多课程结合。此环节要求学生把多门课程的基础打牢， 发挥创新性，完成一项具有交叉意义的任务，例如用自动 扫描代替人工按键，又如让学生思考自己设计的直流电源 可以用在哪些地方，把自制的电源加装到玩具小车或简易 风扇等上面，让课程设计的作业从一个模块升级为一个可 用的物品。这适用于能力较强，兴趣浓厚的学生。 ４．课堂效果——课堂互动性。单片机课程的精髓在于 其实践性，如果课堂上只是照本宣科，没有互动，很难吸引 学生。课堂上在传授基本原理和基本方法后，应该增强与 一
《单片机原理与应用》课程教学改革探讨
Ｖａｌｕｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ・２１９・
《单片机原理与应用》课程教学改革探讨 Ｔｅａｃｈｉｎｇ Ｒｅｆｏｒｍ ｏｆ Ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ 张建军ＺＨＡＮＧ Ｊｉａｎ－ｊａｎ （江汉大学物理与信息工程学院，武汉４３００５６） （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｊｉａｎｇｈａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ ４３００５６，Ｃｈｉｎａ） 摘要：基于目前婵片机原理与应用》课程教学中存在的问题，提出以学生动手能力和编程能力为主的教学理念，在课堂上引入 Ｐｒｏｔｅｕｓ和ｋｅｉｌ软件，使学生在课堂上实时看到控制对象的实际效果，并且强调学生的互动与参与。为学生的毕业设计和电子竞赛打 下坚实的基础。 Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｐｈｉｌｏｓｏｐｈｙ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｔｈｅ ｓｔｕｄｅｎｔ ａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ ａｂｉｌｉｔｙ ｗａｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｂｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｏｔｅｕｓ ａｎｄ ｋｅｉｌ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｉｎ ｔｈｅ ｃｌａｓｓｒｏｏｍ，ｓｔｕｄｅｎｔｓ ｓｅｅ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｂｊｅｃｔ ｉｎ ｒｅａｌ ｔｉｍｅ ａｎｄ ｃａｎ ｄｏ ｉｔ ｔｈｅｍｓｅｌｖｅｓ．Ｉｔ ｈｅｌｐｓ ｔｏ ｌａｙ ａ ｓｏｌｉｄ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｓｔｕｄｅｎｔｓ ｇｒａｄｕａｔｉｎｇ ｆｒｏｍ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｃｏｎｔｅｓｔ． 关键词：ｐｒｏｔｅｕｓ；ｋｅｉｌ；单片机；教学改革 Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｒｏｔｅｕｓ；ｋｅｉｌ；ｓｉｎｇｌｅ—ｃｈｉｐ ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ；ｔｅａｃｈｉｎｇ ｒｅｆｏｒｍ 中图分类号：Ｃ，４０ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—４３１１（２０１３）０７—０２１９—０２ Ｏ引言 《单片机原理与应用》这门课程是一门实用性很强的 课程，目前是讲课２８学时、实验ｌ２学时，一共４Ｏ学时。以 前的教学都是主要讲述单片机的硬件结构以及相关的组 成部分的工作原理，对编程的要求不高，而且用的教材一 直是以汇编语言为基础的，这样学生学习起来，单片机的 汇编语言指令系统容易与另一门课程《微型计算机原理与 应用》的指令混淆。而且汇编语言编程对于有些学生而言 作者简介：张建军（１９７４一），男，湖北武汉人，讲师，控制理论与控 制工程专业，研究方向为网络控制系统的容错控制与 故障检测，单片机控制系统的设计与应用。 有些难度，不太容易记住。在《单片机原理与应用》这ｆ－１课 的１２个学时的实验中，大部分学生刚对编程环境有些熟 悉，刚进入状态，实验就已经完了。很多学生学完《单片机 原理与应用》这门课后，让他编写一个简单跑马灯的程序 都无法完成。这样对学生后期要参加的一些竞赛活动都会 有一些影响，如全国大学生电子竞赛、飞思卡尔电子竞赛 等竞赛活动中，都会用到单片机，而且对学生的编程能力 有一定的要求。以前参加竞赛的学生都是利用暑假时间来 重新学习单片机的编程知识，这样学生就会花一部分时间 去补习学过的知识。而且在毕业设计中，很多学生对于课 题中用到的单片机的相关的编程也不太会。鉴于目前《单 片机原理与应用》这么课程教学与实践中存在着的以上问 开始 仿真时间ｔ、姿态初值和采样周期 输出角速率 四元数更新及四元数归一化 计算姿态角 姿态角误差 ｔ＞ｔｍａｘ 误差角图显示 结束 Ｎ
《单片机》课程教改的探讨
《单片机》课程教改的探讨
◎许月琳 王 勇
目前单片机发展极为迅速，它在控制领域被
广泛使用。单片机总是被嵌入到其他的机器中，成 为其他机器的一个部件，这种开发与应用系统紧密
耦合的特性，决定了单片机开发人员必须对所应用 的系统相当熟悉和了解。在各行业的一线技术人员
是构成单片机应用开发主力军。因为高职毕业生将
服务于生产一线，因此，在他们中间开展单片机教 学很有意义。
一、问题的提出 高等职业技术院校单片机课程应该如何开设，
是否应该开设，是个有争议的问题。讨论的焦点在 于学生能不能学会，该门课程是否有实用ｆｉｒ值。
作者近年来一直致力于单片机的开发和教学工 作，通过几年的教学改革实践，认为在高职开设单
片机课程是可行的，也是必要的。 二、单片机教学的现状
很多人认为高职学生学不会单片机。为何会有
这样的观点呢，让我们来看一看在一般人的心目 中，一个单片机工程师要达到的能力和水平吧。
（１）熟悉计算机的￣４－＇Ｆ，掌握ＷＯＲＤ和ＥＷＢ、
Ｐ ｒｏｔｅｌ等软件的使用； （２）熟悉电路原理，熟练掌握电子元器件的使
用，熟悉放大、开关、振荡等典型电路的使用； （３）熟悉硬件电路的安装与调试；
（４）一定的现场调试能力：
（５）有一定的编写、调试程序的能力； （６）具有较强的资料搜索（例如ＰＤＦ文件）、阅
读能力。
这些要求有一些被教材、教学大纲明确提 出，有一些则是隐含在人们的思想观念中，作为 ．３９．
教师的教学目标。不难看出，这样的要求，绝不
是高职的学生能达到的，事实上，本科生＂ｄｚ达不 至Ｕ。
我国单片机开发的主力军一直是各行业的专
家、一线的工程技术人员，他们既是硬件设计 者，又是软件编制者，还是现场调试工程师。这
对学生来说，是“不可能的任务”。 教学目标确定不合理是高职类单片机教学中的
一个误区，它使得整个课程存在的必要性受到质
疑，因此，要ｘ，ｌ单片机课程进行改革，首先就是 要确定合理的教学目标。 三、解决问题的思路
面向应用的单片机教学改革探讨
福建电脑2012年第12期
面向应用的单片机教学改革探讨
王墨琦，张国旭，刘鹏
（唐山学院信息工程系河北唐山063000）
【摘要】：本文以《单片机原理及应用》课程教学改革为背景，围绕培养学生的设计能力和
工科学生的综合工程素质的教学目标，对单片机课内外的教学改革进行分析，通过实践证明改革
的良好效果，值得推广。
【关键词】：单片机教学改革教学方法实践能力
单片机作为一种轻便、快捷的控制器件，已从
最初的工业领域扩展到人们的日常生活之中。因
此作为电气、电子信息等专业对单片机使用技能
的掌握非常重要。我国高等工科学校中，电子信
息、电气自动化、通信、机械等多个专业都普遍开
设了《单片机及应用》及其相关课程。该课程的教
学目标为通过教与学使同学正确掌握单片机基本
原理、程序编程、硬件组成及系统构成，能综合运
用于对实际问题的分析，初步具有解决单片机实
际问题的能力，并培养工科学生的综合工程素质。这就决定了其教学应该做到理论与实践相结合，硬件与软件相结合，控制理念与工程思维相结合。在教学过程以及人才培养过程中如何保证教学目
标的实现，成为广大单片机教师应该思考的问题。本文就目前的单片机教学，结合本学院的教学改
革要求，对单片机教学改革作了几点探讨。1.教学理念应及时更新，以促进教学模式的推陈出新
1.1存在问题
在教学内容上，单片机通常以知识结构为主
线展开。在学时分配上体系结构、指令系统两部分
约占总学时数的75%，而后两部分扩展与接口、应
用系统设计只占总学时数的25%。给学生们传递
了错误的信息：前两部分的教学内容要比后两部
分更加重要。因此学生们都将学习的重点放在
了前两部分，整天疲于“程序设计”，而又只能
“纸上谈兵”，导致很多学生始终未能独立完成一
件完整的单片机作品。心里留下的不仅仅有遗憾，还容易形成使用单片机非常困难的认识误区。教学形式上，普遍采用以教师为中心的填鸭
式教学模式，不仅降低了学生的学习兴趣，而且还
打击了学生学习的积极性和主动性，容易使其产生厌学情绪。1.2改革措施
关于单片机教学改革的探讨
５０ 九江职业技术学院学报
Ｊｏｕｍａｌ ｏｆ Ｊｉｕｊｉａｎｇ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ＆Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ ２００７．１
关于单片机教学改革的探讨
刘 珊
（黄冈师范学院物理科学与技术学院，湖北黄冈４３８０００）
摘要：在单片机教学中我们必须改革传统的教学方法，以激发学生兴趣，体会在知识应用的过程中
学＊－７的乐趣。以认知应用开发过程为先导。注重培养学生工程素质。促进学生创新能力的提 高。
关键词：单片机教学；教学改革；创新 中图分类号：ＴＰ３６８．１文献标识码：Ａ文章编号：１００９—９５２２（２００７）０１—００５０—０２
单片机具有控制功能强、体积小、功耗低、性能价格比 高的特点，广泛应用在家用电器、智能仪器仪表、自动化及 工业控制等各个领域。作为一门实用性较强的应用电子技 术，单片机课程在强调高技能型人才培养的电类专业中是一 门重要的专业基础课。单片机教学的成败对后续课程的学习 及专业技能的掌握都具有重要的意义。然而。从学校的教学 实际来看，单片机课程一直存在着教师难教、学生难学的双 重困惑，教学效果不太理想。结合这些年来的单片机教学研 究与实践，我在此提出以下单片机教学改革方案
一、知识专题化。激发学生的学习兴趣 兴趣是最好的老师。传统的单片机教法，总是先将单片 机的基本内部结构和工作原理讲完后，然后学生开始做实验。 在学理论知识时设有相应的实践配合，使学生产生枯燥无味 感，加上单片机这门课程比较抽象，学生在刚开始接触的时 候很难入门。其实，单片机课程本身是一门很有趣的课程。 有很多东西都是实际生活相关。很容易激发学生的学习兴趣。 如果将各阶段的知识分成若干相对独立的知识‘链’，如硬件 知识链。指令知识链，编程知识链。每一个‘知识链’都由
一些知识点组成。为了完成一项任务。必须学习相关的知识。 达到相应的能力。此时已完全打破了原有的知识结构编排， 从每个组中抽取若干知识点，构成完成此项任务所需的知识。 任务完成后，有相应的题目，与任务相似。但要求略高，要 求学生完成。这样每过一个阶段作个小节，让学生不断的有 小的成就感，学生自然而然的就会对单片机爱不释手。此外。 将知识结点成链，结链成网，便于记忆和掌握。 二、通过软件仿真。加强巩固理论知识 单片机是－－Ｉ＇－Ｊ实践性很强的课程。教学中需要很多硬件 设备，如电脑、仿真机、实验电路、编程器等。一般理论课 堂难以辅助硬件进行教学，即便演示，效果也不好，一般单 片机实验箱也只是起验证实验的作用。而利用软件仿真，不 仅可以弥补实验仪器和元器件缺乏带来的不足，而且排除了 原材料消耗和仪器损坏等因素，不需要任何的硬件连线，程 序修改、编译后马上就可以看到效果。在多媒体教室上课， 课堂演示变得非常容易，可以帮助学生更快、更好地掌握课 堂讲述的内容，加深对概念、原理的理解，弥补课堂理论教 学的不足。这种方式引导学生的听课与教师的讲课的积极思 维，并启发学生进行思考，使之透彻地理解硬件与程序的关 系。同时教师在课堂上运行、调试程序，对提高学生程序调 试能力也会起到潜移默化的作用。【ＩＩ 学生也可以通过仿真实验。可以熟悉单片机系统的开发 方法。这对进一步培养学生的综合分析能力、排除故障能力 和开发、创新能力具有重要意义。 三、网络知识共享。拓宽知识面 通过这些网络资源，学生们能够了解当前有关单片机的 最新书讯、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；在网络论坛中。还与其它学生、研究人 员进行学术交流活动，了解应用系统的具体特点、常见的问 题等，而且还有机会和产业或政府部门的专业工程师乃至世 界各地的专家进行联系和交流。另外，不定期的把网络上一 些具有代表性的、应用性的问题提到课堂上，组织大家一起 进行讨论、分析等，使课堂学习的基础知识和实际应用联系 在一起。所有这些都极大地促进了学生保持学习、研究的兴 趣，将课堂教学内容延伸到了课堂之外。 在信息技术相当发达的今天，互联网将浩瀚无边的知识 宝藏带到我们的身边。不可胜数的设计案例，丰富的单片机 软硬件资源。久经考验的典型电路，干锤百炼的程序模块。 及时而权威的信息发布，五彩缤纷的单片机论坛称得上让人 应接不暇。四处是水，何必掘井解渴！我们应有拿来主义。 主动引导学生挖掘、消化和运用网络资源，并可在每一个环 节上获得充实和提高。它的意义超出了教学过程的本身。古
《单片机原理及应用》实验教学改革
Ｎｏ．６ 墼
ＴＩＭＥ ＥＤＵＣＡＴ１０Ｎ Ｊｕｎｅ
《单片机原理及应用》实验教学改革
周玉彭召意
摘要：单片机教学实验课程具有很强的技术性和实践应用性，实验教学环节在课程中占有的重要位置。针对传统的单片机实验
教学环节中存在的不足，本文从课程实验项目的科学设置，实验教学方法的改革和实验考核方法的改革等方面深入探讨了实验教学的
新举措。实践证明，新的实验教学模式更符合高校培养技能型应用型高级人才的目标，更符合社会的人才需求。
关键词：单片机实验教学教学方法教学改革
中图分类号：Ｇ６４２．Ｏ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２—８１８１（２００９）０６—０１ １Ｏ—Ｏ２
１引言
单片机作为计算机中一个独立的门簇——嵌入式计算机系
统，具有广泛的用途。近年来，随着微电子技术的迅猛发展，单片
机技术的发展速度相当惊人。。时至今日，单片机技术已经发展相
当完善，并在各个领域扮演着极其重要的角色。目前，国内中高
等学校电子技术、电力技术等专业均开设了《单片机原理与应用》
课程 】。
单片机实验课程是《单片机原理与应用》课程的实验教学环
节，是电子信息、自动化、电气工程及其自动化、测控技术与仪器
等相关专业的重要专业技术基础课之一，是一门实用性很强的课
程，在教学计划中有着特殊的地位。我校在单片机实验课程的教
学过程中也曾参考借鉴过很多院校的做法和经验，但在实施过程
中也发现了一些问题，为此，笔者结合本校教学实践，就实验教学
内容、实验教学方法、实验考核方法等方面的改革作以下探讨，希
望改进单片机实验环节的教学，提高实验教学质量。
２单片机实验教学存在的问题
对比国内外研究的情况，国内很多院校单片机实践教学存在
以下问题：
２．１实验教学内容陈旧
有不少院校的单片机教学存在重理论轻实践的倾向。实验
项目安排也不合理，验证性实验几乎占了全部实验项目的一半左
右，缺少设计性和综合性实验和创新型实验。利用动辄上万的实
单片机课程教学改革的实践与探讨
２０１０年６月 第ｌ８卷第２期 山西经济管理干部学院学报 ＪＯＵＲＮＡＬ ０Ｆ ＳＨＡＮＸＩ ＥＣＯＮＯＭＩＣ ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ Ｊｕｎ．２０１０ Ｖｏ１．１８ Ｎｏ．２
单片机课程教学改革的实践与探讨
口姚志广
（山西煤炭管理干部学院，山西：长原０３０００６）
【摘要】本文阐述了在单片机课程教学中的思路、内容、方法与实践教学等方面进行的改革与探索，旨 在培养学生应用技能、更好地消化理论知识，促进实践教学改革的进一步深入，取得最佳实践 教学效果。 【关键词】单片机；教学改革；教学探索 【中图分类号】Ｇ４２０ 【文献标识码】Ａ 【文章编号】１００８—９１０１（２０１０）０２一ｏｌｌ１—０３
随着电子技术和计算机技术的迅猛发展，单片
机以其独特的优越性在工业控制、智能仪表、人工智 能、通信设备及家电产品的智能化等方面得到了广
泛的应用。对于高职院校的电子类、机械类及计算 机类专业的学生而言，掌握好单片机技术无论对其
工程素质的培养还是职业技能的提高都无疑是大有 益处的。但是单片机课程是面向应用的实践性较强
的课程，对学生的要求比较高，不仅要能够融合电子 电路、微型原理及程序设计等相关知识，还要具有实
际动手能力，这样对教学内容、教学方法提出了较高 的要求。一般高校单片机实验课主要实验内容是仿
真器的熟悉、单个汇编指令的使用及部分外设的简 单编程，大多存在综合设计型实验少、实验技术与手
段相对较落后、实训少等弊端。在此，以“单片机原 理及应用”课程为例，笔者在教学内容、教学方法、
实践教学等方面进行了有益的探索，以期在单片机 课程教学中优化教学效果，提升教学质量。 １教学理念和思路的改革
第一，充分认识单片机课程的重要性和学习的 难度。单片机在电子产品设计和创新中的重要性日
益凸现，单片机的发展趋势决定了其在机电一体化
等专业应作为学生的必修课程开设；掌握单片机的 基本原理和设计方法是用人单位的普遍要求；该课 程知识面广、系统性强，很多学生感觉抽象难懂。第