時間：2022-04-06 20:51:49
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇單片機原理及應用，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
[關鍵詞]單片機原理及應用 課程改革 教學方法 校―企合作 項目
一、引言
《單片機原理及應用》課程是一門實用性強、應用面廣，將計算機技術與電子技術緊密結合、硬件與軟件相聯系的計算機應用專業核心課程，是一門理論與實踐并重的計算機技術應用課程。《單片機原理及應用》課程以C語言、數電、模電課程為基礎，融合了計算機控制技術、軟件編程等知識與技能，在培養學生的邏輯思維、編程思想、軟硬件結合、模塊化設計思想以及任務分析、方案確定、任務分解、綜合技術應用能力方面起著重要的作用。
為適應高職教育培養“高素質技能型專門人才”的宗旨，本課程的體系、內容、方法等均面向實踐、面向應用、面向就業。課程定位在“以培養生產第一線的高技能人才為主，盡可能多的培養出具有一定開發能力的設計人才”上，強調突出實踐、突出實用和能力培養。
二、課程改革思路
《單片機原理及應用》課程改革的基本思路是：“以職業和就業為導向，構建新的工程實踐化課程體系，確保教學內容的合理性、實用性和先進性。”該課程比傳統課程的主要特點是：教材結構體系嚴謹，教學內容全面，工程應用實例豐富。
通過到企業的調研，與企業工程師一起討論研究，收集和分析計算機應用職業崗位（群）的工作任務以及完成這些工作需要的知識與技能，進行了單片機課程開發，開發過程如圖1所示。構建新的工程實踐化課程體系，確保教學內容的合理性、實用性和先進性。課程開發改革后比傳統課程的主要特點是：增加技能項目減少理論知識。技能項目內容是“校―企”合作共同完成確定的，教學體系按照“理實一體化”的教學方式安排，在課程內容安排上，采用“項目―知識點”的形式，可采用邊解講、邊思考、邊訓練的教學模式，便于激發學生的學習興趣，使課程做到“教、做、學、思”的統一協調，刪除了部分理論知識。
圖1：《單片機原理及應用》課程開發過程
三、教材的建設
在課程建設過程中，我們與企業工程師們一起編寫了《單片機原理及應用（基于C語言）》項目教程，2014年2月清華大學出版社出版。本書重點放在“基礎+項目（任務）實訓+項目開發過程”上（基礎指的是課程的基礎知識和重點知識，以及在項目（任務）中會應用到的知識，基礎為項目（任務）服務，項目（任務）是基礎的綜合應用，項目（任務）開發過程指的是從接受到項目，如何去組織、如何去讀項目要求、如何去分工、如何去開發、如何去管理、如何去考核、如何去配合等等，基于工作過程的全新的教學模式）。根據高職院校單片機課程標準和教學大綱要求。教學內容分為7模塊，著重講授了解單片微型計算機、認識80C51單片機的結構、認識C51程序設計、認識單片機定時器/計數器、認識單片機中斷系統、認識80C51單片機串行通信技術和認識80C51單片機接口技術等知識。
課程內容是“校―企”合作共同完成的，教學中的45個項目提供了PROTEUS ISIS軟件仿真，有助于學生動手能力的培養和鍛煉。課程體系按照“理論實踐一體化”的教學方式編寫，可將班級分組教學，采用邊解講、邊思考、邊小組討論、角色扮演、邊訓練、邊考核的基于工作過程的全新教學模式，便于激發學生的學習興趣和素質提高，使教材做到“教、做、學、思”的統一協調。單片機原理及應用課程總體架構如圖2所以。
四、教學方法改革
（1）靈活運用啟發式教學方法，引導學生自覺學習的主動性和積極性，保證教學過程良好有序地進行。針對單片機原理及應用課程的授課對象具有量大面廣的特點，首先給學生介紹本課程與相關專業的關系和與學生專業知識整體性的關系，強調理論學習的重要性和實際動手操作的必要性。鼓勵學生自主學習，培養主動學習的積極性，保證了整個教學過程在自覺學習中進行。
（2）樹立以學生為中心的教育思想，在課堂教學中，以教師為主導，學生為主體，互動和諧。教師主導，體現為“引”和“導”，教師變“主宰”為“循循善誘”。同時，靈活應用多種教學方法，在講授課程中，采用回憶提問、理解提問和應用提問等多種提問方式，引導、激發學生的學習興趣、動機和思路，進而深化理解、正確應用，變教師中心角色為引導性，完全改變了原來“填鴨式”的教學方法。
（3）推廣邊學邊做的教學模式，單片機原理及應用技術是一門實戰性很強的學科，結合理論和實踐，一邊學一邊做是最好和最快捷的學習方法。將理論學習、實踐應用、產品制作有機地結合為一體，以理論教學為基礎，以實踐訓練為重點，以掌握知識和技能為教學。課程的理論教學與實踐教學融合在一起，在實訓教室借助于單片機自身軟、硬件環境來仿真其工作過程，教學形式獨特，貼近技術應用實際，激發學生學習積極性，讓學生真正感覺到在“學中做、做中學、邊學邊做、邊做邊學”。
五、因材施教做法及效果
結合高職院校學生的特點，本著“能力為主、理論夠用”的原則，重新組織教學內容，因材施教取得了良好的教學效果。
（1）根據崗位要求調整教學內容
及時跟蹤產業發展趨勢和行業動態，制定科學的專業發展規劃和實施方案；分析職業崗位（群）任職要求和變化，根據自己多年從事企業工作的經驗，結合IT行業企業的特點，刪減部分理論內容，減少相關模塊的課時，增加技能訓練的授課學時。
（2）根據學生特點調整教學方法
針對高職學生“怕理論，愛動手”的特點，在課堂上注重學生動手能力的培訓，增加學生課堂實訓的時間，采用多種教學手段來調動學生的學習興趣，如小組競賽問答、上黑板做題、設置錯誤答案讓學生解決、角色扮演、實訓競賽、學生作品演示講解等，這些做法的使用，極大的提高了學生的學習積極性，課堂氣氛空前活躍。針對部分學生動手能力差的特點，在利用課余時間組織學生到網上查資料，同時邀請幾名成績好的同學和老師一起輔導，這種做法能達到兩個效果：一是動手能力差學生增加了被輔導的機會，二是成績好學生鞏固了所學知識，一舉兩得。
（3）針對不同群體，提出不同要求
對于基礎好的同學，在布置作業和實訓時，對他們提出更高的要求，選擇難度較大的實訓供他們練習；對基礎較差的同學，注重基本知識和基本技能的培訓；對于技能較差的女同學，采用課后輔導或網上輔導的方式，樹立她們的自信心。這種分層次的教學要求，滿足了不同層次學生的學習要求，達到了很好的教學效果。
（4）根據課程特點，鍛煉創新能力
“單片機原理及應用”課程，由于是一門實踐性很強的課程，需要借鑒的資源豐富，完全是自主開發。在授課過程中，特別注重學生創新能力和創新意識的培養。每當分析完一個項目，都會讓學生進行項目分析，提出改進和完善方案，并在此基礎上，創新設計。經過多次訓練，學生的創新意識和創新能力都有所提高，很受學生歡迎。
（5）改革作業形式，提高學習興趣
在課程講授過程中注重改革傳統的作業模式，以生活當中的單片機應用實例為題材，提高學生的學習興趣。如當學完“定時器、中斷”等教學單元時，就要求學生尋找生活當中的定時器、中斷實例，完成定時器、中斷實例分析作業，并分析設計的合理性。同時還舉行定時器、中斷設計比賽，大大提高了學生的學習積極性。鼓勵并輔導學生利用自己所學知識參加科技創新比賽。如計應122諸杰成、趙扎玉同學在四川省軟件大賽獲得一、二等獎。
六、小結
通過全方位、多角度組織教學，取得了很好的教學效果，表現為：
①學習積極性高：課堂上下學生的學習積極性空前高漲，改變了以往被動學習的局面，每學期學生評價為優秀；
②學習效果好：學生的專業能力、專業知識的應用能力、創新能力都明顯提高，動手能力明顯加強。如計應122諸杰成、趙扎玉同學在四川省軟件大賽獲得一、二等獎。
③就業評價優：近幾年計算機應用專業畢業生就業率都達到98%，用人單位對畢業生的滿意度逐年提升，學生還沒有畢業，就有許多IT企業前來“定購”學生，多數畢業生已經成為企業的技術骨干，部分學生已經擔任企業領導職位。
基金項目：四川省教育廳2013年度研究課題（項目編號：13SB0476）
[參考文獻]
[1]楊居義編著.單片機原理及應用（基于C語言）項目教程[M]. 北京：清華大學出版社，2014.2
[2]許景輝、張成鳳、李宗利.《單片機原理及應用課程改革探索》[J].中國電力教育.2013年第35期.
關鍵詞 單片機 教學實踐 創新
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A
一、引言
單片機的發明和應用極大地推動了科學技術的發展，在工業等領域有極大的應用。單片機由于其具有體積小、價格低廉、高性能等特點，使其迅速得到了廣泛應用，是工業控制、機電一體化等領域必不可少的主要部件之一。在高校開設的《單片機原理及應用》課程是電子類專業的基礎課程，是學生了解單片機原理及單片機開發的主干課程。隨著科技的不斷發展，工業領域的自動化程度也越來越高，單片機在設備控制中的作用也越來越突出，是實現機械自動控制的關鍵技術。因此，對于機械制造及其自動化專業等電子類專業來說，掌握單片機的基本原理和實踐操作是大學生的重要任務。由于《單片機原理及應用》是一門以理論為引導，突出實踐操作的一門基礎課程，其主要目的在于培養學生的實際操作能力，課程的理論內容比較抽象，學生在學習之初難以理解，對其基本原理沒有深刻理解，而傳統的教學方式又以理論為主，實驗課程跟不上技術的發展和要求，使得理論與實踐出現脫節。因此，對《單片機原理及應用》課程教學進行改革和創新勢在必行。
二、《單片機原理及應用》教學存在的主要問題
（一）注重理論教學，實踐教學跟不上教學要求。
目前大多教師在講授《單片機原理及應用》課程時，大多使用多媒體教學的方式，將教學內容投影到屏幕上，講解時圖、聲、視頻并茂的教學方式使學生在一定程度上了解了單片機的基本原理、I/O接口、硬件等內容，對提高學生的學習積極性有一定的效果。但這種教學方式在學生下課后很快就會忘記所學內容，沒有實際操作使得學生缺乏對所學內容的深刻了解。
（二）編程語言單一。
在很多高校，在講授《單片機原理及應用》編程語言時大多以匯編語言為主，匯編語言雖然具有代碼緊湊、執行時間短、控制及時且易于記憶等優點，但隨著單片機技術的快速發展，匯編語言在單片機編程實現方面的劣勢也逐漸被放大。C語言在功能、結構、維護性等方面具有先天的優勢，且具有非常豐富的函數庫，可以有效提高編程效率。C語言對編程者的要求也不高，只要稍對單片機有一定的了解即可進行開發。因此，在編程語言上只注重單一的匯編語言使得教學效率比較低。
（三）課程評價方式單一。
一直以來，《單片機原理及應用》課程的考試都是閉卷考試，學生為了應付考試死記硬背，考試前的背書大軍成為高校獨特的現象，在考完試后對所學的內容很快就忘得一干二凈，學生的基本技能都沒有掌握，更不用說開發單片機。這種單一的評價方式對提高學生實際操作能力和應用能力是沒有實際性作用的。
（四）缺乏創新能力的培養。
現代科技發展日新月異，沒有創新就沒有發展。《單片機原理及應用》課程的開設最終的目的是培養學生單片機開發的基本能力。但是傳統的教學方式只注重考試結果，忽視了學生創新能力的培養，不利于培養學生解決實際問題的能力，更不適應社會對人才的要求。
三、創新《單片機原理及應用》實踐教學的方法策略
（一）以學生為中心，創新教學理念和思路。
學生是學習的主體，為了提高學生的學習積極性和創新能力，首先，確立以學生為中心的教學理念。教師作為教學主體體現教學的主導性。學生作為學習主體體現教學的學習過程中的主動性。教師要成為導航者、輔導者，把大量的時間留給學生去自主探索，相互協作學習，教師的作用是告訴學生學什么，怎么學，并幫助學生解決通過努力解決不了的問題。其次，確立以實踐為重點的理念，讓學生有盡可能多的機會進行實踐，加深理解和記憶。
（二）適應C語言作為編程語言進行教學。
C語言是一門學習簡單，容易實現的編程語言。目前大多數企業的單片機開發都是基于C語言的。匯編語言雖然有其自身的優勢，但已經跟不上時代的發展，為了更好適應社會的需要，單片機的程序編寫語言應改為C語言，結合C語言的特點，合理安排教學內容，從概述、硬件結構、I/O接口、中斷與定時系統、串行數據通信、應用等內容循序漸進，逐步鞏固學生C語言的知識并將其應有到實際開發中。
（三）構建模擬與實體實驗平臺共同教學的實驗模式。
充分利用現代教育技術，加大資金投入，建立現代化的《單片機原理及其應用》教學支撐體系。高校可以利用計算機、KeilC51仿真器和Protues軟件等建立一個可視化虛擬電子類實驗室，將課程教學與實踐虛擬到一個現實的場景。通過操作這些虛擬的實驗儀器或設備。完成各個工程案例的設計與實現。利用仿真技術達到真實效果相一致的教學要求和目標，從而在不增加硬件投入的基礎上，提高學生的創新能力。單片機課程的實驗教學，除了利用Protues軟件構建其虛擬現實電子教學實驗平臺外，必須補充單片機的綜合設計實驗，這是在前面實驗的基礎上進行的，旨在讓學生對實際的單片機應用系統有感性的認識，也能鍛煉學生的實際應用設計能力。
四、結語
《單片機原理及應用》作為電子類核心課程，具有很強的實踐性和應用性，在教學和學習中更應注重實踐性和學生動手能力和創新能力的培養，傳統的教學方式已經難以適應教學和社會對人才的需求，通過有效的教學改革不僅能夠全面提高學生的綜合素質以及專業職業能力，也有利于他們潛能的開發。
（作者：就職于湖北水利水電職業技術學院電力電子工程系，擔任初級實驗員，主要研究方向：電子）
參考文獻：
[關鍵詞]單片機 項目教學法 知識應用能力
隨著電子技術的迅猛發展和超大規模集成電路設計以及制造工藝的進一步提高, 單片機技術也得到了迅速發展。單片機已經深深地滲入我們的日常生活的各個領域。因此多數院校都開設了單片機的課程。而課程所主要講述的多數都是MCS-51單片機。但是,單片機的軟硬件發展很快,新技術和新產品不斷出現。如何安排教學內容,使學生既能了解新技術又能對單片機的應用技術融會貫通成了主要的問題。《單片機原理及應用》這門課程,我們按傳統的學科教學法是以大綱為基準, 以教材為基礎, 以教師為主體。 教師講, 學生聽為主要教學方式, 以教材章節順序為教學進程, 先講單片機概論、硬件;再講指令、語句、流程圖, 最后舉一些開發應用實例。開始的時候學生聽得可能很認真,但是由于這門課程是一門專業課,前面所涉及到很多的前序課程。由于前面的理論知識很抽象,這就導致越學越糊涂,最后失去了學習的興趣。如何設計教學方法,激發學生的學習興趣,真正理解和掌握單片機技術,是目前單片機教學中急需解決的問題。因此我們提出了一些改革,并提出了一邊學一邊練、以干具體的項目為目標。使學生在鍛煉中得到提高,激發學生的興趣,達到良好的教學效果。具體措施如下。
1.在教學上運用項目教學法。以項目為引導,案例教學等教學方法,本著不僅向學生傳授知識, 更重要的是教會學生學習的方法, 培養學生的知識處理及知識轉換能力和分析問題、解決問題能力及創新能力。讓學生懂得怎樣自己去學會一門課程。
具體步驟如下。
(1)提出任務目標:提出本次課要解決的一個具體的工作任務。
(2)分析任務特點:分析解決本任務的方法及步驟,選出最優方案。
(3)掌握相關知識:講解實現本任務所必需的知識。
(4)實施具體項目:本任務實現的過程及結果。
比如在講匯編語言程序設計時, 可以通過一個項目提出問題, 如何設計程序控制LED小燈的亮與滅。通過大約4個學時左右的時間將這一章節所用到的知識講述給學生。然后讓學生去查閱資料,從軟件和硬件兩個方面去查閱。軟件方面可以比較哪個程序所用的語句最少,編程最簡單。硬件方面看誰的結構簡單,成本最低。然后選擇出一個最佳的軟硬件方案自行制作。使學生從查閱資料到制作都自行完成,老師只是起到指導和答疑的作用。從傳統的老師教會轉變成現在的學生自己學會的轉變,大大提高學生學習的主動性。
2.在實驗上根據單片機課程的特點,將實驗教學內容分為基礎實驗、基本接口實驗兩個部分。基礎實驗主要有硬件的認知、指令系統實驗、匯編語言程序設計實驗。基本接口實驗安排在課堂進行,是實驗教學的重點。它包括硬件接線與軟件編程兩部分。學生在進行實驗時,首先要根據實驗任務完成硬件設計、設計主體電路,然后編寫程序,最后調試。試驗內容主要為基礎實驗,主要目的在于通過實驗,讓學生掌握基本的操作,和軟硬件的了解。為以后具體的做某一個項目打下堅實的基礎。
3.在考試環節上,主要通過三方面成績來確定學生最后的期末成績。這三方面主要包括期末筆試部分,平時實驗部分,和實踐創新部分。其中期末筆試部分占總成績的40%,試驗成績占30%,實踐創新成績占30%。其中實踐創新主要是指,在學習的過程中針對于每一章節所提出的項目完成情況的評定。比如我們在講中斷系統的時候,引入一個項目“交通燈的控制”。學生可以分組自行制作。根據學生的完成的情況給出一定的分值,然后將每一章的分值乘以系數合成總分值。這樣可以對學生的成績有一個綜合分值。這樣學生在準備考試時會將精力投入到實際應用中去, 而非死記硬背一些枯燥難記的指令和書本知識,更有利于對學生知識應用能力及知識轉換能力和分析問題、解決問題能力的培養和考察。這種考試形式給教師增加了很大的工作量, 但使每個學生的知識應用能力都得到不同程度的提高。
最后,我們在教學過程中, 本著對學生負責的態度。培養學生的自學能力,提高學生的動手能力和應用能力為目標, 做了一些探索。 改進后的教學方法,內容由淺入深,理論實踐相結合。提高了學生的學習興趣和學習主動性, 使學生能夠更好地掌握單片機的原理,并且相關的知識和應用能力都得到不同程度的提高。
參考文獻:
[1]劉剛.單片機原理與應用課程教學改革的探討[J]. 江西教育學院學報, 2005, (26).
[2]張鑫,華臻等.單片機原理及應用[M].北京:電子工業出版社, 2005.8.
[3]趙志群. 職業教育與培訓學習新概念. 2003,(6).
關鍵詞 混合式教學；單片機原理及應用；微課
中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：B
文章編號：1671-489X（2016）24-0098-03
Exploration of Blended Learning in Course of Principle and Application of Single Chip Microcomputer//CHEN Ni， YUAN ChengLin， LIANG Ni
Abstract The comprehensive practical ability of biomedical engi-neering students in our university is poor in the course of Principle and Application of Single Chip Microcomputer， in order to solve this problem， the blended learning mode of on-line and off-line is used
to explore the teaching reform. This paper expounds the development
of on-line teaching resources and the implementation process of blended learning under the new teaching mode. The problems needing attention in the process of implementation are analyzed.
Key words blended learning； principle and application of single chip microcomputer； micro class
1 課程教學現狀及存在問題分析
單片機原理及應用課程是廣西醫科大學生物醫學工程專業（醫療儀器方向）的一門核心專業課程。要求學生通過本門課程的學習，掌握單片機開發的基本流程及內部資源的使用，進一步具備單片機系統的綜合研發能力。
目前，該門課程較為流行的教學模式是[1-2]：采用“教、學、做一體化”的方式，以“職業活動的工作過程”為依據，通過項目、任務、產品、工序等方式來設計教學情境，將課程學習的主要知識點融入相應的學習情境中。在這種教學模式下，學生能熟練掌握單片機內部資源的使用。然而，一旦進入綜合性實踐環節或實際項目開發環節，需要自主獨立完成時，往往覺得難度大，不知從何處著手。大部分學生在完成課程學習之后還是處于單片機入門階段，單片機的綜合運用能力和實踐創新能力仍然不足。究其原因，主要有以下幾點。
1）在長期的以教師“教”為主的傳統教學模式中，形成學生學習過程的依賴心理。“教、學、做一體化”的方式一定程度上提高了學生的學習興趣及實踐能力，但學生在實驗過程中遇到問題仍習慣于求助教或他人，而不是主動尋找解決問題的方法。學習主動性的欠缺嚴重抑制了學習能力、創新能力的提升。
2）網絡課程教學資源不足，阻礙了學生的自主學習過程。隨著高等教育信息化的發展，豐富的多媒體教學資源、便捷的協同交流為在線學習提供了便利。尤其是近年來慕課教育理念開始風靡全球，它所提供的大規模、開放的課程資源，使得學習者的學習過程不受時間和空間限制。但現有慕課課程資源仍不完善，網絡上雖有很多單片機學習的相關資源，但是這些資源質量參差不齊，教學目的性不強。一些資源可用于解決某些特定問題，一些具有教學性的資源不一定適合學生的基礎且缺乏系統性。而且大部分學生還缺乏對信息的篩選能力，難以在大量的網絡信息中選取適合于自己的學習內容。
3）學生的學習過程受時間和空間的限制，大量的課余時間沒有得到充分有效的利用。對單片機這類實踐性強的課程而言，需要開展大量的實踐訓練才能獲得開發技能、調試經驗，進而具備相應的實踐創新能力，僅靠課堂上有限的學習時間是難以達到教學目標的。
由此可見，依賴性的學習方式、課后教學資源的欠缺一定程度上限制了學生對課程的掌握程度。因此，需要轉變學生當前的學習方式，培養學生的自主學習習慣，對現有的教學模式進行改革探索。
2 混合式教學的含義
教育變革要能跟上時代步伐，關鍵是加快教育模式和學習方式的轉變[3]。教學模式的設計以學習理論作為理論基礎。自20世紀50年代以來，學習理論歷經行為主義、認知主義和建構主義等不同發展階段，不同的學習理論在不同的學習階段、不同的學習環境下是一種相互補充的關系。混合式教學（B-Learning）作為傳統教學（Face to Face）與網絡化教學（E-Learning）優勢互補的一種教學模式，體現了三種學習理論相融合的趨勢，是目前高校教學改革的一個重要研究方向[4]。
混合式教學的含義可理解為[5]：
1）采用面對面教學與網絡化教學相結合的教學形式；
2）基于網絡平臺的，以音頻、視頻、文本、圖形、動畫等多媒體技術展現的教學資源；
3）傳統教學手段與信息技術結合的教學手段；
4）以教師為主導、學生為主體的教學過程；
5）過程評價、結果評價等多種方式結合的教學評價。
3 混合式教學在單片機課程中的實施
單片機課程具有實踐性強的特點，實驗教學是課程教學的重要環節。基于本課程的特點，選取實踐性強的知識單元進行混合式教學模式的探索。根據實驗項目的內容來劃分知識單元，并設計相應的網絡教學資源。新的教學模式在實施過程中將理論教學與實驗教學有機結合，打破原有的理論課與實驗課獨立授課的模式，以更好地形成“理論有效指導實驗，實驗加深理論理解”的教學效果。基于網絡環境的混合式教學將教學過程從課內延伸到課外，對于培養學生的自主學習習慣，提高學習效率和學習質量起到一定的促進作用。
網絡教學資源的設計和開發 課程教學資源是在網絡環境下開展混合式教學的基礎，包括內容呈現和講解型的教育資源、用于教學評價的試題資源等。單片機課程的教學資源主要包括教學視頻、題庫、程序庫、開發軟件、PPT等。課程資源開發一般有引進、自建、改造三種模式[6]，即：引進網絡上優質的課程資源，對現有的課程資源按新的教學模式進行改造或自制新的資源。
結合廣西醫科大學的實際情況，以自建和改造為教學資源的開發模式。將單片機課程中各知識單元的重點和難點錄制成教學視頻，以微課的形式呈現；設計每章的自測題和期末模擬試題作為題庫；把單片機課程實驗中用到的小程序模塊、本專業學生在項目開發中積累的程序模塊整合為程序庫；設計新教學模式下的單片機課程教學課件；最后，與單片機開發相關軟件（Keil C編譯軟件、51單片機下載軟件、Proteus仿真軟件）一起作為教學資源，上傳到第三方開發的網絡教學平臺上。
每節微n會有與之對應的微實驗，如表1所示。微實驗的內容為要求學生通過編寫小程序或觀察現有程序的實驗結果來理解微課中的知識點。單片機課程的實驗環境容易搭建，只需配備最小系統板，安裝開發軟件即可實現。而且單片機最小系統板價格便宜，體積小，便于攜帶，每個學生都可自行搭建實驗平臺，在課后其他場所隨時開展相應的實驗。
混合式教學的實施過程
1）總體的實施思路。對課程進行知識單元的整理歸類，劃分出兩大類：未涉及實驗環節的和有實驗環節的。對未涉及實驗環節的知識單元，采用傳統的面授方式，對于實踐性強的知識單元則采用“線上+線下”的教學模式，即：學生通過網絡平臺上的教學資源，利用課外時間線上自學；線下教學以實驗教學為主，教師在實驗課上對學生線上自學的知識點進行梳理，講解重點和難點，與實驗內容相結合，并通過實驗的開展加深對知識的理解。知識單元的設計要合理，最好能在每次課（3～4學時）完成一個知識單元的學習。最后，安排一次綜合性實驗，采用“項目引導+任務驅動”的方式開展教學，以強化學生對課程知識的綜合運用能力。整門課程的教學安排如表2所示。
2）具體的實施過程。混合式教學還沒有統一標準的教學方式，對于不同的課程，其教學過程也是有所不同的。在正式授課前，需要對授課的流程和網絡教學平臺的使用做專門介紹，讓學生熟悉教學方式、清楚評價方法、明確學習要求。對實施混合式教學的教學內容，以小組協作的方式開展，將教學過程分為三個階段。
第一階段為課前導學。教師在課前下發線上學習任務單，學生利用視頻和任務單導學，在課前完成視頻學習及微實驗的內容，思考任務單上列出的問題。
第二階段為課中研學。教師在授課開始以研討的方式了解學生的線上學習情況，如以小組為單位回答任務單的問題，演示微實驗的結果等；然后根據學生的學習情況，引出知識單元的重點、難點，安排本次課的實驗內容；最后，對實驗過程中出現的問題進行匯總，引導學生尋找解決問題的方法，下發下次課的學習任務單。
第三階段為課后練學。要求學生按學習任務單完成課后的練習任務，同時鼓勵學生到學習論壇中分享經驗、回答問題、貢獻學習資源等。學生在課上的表現（如回答問題、實驗情況、紀律等）和學習論壇中的表現均作為線上學習成績的重要考量依據。
3）課程教學評價。課程評價體系注重學習過程的考核，學習過程包括觀看視頻、完成相應的微實驗、回答論壇問題、線下實驗等方面。線上的學習成績包括每個知識單元的自測、線下回答教師的問題及在論壇回答問題的積分；實驗成績包括每次實驗課完成情況、實驗報告的成績及綜合實驗的成績。最后，結合期末考試的成績得到期評成績，計算公式為：
期評成績=線上學習成績*20%+實驗成績*30%+期末成績*50%
4）實施過程需注意的問題。
①新的教學模式下對教師能力提出更高的要求。教師在教學過程中不再單純充當知識傳授的角色，重點是在知識點的梳理、對課堂的有效組織、教學活動的設計及學習方法的傳授等方面。可通過組織教師參加培訓、授課比賽、指導學生參加科技競賽等方式，轉變教師的教學理念，全面提升教師的語言表達能力、專業技能、創新實踐能力等。
②混合式教學的有效實施，需要學生改變以往被動接受知識的狀態，形成自主學習和獨立思考的習慣，還要提高自學過程中誠信素養等。在開課前需對學生開展相應的思想教育工作。結合校內實施的班級導師制，將課改的教育理念作為班級導師授課的主題內容，在專業引導課中進行宣傳，讓學生理解并認可新的授課方式。
③需要根據課程的具體實施情況，合理設計教學過程中成績的評定方式和在期評中所占的比例，形成新的課程評價體系。
4 結語
通過引入新的教學模式，打破了傳統的理論課與實驗課分開講授的教學模式，從而將理論課與實驗課有機結合，促進理論有效指導實驗、實驗加深理論理解的教學效果的形成。經過初步探索實踐，驗證了課改方式的可行性和有效性。
參考文獻
[1]胡利軍，張小波.基于工作過程系統化的單片機原理及應用課程改革[J].中國教育技術裝備，2014（2）：135-137.
[2]周秀明，程燁，等.基于工作過程導向的“單片機原理與應用”課程改革研究[J].黑龍江生態工程職業學院學報，
2014，27（2）：86-88.
[3]陳琳.高校課程立體學習資源建設研究：促進學習方式轉變的視角[J].中國電化教育，2013（11）：95-97.
[4]余勝泉，路秋麗，陳聲健.網絡環境下的混合式教學：一種新的教學模式[J].中國大學教學，2005（10）：50-56.
關鍵詞：單片機 教學改革 培養能力
一、引言
單片機在現代電子系統智能化中扮演著至關重要的角色。無論是現代工業、農業及生活領域，還是尖端科技等諸多領域，都離不開單片機，其應用率和普及率是其他類型的計算機不能比擬的。單片機技術被廣泛地應用在智能儀器儀表、機電一體化產品、實時工業控制、分布系統的前端模塊、家用電器、醫療和軍事等領域。所以單片機原理與應用是電子、自動化等專業的一門必修課。單片機原理與應用是電氣信息類、自動化類、機電設備類、計算機類及儀器儀表類等專業的專業基礎課或專業課。單片機教學的改革就是使學生將學到的單片機理論知識轉化為適應就業和工作需要的實際能力。
二、改革單片機原理及應用教學的意義
（一）單片機原理及應用教學存在的問題
傳統的理論教學是按教材編寫的順序，先講單片機的硬件基礎知識，然后講指令系統、匯編語言編程，接著是講接口技術，教學形式和手段單一、方法簡單呆板。在教學中，學生普遍反映單片機概念多、太抽象、難入門、指令太難記。學生感到枯燥乏味，學習難度很大，課堂教學效果不夠理想。
傳統實訓課則以教師為中心，基本都是教師先進行講解、示范，然后學生開始實操訓練，學生模仿教師按實訓步驟操作實訓項目。在這個過程中，教師巡回查看輔導學生。實訓考核則是操作一個操作過的題目，教師要據學生實訓項目完成的結果和所用的時間給出學生實訓實操考核成績。用一個模式，完全按照指導書上規定的步驟做相同的實訓。學生感到學習內容枯燥無味，沒有興趣。學生的學習積極性和教師的授課積極性都受到極大的挫傷。
（二）改革單片機原理及應用教學的意義
針對單片機原理應用教學存在的問題，要對單片機原理及應用教學進行改革，培養學生學習單片機原理及應用課程的興趣，著重培養學生的學習能力、綜合運用知識的能力、動手能力和創新能力，培養高技能人才。
三、單片機原理及應用理論教學改革
（一）單片機原理及應用理論課中，引入案例教學
本著“理論夠用”就可以的原則，把夠用的理論優化整合到一個個案例中，案例中包含的理論由簡到難，符合理論掌握的邏輯順序，使“死”的大量的理論內容分散活化到每一個實際案例中。在應用中學習理論，理論因運用的具體而不再抽象，每個案例中學到的理論數量適中、遷移和內化的程度高，解決了單片機概念多、太抽象、難入門、指令太難記憶等問題。
案例教學有利于培養學生學習單片機原理及應用的興趣，一個個案例生動具體，給學生展示單片機應用的廣闊前景，使學生對學習單片機原理及應用產生濃厚興趣。學生在學習抽象內容之前，教師可以通過案例給學生介紹單片機無比優越的性價比，并且應用大量的事例說明單片機的應用無所不在。將抽象的教學內容與這些生動的現實應用實例相結合，給學生一個能看到、能聽到、能摸著的學習目標，提高了學生學習單片機原理及應用的興趣。
案例教學有利于培養學生學習單片機原理應用的積極性。案例教學過程中，可以滲透就業熱點介紹，使學生認識到單片機從低端應用到高端應用都有廣闊前景。學好單片機原理及應用既能為低端應用打好基礎，又能為高端處理器的學習做好準備。如此，使學生把學習單片機原理及應用與自己的就業前景結合起來，學生學習積極性得到調動。
單片機原理及應用理論課教學中，使用案例教學，能縮短理論與實踐的距離，培養學生綜合運用知識、解決實際問題的能力。不少學生都反映，在理論課上學到的理論知識，到實踐中不知道怎么使用，怎么入手。其原因就是沒有把理論與實際相結合好，使用案例進行理論教學，使學生接觸到了與實際應用相近的案例，可以縮短學生學習時間。比如，以一個完整的項目開發為案例，介紹交通信號燈控制系統，這樣增強了趣味性，學生也很容易接受，而且可以促進學生思維發展，實現分析、反思、體驗和感悟。當其領悟后，就能模仿，也會舉一反三。
（二）單片機原理及應用理論課中，豐富教學手段
學生覺得單片機原理及應用難學抽象，很大一部分原因，是傳統教學的講授加板書，無法為學生展示單片機內部數據動態流動的過程和圖景。學生腦海中形不成單片機內部數據動態流動的過程和圖景，產生了極大的困惑。制作生動形象的多媒體課件可以解決這個問題，利用多媒體課件把單片機中難懂的尋址方式指令舉例和有代表性的指令，做成動畫準確生動呈現出其數據流動的完整過程，學生瞬間就理解了尋址方式和典型指令，并且迅速發展了學生的形象思維能力、抽象思維能力和舉一反三的能力。
單片機原理及應用課程信息量大，要求授課容量大，制作生動形象的多媒體課件可以滿足這一要求，利用多媒體課件授課，節省了板書和大量的畫圖時間，可以在有限的課時內講深、講透課程內容；利用多媒體課件演示，可以隨機重復，前后可以隨意翻看的特點，便于突出重點、突破難點。實踐表明，將傳統教學的講授加板書與計算機輔助教學手段相結合，豐富了教學手段，提高了教學效率，激發了學生學習的積極性和主動性，收到了良好的教學效果。
四、單片機原理及應用實踐教學改革
（一）單片機原理及應用實訓課中，多開發趣味實訓項目
利用單片機編程可以實現許多電子電路，這是非常有趣的。例如，利用位操作指令可以實現各種門電路和組合邏輯電路；利用循環或定時器能實現軟延時；利用定時器可以實現各種矩形脈沖發生器，這些都可以從示波器上觀察到有趣的結果。這些實訓項目可以激發學生的學習興趣，調動學生的學習積極性和主動性。
（二）單片機原理及應用實訓課中，引入模塊化教學
把實踐教學內容優化整合成若干個模塊，每個模塊中包含的知識點和技能又可分解到若干個實訓題目中，例如燈光控制模塊，包含了閃燈控制、排燈控制、轉燈控制、流水燈控制、交通信號燈控制。每個模塊的教學又可 分成三個層次，對學生來說就是三個層面的學習，即模仿學習、舉一反三和創新。就拿燈光控制模塊來說，直接按照實訓指導書上的程序進行實訓就是模仿學習，在此基礎上對指導書上的程序進行改編實現延時和燈光花樣的變化是舉一反三，最后編制一個全新的燈光控制程序實現創新設計。這樣的學習符合學生的思維發展規律，使其發揮主觀能動性及創造性思維，有效培養了學生的學習能力，綜合運用知識解決實際問題的能力和創新能力。
五、小結
單片機原理及應用理論教學和實踐教學手段和方法很多，這里從個人教學改革心得出發探討了幾個做法。在今后的教學改革中只要不斷改進教學方法， 使用各種教學手段，激發學生的學習興趣，注重學習能力的培養和綜合運用知識解決實際問題的能力的培養，就能獲得良好的教學效果。但要深入教學改革，還需要不斷努力和探索。
參考文獻：
[1]周紹平.單片機教學改革的實踐與思考.揚州職業大學學報，2004，8（2）：60～62
[2]廖平.單片機實驗教學的改革.實驗室研究與探索，2004（7）：36～38
[3]陳 亮.單片機課程的教學改革.實驗室研究與探索，2008（9）：121～123
一、引言
《單片機原理及應用》是計算機、自動化、通信工程、機電一體化等專業的專業基礎課。學習該課程，要求學生熟悉和掌握單片微型計算機的硬件組成及工作原理，會使用編程語言進行程序設計，熟悉典型的接口芯片和接口技術，綜合培養學生單片機設計及應用能力，是一門理論性和實踐性都較強的課程，具有一定的難度。
單片機課程的學習對學生的基本理論、設計方法和應用開發能力都提出了較高的要求，因而實驗教學尤為重要。在實踐教學中，傳統方法多數是利用硬件實驗箱來完成，這存在著實驗內容固定、靈活性差；缺乏創新性和開放性；實驗室資金投入大、維護費用高，且無法長期保持先進性的不足。
為了突破當前單片機教學中的諸多限制，將Proteus仿真軟件應用于實驗教學，使用Proteus軟件進行仿真模擬和程序設計，可靈活的設計實驗，方便的擴展實驗項目，降低實驗室的建設和維護成本，充分調動學生學習單片機的積極性，提高教學效果。
二、Proteus在單片機實驗教學中的優勢
Proteus軟件是英國Labcenter公司開發的一款仿真平臺，可以對多款單片機及相關接口芯片提供支持，還提供了示波器、信號發生器等虛擬儀表，支持Keil等第三方編譯開發軟件，是一個全開放性的仿真實驗平臺，相當于一個設備齊全的綜合性實驗室[1]。與傳統實驗方法相比，借助Proteus進行單片機虛擬實驗教學具有如下優勢。
1.靈活性。傳統實驗方法采用的硬件實驗箱，由于實驗箱的電線、芯片多已焊接固定，實驗中學生一般進行課堂教學的驗證性實驗，不能靈活自主的進行設計[2]。而采用Proteus軟件實驗平臺，改變了“教師說，學生連”的傳統實驗模式，學生可自由選擇電路連接方式，調動了學生學習的主動性。
2.創新性。由于實驗箱硬件的限制，實驗步驟和內容常常很難擴展。由于實驗課程安排有限，實驗內容相對固定，學生很難在實驗中進行創新應用。而采用軟件仿真的實驗平臺，可以擴展實驗項目，讓學生根據興趣和能力去選擇，并且可以隨時更新實驗內容，培養學生的創新意識。
3.開放性。由于實驗箱價格較為昂貴、設備維護困難等諸多因素的限制，使得實驗室無法做到全面開放。而采用軟件實驗平臺，只需定期維護安裝仿真軟件的計算機即可，降低了實驗室的建設和維護成本，使全面開放實驗室成為可能，促進了學生學習的積極性。
采用單片機仿真軟件Proteus對傳統教學實驗進行補充，實現實踐教學與理論教學緊密聯系，解決實驗教學中硬件條件與實驗學時不足的問題，豐富實踐性教學的手段，強化學生所學知識[3]。
三、Proteus仿真軟件在單片機實驗教學中的應用實例
為了讓學生更好地掌握單片機，應從實用的角度出發，鼓勵學生編寫一些簡單的小程序，通過實踐指引理論知識的學習。本文通過單片機端口操作實驗模擬汽車左右轉向燈的控制來說明Proteus在單片機實驗教學中的應用。
1.實驗任務。單片機端口操作模擬汽車轉向燈實驗中，P1口作為輸出口，P3口作為輸入口，P3.4、P3.5接撥動開關K3、K4；P1口接發光二極管L1～L8。K3作為左轉彎開關，K4作為右轉彎開關，L1作為左轉彎燈，L2作為右轉彎燈。要求編程實現向上打K3時，左轉彎燈L1以一定頻率閃爍；向下打K4時，右轉彎燈L2以一定頻率閃爍[4]。
2.硬件和軟件的設計。
模擬汽車轉向燈的單片機端口操作實驗電路原理圖如圖1所示。電路主要由單片機最小系統、LED發光二極管和撥動開關組成。電路通過P3.4和P3.5口讀取撥動開關的狀態，但要注意準雙向口P3作為輸入口時，需先向鎖存器寫入“1”才能讀取；為了讓接在P1.0和P1.7口的LED發光二極管亮，需使P1.0和P1.7口的電平為低電平，所以，在程序中點亮左右轉向燈時，給P1口賦值分別為FEH和7FH；為了實現轉向燈閃爍點亮，需在程序中加延時子程序，本實驗所用的延時時間為1s，具體程序如下4：
ORG 0000H
AJMP MAIN
ORG 0200H
MAIN：MOV P3，#0FFH
MOV A，P3
CJNE A，#0EFH，L1
MOV P1，#0FEH
CALL DELAY
MOV P1，#0FFH
CALL DELAY
L1：CJNE A，#0DFH，L2
MOV P1，#7FH
CALL DELAY
MOV P1，#0FFH
CALL DELAY
L2：AJMP MAIN
DELAY：MOV R5，#10
DE0：MOV R7，#200
DE1：MOV R6，#248
DE2：DJNZ R6，DE2
DJNZ R7，DE1
DJNZ R5，DE0
RET
END
【關鍵詞】單片機 接口設計 考試 實踐
【基金項目】2012年河北省高等教育教學改革研究項目（2012GJJG084）；2012年河北省高等教育教學改革研究項目（2012GJJG149）。
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）01-0242-01
一、考試方法改革內容
按照石家莊鐵道大學電氣與電子工程學院的培養計劃，與單片機相關的課程有《單片機原理及應用》、《計算機制圖技能訓練》、《單片機接口設計》，三門課單獨上單獨考。
通過整合《單片機原理及應用》、《計算機制圖技能訓練》、《單片機接口設計》課程，找到一種更為科學、更為合理的綜合考試方法。進而提高學生的學習興趣，讓學生學會學習，提高學生的實踐能力、創新精神，提升學生的綜合素質，提高畢業生的就業競爭力。通過整合課程體系，提高教師的綜合素質。
二、改革方法
將《單片機原理及應用》、《計算機制圖技能訓練》、《單片機接口設計》三門課程綜合考核。在開始學習《單片機原理及應用》課程時，學生2～3人一組，選擇課程設計題目，整個學期每組做不同的課程設計，學生根據自己所選課程設計的情況，自主設計實驗內容，在《單片機原理及應用》課程的理論內容講授完畢后，學生根據自己課程設計情況，設計系統原理圖，利用protel軟件繪制系統的原理圖，板圖，然后交于廠家進行加工，學生根據所設計的原理圖，購買元器件，然后進行焊接，編寫軟件程序，最后進行系統調試。
三、改革與實踐的重點
（1）調整教學內容。針對單片機原理及應用，強化學以致用的教學指導思想。
（2）靈活設置實驗項目。根據課程設計內容，自主設計實驗內容。指導教師也可根據自己的科研實際，給學生設計一些典型應用案例。
（3）實施過程中進行階段性檢查。為了監管進度情況，每組學生需提交階段性報告，對這一階段的成果進行總結，在實施過程中遇到的問題，以及解決的方法。
（4）注重引入和應用典型新技術。在教學過程中，教師應注重給學生介紹實現同一系統目標可以采用傳統方案，也可以采用新方案。給學生講解不同的技術方案，不同的系統構建方式及其優缺點，根據自己的系統實現的功能不同采用最優的技術方案。
（5）采用綜合考核方法。根據學生在不同階段對課程設計的不同內容進行考核，可分為單獨實驗，綜合實驗，系統設計，原理圖及板圖繪制，系統功能實現等等環節的完成情況對學生進行考核打分，最終成績由報告、作品、答辯情況而定。把學生的課程設計放到課程網站上，形成獨具特色的考核方式。
四、改革的步驟
（1）組織調查研究討論，制定符合單片機原理及相關實踐課程體系的考核方式、方法。
（2）選擇有普遍性的試點班，做“單片機原理及應用課程體系考試方式改革實驗班”。
（3）貫徹落實單片機原理及相關實踐課程體系考核方式方法實施計劃。
（4）總結討論單片機原理及相關實踐課程體系課程考核方式方法實施過程。及時總結經驗教訓，好的方面要保留下來，以便在后續的學年實施時進行借鑒，對于實施過程中發現的問題，討論解決的方法，以便提高教學效果。
五、改革成果
順利完成了三門課的教學任務；學生在獨立設計、繪圖、選件、焊接、調試的過程中，發現了不足，也發現了樂趣，獲得了成就感，大大提高了動手實踐能力，激發了學習興趣，提高了綜合素質。
電1002-2班為實驗班，電1002-1班為對照班，圖1為《單片機接口設計》的成績比較，圖2為《計算機輔助制圖技能訓練》的成績比較。通過成績比較可以看出，實驗班的成績比對照班的成績都有提高。
參考文獻：
[1]張震宇，周克寧等.單片機與電子技術課程實踐教學模式探索[J].浙江科技學院學報。Vol.24， No.4，Aug.2012，P338-342.
關鍵詞：單片機；應用型；教學改革
微機原理及應用是一門綜合性比較強的課程，具有很強的實踐性和應用性，同時該課程是電相關專業的專業基礎課或專業課。微機原理及應用課程涵蓋了“電子線路”“計算機組成原理”“單片機”等課程，其中根據教學目的我們開設的微機原理及應用課程以單片機內容為主。
但是，單片機教學往往存在著教學內容與應用需求、甚至實驗設備跟不上科技發展步伐的問題，導致學生動手能力的培養受限等。因此改革單片機教學，并以此為切入點全面提高學生的實踐能力，是培養應用型人才的必由之路。
一、課程內容與教學現狀
目前，開設單片機課程的院校主要以51單片機為主，但是51單片機在解決一些復雜問題時具有一定的局限性，從而限制了學生應用能力的培養和提高。隨著科技的發展，近年來基于增強型內置RISC（精簡指令集）架構的單片機如AVR系列單片機等得到了非常廣泛的應用；同時德州儀器（TI）的MSP430系列單片機在儀器儀表行業也發展迅速。在32位嵌入式領域基于ARM架構以及以數字信號處理的為基礎的DSP型也已經在我國有了廣泛的應用。綜上考慮，我們學校也專門開設了針對ARM的嵌入式課程，我們在單片機的選型上從51改為了MSP430。MSP430片上資源相當豐富，除了基本的片上資源外，還具有硬件乘法器、溫度鞲釁鰲SPI總線以及LCD液晶驅動模塊等片上資源，為學生的應用能力培養提供了一個理想的實驗平臺。
單片機課程是一門以應用為主的課程，主要培養學生獨立思考和解決問題的能力。這就要求學生在掌握有關硬件、軟件及相關接口設計的基本概念上，根據應用需求，設計出相關的系統。但是不少學生在課程結束后仍然不了解單片機開發的流程，以及知識點之間的聯系，甚至搞不清楚編程器和仿真器。因此，必須通過完善教學手段，改革教學內容，提高學生的實踐應用能力。
二、改革教學內容，增加學習趣味
在開始講授單片機課程時，如果一味地向學生灌輸理論知識，學生會感到枯燥乏味，再加上知識點的抽象性、復雜性等，這樣會使學生對這門課程產生畏難情緒，甚至產生放棄的念想。因此，在講述之前，可以先將簡易實驗設備帶到課堂，譬如為了突出介紹MSP430單片機的低功耗，可以在課堂上演示水果電池供電的MSP430液晶顯示系統，通過鮮明的實際例子讓學生對MSP430的低功耗留下深刻印象，并對課程產生濃厚興趣。另外在接下來的課程中，介紹IO口時可以先給學生演示五顏六色變化的LED彩燈；介紹PWM波時可以演示呼吸燈，等等，通過這些演示可以讓學生直接看到和聽到，使學生對單片機有立體的認識，使其了解學習對象，從而對單片機的開發和應用產生濃厚興趣。
三、完善教學手段，提高教學效果
1.重視編譯軟件
在實踐教學中，選用CCS編譯器調試單片機程序。由于MSP430支持在線調試，所以在課堂講授時可引入，每講授一條語句就在CCS編譯器中直接運行，注意講授調試模式下單步、斷點等調試技巧，通過Memory Windows窗口的1（內部RAM）、X（外RAM）和C（ROM）觀察存儲器內容。
2.利用基礎開發板，提高學生的實踐能力
單片機課程是門對實踐和動手能力要求都很強的課程，以往所有的實驗都是在已經搭建好的實驗箱上運行的。即使原理電路在實驗課之前已經講解過，但是學生并不知道實驗箱上每部分電路是如何構成一個大的電路板，甚至連經過講解的功能電路都不能理解，因此不能很好地將硬件電路開發和軟件編程結合起來一起思考，為此我們在TI的支持下，給每組學生分發了基礎的開發板，學生可以很方便地將開發板帶回宿舍進行研究和集體討論。當課程結束后，學生再把開發板上交。這樣在教學中可以充分利用學生的課余時間，達到了很好的教學效果。
3.引入網絡資源，并加以利用
在傳統的教學模式下，僅靠有限的書面知識已顯得力不從心。在信息技術高速發展的今天，網上有大量的單片機學習資料，有很多經典的設計案例。因此，教師要把網絡資源和課本知識有效地結合起來，同時培養學生課后利用網絡資源學習的習慣，如布置一定的課后大作業引導學生之間互相討論，并學會在網上查找芯片資料和單片機資源來學習，從而為將來走上工作崗位打下一定的基礎。
關鍵詞：單片機;教學改革;應用;案例
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）06-0124-02
一、引言
單片機在工業控制、數據處理、過程管理、日常通信、儀器儀表、家用電器、電子玩具甚至航空航天等各個領域都有廣泛的應用，單片機類課程已經成為電子及電氣類專業一門重要的專業課程。目前，我國的各大工科院校都開設有《單片機原理及應用》。
但是，我國的各大工科院校卻幾乎都存在同樣的問題[1]，即培養出來的學生單片機的應用能力不強，理論知識也不深厚，甚至還不如職業中學培養出來的學生，因此在就業方面就存在高不成低不就的情況，使本科生陷入尷尬的境地。究其原因，主要在于本科教學與職業院校教學的側重點不同，本科院校偏重原理的掌握而職業院校偏重實踐能力的培養。單片機原理及應用課程教學中如果實踐部分偏少，學生勢必不會有興趣也將無法深入理解理論，致使本科教學理論與實踐能力都不高的結果。
本文在分析目前教學現狀后，介紹我校采取的改革措施，提出下一步的改革思路。
二、目前我校單片機教學現狀
1.理論講授與實例脫節。目前國內多數單片機原理教材在內容結構上是以科學邏輯順序進行編排的。按照這種順序單片機課程先講基本原理和內部結構，而總是把實例講解放在最后。學生在聽課的過程中，除非講到到實例才知道前面講的內容的用法，且只是對實例涉及到的內容清楚，其他內容則是為了應付考試而記憶了，聽課缺乏主次與目標性。
2.多采用匯編語言授課。目前，單片機教學中多數教師仍然傾向于采用匯編語言，原因在于采用匯編語言可以較好地講解單片機的工作原理[2]，如數據存取、總線時序、程序指令執行過程等，但匯編語言教學與主流的C語言開發不一致，學生需花費大量時間記憶、學習匯編指令和匯編編程方法，效果自然不好。
3.實驗箱教學的不足。實驗箱的不足多數高校已經意識到[3]：（1）實驗箱體積龐大，學生無法做到隨時驗證自己的程序。（2）實驗箱的硬件面面俱到，原理圖過于復雜，學生不能真正理解硬件電路的設計方法。
4.考核方式存在弊端。目前，各高校中單片機課程的考核方式存在幾點弊端[4]：（1）考試試題無法全面、客觀地衡量學生的真實學習水平;（2）筆試無法真正考查學生的動手能力和實踐能力。也有部分高校上機考試，形式僅僅是布置上機考試題，當場編程，當場計分。這種形式不可避免地使后邊考試的學生占優勢，且當場計分容易造成考試混亂，學生趁機復制作弊等。
三、目前已經采取得改革措施及效果
1.實驗條件的完善。結合單片機實驗教學的特點和我校人才培養的一些具體要求，本項目所涉及到的實驗裝置全部進行了自主開發。實驗裝置小巧易用，有完善的配套例程與開發資料。同時利用學校重點開放性實驗項目的機會，讓學生親自參與實驗板卡的設計、組裝、例程和實驗指導書的編寫過程中，提高了實驗教學效果。
2.成立課程教學團隊，采取集體備課。突破以前的各授課教師按照教學大綱獨立準備自己教案、課件的方式，每位老師選擇自己最擅長的部分集中精力準備這部分教案與課件。這種方式不僅節省了大量的時間，而且教師可以集中精力遴選授課案例、制作豐富的演示動畫并進行豐富多彩的課堂設計。
3.授課形式的改變。授課時，學生都需攜帶電腦及實驗板到教室。講授某個知識點時，學生可運行教師提供的設計演示程序觀察其直觀運行效果，先看結果，再來探究是如何編寫程序的。該演示程序均經過教師充分設計，涵蓋多個知識點，作為一條清晰的脈絡貫穿各重要知識點。并且在此基礎上可布置相關的作業，學生有了實驗板必然提高學生課下完成作業的積極性。
4.授課側重點的改變。作為本科院校，提高學生的實踐動手能力固然重要，但從培養學生的目標來看，原理與應用都不可偏廢。匯編語言與C語言各有優劣，因此課堂上要求原理及應用并重，對匯編語言要求能結合匯編掌握掌握原理并能夠看懂簡單的小程序即可。要求會用C語言寫外設的控制程序，即會應用單片機，同時了解兩種語言之間的差別及作為應用工具的殊途同歸性。定時、中斷、串口三部分傳統的重點內容，從定時開始設置一個案例：如何實現燈50ms的閃爍？如何實現更長時間的延時？通過50ms定時如何實現，重點學習定時器工作方式一對寄存器的設置過程。
四、下一步的改革思路
1.使用考試系統進行期末考試。下一步的改革重點是全面進行題庫建設[5]，開發使用單片機上機考試系統，進行上機考試，試卷可由題庫系統隨機給出，包含理論與實踐，考試機上配備keil與proteus軟件，硬件包括實驗板，學生可根據試題隨時使用這些軟硬件工具。考試完畢提交結果至服務器。這種方式避免了現場計分時由于學生眾多不可避免的抄襲現象。
2.進行過程考試。平時成績除記錄學生出勤、作業外，可以在上課初始就為同學們布置稍微綜合一點的設計題，但難度小于課程設計。學習過程中，學生不僅能夠根據每個分知識點的案例學好各個知識點，也會在聽課過程中思考自己的設計，并通過查找資料、教師答疑等完成綜合設計。該設計作為平時成績的一部分。
五、結論
針對單片機的改革措施，同學們反饋了不少意見與建議，多數同學反映改革措施非常好，本來對單片機抱著抵觸心理沒有信心學好的同學反饋，單片機不過如此，不再有畏懼情緒。但也有同學反映既講匯編語言又講C語言，會造成混淆。最后的考試也反映出這一點。單片機教學改革任重道遠，需大膽嘗試。
參考文獻：
[1]朱志偉.基于C語言的單片機教學利弊分析[J].電子制作，2015，（03）：103.
[2]姚健.單片機課程項目化教學改革的研究與實踐[J].遼寧高職學報，2015，（02）：51-53.
[3]張德寧，蔡振江，張夢.“單片機原理與應用”課程教學改革[J].河北農業大學學報：農林教育版，2015，（02）：55-58.
[關鍵詞]獨立學院 單片機 課堂教學 教學方法
引言
單片機技術是70年代末80年代初發展起來的一門高新技術[1]，是研究單片機與外設之間如何進行連接和信息交換的一門技術。現已迅速發展并且在智能儀器儀表、計算機網絡和通信技術、日常生活及家用電器、工業控制、機電一體化、武器裝備、汽車電子設備等領域中得到了廣泛的應用。
作為電子類和機電類專業的在校大學生，要想掌握單片機這門技術，成為符合當今社會對該專業需要的人才，必須通過學習“單片機原理及應用”這門課程來了解單片機的內部結構和功能、工作原理，初步掌握單片機技術，及其在工業領域中的應用，掌握接口的硬件電路設計方法和程序的編制技術，并且將其有機結合，進而實現工業控制中的計算機控制等。
“單片機原理及應用”是電子類、機電類專業學生的一門重要的專業基礎課。從理論知識體系和實際應用系統兩方面來講，要求都較高，且需要軟、硬件相結合，綜合性強，在我院信息工程系的電類系列課程中占有重要的位置。該課程屬于應用型課程，教師在教學過程中不僅要傳授基礎知識，而且還要培養學生的實踐能力和在實踐中主動獲取知識的能力、綜合應用知識的能力、創造能力等。但是，通常教師在進行課堂講授的過程中，面向的是眾多學生，同一個班內學生的理論基礎、對知識的接受能力、動手操作能力層次不一。尤其是獨立學院的在校大學生們，他們普遍在三批本科段次上，總體上基礎知識掌握得較差。其中部分學生渴望通過認真學習來取得優異的成績但欠缺學習方法，因此學習效果不甚理想。這些學生中大多來自經濟狀況較差或者一般的家庭。因為獨立學院的學費普遍高于普通高校，很多家庭難以承受高額的學費，學生們也因此更加努力地學習，爭取早日成才，減輕家庭負擔。另外一部分學生因為高中階段就沒有養成良好的學習生活習慣和自主的學習能力，自律性較差，自我管理和自我服務意識較差，甚至有不良的愛好等。所以，作為學校教育的主要渠道——課堂，其效率備受關注，而課堂上一個重要的角色——教師就顯得尤其重要。如果教師能在教學過程中采用適當的教學方法，激發他們對“單片機”課程的學習興趣，提高他們的學習主動性，并且傳授一些適合他們的學習方法，因材施教，那么絕大部分的學生就都能夠學有所成了。
在多年的教學中，學生普遍反映單片機太抽象、概念多、入門難、指令不易記等等。學生感到枯燥乏味，學習難度很大，教師的課堂教學效果也不夠理想。于是筆者根據多年從事“單片機”課程的教學經驗，及指導學生的必得體會，認真分析了目前“單片機”課程教與學的現狀，不斷地進行探索和嘗試，并對此提出了一些對策，以供大家參考。
一、精心設計多媒體課件，變抽象為形象
單片機課程的信息量較大，包括芯片的內部結構、各功能部件的工作原理、外部引腳、編程語言、接口電路設計、系統設計等等。前期需要學習并掌握模擬電子技術、數字電子技術、微機原理與接口技術等知識，所以這門課程一般安排在大學的第六個學期，也就是大三的下學期。但是由于獨立學院的學生基礎不牢，接收知識的能力有限，大部分對前期課程掌握得不好，非常影響單片機課程的學習，學生們普遍反映這門課程太過抽象，很難聽懂。
又因為學時有限，老師需要在有限的課時內將單片機的知識講深、講透，就必須精心設計講解內容，制作出生動形象的多媒體課件，在教學過程中和板書相結合，用文字、圖像、聲音等多種信息表達形式，將傳統課堂教學中抽象難懂的概念具體化、形象化，單調枯燥的理論多樣化、生動化，將重難點知識內容通過多媒體演示，可以隨機重復，便于記憶。同時，也活躍了課堂氣氛。
實踐表明，多媒體的恰當運用，豐富了單片機課程的教學過程，提高了教師的教學效率，增強了學生的學習積極性，教學效果良好。
二、隨堂編程和電路仿真，變靜態為動態
在單片機技術的應用及開發過程中，更重要更基礎的是硬件設計。而單片機教學過程中，由于硬件條件或時間不允許，教師在課堂上很難向學生直接展示硬件設計過程。那么Keil Cx51和Proteus的出現可以滿足對單片機進行隨堂編程和電路仿真的需求。利用Keil Cx51與Proteus相結合，教師可以在教學過程中對教材中的實例（如圖1所示）進行講解，現場編程及繪制電路圖，進行仿真和驗證，大大提高了學生學習單片機的積極性和主動性，有助于學生牢固掌握相關知識。
另外，學生還可以通過Proteus構建個人實驗平臺，不再受限于傳統的實驗箱，在課下也可進行豐富不受限制的實踐，培養自己的設計能力和工程素養。
三、實物演示，變理論為實際
單片機課程培養學生的目標是“應用開發型”人才，因此教學的重點應該是單片機技術的實際應用，教師應當適當地補充“單片機應用系統的設計方法”等相關的內容，幫助學生建立較為完整的單片機應用系統的總體印象，促使學生對單片機的認識上升一個臺階，并且具有初步開發的技能。圖2是筆者在教學過程中利用“小型單片機開發實驗儀”舉例之一，通過對抽象理論的講解，配合實物的演示，幫助學生理解，使學生建立對單片機系統的實際印象。
以上是筆者根據多年的教學經驗，總結的有關“單片機”課程的教學方法，這些方法切實可行，實效性強，非常受學生們的歡迎。經過實踐證明，確實能提高單片機課堂的授課效率，改變了過去學生認為的抽象難懂的看法，更多的學生提高了學習本課程的興趣，并且通過自己不斷地動手實踐，不僅增強了實踐技能，設計開發能力，而且對相關的理論知識掌握得更加牢固了。
四、結束語
由于單片機技術的迅速發展，單片機課程的教學也應該隨之調整，這無疑給教師提出了新的教學要求，適時地修改教學內容，改進教學方法，豐富教學手段，加強實踐環節，采取多種途徑，提高教學質量，培養學生的創新能力，實現教與學的最佳統一。本文針對“單片機原理及應用”課程的特點，及獨立學院學生的學習現狀，主要對課堂教學方法和手段進行了探索和嘗試，提出了改善現有課堂教學模式、提高教學質量的一些思考和建議。實踐表明，上述單片機教學改革舉措的實施，增強了課堂教學效果，提高了課堂教學質量，充分調動了學生學習單片機的積極性和創造性，為培養學生實踐應用能力和創新能力打下了堅實的基礎。
除了要重視課堂教學環節以外，還應該重視實驗環節及課程設計環節，只有當這三個環節的教學質量都得到了提高，才能達到單片機課程教與學的真正統一。
[參考文獻]
[1]唐煒.“單片機原理與應用”課程教學改革探討.電氣電子教學學報[J].2002年6月第24卷第3期.[21-23]
[2]曹暉，徐春輝，易蹭，彭小軍.采用Proteus提高單片機課程設計教學效果.華東交通大學學報[J].2006年12月.第23卷[83-85]
[3]王仙娟.單片機教學拓展的研究.2008年9月第20卷第3期
[4]劉煥平.高職單片機課堂教學實效性探索.教育與職業[J].2009年5月第15期[127-128]
[5]袁鋒偉，趙立宏，朱慧玲，張瑩.基于Proteus的單片機課程教學與實驗改革.實驗室研究與探索[J].2007年12月第26卷第12期
[6]張毅剛.單片機原理及接口技術[m].北京：人民郵電出版社，2008
[7]鄒益民.單片機c語言教程[m].北京：中國石化出版社，2010
[8]肖婧.單片機系統設計與仿真[m].北京：北京航空航天大學，2010
[9]許志娥.獨立學院的歷史和發展.武漢理工大學高等教育研究所.湖北武漢
關鍵詞：單片機原理與應用；課程教學；改革；創新
中圖分類號：TP368.1-4 文獻標識碼：A 文章編號：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
單片機是為滿足測控領域的需要而誕生的，以為它具有小體積、低功耗、易于產品化、耐干擾、適用溫度范圍廣、易于實現多機及分布式控制等優點，被廣泛應用于各種控制系統中。作為一門實踐性強的專業基礎課，“單片機原理及應用”課程在電氣、機電一體化專業中占據重要地位。因此在學時緊、內容多的情況下，如何通過單片機課程教學的改革與創新，搞好課堂教學、實驗教學及課程考核，提高教學質量，激發學生的學習興趣，提升學生的動手能力及創新能力，是我們亟待解決的問題。
一、課程教學現狀分析
（一）課程教學分析。在教材選擇上，隨著電子技術的快速更新換代，單片機發展也得到急速提升，產品日新月異。當下，大部分高校仍以傳統的MCS-51單片機作為教材進行講授，但卻因為限于該單片機的典型性，致使學生對單片機技術的更新及更新單片機缺乏了解，狹隘了學生對單片機技術了解的視野。
（二）實驗教學分析。單片機實驗是為配合理論教學進行設置的。用于實驗的試驗箱多是為了對教材理論進行驗證，可見，在課程教學中的實驗教學多為驗證性試驗，試驗箱的優點在于電路板板上只需用幾根線連接少數接口，抑或不需要連線，進而導入已編好的程序便能完成實驗，無法對單片機的運行原理進行升入了解。因而學生不能真正地了解具體的程序編譯和內部線路連接過程，缺乏對教材教學內容的反思和應用了解，根本無法對所學知識進行鞏固及加深，更是無法調動學生的思考創新的積極性及創造性。
（三）考核方式存在弊端。對于當下高校的考核制度，為達到檢驗學生對單片機知識的真正掌握程度，僅僅依靠筆試是無法收效顯著。面對單片機知識掌握的深度和廣度要求，試題無法以上要求，自然無法檢測出學生的真實知識掌握程度；單片機技術重在實際的生產應用，筆試則無法考察學生實際動手實踐能力，達不到確保學生能將知識運用于實踐的效果。
二、教學改革與創新的措施
（一）以案例法促進理論教學。有機地將實驗融入課堂理論教學中來，將抽象的知識直觀化，通過案例法教學，把單個的知識點有機串聯起來，使單片機的教學立體化，提高學生對存儲器、指令系統等抽象的知識的學習興趣，最終發揮案例法教學的最大效益。比如，在移位控制指令的講解時，通過依次點亮實驗板上的小燈，讓學生直接地理解移位指令；在尋址方式的講解時，比較直接尋址與立即數尋址間的區別，讓學生在案例發現兩種尋址方式的不同之處，使其對抽象尋址的認識上升到感性認識，進而促進其對相關知識的了解通透。
（二）實驗教學模式改革。單片機課程重點在知識的實踐性運用，學生必須將理論知識應用到現實的實踐中。因此，必須打破傳統的實驗教學模式，不斷改革試驗模式，通過基礎實驗、研究型實驗、創新性實驗等一體化實驗，有機地將理論知識融入到實驗中，讓學生通過實踐的總結掌握知識運用的要領。
1.基礎實驗。基礎實驗是理論教學初級實驗，側重于知識的驗證性。通過實驗，可使學生理解單片機的工作原理及常用芯片的功能、使用方法及調試方法。通過基礎實驗，加深對理論知識的理解，有助于理論知識的鞏固。2.研究型實驗。實驗要以理論教學為基礎，通過讓學生獨立設計實驗來對知識加以驗證。讓學生獨立通過實驗直觀地找到實際問題的答案，使之不斷掌握問題的本質，從而更好地解決單片機運用過程中的難題。3.創新性實驗。以知識創新為導向的實驗。讓學生按小組進行實驗，通過小組合作完成簡單的綜合性課題實驗，創新性實驗對學生具有較強的吸引力，能使學生在主動參與中掌握實驗的各個環節的要領，既提高了學生的基本操作技能，又有助于學生的自主性和創造性的激發。
（三）課程改革要以知識的拓寬為基準。以全方位涉獵促進知識全面拓展。講課時要以點帶面不斷拓寬知識面，通過邀請從事單片機的專家、學者以專題講座的方式給廣大學生上公開課，使學生了解單片機的運用領域，使之看到掌握單片機核心技術的市場前景，通過對技術運用的憧憬引導學生通過網絡等多途徑獲取前沿性較強的知識。
以綜合考核確保課程改革的成效。采用綜合考核的方式有助于確保單片機課程的教學改革的成效，綜合考核側重于考核學生對知識的深層理解，考核的重點是學生的實踐能力，讓學生通過實際動手模擬、參與軟件編程和調試，不斷鍛煉動手能力和解決問題的能力，通過實踐最終加深對單片機知識的理解與靈活運用。
三、小結
單片機的課程改革需要從理論、實踐以及知識面的拓寬等方面進行全方位的革新，理論教學與實際應用結合，通過案例教學、刻板演示、課外實踐、綜合考核等方式，突破傳統教學存在的教學瓶頸，以激發學習興趣為起點，不斷提高學生單片機知識運用能力，最終培養精通單片機各種功能操作、具備單片機技術研發創新的實用性人才。
參考文獻：
[1]石建國.以工程素質培養為目標的單片機教學改革探討[J].茂名學院學報,2009,19:3
計算機技術的發展速度和應用普及程度是人們始料不及的，單片機已應用到工業過程控制，儀器儀表等許多領域，對人類社會產生了巨大影響[1]。單片機原理與應用是機電類學生的專業基礎課，該課程要求學生掌握單片機軟件編程和硬件設計，具有在本專業及相關領域中的單片機開發能力[2]。學習單片機原理與應用是機電類學生掌握計算機應用技術的一個重要環節，同時該課程也為后續相關課程的學習及畢業設計等打下了技術基礎。
目前機電類學生在學習單片機原理與應用課程中主要有以下問題：(1)機電類學生的程序編寫能力和硬件設計能力較差。在學習本課程前，機電類學生一般只學過高級語言程序設計和最基本的電工電子課程，沒有系統學過微機原理及匯編程序設計，所以在學習該課程時普遍感覺課程抽象，內容多，難以掌握。(2)學生對單片機應用技術在機電控制領域中的應用和意義認識不清，學習積極性不高。大部分學生認為該課程和自己的專業關系不大，導致其學習被動，學習效果差。(3)該課程學時偏少，實踐教學環節比較薄弱。機電類專業的單片機課程總學時一般為32～48學時，其中實驗一般為8學時，任課教師為了讓學生能夠系統學習單片機的基礎理論知識，往往在教學安排上對實踐教學重視不夠，使大部分學生對一些記憶性的內容掌握得較好，但應用和創新能力較弱，沒有達到應有的學習效果。
由于單片機原理與應用課程本身概念多且抽象難懂[3]，涉及的知識面廣，信息量大，使學生在學習過程中無從下手，學習積極性不高。另外，機電類專業學生的電類及微機原理類知識基礎較薄弱，造成了該課程難教難學的局面，一些學生學完該課程后，不能理解和掌握單片機應用系統的結構，不會應用相關仿真及設計軟件，不具有設計應用能力。因此，如何提高機電類學生學習單片機的興趣，培養其開發設計能力，是當前機電類專業單片機教學中必須解決的問題，為此，筆者對該課程的教學改革進行了一些探索。
1教學方法的改革嘗試
由于單片機課程實用性很強，教師教學中首先要與實際系統相結合，例如：上第一節課時拿一個單片機應用系統實物進行演示，使學生對單片機應用系統有完整的認識，調動其學習的積極主動性。隨后，引導學生思考單片機需要哪些部件可以實現上述應用系統的功能？讓學生思考討論后，教師再系統地給學生講解課程內容，結合實物講其組成、主要講授芯片—AT89C51的外部引腳、功能和使用方法及其基本功能部件CPU，RAM，ROM與定時器/計數器以及I/O接口[1]，并對單片機應用系統所必需的電路進行簡單介紹，引起學生的好奇心。
在課堂教學中采用啟發式和比擬教學方法。教師在講授知識的過程中要引導學生不斷發現問題，提高其學習興趣。在每章的開始，首先強調學生應該掌握和了解的內容以及具體的學時安排，教師在課堂上只講主要內容以及該部分重點、難點，對一些僅需要了解或特別簡單的問題，可以讓學生在課下自學。另外，課堂作業一定要有一些有難度的擴展性思考題，使學生有機會做深度思考。對于學生難以理解的內容，可以采取比擬法教學，例如，在程序設計教學環節中，可以將單片機比作人腦，單片機的系統指令相當于人所掌握的詞匯，我們表達思想需要將詞匯組合起來形成語言，同理，針對某個特定問題，我們要將指令組合形成一個有實際意義的程序供單片機執行。
采用專題教學方法讓學生掌握學習的方法和步驟。學生感覺學習單片機課程非常困難，部分原因在于沒有把握住該課程的學習方法，教師應該給學生一把學習的鑰匙，用科學的方法指導他們學會學習。循環程序的編寫是令許多學生頭疼的問題，我們將這類題目做一個教學專題講解，分三步進行：(1)讓學生學會閱讀編程要求，分析清楚循環初始條件、循環結束條件、循環內容等。(2)引導學生編寫簡單的沒有循環的單次運行程序。(3)尋找程序運行中的變量，在單次運行程序中加上循環體，完成循環程序設計。學習過程中要求學生每個循環程序的設計都嚴格按照這三個步驟進行。經過幾次練習，學生基本上都能順利地按要求編寫出循環程序。
2改革教學手段，在課堂教學中引入多媒體和仿真模擬軟件
在傳統的課堂教學模式中，教師主要通過語言傳遞信息，學生只能被動接受教師所講內容，而且教師的課程進度只能根據大部分學生的學習水平安排，不能兼顧“兩頭”的學生，特別是不能兼顧學習成績差的學生，學生和教師都很辛苦，但是整體學習效果往往不理想。為了克服上述缺點，在單片機的課堂教學中要充分利用現代多媒體教學資源。我們制作了單片機原理與應用多媒體教學課件，采用動畫和圖片的方式加深學生對教學內容的理解，提高了課堂教學效果。但是，由于多媒體教學講課速度一般比較快，課堂信息量大，學生沒有自主思考時間，所以教師在使用多媒體課件時，要對授課內容認真安排，要特別重視鍛煉學生的思維能力。
為了提高課堂教學質量，我們在教學中引入了MedWin，Proteus等計算機仿真軟件。MedWin是集編輯、編譯/匯編、在線及模擬調試為一體的單片機開發工具[4]，在教學過程中采用MedWin進行計算機仿真演示，使學生可以實時觀察指令執行情況，將枯燥難懂的程序分析變得形象、生動。Proteus是英國Labcenterelectronics公司研發的多功能EDA(ElectronicDesignAutomation，電子設計自動化)工具軟件[5,6]，同時支持第三方的軟件編譯和調試環境，如MedWin和Keil等。教師可以利用Proteus在課堂上進行單片機應用系統電路設計，并將采用MedWin或Keil調試好的程序傳送到所設計的應用系統中，然后在Proteus平臺上進行軟硬件結合仿真，不但使抽象的教學變得直觀，而且訓練了學生的硬件設計能力。
3改革實驗內容，加強實踐創新能力培養
單片機原理與應用課程應用性強，實驗是提高該課程教學效果的非常重要的環節。實驗不但可以提高學生的動手能力，而且通過對課本上抽象命令的應用、程序的編制、單片機應用系統的現場調試，加深了其對理論知識的理解和實踐應用能力。在我院原來的實驗教學中，由實驗教師講解實驗內容和詳細實驗步驟，學生按部就班在單片機實驗平臺上做完全相同的實驗，并且基本上都是驗證性實驗，大部分學生對實驗根本沒有興趣，做實驗僅是為了獲得實驗成績，所以收獲并不大。為此，我們對實驗項目和實驗方法進行了重新設計，實驗課上基本取消了驗證性實驗，如數據塊傳送等一些純軟件驗證性實驗作為作業讓學生在課下通過MedWin等計算機仿真軟件完成。
另外，增加了綜合性和創新性實驗。為了加強學生綜合設計能力的培養，我們將有內在聯系的知識安排為一個實驗，例如將LED顯示器接口及鍵盤接口安排為一個實驗，讓學生根據教師提供的Proteus工程原理圖編寫LED顯示器驅動程序及鍵盤掃描程序，并采用定時器實現電子鐘功能，從而實現時間的動態顯示和設置。為了提高學生的創新能力，在單片機綜合實驗中，我們要求學生根據單片機實驗箱所能提供的硬件資源，自行設計一個單片機應用產品，經過MedWin結合Proteus調試后，寫入實驗箱進行現場調試。另外，我們充分利用該課程實踐性、技術性強的特點，積極引導學生參加課外科技制作、電子科技制作大賽等第二課堂創新活動，并讓有潛力的學生參與教師的相關科研項目，極大地提高了學生的實際動手能力和單片機項目的開發能力。
4改革課程成績考核評定方法
在原來的單片機課程成績考核評定中，期末考試成績一般占總成績的70%，并且為了提高學生的考試成績，重點考核基本理論知識，考題中記憶型題目偏多，程序設計型題目一般比較簡單，考查學生應用實踐類題目幾乎沒有，這樣的考核方式不能完全檢測出學生學習該門功課的實際效果，使在平時學習中知識掌握程度和單片機應用能力不夠的學生，通過考前突擊也能取得不錯的成績。我們考慮到單片機原理與應用為技術應用類課程，改革了成績考核評定方法，側重于應用能力的考核，將成績評定方式改為上課出勤、作業情況、實驗情況占總成績20%；學生自己選題，完成課外設計和制作情況占30%；期末考試成績占50%，并且在試題中增加了實驗考核題。
5建設網絡課程
網絡技術可以使教師將各種教學資源非常方便地放在學校的網絡教學平臺上并組織實施教學活動，而且可以及時更新教學內容。網絡課程以學生為中心，為學生提供了豐富的學習資料和采用現代化教學手段進行交互式學習的機會，是一種很好的課下輔助學習手段。為了進一步提高學生學習效果，我們利用我院網絡教學平臺建設了單片機原理與應用網絡課程，將授課計劃、教學大綱、電子教案、多媒體課件、測試題、視頻學習資料等進行整理，并以教學單元為組織單位上傳到我院網絡教學平臺上供學生自主學習，還在該平臺上設計了在線答疑、作業講評等交互式的教學活動。通過網絡課程的建設可以使學生鞏固課堂教學內容，能夠對單片機系統應用等復雜的問題做深入學習和實踐，并給師生進一步學習交流提供了平臺。
