時(shí)間：2022-06-04 08:40:27
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)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(jī)實(shí)訓(xùn)總結(jié)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
本文首先對(duì)單片機(jī)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)預(yù)期目標(biāo)和內(nèi)容的分析，然后對(duì)兄弟院校及相關(guān)企業(yè)進(jìn)行大量的調(diào)研，確定了單片機(jī)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的功能、內(nèi)容，目標(biāo)和特色。并為學(xué)生電子競賽、教師科研、教學(xué)改革等提供良好的環(huán)境和氛圍。
【關(guān)鍵詞】
單片機(jī)；實(shí)訓(xùn)室；調(diào)研；內(nèi)容
1 單片機(jī)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)預(yù)期目標(biāo)、內(nèi)容
1.1 單片機(jī)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)預(yù)期目標(biāo)
單片機(jī)實(shí)訓(xùn)室的建成預(yù)計(jì)能有效完成電子信息工程技術(shù)、軟件技術(shù)、應(yīng)用電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、微電子技術(shù)、檢測技術(shù)及應(yīng)用等專業(yè)《單片機(jī)原理及應(yīng)用》理實(shí)一體化課程的講授與核心課程的實(shí)訓(xùn)，并且能為電子機(jī)電類、自動(dòng)控制類等專業(yè)提供單片機(jī)系統(tǒng)驗(yàn)證或測試平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)資源共享，也能為教師科研提供實(shí)踐平臺(tái)，以及為大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽提供硬件條件和技術(shù)支持。
1.2 單片機(jī)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的內(nèi)容
單片機(jī)實(shí)訓(xùn)室課程體系從基礎(chǔ)到深入，實(shí)驗(yàn)設(shè)備與課程體系配套，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容注重實(shí)用性、先進(jìn)性、綜合性，有利于學(xué)生動(dòng)手與創(chuàng)新應(yīng)用能力提高。
實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容函蓋軟件實(shí)驗(yàn)、硬件基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、SYJDP-01單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用技術(shù)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、PWM轉(zhuǎn)換電壓實(shí)驗(yàn)、8253定時(shí)器實(shí)驗(yàn)、ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)、DAC0832數(shù)模轉(zhuǎn)換，EEPROM外部程序存儲(chǔ)器實(shí)驗(yàn)、IC卡讀寫實(shí)驗(yàn)、USB接口通訊實(shí)驗(yàn)。
單片機(jī)課程體系中包含的單片機(jī)技術(shù)內(nèi)容：單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)工具（Proteus7.5和Keil uVision2）；單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)流程；單片機(jī)C51編程；單片機(jī)中斷系統(tǒng)編程；單片機(jī)人機(jī)接口編程；單片機(jī)通訊技術(shù)，單片機(jī)的擴(kuò)展及常用的芯片介紹。
2 單片機(jī)實(shí)訓(xùn)室調(diào)研目標(biāo)
通過企業(yè)走訪、與企業(yè)人員座談、畢業(yè)生回訪、兄弟院校同行交流等方式，對(duì)行業(yè)企業(yè)用人需求，實(shí)訓(xùn)室的研究方向、內(nèi)容及目標(biāo)，實(shí)驗(yàn)室環(huán)境建設(shè)及實(shí)驗(yàn)室管理等方面進(jìn)行調(diào)研，總結(jié)出單片機(jī)實(shí)訓(xùn)室調(diào)研目標(biāo)為單片機(jī)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)目的的合理性和單片機(jī)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的基本要點(diǎn)。
單片機(jī)實(shí)訓(xùn)室將是一個(gè)模擬的校企合作環(huán)境，集多專業(yè)、多功能于一身，與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室不盡相同；在這模擬的校企合作環(huán)境下，學(xué)員可以接觸到和操作真正在單片機(jī)公司或企業(yè)內(nèi)使用的技術(shù)，了解真正的單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)流程。
3 單片機(jī)實(shí)訓(xùn)室調(diào)研過程簡介
按照學(xué)院的部署，在統(tǒng)一安排下，電子信息學(xué)院院長、書記，電子教研室主任、軟件教研室全體教師等十名同志于2013年10月20日至2013年12月9日分別去陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院、西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院、西安測控電子技術(shù)有限公司進(jìn)行調(diào)研，調(diào)研的大概內(nèi)容為：行業(yè)企業(yè)及人才市場對(duì)大學(xué)生的知識(shí)及能力的需求分析、實(shí)訓(xùn)室的培養(yǎng)目標(biāo)、教師的知識(shí)架構(gòu)、實(shí)訓(xùn)室的環(huán)境建設(shè)及日常的儀器設(shè)備維護(hù)與管理。
經(jīng)過對(duì)上述各個(gè)兄弟院校與企業(yè)單位的調(diào)研走訪，獲得以下參考信息：
3.1 單片機(jī)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)目的的合理性
3.1.1 西安測控電子技術(shù)有限公司介紹行業(yè)發(fā)展
單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)化過程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機(jī)。更不用說自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械以及各種智能機(jī)械了。因此，單片機(jī)的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計(jì)算機(jī)應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。
現(xiàn)代人類生活中所用的幾乎每件有電子器件的產(chǎn)品中都會(huì)集成有單片機(jī)。手機(jī)、電話、計(jì)算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及鼠標(biāo)等電子產(chǎn)品中都含有單片機(jī)。汽車上一般配備40多片單片機(jī)，復(fù)雜的工業(yè)控制系統(tǒng)上甚至可能有數(shù)百片單片機(jī)在同時(shí)工作！單片機(jī)的數(shù)量不僅遠(yuǎn)超過PC機(jī)和其他計(jì)算機(jī)的總和，甚至比人類的數(shù)量還要多。基于以上原因，不論從教學(xué)、科研還是從學(xué)生的實(shí)際需求等方面來說都很有必要建立單片機(jī)實(shí)訓(xùn)室。
3.1.2 陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院了解實(shí)訓(xùn)室運(yùn)行及行業(yè)人才需求情況
由于近年來企業(yè)發(fā)展速度飛快，學(xué)校教育在某些高新技術(shù)方面的人才培養(yǎng)相對(duì)滯后，造成了人才供需之間的巨大缺口，出現(xiàn)了學(xué)生就業(yè)難，企業(yè)招聘也難的情況。
單片機(jī)開發(fā)因其廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和巨大的人才缺口，其培訓(xùn)也被列入國家大學(xué)生電子競賽專用項(xiàng)目，并對(duì)符合條件的人才培訓(xùn)項(xiàng)目予以支持。
陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院單片機(jī)實(shí)訓(xùn)室建于2002年，每學(xué)期承擔(dān)大量教學(xué)任務(wù)，為學(xué)生的后續(xù)發(fā)展及專業(yè)知識(shí)的完備打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3.1.3 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院單片機(jī)就業(yè)情況
西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院的單片機(jī)起步于2000年，目前已經(jīng)有六界畢業(yè)生，主要就業(yè)單位為中國航天科技集團(tuán)九院十六所、深圳富士康等工作，從事單片機(jī)產(chǎn)品的初級(jí)設(shè)計(jì)、單片機(jī)產(chǎn)品檢測、單片機(jī)產(chǎn)品工藝及售前及售后技術(shù)。
3.2 單片機(jī)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的基本要點(diǎn)
3.2.1 技術(shù)先進(jìn)性
選用國內(nèi)先進(jìn)的單片機(jī)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，充分的調(diào)動(dòng)學(xué)生在課上和課下的積極性和主動(dòng)性。完備的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)訓(xùn)設(shè)備和眾多擴(kuò)展模塊極大地豐富了課程的建設(shè)。
3.2.2 資源完備性
設(shè)備廠商應(yīng)提供成熟的課程體系及授課講義；提供完善的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書及實(shí)驗(yàn)課件；提供成熟高校的單片機(jī)課程的大作業(yè)；提供各高校參加全國大學(xué)生電子大賽的單片機(jī)開發(fā)項(xiàng)目；每年提供多次的單片機(jī)技術(shù)培訓(xùn)機(jī)會(huì)；
3.2.3 設(shè)備實(shí)用性
采購的設(shè)備應(yīng)具有完善的實(shí)驗(yàn)體系，通過接受該系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生由淺入深逐步掌握單片機(jī)軟件編程、單片機(jī)硬件電路設(shè)計(jì)及單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)等相關(guān)知識(shí)。
4 單片機(jī)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)調(diào)研分析及結(jié)論
【關(guān)鍵詞】單片機(jī)技術(shù);項(xiàng)目教學(xué);Proteus仿真;亞龍YL-236裝置
一、單片機(jī)傳統(tǒng)教學(xué)的難點(diǎn)
單片機(jī)技術(shù)廣泛用于航空、航天、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、能源、交通、通信、家用電器等各個(gè)領(lǐng)域。據(jù)全國各大城市歷次的專業(yè)人才需求信息表明，單片機(jī)開發(fā)、應(yīng)用人才（特別是高技能型人才）一直供不應(yīng)求。因此，培養(yǎng)單片機(jī)應(yīng)用高技能人才具有良好的市場前景。中等職業(yè)學(xué)校電子類專業(yè)開設(shè)有單片機(jī)技術(shù)課，但有的學(xué)校由于教學(xué)方法不當(dāng)，對(duì)該門理論性、綜合性和實(shí)用性很強(qiáng)的課程，許多教師進(jìn)行單片機(jī)應(yīng)用教學(xué)時(shí)，脫離硬件和實(shí)際應(yīng)用去講系統(tǒng)組成、指令、編程、系統(tǒng)調(diào)試、故障處理等，學(xué)生普遍感到該門課程抽象、枯燥、難學(xué)，喪失學(xué)習(xí)興趣，導(dǎo)致學(xué)生雖“學(xué)過”，但未“學(xué)會(huì)”，仍然不懂應(yīng)用。
二、相關(guān)軟件與平臺(tái)簡介
1.Proteus仿真軟件
Proteus軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件。它是目前最好的仿真單片機(jī)及器件的工具。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯器。
2.亞龍YL-236單片機(jī)控制功能實(shí)訓(xùn)考核裝置
亞龍“YL-236”單片機(jī)控制功能實(shí)訓(xùn)考核裝置是根據(jù)中等到職業(yè)學(xué)校單片機(jī)教學(xué)與應(yīng)用的內(nèi)容和要求，按照職業(yè)崗位的工作內(nèi)容研發(fā)的實(shí)訓(xùn)考核設(shè)備。實(shí)訓(xùn)臺(tái)可以上理論課當(dāng)課桌用，在實(shí)訓(xùn)時(shí)有多種功能模塊供學(xué)生使用。采用模塊化教學(xué)來設(shè)計(jì)，提供軟硬結(jié)合，模塊之間連線靈活多樣，專為高中職課程設(shè)計(jì)和單片機(jī)競賽的開發(fā)平臺(tái)，能為中職單片機(jī)教學(xué)提供有力支持。
三、項(xiàng)目教學(xué)法在單片機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用
對(duì)于電子信息類中職在校學(xué)生，運(yùn)用項(xiàng)目教學(xué)法，用真實(shí)的工程實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，讓學(xué)生肩負(fù)任務(wù)去學(xué)，帶著問題去學(xué)。學(xué)生都有好奇心，也都樂于動(dòng)手，給他們多點(diǎn)機(jī)會(huì)，讓他們從自已作品中找到學(xué)習(xí)的答案。筆者教學(xué)過程如下：
1.合理選擇教材和項(xiàng)目教學(xué)內(nèi)容
單片機(jī)技術(shù)經(jīng)過30多年的不斷發(fā)展，任意一個(gè)分支都有大量的知識(shí)和技術(shù)，對(duì)于要在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)要完成海量知識(shí)與技術(shù)的教學(xué)是根本無法辦到的事情。因此，我們可以依某個(gè)實(shí)體為項(xiàng)目，將單片機(jī)的知識(shí)、技術(shù)與應(yīng)用能力的培養(yǎng)融于實(shí)體之中，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐相結(jié)合。這樣既可降低教與學(xué)的難度，又可大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和興趣。
2.從最容易成功的項(xiàng)目著手
我們嘗試學(xué)習(xí)編程從一個(gè)發(fā)光管的點(diǎn)亮和熄滅開始。為了讓學(xué)生理解十六進(jìn)制與二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換，學(xué)習(xí)AT89S52的各引腳功能，學(xué)習(xí)點(diǎn)亮和熄滅的指令，明確低電平為點(diǎn)亮發(fā)光管。例如：MOV P0，#0DBH;11011011--零為亮，就是將立即數(shù)DB（十六進(jìn)制）送給AT89S52的P1口，DB轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制為1101 1011（P0.7，P0.6，P0.5，P0.4 P0.3，P0.2 P0.1，P0.0），說明P0.5，P0.3口輸出低電平。在萬能板上焊上AT89S52插座，18、19腳接12MHz晶振和兩個(gè)30P電容，20腳接地，+5V電源加到40腳和31腳，還通過10uF電容和10K電阻加到第9腳進(jìn)行上電復(fù)位。在P0.5，P0.3口接上兩個(gè)LED的負(fù)極，LED正極通過幾百歐的限流電阻接到+5V電源上。通電就可看到兩個(gè)LED點(diǎn)亮。若MOV P0，#24H;0010 0100，剛好P0.5，P0.3口接上的兩個(gè)LED熄滅，其它口接上的LED點(diǎn)亮。至于點(diǎn)亮和熄滅的時(shí)間，則由延時(shí)子程序確定，很好修改的。此時(shí)小組任務(wù)為三路到八流水燈設(shè)計(jì)與制作，八路流水燈又可深入到32路跑馬燈，24路花樣彩燈，也可以利用Proteus軟件仿真與YL-236系統(tǒng)進(jìn)行測試。
3.項(xiàng)目設(shè)計(jì)制作的層層深入
接下來我們可以進(jìn)行獨(dú)立按鍵、光電耦合、動(dòng)態(tài)數(shù)碼管、液晶顯示、512點(diǎn)陣顯示、AD、DA轉(zhuǎn)換、紅外搖控、數(shù)字溫度采集與顯示、矩陣鍵盤控制、十字路通燈設(shè)計(jì)、步進(jìn)電機(jī)控制等電路的制作。這些電路元件便宜，易于購買和制作，對(duì)提升學(xué)生興趣有很大幫助。所以說，采用項(xiàng)目教學(xué)法不在于教師講了多少理論和程序的分析，而是你的學(xué)生學(xué)到了多少，運(yùn)用知識(shí)的能力怎樣，學(xué)生能否做出一些作品，作品有沒有技術(shù)含量和社會(huì)實(shí)用性。
四、具體項(xiàng)目的實(shí)施過程：
在學(xué)生做完一定的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目后，選擇一些具體的內(nèi)容，要求他們完成交通燈或者16×16LED開發(fā)板制作。其中256點(diǎn)陣是一個(gè)集中單片機(jī)開發(fā)、Proteus仿真、YL-236P實(shí)訓(xùn)板演示和訓(xùn)練學(xué)生焊接技術(shù)以及三極管驅(qū)動(dòng)電路學(xué)習(xí)的最好作品，也是單片機(jī)學(xué)習(xí)教學(xué)大綱必修內(nèi)容。具體過程如下：
1.分組進(jìn)行程序的編譯與訪真，利用keil和 MedWinV3編譯生成hex文件。
2.在Proteus軟件中繪制仿真電路，輸入已生成的hex文件，運(yùn)行并觀察結(jié)果。
3.在YL-236的顯示模塊中運(yùn)行，可以用萬利仿真器和雙龍ISP下載器兩種方法進(jìn)行操作，筆者常采取后者，因?yàn)榉奖氵B線。運(yùn)行驗(yàn)證可行后，可以由學(xué)生根據(jù)電路進(jìn)行實(shí)物制作。
制作過程如下：
1.每位同學(xué)要在電路板上安插并焊接好256個(gè)發(fā)光二極管。不能焊反，不能假焊，不能焊壞。還要求規(guī)范、美觀，焊點(diǎn)溫度適中、光亮，電氣性能良好。從這一點(diǎn)來說，對(duì)我們學(xué)生是一個(gè)不小的考驗(yàn)
2.LED板焊接好后，是進(jìn)行電路電氣性能檢查。要求將二極管每一行的負(fù)極作為行掃信號(hào)輸入端，共焊接16條線，256個(gè)焊點(diǎn)。二極管正極也引出16條線，成這16列信號(hào)輸入。再用萬用表低阻檔，依次檢查每行每列的LED管是否發(fā)光，有問題再一一排除。
3.然后是單片機(jī)最小系統(tǒng)與LED顯示板之間的驅(qū)動(dòng)板的制作。此電路由IC74LS154，16個(gè)8050，16個(gè)8550，48個(gè)電阻組成。電路元件多，焊點(diǎn)多而密，對(duì)學(xué)生焊接技術(shù)是個(gè)重要的考驗(yàn)，整體電路的成敗在此一舉。
4.最后是電路板間的連線。幾塊電路板之間有大小近百條連線，每條線線頭的處理，焊點(diǎn)的工藝，都對(duì)學(xué)生是一種鍛煉。所的電氣性能檢測過關(guān)后，利用單片機(jī)開發(fā)學(xué)習(xí)工具，在參考程序中更改自已喜歡的漢字，如“12信息技術(shù)班作品”。
五、項(xiàng)目教學(xué)的反饋
教師在引導(dǎo)學(xué)生完成工作任務(wù)的過程中，明確學(xué)生必須要掌握的知識(shí)和技能，怎樣去思考、分析和解決問題，體驗(yàn)成功的樂趣，強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)協(xié)作的重要性。各小組間與本小組各成員間要相互協(xié)作、相互討論、相互解決問題。最后指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生提交的作業(yè)結(jié)果，結(jié)合考核方案進(jìn)行學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)，并組織學(xué)生進(jìn)行交流和總結(jié)，對(duì)所實(shí)踐項(xiàng)目進(jìn)行分析和提高。
總之，采用亞龍YL-236裝置與Proteus軟件為平臺(tái)的單片機(jī)項(xiàng)目教學(xué)實(shí)踐，將單片機(jī)技術(shù)在“做中學(xué)”，對(duì)于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣有顯著作用。
參考文獻(xiàn)
[1]周永東.單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2012.2.
[2]周興華.手把手教你學(xué)單片機(jī)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2007.6.
（建東職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程系，江蘇 常州 213000）
【摘 要】為了更好地培養(yǎng)高職院校學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，面對(duì)高職自動(dòng)化、電子信息工程、應(yīng)用電子、機(jī)電一體化專業(yè)的學(xué)生，對(duì)現(xiàn)有的實(shí)訓(xùn)教學(xué)進(jìn)行了設(shè)計(jì)研究，提出項(xiàng)目化的實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程，提高實(shí)訓(xùn)教學(xué)效率和質(zhì)量。以單片機(jī)實(shí)訓(xùn)教學(xué)項(xiàng)目為例，介紹了單片機(jī)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)的項(xiàng)目化教學(xué)過程實(shí)施，提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。
關(guān)鍵詞 實(shí)訓(xùn)；單片機(jī)；項(xiàng)目化
0 引言
51系列單片機(jī)在工業(yè)控制，便攜式儀器儀表，家電電子等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。通過不斷升級(jí)使得51單片機(jī)功能更加強(qiáng)大，應(yīng)用仍然很普遍。大多數(shù)高等職業(yè)院校在開設(shè)單片機(jī)實(shí)訓(xùn)課程時(shí)，實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目大部分是利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備進(jìn)行訓(xùn)練。由于教學(xué)設(shè)備是成品，線路大多在成品電路板中已經(jīng)設(shè)計(jì)好了，從外部根本看不到電路是如何連接的，且生產(chǎn)商很少配備完整的電路原理圖，學(xué)生在做實(shí)訓(xùn)時(shí)，要求連的線很少，很難參與到電路設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)中，動(dòng)手能力也就很難在實(shí)訓(xùn)課程中得到訓(xùn)練和提高。而且傳統(tǒng)教學(xué)過程中未引入工程項(xiàng)目實(shí)踐設(shè)計(jì)，導(dǎo)致學(xué)生缺乏整體設(shè)計(jì)能力,動(dòng)手能力普遍較差。
基于該課程應(yīng)用性較強(qiáng)的特點(diǎn)，必須把實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)作為學(xué)習(xí)的關(guān)鍵。通過總結(jié)近年實(shí)踐教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，本文將通過過程項(xiàng)目化教學(xué)開展實(shí)訓(xùn)，使學(xué)生直接參與到項(xiàng)目過程中，以真實(shí)的工作過程及工作步驟為依據(jù)，融合“教、學(xué)、做”一體化的教學(xué)手段，用以提高學(xué)生的單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的動(dòng)手能力。
本文以簡易音樂播放器設(shè)計(jì)項(xiàng)目為例講解單片機(jī)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)的項(xiàng)目化教學(xué)實(shí)施。
1 任務(wù)引入
該項(xiàng)目任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)簡易的音樂播放器，硬件電路如圖1所示，圖1是由單片機(jī)最小系統(tǒng)，獨(dú)立式按鍵電路、數(shù)碼管控制電路及蜂鳴器電路組成，通過對(duì)該項(xiàng)目的proteus仿真實(shí)現(xiàn)，學(xué)生可以鍛煉綜合運(yùn)用按鍵、數(shù)碼管及蜂鳴器的軟硬件設(shè)計(jì)方案。在圖1中，利用K1按鍵對(duì)選定播放的音樂段，在播放的過程中可用此按鍵暫停；用K2按鍵選擇待播放的幾段音樂中的一段；數(shù)碼管顯示當(dāng)前系統(tǒng)所播放的是選中的是第幾段音樂。該項(xiàng)目硬件電路設(shè)計(jì)實(shí)際上并不復(fù)雜，軟件編程主要是單片機(jī)定時(shí)器技術(shù)、中斷技術(shù)的應(yīng)用。教師可以通過對(duì)音樂索引和節(jié)拍產(chǎn)生原理的講解，讓學(xué)生掌握每個(gè)高脈沖或低脈沖的延時(shí)形成某種頻率的聲音輸出方法，每個(gè)不同頻率聲音輸出的時(shí)間長短形成節(jié)拍的方法，以及高低音的產(chǎn)生方法。
通過硬件和軟件的設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)，該項(xiàng)目實(shí)施并不復(fù)雜，但涉及到學(xué)生學(xué)習(xí)過的課程門類還是比較多的，學(xué)生必須通過對(duì)Protel課程、C語言課程、單片機(jī)課程與音頻產(chǎn)生知識(shí)等相結(jié)合，把單門課程動(dòng)手實(shí)訓(xùn)轉(zhuǎn)換為以實(shí)際工作環(huán)境為導(dǎo)向的順序工作過程，按照步驟學(xué)習(xí)的過程就變成了實(shí)際項(xiàng)目實(shí)施的工作過程，且學(xué)習(xí)的每一步驟是實(shí)實(shí)在在的工作過程，有效地將學(xué)生的理論知識(shí)、實(shí)踐知識(shí)、職業(yè)態(tài)度和情感等內(nèi)容整合成相對(duì)完整的有機(jī)系統(tǒng)。
2 項(xiàng)目實(shí)施步驟
通過項(xiàng)目的內(nèi)容描述，使學(xué)生更加清楚地了解實(shí)訓(xùn)的目的，學(xué)生知道該做什么。結(jié)合實(shí)訓(xùn)，我們將對(duì)實(shí)施項(xiàng)目化的過程進(jìn)行具體研究設(shè)計(jì)。
2.1 總體設(shè)計(jì)
根據(jù)簡易音樂制作的工作順序，對(duì)該實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，將整個(gè)實(shí)訓(xùn)過程分解成各個(gè)具體工作任務(wù)，然后整理成與各個(gè)分解內(nèi)容相適應(yīng)的八個(gè)步驟，實(shí)訓(xùn)時(shí)間為二周，內(nèi)容如表1所示。
2.2 具體實(shí)施
表1很詳細(xì)的給出了總體設(shè)計(jì)，這就要求我們教師必須對(duì)每一個(gè)工作步驟進(jìn)行認(rèn)真設(shè)計(jì)，讓學(xué)生有明確的目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)每個(gè)步驟進(jìn)行思考和實(shí)踐，這樣可以較大地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)的興趣。
我們對(duì)實(shí)訓(xùn)班級(jí)進(jìn)行分組，隨機(jī)指定3~5人為一個(gè)小組，不允許自由組合。這樣對(duì)以后學(xué)生的就業(yè)是有利，在企業(yè)的崗位上是沒有資格挑選同事的，同時(shí)也能培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。
如步驟五，教師設(shè)計(jì)時(shí)的主要內(nèi)容有：1、學(xué)習(xí)目標(biāo)2、工作內(nèi)容3、教學(xué)設(shè)計(jì)4、教學(xué)材料。學(xué)生在這一步驟結(jié)束時(shí)，可以掌握KEIL軟件的使用、匯編程序的編寫、軟件模擬調(diào)試的具體應(yīng)用等相關(guān)實(shí)際工作內(nèi)容。且每一個(gè)步驟完成后可以在表2中進(jìn)行評(píng)價(jià)。
實(shí)訓(xùn)過程中的每一個(gè)步驟都必須與指導(dǎo)教師充分交流和探討后方能進(jìn)行下一步驟，雖然這樣會(huì)增加實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)老師的指導(dǎo)工作量，但可以從過程中很好地把握學(xué)生的完成情況，也讓大多數(shù)學(xué)生能夠完成項(xiàng)目的任務(wù)得到保障。
2.3 成績?cè)u(píng)定
成績?cè)u(píng)定的方式如表2所示，它可以很好地評(píng)價(jià)項(xiàng)目化教學(xué)過程中每位同學(xué)應(yīng)該獲得的成績，也可以更好的與其它教學(xué)模式進(jìn)行對(duì)比，從而體現(xiàn)出過程項(xiàng)目化教學(xué)的優(yōu)勢(shì)。以小組為單位，檢查每個(gè)學(xué)生制作的產(chǎn)品是否滿足設(shè)計(jì)要求，K2按鍵按下能否正常的選擇所要播放的歌曲，K1按鍵按下能否正常的播放完一段完整的所選歌曲以及數(shù)碼管能否正常顯示所選歌曲的編號(hào)。以答辯方式進(jìn)行考核，要求每位同學(xué)回答2到3個(gè)有關(guān)該項(xiàng)目制作過程中的軟硬件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)仿真制作以及實(shí)訓(xùn)體會(huì)等方面的問題，根據(jù)這些內(nèi)容的完成情況由教師填寫教師評(píng)定成績；小組互評(píng)內(nèi)容在每個(gè)步驟完成后根據(jù)教師設(shè)計(jì)的每一步驟內(nèi)容完成情況由小組集體評(píng)價(jià)填寫相應(yīng)的互評(píng)成績，適當(dāng)增加互評(píng)成績?cè)诳偝煽冎械谋戎兀@樣有利于對(duì)同一水平的產(chǎn)品發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，讓同學(xué)之間進(jìn)行對(duì)比，加深學(xué)生對(duì)項(xiàng)目實(shí)施過程中的產(chǎn)生問題的印象；自評(píng)內(nèi)容是每位同學(xué)自己在每次步驟完成后，根據(jù)教師設(shè)計(jì)的每一步驟內(nèi)容完成情況進(jìn)行打分，并給出各個(gè)步驟的說明。每位同學(xué)的最終綜合成績=教師評(píng)定成績*30%+小組互評(píng)*50%+自評(píng)*20%。
3 結(jié)語
通過以上對(duì)單片機(jī)實(shí)訓(xùn)方法的改革探索和實(shí)踐，形成了以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教學(xué)課堂，形成了講與練相結(jié)合、教與學(xué)互動(dòng)的教學(xué)模式。教學(xué)效果已有明顯改善。學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到了提高，學(xué)生在實(shí)訓(xùn)的過程中能積極思考，發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。學(xué)生的知識(shí)體系在真實(shí)的工作過程中，在小組協(xié)作的過程中得以建立。這不僅培養(yǎng)了學(xué)生的專業(yè)能力、社交能力、團(tuán)隊(duì)精神，同時(shí)也增強(qiáng)了學(xué)生的自信心。當(dāng)然，教學(xué)改革是一項(xiàng)長期和系統(tǒng)的工程，我們將繼續(xù)努力，培養(yǎng)符合社會(huì)需求、更加優(yōu)秀的相關(guān)專業(yè)人才。
參考文獻(xiàn)
［1］劉燎原,孫秋波.Proteus軟件在單片機(jī)項(xiàng)目教學(xué)中的應(yīng)用[J].徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào).
【關(guān)鍵詞】AT89C51單片機(jī)；數(shù)字電壓表；A/D轉(zhuǎn)換
一、引言
數(shù)字電壓表采用數(shù)字化測量技術(shù)，可以將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量并加以顯示。由于其具有測量精度高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化儀表領(lǐng)域[1]。下面本文就以亞龍YL-236單片機(jī)實(shí)訓(xùn)裝置為平臺(tái)，介紹數(shù)字電壓表的實(shí)現(xiàn)方法。
二、總體方案
本設(shè)計(jì)選擇AT89C51單片機(jī)作為核心控制器件，采用ADC0809實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換，用3位LED數(shù)碼管數(shù)字來顯示采集電壓（范圍0～5V）。設(shè)計(jì)框圖如圖1所示[2]。
圖1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
三、硬件部分
1.轉(zhuǎn)換芯片ADC0809
ADC0809具有8路模擬輸入端口，8路模擬開關(guān)分時(shí)選通8個(gè)模擬通道，轉(zhuǎn)換后的8位數(shù)字量鎖存到三態(tài)輸出鎖存器中，在輸出允許的情況下，可以從8條數(shù)據(jù)線D7～D0上讀出，并可直接與單片機(jī)接口相連[3]。ADC0809其引腳排列和具體功能可參考ADC0809說明文件，這里不再詳述。
2.ADC0809與單片機(jī)的硬件連接
單片機(jī)與ADC0809接口電路如圖2所示。74HC02可實(shí)現(xiàn)4路2輸入或非門功能。連接時(shí)，將主機(jī)模塊中單片機(jī)的P0.0～P0.7接到ADC0809的數(shù)據(jù)輸出端D0～D7，用來接收ADC0809轉(zhuǎn)換輸出的數(shù)據(jù)；將單片機(jī)的P2.5、P3.6、P3.7接到ADC0809的CS、WR、RD端，作為A/D采樣的控制聯(lián)絡(luò)線；將ADC0809的A、B、C接到ADC0809的D0、D1、D2口，通過P0的控制來選擇ADC的采樣通道。
圖2 ADC0809接口電路
3.數(shù)字電壓表硬件模塊接線
用YL-236實(shí)訓(xùn)裝置實(shí)現(xiàn)本任務(wù)要求的硬件模塊接線如圖3所示。該電路由主機(jī)模塊（MCU01）、顯示模塊（MCU04）和ADC/DAC模塊（MCU07）組成。將時(shí)鐘源1MHZ接到ADC電路的CLK口，由模擬電壓源提供0～5V輸入電壓。
地址鎖存允許信號(hào)ALE由P3.6控制通道地址選擇，以WR作寫選通信號(hào)。我們將ALE信號(hào)與START信號(hào)接在一起，這樣使得AD0809在鎖存通道地址的同時(shí)，也啟動(dòng)了A/D轉(zhuǎn)換。
將主機(jī)模塊中單片機(jī)的P0口作為數(shù)碼管顯示的段碼使用，接到數(shù)碼管的a～dp段端，將單片機(jī)的P3.6、P2.6、P2.7分別接到數(shù)碼管的WR、CS2、CS1端，對(duì)數(shù)碼管進(jìn)行動(dòng)態(tài)掃描顯示。
圖3 數(shù)字電壓表硬件模塊接線圖
四、軟件部分
1.AD轉(zhuǎn)換
圖4為利用ADC0809進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換的程序流程圖。
圖4 A/D轉(zhuǎn)換程序流程圖
A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)應(yīng)傳給單片機(jī)進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)傳送之前必須確認(rèn)A/D轉(zhuǎn)換已經(jīng)完成。常用的有以下幾種方法：
（1）定時(shí)傳送方式；
（2）查詢法；
（3）中斷控制法。
不管采用哪種方式，只要一旦確定轉(zhuǎn)換完成，即可通過指令進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送[3]。
啟動(dòng)信號(hào)START啟動(dòng)后開始模數(shù)轉(zhuǎn)換。對(duì)于ADC0809來說，當(dāng)時(shí)鐘頻率一定時(shí)，其A/D轉(zhuǎn)換時(shí)間是固定的（微秒級(jí)）。因此，我們可以設(shè)計(jì)一個(gè)延時(shí)函數(shù)delay（），等待一段時(shí)間（遠(yuǎn)大于A/D轉(zhuǎn)換的時(shí)間），延時(shí)時(shí)間到時(shí)轉(zhuǎn)換肯定已經(jīng)完成了，之后就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送了。
參考流程圖，我們可以編寫對(duì)模擬通道0輸入的模擬電壓進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換的C語言程序，關(guān)鍵語句如下：
/***********端口定義**************/
sbit ADCS=P2^5
sbit ADWR=P3^6
sbit ADRD=P3^7
/********AD轉(zhuǎn)換子函數(shù)*************/
void ad（void）//讀出AD輸出的值
{
ADCS=0；//選擇通道
delay（10）；//延時(shí)10ms等待轉(zhuǎn)換完成
P0=255；//將P0置為高電平，準(zhǔn)備讀取數(shù)據(jù)
vol=ADCS；//將轉(zhuǎn)換結(jié)果存放到變量vol中
}
2.主函數(shù)流程圖
主函數(shù)流程圖如圖5所示。
圖5 數(shù)字電壓表程序流程圖
編程時(shí)應(yīng)注意，變量vol單位為毫伏。因?yàn)锳DC0809為8位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，輸入模擬電壓最大值為5V，即5000mV，所以分辨率為5000mV/28，因此程序中測量的電壓值為采樣AD值乘以5000mV/255，再將所得的數(shù)依次通過數(shù)碼管顯示。完成后可改變輸入直流電壓值，觀察輸入電壓的變化情況。
五、總結(jié)
本文詳細(xì)討論了數(shù)字電壓表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，重點(diǎn)介紹了以YL-236亞龍單片機(jī)實(shí)訓(xùn)裝置為平臺(tái)的硬件連接和軟件設(shè)計(jì)的方案，系統(tǒng)具有轉(zhuǎn)換速度快、精度高、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，且電路簡單，工作可靠，具有很好的實(shí)用價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
[1]宋鳳娟，孫軍，李國忠.基于89C51單片機(jī)的數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)[J].制造業(yè)自動(dòng)化，2007（2）：92-93.
關(guān)鍵詞：中技生；單片機(jī)應(yīng)用能力；教學(xué)策略
中圖分類號(hào)：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2013）05-1092-02
《單片機(jī)技術(shù)》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的應(yīng)用型專業(yè)課程。中技學(xué)生在學(xué)習(xí)這門課程時(shí)，普遍感到吃力，一般的教學(xué)方法是在教室中學(xué)習(xí)理論、 實(shí)訓(xùn)室中實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的單一教學(xué)模式，從而導(dǎo)致學(xué)生學(xué)完后不知道如何應(yīng)用這門技術(shù)。該文從單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用為主線，以產(chǎn)品的實(shí)際開發(fā)過程為依托，對(duì)單片機(jī)教學(xué)策略進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)。
1 課堂立體化教學(xué)模式
本課程應(yīng)以一個(gè)全方位、 立體化的課堂教學(xué)模式，如圖 1所示。
課堂立體化教學(xué)模式下學(xué)生的學(xué)習(xí)過程 課堂立體化教學(xué)模式下學(xué)生的學(xué)習(xí)過程如下：
1）課堂教室——在教師的引導(dǎo)下，學(xué)習(xí)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)，以滿足學(xué)生理論知識(shí)夠用；2）實(shí)訓(xùn)教室——完成課內(nèi)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，掌握單片機(jī)產(chǎn)品看法基本技能；3）自學(xué)教室——課外自己學(xué)習(xí)平臺(tái)，通過直觀的動(dòng)畫演示和詳細(xì)的學(xué)習(xí)指導(dǎo)，消化吸收課內(nèi)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力；4）虛擬教室——以虛擬考場檢測為目的，通過軟件控制，提高學(xué)習(xí)的形象性；5）進(jìn)階教室——以課內(nèi)知識(shí)為基礎(chǔ)，開拓課外的知識(shí)要點(diǎn)，豐富學(xué)生的知識(shí)面，達(dá)到舉一反三的作用；6）創(chuàng)新教室——除了基本的教學(xué)空間外，還應(yīng)建立創(chuàng)新興趣室，便于學(xué)生完成各種創(chuàng)新項(xiàng)目和比賽等；7）空中教室——利用網(wǎng)絡(luò)資源，學(xué)培養(yǎng)學(xué)生自主解決問題的能力；8）企業(yè)教室——在企業(yè)環(huán)境的中頂崗實(shí)習(xí)，為將就業(yè)做好準(zhǔn)備，使學(xué)習(xí)與崗位零距離。
課堂立體化教學(xué)模式，建立了由普通課室到實(shí)訓(xùn)車間、由虛擬到真實(shí)、由基礎(chǔ)到創(chuàng)新、由課內(nèi)到課外、由學(xué)校到企業(yè)的立體化教學(xué)模式，進(jìn)一步拓展了學(xué)生的學(xué)習(xí)空間，使學(xué)生的學(xué)習(xí)與以后的實(shí)際工作達(dá)到了高度的一致，以實(shí)現(xiàn)無縫對(duì)接。
2 “崗崗”閉環(huán)教學(xué)模式
“崗崗”閉環(huán)教學(xué)模式設(shè)計(jì)體現(xiàn)崗能、能導(dǎo)、導(dǎo)做、做學(xué)、學(xué)練、練崗的閉環(huán)教學(xué)規(guī)律， 如圖 2 所示。
由單片機(jī)應(yīng)用項(xiàng)目的制作過程培養(yǎng)出相應(yīng)的職業(yè)崗位能力；再根據(jù)職業(yè)崗位能力的需要，創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的學(xué)習(xí)情景，以學(xué)習(xí)情景來引導(dǎo)學(xué)生，做到以能定導(dǎo)；學(xué)生再以導(dǎo)定做、以做定學(xué)、以學(xué)定練；然后在實(shí)際工作崗位上進(jìn)行生產(chǎn)性實(shí)習(xí)、最終具備適合工作崗位的能力。
3 課程的教學(xué)方法
單片機(jī)的教學(xué)是以學(xué)生為主體、教師為引導(dǎo)，充分發(fā)揮學(xué)生的自主性。如圖3所示。
圖 3 以單片機(jī)的某個(gè)課題為例，得出了單片機(jī)產(chǎn)品開發(fā)過程的教學(xué)方法，不同的教學(xué)環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)采用不同的教學(xué)方法。1）興趣激勵(lì)法——在“做什么”教學(xué)環(huán)節(jié)，采用實(shí)驗(yàn)+提問的方式來激發(fā)學(xué)生對(duì)項(xiàng)目制作的興趣，從而提高了學(xué)習(xí)的自主性；2）分析引導(dǎo)法——在“跟我想” 教學(xué)環(huán)節(jié)，采用逐步分析引導(dǎo)的方法調(diào)動(dòng)學(xué)生的發(fā)散思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維方式；3）搜集資料法——在“跟我做 1”硬件設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，教師預(yù)先布置任務(wù)，學(xué)生自己搜集資料，教師再與學(xué)生共同進(jìn)行分析、對(duì)比，逐步提高學(xué)生的自主解決問題的能力；4）作業(yè)檢查法——在繪圖或制板環(huán)節(jié)中，教師將任務(wù)安排下去，讓學(xué)生獨(dú)立思考完成，下一次上課的時(shí)候檢查，進(jìn)一步鍛煉學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力；5）相互討論法—— 在編程及調(diào)試過程中，可以允許學(xué)生與其他同學(xué)進(jìn)行討論，共同地完成調(diào)試過程，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神；6）調(diào)試分析法——針對(duì)調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題，教師及時(shí)組織學(xué)生一起進(jìn)行分析和討論， 營造以學(xué)生為主體的學(xué)習(xí)氛圍；7）項(xiàng)目評(píng)價(jià)法——在完成項(xiàng)目的制作時(shí)，教師一一對(duì)學(xué)生的項(xiàng)目任務(wù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，以強(qiáng)化學(xué)生的總結(jié)意識(shí)；8）項(xiàng)目遞進(jìn)法——將整個(gè)教學(xué)情景分為不同的階段，實(shí)施進(jìn)階訓(xùn)練，有利于因材施教；9）預(yù)備提問法——在項(xiàng)目制作過程中，根據(jù)學(xué)習(xí)的各種需要，采取各種方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行提問，讓學(xué)生感覺學(xué)有所用；10）競賽獎(jiǎng)勵(lì)法——每學(xué)年組織一次專業(yè)知識(shí)和技能的競賽，列有名次等級(jí)，頒發(fā)獎(jiǎng)金和榮譽(yù)證書，以激勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情。
單片機(jī)課程是培養(yǎng)從事機(jī)電產(chǎn)品、電子產(chǎn)品等領(lǐng)域的實(shí)踐型人才，要求具備單片機(jī)應(yīng)用產(chǎn)品設(shè)計(jì)、分析、調(diào)試和制作的能力。若要按本文介紹的模式方法進(jìn)行學(xué)習(xí)，還要看當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展情況，學(xué)校與企業(yè)建立了長期的合作關(guān)系。通過學(xué)校與企業(yè)的深入交流，培養(yǎng)以單片機(jī)為基礎(chǔ)，應(yīng)用到產(chǎn)品研發(fā)與制作上，就這樣有針對(duì)性地培養(yǎng)實(shí)際工作中應(yīng)具備這些能力的中技生，便可以系統(tǒng)化的按照學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)開展課程的創(chuàng)新，使中技學(xué)生也能進(jìn)行單片機(jī)的開發(fā)與應(yīng)用能力。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：單片機(jī)技術(shù)；應(yīng)用；課程；高職學(xué)生
1.課程建設(shè)的基本思想和內(nèi)容
1.1基本思想
（1）單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用課程建設(shè)必須遵循能力培養(yǎng)的重要思想，樹立能力本位的課程觀，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)主體通過行動(dòng)實(shí)現(xiàn)能力的內(nèi)化與運(yùn)用，課程內(nèi)容和實(shí)施方式必須為學(xué)生的單片機(jī)技術(shù)的專業(yè)能力的形成提供支撐。
（2）要使單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用課程真正實(shí)現(xiàn)能力培養(yǎng)的作用，必須讓學(xué)生的學(xué)習(xí)處于實(shí)踐活動(dòng)的情境中，通過與課程相關(guān)的一系列以工作任務(wù)為導(dǎo)向的實(shí)踐活動(dòng)使學(xué)生將單片機(jī)相關(guān)知識(shí)與技能實(shí)現(xiàn)內(nèi)化，逐漸形成應(yīng)用的能力，社會(huì)能力與方法能力也同時(shí)得到培養(yǎng)。
（3）課程內(nèi)容以項(xiàng)目來整合技術(shù)實(shí)踐知識(shí)與技術(shù)理論知識(shí)，收集企業(yè)生產(chǎn)過程中的實(shí)際工作任務(wù)，并將實(shí)際的任務(wù)進(jìn)行典型化，將原來不同學(xué)科體系的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行橫向構(gòu)建，從簡單到復(fù)雜，從單一到綜合，形成一系列彼此聯(lián)系、層次漸進(jìn)的項(xiàng)目序列，這樣將專業(yè)能力融入工作任務(wù)，以行動(dòng)能力為目標(biāo)，以知識(shí)為支撐，使學(xué)生在完成項(xiàng)目過程中，培養(yǎng)綜合職業(yè)能力。
1.2內(nèi)容
構(gòu)建以職業(yè)實(shí)踐活動(dòng)為主線的課程結(jié)構(gòu)就是要以職業(yè)實(shí)踐能力為主要目標(biāo)統(tǒng)領(lǐng)知識(shí)目標(biāo)和技能目標(biāo)，首先對(duì)單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行工作任務(wù)分析，明確知識(shí)目標(biāo)、技能目標(biāo)、態(tài)度情感目標(biāo)。并在實(shí)踐過程中加以反饋并進(jìn)行修正。在課程建設(shè)過程中，應(yīng)遵循以下項(xiàng)目選擇的原則：
（1）可整合單片機(jī)的相關(guān)知識(shí)與技術(shù)應(yīng)用；
（2）有典型的實(shí)際應(yīng)用意義；
（3）具有可展示的成果，這個(gè)成果可以是通過實(shí)驗(yàn)獲得的某種效果，也可以是制作的作品。項(xiàng)目編排按先易后難的順序，便于教學(xué)。
2.教學(xué)中存在的問題
“單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用”課程在高職院校的實(shí)際教學(xué)過程中存在著不少問題。教學(xué)效果不是很理想。學(xué)生普遍反映這門課程難懂、內(nèi)容抽象，從而在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生畏難和厭煩情緒。通過調(diào)研分析，發(fā)現(xiàn)問題在于：教學(xué)計(jì)劃中培養(yǎng)專業(yè)技能的課程較少；課程教材相對(duì)滯后：其內(nèi)容不能適應(yīng)新的發(fā)展?fàn)顩r；教學(xué)方法不夠靈活：實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱；學(xué)生硬件課程基礎(chǔ)較差，等等。
3.課程教學(xué)方法改革探究
在教學(xué)中，以必需和夠用為前提。重視學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，以學(xué)業(yè)、職業(yè)、產(chǎn)業(yè)、就業(yè)和創(chuàng)業(yè)為主線，貫通理論、實(shí)訓(xùn)、實(shí)踐、實(shí)施、實(shí)效等環(huán)節(jié)，加強(qiáng)教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革力度。全面提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。我院積極響應(yīng)教育部的號(hào)召，組織開展了關(guān)于高職教育教學(xué)改革和硬件應(yīng)用技術(shù)類課程教學(xué)方法方面的研究討論，經(jīng)過一段時(shí)間的探索，本專業(yè)開始以就業(yè)為導(dǎo)向，把對(duì)學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)作為本課程教學(xué)方法改革的首要目標(biāo)。
3.1采用問題討論的教學(xué)方法，營造學(xué)習(xí)氛圍
如果一個(gè)人能夠自覺地調(diào)節(jié)自己的學(xué)習(xí)，那么他必須在追求學(xué)習(xí)自主、能力培養(yǎng)和社會(huì)聯(lián)系三個(gè)方面得到周圍環(huán)境的有效支持。因此要培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，就需要滿足學(xué)生對(duì)于自主積極性、能力和社會(huì)聯(lián)系的基本需求，它們是動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的必要心理狀態(tài)和興趣產(chǎn)生的重要因素。也就是說，興趣是從經(jīng)驗(yàn)中發(fā)展來的，是否產(chǎn)生興趣取決于基本需求的滿足程度。例如，在單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用教學(xué)中，堅(jiān)持以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)，根據(jù)多數(shù)師生的共鳴點(diǎn)來組織課程的教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，采用興趣引導(dǎo)啟發(fā)、問題討論和專題開放等多種教學(xué)方法，師生共同營造本課程的學(xué)習(xí)氛圍。我們將之小結(jié)為興趣切入法。
如圖1所示，部分好學(xué)的學(xué)生對(duì)單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用感興趣，因?yàn)橛行枨螅猿闪⒘酥T如計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)興趣小組、機(jī)器人仿真興趣小組、嵌入式產(chǎn)品項(xiàng)目解決方案興趣小組（在圖1中用A、B、C分別表示）等，通過類似的平臺(tái)對(duì)諸多感興趣的問題進(jìn)行討論解惑：其中教師團(tuán)隊(duì)和興趣小組共鳴的熱點(diǎn)問題，是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的切入點(diǎn)，可以將相關(guān)聯(lián)問題作為本課程的教學(xué)范例和畢業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)新點(diǎn)的源泉。
師生們以興趣小組為交流平臺(tái)。對(duì)學(xué)生而言，這是磨煉技術(shù)的“大熔爐”，通過興趣小組，掌握技巧，提高技能，提高技術(shù)嫻熟度；對(duì)老師而言，與學(xué)生交流多一個(gè)平臺(tái)，可以收集分析學(xué)生的興趣點(diǎn)，了解課程教學(xué)實(shí)施中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。做學(xué)結(jié)合中，師生共同參與，也激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，為提高學(xué)生綜合技能打好基礎(chǔ)。
3.2以企業(yè)項(xiàng)目為載體，實(shí)施項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方法
組建解決方案，把握結(jié)合點(diǎn)以企業(yè)項(xiàng)目為載體，通過解決方案，貫穿整個(gè)教學(xué)過程，把握結(jié)合點(diǎn)。即選好符合本專業(yè)學(xué)生實(shí)際能力的解決方案和發(fā)展途徑，通過“項(xiàng)目引領(lǐng)，任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的教學(xué)方法，精心設(shè)計(jì)解決方案以及每個(gè)項(xiàng)目所包含的知識(shí)點(diǎn)和實(shí)踐任務(wù)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)企業(yè)需求的高等技術(shù)應(yīng)用型人才。我們將之小結(jié)為項(xiàng)目引領(lǐng)法。
實(shí)踐中，我們和蘇州華之杰某公司、天津某教學(xué)設(shè)備有限公司以及本地某測控儀器生產(chǎn)企業(yè)等單位建立了校企合作關(guān)系。為專業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支持和實(shí)習(xí)基地。我們結(jié)合教學(xué)實(shí)際和學(xué)生興趣，從企業(yè)中選擇低成本、開發(fā)周期短、易學(xué)實(shí)用的解決方案應(yīng)用于本課程教學(xué)，如圖2所示，解決方案來源于企業(yè)項(xiàng)目，并以企業(yè)需求為根本，同時(shí)結(jié)合學(xué)生興趣，符合專業(yè)技能課程的教學(xué)實(shí)際，在實(shí)現(xiàn)難度上結(jié)合學(xué)生實(shí)際有所調(diào)整。在培養(yǎng)學(xué)生技能方面，爭取“拉一把，送一程”；即對(duì)基礎(chǔ)薄的學(xué)生，通過解決方案的培訓(xùn)達(dá)到教學(xué)要求。對(duì)基礎(chǔ)好的學(xué)生，通過解決方案的培訓(xùn)和擴(kuò)充再提高一個(gè)層次。以這樣的方法開展教學(xué)，師生受益匪淺，校企合作雙贏。
3.3以實(shí)訓(xùn)過程為重點(diǎn)，使用分層次聯(lián)合實(shí)訓(xùn)的教學(xué)方法
依托技能培養(yǎng)，落實(shí)著力點(diǎn)。即整合該專業(yè)硬件類課程的知識(shí)點(diǎn)，將其集中應(yīng)用在某一個(gè)解決方案中加以體現(xiàn)，并以此為著力點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力。根據(jù)學(xué)生興趣和教學(xué)要求，以設(shè)計(jì)、制作并實(shí)現(xiàn)電話撥號(hào)報(bào)警儀的工作過程為主線，將電路基礎(chǔ)、電路設(shè)計(jì)、原理、硬件應(yīng)用技術(shù)、軟件等方面的主要知識(shí)，通過分層次聯(lián)合實(shí)訓(xùn)，落實(shí)到教學(xué)實(shí)訓(xùn)中，著力培養(yǎng)學(xué)生綜合技能。
3.4以工學(xué)結(jié)合為核心，創(chuàng)新思維
參考基于工作過程的教學(xué)方法，實(shí)施解決方案，抓好創(chuàng)新點(diǎn)。以“工作過程導(dǎo)向”重新設(shè)計(jì)課程教學(xué)方法，突出核心技能在教學(xué)內(nèi)容和課程體系中的地位、作用。工學(xué)結(jié)合的教材更新設(shè)計(jì)需要三方共同協(xié)作完成，即教師的理念更新、企業(yè)的深度參與、學(xué)校的大力支持。還有，課程教學(xué)需要的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)施。也要及時(shí)配套更新或改善。例如，傳統(tǒng)的課程實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)方法，是學(xué)校提供現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，課程教學(xué)中，硬件上撳撳按鈕、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)旋鈕。軟件上改改程序，調(diào)試運(yùn)行得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。教學(xué)中以教師為主體，封閉性、代勞性較強(qiáng)。容易使學(xué)生養(yǎng)成依賴性，抑制了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性。
4.總結(jié)語
單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目課程建設(shè)的內(nèi)涵比較豐富，包含實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)、師資隊(duì)伍建設(shè)、教學(xué)資源建設(shè)及課程評(píng)價(jià)等，限于篇幅，本文主要就課程的內(nèi)容及改革方法作了以上探討。單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目課程建設(shè)是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程，我們還必須不斷總結(jié)在課程實(shí)施中的經(jīng)驗(yàn)與不足，進(jìn)一步提高課程建設(shè)的水平。
參考文獻(xiàn)：
【關(guān)鍵詞】中職 一體化教學(xué) 單片機(jī)
筆者所任教的單片機(jī)技術(shù)是一門集理論和實(shí)踐于一體的應(yīng)用性課程，課程中概念多，專有名詞多，內(nèi)容比較抽象，對(duì)初學(xué)者來說難以適應(yīng)。目前的教學(xué)模式是，學(xué)生先學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)，如單片機(jī)結(jié)構(gòu)和原理，以及所有的匯編指令如何進(jìn)行程序編寫。由于過于抽象，教師教得費(fèi)勁，學(xué)生學(xué)得吃力，單純的理論傳授無法調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，不能最大程度地提高他們的理論水平、動(dòng)手能力和實(shí)踐技能，等到實(shí)訓(xùn)時(shí)，前期學(xué)的內(nèi)容基本忘光，對(duì)實(shí)訓(xùn)課程喪失興趣。最終沒有達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。為了改變教學(xué)效率低下的現(xiàn)狀，筆者開始探索利用一體化教學(xué)模式改革單片機(jī)的教學(xué)。
隨著教學(xué)改革的深入，一體化教學(xué)模式作為教學(xué)方法的深入教學(xué)一線，逐漸取代了傳統(tǒng)的課堂式教學(xué)，近幾年在中職院校推廣應(yīng)用并取得了顯著成效，全面提高了教學(xué)質(zhì)量。一體化教學(xué)要求以培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)能力為目標(biāo)，以典型工作任務(wù)為載體，以學(xué)生為中心，理論與實(shí)踐相結(jié)合，在學(xué)中做，做中學(xué)，能有效提高中職生的學(xué)習(xí)興趣，從而提高中職生的教學(xué)質(zhì)量。因此，一體化教學(xué)模式打破了傳統(tǒng)教學(xué)的瓶頸，是今后教學(xué)改革的發(fā)展趨勢(shì)。
一、教學(xué)任務(wù)目標(biāo)
通過單片機(jī)技術(shù)一體化教學(xué)課程改革，實(shí)現(xiàn)提高學(xué)生的綜合職業(yè)能力。掌握單片機(jī)的基本應(yīng)用，能夠利用單片機(jī)作為載體，去解決實(shí)際工程項(xiàng)目，例如我們?cè)诘牡谝粋€(gè)任務(wù)是“樓宇景觀燈的的安裝與調(diào)試”，學(xué)生學(xué)完以后就可以動(dòng)手去完成該項(xiàng)目。在完成過程中，學(xué)生應(yīng)該掌握工程的設(shè)計(jì)，材料的選型，工程的施工，程序的編制，以及團(tuán)隊(duì)的合作。任務(wù)完成后學(xué)生的社會(huì)能力、方法能力和專業(yè)能力同時(shí)提高，實(shí)現(xiàn)我們的教學(xué)目標(biāo)。
二、教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)
學(xué)習(xí)任務(wù)應(yīng)具有完整的工作過程，該過程可用于學(xué)習(xí)特定的教學(xué)內(nèi)容。因此教師要提高教學(xué)效果，必須制定符合學(xué)生實(shí)際的典型工作任務(wù)，其中最基本的一條原則即工作任務(wù)要精練，由淺入深，循序漸進(jìn)，層層深入，同時(shí)涵蓋中職單片機(jī)教學(xué)的大部分知識(shí)點(diǎn)。中職學(xué)校的單片機(jī)教學(xué)主要應(yīng)該以傳授給學(xué)生基礎(chǔ)的單片機(jī)知識(shí)，引領(lǐng)學(xué)生入門為主，為他們今后的工作或者繼續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。通過嘗試筆者設(shè)計(jì)了以下幾個(gè)任務(wù)。
1.任務(wù)一 樓宇景觀燈的的安裝與調(diào)試。2.任務(wù)二 單片機(jī)控制交通燈的安裝與調(diào)試。3. 任務(wù)三 步進(jìn)電機(jī)的控制的安裝與調(diào)試。4. 任務(wù)四 電子鐘的安裝與調(diào)試。5. 任務(wù)五 電子屏的安裝與調(diào)試。6. 任務(wù)六 紅外報(bào)警裝置設(shè)計(jì)的安裝與調(diào)試。7. 任務(wù)七 數(shù)字溫度計(jì)的安裝與調(diào)試。8. 任務(wù)八 智能IC卡的安裝與調(diào)試。
本課程建議總學(xué)時(shí)140學(xué)時(shí)。這些任務(wù)基本包含中職單片機(jī)教材的大部分知識(shí)點(diǎn)，并細(xì)化到一個(gè)個(gè)典型的工作任務(wù)中，學(xué)生實(shí)現(xiàn)了學(xué)中做，做中學(xué)的一體化模式。以任務(wù)一樓宇景觀燈的的安裝與調(diào)試為例，教師可以通過和學(xué)生交流日常生活中所常見的景觀燈引導(dǎo)學(xué)生自己查找資料，找尋景觀燈相關(guān)知識(shí)。教師在整個(gè)過程中充當(dāng)引導(dǎo)人和咨詢顧問的角色，實(shí)際是對(duì)教師提出更高的要求。比如，在樓宇景觀燈的的安裝與調(diào)試這個(gè)項(xiàng)目中，教師只需要講解MOV指令或者CLR、SETB指令，就可以教會(huì)學(xué)生怎樣控制發(fā)光二極管亮滅。再通過教授延時(shí)時(shí)間的編寫方法和程序的無限循環(huán)等指令，就會(huì)形成一個(gè)完整的閃爍程序。通過幾條指令的學(xué)習(xí)，學(xué)生便可自己動(dòng)手操作，既能加深對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解與掌握，也能從中體會(huì)到成功的喜悅，學(xué)習(xí)興趣自然會(huì)提高。然后逐步加深學(xué)會(huì)對(duì)多個(gè)LED燈的設(shè)計(jì)。最終完成整個(gè)工作任務(wù)。
三、教學(xué)方法
基于工作過程的一體化教學(xué)模式，具體有以下幾種：項(xiàng)目教學(xué)法，案例分析教學(xué)法，小組討論教學(xué)法，情景模擬教學(xué)法，任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，大腦風(fēng)暴教學(xué)法，角色扮演教學(xué)法，張貼版教學(xué)法等。可以根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)的需要，變換采用多種教學(xué)方法，如實(shí)物演示，仿真演示，多媒體講解，實(shí)戰(zhàn)操作等。教學(xué)方法的靈活應(yīng)用，促進(jìn)教學(xué)的增長。
四、教學(xué)任務(wù)實(shí)施
以“樓宇景觀燈的的安裝與調(diào)試”從工作過程系統(tǒng)化得角度進(jìn)行策劃，包括獲取信息，明確任務(wù)，制定計(jì)劃，實(shí)施計(jì)劃，檢查控制，評(píng)價(jià)反饋等。以樓宇景觀燈的的安裝與調(diào)試分解為四個(gè)教學(xué)活動(dòng)。分別以活動(dòng)進(jìn)行實(shí)施。
1. 教學(xué)活動(dòng)一：明確工作任務(wù)（4課時(shí)）2. 教學(xué)活動(dòng)二：任務(wù)前的準(zhǔn)備（6課時(shí)）3.教學(xué)活動(dòng)三：任務(wù)的實(shí)施和成果展示（8課時(shí)）4. 教學(xué)活動(dòng)四：工作總結(jié)與評(píng)價(jià)（2課時(shí)）
五、教學(xué)總結(jié)
在單片機(jī)教學(xué)中開展教學(xué)做一體化嘗試，打破了傳統(tǒng)的以章節(jié)為主的教學(xué)框架，通過項(xiàng)目教學(xué)整合了課程內(nèi)容，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，實(shí)現(xiàn)了理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的有機(jī)統(tǒng)一；教師在教學(xué)過程中邊講理論，邊指導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐，然后由實(shí)踐再深化理論，有效提高了課堂教學(xué)效果，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐技能；為了實(shí)現(xiàn)一體化教學(xué)，教師既要講解理論知識(shí)，又要指導(dǎo)實(shí)踐環(huán)節(jié)，而且要把兩者融會(huì)貫通，促進(jìn)了教師自身素質(zhì)的提高和專業(yè)水平的提升。最終通過一體化改革從根本上讓一門較為難學(xué)的單片機(jī)課程變得較為容易上手。
【參考文獻(xiàn)】
[1] 陳偉珍. 做學(xué)教一體化教學(xué)在高職教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 職業(yè)技術(shù)，2009，（2）.
[2] 馮遵安，蔣琴. 任務(wù)驅(qū)動(dòng)與項(xiàng)目教學(xué)法在電氣控制教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2009，（2）.
近幾年，筆者一直擔(dān)任電子專業(yè)單片機(jī)原理與接口技術(shù)課程的教學(xué)，在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)了如下問題：首先，不少學(xué)生對(duì)電工基礎(chǔ)、模擬電路、數(shù)字電路等電子專業(yè)基礎(chǔ)課的內(nèi)容掌握不牢，影響了該課程的學(xué)習(xí)；其次，單片機(jī)原理與接口技術(shù)課程內(nèi)容抽象，理論性、實(shí)踐性和綜合性很強(qiáng)，又同時(shí)涉及軟件和硬件知識(shí)，對(duì)學(xué)生的綜合素質(zhì)要求比較高，而學(xué)生水平跟不上，教學(xué)難度大。針對(duì)這些問題，怎樣才能讓學(xué)生比較容易地理解和掌握這一門課程，成為本課程教學(xué)研究與改革的重點(diǎn)任務(wù)。因此，筆者在教學(xué)實(shí)踐中，通過不斷試驗(yàn)，多次與單片機(jī)教研組老師交換意見，總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為一體化教學(xué)能讓學(xué)生在做中學(xué)、學(xué)中做，把復(fù)雜的知識(shí)直觀化、項(xiàng)目化，有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，可以收到較好的教學(xué)效果。
一、傳統(tǒng)教學(xué)與一體化教學(xué)比較
傳統(tǒng)教學(xué)一般先理論講授，后實(shí)踐操作，在理論指導(dǎo)下完成實(shí)操。理論教學(xué)通常在教室進(jìn)行，實(shí)踐教學(xué)實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行，理論與實(shí)踐分開授課。這種模式的突出弊端在于理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)脫節(jié)，導(dǎo)致理論知識(shí)難以及時(shí)消化，操作訓(xùn)練不能連續(xù)，學(xué)生雖然經(jīng)過多次訓(xùn)練仍不能掌握操作技能，教學(xué)效果不理想。
一體化教學(xué)是指在同一空間和時(shí)間內(nèi)同步進(jìn)行的教學(xué)，理論和實(shí)踐交替進(jìn)行，直觀和抽象交錯(cuò)出現(xiàn)，沒有固定的先實(shí)后理或先理后實(shí)順序，而是做中學(xué)，學(xué)中做。一體化教學(xué)具有三個(gè)特性：①空間和時(shí)間的同一性；②認(rèn)識(shí)過程的同步性；③認(rèn)識(shí)形式的交錯(cuò)性。
下面，以“輸入/輸出接口技術(shù)”為例，具體說明這兩種教學(xué)方法的區(qū)別。
傳統(tǒng)教學(xué)：教學(xué)以老師講解為主，先介紹輸入/輸出端口名稱、作用、特點(diǎn)等各知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生在識(shí)記的基礎(chǔ)上做作業(yè)，并利用單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱驗(yàn)證各知識(shí)點(diǎn)。
一體化教學(xué)：教學(xué)以老師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體。教師先下達(dá)項(xiàng)目書（制作霓虹燈），然后組織學(xué)生研究討論，制訂方案，補(bǔ)充制作過程所需要的知識(shí)（輸入/輸出端口名稱、作用、特點(diǎn)等），然后進(jìn)行項(xiàng)目制作，完成作品，并在教師指導(dǎo)下進(jìn)行項(xiàng)目評(píng)價(jià)和總結(jié)，最后針對(duì)學(xué)習(xí)成績好、有興趣的同學(xué)布置技能拓展項(xiàng)目。
二、一體化教學(xué)實(shí)施
為培養(yǎng)培養(yǎng)技能過硬的單片機(jī)實(shí)用型人才，學(xué)校單片機(jī)教研組以教學(xué)改革為手段，以單片機(jī)實(shí)訓(xùn)室為依托，將單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù)課程內(nèi)容分解為單個(gè)彩燈閃爍（單片機(jī)基本知識(shí)介紹）、霓虹燈（輸入/輸出接口技術(shù)）、鍵盤接口顯示（鍵盤接口技術(shù)）、計(jì)費(fèi)器（定時(shí)/計(jì)數(shù)器）、報(bào)警器（中斷技術(shù)）、秒表（數(shù)碼靜態(tài)顯示）、學(xué)號(hào)顯示器（數(shù)碼動(dòng)態(tài)顯示）、數(shù)字溫度計(jì)（a/d轉(zhuǎn)換器）、信號(hào)發(fā)生器（d/a轉(zhuǎn)換器）、密碼鎖（i2c總線）等10個(gè)項(xiàng)目，采用邊講邊演示邊操作的教學(xué)模式，讓學(xué)生通過實(shí)踐操作掌握相關(guān)理論知識(shí)和基本技能，做到實(shí)踐中有理論，理論中有實(shí)踐，使學(xué)生既掌握理論知識(shí)又懂得實(shí)踐操作，將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)真正融為一體，實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的高度融合。
下面以報(bào)警器的制作為例，具體介紹“中斷技術(shù)”一體化教學(xué)實(shí)施過程。
（一）課前準(zhǔn)備
在實(shí)施一體化教學(xué)前，要做好充分的教學(xué)準(zhǔn)備，首先要購置編程器、89c51cpu、電路板和發(fā)光二極管等常用單片機(jī)實(shí)訓(xùn)元件，然后安裝proteus、編程器、偉福等單片機(jī)常用軟件，組建一體化單片機(jī)教學(xué)場地。
（二）下達(dá)項(xiàng)目書
目前技工學(xué)校在校生素質(zhì)普遍較低，因此，設(shè)計(jì)項(xiàng)目時(shí)，難度不能太大，難度較大的章節(jié)，須將內(nèi)容分散到各個(gè)小項(xiàng)目中，否則會(huì)導(dǎo)致學(xué)生失去信心。“中斷技術(shù)”是單片機(jī)原理與接口技術(shù)課程的教學(xué)難點(diǎn)，為了減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，筆者實(shí)際教學(xué)時(shí)，要求學(xué)生先制作一個(gè)接觸式閃光燈，再制作報(bào)警器，這樣每個(gè)項(xiàng)目包含的新知識(shí)點(diǎn)就不會(huì)太多。制作接觸式閃光燈所需要用到的知識(shí)點(diǎn)有：① 發(fā)光二極管的使用；②中斷控制。報(bào)警器隱含的知識(shí)點(diǎn)有：①中斷控制（舊知識(shí)點(diǎn)）；②探測器的使用；③報(bào)警聲的產(chǎn)生。
（三）分析項(xiàng)目
項(xiàng)目下達(dá)后，先讓學(xué)生自行分析，遇到難題時(shí)，教師應(yīng)當(dāng)啟發(fā)學(xué)生思考、提問，與學(xué)生共同分析項(xiàng)目，并制定具體的實(shí)施方案和詳細(xì)的項(xiàng)目指導(dǎo)書。
例如，在接到制作報(bào)警器項(xiàng)目后，教師可讓學(xué)生先停下來，引導(dǎo)學(xué)生思考：電路中的揚(yáng)聲器如何報(bào)警？報(bào)警燈如何點(diǎn)亮？如何識(shí)別報(bào)警信號(hào)？拋出學(xué)生當(dāng)時(shí)迫切想知道的幾個(gè)問題，這樣，學(xué)生的好奇心和求知欲必將受到極大的激發(fā)，他們便會(huì)主動(dòng)探索，去尋找解決問題的最佳途徑。
（四）項(xiàng)目實(shí)施
學(xué)生按照項(xiàng)目指導(dǎo)書的要求進(jìn)行操作，在老師的指導(dǎo)協(xié)助下，通過查找圖書和網(wǎng)絡(luò)資源，與同學(xué)探討，完成報(bào)警器的制作，培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作意識(shí)、交流能力以及主動(dòng)思考、解決問題的能力。
在項(xiàng)目制作過程中，針對(duì)學(xué)生提出的問題，教師可進(jìn)行篩選，采用不同的教學(xué)方法。對(duì)于簡單問題，可以鼓勵(lì)學(xué)生自己討論解決；對(duì)于復(fù)雜問題，教師應(yīng)當(dāng)主動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生，應(yīng)用知識(shí)，啟發(fā)思路；對(duì)于涉及的新問題、新知識(shí)，可與學(xué)生共同研究，再由學(xué)生去完成項(xiàng)目。比如：在制作報(bào)警器時(shí)，會(huì)涉及到三個(gè)知識(shí)點(diǎn)：其中，中斷控制屬于舊知識(shí)范疇，在制作接觸式閃光燈中已經(jīng)學(xué)過，可以根據(jù)學(xué)生的反應(yīng)，采用不講或串聯(lián)回憶式教學(xué)；而探測器的使用、報(bào)警聲的產(chǎn)生屬于新知識(shí)范疇，教師應(yīng)當(dāng)及時(shí)補(bǔ)充此內(nèi)容，讓學(xué)生現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用。
（五）項(xiàng)目評(píng)價(jià)、總結(jié)
在一體化教學(xué)中，學(xué)習(xí)效果主要由完成項(xiàng)目工作的質(zhì)量來衡量，主要包括自我評(píng)價(jià)、學(xué)習(xí)小組評(píng)價(jià)和教師評(píng)價(jià)。圍繞學(xué)生在項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中，從項(xiàng)目剖析、任務(wù)分解、知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)、知識(shí)點(diǎn)應(yīng)用、目標(biāo)搭建、目標(biāo)組合等項(xiàng)目完成的一些列活動(dòng)中，通過師生間的互動(dòng)交流、學(xué)生間的互助協(xié)作，考察學(xué)生對(duì)項(xiàng)目的理解、知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)領(lǐng)悟、單片機(jī)知識(shí)的應(yīng)用以及語言表達(dá)能力。
（六）知識(shí)拓展、能力提升
對(duì)于學(xué)有余力的學(xué)生，可布置多路報(bào)警器等項(xiàng)目，通過制作多路報(bào)警器擴(kuò)展項(xiàng)目，鞏固“中斷技
轉(zhuǎn)貼于
術(shù)”學(xué)習(xí)內(nèi)容，開拓多任務(wù)設(shè)計(jì)思路，通過查找資料，與同學(xué)和老師交流，提升學(xué)習(xí)能力和知識(shí)的應(yīng)用能力。
三、實(shí)施一體化教學(xué)需要注意的幾個(gè)問題
（一）教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)大綱與教材
按照傳統(tǒng)教學(xué)模式編寫的教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)大綱和教材難以滿足一體化教學(xué)要求，一體化教學(xué)要按照企業(yè)發(fā)展需要和技能人才的培養(yǎng)規(guī)律，根據(jù)國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以綜合職業(yè)能力為培養(yǎng)目標(biāo)，通過典型工作任務(wù)（即項(xiàng)目）分析，構(gòu)建課程體系，并以具體工作任務(wù)為學(xué)習(xí)載體，按照工作過程和學(xué)生自主學(xué)習(xí)要求設(shè)計(jì)和安排教學(xué)活動(dòng)的課程。
教材是教師組織教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)的主要依據(jù)和信息來源，因此，一體化教材是實(shí)施一體化教學(xué)的基礎(chǔ)。一體化教材一般由學(xué)校教師和企業(yè)技術(shù)人員共同編寫，教材主要以典型項(xiàng)目組織內(nèi)容，注重教材實(shí)用性和可操作性，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)踐技能、技巧的培養(yǎng)。
（二）教學(xué)過程設(shè)計(jì)與教學(xué)準(zhǔn)備
一體化教學(xué)既要理論講解、示范操作和操作訓(xùn)練，同時(shí)還要突出學(xué)生的主體地位，讓學(xué)生按照既定目標(biāo)有序地“動(dòng)”起來。因此，一體化教學(xué)與純粹在講臺(tái)上的理論授課或在實(shí)訓(xùn)室的實(shí)踐操作有很大區(qū)別。因此，設(shè)計(jì)好教學(xué)過程是上好一體化教學(xué)課的關(guān)鍵，可以從以下幾個(gè)方面考慮：1、明確教學(xué)目的：學(xué)生需要掌握哪些知識(shí)點(diǎn)、技能點(diǎn)，掌握到什么程度，達(dá)到什么樣的效果，哪些需要講解。2、準(zhǔn)確把握教學(xué)對(duì)象：學(xué)生基礎(chǔ)怎樣，前導(dǎo)課程有哪些，學(xué)生有何特點(diǎn)等。3、確定教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，做到重點(diǎn)突出，難點(diǎn)分解。4、設(shè)計(jì)教學(xué)策略：建議采用項(xiàng)目教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)等教學(xué)方法。5、合理組建項(xiàng)目小組，每組以3～5人為宜。分組時(shí)要充分考慮小組成員的綜合素質(zhì)、動(dòng)手能力，做到好、中、差搭配。
（三）教學(xué)硬件與軟件條件
1、硬件條件。一體化教學(xué)強(qiáng)調(diào)的是空間和時(shí)間的統(tǒng)一，即在同一場所和同一時(shí)間內(nèi)完成教學(xué)的多種任務(wù)。所以，要實(shí)施一體化教學(xué)，就必須具有既能滿足理論教學(xué)，又能滿足實(shí)踐教學(xué)的一體化教學(xué)場所。
【關(guān)鍵詞】電熱電動(dòng);排故;實(shí)訓(xùn);五步曲
電子技術(shù)的飛速發(fā)展，使家電技術(shù)也是日新月異，這樣市場上對(duì)專業(yè)的家電安裝和維修人員的需求也是急劇的上升。在現(xiàn)在社會(huì)各界普遍對(duì)職業(yè)教育的重視和關(guān)注下，就業(yè)環(huán)境影響下的對(duì)技能型人才的渴望，就更加的要求職業(yè)學(xué)校強(qiáng)化對(duì)學(xué)生的技能訓(xùn)練。
《電熱電動(dòng)器具原理與維修》是一門理論與實(shí)踐關(guān)聯(lián)性極強(qiáng)的課程，如何從真正意義上來實(shí)現(xiàn)兩者的統(tǒng)一，是值得我們每一位相關(guān)專業(yè)教師思考的問題。根據(jù)所教班級(jí)的實(shí)際情況，現(xiàn)以《電熱電動(dòng)器具原理與維修》中級(jí)工中微波爐項(xiàng)目的排故實(shí)訓(xùn)為例，總結(jié)了它的五步曲。
一、注重課前準(zhǔn)備工作，特別強(qiáng)調(diào)安全實(shí)訓(xùn)
任何的生產(chǎn)活動(dòng)都離不開安全，實(shí)訓(xùn)教學(xué)同樣要把安全放在第一位。老師在整個(gè)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)期間都要將安全與學(xué)生掛鉤，與教學(xué)內(nèi)容同步，全方位的灌輸安全意識(shí)。只有在安全的前提下，才可以保證教學(xué)質(zhì)量，更能夠讓學(xué)生養(yǎng)成注重安全工作的職業(yè)素養(yǎng)。首先，在學(xué)生開始實(shí)訓(xùn)前，必須確保學(xué)生勞保服裝等穿著到位;其次，要時(shí)刻提醒學(xué)生必須熟悉自己所使用的實(shí)訓(xùn)設(shè)備和工具;第三，要求學(xué)生嚴(yán)格遵守實(shí)訓(xùn)教室安全規(guī)程，告知學(xué)生缺乏安全意識(shí)是引發(fā)安全事故的最主要原因（可根據(jù)學(xué)校班級(jí)實(shí)際在實(shí)訓(xùn)前開展“缺乏安全意識(shí)，引發(fā)安全事故”主題班會(huì)）;第四，強(qiáng)調(diào)學(xué)生一定要做好實(shí)訓(xùn)課前各個(gè)準(zhǔn)備（如當(dāng)天實(shí)訓(xùn)課題所需工具量，記事本，筆等），實(shí)訓(xùn)期間要做到各類物品準(zhǔn)備充分，擺放規(guī)范，保證實(shí)訓(xùn)教室環(huán)境有序和整潔，向企業(yè)一般所要求的6S管理靠近;最后，在實(shí)際實(shí)訓(xùn)操作過程中，一定要注意用電安全，只有在保證安全的前提下，我們才可以進(jìn)行通電操作。總之，要做到著裝到位、工具到位、意識(shí)到位、技能到位和安全到位。
二、通電觀察故障現(xiàn)象
要把微波爐的故障排除，就必須要了解故障現(xiàn)象，就好像看病一樣要對(duì)癥下藥，不能盲目的去排故，避免造成新的故障。下列為常見故障現(xiàn)象：
a.普及式（機(jī)械式）微波爐
1.接通電源后，不能加熱，爐燈也不亮;
2.爐燈亮，但不能加熱（即不能烹調(diào)）;
3.定時(shí)失靈，無法確定時(shí)間;
4.指示燈不亮;
5.漏電;
6.不能進(jìn)行散熱（風(fēng)扇不轉(zhuǎn)）;
7.爐門不能關(guān)閉;
8.功率開關(guān)失靈，無法確定功率;
9.通電后熔斷器馬上燒壞。
b.電腦控制式微波爐
1.插上電源，顯示器不亮，按下按鍵也毫無反應(yīng);
2.顯示正常，但部分按鍵按動(dòng)無反應(yīng);
3.顯示器正常，按鍵輸入正常，但不能加熱;
4.其他正常，但風(fēng)扇不工作;
5.其他正常，指示燈不工作;
6.蜂鳴器不響;
7.顯示器顯示不正常，但其他都正常，能正常加熱。
三、分析故障產(chǎn)生的原因
只有“對(duì)癥下藥”才能“藥到病除”，所以要通過觀察故障現(xiàn)象，分析出故障的原因，并作出正確的維修方案。在分析故障原因時(shí)，特別要注意兩點(diǎn)：一是故障類型，一般首先要分析出是機(jī)械故障還是電氣故障，這樣才能有針對(duì)性的進(jìn)行維修;二是故障邏輯順序，在分析故障原因是，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)有時(shí)侯是多種因素共同造成的某一故障現(xiàn)象，這樣就要分析這些原因之間的先后邏輯順序，例如，故障現(xiàn)象是通電沒有任何反應(yīng)（即任何器件都不工作），分析可能是電源插頭，熔斷器，過熱保護(hù)器有問題，但這些原因中，排第一的是電源插頭，其次并列的是熔斷器和過熱保護(hù)，只有把這些原因的邏輯順序搞清楚了，維修時(shí)就不會(huì)走彎路。
下面為上述常見故障現(xiàn)象的原因：
a.普及式（機(jī)械式）微波爐
故障1原因：電源插頭與插座接觸不良或斷線;熔絲熔斷;爐門沒有關(guān)好;爐門安全開關(guān)接觸不良或損壞;過熱保護(hù)損壞。
故障2原因：倍壓整流與磁控管之間的高壓線路開路或短路;高壓變壓器的高壓繞組損壞;整流二極管擊穿;高壓電容器漏電或擊穿;磁控管不良;爐門安全開關(guān)損壞;高壓熔斷器損壞。
故障3原因：連接定時(shí)器的導(dǎo)線開路;定時(shí)器觸點(diǎn)繞結(jié);定時(shí)器損壞。
故障4原因：降壓電阻燒毀;指示燈燈座松動(dòng);指示燈燒壞。
故障5原因：爐膛內(nèi)的電氣元件連接部分碰殼，引線絕緣損壞;整個(gè)爐子嚴(yán)重受潮。
故障6原因：風(fēng)扇繞組損壞;風(fēng)扇轉(zhuǎn)子與定子不同心;風(fēng)扇連接線開路;爐門連鎖開關(guān)損壞。
故障7原因：爐門開關(guān)損壞
故障8原因：功率開關(guān)損壞;功率開關(guān)連接線開路;爐門開關(guān)損壞。
故障9原因：高壓變壓器短路;高壓二極管短路。
b.電腦控制式微波爐
故障1原因：電源部分插頭松動(dòng)或接觸不良;交流熔絲燒毀;電源電路內(nèi)元件損壞;振蕩電路故障;單片機(jī)的供電、時(shí)鐘振蕩及復(fù)位電路有故障;單片機(jī)損壞。
故障2原因：薄膜開關(guān)損壞;開關(guān)與連接器之間的連接松脫;三極管、電阻等元器件及印制電路板焊接不良;單片機(jī)損壞。
故障3原因：功率控制失效;單片機(jī)端口損壞。
故障4原因：微波爐定時(shí)開關(guān)之后電路缺電。
故障5原因：指示燈損壞;指示燈連接線開路。
故障6原因：蜂鳴器損壞;蜂鳴器控制電路故障;單片機(jī)蜂鳴器端口損壞。
故障7原因：顯示電路故障;顯示器損壞。
四、明確檢修方法和排除措施
通過分析故障原因，我們就可以來開“藥方”，就可以明確檢修方案，這樣才能使排故方法正確，措施到位，高效率、高保證、高質(zhì)量地維修排除故障。避免因故障原因模糊，分析不到位而盲目根據(jù)經(jīng)驗(yàn)排故所可能造成的排故失敗或其它損失。下面為上述微波爐常見故障的檢修方法和排除措施。
a.普及式（機(jī)械式）微波爐
故障1：檢查并修理電源插頭與插座，并將兩者插緊;查明原因并跟換熔絲;檢查是否有異物阻礙爐門的正常關(guān)閉;用細(xì)砂紙摩擦開關(guān)觸點(diǎn)使其接觸良好，若嚴(yán)重?fù)p壞，則予以跟換;查明原因并跟換過熱保護(hù)器。
故障2：逐一檢查兩者之間的線路連接并排除開路或短路故障;重新繞高壓繞組或跟換高壓變壓器;跟換整流二極管;跟換高壓電容器;跟換磁控管;修理或跟換爐門開關(guān);跟換高壓熔斷器。
故障3：檢修并連接好;修磨其觸點(diǎn);跟換定時(shí)器。
故障4：跟換降壓電阻;重新對(duì)燈座進(jìn)行固定;跟換指示燈。
故障5：檢查各電氣部分，分離接觸部分，并重新包上絕緣層;用電吹風(fēng)熱風(fēng)做干燥處理。
故障6：重新繞風(fēng)扇繞組;檢修風(fēng)扇固定件，使其轉(zhuǎn)子與定子同心;檢查風(fēng)扇連接線路并使其接觸良好;跟換風(fēng)扇;檢查爐門開關(guān)并使其接觸良好或跟換其開關(guān)。
故障7：跟換爐門開關(guān)。
故障8：跟換功率開關(guān);檢查連接線并使其接觸良好;檢修爐門開關(guān)或跟換其開關(guān)。
故障9：檢查高壓變壓器、高壓電容器、高壓二極管之間連接線，使其連接正確。
b.電腦控制式微波爐
故障1：用電烙鐵將插頭焊接牢固;先用萬用表在原熔絲兩端測量一下電流，如正常則跟換熔絲（正常時(shí)應(yīng)小于300mA），如電流很大，則檢查電源電路;檢查電源電路中有無脫焊或元件損壞，將損壞元件進(jìn)行跟換即可;檢修振蕩電路;重點(diǎn)檢查單片機(jī)供電、復(fù)位電容、晶振及傍邊的電容器;跟換單片機(jī)。
故障2：跟換薄膜開關(guān);將兩者之間的連接線重新連好;將焊接不良的地方重新焊接好;跟換單片機(jī)。
故障3：先拔去功率控制繼電器的接插片，在烹調(diào)啟動(dòng)后，用萬用表電阻檔位測量功率控制器開關(guān)是否接通，若接通則說明控制電路正常，故障發(fā)生在開關(guān)以下的部分，只需要按照普及式微波爐的檢修方法檢修即可;若開關(guān)未接通，故障在功率控制電路，可檢查控制繼電器的三極管是否正常，并聯(lián)在繼電器兩端的二極管是否擊穿，單片機(jī)端口的連接電阻是否變值開路，連接是否中斷，繼電器是否損壞;跟換單片機(jī)。
故障4：先拔去定時(shí)控制及功率控制繼電器插片，在烹調(diào)狀態(tài)下用萬用表電阻檔測量定時(shí)控制及功率控制繼電器開關(guān)是否閉合。若開關(guān)閉合，則表明前級(jí)電源未輸入，只要檢查前級(jí)電源即可;若定時(shí)控制開關(guān)未閉合，則按功率開關(guān)故障的檢查方法檢查控制繼電器的各元件及連接情況。
故障5：跟換指示燈;檢查其連接線，并重新接好。
故障6：跟換蜂鳴器，檢查蜂鳴器控制電路中有關(guān)三極管、電阻、電源及連接線是否正常，修理并跟換故障元器件;跟換單片機(jī)。
故障7：檢查顯示電路中的位或段控制線桑的三極管等元件有無開路或短路，印制電路板連通是否良好，按鍵開關(guān)有無局部短路等，跟換損壞元件即可排除故障;跟換顯示器。
五、以興趣為導(dǎo)向，行為引導(dǎo)為方法，開展情景教學(xué)
如果只是按照上述的步驟進(jìn)行普通的講授，操作，實(shí)訓(xùn)練習(xí)的常規(guī)模式，那么我們還是在原來的方法下進(jìn)行一般的教學(xué)。通過長時(shí)間的教學(xué)，我們都知道要培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是非常困難的，特別是中職類的學(xué)生，本身的學(xué)習(xí)主動(dòng)性是比較差的，如何在課堂上抓住學(xué)生的注意力，通常最好的方法就是讓他們感興趣，有興趣，自主地融入教學(xué)中去。實(shí)訓(xùn)教學(xué)本身就要因材施教，每個(gè)學(xué)生主體都有其特殊性，所以很難用統(tǒng)一的方法去教學(xué)。只有讓學(xué)生自主的融入到學(xué)習(xí)中，他們就會(huì)用適合自己的方法去學(xué)習(xí)，練習(xí)和掌握技能。
關(guān)鍵詞：CDIO；微控制器課程；單片機(jī)課程；應(yīng)用情況；開發(fā)研究
中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2012.01.040
引言
單片機(jī)(“Single Chip Microcomputer”，即單片微型計(jì)算機(jī))簡稱SCM，確切的可稱為單片微控制器，它是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支。單片機(jī)因其內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)主要是針對(duì)自動(dòng)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，所以人們習(xí)慣稱之為微控制器MCU(Microcontroller Unit)，我院的應(yīng)用電子、微電子技術(shù)、電子工藝、電子信息、軟件技術(shù)、自動(dòng)化和電氣自動(dòng)化、機(jī)電一體化等專業(yè)都開設(shè)了單片機(jī)或微控制器課程；由于用單片機(jī)可以很容易嵌入到各種儀器和現(xiàn)場控制設(shè)備中，因此單片機(jī)也叫嵌入式微控制器(Embedded MCU)；通常把嵌入某種微處理器或單片機(jī)的測試和控制系統(tǒng)稱為嵌入式控制系統(tǒng)，它在航空航天、機(jī)械電子、家用電器等各個(gè)領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用，特別是家用電器領(lǐng)域是其最大的應(yīng)用領(lǐng)域。嵌入式技術(shù)和嵌入式系統(tǒng)以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，并且軟硬件可以裁剪，隨時(shí)可能引起人們的創(chuàng)作靈感，尤其適用于應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。單片機(jī)作為一種嵌入式芯片，尤其是初學(xué)者入門常接觸的8位單片機(jī)一直廣泛應(yīng)用于各種智能化產(chǎn)品之中。
1微控制器課程介紹
筆者從事單片機(jī)(即微控制器)課程的教學(xué)已有若干屆了，之前從事過很多次的單片機(jī)相關(guān)課程的教學(xué)，如《微機(jī)原理及應(yīng)用》、《匯編語言程序設(shè)計(jì)》、《辦公自動(dòng)化設(shè)備使用與維護(hù)》等課程的理論教學(xué)及相關(guān)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)操作，而只有單片機(jī)課程更易強(qiáng)烈地引起學(xué)生的直觀感覺和濃厚的興趣，其中與可視化的嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)開發(fā)工具PROTEUS ISIS和語言調(diào)試開發(fā)工具Wave 6000或KeilμVision 3，及實(shí)施多媒體項(xiàng)目化教學(xué)有著很大很直接的關(guān)系。
單片機(jī)是一種采用簡單的硬件結(jié)構(gòu)、復(fù)雜而靈活多變的軟件系統(tǒng)來完成設(shè)計(jì)的通用型產(chǎn)品。所以，我們?cè)诮虒W(xué)中就要以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主，教師教學(xué)輔導(dǎo)為輔。教學(xué)時(shí)適當(dāng)增加有關(guān)單片機(jī)的硬件設(shè)計(jì)的仿真和實(shí)現(xiàn)很有必要。例如增加LED/LCD控制電路、鍵盤電路、串口通信電路等等。先用PROTEUS仿真實(shí)現(xiàn)后，然后鼓勵(lì)學(xué)生在面包板上實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)前多去查閱相關(guān)資料，當(dāng)學(xué)生親手完成了一個(gè)又一個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和制作要求，并且看到仿真的實(shí)際效果時(shí)就會(huì)充滿成就感，這樣就會(huì)不斷激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)和進(jìn)取的興趣。正像人民教育家陶行知所言“先生的責(zé)任不在教，而在教學(xué)，而在教學(xué)生學(xué)”，即教學(xué)是在學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中體現(xiàn)的。實(shí)踐證明，通過電路仿真和硬件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)可以有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)的積極性。
為了取得單片機(jī)或微控制器課程的良好的教學(xué)效果，必須要做到以下幾點(diǎn)：
(1)選擇適合的編譯語言(C語言)和編譯軟件
在編程語言選擇上，傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)多采用匯編語言，因?yàn)閰R編語言比較緊
，編譯后生成的目標(biāo)代碼比較短小，執(zhí)行速度快，而且可以直接同計(jì)算機(jī)的底層軟件甚至硬件進(jìn)行交互，通常具有如下一些優(yōu)點(diǎn)：1)能夠直接訪問與硬件相關(guān)的存儲(chǔ)器或I/0端口；2)能夠不受編譯器的限制，對(duì)生成的二進(jìn)制代碼進(jìn)行完全的控制；3)有助于學(xué)生更清楚地了解單片機(jī)的結(jié)構(gòu)。但是匯編語言的指令多，不便記憶，可讀性和可移植性較差，對(duì)于高職高專學(xué)生的學(xué)習(xí)效果較差。隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展，幾乎各種品種的單片機(jī)廠商都相繼了C語言開發(fā)工具。如Keil μ Vision 3，MedWin V3.0(國產(chǎn)的)編譯工具等，C語言既具有高級(jí)語言的特點(diǎn)，又具有匯編語言的優(yōu)點(diǎn)，C語言編程逐漸成為高職高專院校單片機(jī)或微控制器教學(xué)的新寵。C語言功能齊全，易于讓初學(xué)者接受，適用于多種機(jī)型，可讀性和可移植性強(qiáng)，便于程序功能的創(chuàng)新和擴(kuò)展。
(2)精選優(yōu)質(zhì)教材：
我們選擇教材要根據(jù)高職高專學(xué)生的特點(diǎn)，本著“因材施教”的原則，選擇理論知識(shí)簡明，實(shí)踐操作易于接受的項(xiàng)目任務(wù)式的教材較為理想，這類教材基本上都是立足于生產(chǎn)、生活實(shí)際，從簡單的應(yīng)用入手，以實(shí)踐過程和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為主導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生步步深入，逐漸學(xué)會(huì)完成一個(gè)一個(gè)的單片機(jī)或微控制器的實(shí)際項(xiàng)目的仿真和實(shí)現(xiàn)。為了方便教學(xué)，我們選擇了北京大學(xué)出版社出版的張秀國的《單片機(jī)C語言程序設(shè)計(jì)》等書。
(3)電路分析與實(shí)物仿真軟件的選用
Proteus是英國Labcenter Electronics公司開發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件，它是目前最好的模擬單片機(jī)及其器件的工具之一，可以對(duì)基于微控制器的模擬電路、數(shù)字電路、模數(shù)混合電路的設(shè)計(jì)及其器件一起進(jìn)行系統(tǒng)仿真，并提供簡便易用的印刷電路板(PCB)設(shè)計(jì)工具。其最大的特點(diǎn)是：用戶可以利用其豐富的元器件庫，例如LED/LCD、鍵盤、RS232終端等動(dòng)態(tài)外設(shè)模型和多種虛擬儀器模型搭建單片機(jī)的電路進(jìn)行硬件仿真，在ISIS(電子系統(tǒng)仿真平臺(tái))編輯區(qū)中，能方便地完成微控制器系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)和源代碼級(jí)調(diào)試與仿真。例如為了完成一個(gè)小項(xiàng)目的仿真和實(shí)現(xiàn)，首先，在Pro-teus中繪制其電路原理圖；其次，在Keil“Vision 3中編寫其源程序并進(jìn)行調(diào)試，直到源程序通過編譯并生成*.HEX文件為止；最后，在Proteus中加載生成的*.HEX文件進(jìn)行仿真，并觀察仿真結(jié)果和各種仿真實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
2微控制器系統(tǒng)環(huán)境下的開發(fā)應(yīng)用
《微控制器技術(shù)與應(yīng)用》是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的電子信息類專業(yè)基礎(chǔ)課程。微控制器的應(yīng)用從根本上已改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。從前必須由硬件電路實(shí)現(xiàn)的大部分控制功能，現(xiàn)在已使用單片機(jī)通過軟件方法得以實(shí)現(xiàn)，這種以軟件取代硬件、簡化硬件設(shè)計(jì)、并能提高系統(tǒng)性能的智能化控制技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。有關(guān)微控制器系統(tǒng)環(huán)境下的開發(fā)應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：
首先，微控制器因其體積小，可以嵌入到產(chǎn)品的內(nèi)部，取代部分老式的機(jī)械零件、電子元器件等硬件，這樣實(shí)現(xiàn)的目的在于可以縮小產(chǎn)品的體積、增加產(chǎn)品的性能，實(shí)現(xiàn)機(jī)械、電子、儀器儀表一體化的智能要求，這一點(diǎn)是其它任何類型的計(jì)算機(jī)無與倫比的。
例如：日常生活中的嵌入式產(chǎn)品，如電子表、電子秤、電冰箱、彩電、冼衣機(jī)、照相機(jī)、高級(jí)玩具、電腦縫紉機(jī)、MP3、MP4、PDA等；單片機(jī)在計(jì)算機(jī)控制的外設(shè)中有一定的應(yīng)用，如軟盤驅(qū)動(dòng)器、硬盤驅(qū)動(dòng)器、微型打印機(jī)等；單片機(jī)在智能化儀器儀表中應(yīng)用最為廣泛，如在各類測量溫度、濕度、流量、電壓、頻率、角度等的儀器儀表中應(yīng)用十分活躍。
其次，單片機(jī)在工業(yè)實(shí)時(shí)控制中有大量應(yīng)用。單片機(jī)因其I/O線較多，邏輯處理指令豐富，特別適于實(shí)時(shí)控制場合，例如在機(jī)器設(shè)備和整套生產(chǎn)線中有大量應(yīng)用，如單片機(jī)用于棉紡廠織物溫度的控制、用于汽車點(diǎn)火和轉(zhuǎn)向的控制等等。
第三，單片機(jī)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信中有一定的應(yīng)用。因?yàn)楦邫n的單片機(jī)都具有通信接口，為單片機(jī)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信設(shè)備中的應(yīng)用創(chuàng)造了良好的條件。例如，利用RS232串口可以控制LED數(shù)碼管顯示屏，一臺(tái)個(gè)人PC也可利用RS232串口可以實(shí)現(xiàn)連接投影機(jī)的任務(wù)，電腦RS232串口開關(guān)控制器可以和電腦連接對(duì)多路開關(guān)進(jìn)行程序自動(dòng)控制等等。
近年來，單片機(jī)的產(chǎn)量已占具整個(gè)微型計(jì)算機(jī)(含一般微處理器)產(chǎn)量的80％以上，尤其是8位單片機(jī)已成為目前單片機(jī)的主流機(jī)型。隨著技術(shù)的進(jìn)步，單片機(jī)電路也將會(huì)裝入單片機(jī)芯片內(nèi)部，以簡化電路和設(shè)計(jì)，簡化控制系統(tǒng)的體積。
3微控制器課程的cDlO工程項(xiàng)目的開發(fā)研究
單片機(jī)或微控制器課程在教學(xué)中以前多采取傳統(tǒng)的模塊化教學(xué)，從單片機(jī)的結(jié)構(gòu)原理介紹到單片機(jī)的指令系統(tǒng)，再接著介紹匯編語言程序設(shè)計(jì)、中斷系統(tǒng)及定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串/并行接口技術(shù)等等，這樣整個(gè)教學(xué)過程下來，大多數(shù)學(xué)生都只是對(duì)匯編語言有一定的理解，而對(duì)單片機(jī)的應(yīng)用卻非常生疏。由于本門課程是一門理論性和應(yīng)用性均較強(qiáng)的課程，課程的培養(yǎng)目標(biāo)是通過本課的學(xué)習(xí)，應(yīng)能掌握單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)和單片機(jī)仿真系統(tǒng)的基本操作和使用能力，并具有單片機(jī)系統(tǒng)研制工程典型項(xiàng)目開發(fā)的能力。傳統(tǒng)的單片機(jī)原理及應(yīng)用課程的教學(xué)方法多采用理論實(shí)踐相結(jié)合的模式，經(jīng)過教改后先后采用過“任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法”和“項(xiàng)目教學(xué)方法”，對(duì)本課教學(xué)效果有了一定程度的提高。但由于單片機(jī)的基礎(chǔ)理論知識(shí)比較抽象，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)占的比重較小，實(shí)驗(yàn)又主要集中在學(xué)期末一段時(shí)間在面包板上進(jìn)行，因此很多學(xué)生在做完實(shí)驗(yàn)之后，對(duì)實(shí)驗(yàn)中所編寫的程序及所采用的具體硬件電路理解得很膚淺，而且能夠獨(dú)立去思考查找出實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)問題原因的學(xué)生更少。這些傳統(tǒng)的教學(xué)方法不利于對(duì)學(xué)生基于工作過程的單片機(jī)產(chǎn)品研制工程能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。
為了克服傳統(tǒng)單片機(jī)或微控制器教學(xué)中存在的問題，適應(yīng)基于工作過程的工程教育和研發(fā)的需要，在單片機(jī)或微控制器課程中的應(yīng)用中引入CDIO[Conceive(構(gòu)思)一Design(設(shè)計(jì))一Implement(實(shí)現(xiàn))一Operate(運(yùn)作)]工程教育的模式。其中，CDIO可以說是“基于做中學(xué)”和“基于項(xiàng)目的教育和學(xué)習(xí)”(Project based education and Learning)的集中概括和抽象表達(dá)，它以工程項(xiàng)目從研發(fā)到運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)一個(gè)工程項(xiàng)目。
CDIO工程項(xiàng)目的研制開發(fā)，圍繞一個(gè)項(xiàng)目開發(fā)的全過程(構(gòu)思C、設(shè)計(jì)D、制作I、運(yùn)行0)實(shí)施教學(xué)的全過程，通過調(diào)查研究并結(jié)合本院“項(xiàng)目教學(xué)方法”的開展，將其實(shí)施步驟擬定如下：
(1)項(xiàng)目需求分析(C)：進(jìn)行項(xiàng)目需求分析，主要是明確一個(gè)工程項(xiàng)目開發(fā)的任務(wù)。可以單片機(jī)為核心出發(fā)構(gòu)思，根據(jù)技術(shù)、功能及性能要求選擇合適型號(hào)的單片機(jī)和相關(guān)的元器件，接著盡量理解用戶的要求，明確該工程項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)的任務(wù)，并考慮實(shí)現(xiàn)需求的方式方法等。
(2)項(xiàng)目構(gòu)思(c)：進(jìn)行項(xiàng)目構(gòu)思，主要是對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，討論、交流，了解系統(tǒng)總體的要求和開發(fā)的意義，提出項(xiàng)目開發(fā)的初步設(shè)想，可以分小組互相討論，交換各自的設(shè)想。目的是啟發(fā)創(chuàng)新意識(shí)，探討工程方法，加強(qiáng)人際交流，培養(yǎng)工程推理和解決問題的能力，發(fā)現(xiàn)新知識(shí)，進(jìn)行系統(tǒng)思維。
(3)項(xiàng)目設(shè)計(jì)(D)：進(jìn)行項(xiàng)目總體設(shè)計(jì)，包括進(jìn)行項(xiàng)目硬件設(shè)計(jì)(含元器件在印刷電路板的布置設(shè)計(jì)和印刷電路板的布線設(shè)計(jì))和項(xiàng)目軟件設(shè)計(jì)(含匯編語言或C語言的程序設(shè)計(jì))。主要是方案的提出、研討、互評(píng)、優(yōu)化，小組互動(dòng)，最終總結(jié)得出合理的設(shè)計(jì)方案。目的是熟悉元件、器件，建立系統(tǒng)概念、設(shè)計(jì)方法的初步知識(shí)，培養(yǎng)個(gè)人能力和態(tài)度、職業(yè)能力和態(tài)度及人際交流能力。
(4)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)(I)：進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)，主要是完成應(yīng)用系統(tǒng)在線仿真調(diào)試、焊接。應(yīng)做到分工合作，統(tǒng)一調(diào)度，印刷電路板布線的正確性檢查、測試，元器件布置，元器件電源線正確性檢查，各項(xiàng)工作及時(shí)互通進(jìn)度及時(shí)商討改進(jìn)，焊接系統(tǒng)，注意通電前的電源線正確性檢查。目的是要求學(xué)生學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)電路板、布置元器件的工程能力、系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)能力。培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)工作、管理和統(tǒng)籌能力，協(xié)作精神和口頭、書面交流能力。
(5)項(xiàng)目運(yùn)行(0)：進(jìn)行項(xiàng)目運(yùn)行，主要是程序固化，并使應(yīng)用系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行。應(yīng)做到分析系統(tǒng)故障、檢查系統(tǒng)、尋找解決問題的切入點(diǎn)及具體解決問題的辦法，小組高度密切交流互動(dòng)，最終學(xué)會(huì)運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)的方法，如啟動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行，檢查按鍵的工作和功能是否正常。培養(yǎng)運(yùn)行管理能力，故障處理能力，系統(tǒng)改進(jìn)能力，如按功能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測試，按性能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測試，針對(duì)故障檢查系統(tǒng)，進(jìn)行維護(hù)。
(6)項(xiàng)目開發(fā)總結(jié)(C)：進(jìn)行項(xiàng)目開發(fā)總結(jié)，主要是整理系統(tǒng)資料，包括說明書、圖紙及工作總結(jié)。目的是總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，形成完整的工作方式和負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，建立工程檔案，以備日后應(yīng)用、參考和查驗(yàn)。
綜上可見，CDIO培養(yǎng)了學(xué)生做成事的能力，通過自學(xué)獲取知識(shí)的能力，通過解決問題運(yùn)用知識(shí)的能力，通過團(tuán)隊(duì)合作共享知識(shí)的能力，通過創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)知識(shí)的能力，通過交流溝通傳播知識(shí)的能力；培養(yǎng)了教師應(yīng)成為學(xué)生心目中的工程師榜樣。因此，值得在微控制器或單片機(jī)課程中推廣應(yīng)用。具體，項(xiàng)目實(shí)施的組織方式如下：
(1)學(xué)生以4～6人為一個(gè)項(xiàng)目小組，每個(gè)小組配備指導(dǎo)教師一名；
(2)項(xiàng)目在理論課堂內(nèi)或課堂外執(zhí)行，以小組為單位進(jìn)行活動(dòng)；
(3)項(xiàng)目在組內(nèi)活動(dòng)方式有：座談交流研討，專題式講解介紹，邊做邊探討式互動(dòng)，系統(tǒng)性總結(jié)等；
(4)組間活動(dòng)主要采用：總結(jié)介紹、組間比較等方式。
項(xiàng)目完成后應(yīng)具有的成果資料包括下面六項(xiàng)：
(1)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖；
(2)電路原理圖及元件布置圖；
(3)程序流程圖和程序清單；
(4)系統(tǒng)仿真實(shí)現(xiàn)圖；
(5)面包板或印刷電路板布線圖；
(6)項(xiàng)目開發(fā)工作總結(jié)等等。
4.總結(jié)
CDIO是國際創(chuàng)新型工程教育模式，它以工業(yè)界需求牽引，并以學(xué)生為中心，回歸工程教育本質(zhì)，突出知識(shí)、素質(zhì)、能力的全面性、系統(tǒng)性培養(yǎng)，使得教育教學(xué)各個(gè)方面各個(gè)環(huán)節(jié)有機(jī)地聯(lián)系并更加有效、事半功倍。將CDIO國際化教學(xué)工程教育模式應(yīng)用于微控制器或單片機(jī)課程，建立基于工程教育模式下的新型授課體系，通過把工程項(xiàng)目和授課體系有機(jī)結(jié)合，能有效提高工程人才培養(yǎng)的質(zhì)量，因?yàn)镃DIO強(qiáng)調(diào)的是一體化，是把要培養(yǎng)和提升學(xué)生的各種能力和素質(zhì)貫穿于高職三年學(xué)習(xí)的各個(gè)方面。經(jīng)過南方部分院校教育教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)的檢驗(yàn)，該教學(xué)體系已激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高了學(xué)生的理論水平和動(dòng)手能力，符合微控制器或單片機(jī)課程教學(xué)的特點(diǎn)，比如特色之一是可以建立融機(jī)械制作、電子制作、軟件編程多元化科技為一體的綜合科技環(huán)境，為全院師生的科技創(chuàng)新項(xiàng)目提供技術(shù)平臺(tái)，特色之二是可以學(xué)習(xí)國際先進(jìn)的CDIO工程教育理念，借鑒一些成熟的項(xiàng)目管理和運(yùn)作機(jī)制，提升師生和科技應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。總之，CDIO符合高職高專院校教育教學(xué)改革的方向，為此也希望我院也能爭取早日建設(shè)CDIO實(shí)踐創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中心，為更多的學(xué)生更好地服務(wù)。
參考文獻(xiàn)
[1]尹毅峰，劉龍江.單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].北京理工大學(xué)出版社，2010.
[2]鄭毛祥.單片機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)[M].人民郵電出版社，2008.
【關(guān)鍵詞】proteus；仿真實(shí)驗(yàn)室；構(gòu)建
一、proteus仿真實(shí)驗(yàn)室概念
proteus仿真實(shí)驗(yàn)室就是把計(jì)算機(jī)當(dāng)作實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)中心，通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行電路分析、數(shù)字電路、嵌入式系統(tǒng)（單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)、arm應(yīng)用系統(tǒng)）、模擬電路、微機(jī)原理與接口技術(shù)等課程，在計(jì)算機(jī)軟件上進(jìn)行電路設(shè)計(jì)、仿真和調(diào)試等通常在實(shí)驗(yàn)室完成的實(shí)驗(yàn)。proteus仿真實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)主要是電路分析、數(shù)字電路、模擬電路、嵌入式系統(tǒng)（單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)、arm應(yīng)用系統(tǒng)）等課程的實(shí)驗(yàn)和研究。
二、proteus虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
proteus虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，以建立在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上的proteus軟件平臺(tái)為基礎(chǔ)，構(gòu)建一個(gè)完整的proteus實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的綜合設(shè)計(jì)與創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。在proteus實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，從原理圖設(shè)計(jì)、單片機(jī)編程、系統(tǒng)仿真到pcb設(shè)計(jì)一氣呵成，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。
（1）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。從圖中可知，proteus實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是建立在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上的。為了使更多的模擬實(shí)驗(yàn)者參與到仿真實(shí)驗(yàn)中來，實(shí)現(xiàn)資源共享，要發(fā)揮proteus實(shí)驗(yàn)室的網(wǎng)絡(luò)資源開放的作用，實(shí)現(xiàn)多人參與實(shí)驗(yàn)，以proteus服務(wù)器為網(wǎng)絡(luò)中心，實(shí)現(xiàn)proteus仿真實(shí)驗(yàn)的全覆蓋。（2）proteus軟件平臺(tái)。proteus是一種強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)自動(dòng)化設(shè)計(jì)軟件，能夠提供智能原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)，spic模擬電路、數(shù)字電路以及mcu器件混合仿真系統(tǒng)和pcb設(shè)計(jì)系統(tǒng)功能。（3）proteus實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。proteus實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是仿真實(shí)驗(yàn)室的核心，其系統(tǒng)能夠在實(shí)驗(yàn)中直觀的顯示實(shí)驗(yàn)的過程，通過圖形顯現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的每個(gè)細(xì)節(jié)，使參與實(shí)驗(yàn)操作的人員能夠?qū)?shí)驗(yàn)的動(dòng)態(tài)有個(gè)感官的過程。
三、單片機(jī)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容構(gòu)成
proteus軟件具有動(dòng)態(tài)的模仿優(yōu)勢(shì)，在教學(xué)中可以通過《單片機(jī)原理與應(yīng)用》這門課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分析研究，對(duì)教學(xué)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行拆分和綜合，可將proteus單片機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)分為基礎(chǔ)性試驗(yàn)、綜合性試驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。基礎(chǔ)性試驗(yàn)是對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)相關(guān)課程中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的目的將學(xué)生在課堂上所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行消化，同時(shí)學(xué)會(huì)用pro
teus軟件系統(tǒng)解決課堂上出現(xiàn)的問題，使課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合；綜合性實(shí)驗(yàn)是在學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)系統(tǒng)模擬實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，增加實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，在實(shí)驗(yàn)教師的指導(dǎo)下，運(yùn)用mcu解決命題性實(shí)驗(yàn)的題目，學(xué)生按照擬定的題目內(nèi)容進(jìn)行電路圖設(shè)計(jì)、仿真調(diào)試、代碼的編寫、pcb設(shè)計(jì)、制作pcb和驗(yàn)證pcb設(shè)計(jì)等一系列過程。由于在proteus軟件平臺(tái)上，一個(gè)產(chǎn)品項(xiàng)目可以做到從原理圖設(shè)計(jì)、單片機(jī)編程、系統(tǒng)仿真到pcb設(shè)計(jì)的完整過程，實(shí)現(xiàn)從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。而完整的工作過程包括資訊、計(jì)劃、決策、實(shí)施、檢查、評(píng)估6個(gè)環(huán)節(jié)，項(xiàng)目化實(shí)驗(yàn)主要有四個(gè)步驟：（1）工作任務(wù)的描述。包括工作任務(wù)在整個(gè)工作體系中所表現(xiàn)的出的作用、所處的地位，完成工作任務(wù)需要的設(shè)備、工具和材料等等；（2）現(xiàn)場演示與理論講解。教師根據(jù)工作任務(wù)，進(jìn)行現(xiàn)場作品演示，演示作品制作的過程，加深學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，同時(shí)在演示文本的過程穿插理論的講解，引導(dǎo)學(xué)生在proteus仿真實(shí)驗(yàn)中構(gòu)建理論知識(shí)；（3）項(xiàng)目的實(shí)施。根據(jù)老師的講解和工作任務(wù)對(duì)題目進(jìn)行設(shè)計(jì)和制作，完成課題項(xiàng)目；（4）對(duì)仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)。教師對(duì)學(xué)生完成的作品進(jìn)行評(píng)價(jià)，包括作品的外觀、產(chǎn)品制作水平和質(zhì)量等級(jí)等，在學(xué)生之間進(jìn)行對(duì)比分析，找出優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。因此，引入proteus虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)后的單片機(jī)系統(tǒng)相關(guān)課程，非常適應(yīng)于采用基于工作過程的項(xiàng)目式教學(xué)模式，利于單片機(jī)系統(tǒng)課程開展基于工作過程的項(xiàng)目化課程教學(xué)改革。
在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中，充分的利用學(xué)校現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)設(shè)備，購置proteus軟件，幫助學(xué)生消化教學(xué)中的難點(diǎn)，加強(qiáng)學(xué)生的理解能力，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。引入proteus虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，有利于促成課程和教學(xué)改革，更有利于具備工程實(shí)踐能力的應(yīng)用性人才的培養(yǎng)。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]岳東海.基于proteus的虛擬實(shí)驗(yàn)室在實(shí)踐性教學(xué)中的應(yīng)用[j].常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào).2007（3）：47～49
關(guān)鍵詞：教學(xué)方法 創(chuàng)新 探討
《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》是高職機(jī)電類專業(yè)的一門重要技術(shù)課。高職教育以培養(yǎng)面向生產(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)和管理第一線需要的高技能人才為目標(biāo)，《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》課程的教學(xué)創(chuàng)新成為課程建設(shè)的重要研究課題。為此，筆者結(jié)合多年的單片機(jī)課程教學(xué)實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)，談?wù)剬?duì)單片機(jī)課程教學(xué)的創(chuàng)新。
一、深刻理解單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)特性及其指令系統(tǒng)尤其重要
從應(yīng)用的角度來講，只有弄清單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)特性，才能抓住單片機(jī)的供應(yīng)狀態(tài)，即提供給用戶可用資源有哪些，如何才能合理地使用這些資源等等。
不管是哪一類型的單片機(jī)，要能實(shí)現(xiàn)對(duì)外部設(shè)備的控制作用，都必須具有運(yùn)算、存儲(chǔ)、控制、輸入輸出、通信、定時(shí)/計(jì)數(shù)、中斷處理、時(shí)鐘等基本功能。從總體上看，不同類型的單片機(jī)在內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部接口功能上是相似的，但機(jī)型不同的單片機(jī)在結(jié)構(gòu)特性和外部接口上又是有區(qū)別的。
因此，要正確應(yīng)用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)外部設(shè)備的控制，首先要深入理解和掌握單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)特性及指令系統(tǒng)。
二、理論知識(shí)以“夠用”為度，強(qiáng)化綜合應(yīng)用能力
采用以工作過程行為導(dǎo)向的教學(xué)模式，理論知識(shí)的講解貫穿于應(yīng)用操作過程中，以應(yīng)用所需的基本內(nèi)容為重點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的方法和能力，通過應(yīng)用操作過程培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力。采取從感性認(rèn)識(shí)入手，以核心實(shí)例“教學(xué)做”相結(jié)合的方式進(jìn)行教學(xué)；在課程目標(biāo)上要糾正只重知識(shí)和理論的傾向，使理論與實(shí)踐并重、知識(shí)和技能并重；在考核與習(xí)題的安排上要糾正只重考核知識(shí)和理論的傾向，大大增加操作考核與項(xiàng)目制作考核的分量；在教材選材上，要有利于提高職業(yè)崗位（專業(yè)領(lǐng)域）的技術(shù)綜合能力和學(xué)生未來的發(fā)展后勁。學(xué)生的能力是靠以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)過程“訓(xùn)練”出來的，而不是僅由教師“講”出來的。課程內(nèi)容選材要面向產(chǎn)業(yè)、面向市場、面向社會(huì)。專業(yè)內(nèi)容的選材要注意理論上的先進(jìn)性和面向?qū)嶋H、面向今后的發(fā)展。教學(xué)中還要注意學(xué)生整體素質(zhì)的諸要素，如表達(dá)能力、協(xié)作能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力等的培養(yǎng)和考核。
（1） 壓縮與通用微機(jī)原理的重疊部分。從MCS-51系列單片機(jī)與通用微機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理異同點(diǎn)的角度來介紹單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)。這樣使學(xué)生以通用微機(jī)的原理知識(shí)作基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)起來感到輕松和容易理解。
（2） 始終貫穿應(yīng)用觀點(diǎn)。在講解單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)時(shí)，重點(diǎn)明確指出要抓住MCS-51單片機(jī)的供應(yīng)狀態(tài)，即如何正確合理地使用單片機(jī)提供給用戶的軟、硬件資源，以避免使學(xué)生陷入枯燥的理論之中。
（3）采用“以點(diǎn)代面”的講解方法，著力使學(xué)生達(dá)到“以點(diǎn)知面”、“觸類旁通”的效果。例如，以MCS-51單片機(jī)為講解對(duì)象，使學(xué)生獲得學(xué)習(xí)方法和能力，從而也可以易于學(xué)習(xí)其它類型的單片機(jī)；以8155接口芯片為講解對(duì)象，總結(jié)出可編程接口芯片的一般接口方法和應(yīng)用編程方法的規(guī)律，從而使學(xué)生能更容易地理解和掌握其它接口芯片。在講授中注重找規(guī)律、找共性、找個(gè)性，借助規(guī)律、共性和個(gè)性易化新內(nèi)容，產(chǎn)生新思維。
（4）著力使學(xué)生掌握優(yōu)化的學(xué)習(xí)方法。掌握一門學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)方法，其實(shí)質(zhì)是找出并抓住學(xué)科知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，并形成一個(gè)完整的體系。例如，在講指令系統(tǒng)時(shí)，不去按功能類逐條指令羅列講解，致使學(xué)生深感繁多的指令像一盤散沙難以理解。指令系統(tǒng)中有一些操作具有多條指令的子集合，子集合中的指令只是針對(duì)不同的操作對(duì)象，即由不同的尋址方式組合而成的；有一些操作不同，操作數(shù)的組合規(guī)律卻相同或相似，如加、減、邏輯操作指令。所以，筆者在講述中用歸納、類推、類比方法進(jìn)行縱向歸類、橫向類推、比較，使學(xué)生在學(xué)習(xí)繁雜的指令系統(tǒng)時(shí)感覺到有規(guī)可循、輕松易學(xué)。同時(shí)，對(duì)每類指令著重揭示其內(nèi)部執(zhí)行原理，有效地與單片機(jī)內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu)相聯(lián)系。這樣，為提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維打下理論基礎(chǔ)。
（5）單片機(jī)C語言程序設(shè)計(jì)是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)的新方法，在講授中應(yīng)根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)情況進(jìn)行，為學(xué)生走向社會(huì)、適應(yīng)現(xiàn)代技術(shù)需要更好地奠定基礎(chǔ)。
三、重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的創(chuàng)新
（1）優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，提高實(shí)踐教學(xué)的比例。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容方面，減少演示型、驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，增加技能型、設(shè)計(jì)型和綜合應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)，放手讓學(xué)生做探索性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)和開發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生的操作技能和綜合應(yīng)用能力。
（2）強(qiáng)化基本操作，循序漸進(jìn)地提高基本技能與創(chuàng)新思維能力。先完成基本操作，逐步過渡到綜合應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)，對(duì)部分綜合性應(yīng)用實(shí)驗(yàn)完全由學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)，在教師的指導(dǎo)下完成。
（3）創(chuàng)新教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。對(duì)于綜合性較強(qiáng)的實(shí)踐項(xiàng)目，教師先針對(duì)性地提問，然后學(xué)生討論、思考，在操作調(diào)試中去探索、解決問題。例如，用8155擴(kuò)展鍵盤輸入，先讓學(xué)生弄清8155的引腳功能，該芯片怎樣初始化編程？8155芯片如何與單片機(jī)連接？……學(xué)生通過基本操作解決了上述問題以后，再設(shè)計(jì)鍵盤輸入程序，完成調(diào)試。在完成了8155接口擴(kuò)展鍵盤的應(yīng)用后，引發(fā)學(xué)生思考：8155用于LED顯示擴(kuò)展怎樣實(shí)現(xiàn)呢？學(xué)生帶著好奇心，主動(dòng)討論、思考，提出自己的設(shè)計(jì)思想，利用課余時(shí)間完成此應(yīng)用。這樣，通過舉一反三、不斷探索的方法，促進(jìn)學(xué)生對(duì)芯片的接口方法和應(yīng)用編程的掌握。通過小組討論、共同探討，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作能力的同時(shí)，也培養(yǎng)了其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
（4）開放實(shí)驗(yàn)室，創(chuàng)造條件，為學(xué)生提供更多的探索機(jī)會(huì)。綜合性應(yīng)用實(shí)驗(yàn)需要足夠的時(shí)間才能完成，在規(guī)定的時(shí)間里往往不能完成。實(shí)驗(yàn)室開放以后，學(xué)生就可以隨時(shí)利用自己的課余時(shí)間進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，從事自己的實(shí)驗(yàn)。這樣，既調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，又培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力和鉆研精神。
（5）培養(yǎng)優(yōu)秀學(xué)生當(dāng)助手，促進(jìn)教學(xué)。培養(yǎng)品學(xué)兼優(yōu)的學(xué)生當(dāng)教師的助手，在教學(xué)中，讓助手參與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、教學(xué)探討、課題研究。讓他們有更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)探索新知識(shí)、新技術(shù)，解決新問題，提高他們的能力，增長他們的智慧，讓他們帶動(dòng)和影響更多的學(xué)生。同時(shí)，助手還可以及時(shí)反饋學(xué)生對(duì)教學(xué)的意見或建議，促進(jìn)師生互動(dòng)，提高教學(xué)的實(shí)效性。
參考文獻(xiàn)：
［1］李忠國，陳剛.單片機(jī)應(yīng)用技能實(shí)訓(xùn).人民郵電出版社，2006.
