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單片機原理范文1
關鍵詞：單片機；教學；實踐
中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）24-0181-02
單片機具有體積小、控制功能強、可靠性高、性價比高等特點，得到越來越廣泛的應用。目前，很多工科高校都開展了《單片機原理及應用》課程，并且在各相關專業中占有重要地位?！秵纹瑱C原理及應用》是一門實踐性、綜合性很強的課程，可以綜合學生所學的電路、數字電路、模擬電路、可編程邏輯器件、編程語言、控制系統設計、傳感器等多門基礎課和專業基礎課的知識，主要培養學生進行智能化電子系統整體設計能力?！秵纹瑱C原理及應用》必須加強實踐教學才能取得好的效果。但是，目前在實踐教學過程中所使用的教學設備主要是實驗箱，其主要元件一般是目前已經淘汰的插接式器件，同時由于實驗時間場地的限制，學生很難有足夠的實踐時間。為此，本文設計了單片機教學實踐系統，主要元件均采用貼片元件，體積小、成本低，可直接使用計算機的USB接口供電和下載程序，并且采用了目前單片機應用領域最流行的多種總線技術，CPLD技術等，使學生可以從認識元件開始，到設計、加工、調試、設計較復雜測控系統，全面培養學生的設計、實踐能力。
一、單片機實踐教學系統組成
為使學生在學生使用過程中，盡可能學生更新的知識，并且與教學過程相匹配，同學又要留有足夠的擴展空間供學有余力的學生有更多深入學習的機會，因此在設計過程中，既保留的目前教學課本中最經典的教學內容，同時，又引入了目前實際應用領域中廣泛使用的新技術。系統主要組成如圖1所示。
教學系統以AT89S52單片機為核心，設計了CPLD擴展電路、人機接口、模擬信號輸入輸出電路、數字量輸入輸出電路、存儲器擴展電路及幾種比較典型的應用電路。
二、單片機實踐教學系統電路設計
1.CPU及CPLD擴展電路設計。CPU選擇AT89S52作為主控CPU，可以在線編程，內部8K的Flash存儲器，不需要擴展程序存儲器，內帶看門狗，最大工作頻率33MHz。擴展8K數據存儲器（62624），可以滿足學習需要。數字量的輸入、輸出羅輯均由CPLD實現，CPLD采用EPM7128，它帶有2500門，128個宏單元，8個邏輯陣列，可用輸入輸出引腳100個。CPLD輸出實現數字量的輸入、輸出外，還實現單片機總線擴展的鎖存器、譯碼器等需要的數字邏輯單元。為學生使用方便，為學生提供輸入、輸出接口、計數器、數值比較器等基本數字電路的程序示例及單片機控制程序示例，以保證沒有學過CPLD的同學無障礙的學習使用單片機。
2.模擬信號輸入輸出電路設計。模擬信號輸出采用目前教學過程中普遍采用的8位逐次逼近型A/D轉換器ADC0809，帶8個模擬通道，芯片內帶通道地址譯碼鎖存器，輸出帶三態數據鎖存器，啟動方式為脈沖啟動方式，每一通道的轉換時間大約100微秒。模擬信號輸出通道采用DAC0832，它由8位輸入寄存器、8位DAC寄存器和8位D/A轉換器組成。模擬信號的參考電壓均采用REF195設計，輸出5V標準信號。地址譯碼及選通信號等邏輯信號均在CPLD中編程實現，可以使學生充分靈活的實現自己的接口設計。
3.人機接口電路。人機接口電路采用了單片機電路最常用的鍵盤、數碼管管理器件HD7279作為核心電路，設計了3×4的小鍵盤及四位數碼管，可以滿足測控的基本需要，同時可以滿足學生對于人機接口程序設計聯系的需要。
4.USB下載電路及供電電路設計。單片機實踐教學系統采用USB供電，即可以保證學生可以充分自由的使用教學系統，同時也保證使用安全。單片機程序下載采用USB下載，提供給學生上位機的下載程序，方便學生使用。下載電路采用AVR的單片機Atmeg8為核心，Atmeg8是一個簡指令單片機，是一款功能強、可靠性高的工業級單片機，內帶Flaseh、SRAM、EEPROM等典型存儲器，A/D轉換器等實用的單元。電路設計中除了將它用于程序下載外，還提供了一路數字量和一路模擬量的輸入，以使學有余力的學生可以學習到一種新的單片機，擴展單片機知識。
5.典型應用電路設計。為保證學生不僅學到單片機的基礎知識，還要兼顧目前流行的新技術，同時又要提高學生的學習效率，在盡可能短的時間內學習到更多的知識，選擇了三種典型的新器件，既具有實用性，又具有代表性。其中DS18B20是基本于單總線的溫度傳感器，DS1302是基于SPI總線的日歷時鐘芯片，AT24C02是基于二線串行總線的EEPROM芯片，三種芯片采用了三種不同的總線，基本涵蓋了單片機測控領域最常用的串行總線方式。
單片機原理范文2
關鍵詞：高職；單片機；教學方法
中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）21-4897-02
高職院校單片機原理課程教學的目的是培養學生綜合應用單片機設計電子線路的能力，涉及單片機軟硬件設計，以及單片機的整個開發流程。掌握運用單片機知識以及應用匯編語言編程來解決實際電路設計的方法和步驟，為后續嵌入式課程的學習以及職業能力的培養打下堅實基礎[1-3]。單片機原理是高職高專電子信息大類各專業重要的專業基礎課和必修課，在整個課程教學體系中起到非常重要的作用。
《單片機原理》課程所包含的理論基礎知識多，涉及軟件、硬件知識，是實踐性很強的科目。同時單片機原理這門課也是電子類專業中《自動檢測》、《嵌入式設計》等相關專業課的前導課程。因此，在很多高職院校及本科院校均開設單片機原理課程，重視其教學效果[4]。
1 單片機原理教學現狀
在實際的教學過程中，多數學生認為單片機難學、理論知識枯燥且較復雜、匯編語言指令比C語言繁瑣、指令頗多、容易出錯。剛開始學生學習的積極性還高，時間一長，學生的畏學、厭學情緒嚴重。在一定程度上，不但影響了單片機課程的教學效果，也影響了整個課程體系中后續課程的教學效果。結合近幾年來，單片機原理課程的實際教學經驗，總結分析以下幾點單片機教學質量難以提高的原因：
1.1 教學時間安排稍晚
作為電子信息類必修的專業課，單片機原理課程在專業教學中具有承前啟后的作用。高職教育實際的理論教學時間只有2年半，最后半年是頂崗實習，有些院校把單片機原理課程安排在大二下學期，而將需要在學習單片機課程后再學習的課程往前排。這樣會導致學生學習混亂，對知識交叉的課程難以靈活的連接起來應用，單片機課程的基礎作用不明顯，同時課程體系違背循序漸進的學習認知過程，學生學習效果大打折扣，比如自動檢測技術，學習了單片機知識，再學習自動檢測技術課程，學生可能會明白的更透徹。另外由于大部分學生計算機基礎知識薄弱，單片機原理中的匯編語言與C語言差異比較大，匯編語言指令部分是獨立的，不容易理解并記憶指令的用途，并且該課程中又包含了較多的理論知識，比如中斷、定時、串行等復雜內容，再加上專業教學計劃制定的教學學時比較少，理論課時與實驗課時分配難以合理，因此這種 “內容多、課時少、沒基礎” 的情況，自然使學生學習起來有一定的難度，同時也大大消減了他們學習的熱情。
1.2 課程模塊知識點散
與本科教材相比，高職高專單片機原理教材刪去了繁瑣的，保留簡單的，使用過程中也降低了要求。但是高職教育的特色是應用技能的培養，這跟本科教學完全不同。學習單片機原理目的在于應用單片機設計內容，比如定時器的設計，強調的是應用部分。但是就單片機教材的內容安排上來說，都是過多的理論知識，而且每一部分都是獨立的，通常第一章講單片機的內部結構，接著講匯編語言，后面就是獨立的中斷系統，定時器等。但是，要針對使用單片機進行一個實際問題設計的話，比如用單片機做一個電子顯示時鐘，一般要涉及很多的知識點，需要把很多模塊的應用連接起來，但都必須等到把教材的內容講完才行，所以很多學生在學習過程中感覺學了大半本書的單片機原理，還是不知道了學了些什么，沒有一個整體的概念，針對具體問題還不知道怎么用單片機才實現，很難講離散的知識點聯系起來，想要獨立設計完成一個結合更多的模電、數電知識的偏硬件電路或者結合嵌入式知識設計偏軟件的課題，基本上是很困難的。
1.3 學生理論知識基礎差
高職院校學生自身基礎知識比較薄弱，我們學院也不例外。很多學生數學、英語基礎較差，在學習一些匯編語言語句時，不明白語句英語單詞的意思，加大了理解語句的難度，更談不上如何有效的記憶英文單詞的指令；在讀匯編程序例子時，也會糾纏于語句中的一些提示性的英語語句；在編程設計程序時對算法、流程等邏輯不容易理解和接受；另外在程序調試時，對于用英語顯示的出錯提示信息看不懂，調試程序困難，找不出錯誤，從而不能有效快速的找出程序語句中的關鍵問題所在，長期來看，對使用匯編語言進行編程產生了畏懼思想并最終放棄學習。
2 教學方法改革的思考
要想提高單片機原理課程的教學質量，提高學生學習的積極性，增強他們學習的熱情，需要對單片機原理的教學方法，方式等教學手段方面進行教學改革。
2.1 明確課程教學目標
單片機原理是電子專業的專業基礎技能課，是一門理論性、應用性較強的課程。其特點是概念多、指令多和涉及內容廣，學習單片機原理之前必須具備模擬電子和數字電子技術等基礎知識，另外，其整體實現思想和技術又往往難于理解。單片機原理最終的教學目標，就是讓學生能夠針對具體設計題目，綜合應用模電、數電等專業知識，進行獨立的分析、軟硬件設計、調試以及仿真成功。根據高職院校培養人才的目標，重在技能和應用型，在制定單片機原理教學目標的時候，還應該增加各類實際應用型的項目，從而讓學生能有更多的實踐機會，不斷的增強理論聯系實際的能力和應用能力，以適應社會發展的需求。
2.2 根據實際情況制定教學內容
實際教學當中，必須根據具體的情況進行教學內容的調整。當然，第一步：教師首先應該熟知單片機教學內容，以及模擬電子技術與數字電子技術的內容，掌握他們之間的內在聯系，結合學生的實際基礎，對單片機原理課程的教學內容進行優化設計。第二步：在教學過程中，應該把單片機最簡單的系統首先告知，多列出在日常生活中且經常接觸到的，采用單片機芯片做成的實際實物，可看可觸摸的，讓學生在系統學習理論知識之前，明白單片機芯片能做什么？學習單片機在現實生活中的用處。接著開始學習單片機芯片的內部結構，40個引腳的作用，匯編語言，以及中斷，定時器等內容，然后再在此基礎上進行各種類型項目的實訓練習，真正的練好編程技能，軟硬件電路的設計，結合仿真軟件和protel軟件，獨立完成一個采用單片機做成的電子實物。不需要一直學習新的知識，驗證新的知識點，過多的離散的知識點，對于我們高職學生來說不是多就好，真正需要的是能將有限的知識聯合起來，綜合應用。同時在教學過程中必須對授課內容做出適當的整合，單片機原理教材中涉及過多復雜的數學例子，可以略去，難度太大了，也影響了學生學習的積極性。
2.3 適當增加實驗課時量，制定合理的實驗、實訓計劃
理論課時偏多，實驗課時太少，單片機課程本身強調的就是實踐操作，培養學生設計能力，那這些能力必須在實驗課中得到鍛煉。
在傳統的單片機原理教學方法中，一般都是先講理論知識再進行實訓，但是講理論時，理論知識過多，學生覺得枯燥，真正理解并記憶的知識實際并不多；實驗課上，需要用到并驗證理論知識的時候，又忘記了，這樣的教學質量差；適當增加實驗課時，多給學生留點自我練習的機會，可以在課堂安排上遵循“講原理-舉例子-練操作”的過程，生動了課堂，緊湊了教學內容。把理論與實踐相結合，學生邊學邊練，課程內容當堂消化吸收。
在每個章節之后，制定實驗內容時，充分考慮知識的連貫性，設置一些實際生活中的項目設計，不是僅單一知識點的練習，鞏固并提高前面的知識，重在多個知識點的貫穿應用，真正做到學用結合，達到提高應用設計能力的目的。制定實訓計劃時，不要內容過于簡單，太簡單就起不到實訓的目的，可以借鑒企業或者行業中的實際生產項目，讓學生在學校也能真正實地的感受到項目設計的環境，從而提高他們完成實際項目的能力，為走上工作崗位打下堅實的基礎。
2.5增強學生學習的積極性
讓學生清楚明白我們高職教育重點是實際操作和動手能力的培養，我們不是去發明、創造什么高科技。我們需要做的是綜合運用所學理論知識進行軟硬件設計，完成某些實際項目，不需要花大量時間去進行理論研究，而是把這些時間和精力投入到實踐動手能力中。必須明確學習目標，增強自學能力，要學會如何學習，在實踐中強化理論知識，提高應用能力。平時課堂上理論教學時，要求學生認真聽講、隨時記錄下重點內容和要點；講解程序時，要求學生不光聽懂程序的分析，并且要記錄下來，并附上注釋；在實際操作中，鼓勵學生多問，同學之間多討論，互相進步，不斷激發他們學習的熱情。
3 結束語
單片機原理是高職高專電子信息類專業必修的專業基礎課程，在整個教學環節中起著重要的作用。因此，改變現有的課程教學方式，有助于提高單片機課程教學質量，加深學生對單片機知識的理解程度，能夠靈活的應用單片機進行軟硬件設計，解決更多的實際項目問題；另一方面，也為后續課程的學習打下了堅實的基礎，在一定程度上也提高了學生學習的熱情和積極性。今后，在課程教學過程中，需要不斷地努力分析和總結，根據實際教學環境及時發現問題并解決，積極探索和改進課程教學方法、方式，不斷激發學生學習的熱情，提高他們實際動手操作的能力，為以后走上工作崗位打下良好的基礎。
參考文獻：
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單片機原理范文3
關鍵詞：單片機；教學改革；課程體系
中圖分類號：G642 文獻標識碼：B
文章編號：1672-5913(2007)18-0125-02
在嵌入式系統中單片機仍然占有重要的地位，各高校的相關專業大都開設有單片機原理及應用的課程。筆者在長期教學過程中感覺到，要想培養的學生適應、滿足社會需要的能力，有必要對教學的內容和方法進行一些改革，在本文中對此進行了一些思考和探索。
1問題提出
目前社會對于嵌入式系統的開發人才需求量大，涉及面廣，但學生在校期間雖然學習了相關的課程，卻難以勝任開發工作。究其原因是缺乏實際運用知識的能力。
嵌入式系統中使用的MCU種類繁多，有8位、16位的，也有32位的。有普通的單片機，也有DSP和ARM。僅就8位的單片機來講，也有眾多的系列。顯然，學校的教學不可能也不必要對這些全部進行講授，更何況新的MCU還會不斷的出現。我們認為，不管MCU的類型、字長和其他功能如何，只要使學生通過某一種MCU的學習，掌握了核心知識點，那么他們就能夠在今后的工作中舉一反三、融會貫通，很快適應工作的需要。這個核心知識點就是――MCU內部的各功能部件是怎樣為應用服務、怎樣為系統服務的。同時，學生在學習單片機原理及應用課程時已進入高年級。他們這時已有了相當的基礎知識和自學能力。因此，在教學中簡單的“就事論事”，泛泛地介紹MCU的結構、功能，往往不能使學生獲得深刻的印象，更談不上熟練地運用了。因此，培養學生的系統設計能力及創新能力，應是我們教學的關鍵所在。
2單片機應用系統設計的知識結構與教學內容安排
首先，教學內容的安排應使學生通過本課程的學習后，能夠具備完善、合理的知識結構，能夠勝任單片機應用系統的設計與研制工作。我們認為應具備的知識結構如圖1所示。
圖中有的內容，如傳感器技術、信號調理技術、程序設計技術及與應用相關的知識在其它的課程中解決。其次，隨著微電子技術的發展，集成電路的集成度越來越高。各種型號的單片機中不僅包含了大容量的存儲器器和各種接口電路；而且還包含了AD轉換器、程控放大器等模擬電路。對應用系統的體積、成本、功耗等也提出了越來越高的要求。因此，在單片機應用系統中不必要進行外部電路的擴展，而應當強調“單片應用”。
基于上述考慮，我們認為教學內容應圍繞著四個方面安排。一是單片機的體系結構，包括其編程模型、指令系統、存儲器系統等；二是各種片內各種功能部件的原理及應用，包括中斷系統、I/O接口、定時/計數器、AD轉換器、PWM功能等；三是通過常見的串行接口實現單片機功能的擴展。在萬一需要對單片機的功能進行擴展時也盡量使用串行接口實現擴展。四是應用系統設計實例、分析。
用作教學的實際型號，應選用功能相對完善，結構簡單、易學的型號。綜合各種情況，我們在實際的教學中以常見的MCS-51系列為例。具體內容安排如下：
1) 單片機體系結構(6學時)。
基本存儲器結構及空間分布、擴展的片內存儲器；
編程模型；
中斷系統結構；
指令系統簡介。
2) 單片機片上I/O接口及應用 (6學時) 。
并行I/O端口；
定時/計數器；
串行通信接口。
3) 程序設計技術 (理論課6學時，實驗8學時) 。
匯編語言程序設計；
C51程序設計技術；
集成開發環境IDE使用簡介；
程序設計方法概述。
4) 利用串行接口實現功能擴展(理論課6學時，實驗8學時) 。
同步串行接口；
IIC接口及常見芯片；
SPI接口。
5) 新一代51單片機的片上外設接口(2學時)。
計數器陣列 (PCA) 及應用；
AD轉換器及程控放大器；
PWM及應用；
6) 應用系統中的接口(理論課4學時，實驗8學時)。
顯示接口 (LED、LCD) ；
鍵盤接口；
開關量的輸入與輸出接口。
7) 單片機應用系統的抗干擾技術(2學時)。
硬件設計中的抗干擾；
軟件抗干擾技術。
8) 單片機應用系統設計概要 (理論課4學時，實驗12學時) 。
單片機應用系統設計方法；
應用系統軟、硬件協同設計；
系統調試方法；
應用系統設計舉例。
按上述安排，理論課和實驗課各36學時。通過這些內容的學習和時間訓練，學生能掌握應用系統設計的核心知識，大大提高動手能力與創新能力，從而滿足實際工作需要。當然，上述教學內容安排對教師提出了較高的要求，要求任課教師有豐富的實踐經驗，關注單片機技術應用的最新發展，并隨時調整教學內容，保證將最新的知識傳授給學生。
3教學過程的實現
為實現上述教學目標，應將課堂教學與實驗緊密結合起來，并有意識地將單元電路的實驗與某一具體的應用系統結合。這樣當基本內容和全部單元實驗完成后，即可將其組合成一個具體的應用系統，學生可以借此領會到單片機各功能部件在系統中的應用及其方法，在這個基礎上再進一步學習應用系統的設計方法就水到渠成，得到事半功倍的效果。
參考文獻
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單片機原理范文4
[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?！秵纹瑱C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?！痹撜n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]
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單片機原理范文5
分類號：G642 文獻標識碼：A
1.單片機課程特點及現狀分析
單片機原理是一門理論性和實踐性都較強的課程，在工業控制，人工智能，儀器儀表等
方面都得到了廣泛應用[1]。為滿足市場需求和生產需要，高等院校工科專業都開設了單片機技術課程。
傳統的單片機教學有很多不足，比如理論與實踐教學脫節，理論課講授比例過大，理論教學老師占主體，學生被動學習，課后配合一定學時的實驗，這樣的教學方式使教師與學生互動較差，難以激發學生學習興趣。另外，單片機是一門實踐性較強的課程，學生只有通過硬件電路設計、程序編寫、系統調試等過程，才能較好掌握單片機相關理論知識和實踐能力。然而目前大多數高校單片機實驗設備都是采用現成實驗箱，其硬件電路都是模塊化的，學生不需要進行任何設計，只需簡單連線、輸入程序、檢查運行結果，而對于實驗過程中涉及的相關原理不是很清楚，這與會利用單片機進行實際系統設計的要求相差很遠[2]。
基于以上情況，結合筆者這些年實際教學經驗與體會，針對課堂教學、實驗教學和考核方式等方面改革做一些相關探討。
2.課堂教學的改革
2.1變革課程教學方式
傳統的教學方式多數為填鴨式教學，這種方式很難充分調動學生學習積極性，也不能有
效引導學生創新性思維。而現代教學強調“研究型”教學，在教學中增加更多的互動環節，積極引導學生對所學知識進行深入挖掘，強調學生自主學習能力培養[3]。傳統型教學方式重視基礎知識講授，教師在單片機教學中應將研究型與傳統型教學方式合理結合，既側重基礎知識講授，同時也要引導學生積極思考、勤于實踐，為以后工程實踐活動打下堅實理論基礎。
2.2充分利用多媒體
目前，單片機教學中已普遍采用多媒體技術。計算機圖文聲像并茂的特點對激發學生學
習興趣有一定積極作用，多媒體使課堂教學不再枯燥，但學生從多媒體演示圖片中也只知其然而不知其所以然。因此，在使用多媒體教學中，還需要結合單片機開發調試軟件，比如Keil等，實時演示程序設計過程中每一條指令執行后單片機數據存儲器、程序存儲器、寄存器的變化，以及PC如何引導指令的執行順序等。
2.3在單片機課程教學中引入Proteus軟件
單片機課程內容復雜抽象，為在最短時間內，將單片機基本知識和應用實例立體化呈
現給學生，筆者在課堂教學中引入Proteus。Proteus軟件是一款包含大量系統資源、豐富硬件接口電路，具有強大調試功能和軟硬件相結合的仿真系統[4]，它在單片機系統開發中占有極重要地位。
在課上，老師可以使用Proteus軟件，先將實例電路原理圖畫好，然后再將程序源代碼裝入單片機仿真元件中，在仿真系統運行過程中，學生能看到跟實際電路板一樣的運行效果，這樣將使抽象的單片機軟硬件設計過程具體化、形象化。學生在課堂上不僅能看到單片機應用電路搭建畫面，還看到了調試過程，再加上老師的詳細講解，這非常有利于提高學生的學習興趣。教學實踐表明，Proteus的應用，不僅能有效解決單片機教學中理論知識講解和實際應用脫節的問題，還能增強教學的生動性，提高教學效率。
3.實驗教學內容的改革
單片機課程實踐性和應用性很強，因此教學上不僅要培養學生具備扎實的理論基礎，還要注重實踐教學，培養學生動手能力和應用能力。
3.1合理安排實驗內容
實驗是將課堂理論知識轉化為實踐能力的重要環節。在保證實驗教學課時的基礎上，適當提高綜合設計實驗在實驗環節中的比重，以培養學生綜合解決實際問題的能力。另外，教師在實驗前將指導書及實驗任務提前布置給學生，讓學生利用Proteus仿真軟件在計算機上搭建硬件電路，然后根據實驗指導書中實驗內容編程調試，調試成功后再到實驗室進行硬件驗證。這樣做可以節省實驗時間，同時也能讓學生掌握仿真軟件的使用。
3.2加強課程設計環節，提高系統設計能力
課程設計是培養學生單片機相關應用系統設計與開發能力的重要環節。單片機課程設計應以學生為主體，設計題目要多樣化。學生選好題后，先查找資料，確定設計方案，然后利用Proteus設計硬件電路，并通過Keil進行編程調試。仿真調試成功后，再購買電子元器件，進入實際系統軟硬件開發流程，最終做出實物。通過扎實的訓練，學生基本可以掌握單片機產品開發流程，為畢業后走上相關工作崗位打下基礎。
3.3引導學生參加科技競賽
單片機作為一種通用的微控制器，非常適合應用到各類科技競賽中去。組織一些學習興
趣濃厚、基礎扎實、創新能力較強的學生參加省級、國家級各類科技競賽。實踐證明，該方法能調動學生學習積極性，激勵學生更深入的鉆研單片機系統開發相關知識。目前，我校成立了創新實驗室，在平時讓實驗室成員自己選購元器件，進行相關系統開發訓練，積累經驗，指導老師給與必要技術支持。近年來，實驗室學生參加了多個電子設計大賽、機械創新設計大賽等，均獲得了不錯的成績，這些對教學工作產生了積極的影響。
4.考核方式上的改革
目前，單片機課程考核是由平時成績、實驗成績和期終成績三部分組成，期終測試重點考核理論知識，而且通常采用閉卷考試。這種考試形式會使學生誤以為學習單片機只需死記硬背知識原理即可。改革后的課程考核結合開卷考試、實驗考試和開放性自選作業考核三種方式。改閉卷考試為開卷考試是由于單片機課程是一門偏應用性課程，它側重于學生對單片機的掌握并將其應用到實踐中的能力，而不強調學生對知識點的記憶，開卷考試更能考察學生對知識靈活運用能力。同時，借助實驗環節考核，來加強學生動手實踐能力培養。最后在平時布置些開放性作業，讓學生自由選擇。開放式作業大多是讓學生借助Proteus軟件完成一些小的作品設計。仿真軟件的使用讓學生不再受限于有限實驗課時和實驗設備，使其能夠更加靈活深入地學習單片機知識。
單片機原理范文6
關鍵詞：單片機；課程教學；探索
中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）08-0078-03
單片機原理與應用是各高校電子信息類相關專業的一門很重要的課程[1-2]，其教學的質量直接決定了學生對單片機應用設計的水平，從而影響學生的就業結果。筆者多年來在國家經濟改革與發展的前沿城市廣州進行學習，并深入相關企業工作和進行技術交流，深刻感受到了近年來單片機發展的迅速，以及企業對單片機技術人才需求的發展趨勢。因此，為進一步加強教學和實踐的聯系，和促進學生適應當前單片機電子技術發展的需要，筆者認為有必要對高校學生的單片機原理與應用課程教學進行思考，結合當前單片機技術發展的趨勢，把握時展的特色，對單片機課程教學模式作進一步的探索和改革，最終實現學生學有所長，學以致用，培養出單片機應用開發的相關公司和企業急需的技術人才[3]。
一、單片機技術發展的趨勢
當前單片機發展非常迅速，為了占領不同的應用領域市場，各單片機制造廠商根據自己的優勢和市場需要進行定位，開發出具有自己特色的產品。因此，單片機種類繁多，各有特色，且主要發展的方向可以總結為以下幾個方面[1-4]。
1.技術成熟，性能穩定。自從1976年9月美國Intel公司推出了MCS48系列的單片機以來，8位單片機經過近四十年的不斷發展，淘汰和再發展的市場循環選擇，適用于不同應用場合的單片機技術越來越成熟[1-5]。耐低溫、耐高溫和低功耗等技術的發展也使得單片機的應用領域范圍得到不斷的拓展。另一方面，越來越細化的應用也促使單片機技術向更高的要求和指標發展，經過多年的積累和改進，單片機技術也正更加完善和深化，性能也更為完善。
2.速度越來越快。由于精簡指令集結構和指令處理流水線技術的提出和發展，單片機指令操作也出現了采用同步執行方式，大大縮短了單片機如取指等的運行時間。因此，單片機的運行速度得到了大幅提高，指令速度可高達100ns[2，5]。
3.接口資源豐富，功能更為強大。部分單片機廠商根據自己多年來在單片機制造方面的技術積累，對單片機的內部功能模塊進行不斷的強化和發展，掌握并形成了一系列高性能的接口設計技術，將之融入到單片機制造中，因此使得單片機的接口資源非常豐富，功能強大。比如，STM8系列單片機不但增加內部接口資源，而且對于特定的接口還考慮了不同應用模式。這類單片機的特點是應用領域比較通用，并且在具體應用中可以免除外接相應的功能模塊，而直接使用其內部的功能模塊，使得單片機應用設計更簡單，穩定，且總體價格也更低廉。
4.功能單一化，價格更低廉。由于單片機市場的進一步細化和競爭加劇，針對具體應用領域，單片機廠商對單片機的功能進行了定制，裁剪了部分不需要的功能模塊，強化了主要功能模塊的設計，突出其在相關應用領域的優勢，為其迅速占領市場/擴大市場份額奠定技術基礎和價格優勢。
5.功能專用單片機。為了更進一步細化單片機定位和突出其應用的專業性，單片機廠商在單片機內部捆綁特定的功能模塊進行定向結合開發，形成了專用單片機，如無線單片機CC2510內部集成了無線RF收發器[6]。這類單片機特色在于簡化相應的功能模塊的設計和應用開發，操作簡單方便，為項目開發縮短周期和節省資金。且由于就專用單片機，其性能得到了嚴格的驗證和測試，為面向特定應用的單片機系統開發提供了技術保障。
二、單片機課程教學改革方向的構想
根據前述的單片機特點和對企業需求的分析，在教學中應該對學生進行因勢利導，結合相關企業的情況給學生多講講單片機的發展，以及在同一種應用中如何對單片機進行正確選型。在具體內容的講授教學中，要充分發揮學生的主動性，讓學生多思考，相互之間多交流多討論，并積極鼓勵學生參加各種層次的電子設計比賽，以激發學生對單片機學習和設計的興趣。在具體的學習和設計中，也要注意對學生進行正確引導，盡量規范學生的設計習慣和設計的布局。對于學生的設計也要仔細檢查，并和學生進行分析和討論，發現其中的不足和錯誤之處要及時指正，以確保設計的可行性。最后，可以多找一些在實際中應用較為廣泛的設計例子來給學生參考和分析。
因此，根據上述的教學設想和思路，筆者認為可以從以下幾個方面來對單片機課程教學進行探索和改進。
