单片机实训总结范文

导语：如何才能写好一篇单片机实训总结，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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一、YL-236单片机实训室建设

建设一个科学合理单片机实训室是保证该课程顺利有效实施的基础，选择一套合适的单片机实训设备是建设单片机实训室的关键。我校选择的是亚龙公司YL-236型单片机控制功能实训考核装置，这套实训考核装置是根据职业学校单片机及其应用的教学内容和要求，按照职业岗位的工作内容研发的实训考核设备，而且兼顾了市省国家单片机技能竞赛设备要求。单片机实训室面积、设备台数、设备摆放要视各学校及专业班级人数情况而定。为了便于安全管理和美观，空中电源走线接至各实验台，总电源箱控制。除此单片机实验柜数量摆放、辅助教学的投影、实训室制度、文化建设也是实训室建设的重要内容。

二、单片机实训前管理教育

为能使单片机实训顺利有效实施，实训前教育管理是必须的，而且要将实训全方位要求细致讲解到位。我校在单片机实训第一天前两节课专门用于管理教育，主要包括安全教育、设备维护教育、出勤教育、成绩过程考核教育、室内规定教育等。

三、单片机实训教学过程(案例)

我校单片机教学以实训课方式开展，能够让学生理解单片机开发过程，不仅从软件设计能力上得到了提升，而且也提高了硬件设计能力，对于推动职业学校课程改革工作具有积极意义。单片机实训设备选择的是YL-236，教材选用的是针对YL-236而编写的单片机控制项目训练教程，下面以一个完整的单片机实训项目案例(电子密码锁)分四个步骤来阐述我校是如何开展单片机实训教学过程的。

1.项目任务要求

教师提出本项目任务要求：使用YL-236型单片机实训考核装置设计一个电子密码锁。

具体的任务要求如下：(1)用4×4行列式键盘组成0-9数字键及确认键。(2)用8位数码管显示输入的密码及当前状态信息。(3)用一个独立继电器，控制密码锁开关。继电器得电为开锁状态，继电器断电为关闭状态。

任务功能：(1)上电后，数码无显示。(2)当按下数字键0-9中任意按键时，数码管靠左显示按下数字，再次按下任意键，数码管靠左第二位显示当前数字，以次类推，当数码管8个LED都有显示数字后，不响应继续输入的数字按键。(3)当按下确定键后，单片机对输入的密码与设定密码进行比较，若正确，则控制继电器开锁，若错误，数码管清屏，继电器关闭。(4)开锁后保持20 s，然后自动进入关闭状态。

2.项目任务分析及串讲知识点

本项目比较复杂，教师指导学生将复杂项目分解成多个简单的小项目完成：(1)按键显示电路程序设计。(2)密码检验电路程序设计。(3)整个项目程序设计。

由教师介绍相关知识点：(1)定时中断相关寄存器初值设定、中断函数编写、工作执行过程理解。(2)中间继电器工作原理、程序实现。(3)键盘扫描实现过程、程序理解。

3.项目任务实施

教师分三个部分演示本项目的实施：(1)硬件接线。(2)项目程序编辑：关闭项目、新建项目、新建源程序、程序代码输入、编译链接。(3)项目仿真调试：下载程序代码、运行查错、硬件接线错误、硬件本身故障、软件程序错误、观察实验现象与项目要求一致。最后，学生根据教师的演示分别开始实施项目，教师巡回指导、检查打分情况。

4.项目总结评价

教师进行项目实施情况验收和评价，好的给予积极肯定，对不足的方面提出建议。随后教师再提出问题，与学生进行讨论，加深学生对知识的理解，并进一步拓展理论知识，使学生能够通过项目达到掌握相关知识点和基本技能，从而达到本模块的教学要求。在总结评价中常提出这三个问题：(1)本次学习过程中的收获和有待解决的问题。(2)工作任务的总体完成情况。(3)完成工作任务步骤。

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Abstract： Using of experimental equipment and simulation technique in the course practical training of Electronics in Electrical Engineering and Principles and Applications of Single Chip Microcomputer can stimulate students' interest to study and improve independent learning initiative. Through the application of computer simulation software, bottleneck of resources is solved in the practical training and new ways of practical training of basic courses are set.

关键词： 机电专业；资源；计算机仿真；课程实训；应用能力；新途径

Key words： mechanical and electrical specialty; resources; computer simulation; practical training; application ability; new way

中图分类号：G42文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）01-0296-02

0引言

由于教学改革的需要，在我院装备分院对单片机原理与应用课程实训中，采用计算机模拟技术和实物教学相结合的方式进行。经过实践，收到了比较好的教学效果。以往的实训课程，是在进行完电工电子实验的基础上，手工焊接一个实际的印刷电路和所需的元器件来完成。在教学资源相对紧张的情况下，此项实训准备材料的周期长，采购、维护成本和场地费用高。同时，由于实训环的课程安排均是在十或十二周的理论课程结束后进行。这段时间，各专业实验室均是在包括白天、晚上星期六、日在内的满负荷运行。我院在校生在一万一千人以上，需要做实验、实训的师生人数众多。为了保证实验实训质量，原制定了严格的制度，必须保证实验、实训时间和实验、实训质量。为此，实验实训资源和时间的矛盾在十二周到十九周这段实践环节安排上，产生了比较突出的时间与资源瓶颈。采用软件仿真技术与实物实验实训相结合，可以有效解决上述瓶颈问题。

1利用Protel印制板绘制软件结合Multisim电工电子仿真软件进行电工电子实训课程教学训练

Multisim电工电子学仿真软件是加拿大InteractiveImageTech公司的产品，是世界公认的几大电工电子仿真软件之一。基于个人计算机运行的该软件，易学易用，高校电工电子学所教授的知识，采用该软件均可进行计算机仿真验证。PROTEL软件是美国PORTEL公司在80年代末推出的EDA软件，在电子行业的CAD软件中，它当之无愧地排在众多EDA软件的前面，是电子设计者的首选软件，它较早就在国内开始使用，在国内的普及率也最高。

而采用此软件可以仿真电工学、模拟电子学、数字电子学的基本电路和复杂电路，运行状态直观明晰，其结果与实物仿真完全一致。所以利用该软件是可行的。

在仿真的基础上，让学生将仿真结果与实物运行的结果相对比，使学生产生立体的思维与学习，有效地扩展了学生的知识深度与广度，收到了良好的效果。由于我院装备分院的本科和专科学生需要进行电工电子实训的学生数达到了11个班级，共计350人以上，实训条件满足不了要求。因此，我们利用Multisim教学版共享软件首先在分院计算机中心开设了电工电子学的仿真训练课程，编写了详细的实训指导书。在上机实习前，对学生集中进行仿真实例和软件基本操作的讲解，然后指导学生上机操作。从软件的安装开始，对实训指导书上精选的仿真实例进行全面的仿真训练，教师全天候的现场辅导教学。由于我院硬件教学资源相对有限，而此软件所提供的仿真直观易用，并且只要有计算机就可以进行，所以，此种方法可解决实验室硬件教学资源矛盾。在现今计算机极大普及的条件下，学生在理论教学上存在难以消化的问题，通过软件仿真都可以得到计算机仿真的验证。这种实训安排，引起了学生的极大兴趣与参与热情。与此同时，我们开设了Protel线路板原理图和印制板绘制软件的训练。两套软件在平均每个班级20学时的实训课程中，收到了极好的实训效果。学生普遍感到利用计算机软件工具，实训学到了自我提高电工电子学理论知识的捷径。在采用此方法的11个班级中，实训的成绩普遍达到中等以上，取得良好以上成绩的学生数达到了75%以上。最可贵的是，学生感到电工电子学不再是难学的理论，而是跃然在计算机屏幕上的鲜活的实例。并且过去感到不理解的问题，通过仿真分析变得简单和容易掌握了。从仿真分析到印制版制作，通过实训培养和锻炼了学生分析问题与解决问题的能力。同时，为后续的课程如传感器与检测技术等专业课程的讲授奠定了有力的基础，也为教学资源相对紧张的条件下开辟实训课程的新路子积累了经验，节约了教学经费。

2利用Proteus单片机仿真软件进行单片机仿真实训教学

单片机课程的教学相比电工电子学的教学难度更大一些，不仅有硬件的学习，也要有汇编语言和C语言的学习。此实训是在相应的单片机实物实验的基础上进行的。与电工电子学实训面临的状态一样，实物实训安排非常紧张，就是安排下了，实训的内容也是有限和单调的。同样，对于学生来讲，在单片机课程理论讲授和课程实验中取得的进展十分有限。为了使学生掌握单片机理论并熟练掌握汇编语言调试与仿真技术，在教学资源相对紧张的状态下，我们在单片机实训课程中引入了英国Labcenter公司开发的电路分析与单片机仿真软件Proteus教学版软件和美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机调试软件Keil。Proteus软件是目前最好的模拟单片机器件的工具，可以仿真 51系列、AVR、PIC等常用的MCU及其电路（如LCD、RAM、ROM、键盘、马达、LED、AD/DA以及部分SPI器件和部分IC器件）。Keil uVision2是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言和汇编语言软件开发系统。两种软件联合使用，进行仿真。针对单片机实训课程，参考相关的资料，我们编写了近160页的单片机实训指导书。以单片机AT89C51为例，例举了70个单片机仿真调试线路，基本上做到学生对单片机从简单到综合应用的实例进行综合性的训练。同样做到了两人一组，每人一题，独立绘制单片机应用原理图，并进行汇编语言编制与调试。结合原理图进行单步调试仿真以及断点仿真和调试。同样，首先由教师进行软件操作和实例讲解，然后由学生每人一机进行实例的仿真实训，教师在实训场地现场辅助指导。学生在计算机上仿照实例进行单片机仿真，并将仿真的结果与实验箱实物仿真结果进行实践对比。通过单片机仿真实训，学生找到了熟悉和掌握学习单片机硬件电路和软件学习的工具。通过对单片机应用实例的仿真调试，使学生对单片机软硬件的熟悉程度有了极大的提高，增加了对单片机理论知识的学习热情，为进一步深入掌握单片机的应用奠定了基础。由于该软件易学易用，通过仿真实训，使学生对单片机的理论和应用不再畏惧，而是焕发了极大的学习热情。单片机的实训成绩均在中等以上，优良率较采用此方法前提高了70%以上。

3经验总结

通过利用以上教学版软件开展的基础课程的实训，我们克服了实验实训资源相对紧张的矛盾，实训的学时和内容不仅满足了教学要求，而且学生通过实训提高了对基础课理论的深入理解和综合应用。最有意义的是，学生掌握了对所学课程自我练习、自我提高的工具和钥匙，有助于学生通过计算机仿真培养提高掌握课程的基本理论和应用的能力；有助于优秀学生在掌握课程基本理论和提高应用基础上，进一步深入钻研和学习，达到较高的综合应用水平。同时，也为后续专业课程的讲授、毕业设计的综合应用，创造了有利的条件。也为理论课开展项目教学，以软件动态多媒体演示和课堂讲解的立体化教学模式积累了经验。

由于教学版软件属于共享软件，因此只要具备计算机硬件条件和有限的实验室硬件资源，就可以开展相应的实训。这种计算机仿真技术与实物的结合，为我们今后进一步总结经验，创造更好的基础课实训条件开创了新的途径，探索与丰富了在实训环节中进行有效教学的新路。

参考文献：

[1]郑步生.Multisim2001电路设计及仿真入门与应用[M].北京:电子工业出版社，2002.

[2]毛哲.电路计算机设计仿真与测试[M].武汉:华中科技大学出版社，2003.

[3]姚四改.Protel99SE电子线路设计教程[M].上海:上海交通大学出版社，2004.

[4]周润景.Proteus在MCS-51&ARM系统中的应用百例[M].北京:电子工业出版社，2006.

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关键词 贯穿项目 单片机 交通灯

中图分类号：TP391 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2013）05-0009-02

一、引言

“单片机原理与应用”课程是高职院校机电类专业的核心课程，具有较强的理论性和实践性。传统的先理论后实践的教学方式很早就被证明不适合高职教育，高职教育是以培养技术应用能力为主线来设计学生的知识、能力、素质结构和培养方案的，其实践教学应在教学计划中占有较大比重。当前，高职教学项目化已经成为广大高职院校的共识，以项目为载体的教学方法改变了理论教学与实践教学相脱离的状况，能够较好的激发学生的学习兴趣，提升教学质量。

以企业实际项目为载体来设计课程，将理论与实践统一融合在项目设计过程中，避免了枯燥的理论学习，提升了理论应用与实践的能力。在单片机项目化课程设计中，往往采用若干个不相关的项目完成本课程的教学工作，其弊在于，学生对于每个项目都有所触及，但易于流于形式，无法深入理解每个项目的完整设计过程。贯穿项目教学方法的出现，对此给出了较好的的解决方法。贯穿项目教学法采用一个能够涵盖本课程知识面、难易适中的企业真实项目，以此项目作为教学设计核心，完成整个课程，从而实现了真正的项目化教学。

二、单片机贯穿项目课程设计

“单片机原理与应用”课程，主要是针对高职高专二年级学生设置，他们具有一定的数字电路及模拟电路等专业基础知识。选择贯穿项目时，本着实用性强、具有趣味性、难易程度适中原则，采用“十字路通灯”作为课程贯穿项目，将该贯穿项目剖分若干相互衔接的子项目进行教学，依据单片机的知识结构，对每个子项目设置若干任务，由简入深地完成整个贯穿项目。该项目采用天煌教仪THMEMU-1型单片机技术实训装置，配备有单片机最小应用系统、交通灯实训硬件环境等功能性配置、Keil C51集成开发环境以及Proteus仿真软件。表1为贯穿项目的设计：

如上表所示，每一个子项目都会涉及到新的知识点，老师通过引导学生，使他们了解新的单片机知识与概念，同时，学生利用已经自身储备的单片机知识，完成每个子项目。每一个子项目即具有前后承接性，又具有项目的独立性特点，因此，每个子项目都会有可检验性的成果，以备老师评价子项目完成情况。每个子项目都按照如下过程实现，这里以子项目5为例说明：

①给学生发送子项目实训项目单，告知该子项目的详细任务及每个任务的评分标准。子项目5要求 4位LED数码管显示时间，LED显示红绿灯状态。本步骤需要老师进行基础知识的讲解，定时/计数器较难理解，这里讲解的时候，拿出一个独立的例子进行引导，例如电子秒表的实现原理。此外，简单讲解LED显示器接口设计的原理即可。

②学生进行子项目方案论证，组织学生分组讨论，教师进行引导。告知学生该子项目需要用到单片机最小应用系统（F1区）和信号灯/交通灯/舞台灯模块（D1区）。

③进行程序设计及硬件电路设计，根据子项目所要求的任务，利用Keil C软件进行程序设计及调试，利用汇编语言实现，较为复杂的程序实现需要老师提供不完整程序或者错误的程序，学生自行完成或修改程序，并在Proteus仿真软件上进行仿真实验，观察交通灯的模拟情况。之后利用THMEMU-1型单片机技术实训装置进行硬件仿真，这里需要对Keil C软件进行设置，选择硬件仿真，选择串行口，设置波特率为38400。然后调试观察程序运行是否满足要求。

④仿真成功后，进行元器件采购，设计、制作印刷线路板图，安装焊接元器件，将步骤③调试好的目标程序下载到单片机片内程序存储器中。

⑤书写项目报告书，报告书中应该含有程序设计流程图，重要源代码，电路原理图，以及调试程序中所遇到的错误信息。

⑥老师验收项目，根据评分标准，对每位学生所完成的项目任务难易程度，重要与否等进行综合评定分数。对于未能及时完成子项目的学生，给其提供实训教室，利用课外时间完成子项目。

完成所有子项目意味着实现了贯穿项目。学生在老师的辅助引导下，把所有子项目的成果整合为“十字路通灯”这一最终成果，并在班级范围内对每个学生的作品进行展示，给予总评。

三、单片机项目化教学中老师的角色

在单片机项目化教学中，对于每个子项目，老师的作用在于启蒙，每个子项目都会引入新知识，对于一些较为抽象的概念，老师需要以较为通俗的语言给予讲解，以便于学生能够利用这些新知识实现子项目。子项目设计中的每个过程，老师都要在一体化教学环境中引导学生主动思考，解决问题。尤为重要的是，老师要充分了解每个学生所面临的问题，总结出来共性问题，并给予解决，因为学生对子项目的理解能力毕竟是初级阶段，老师需要让学生在一定课时内完成子项目，这对学生之后的子项目设计及程序编程等都会树立信心。切忌的是子项目难度系数高，较好的衡量方法是，在规定的子项目学时内学生能够基本完成任务。

四、总结

在单片机教学过程中，采用传统的非一体化课室进行教学，切实感觉到理论教学的难度大于实践教学，究其原因，复杂的逻辑知识结构、枯燥的理论概念是主要原因之一，当然，老师的水平及教学方法亦是重要原因。教学过程中，如果单纯地注重单片机知识结构的前后逻辑关系，而忽视单片机实际开发流程的实训，就会导致学生知其然，而不知所以然的后果。贯穿性的项目，不仅改变了传统教学的枯燥乏味，同时也改变了老师的角色定位，实现了以学生为中心、教师为辅助、项目为中心、课本为参考的授课新模式。学生在项目实现的过程中，经过自我思考，团体合作，经历失败，获得成功，付出辛勤与汗水，都为自己以后的职业发展打下了良好的根基。

参考文献：

[1]邵铁锋. 单片机项目化实习教学的探索[J]. 电气电子教学学报，2008，（5）：58～59.

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关键词：物联网；单片机；模拟仿真；计算机应用技术

目前，我国拥有物联网应用技术专业的高等职业院校普遍开设有《单片机应用技术》课程。该课程既是该专业的核心课，也是各级各类职业技能竞赛中的主要实践教学环节。

长期以来，《单片机应用技术》课程的教学内容都是从MCS-51系列单片机的结构、指令系统、汇编语言程序设计出发，再到定时，计数器和中断系统、存储器及接口、单片机通信技术，最后再辅以几个简单的单片机应用。这样的教学内容，一方面学生学习的难度大，另一方面与企业的主体需求有一定的差距。鉴于这种现状以及高职教育培养目标的现实需要，《单片机应用技术》课程必须进行改革。

作者近期走访的多所院校，单片机课程的教学方法依然陈旧。从教学方法上看，灌输式课堂教学固然有它的好处，但也抑制了学生学习的主动性；从实验手段上看，多数学校没有重视实践教学，缺少直观的实验方法。随着硬件技术的不断提高，那些老旧的单片机实验箱和实验台早已无法满足课程实践的要求。最终，在学习的过程中，理论和实践脱节严重，学生们缺乏动手能力和创新意识。

近年来，我国正处于物联网技术的井喷时代。物联网技术使人类在信息的世界里获得一个崭新的互通方式，从而打破了原有的思维模式。让人类社会的信息连接方式从任何地点、任何时间的人与人之间的沟通和连接，扩展到任何时间和任何地点物与物，人与物之间的沟通和连接。物联网带来了信息技术新的增长点，作为新一代信息技术的代表，物联网通过汇集、整合和连接现有的技术，推进了技术的升级，给徘徊已久、疲态渐显的信息技术带来了新的前景和目标。物联网实现了信息技术精确的控制、通信和计算功能，以全面感知、互通互联和智慧运行为技术特征，对信息技术提出了很大的挑战，也提供了广阔的发展空间。目前，物联网被称为继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮，物联网已上升为国家战略，成为下一阶段IT产业的任务。基于这种形式，当今各个高校基本上所有的计算机类专业对单片机课程的教学都有了新的、紧迫的要求。在教学内容上，一方面要迎合最新技术的发展；另一方面，还要尽可能衔接物联网专业课程体系，否则就会与当今技术的发展状况严重脱节，教学缺乏时效性。那么，在当今物联网时代下，高职院校的单片机课程，如何才能体现出目前的新技术、新要求？对于物联网应用技术专业，如何做到单片机课程和其他专业课程有效贯通？如何构建单片机教学内容，从而适应物联网相关岗位的技能需求？在现有的实训条件下，如何加大实验实训力度，提升学生学习的兴趣，提高教学质量？经过多年的单片机教学工作，作者提出从以下三个方面的改革措施，解决目前单片机教学中出现的问题：

一、选择合适的教材

单片机课程对高职学生来说是一门比较难学的课程。它包括了模拟/数字电路技术、接口技术、软件编程技术、传感器技术、通讯技术和机械传动技术等众多基础知识。绝大多数高职院校都在第三学期开设本门课。这就意味着学生不可能在学习之初就掌握大量的前置内容。因此，选择一套难度适中、内容全面，同时又符合学生认知规律的教材，就显得尤为重要。因此，在教材研究上，有如下构思：

（一）根据人才培养目标，选择一本深浅适中、理实结合、内容新、结构合理的教材作为学生的参考教材。教材内容首先应打破原有的理论体系，重构课程内容，用实例组织单元教学；其次，所选用的教材应融“教、学、做”于一体，体现职业教育的实践性特点；第三，能反映目前企业的需求，突出教材的实用性和实效性，同时贴近职业岗位的需求。

（二）为了符合高职学生的认知特点，在选定了参考教材的基础上，应组织编写一本校内主讲教材。主讲教材应遵循职业教育的特点，尽可能由实训部分组成，包括职业导向、教学目的、知识讲解、梳理与总结等内容。这样，有利于教师有重点地开展教学过程，也有利于学生及时了解教材相关的职业特点，并且可以对教材内容进行高效率的自学。其中“职业导向”模块说明实训部分培养能力的应用岗位；“教学目的”模块为实训模块提供学习过程指导；“知识梳理与总结”模块将主要内容进行提炼与归纳，以便学生能够进行复结。在主讲教材编写过程中，应采用近年来单片机应用产品开发所用的流行语言，同时将其融合到各个实训项目中去，避免单独讲解编程语言。在叙述方式上，避免刻板的描述文字，尽量使用与实践相关的图、表，在列出必备的器件清单等细节内容，引导学生自己动手完成设计。原理性内容叙述简约，将一些知识转变成小问答，小技能等方式进行描述，增加教材表现形式和可读性。在教材的配套资源上，应配备相应的教学课件及所有实训的演示程序，将程序尽可能详细地加入注释，方便学生学习。

二、重构课程内容。用实例组织单元教学

在实际生活中，处处都可以看见单片机的影子。但是，在学习的过程中，学生们普遍反应课程太抽象、难以理解。因此，在教学过程中，应依据高职教育培养高端技能型人才的目标，结合高职学生的学习能力，遵循由浅人深、由简单到复杂的认知规律，以学生为教学主体，通过一个个典型的单片机开发实例，逐步引导学生自己动手完成设计。这样，可以收到很好的教学效果，也很容易激发学生的学习兴趣。

传统的单片机教学，都是先介绍MCS.5l系列单片机的硬件结构，接着学习指令系统和汇编语言程序设计，然后讲述单片机的中断系统和各种器件的应用，最后再辅以2～3个系统综合设计实例。以这样的方式展开教学，学生们肯定会感到难学。试想一下，对于刚刚步入高职二年级的学生来说，他们很可能都没有系统学习过计算机的结构，甚至连数字电路也是起步不久。而要他们在短时间内理解单片机内部结构，并且还能加以应用，这着实不是一件容易的事。另外，以往的单片机教学中，程序都是采用汇编语言进行编写的。用汇编语言设计单片机应用程序虽然灵活，但是对与刚刚接触的人来说，是非常不容易理解的。比如，Intel 805l单片机，它的指令系统共有111条汇编指令、42种助记符、7种寻址方式。如果讲解过程还是采用汇编语言，由内部结构到指令系统再到设计实例@个步骤进行，那么，在讲解程序时，只能使用文字说明的方法开表达每条汇编指令的功能及作用。最后，当所有的内容学完后，学生们甚至还没弄明白MOVP0，#0FFH和MOV P0，#00H两条指令，怎么就能使连接在单片机P0端口的8只LED点亮或熄灭？所以，这种程序设计方法很难掌握。如果学生们在学习过程中出现的疑问太多，而又得不到及时有效地解决，就会丧失学习的信心，失去继续学习下去的兴趣。

因此，依照高职学生的特点，课程内容应将单片机软、硬件相关知识与单片机应用系统设计技能相融合，将陈旧的教学内容打乱，重构成若干个教学模块，形成“训练任务+相关知识学习”的课程结构体系。学生可以在动手“做”的过程中，学习到该任务涉及到的单片机原理与结构，获得有关实践操作的技巧和经验。再进一步将这些学习到的知识、技巧和经验应用到复杂一些的项目开发任务中。学生在这种“做中学、学中练”的认知活动中获得很大的成就感和学习乐趣。在具体的实施过程中，最好是在具有实物投影的理实一体化实训室内组织。教学时，先按照任务要求，搭建好硬件电路，将目标文件下载至单片机中（也可进行仿真演示），让学生们观看实际的效果，并理解任务要求的真实含义，以便在一开始就激发出学生们学习的兴趣。然后引导学生一边实操，一边学习理论，直至任务完成，让学生在“做”中体会和总结单片机的应用。同时，单片机开发用汇编语言的局限性必须打破。为符合“缩短开发周期，提高开发速度，降低开发成本”的实际要求，迎合企业中进行单片机应用系统开发的主流语言，课程教学的程序设计全部采用c语言进行，并把相关c语言知识融合在工作任务中，避免了把c语言单独讲解，而且老师易教，学生易学，让学生在实操中逐步掌握编程的方法，达到学以致用。这样，以若干个由浅人深的任务项目为教学核心，为这些任务配备必须掌握的基础原理及硬件结构、软件操作知识等，让学生们一开始就能得到感性的认识，在学习的过程中逐步体会到成功的喜悦。职业教育的培养对象习惯于实际操作，通过实践的体验去感知一些基本的经验性知识，在此感性认知的基础上，他们很容易理解和掌握理论知识和方法，进而学会如何分析问题和解决问题。这样，将十分有利于教学活动的顺利开展。

三、建立仿真模M实验平台。降低准入门槛

单片机是一门实践性非常强的课程，想要学好单片机，最重要的是理论基础知识的学习与模拟实验相结合，必须要有强有力的实践环节与之配合。在目前的单片机教学中，实验环节往往依赖陈旧的实验箱或购买的单片机学习开发板。这两种方式，价格相对来说都比较昂贵，很多经费有限的学校来说，难以做到学生人手一机，导致学习门槛提高，多数学生难以跨人单片机学习的大门。鉴于这些原因，课程所有实验内容均采用计算机进行仿真操作。仿真软件使用近年来普遍采用的Proteus-7.8，目前主流计算机既可流畅运行。

按照授课的主要模块内容，逐步绘制实验仿真电路图，当全部授课内容结束后，最终实现一个完整的单片机应用电路图。将编译成功的软件直接放人，可进行各个授课内容的仿真，大大减少了单片机课程学习的成本和入门的难度。

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关键词：单片机；三段递进式；任务驱动

作者简介：方向红（1969-），女，浙江松阳人，淮南联合大学机电系，高级讲师。（安徽 淮南 232038）

基金项目：本文系2011年淮南联合大学教研项目（项目编号：JYB1104）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）02-0091-02

单片机作为计算机发展的一个重要分支领域，广泛应用于工业控制系统中，单片机课程作为工业电气自动化、应用电子、机电一体化、电子信息及计算机应用等专业的主干课程，在人才培养课程体系中起着重要的地位。[1]单片机课程具有软硬件结合紧密、内部微观结构抽象、实践性强等特点。[2]过去，采用的是理论讲授和实验验证相隔离的传统教学形式，学生感觉理解困难，尤其是单片机的实践应用方面较为薄弱。[3]为改变这一现状，从2010年起，笔者在电类专业中推行三段递进式教学模式改革，即将单片机教学分为模块化教学、工程综合实训及电子创新设计三个阶段，通过确立各阶段教学的具体内容，制订课程教学标准，改革教学方法和考核手段，取得了较好的效果。

一、三段递进式教学模式

单片机课程是在学习了C语言程序设计、电工、电子技术、传感器及检测技术的基础上，使学生掌握单片机应用系统的硬件电路设计与制作技术，能够进行单片机应用系统的程序设计与调试，培养学生的动手能力、工程素质和创新能力。基于这个目的，笔者设计了三段递进式教学模式，用两学期的时间完成，其具体含义如下：

1.第一阶段：模块化教学，围绕基础知识及常见应用开展教学，符合学生的认知规律

笔者通过企业调研、分析单片机应用产品开发的典型工作过程，参考职业技能考核对单片机专项能力的要求，打破原有的教材体系，重新序化了教学内容，将单片机应用系统划分为一个个基础应用模块。例如将并行口的应用划分为发光二极管控制、数码管控制、按键扫描及液晶芯片使用等几个模块。[4]每一模块本着“知识够用、简单实用、有利于提高”原则，分别设计了几个不同的任务，其内容的难易程度和对学生的能力要求呈逐步提高的趋势。每个模块最后都设有“发挥部分”单元，让学生能动脑思考，即学即用，在前面内容的基础上综合提高。例如：第一个应用模块——发光二极管控制，笔者分别设计了几个任务：点亮一个发光二极管发光二极管闪烁10次跑马灯流水灯，发挥部分要求在跑马灯基础上做一改进，即每个发光二极管点亮过程中要闪烁6次。这是发光二极管闪烁10次和跑马灯的综合应用，让学生动手尝试编制其单片机学习的第一个自主程序，难度不大，容易实现，从而体验成就感，激发学习兴趣。各模块之间、电路与电路之间、程序与程序之间，都保持着关联性，使学生在前一个电路或模块基础上，仅做少许改动，就可以开发出另一个电路或程序。

这一阶段借助Proteus仿真软件和实验箱，主要在教室和实验室穿行。首先，理论知识传授和简单入门程序讲解在教室借助多媒体完成；然后，学生在实验室用Proteus Isis软件仿真电路、keil C51软件调试程序；调试成功后，再根据实验箱的原理图，进行接线、修改程序，完成硬件实现。“发挥部分”由学生在课余时间研究、思考，再到实验室验证其正确性。每个模块学习结束，要求学生提交报告，对所做工作做一总结。这一阶段以解决任务为主线，将基础应用分解成一个个案例元，使学生加深单片机基础知识的理解，掌握其硬件连接及编程方法。

第一阶段的考核采用百分制，即平时考勤（20%）、过程化考核（50%）与期末考核（30%）相结合。过程化考核办法如下：学生每学完一个模块，完成各实训项目后，根据表1评定阶段成绩。学生在每个阶段都有自己的成绩，根据每个模块的难易程度，取加权平均值，为过程化考核成绩。期末考核采用机试方式，学生可以查阅相关资料，考查学生根据题目要求绘制仿真电路图、程序的编制及调试能力。机试题目由多题组成，各题根据难度不同，取不同分值。学生可以根据自己的程度，选择其中几道排列组合，根据完成情况现场打分，体现出分层次考核的改革思路。

2.第二阶段：工程综合实训，以典型应用产品作为载体，体验实际产品的制作过程

在学完第一阶段所有内容后，由教师按照兼顾实用性、可操作性、可扩展性的原则，选取几种单片机典型应用产品作为实训题目，如摇摇棒、简易密码锁、数字时钟和电子琴等，这些题目在书本及网络上很容易查到相关资料。它们既是第一阶段各模块内容的综合应用，又加入了新的芯片原理及应用，因而是第一阶段教学内容的补充、综合和深化。如数字时钟电路中既包含了基础应用部分的单片机最小系统、按键扫描、蜂鸣器警示、中断、数码管或液晶显示等，又加入了时钟芯片DS1302的原理及其与单片机的连接等内容。学生在掌握单片机原理和基本应用的基础上，以某个具体产品的制作为载体，经过电路板设计、元器件焊接、程序设计与调试、硬件装配、分析总结等过程，脱离了已固化成功的实验箱及软件仿真，进入到自己亲自动手搭建硬件，程序调试、下载阶段，初步掌握了工程设计方法和组织实践的基本技能。这一阶段考核标准如表2。

3.第三阶段：电子创新设计，综合了传感器及检测技术、电工、电子技术和单片机等相关知识，是能力转化为工程素质的重要阶段

实际的单片机应用系统设计必然包含电子线路设计、传感器使用、单片机控制及检测技术应用等几部分，电子创新设计阶段就是模拟单片机实际应用产品的设计过程，由教师参考大学生电子设计竞赛的形式，事先设计一些题目，提出系统需要完成的任务及其参数、精度要求。学生3～4人组成一个小组，各组选定一个题目，在规定的时间内协作完成。学生经过课题分析研讨、查找资料、电路设计、硬件制作与装配、软件编制、系统联调、编写设计报告等步骤，培养学生的团结协作精神、工程设计能力及科技论文写作能力，是单片机应用开发过程的课堂模拟及创新能力培养的重要阶段。电子创新设计阶段考核采用百分制，具体标准如表3。

二、结语

三年来，笔者通过上述实践和改革，极大地激发了学生学习的积极性，学生感觉易入门，对基础知识的理解也更加深刻了。很多学生在毕业设计中都喜欢选择跟单片机应用相关的课题，毕业生的工作也有不少跟单片机应用开发相关。另外，培养了一大批动手能力强、实践技能高的学生，在安徽省大学生技能大赛和电子设计大赛中屡获佳绩。

单片机三段递进式教学模式，其本质是通过任务驱动，引导学生在解决问题的过程中，理解单片机知识，熟悉单片机开发过程，掌握实践技能，培养工程素质和创新精神，为学生的可持续发展打下基础。课程改革是一项长期的系统工程，笔者只是做了些探索和尝试，今后还需要根据学生的特点、技术的进步不断调整思路，与时俱进，为培养生产实践所需的人才而继续努力。

参考文献：

[1]黄磊，朱群峰，江世明.《单片机原理应用》课程教学改革与实践[J].中国电力教育，2008，（22）：87-88.

[2]曹娟，赵旭阳，米文鹏，等.基于三段式教学模式的项目教学法在单片机教学中的应用[J].计算机光盘软件与应用，2011，（7）：189，240.

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1课程改革的目标

《单片机原理及应用》课程是我院计算机类专业、应用电子专业、电子信息技术专业、微电子专业、电气自动化专业及机电一体化专业的一门专业核心课程，课程开设的范围广课时量大。所以对《单片机原理及应用》课程进行全面改革是非常必要的，依据高等职业教育的培养高级技能型人才的特点和要求，按照企业行业的工程标准（《单片机设计师职业认证资格》）对原有的对单片机原理、汇编语言设计、单片机C语言程序设计应用及PCB电路设计的内容进行重新规划，让学生的知识水平和职业技能与职业岗位实现无缝对接，培养出符合企业要求的高级单片机技术人才，具体目标如下：

1.1知识目标

使学生熟练掌握单片机的基本原理；汇编语言、单片机C语言程序设计的步骤和方法；使学生能够读懂和看懂单片机工程应用中稍微复杂的电路图。

1.2能力目标

培养学生硬件电路设计能力、程序设计能力、软硬结合综合设计与调测能力；掌握单片机的开发过程和开发工具，掌握软件模拟和硬件实时仿真；掌握单片机的仿真技术（PROTEUS、KEIL），能设计、制作和调试单片机基础级产品。

1.3职业目标

了解本课程的作用和市场需求；培养学生分析问题、解决问题的能力；能有效地设计开发和完成开发任务；了解单片机市场和新技术新产品的最新发展趋势。最后，通过本课程的学习能够获得《单片机设计师职业认证资格》（中国信息产业部颁发）证书，为学生顺利进入优秀组织，建立崇高的职业信誉，获得优越的职业发展机会具有极大的帮助。这也正是职业教育的目的所在“：学有所长，学有所用”，以技能带动职业，用技能获取岗位。

2课程改革解决的主要问题

2.1教学团队的更新

本门课的代课教师大都是从学校到学校，没有在企业开发项目的工作经验，为了实现学生知识和技能与企业职业岗位的无缝对接，课程改革实施过程中聘请企业行业专家担任部分理论教学、学术讲座等，让学生了解单片机市场和新技术的最新动态。

2.2教学内容的更新

提炼单片机原理、汇编语言、C51程序设计及电路原理的知识点，以“够用”为原则，以职业岗位为导向，以单片机设计师职业资格为标准，合理设计教学内容。

2.3教学安排和组织的更新

改变原来板书加实验的教学组织，使用一体化教室进行理论讲授、工程项目原型模拟仿真、开发实际的工程项目、项目考核四个阶段重新进行教学安排和组织。

2.4教学方式的更新

摈弃以往每周一次理论一次上机，后期一周实习的教学方式，通过一体化教学、引导式教学、项目化教学、“做中教、做中学”工学结合的模式，更新了教学方式，使教师和学生共同参与教与学的整个环节。

2.5考核方式的更新

不再进行期末的笔试考试，课程教学设计将注重学生职业能力培养，体现过程性评价，把学生自评、同学互评和教师点评相结合。

2.6教材的更新

以往使用的教材大都偏重理论知识和原理的讲解，实训内容与职业岗位的要求有一定距离，所以在课程改革的实践中，收集并分析单片机设计师职业资格标准，聘请行业企业专家与校内教师共同开发工学结合特色教材。

3课程改革研究的重点

《单片机原理及应用》课程是电子信息大类专业的核心能力课程，是一门理论性、实践性和实用性都很强的课程，是基于职业岗位能力的学习领域课程。通过该课程的立项课程组组员致力于如下几个方面的研究：

3.1精简课程内容

按照中国电子产业部《单片机设计师职业资格》的标准重新规划课程内容，以“够用”为原则，以职业为导向，以任务驱动为主，项目设计开发和主线进行[1]。

3.2教师团队融合

本课课程实施过程中，除了本校教师授课指导外，不间断的聘请企业行业的专家进行授课，学术讲座等。同时让教师了解企业的文化、单片机产品的市场及最新的技术动态，提高业务能力。教师、学生和企业专家进行面对面的交流，互相了解，互相提高。

3.3探索工学结合模式

根据单片机课程的特点，以“学生为主体，能力培养为本位”的主导思想，实施融“教、学、做”为一体的教学模式，以实际工作任务为中心实现“做中教”、“做中学”[2]。

3.4制定课程考核体系

在实施教学方案的过程中要注重学生职业能力的培养，体现过程性评价，即项目准备、项目实施、项目验收、项目总结四个阶段全程跟踪式的考核评价，并把学生自评、同学互评和教师点评相结合。

3.5学生技能和职业岗位的无缝对接

学生学习理论知识的技能的锻炼基本上都是在学校进行，尽管有企业行业人员的参与，但是与真正的工作环境和工作任务相比还有一定的距离。所以有必要以行业的标准对学生进行严格要求和训练，让学生在工作上岗前就已经熟悉行业标准，具备相关的职业素质和能力，实现学生技能和职业岗位的无缝对接。

4课程改革研究的创新点

单片机课程的改革已经进行过三次，第一次是纯理论向理论+实验（实验仪上进行）的改革，第二次是理论+实验（实验仪上进行）+课程设计周的改革，第三次是理论+实验（实验仪和软件模拟仿真同时进行）+实训周(完成简单单片机系统的实物)，每一次的改革有它的特点和亮点，也对教学效果有所提高。根据高职教育人才培养模式的要求，以“学生为主体，能力培养为本位”的原则进行的第四次课程改革有如下创新点：

4.1团队开发课程

不仅有我院教师参与，还有行业企业专家进行指导和现场讲授。

4.2校企合作开发课程

课程团队深入企业广泛开展调研，收集并分析有关行业企业职业资格标准，引入行业标准即《单片机设计师职业资格》标准，课程内容进行重新规划[3]。

4.3工学结合的教学模式

在课程改革过程中实施“教、学、做”为一体的教学模式，以实际工作任务为中心实现“做中教”、“做中学”。

4.4开发工学结合的教材

课程组成员在改革的过程中要不断的总结，不断的积累，通过扎实的企业调研和市场调查，根据学生的水平和职业岗位的需要编写出一本工学结合的特色教材。

4.5制作单片机系统实物

凡是教学过程的项目最后均经过仿真调试和面包板调试制作成实验板实物，最后进行封装整理，可以做为后续班级的教学模具展示。

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关键词：课程；智能控制；项目式教学；教学改革

中图分类号：G642 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 16-0000-02

Vocational"Intelligent Control and Programming"Course of Project-Based Teaching

Xia Guangwei

(Wuhan Polytechnic,Wuhan430074,China)

Abstract:Let the students to learn professional knowledge to practical work to go,and ultimately the students'zero distance'posts,these are the curriculum reform in vocational schools of concern.We are in the"Intelligent Control and Programming"course in the implementation of the project approach,optimization and knowledge through the project of reconstruction and integration points to improve the efficiency and effectiveness of training to develop the abilities of students so that students in the electronic technology skills has been greatly improved.

Keywords:Curriculum;Intelligent control;Project-based teaching;Teaching reform

提高学生的职业能力，让学生把所学的专业知识应用到实际工作当中去，最终实现学生的“零距离”上岗，这些都是目前高职院校课程改革中关注的问题。并且，用人单位对高职院校毕业生的考察主要是看学生有没有实践经验，有没有参与过实际项目的开发。针对这样的现状，我们在《智能控制与程序设计》课程中实施了项目教学法。教学实践表明：通过项目的优化和知识点的重构和整合，在提高实训的效率与效果，培养学生全面能力等方面，确实收到了一定的成效。它使我们的学生在电子技术应用方面的技能有了很大的提升。

一、课程来源及定位

（一）专业调研与岗位分析

组织专业教师走访多家电子产品研发与生产企业，进行广泛深入的调研，采取与企业的工程技术人员座谈、交流和回访毕业生等形式，了解电子信息技术专业的发展和人才需求，听取他们对教学的意见和建议，召开专家论证会，确定了电子信息技术专业的职业领域，主要是电子产品生产、智能电子产品研发、电子产品技术服务3个方面。以上职业领域主要包括5个就业岗位――电子产品装配与检测、电子元件采购与管理、智能电子产品设计与调试、电子产品营销、电子产品售后服务。

（二）人才培养目标与专业课程体系

根据就业岗位的要求，确定了专业人才培养目标为：主要面向电子产品制造行业，培养拥护党的基本路线，适应生产、建设、管理和服务第一线需要，具有良好的职业道德和敬业精神，具备电子材料采购，电子产品制造、检测、调试，工艺管理及销售与售后服务能力，主要从事电子产品生产、研发、维护、销售和技术服务，以及电子技术领域的生产和管理的高素质技能型人才。通过分析、提炼，将专业能力中导线与电缆的识别与使用、微处理器的应用、电子产品性能的测试以及电子产品现场安装、调试、维修和应用等能力归纳为选、读、焊、写，测、装、调、检、编、设等10项职业能力，因此确定了本专业的专业课程体系。

（三）课程性质与定位

《智能控制与程序设计》课程主要是培养学生具有综合应用单片机技术进行智能电子产品设计、制作和调试能力，面向电子产品装配与检测、电子产品设计与调试等主要岗位，在专业人才培养中起主要作用，因此确定本课程是电子信息技术专业的专业核心课程。

（四）课程目标

根据专业人才培养目标中智能电子产品的调试与应用等专业能力的培养需要，确定了本课程的课程目标：

1.知识目标：（1）了解单片机内部结构及工作原理。（2）了解单片机控制设备的工作原理。（3）掌握单片机汇编语言程序设计方法及指令系统。（4）掌握单片机系统开发工具的使用方法。

2.能力目标。选取了人才培养目标10项职业能力中的6种。（1）测：会检测常用电子元器件。（2）编：会使用keil、proteus软件进行程序的编写、运行及仿真。（3）装、调、设：会制作、调试、设计简单小型智能电子产品。（4）写：会规范撰写设计报告。

3.素质目标：（1）培养耐心、细致的工作态度。（2）培养安全生产、规范操作的职业素养。（3）树立质量、成本的意识。（4）养成交流与协作的习惯。

（五）课程设计

教学内容的选取电动玩具开发为载体。与深圳德普施科技有限公司、上海得实科技有限公司、武汉天蓝宇智能科技有限公司密切合作，设计了以工作过程为主线的教学过程，如图1所示。考评标准的制定以岗位能力的需要为依据，参考了电工、电子仪器仪表装调工、计算机系统操作员等工种对智能电子产品调试与应用技术的要求。在教学过程中，着力提升智能电子产品调试与应用能力的同时，注重职业素养的培养。

图1：以工作过程为主线的教学过程

二、教学内容

（一）内容选取

单片机技术的应用非常广泛，如生活中常见的电动玩具、电子广告牌、电饭煲、汽车导航系统、数控机床设备等，均用到了单片机技术。经过对比，我们选择了电动玩具作为项目制作的载体。本课程具有注重技能训练与理论学习相结合、注重过程考核、注重综合应用能力培养的特点。根据知识点进行系统化的项目设计，设置了基本训练项目和拓展训练项目，构建能对学生相应单片机应用能力进行训练的工作任务，并在课程教学结束后安排课外竞技训练项目，以促进学生学习和训练。

（二）内容序化

项目及任务的设计遵循从运用单片机的内部资源，到控制外部设备，最后到设计实用产品的规律，前面的知识是后面学习的基础，由简单到复杂。通过对学生的实际情况和教学内容的难易程度进行综合分析，共40学时。课外竞技训练在本课程教学结束后安排，教师自主命题，学生课外完成，不占课内学时。本课程在大二上学期授课。

（三）表现形式

课程组教师与深圳德普施科技有限公司等企业共同编写的教学做一体化教材《智能控制与程序设计》，与武汉天蓝宇智能科技有限公司联合编写了项目教材《智能控制-射频卡项目》，课程组还编写了《学生创新设计方案集》和《学生评价》等校内教材；制作了学生工作页和图文并茂的多媒体课件；录制了教学视频；制作了精品课网站；专业教师与企业工程师共同开发了智能控制-射频系统。为不断规范和完善《智能控制与程序设计》的课程教学，课程组教师与相关的企业工程技术人员制定了课程标准，其内容包括课程概述、课程目标、内容与学时分配、课程实施要求、标准说明及评价等方面。

三、教学设计

（一）教学模式

1.教学模式。本课程采用计算机虚拟仿真和实物制作相结合，课内教学、课外二课活动、竞技教育相结合的教学做一体的教学模式。（1）课内学习。通过计算机虚拟仿真加实物制作的课内教学，要求学生具有简单程序的分析、设计、调试能力，培养学生单片机的基本应用能力。（2）二课活动。通过课外科技活动，加深和巩固单片机基本理论、强化基本应用能力的同时，锻炼学生对单片机的技术应用能力。（3）竞技教育。通过竞技活动，培养学生应用单片机进行产品开发的能力。

2.考核反馈。（1）课程考核。本课程的考核主要包括3部分：平时成绩占20%，包括学习态度，自主学习，语言表达等方面；专业知识考核占30%，通过理论考试测试专业知识掌握程度；项目训练成绩占50%，包括专业技能、文字表达能力和团队协作意识等方面。另外，学生可以通过网上自测系统进行自我测试，检查知识和技能的掌握程度。（2）教学反馈。在整个教学过程中，教师通过课堂提问、课外交流、作品评价、课后作业等直接反馈，了解学生的学习状况；也可通过教学系部、学院督导（查、听、评）和企业相关人员的评价等途径，反馈教师对教学内容、重难点把握程度和学生运用单片机知识、技能的水平，不断改善教学。

（二）方法手段

1.教学方法。本课程采用项目教学法组织教学，教学过程按照5个步骤进行，充分应用多媒体网络资源，结合虚拟实训室、单片机实训室等实践场所实现教学。

2.教学手段。教学过程中，我们充分运用现代教育技术，利用教学软件辅助监控课堂教学；利用keil、proteus软件进行系统的虚拟仿真；通过精品课网站实现学习资源开放、共享和师生互动，同时利用学院的教务管理系统将教案、课件、授课进度计划等资料上传，实现网上辅助教学管理。

四、教学组织与实施

本课程的教学过程按照5个步骤进行，如图2。下面以显示系统的制作的项目5输入输出接口与红外线传感器应用――（4学时）为例具体说明。

图2：教学过程

任务布置（1学时）：教师通过多媒体课件、视频、实物等途径展示产品效果，让学生明确产品功能，确定本任务的教学目标，引导学生搜集相关资料。这个过程是让学生知道做什么。

方案讨论（1学时）：学生分组，搜集资料，讨论制定初步方案，填写制作过程记录卡。

方案确定（2学时）：学生在老师的指导下通过计算机模拟仿真论证方案，完善并确定一个最优方案，学生汇报方案，老师讲解知识，答疑解惑。这个过程是让学生明确怎么做。

实物制作（3学时）：学生根据最优方案，准备所需设备和元件，在单片机实训室进行实物制作和产品调试，老师在制作之前介绍安全操作注意事项，制作之中巡查、纠正学生的不良习惯，指导学生分析、解决调试故障。目的是教会学生规范制作。

任务考评（1学时）：学生展示作品，参加答辩，老师量化评分。学生总结，老师点评，布置下个任务及与本任务相关的拓展训练任务，如往届电子设计大赛题，以便学生能在创新工作室进行拓展训练，最后收取制作过程记录卡、任务考核评分卡、总结报告等资料。这个过程是检查学生做得怎么样。

五、特色与创新

（一）虚实结合、软硬兼修

利用单片机软件模拟仿真确定可行、合理的设计方案，结合方案制作出实物，一虚一实，培养学生软、硬件系统的设计及调试能力。

（二）以赛促练、以赛促改

课程教学，通过基本训练项目、拓展训练项目，训练学生的单片机技术的综合应用能力；课外通过组织校内竞技比赛项目，开展竞技训练，选拔优秀选手参加校外比赛，调动学生积极性，促进学生学习和训练。通过成果总结促进教师不断完善教学内容，改革教学方法，提高教学质量。

参考文献：

[1]宁波.高校课程质量评价指标体系的研究[J].教育探索,2008,3:41-42

[2]王燕玲等.高职生就业与创业指导[M].辽宁大学出版社,2005

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关键词： 微机原理 单片机 时钟电路 数码管时钟

开设微机原理课程实践性教学环节的目的，主要是通过动手来巩固所学的微机原理知识，因此在实践性教学环节中，开设的实训课程题目应涉及单片机最小系统设计、A/D转换、D/A转换、总线扩展（8255）等。实训学时一般为2周，任务安排第1天以教学为主，介绍实训课程题目的相关知识。第2天开始陆续发放材料，第一周基本以焊接为主，第2周开始自行调试，最后2天验收，验收以作品效果、答辩情况和提交报告的质量为主。在实践过程中，学生根据自己的能力和兴趣爱好来选择相应的课题方向。这里介绍最小系统的设计。对于单片机最小系统设计，给出的设计题目是数码管时钟电路设计，该课题涉及的内容有：上电复位电路、震荡电路、键盘扫描，数码管动态扫描等。难度适中，能满足学生利用单片机设计时钟的想法，适合不同层次的学生来设计和学习。

1.时钟电路硬件的设计

LED数码管时钟电路采用24h计时方式，时、分、秒用六位数码管显示。并有按键处理模块来进行时、分、秒的调试。数码管时钟电路如图1所示，其采用AT89C51单片机最小化应用设计，6个LED显示采用动态扫描方式实现，显示时、分、秒。P0口输出段码数据，P2.0―P2.5口作扫描输出（需接上拉电阻），为了提供LED数码管的驱动电流，用三极管9012和芯片74LS244来驱动输出，增加共阳极数码管的亮度。为了提高秒计时的精确性，利用12MHz晶振来T0定时中断。

2.系统软件程序的设计

电子时钟的系统程序由主程序和子程序组成，主程序包含初始化设置、按键处理、数码管显示模块等。子程序包括要编写的定时器/中断服务子程序，在定时器/中断服务子程序中进行对时钟的调整。具体程序可上考试周刊网教学资源库下载。

（1）主程序

主程序流程图如图2所示，主程序对显示单元和定时器/计数初始化，然后重复调用数码管显示模块、按键处理模块，当有键按下时，转入相应程序。

（2）按键处理模块

按键处理设置为：如没有按键，则时钟正常走时。当按下S1时进入调分状态，时钟停止走动；按下S1、S2来进行加一减一操作。继续按S1键可分别进行分和小时的调整，最后按S1键退出调整状态，按键功能还可以自行调整、创新，如加入秒表显示、定时等功能。

（3）定时器/计数器T0中断服务程序

定时器/计数器T0用于时间计时，选择方式1，重复定时，设定时间为50MS，定时时间到则中断，定时中断程序为：（MOV TMOD，#11H）（MOV TL0，#0B0H）（MOV TH0，#3CH），在中断服务程序中用一个计数器对50MS计数，计20次则对秒单元加1，秒单元的计数器加到60则对分单元加1，同时秒单元清0；分单元的计数器加到60则对时单元加1，同时分单元清0；时单元的计数器加到24则对时单元清0，标志一天时间计满。定时器/计数器T0中断服务程序流程图如图3所示。

3.总结

任何理论知识都来源于实践，理论知识也只有在实践中，才能得到强化并真正发挥指导作用。学生经过实践性教学环节的锻炼，通过焊接、板路设计、元器件的认识、程序的编写和调试，能够对微机原理课程有很深的认识。通过一些小制作更能提高学生对该课程的热衷程度，对学生的现在及将来都有很大的影响。较多的学生实践教学环节结束后再回来要回自己的作品，说是拿回去放在自己的床前，可以用3节干电池供电来显示时间，以做留念。

参考文献：

［1］中国机械工业教育协会组编.微机原理与应用［M].北京：机械工业出版社，2005.

［2］朱定华，戴汝平.单片微机原理与应用［M].北京：北方交通大学出版社，2003.

［3］陆红伟，微机原理实验与课程设计指导书［M].北京：中国电力出版社，2006.

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关键词 4MAT学习风格 4MAT教学模式 单片机教学

中图分类号：G424 文献标识码：A

美国著名的学习有限公司（About Learning Inc.）总裁――麦卡锡博士（Dr. McCarthy）于20世纪70年代提出了4MAT学习风格和基于此风格的4MAT教学模式。此模式在西方掀起了一股热潮，很多学者从学业成绩、学习动机、学习态度和小组合作等方面对其进行实证研究，取得了丰硕的成果。

1 4MAT学习风格

人的大脑左半球和右半球分别负责不同的思维方式和专门技能，左半球主要负责逻辑性、顺序性的理性思维，右半球主要负责随意无序的直觉创新思维。根据麦卡锡博士的理论，由于人的大脑左半球和右半球优势度不同，再加上年龄、环境、家庭背景等因素，导致了人们在学习上的优势领域、感知和加工信息的方式（即学习风格）千差万别。麦卡锡博士将学习风格分为四种类型，分别是：

（1）想象型。此类型的学习者喜欢学习与他们本身密切相关的、重要的、实用的内容，他们喜欢与人相处，善于接受具体事物，不易接受抽象内容。他们常常通过观察不同的替代方法来解决问题，经常会思考“为什么（Why）”。

（2）分析型。此类型的学习者逻辑性强，擅长思考、分析、推理，善于对学习任务进行分析、对比及总结。他们注重细节，喜欢对信息进行抽象化加工，通常会思考“什么（What）”。

（3）常识型。此类型的学习者喜欢接受抽象信息，重视策略性的思考和技能性的解释，他们喜欢实践与尝试，擅长解决与现实任务相似的问题，不易接受费时而无实际价值的任务。他们通常会思考“怎么样（How）”。

（4）活动型。此类型的学习者思维活跃、发散，喜欢通过自己的尝试和发现来学习，独立自主性强，善于创新，但不擅长接受要求细节或具体步骤的学习任务。他们通常会思考“假如……那么……”等这样的（What if）问题。

四种学习风格中每种都有左脑、右脑和全脑型学习者（见图1），但左、右脑优势倾向不同，想象型风格和活动型风格学习者（见图1中一、四象限）倾向于使用右脑处理信息，分析型和常识型风格学习者（见图1中二、三象限）有明显使用左脑处理信息的倾向。

2 4MAT教学模式

为兼顾每一种学习风格类型以及左右脑不同倾向的学习者，麦卡锡博士提出了4MAT教学模式。

4MAT教学模式是一种八步教学法。第一步：联系生活。为了激发学生的学习兴趣，特别是兼顾想象型右脑模式倾向者，这一步的重点是将学习任务与现实生活联系起来。第二步：分析意义。此步转入左脑模式，主要是对上一步的联系结果进行分析和反思，找到该学习任务的意义，回答想象型学习者最喜欢问的“为什么我要学习这些”、“学习这些对我的生活有什么帮助”等问题。第三步：形成概念。重点在于通过多种教学手段来促进概念的形成，回答“学什么”的问题。第四步：发展概念。设计教学活动加深学生对新内容的理解，注重教学内容的讲解和呈现方式的多样化与合理性。分析型的学生比较喜欢第三步（右脑模式）和第四步（左脑模式）的教学方式。第五步（左脑模式）：强化练习。这一步重点在于加强练习，巩固前面所学知识点。第六步（右脑模式）：实践拓展。将所学知识付诸实践，达到拓展和迁移的目的。第五步、第六步回答了常识型学习者“怎样做”、“学了怎样用”等问题。第七步（左脑模式）：提炼整合。对上面步骤的知识应用和拓展进行调整、修改、评价其是否适当。第八步（右脑模式）：经验交流。展现自己的学习成就，对前面步骤的学习经历、体会、收获进行总结和交流。第七步和第八步主要是培养学生的创新能力，是活动型学习者易于接受的方式。

3 4MAT教学模式应用于单片机教学

单片机课程是机电、电子等专业学生的一门较难掌握的重点专业课程。传统的教学方法应用于此课程的效果一直不理想。经过多年的改革与探索，笔者发现，运用4MAT教学模式的效果要好很多。现以单片机交通灯系统教学为例，说明一下4MAT教学模式在单片机教学中的具体应用过程。

第一步（右脑模式）：联系生活。让学生回想在生活中见过哪些交通灯系统，先分组讨论然后每组选代表叙述；

第二步（左脑模式）：分析意义。组织学生讨论“为什么生活中需要交通灯系统”等问题，引导学生分析这些交通灯系统的作用和现有城市交通灯系统的优劣，反思用单片机制作交通灯系统的意义之所在。

在前两步中，教师是激发者，采用提问、头脑风暴、分组讨论、角色扮演等多种教学方法来引导学生思考与分析，激发学习兴趣，调动学习热情，明确学习动机。课堂上注意加强与学生的互动。

第三步（右脑模式）：形成概念。明确学习任务，让学生知道要学习的内容是什么，学习的重、难点在哪里。可提一些问题，让学生带着问题自学下教材上的单片机交通灯系统。等学生独立学习与思考基本完成后，再互相讨论，给出问题答案，教师就答案给出评价与反馈，对学生答错的知识点要重点解答与讲解。

第四步（左脑模式）：发展概念。这一步以教师讲授为主，利用多媒体课件、实验实训仿真效果演示等多种教学方式来呈现单片机交通灯系统的设计。一要注意在讲授时要层次分明，重难点分清，切忌主次不分、“满堂灌”和“填鸭式”教学；二要注意多种教学方式的灵活穿插运用，注重课堂的互动和氛围，保持学生的学习热情。

第五步（左脑模式）：强化练习。让学生练习编写交通灯程序，完成习题。要注意习题的难易渐进和知识点的覆盖面，必要时可针对学生情况量身定制一些习题。

第六步（右脑模式）：实践拓展。将前面所学知识应用于实践。在实验实训室让学生自己动手搭建交通灯控制系统，将前面学生自己编写的单片机交通灯程序调试出来，看实际效果。

第七步（左脑模式）：提炼整合。要求学生将前面所学的知识点进行总结、提炼与整合。鼓励学生进行创新，让学生针对生活实际自己设计一个交通灯系统并动手做出来。

第八步（右脑模式）：经验交流。以交流会的形式，一方面展示学生的交通灯系统设计成果，另一方面让学生相互交流心得、体会、经验、不足等，并推选学生代表做报告。教师要做点评，给予学生鼓励与期望，最后要提出新问题，引导学生进入下一轮学习。

4 结语

经学生反馈及学习效果证明，4MAT教学模式应用于单片机教学取得了良好的效果。

参考文献

[1] 魏利霞.4MAT教学模式及其在英语教学中的应用[J].四川教育学院学报，2008（7）.

[2] 左志宏等.McCarthy学习风格的分类及其4MAT教学设计系统[J].上海教育科研，2005（10）.

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关键词：单片机；课程改革；教学做一体化；教学模式

中图分类号：TP399 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2012.07.055

1.课程改革的目标

《单片机原理及应用》课程是我院计算机类专业、应用电子专业、电子信息技术专业、微电子专业、电气自动化专业及机电一体化专业的一门专业核心课程，课程开设的范围广课时量大。所以对《单片机原理及应用》课程进行全面改革是非常必要的，依据高等职业教育的培养高级技能型人才的特点和要求，按照企业行业的工程标准（《单片机设计师职业认证资格》）对原有的对单片机原理、汇编语言设计、单片机C语言程序设计应用及PCB电路设计的内容进行重新规划，让学生的知识水平和职业技能与职业岗位实现无缝对接，培养出符合企业要求的高级单片机技术人才，具体目标如下：

1.1知识目标

使学生熟练掌握单片机的基本原理；汇编语言、单片机C语言程序设计的步骤和方法；使学生能够读懂和看懂单片机工程应用中稍微复杂的电路图。

1.2能力目标

培养学生硬件电路设计能力、程序设计能力、软硬结合综合设计与调测能力；掌握单片机的开发

过程和开发工具，掌握软件模拟和硬件实时仿真；掌握单片机的仿真技术（PROTEUS、KEIL），能设计、制作和调试单片机基础级产品。

1.3职业目标

了解本课程的作用和市场需求；培养学生分析问题、解决问题的能力；能有效地设计开发和完成开发任务；了解单片机市场和新技术新产品的最新发展趋势。

最后，通过本课程的学习能够获得《单片机设计师职业认证资格》（中国信息产业部颁发）证书，

为学生顺利进入优秀组织，建立崇高的职业信誉，获得优越的职业发展机会具有极大的帮助。这也正是职业教育的目的所在：“学有所长，学有所用”，以技能带动职业，用技能获取岗位。

2.课程改革解决的主要问题

2.1教学团队的更新

本门课的代课教师大都是从学校到学校，没有在企业开发项目的工作经验，为了实现学生知识和技能与企业职业岗位的无缝对接，课程改革实施过程中聘请企业行业专家担任部分理论教学、学术讲座等，让学生了解单片机市场和新技术的最新动态。

2.2教学内容的更新

提炼单片机原理、汇编语言、C51程序设计及电路原理的知识点，以“够用”为原则，以职业岗位为导向，以单片机设计师职业资格为标准，合理设计教学内容。

2.3教学安排和组织的更新

改变原来板书加实验的教学组织，使用一体化教室进行理论讲授、工程项目原型模拟仿真、开发实际的工程项目、项目考核四个阶段重新进行教学安排和组织。

2.4教学方式的更新

摈弃以往每周一次理论一次上机，后期一周实习的教学方式，通过一体化教学、引导式教学、项目化教学、“做中教、做中学”工学结合的模式，更新了教学方式，使教师和学生共同参与教与学的整个环节。

2.5考核方式的更新

不再进行期末的笔试考试，课程教学设计将注重学生职业能力培养，体现过程性评价，把学生自评、同学互评和教师点评相结合。

2.6教材的更新

以往使用的教材大都偏重理论知识和原理的讲解，实训内容与职业岗位的要求有一定距离，所以在课程改革的实践中，收集并分析单片机设计师职业资格标准，聘请行业企业专家与校内教师共同开发工学结合特色教材。

3.课程改革研究的重点

《单片机原理及应用》课程是电子信息大类专业的核心能力课程，是一门理论性、实践性和实用性都很强的课程，是基于职业岗位能力的学习领域课程。通过该课程的立项课程组组员致力于如下几个方面的研究：

3.1精简课程内容

按照中国电子产业部《单片机设计师职业资格》的标准重新规划课程内容，以“够用”为原则，以职业为导向，以任务驱动为主，项目设计开发和主线进行。

3.2教师团队融合

本课课程实施过程中，除了本校教师授课指导外，不间断的聘请企业行业的专家进行授课，学术讲座等。同时让教师了解企业的文化、单片机产品的市场及最新的技术动态，提高业务能力。教师、学生和企业专家进行面对面的交流，互相了解，互相提高。

3.3探索工学结合模式

根据单片机课程的特点，以“学生为主体，能力培养为本位”的主导思想，实施融“教、学、做”为一体的教学模式，以实际工作任务为中心实现“做中教”、“做中学”。

3.4制定课程考核体系

在实施教学方案的过程中要注重学生职业能力的培养，体现过程性评价，即项目准备、项目实施、项目验收、项目总结四个阶段全程跟踪式的考核评价，并把学生自评、同学互评和教师点评相结合。

3.5学生技能和职业岗位的无缝对接

学生学习理论知识的技能的锻炼基本上都是在学校进行，尽管有企业行业人员的参与，但是与真正的工作环境和工作任务相比还有一定的距离。所以有必要以行业的标准对学生进行严格要求和训练，让学生在工作上岗前就已经熟悉行业标准，具备相关的职业素质和能力，实现学生技能和职业岗位的无缝对接。

4.课程改革研究的创新点

单片机课程的改革已经进行过三次，第一次是纯理论向理论+实验（实验仪上进行）的改革，第二次是理论+实验（实验仪上进行）+课程设计周的改革，第三次是理论+实验（实验仪和软件模拟仿真同时进行）+实训周（完成简单单片机系统的实物），每一次的改革有它的特点和亮点，也对教学效果有所提高。根据高职教育人才培养模式的要求，以“学生为主体，能力培养为本位”的原则进行的第四次课程改革有如下创新点：

4.1团队开发课程

不仅有我院教师参与，还有行业企业专家进行指导和现场讲授。

4.2校企合作开发课程

课程团队深入企业广泛开展调研，收集并分析有关行业企业职业资格标准，引入行业标准即《单片机设计师职业资格》标准，课程内容进行重新规划。

4.3工学结合的教学模式

在课程改革过程中实施“教、学、做”为一体的教学模式，以实际工作任务为中心实现“做中教”、“做中学”。

4.4开发工学结合的教材

课程组成员在改革的过程中要不断的总结，不断的积累，通过扎实的企业调研和市场调查，根据学生的水平和职业岗位的需要编写出一本工学结合的特色教材。

4.5制作单片机系统实物

凡是教学过程的项目最后均经过仿真调试和面包板调试制作成实验板实物，最后进行封装整理，可以做为后续班级的教学模具展示。