單片機原理與應(yīng)用精選(九篇)

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第1篇：單片機原理與應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：單片機原理；考試改革；Proteus軟件

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）22-0133-02

一、前言

單片機又稱為單片微型計算機，是計算機體系的一個重要分支，也是現(xiàn)今較為流行的嵌入式系統(tǒng)的一部分。由于其體積小、控制功能強、成本低等特點可方便地組裝成各種智能控制設(shè)備和儀器，做到機電一體化，因此廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域，可以說單片機已經(jīng)滲透到我們生活的方方面面。單片機原理及應(yīng)用課程也是目前高校計算機、電子、電氣、自動化等專業(yè)均開設(shè)的一門專業(yè)課。由于該課程是一門理論性、實踐性都很強的課程，因此該課程對實驗教學(xué)有很高的要求，實驗教學(xué)在學(xué)生學(xué)習(xí)的過程中占了很重要的地位。但是，目前很多高校的單片機課程實踐教學(xué)環(huán)節(jié)及考核方式都存在著一些問題。學(xué)生在傳統(tǒng)的以理論考核為主的學(xué)習(xí)方式下很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，很難提高動手能力。通過考試改革，使學(xué)生在重視基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)的同時，更加注重實踐能力和動手能力的境況，促進創(chuàng)新精神的形成。

二、目前的教學(xué)考核形式及存在的問題

《單片機原理及應(yīng)用》課程是一門專業(yè)課，其前續(xù)課程主要有《電路》、《數(shù)字電子技術(shù)》、《微機原理》等，課程理論教學(xué)的主要內(nèi)容包括以下幾方面：（1）單片機的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。包括單片機的基本組成，CPU結(jié)構(gòu)及時序，RAM、ROM的組織結(jié)構(gòu)及擴展，并行I/O接口的基本原理等。（2）單片機指令系統(tǒng)。包括單片機尋址方式及指令，匯編語言程序設(shè)計等。（3）單片機接口技術(shù)及應(yīng)用。包括單片機系統(tǒng)開發(fā)的基本方法和步驟，單片機系統(tǒng)擴展及外部的接口，單片機的綜合應(yīng)用等內(nèi)容。考核主要以閉卷的考試為主，學(xué)生的總評成績這樣劃分：平時作業(yè)、實驗成績和考勤各占10%，期末考試成績70%。這樣的教學(xué)及考核形式尚存在諸多問題。

1.教學(xué)方面問題。實驗課時少。根據(jù)學(xué)院制定的教學(xué)計劃，《單片機原理及應(yīng)用》的總學(xué)時為32學(xué)時，其中實驗課程8學(xué)時。實驗課程的學(xué)時數(shù)太少，也是影響學(xué)生動手能力的一個方面。在實驗課程的分配中，軟件實驗、驗證性實驗至少占了6學(xué)時，所以綜合性設(shè)計性實驗開設(shè)率不高，學(xué)生對所學(xué)課程缺乏整體性了解和綜合運用的能力。實驗設(shè)備缺乏。由于學(xué)校擴大招生規(guī)模，實驗室現(xiàn)有的實驗設(shè)備臺套數(shù)太少，為滿足學(xué)生實驗，不得不增加每組實驗的學(xué)生人數(shù)。我國目前的文化教育，重視理論輕視實踐，這造成了學(xué)生們從小就重視理論知識的學(xué)習(xí)而輕視動手實踐。另外，在考核方式上，實驗課一般作為理論課考試分值的一部分，往往也只占很少的學(xué)分，并且只要寫過實驗報告就基本可以通過。久而久之，大部分學(xué)生也滋生了重視理論課程輕視實驗的思想。

2.考核方面問題?？己朔绞讲缓侠怼W(xué)生的考核以閉卷的考試占主要部分，實驗環(huán)節(jié)所占成績比例低。這樣的考試形式使得大部分同學(xué)以理論學(xué)習(xí)及考試成績?yōu)橹鲗?dǎo)，對于課程學(xué)習(xí)過程中的實踐動手環(huán)節(jié)只是消極地參與，并沒有真正起到動手動腦的作用。考試內(nèi)容不合理。由于考試形式以閉卷考試為主，考試內(nèi)容只能局限于教材，加上期末考試前劃范圍、勾重點等，使得一部分同學(xué)以考前重點突擊復(fù)習(xí)為主，造成了這些同學(xué)在平時學(xué)習(xí)及實踐環(huán)節(jié)的松懈。考試題型不合理。考試中客觀性題型較多，分值比例較大，綜合設(shè)計性題型、論述性題型較少。這對于學(xué)生的思考能力及綜合分析問題能力的考查不全面，也不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動性。能過以上分析，目前《單片機原理及應(yīng)用課程》的考核方法已經(jīng)不能滿足學(xué)校提出的“培養(yǎng)創(chuàng)新性人才”的要求，不利于培養(yǎng)學(xué)生動手能力、創(chuàng)新能力，也不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。

三、教學(xué)考試改革的方式及具體措施

針對單片機教學(xué)考試存在的問題，可以從以下幾個方面進行改革。

1.為考試改革而進行的教學(xué)改革。首先，教學(xué)改革要進行教學(xué)方法的改革。采用從完成實際問題出發(fā)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動性的目標(biāo)教學(xué)方法。在課程的開始階段，設(shè)置一個簡單的綜合性實例，利用仿真軟件或?qū)嶒炏鋵嶋H工程問題解決方案演示給學(xué)生看，并要求學(xué)生下來查找一些與此相關(guān)的實際生活中的應(yīng)用。以此提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在接下來的教學(xué)過程中教師以教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向，整個教學(xué)過程圍繞教學(xué)目標(biāo)展開。在教學(xué)目標(biāo)的刺激下，學(xué)生為實現(xiàn)目標(biāo)而努力學(xué)習(xí)。在完成目標(biāo)的過程中，教師積極引導(dǎo)，并將教學(xué)內(nèi)容滲透其中。這種教學(xué)方法不僅可以使學(xué)生清楚地認識到單片機的原理、概念在實際生活中的意義，而且對于激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的能力極其有益。其次，教學(xué)內(nèi)容的改革。注重接口技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)的學(xué)習(xí)，適當(dāng)減少體系結(jié)構(gòu)的理論學(xué)習(xí)。在目標(biāo)教學(xué)法中，學(xué)生以實際目標(biāo)引導(dǎo)其學(xué)習(xí)^程，那么在教學(xué)內(nèi)容上就應(yīng)增加能夠達成實際目標(biāo)的應(yīng)用技術(shù)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，理論體系結(jié)構(gòu)的教學(xué)可以把框架性的知識傳授給學(xué)生，學(xué)生在應(yīng)用中遇到的理論問題，他們會在框架的知識基礎(chǔ)上自己進一步細化豐富內(nèi)容；從匯編語言轉(zhuǎn)向C語言的編程方式。傳統(tǒng)教學(xué)模式中，教師喜歡使用匯編語言編程，匯編語言雖然具有高效控制精確的優(yōu)點，但其結(jié)構(gòu)性差，語句復(fù)雜，調(diào)試難度大，學(xué)生接受也比較困難。C51高級語言具有程序結(jié)構(gòu)清晰、可讀性好、易于維護等優(yōu)點，一條C語言相當(dāng)于幾條匯編指令，學(xué)生在有C語言的基礎(chǔ)上入門很快，這樣也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；使用Proteus仿真軟件。通過使用仿真軟件，學(xué)生只需要一臺電腦就可以完成實驗室里的基本實驗，方便學(xué)生自己動手，提高其動手能力。再次，實驗的改革。把實驗軟件實驗、驗證實驗、設(shè)計性實驗及綜合性實驗四個部分，通過驗證性實驗，學(xué)生們可以進一步了解單片機及芯片的作用，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。設(shè)計性實驗，可以培養(yǎng)學(xué)生實踐動手能力及創(chuàng)新能力。綜合性實驗，可以提高學(xué)生綜合運用所學(xué)知識的能力，提高學(xué)生的實驗技能和和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在原有的實驗課時的基礎(chǔ)上增加實驗課時，同時提高設(shè)計性及綜合性實驗的比例，真正讓學(xué)生把理論與實踐結(jié)合起來。

2.考試方法改革。根據(jù)《單片機原理及應(yīng)用》課程的特點，考試可以采用筆試、做設(shè)計、寫論文、進行實際操作以及開卷、閉卷等多種方式相結(jié)合。我們不能因為筆試的一些缺點就否定筆試在成績評定中的作用，在筆試的過程中還可以增加開卷、閉卷等多種形式。在出卷時增加試卷的靈活性，適當(dāng)增加設(shè)計、分析和綜合思考題型。題目的設(shè)計應(yīng)能使每一位學(xué)生在解每道題時都有對知識的理解、分析、比較、融會貫通的過程，從而鍛煉學(xué)生的思維，多給學(xué)生提供探索的機會和可能性，鼓勵學(xué)生獨立思考、標(biāo)新立異、強調(diào)智力開發(fā)、避免考試中的偶然性。同時在筆試的基礎(chǔ)上還應(yīng)該增加反映學(xué)生平時學(xué)習(xí)情況的評價內(nèi)容，比如平時作業(yè)，實驗報告成績等。還可以增加實際操作環(huán)節(jié)的評定，比如對每次實驗課程都ρ生的操作進行評分，增加實踐環(huán)節(jié)的考評，把學(xué)生綜合設(shè)計性實驗的操作調(diào)試及結(jié)果作為總評成績的一部分進行考核?；?qū)嵺`環(huán)節(jié)改為操作考試，由學(xué)生現(xiàn)場操作，教師根據(jù)操作內(nèi)容正確性進行評分。最后在課程結(jié)束后，還可以鼓勵學(xué)生通過學(xué)習(xí)的知識內(nèi)容進行創(chuàng)新設(shè)計，將其所做的設(shè)計或者通過網(wǎng)絡(luò)、圖書查閱到的資料通過分析總結(jié)后寫成論文的形式提交，以附加分的形式納入總評成績中。這種方法鍛煉了學(xué)生的分析、設(shè)計和對信息的處理能力。

3.考試效果的評估和對教學(xué)方法的反饋。淡化考試分數(shù)之間的微小差異，增大平時考試成績的比例，實行百分制、等級制及與評語相結(jié)合的綜合評分方法，對有獨立見解或創(chuàng)新的學(xué)生加分鼓勵。應(yīng)獎勵有個性者，獎勵有主見、有獨立思維能力的學(xué)生。同時，建立考試結(jié)果分析制度，不斷總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗。發(fā)現(xiàn)問題及時糾正，拓寬、疏通教學(xué)質(zhì)量的有效反饋渠道，建立健全溝通機制。改革后的總體效果還有待長時間的檢驗。在教學(xué)過程中可以明顯的發(fā)現(xiàn)，提問題的同學(xué)明顯增多，同學(xué)之間相互討論的次數(shù)明顯增加。希望此次考試改革能給《單片機原理及應(yīng)用》課程的學(xué)習(xí)帶來新的氣象，增強學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識，實現(xiàn)人才的全面發(fā)展。

參考文獻：

[1]何宏.單片機原理與應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2012.

[2]李康林.單片機課程考試方法改革的實踐和探索[J].長沙大學(xué)學(xué)報，2007，（5）：107-109.

[3]周曉雁.單片機實驗教學(xué)改革的嘗試[J].山東工業(yè)大學(xué)學(xué)報，1995，（2）：63-65.

Single Chip Microcomputer Principle and Application of Examination Reform Exploration and Research

YANG Yan-xin，HUANG Zhao-bo，ZOU Huan，ZHANG Xue-ping，LI Yu

（Faculty of Mechanical & Electrical Engineering，Yunnan Agricultural University，Kunming，Yunnan 650201，China）

第2篇：單片機原理與應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：單片機原理與應(yīng)用；課程教學(xué)；改革；創(chuàng)新

中圖分類號：TP368.1-4 文獻標(biāo)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(lǐng)域的需要而誕生的，以為它具有小體積、低功耗、易于產(chǎn)品化、耐干擾、適用溫度范圍廣、易于實現(xiàn)多機及分布式控制等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于各種控制系統(tǒng)中。作為一門實踐性強的專業(yè)基礎(chǔ)課，“單片機原理及應(yīng)用”課程在電氣、機電一體化專業(yè)中占據(jù)重要地位。因此在學(xué)時緊、內(nèi)容多的情況下，如何通過單片機課程教學(xué)的改革與創(chuàng)新，搞好課堂教學(xué)、實驗教學(xué)及課程考核，提高教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生的動手能力及創(chuàng)新能力，是我們亟待解決的問題。

一、課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

（一）課程教學(xué)分析。在教材選擇上，隨著電子技術(shù)的快速更新?lián)Q代，單片機發(fā)展也得到急速提升，產(chǎn)品日新月異。當(dāng)下，大部分高校仍以傳統(tǒng)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(xué)生對單片機技術(shù)的更新及更新單片機缺乏了解，狹隘了學(xué)生對單片機技術(shù)了解的視野。

（二）實驗教學(xué)分析。單片機實驗是為配合理論教學(xué)進行設(shè)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(xué)中的實驗教學(xué)多為驗證性試驗，試驗箱的優(yōu)點在于電路板板上只需用幾根線連接少數(shù)接口，抑或不需要連線，進而導(dǎo)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(xué)生不能真正地了解具體的程序編譯和內(nèi)部線路連接過程，缺乏對教材教學(xué)內(nèi)容的反思和應(yīng)用了解，根本無法對所學(xué)知識進行鞏固及加深，更是無法調(diào)動學(xué)生的思考創(chuàng)新的積極性及創(chuàng)造性。

（三）考核方式存在弊端。對于當(dāng)下高校的考核制度，為達到檢驗學(xué)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(xué)生的真實知識掌握程度；單片機技術(shù)重在實際的生產(chǎn)應(yīng)用，筆試則無法考察學(xué)生實際動手實踐能力，達不到確保學(xué)生能將知識運用于實踐的效果。

二、教學(xué)改革與創(chuàng)新的措施

（一）以案例法促進理論教學(xué)。有機地將實驗融入課堂理論教學(xué)中來，將抽象的知識直觀化，通過案例法教學(xué)，把單個的知識點有機串聯(lián)起來，使單片機的教學(xué)立體化，提高學(xué)生對存儲器、指令系統(tǒng)等抽象的知識的學(xué)習(xí)興趣，最終發(fā)揮案例法教學(xué)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(xué)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(shù)尋址間的區(qū)別，讓學(xué)生在案例發(fā)現(xiàn)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(guān)知識的了解通透。

（二）實驗教學(xué)模式改革。單片機課程重點在知識的實踐性運用，學(xué)生必須將理論知識應(yīng)用到現(xiàn)實的實踐中。因此，必須打破傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式，不斷改革試驗?zāi)Ｊ?，通過基礎(chǔ)實驗、研究型實驗、創(chuàng)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(xué)生通過實踐的總結(jié)掌握知識運用的要領(lǐng)。

1.基礎(chǔ)實驗。基礎(chǔ)實驗是理論教學(xué)初級實驗，側(cè)重于知識的驗證性。通過實驗，可使學(xué)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(diào)試方法。通過基礎(chǔ)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(xué)為基礎(chǔ)，通過讓學(xué)生獨立設(shè)計實驗來對知識加以驗證。讓學(xué)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(zhì)，從而更好地解決單片機運用過程中的難題。3.創(chuàng)新性實驗。以知識創(chuàng)新為導(dǎo)向的實驗。讓學(xué)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(chuàng)新性實驗對學(xué)生具有較強的吸引力，能使學(xué)生在主動參與中掌握實驗的各個環(huán)節(jié)的要領(lǐng)，既提高了學(xué)生的基本操作技能，又有助于學(xué)生的自主性和創(chuàng)造性的激發(fā)。

（三）課程改革要以知識的拓寬為基準(zhǔn)。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(xué)者以專題講座的方式給廣大學(xué)生上公開課，使學(xué)生了解單片機的運用領(lǐng)域，使之看到掌握單片機核心技術(shù)的市場前景，通過對技術(shù)運用的憧憬引導(dǎo)學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)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(xué)改革的成效，綜合考核側(cè)重于考核學(xué)生對知識的深層理解，考核的重點是學(xué)生的實踐能力，讓學(xué)生通過實際動手模擬、參與軟件編程和調(diào)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(jié)

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(xué)與實際應(yīng)用結(jié)合，通過案例教學(xué)、刻板演示、課外實踐、綜合考核等方式，突破傳統(tǒng)教學(xué)存在的教學(xué)瓶頸，以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣為起點，不斷提高學(xué)生單片機知識運用能力，最終培養(yǎng)精通單片機各種功能操作、具備單片機技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新的實用性人才。

參考文獻：

[1]石建國.以工程素質(zhì)培養(yǎng)為目標(biāo)的單片機教學(xué)改革探討[J].茂名學(xué)院學(xué)報,2009,19:3

第3篇：單片機原理與應(yīng)用范文

和以往教學(xué)模式的差別在于，虛擬教學(xué)系統(tǒng)是建立在虛擬現(xiàn)實技術(shù)基礎(chǔ)上的新型教學(xué)模式。通過采用這種教學(xué)技術(shù)手段能夠營造出一個仿真的學(xué)習(xí)環(huán)境，通過對人體各種感官的刺激，使人體驗到身臨其境的感覺，刺激學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，提高學(xué)習(xí)熱情，從而實現(xiàn)快速提高學(xué)習(xí)能力的目的。通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)來實現(xiàn)教學(xué)，可以對單片機的硬件電路原理進行直觀的演示和講解。采用基于 Flex 的虛擬現(xiàn)實技術(shù)開發(fā) 的教學(xué)系統(tǒng)，不但界面美觀，用戶交互體驗感強，而且提高了學(xué)生的動手實踐能力和教學(xué)質(zhì)量。

1.《單片機原理與應(yīng)用》虛擬教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計

1.1系統(tǒng)框架和功能模塊設(shè)計

虛擬教學(xué)系統(tǒng)采用三層B/S結(jié)構(gòu)，開發(fā)技術(shù)采用.NET，MXML+ Action Script，JavaScript技術(shù)等，數(shù)據(jù)庫采用SQL Server2000，其中第一層為客戶端層，該層主要表現(xiàn)為系統(tǒng)界面，在Web瀏覽器上外掛Flay Player播放器，該層用來實現(xiàn)用戶與整個系統(tǒng)的交互，在該層中，部分頁面可以采用Flex技術(shù)來建構(gòu)RIA應(yīng)用程序，給用戶以豐富的人機交互體驗;第二層為業(yè)務(wù)層，該層主要負責(zé)整個系統(tǒng)的邏輯業(yè)務(wù)，以此來完成客戶端層與信息資源層之間的數(shù)據(jù)交互;第三層為信息資源層，提供平臺所需的場景信息與數(shù)據(jù)信息，這一層實現(xiàn)信息資源的集中統(tǒng)一管理，該層主要包括師生信息庫、模型庫、課件庫、試題庫等。系統(tǒng)功能模塊主要包括管理模塊、教學(xué)資源庫模塊、教學(xué)模塊以及協(xié)作學(xué)習(xí)模塊。

1.2系統(tǒng)界面設(shè)計

界面設(shè)計主要包括界面布局、字體、頁面色彩等環(huán)節(jié)。其設(shè)計原則在遵循藝術(shù)美的前提下更加注重個性化，強調(diào)教學(xué)系統(tǒng)所要表達的主題，淡化非主流信息對學(xué)習(xí)者的干擾。對于虛擬教學(xué)系統(tǒng)的界面而言，選用藍色為主體背景色，并通過調(diào)整色彩的透明度和飽和度來產(chǎn)生文字和圖標(biāo)的色彩，對需要交互對象的按鈕等工具采用三維立體的形狀來凸顯出虛擬系統(tǒng)的多感知性。采用Flex技術(shù)來優(yōu)化網(wǎng)站界面有著很大的優(yōu)勢，它通過提供豐富的組件來增強網(wǎng)站界面的表現(xiàn)力，使得界面更為友好?？梢圆捎脠D表控件，創(chuàng)建豐富的圖表，達到數(shù)據(jù)可視化效果。同時，F(xiàn)lex還提供了大量的用戶交互組件，對于知識體系的呈現(xiàn)，利用【Combo Box】組件對所有知識點以列表的形式展現(xiàn)并與用戶進行交互。

1.3導(dǎo)航策略設(shè)計

虛擬教學(xué)系統(tǒng)的信息量巨大，內(nèi)部信息之間的關(guān)系復(fù)雜，在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)習(xí)者由于缺乏專業(yè)教師的指引，迷航現(xiàn)象時有發(fā)生，所以應(yīng)當(dāng)提供導(dǎo)航策略設(shè)計，引導(dǎo)學(xué)生進行有效學(xué)習(xí)，以提高學(xué)習(xí)效率。目前比較多的導(dǎo)航方式有檢索導(dǎo)航、導(dǎo)航圖導(dǎo)航、菜單導(dǎo)航、書簽導(dǎo)航、提示導(dǎo)航、演示導(dǎo)航、觸摸區(qū)導(dǎo)航等。

1.4交互策略設(shè)計

交互性主要包含人機交互以及人與人的交互。所謂的人機交互，是指人與計算機之間使用某種對話手段，以一定的交互方式，為完成確定任務(wù)而進行的人機之間信息交流的過程，這種類型的交互是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的一個重要特征，也是虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于虛擬教學(xué)系統(tǒng)中的一個主要優(yōu)勢，系統(tǒng)中的虛擬現(xiàn)實場景能否實現(xiàn)自然流暢的人機交互，將直接關(guān)系到系統(tǒng)設(shè)計的成敗。從技術(shù)特點來看，基于Flex的虛擬現(xiàn)實技術(shù)為交互性提供了很多的交互機制，如視點、導(dǎo)航、事件的發(fā)送與接收等。主要體現(xiàn)在：視點是用戶在人機交互的過程中通過改變攝像機的位置來改變觀察點，從而在不同的位置場景顯現(xiàn)出不同的形態(tài)及具有空間感的三維效果;導(dǎo)航是用戶在虛擬場景中漫游的信息指示，通過導(dǎo)航，用戶可以在虛擬環(huán)境中移動或檢查某個對象;基于Flex的虛擬現(xiàn)實技術(shù)主要是采用Action Script腳本語言對虛擬環(huán)境中的對象產(chǎn)生作用，通過編程控制來發(fā)送及接收對象。

2.《單片機原理與應(yīng)用》虛擬教學(xué)系統(tǒng)中應(yīng)用實現(xiàn)

2.1虛擬實驗室構(gòu)建

在Flex Builder 3開發(fā)環(huán)境中，借助Papervision3D開源的3D引擎，建立一個Sphere形體，然后對形體進行貼圖，最后固定Camera的坐標(biāo)，通過舞臺上鼠標(biāo)移動的距離來控制Camera旋轉(zhuǎn)的角度，從而實現(xiàn)360°全方位的展示。

2.2單片機及相關(guān)硬件的三維虛擬模型展示

Papervision3D中也自帶一些基本的形體(球體、立方體、平面、圓錐等)，但無圖形界面，不能像專業(yè)的建模工具那樣通過點擊、拖拽等操作來創(chuàng)建幾何體，要實現(xiàn)一些復(fù)雜的模型，就需要借助3DS MAX、MAYA等工具。在3DS MAX中可以通過Polygon多邊形建模、特殊建模、修改建模、Patch面片建模、NURBS建模等方式來建構(gòu)出虛擬場景及儀器模型，然后通過材質(zhì)為模型表面加入色彩、光澤和紋理等來達到與真實事物相似的特性。建模的過程中，在不影響模型整體效果的情況下盡量減少多邊形的個數(shù)以達到減小輸出文件的體積。

2.3 MXML+Action Script編程控制

MXML是一種描述Flex應(yīng)用程序界面的XML語言，它通過一組標(biāo)簽集來定義用戶界面，同時提供一些不可見類庫的調(diào)用，在開發(fā)虛擬實驗時，可以在Flex工程文件中利用MXML語言來設(shè)計界面元素，優(yōu)化界面美觀，增強人機交互體驗。Action Script是一種面向?qū)ο蟮哪_本語言，在Flex中，用戶可以采用的標(biāo)簽來嵌入Action Script代碼，也可以從獨立的外部文件來導(dǎo)入相關(guān)代碼。在開發(fā)虛擬實驗的過程中，Papervision3D作為外部的類庫導(dǎo)入到 Flex Builder開發(fā)工具中，放置在Flex工程文件目錄下src文件中來進行調(diào)用。

3.總結(jié)

作為虛擬現(xiàn)實技術(shù)之一的桌面虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有開發(fā)成本低、不需要昂貴的虛擬現(xiàn)實設(shè)備、只需在客戶端安裝相應(yīng)插件即可，應(yīng)用價值較高，推廣性強，更適合應(yīng)用于教學(xué)之中。同時，虛擬協(xié)同工作、儀器的遠程虛擬仿真操作技術(shù)等方面有待更深入的探索與創(chuàng)新，這些也將是作者進一步研究的方向。

【參考文獻】

第4篇：單片機原理與應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞 互聯(lián)網(wǎng)+；單片機原理與應(yīng)用；Plickers；翻轉(zhuǎn)課堂

中圖分類號：G642 文獻標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2017）06-0118-03

1 前言

單片機原理與應(yīng)用是洛陽理工學(xué)院計算機科學(xué)與技術(shù)、通信工程、物聯(lián)網(wǎng)工程等專業(yè)的必修課程。在學(xué)校建設(shè)特色鮮明的應(yīng)用型本科院校的辦學(xué)定位指引下，培養(yǎng)符合社會發(fā)展需要，具有工程實踐能力、應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才尤為重要。由于該課程在本專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)中具有承上啟下的作用，因而教學(xué)方法和實踐模式改革對于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣具有重要的引導(dǎo)作用。隨著互聯(lián)網(wǎng)、手機應(yīng)用等信息技術(shù)的發(fā)展，充分利用“互聯(lián)網(wǎng)+”輔助教學(xué)，成為提高教學(xué)質(zhì)量、增強教學(xué)效果的一個重要手段。

目前，對于高校大學(xué)生來說，幾乎每人擁有一部智能手機。一些學(xué)生一般用手機接打電話、收發(fā)短信、聊天、玩游戲，很少利用它來輔助學(xué)習(xí)。以至于在一些教師上課的時候，看到學(xué)生低頭玩手機不認真聽講，干脆把學(xué)生的手機收上來，代為保管，讓學(xué)生專心上課。那么，能否學(xué)禹治水，改鯀的“圍堵障”為“疏順導(dǎo)滯”的方法呢？如果能夠讓學(xué)生利用手機之便利參與教學(xué)過程，以及用手機的便利功能完成作業(yè)等，就會讓學(xué)生體會到手機可以作為輔助學(xué)習(xí)的一個重要利器。

2 采用仿真軟件，實施直觀教學(xué)

為了使學(xué)生建立直觀的系統(tǒng)設(shè)計理念，在教學(xué)中引入Proteus仿真軟件。Proteus具有國際通用的虛擬儀器及電子元器件庫，學(xué)生可以根據(jù)系統(tǒng)要求，設(shè)計出電路原理圖并進行仿真測試，清楚地觀察設(shè)計電路的工作狀態(tài)及軟件運行后的變化情況。在單片機系統(tǒng)設(shè)計過程中，所有的硬件電路、軟件設(shè)計都可在Keil及Proteus仿真平臺上實現(xiàn)。在課堂講授時引入仿真軟件進行案例式教學(xué)，形象生動，學(xué)生很容易理解。課堂外，學(xué)生利用仿真軟件可以驗證編程的正確性及合理性。采用Proteus軟件輔助教學(xué)活動，可以加深學(xué)生對單片機抽象知識的理解，有利于學(xué)生對理論知識的深入掌握。單片機系統(tǒng)仿真實例如圖1所示。

3 采用Plickers軟件，促進課堂教學(xué)

Plickers是一款輔助課堂教學(xué)的小軟件，通過教師出題，學(xué)生舉起專屬卡片，教師用智能手機一掃就能得到學(xué)生回答的統(tǒng)計結(jié)果。不僅能顯示學(xué)生回答問題的正確率，還可以針對題目選項進行分析，也可以看出誰沒有做題。第一次上課前，教師要擁有智能手機、安裝Plickers軟件（有安卓和iOS版本）、為學(xué)生打印有不同序號和圖案的卡紙。通過利用該軟件實施教學(xué)，能及時掌握所有學(xué)生的反饋信息，以便進一步合理安排教學(xué)活動。對于一些內(nèi)向的學(xué)生，可以通過該方式讓他們大膽舉出答案。根據(jù)教學(xué)設(shè)計要求，可以應(yīng)用此軟件設(shè)計單項選擇，讓學(xué)生稍微思考，即可統(tǒng)計學(xué)生的想法和答案。同時，針對學(xué)生選擇的不同，可以及時知道哪些學(xué)生做錯，并討論為什么會選錯，當(dāng)場可以解決一些學(xué)生存在的問題。

如果有合班上課的話，可以一個班級先回答問題，另一個班級再回答，這樣有利于統(tǒng)計反饋結(jié)果。此外，可以利用學(xué)生回答問題的結(jié)果，來查看哪些學(xué)生缺席，就不用再像傳統(tǒng)的方法進行點名了。所以在上課的時候，課程組教師從來不用現(xiàn)場點名，學(xué)生都稱該軟件具有隱形考勤的作用。在上課回答問題時，只需打開軟件用手機掃一圈，即可把掃描到卡紙的數(shù)量和學(xué)生作答情況快速統(tǒng)計出來，用時也就是幾十秒的r間，效率非常高。同時，因為掃二維碼的方式比較新穎，學(xué)生參與積極性非常高。

此外，通過與學(xué)生課堂上互動，也使他們從緊張的聽課狀態(tài)舒緩了心情，既活躍了課程氣氛，又加深了知識點的理解掌握，如果深入挖掘，在教學(xué)的其他方面可能會有更好的應(yīng)用效果。通過該軟件輔助教學(xué)實踐，可以實現(xiàn)快速得到反饋，激發(fā)學(xué)生獨立思考能力，實現(xiàn)基于問題的教學(xué)，能夠確保上課的出勤率。采用Plickers軟件輔助教學(xué)及建立問題如圖2所示。

4 利用問卷星，輔助手機完成作業(yè)

利用問卷星軟件，可以根據(jù)教學(xué)的需要，設(shè)計好單選題、多選題、判斷題、填空題、簡答題等，當(dāng)完成問卷后會自動生成鏈接。可以通過QQ分享或者微信發(fā)送、掃描二維碼等形式給學(xué)生。根據(jù)設(shè)計問卷、發(fā)送試卷、統(tǒng)計分析、查看下載，可以實現(xiàn)對學(xué)生完成作業(yè)情況的統(tǒng)計分析，找出學(xué)生掌握薄弱的地方，以進行重點復(fù)習(xí)講解。同時，通過該軟件的分析功能，可以看到哪些學(xué)生哪些題做錯了？做對的比例是多少？同時可以生成餅狀圖、圓環(huán)圖、柱狀圖、條形圖進行分析，使用起來非常方便。

5 錄制教學(xué)視頻，實施翻轉(zhuǎn)課堂

課程組結(jié)合教學(xué)主要內(nèi)容，精挑細選錄制重點內(nèi)容的視頻，同時制作微課視頻輔助教學(xué)。為了促進以學(xué)生為中心的“學(xué)”的質(zhì)量，在授課時采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)。

1）讓學(xué)生分組、領(lǐng)取任務(wù)，提前學(xué)習(xí)已錄制的視頻內(nèi)容。課堂上教師組織學(xué)生回答問題，隨機讓每組中的任何一人回答，并根據(jù)答題情況為該組計分。由于同一組的每位學(xué)生的回答對該組的成績影響一樣，因而在課下的時候，該組的學(xué)生就會協(xié)作學(xué)習(xí)，成績好的學(xué)生會主動幫助差生，這樣才能保證在翻轉(zhuǎn)課堂的時候，同組內(nèi)每個人都能回答好問題，不會影響本組的成績。通過實施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，使得學(xué)生能夠提前學(xué)習(xí)授課內(nèi)容，并通過課堂上的回答問題，學(xué)生自主講解，大家就會更加深刻地理解所學(xué)內(nèi)容。這遠比直接聽教師講、看教師演示效果要更好。

2）利用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)進行階段性復(fù)習(xí)、總復(fù)習(xí)，提前讓學(xué)生分組，布置任務(wù)，大家課下準(zhǔn)備。在課堂上課時，第二組出一人帶著準(zhǔn)備的幾個問題提問第一組的學(xué)生，每次答對了給第一組加1分，答錯了減1分。如果被提問的學(xué)生不會，同組的人員可以補充回答，若回答正確，不扣分，否則扣兩分。同理，第三組提問第二組，以此類推，直至一個循環(huán)結(jié)束提問。根據(jù)一個循環(huán)每組回答問題加減分的情況，統(tǒng)計出各組的得分并記錄，作為平時成績的一部分。

6 加大網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，提供開放平臺

在不斷的教學(xué)實踐中，課程組教師勇于創(chuàng)新教學(xué)改革，先后建成校級網(wǎng)絡(luò)課程、校級精品資源共享課程、省級精品資源共享課程，開發(fā)了教學(xué)實驗系統(tǒng)、單片機實踐教學(xué)系統(tǒng)，把大量的教學(xué)資源放到網(wǎng)站上，供學(xué)生自主學(xué)習(xí)。同時開發(fā)了自測系統(tǒng)，在學(xué)生學(xué)完一章內(nèi)容后，都可以在網(wǎng)上進行自測；課程學(xué)完后，也可以進行整體測試，同時顯示測試成績與糾錯答案。通過網(wǎng)上的階段式和整體式測試復(fù)習(xí)，使學(xué)生達到反復(fù)訓(xùn)練學(xué)習(xí)的效果，鞏固了所學(xué)的內(nèi)容。精品資源共享課程平臺建設(shè)如圖3所示。

7 結(jié)語

本文結(jié)合課程組在單片機原理與應(yīng)用課程中的教學(xué)實踐，從Proteus仿真輔助教學(xué)、Plickers手機教學(xué)、網(wǎng)上提交作業(yè)、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)、建設(shè)網(wǎng)絡(luò)平臺、開放創(chuàng)新課堂等方面進行改革和實踐探索。實踐表明，把“互聯(lián)網(wǎng)+教育”技術(shù)引入本課程的教學(xué)過程中，大大激發(fā)了學(xué)生參與課程教學(xué)互動的積極性。學(xué)生通過本課程的創(chuàng)新課堂實踐后，不僅掌握了相應(yīng)的理論知識，更重要的是利用所學(xué)能夠設(shè)計出應(yīng)用系統(tǒng)來解決實際問題，這與學(xué)校轉(zhuǎn)型發(fā)展下培養(yǎng)高級應(yīng)用型人才的目標(biāo)是相一致的。

參考文獻

[1]朱月翠，張文德.“互聯(lián)網(wǎng)+教育”基本模型探析[J].中國教育信息化，2015（19）：12-15.

[2]李宏亮，趙璇.基于“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的課堂教學(xué)重構(gòu)[J].上海教育科研，2016（5）：80-83.

[3]董紅生，秦雯，劉青，等.Proteus仿真在單片機綜合實踐教學(xué)中的應(yīng)用探討[J].中國教育技術(shù)裝備，2015（2）：152-154.

[4]祝天龍，張志軍.基于布魯姆理念的單片機課程教學(xué)探索[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2015（4）：42-44.

[5]唐露新，范航郡，吳黎明，等.李揚單片機技術(shù)課程啟發(fā)進階式實驗教學(xué)探索[J].實驗室研究與探索，2015（9）：203-207.

第5篇：單片機原理與應(yīng)用范文

【摘 要】由于《單片機原理與應(yīng)用》具有較強的抽象性，是一門綜合性和應(yīng)用性很強的課程，學(xué)生學(xué)習(xí)起來往往難以理解，教學(xué)難度相對較大。另外，傳統(tǒng)的教學(xué)模式過于陳舊，教學(xué)手段過于單一，如果不對現(xiàn)有的教學(xué)模式進行升級，采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法將很難達到教學(xué)目的。為了使學(xué)生能夠更加直觀、深入的理解所學(xué)知識，根據(jù)實踐教學(xué)要求，通過對虛擬教學(xué)系統(tǒng)進行全新的開發(fā)和設(shè)計，建立起新的虛擬教學(xué)系統(tǒng)模式，從而達到培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力和動手能力的目的。

和以往教學(xué)模式的差別在于，虛擬教學(xué)系統(tǒng)是建立在虛擬現(xiàn)實技術(shù)基礎(chǔ)上的新型教學(xué)模式。通過采用這種教學(xué)技術(shù)手段能夠營造出一個仿真的學(xué)習(xí)環(huán)境，通過對人體各種感官的刺激，使人體驗到身臨其境的感覺，刺激學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，提高學(xué)習(xí)熱情，從而實現(xiàn)快速提高學(xué)習(xí)能力的目的。通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)來實現(xiàn)教學(xué)，可以對單片機的硬件電路原理進行直觀的演示和講解。采用基于 Flex 的虛擬現(xiàn)實技術(shù)開發(fā) 的教學(xué)系統(tǒng)，不但界面美觀，用戶交互體驗感強，而且提高了學(xué)生的動手實踐能力和教學(xué)質(zhì)量。

1.《單片機原理與應(yīng)用》虛擬教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計

1.1系統(tǒng)框架和功能模塊設(shè)計

虛擬教學(xué)系統(tǒng)采用三層B/S結(jié)構(gòu)，開發(fā)技術(shù)采用.NET，MXML+ Action Script，JavaScript技術(shù)等，數(shù)據(jù)庫采用SQL Server2000，其中第一層為客戶端層，該層主要表現(xiàn)為系統(tǒng)界面，在Web瀏覽器上外掛Flay Player播放器，該層用來實現(xiàn)用戶與整個系統(tǒng)的交互，在該層中，部分頁面可以采用Flex技術(shù)來建構(gòu)RIA應(yīng)用程序，給用戶以豐富的人機交互體驗；第二層為業(yè)務(wù)層，該層主要負責(zé)整個系統(tǒng)的邏輯業(yè)務(wù)，以此來完成客戶端層與信息資源層之間的數(shù)據(jù)交互；第三層為信息資源層，提供平臺所需的場景信息與數(shù)據(jù)信息，這一層實現(xiàn)信息資源的集中統(tǒng)一管理，該層主要包括師生信息庫、模型庫、課件庫、試題庫等。系統(tǒng)功能模塊主要包括管理模塊、教學(xué)資源庫模塊、教學(xué)模塊以及協(xié)作學(xué)習(xí)模塊。

1.2系統(tǒng)界面設(shè)計

界面設(shè)計主要包括界面布局、字體、頁面色彩等環(huán)節(jié)。其設(shè)計原則在遵循藝術(shù)美的前提下更加注重個性化，強調(diào)教學(xué)系統(tǒng)所要表達的主題，淡化非主流信息對學(xué)習(xí)者的干擾。對于虛擬教學(xué)系統(tǒng)的界面而言，選用藍色為主體背景色，并通過調(diào)整色彩的透明度和飽和度來產(chǎn)生文字和圖標(biāo)的色彩，對需要交互對象的按鈕等工具采用三維立體的形狀來凸顯出虛擬系統(tǒng)的多感知性。采用Flex技術(shù)來優(yōu)化網(wǎng)站界面有著很大的優(yōu)勢，它通過提供豐富的組件來增強網(wǎng)站界面的表現(xiàn)力，使得界面更為友好?？梢圆捎脠D表控件，創(chuàng)建豐富的圖表，達到數(shù)據(jù)可視化效果。同時，F(xiàn)lex還提供了大量的用戶交互組件，對于知識體系的呈現(xiàn)，利用【Combo Box】組件對所有知識點以列表的形式展現(xiàn)并與用戶進行交互。

1.3導(dǎo)航策略設(shè)計

虛擬教學(xué)系統(tǒng)的信息量巨大，內(nèi)部信息之間的關(guān)系復(fù)雜，在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)習(xí)者由于缺乏專業(yè)教師的指引，迷航現(xiàn)象時有發(fā)生，所以應(yīng)當(dāng)提供導(dǎo)航策略設(shè)計，引導(dǎo)學(xué)生進行有效學(xué)習(xí)，以提高學(xué)習(xí)效率。目前比較多的導(dǎo)航方式有檢索導(dǎo)航、導(dǎo)航圖導(dǎo)航、菜單導(dǎo)航、書簽導(dǎo)航、提示導(dǎo)航、演示導(dǎo)航、觸摸區(qū)導(dǎo)航等。

1.4交互策略設(shè)計

交互性主要包含人機交互以及人與人的交互。所謂的人機交互，是指人與計算機之間使用某種對話手段，以一定的交互方式，為完成確定任務(wù)而進行的人機之間信息交流的過程，這種類型的交互是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的一個重要特征，也是虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于虛擬教學(xué)系統(tǒng)中的一個主要優(yōu)勢，系統(tǒng)中的虛擬現(xiàn)實場景能否實現(xiàn)自然流暢的人機交互，將直接關(guān)系到系統(tǒng)設(shè)計的成敗。從技術(shù)特點來看，基于Flex的虛擬現(xiàn)實技術(shù)為交互性提供了很多的交互機制，如視點、導(dǎo)航、事件的發(fā)送與接收等。主要體現(xiàn)在：視點是用戶在人機交互的過程中通過改變攝像機的位置來改變觀察點，從而在不同的位置場景顯現(xiàn)出不同的形態(tài)及具有空間感的三維效果；導(dǎo)航是用戶在虛擬場景中漫游的信息指示，通過導(dǎo)航，用戶可以在虛擬環(huán)境中移動或檢查某個對象；基于Flex的虛擬現(xiàn)實技術(shù)主要是采用Action Script腳本語言對虛擬環(huán)境中的對象產(chǎn)生作用，通過編程控制來發(fā)送及接收對象。

2.《單片機原理與應(yīng)用》虛擬教學(xué)系統(tǒng)中應(yīng)用實現(xiàn)

2.1虛擬實驗室構(gòu)建

在Flex Builder 3開發(fā)環(huán)境中，借助Papervision3D開源的3D引擎，建立一個Sphere形體，然后對形體進行貼圖，最后固定Camera的坐標(biāo)，通過舞臺上鼠標(biāo)移動的距離來控制Camera旋轉(zhuǎn)的角度，從而實現(xiàn)360°全方位的展示。

2.2單片機及相關(guān)硬件的三維虛擬模型展示

Papervision3D中也自帶一些基本的形體（球體、立方體、平面、圓錐等），但無圖形界面，不能像專業(yè)的建模工具那樣通過點擊、拖拽等操作來創(chuàng)建幾何體，要實現(xiàn)一些復(fù)雜的模型，就需要借助3DS MAX、MAYA等工具。在3DS MAX中可以通過Polygon多邊形建模、特殊建模、修改建模、Patch面片建模、NURBS建模等方式來建構(gòu)出虛擬場景及儀器模型，然后通過材質(zhì)為模型表面加入色彩、光澤和紋理等來達到與真實事物相似的特性。建模的過程中，在不影響模型整體效果的情況下盡量減少多邊形的個數(shù)以達到減小輸出文件的體積。

2.3 MXML+Action Script編程控制

MXML是一種描述Flex應(yīng)用程序界面的XML語言，它通過一組標(biāo)簽集來定義用戶界面，同時提供一些不可見類庫的調(diào)用，在開發(fā)虛擬實驗時，可以在Flex工程文件中利用MXML語言來設(shè)計界面元素，優(yōu)化界面美觀，增強人機交互體驗。Action Script是一種面向?qū)ο蟮哪_本語言，在Flex中，用戶可以采用的標(biāo)簽來嵌入Action Script代碼，也可以從獨立的外部文件來導(dǎo)入相關(guān)代碼。在開發(fā)虛擬實驗的過程中，Papervision3D作為外部的類庫導(dǎo)入到 Flex Builder開發(fā)工具中，放置在Flex工程文件目錄下src文件中來進行調(diào)用。

3.總結(jié)

作為虛擬現(xiàn)實技術(shù)之一的桌面虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有開發(fā)成本低、不需要昂貴的虛擬現(xiàn)實設(shè)備、只需在客戶端安裝相應(yīng)插件即可，應(yīng)用價值較高，推廣性強，更適合應(yīng)用于教學(xué)之中。同時，虛擬協(xié)同工作、儀器的遠程虛擬仿真操作技術(shù)等方面有待更深入的探索與創(chuàng)新，這些也將是作者進一步研究的方向。

參考文獻

第6篇：單片機原理與應(yīng)用范文

論文摘要:單片機原理課程對于電子、電信、計算機和自動控制等專業(yè)的學(xué)生來說是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，但由于長期以來大都采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，缺乏一定的改革和創(chuàng)新，導(dǎo)致單片機原理課程的教學(xué)內(nèi)容和手段都顯得陳舊。針對這種狀況.我們引入多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)模式相結(jié)合、匯編語言教學(xué)中引入標(biāo)準(zhǔn)C語言、學(xué)生研究性學(xué)習(xí)項目立項和Keil C51等幾方面來進行探索性的改革，通過問卷調(diào)查的方式發(fā)現(xiàn)，大部分學(xué)生對單片機原理的教學(xué)改革是認可的。

單片機原理課程是電子信息科學(xué)與技術(shù)、機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)學(xué)生的必修課，但從多年學(xué)生平時上課的表現(xiàn)和考試的結(jié)果，以及從學(xué)生走向工作崗位的問題反饋來看，我校的單片機原理課程教學(xué)當(dāng)中存在著一些不足之處。如教學(xué)內(nèi)容過于陳舊，匯編語言的教學(xué)方式過于死板，實踐的方法跟不上當(dāng)今工作崗位的要求等。為響應(yīng)學(xué)校創(chuàng)建省級示范應(yīng)用型本科院校的要求，全面提高我校的辦學(xué)質(zhì)量和辦學(xué)水平，在2008年，我們對實用性較強的專業(yè)技術(shù)課單片機原理的教學(xué)進行了探索性的改革實踐。

1課程教學(xué)存在的問題

多年來，我們的單片機原理課程教學(xué)都是以匯編語言為主，從每屆學(xué)生考試的結(jié)果來看，學(xué)生對匯編語言部分知識的掌握比較差。對于單片機這樣的以培養(yǎng)學(xué)生的產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)用能力為主要教學(xué)目標(biāo)之一的課程來說，編程語言掌握不好，學(xué)生對單片機原理的掌握可想而知。究其原因，主要是匯編語言是低級語言，僅是機器指令的簡單符號化，寄存器使用相對高級語言操作繁雜，并且要求學(xué)生具有一定的硬件基礎(chǔ)知識，顯然學(xué)生在短時間內(nèi)難以完全掌握。

目前大多數(shù)高校的理論教學(xué)過程都是采用先基礎(chǔ)后應(yīng)用的模式，即單片機硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、匯編語言設(shè)計、外部系統(tǒng)擴展、接口技術(shù)和應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計，這種方法雖然思路清晰，但是存在著過于機械性的弊端，缺乏生動、直觀的實物等輔助教學(xué)手段，這樣便使學(xué)生覺得學(xué)習(xí)單片機枯燥乏味，沒有現(xiàn)實意義，缺乏興趣，嚴重影響了教學(xué)效果。實踐教學(xué)上形式單一且重視不夠。當(dāng)前的實踐課教學(xué)大多以單片機實驗箱為實驗平臺，而開設(shè)的也多為驗證性實驗。觀察中我們不難發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在做實驗時大都是用實驗指導(dǎo)書上已經(jīng)寫好的程序資料，幾乎沒有多少同學(xué)去分析程序的流程，更不用說去研究讀懂那些代碼了。另外，對于用到電路硬件的實驗，也只是按實驗指導(dǎo)書要求在實驗箱上做簡單的連線，沒有一個整體的電氣原理圖概念，再加上實驗條件的有限，不可能每個同學(xué)都能得到老師的輔導(dǎo)。導(dǎo)致學(xué)生過度追求實驗結(jié)果，而忽略了硬件設(shè)計、軟件調(diào)試等過程。

另外，我們的單片機教學(xué)都是以8031或MCS-51為例來進行的，多年來基本沒有變化，實際在市場上單片機已經(jīng)發(fā)展出了很多品種，即使是51系列的單片機也是非常豐富的。比如:有內(nèi)置看門狗的，有內(nèi)置PWM的，有內(nèi)置SPI的和內(nèi)置A/D，/D/A的等等。但是學(xué)生們卻知道的很少。

2課堂教學(xué)改革

2. 1多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)模式相結(jié)合

隨著大學(xué)教育教學(xué)改革的深人，多媒體教學(xué)將更加廣泛地應(yīng)用于各種教育教學(xué)領(lǐng)域。傳統(tǒng)教學(xué)方法是以課堂教學(xué)為主，以教師為中心進行的教學(xué)，而對單片機原理課程這種實踐性較強的課堂教學(xué)，顯然傳統(tǒng)的教學(xué)方法不能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，而多媒體教學(xué)方法是通過計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)和現(xiàn)代教學(xué)方法進行的教學(xué)活動，集文字、圖像、聲音、視頻影像、動畫等各種信息于一體，教學(xué)更加形象、直觀和生動。例如通過使用豐富的網(wǎng)絡(luò)資源，同學(xué)們能夠了解當(dāng)前有關(guān)單片機的新書訊、新技術(shù)、新信息和相關(guān)領(lǐng)域的內(nèi)容，了解單片機應(yīng)用和發(fā)展的現(xiàn)狀。同時在每章節(jié)的最后把網(wǎng)絡(luò)上具有代表性的和應(yīng)用性的問題搬到課堂上，組織大家一起進行討論和分析等，能使課堂學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)知識和實際應(yīng)用聯(lián)系在一起。這樣就可以引導(dǎo)同學(xué)們學(xué)會搜集和消化網(wǎng)絡(luò)上的有關(guān)資源，學(xué)會查閱單片機廠家提供的芯片技術(shù)資料，為將來自己進行軟硬件設(shè)計打下基礎(chǔ)。

2. 2在匯編語言教學(xué)中引入標(biāo)準(zhǔn)C語言

鑒于匯編語言不容易掌握，教師在講授完單片機原理硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)和匯編語言程序設(shè)計章節(jié)之后，可引人單片機標(biāo)準(zhǔn)C語言的教學(xué)內(nèi)容。其內(nèi)容主要包括C的基本語法、C的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、C的存儲結(jié)構(gòu)和C的流程控制等知識要點，并且在講解的過程中跟匯編語言作對比，理解兩者在端口和中斷等定義上的不同，同學(xué)們在了解單片機硬件結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，理解C的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)與單片機硬件結(jié)構(gòu)的相互對應(yīng)關(guān)系。另外，在學(xué)習(xí)的過程中，要讓同學(xué)們認識到C語言相對匯編語言的優(yōu)點:如C語言的可讀性、可維護性好，便于維護和調(diào)試以及代碼重用和移植等。

這樣以采用匯編語言和C語言進行對照的教學(xué)模式，學(xué)生可以很快地在短期內(nèi)掌握單片機原理應(yīng)用的編程，無疑會對后期的學(xué)習(xí)有相當(dāng)大的益處。

2. 3引入單片機最常用的開發(fā)工具Keil C51

集成電路的發(fā)展使得單片機的性能不斷提高，應(yīng)用領(lǐng)域日益廣闊，單片機編譯調(diào)試工具也在不斷完善。最常用的開發(fā)工具Keil C51是由美國KeilSoftware公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，Keil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面，同時該軟件系統(tǒng)隨著Windows版本的更新不斷地完善，另外重要的一點，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。圖1為操作的軟件系統(tǒng)界面圖，窗口標(biāo)題欄下緊接著是菜單欄，菜單欄下面是工具欄，工具欄下面的左邊是項目管理器窗口，在該窗口既可以查看項目的文件情況，也可以查看程序執(zhí)行時寄存器的實時值J在管理器窗口的右邊是編輯窗口，它的下面是命令窗日和各種輸出信息窗口，對于這些窗口可以通過視圖菜單( View)下面的命令打開或關(guān)閉。

在引入標(biāo)準(zhǔn)C語言的基礎(chǔ)上，為了大學(xué)生們走向社會后，能夠更快適應(yīng)工廠企業(yè)的單片機相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)，我們又引導(dǎo)同學(xué)們掌握此開發(fā)平臺的使用方法，這樣為在以后打下一個很好的工作基礎(chǔ)。

3實踐教學(xué)改革

3. 1變革傳統(tǒng)的實驗?zāi)Ｊ?/p>

我們嘗試改變傳統(tǒng)實驗過程中以驗證性為主的實驗?zāi)Ｊ?，指?dǎo)教師僅提供實驗的方向，學(xué)生根據(jù)實驗?zāi)康暮鸵?，提前預(yù)習(xí)，自己到圖書館或者網(wǎng)上查閱相關(guān)資料，設(shè)計實驗方案，編寫相關(guān)的實驗程序。在實驗中遇到問題可與小組成員討論解決，最后得到實驗結(jié)果。學(xué)生應(yīng)根據(jù)自己的實驗過程撰寫實驗報告，包括學(xué)生實驗中遇到的問題，以及提出的解決方案。同時教師也可以組織學(xué)生間進行交流，對各組實驗結(jié)果與報告展開分析和討論叫，從而提高大學(xué)生的研究能力和科學(xué)實驗?zāi)芰Α?/p>

3. 2充分利用好課外時間

單片機原理課程的課外教學(xué)也是實踐教學(xué)中很重要的一個組成部分，它不僅僅是實驗教學(xué)的一個補充。事實上，大學(xué)生可以通過組織興趣小組、參與教師的科研等各種方式進行課外學(xué)習(xí)，例如我校團委和科技處組織學(xué)生申報的研究性學(xué)習(xí)項目，在很大程度上激發(fā)了部分學(xué)生的創(chuàng)新精神，強化了他們的實踐能力，從而增強了他們獨立解決實際問題的能力。另外，單片機課程任課老師也適當(dāng)?shù)貙W(xué)生課外學(xué)習(xí)予以指導(dǎo)，針對他們感興趣的研究方向，提供參考書目，引導(dǎo)學(xué)生了解最新動態(tài)，把握研究方向，與學(xué)生之間展開討論，鼓勵學(xué)生走出學(xué)校，參加各種嵌人式系統(tǒng)講座，參與校內(nèi)外組織的各種跟單片機相關(guān)的競賽活動，開闊學(xué)生們的視野，增長他們的才干，逐步培養(yǎng)自己的研究能力和創(chuàng)新能力。

第7篇：單片機原理與應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：高職；單片機；教學(xué)方法

中圖分類號：TP311 文獻標(biāo)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(xué)的目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用單片機設(shè)計電子線路的能力，涉及單片機軟硬件設(shè)計，以及單片機的整個開發(fā)流程。掌握運用單片機知識以及應(yīng)用匯編語言編程來解決實際電路設(shè)計的方法和步驟，為后續(xù)嵌入式課程的學(xué)習(xí)以及職業(yè)能力的培養(yǎng)打下堅實基礎(chǔ)[1-3]。單片機原理是高職高專電子信息大類各專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課和必修課，在整個課程教學(xué)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(chǔ)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(yè)中《自動檢測》、《嵌入式設(shè)計》等相關(guān)專業(yè)課的前導(dǎo)課程。因此，在很多高職院校及本科院校均開設(shè)單片機原理課程，重視其教學(xué)效果[4]。

1 單片機原理教學(xué)現(xiàn)狀

在實際的教學(xué)過程中，多數(shù)學(xué)生認為單片機難學(xué)、理論知識枯燥且較復(fù)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(xué)生學(xué)習(xí)的積極性還高，時間一長，學(xué)生的畏學(xué)、厭學(xué)情緒嚴重。在一定程度上，不但影響了單片機課程的教學(xué)效果，也影響了整個課程體系中后續(xù)課程的教學(xué)效果。結(jié)合近幾年來，單片機原理課程的實際教學(xué)經(jīng)驗，總結(jié)分析以下幾點單片機教學(xué)質(zhì)量難以提高的原因：

1.1 教學(xué)時間安排稍晚

作為電子信息類必修的專業(yè)課，單片機原理課程在專業(yè)教學(xué)中具有承前啟后的作用。高職教育實際的理論教學(xué)時間只有2年半，最后半年是頂崗實習(xí)，有些院校把單片機原理課程安排在大二下學(xué)期，而將需要在學(xué)習(xí)單片機課程后再學(xué)習(xí)的課程往前排。這樣會導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)混亂，對知識交叉的課程難以靈活的連接起來應(yīng)用，單片機課程的基礎(chǔ)作用不明顯，同時課程體系違背循序漸進的學(xué)習(xí)認知過程，學(xué)生學(xué)習(xí)效果大打折扣，比如自動檢測技術(shù)，學(xué)習(xí)了單片機知識，再學(xué)習(xí)自動檢測技術(shù)課程，學(xué)生可能會明白的更透徹。另外由于大部分學(xué)生計算機基礎(chǔ)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(fù)雜內(nèi)容，再加上專業(yè)教學(xué)計劃制定的教學(xué)學(xué)時比較少，理論課時與實驗課時分配難以合理，因此這種 “內(nèi)容多、課時少、沒基礎(chǔ)” 的情況，自然使學(xué)生學(xué)習(xí)起來有一定的難度，同時也大大消減了他們學(xué)習(xí)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(yīng)用技能的培養(yǎng)，這跟本科教學(xué)完全不同。學(xué)習(xí)單片機原理目的在于應(yīng)用單片機設(shè)計內(nèi)容，比如定時器的設(shè)計，強調(diào)的是應(yīng)用部分。但是就單片機教材的內(nèi)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(nèi)部結(jié)構(gòu)，接著講匯編語言，后面就是獨立的中斷系統(tǒng)，定時器等。但是，要針對使用單片機進行一個實際問題設(shè)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(yīng)用連接起來，但都必須等到把教材的內(nèi)容講完才行，所以很多學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中感覺學(xué)了大半本書的單片機原理，還是不知道了學(xué)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(xiàn)，很難講離散的知識點聯(lián)系起來，想要獨立設(shè)計完成一個結(jié)合更多的模電、數(shù)電知識的偏硬件電路或者結(jié)合嵌入式知識設(shè)計偏軟件的課題，基本上是很困難的。

1.3 學(xué)生理論知識基礎(chǔ)差

高職院校學(xué)生自身基礎(chǔ)知識比較薄弱，我們學(xué)院也不例外。很多學(xué)生數(shù)學(xué)、英語基礎(chǔ)較差，在學(xué)習(xí)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(shè)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(diào)試時，對于用英語顯示的出錯提示信息看不懂，調(diào)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(guān)鍵問題所在，長期來看，對使用匯編語言進行編程產(chǎn)生了畏懼思想并最終放棄學(xué)習(xí)。

2 教學(xué)方法改革的思考

要想提高單片機原理課程的教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，增強他們學(xué)習(xí)的熱情，需要對單片機原理的教學(xué)方法，方式等教學(xué)手段方面進行教學(xué)改革。

2.1 明確課程教學(xué)目標(biāo)

單片機原理是電子專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)技能課，是一門理論性、應(yīng)用性較強的課程。其特點是概念多、指令多和涉及內(nèi)容廣，學(xué)習(xí)單片機原理之前必須具備模擬電子和數(shù)字電子技術(shù)等基礎(chǔ)知識，另外，其整體實現(xiàn)思想和技術(shù)又往往難于理解。單片機原理最終的教學(xué)目標(biāo)，就是讓學(xué)生能夠針對具體設(shè)計題目，綜合應(yīng)用模電、數(shù)電等專業(yè)知識，進行獨立的分析、軟硬件設(shè)計、調(diào)試以及仿真成功。根據(jù)高職院校培養(yǎng)人才的目標(biāo)，重在技能和應(yīng)用型，在制定單片機原理教學(xué)目標(biāo)的時候，還應(yīng)該增加各類實際應(yīng)用型的項目，從而讓學(xué)生能有更多的實踐機會，不斷的增強理論聯(lián)系實際的能力和應(yīng)用能力，以適應(yīng)社會發(fā)展的需求。

2.2 根據(jù)實際情況制定教學(xué)內(nèi)容

實際教學(xué)當(dāng)中，必須根據(jù)具體的情況進行教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整。當(dāng)然，第一步：教師首先應(yīng)該熟知單片機教學(xué)內(nèi)容，以及模擬電子技術(shù)與數(shù)字電子技術(shù)的內(nèi)容，掌握他們之間的內(nèi)在聯(lián)系，結(jié)合學(xué)生的實際基礎(chǔ)，對單片機原理課程的教學(xué)內(nèi)容進行優(yōu)化設(shè)計。第二步：在教學(xué)過程中，應(yīng)該把單片機最簡單的系統(tǒng)首先告知，多列出在日常生活中且經(jīng)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(xué)生在系統(tǒng)學(xué)習(xí)理論知識之前，明白單片機芯片能做什么？學(xué)習(xí)單片機在現(xiàn)實生活中的用處。接著開始學(xué)習(xí)單片機芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，40個引腳的作用，匯編語言，以及中斷，定時器等內(nèi)容，然后再在此基礎(chǔ)上進行各種類型項目的實訓(xùn)練習(xí)，真正的練好編程技能，軟硬件電路的設(shè)計，結(jié)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(xué)習(xí)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(xué)生來說不是多就好，真正需要的是能將有限的知識聯(lián)合起來，綜合應(yīng)用。同時在教學(xué)過程中必須對授課內(nèi)容做出適當(dāng)?shù)恼希瑔纹瑱C原理教材中涉及過多復(fù)雜的數(shù)學(xué)例子，可以略去，難度太大了，也影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

2.3 適當(dāng)增加實驗課時量，制定合理的實驗、實訓(xùn)計劃

理論課時偏多，實驗課時太少，單片機課程本身強調(diào)的就是實踐操作，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計能力，那這些能力必須在實驗課中得到鍛煉。

在傳統(tǒng)的單片機原理教學(xué)方法中，一般都是先講理論知識再進行實訓(xùn)，但是講理論時，理論知識過多，學(xué)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(xué)質(zhì)量差；適當(dāng)增加實驗課時，多給學(xué)生留點自我練習(xí)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(xué)內(nèi)容。把理論與實踐相結(jié)合，學(xué)生邊學(xué)邊練，課程內(nèi)容當(dāng)堂消化吸收。

在每個章節(jié)之后，制定實驗內(nèi)容時，充分考慮知識的連貫性，設(shè)置一些實際生活中的項目設(shè)計，不是僅單一知識點的練習(xí)，鞏固并提高前面的知識，重在多個知識點的貫穿應(yīng)用，真正做到學(xué)用結(jié)合，達到提高應(yīng)用設(shè)計能力的目的。制定實訓(xùn)計劃時，不要內(nèi)容過于簡單，太簡單就起不到實訓(xùn)的目的，可以借鑒企業(yè)或者行業(yè)中的實際生產(chǎn)項目，讓學(xué)生在學(xué)校也能真正實地的感受到項目設(shè)計的環(huán)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(chǔ)。

2.5增強學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性

讓學(xué)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(yǎng)，我們不是去發(fā)明、創(chuàng)造什么高科技。我們需要做的是綜合運用所學(xué)理論知識進行軟硬件設(shè)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(xué)習(xí)目標(biāo)，增強自學(xué)能力，要學(xué)會如何學(xué)習(xí)，在實踐中強化理論知識，提高應(yīng)用能力。平時課堂上理論教學(xué)時，要求學(xué)生認真聽講、隨時記錄下重點內(nèi)容和要點；講解程序時，要求學(xué)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(xué)生多問，同學(xué)之間多討論，互相進步，不斷激發(fā)他們學(xué)習(xí)的熱情。

3 結(jié)束語

單片機原理是高職高專電子信息類專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程，在整個教學(xué)環(huán)節(jié)中起著重要的作用。因此，改變現(xiàn)有的課程教學(xué)方式，有助于提高單片機課程教學(xué)質(zhì)量，加深學(xué)生對單片機知識的理解程度，能夠靈活的應(yīng)用單片機進行軟硬件設(shè)計，解決更多的實際項目問題；另一方面，也為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下了堅實的基礎(chǔ)，在一定程度上也提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和積極性。今后，在課程教學(xué)過程中，需要不斷地努力分析和總結(jié)，根據(jù)實際教學(xué)環(huán)境及時發(fā)現(xiàn)問題并解決，積極探索和改進課程教學(xué)方法、方式，不斷激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)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(chǔ)。

參考文獻：

[1] 陳露軍，張娜，任磊. C語言教學(xué)方法探討[J].大眾科技，2011（4）.

[2] 顏廷秦.單片機教學(xué)方法探討[J].職業(yè)技術(shù)，2008（8）.

第8篇：單片機原理與應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞： 《單片機原理與接口技術(shù)》 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)方法 教學(xué)手段

《單片機原理與接口技術(shù)》是電子信息技術(shù)及自動化類專業(yè)的核心專業(yè)課程，是一門理論性與實踐性均很強的學(xué)科，它對培養(yǎng)學(xué)生的工程思維能力和解決問題的能力具有重要作用。傳統(tǒng)的教學(xué)和單片機教材都過分重視知識體系的演繹和推理，而在學(xué)習(xí)單片機時概念枯澀難懂，缺乏形象化的語言，無法從學(xué)習(xí)中找到與現(xiàn)實生活的結(jié)合點，因而大多數(shù)學(xué)生對單片機課程產(chǎn)生了畏懼心理，影響了學(xué)習(xí)的積極性。因此，為使學(xué)生更好地掌握《單片機原理與接口技術(shù)》這門課程，對單片機課程進行教學(xué)改革是十分必要的。

一、《單片機原理與接口技術(shù)》教學(xué)內(nèi)容的選取

在單片機原理與接口技術(shù)這門課中，筆者首先以單片機考證的要求為導(dǎo)向選取相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容，同時在授課中根據(jù)大學(xué)生電子設(shè)計競賽的要求和學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進行適當(dāng)調(diào)整。筆者的最終目的是通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生系統(tǒng)地掌握匯編語言的編程方法和C語言在這個領(lǐng)域的運用，掌握單片機的基本原理、接口和應(yīng)用技術(shù)。筆者所用的單片機是8051系列，原因是筆者認為雖然其他系列單片機擁有著各自獨特的優(yōu)勢和誘人的市場前景，但是51系列單片機借助廣泛的工程應(yīng)用背景和眾多公司的不斷改進仍然會是市場上不可或缺的一款主流系列［1］。

當(dāng)前為了單片機原理與接口技術(shù)而設(shè)計的實驗項目數(shù)量眾多，為了方便教與學(xué)，筆者只是選取流水燈實驗、十字路交通信號燈實驗、鍵盤與數(shù)碼管顯示實驗、液晶顯示屏顯示實驗、信號發(fā)生器和數(shù)字溫度計實驗、串行片外存儲器擴展實驗（I2C接口）等幾個重要而經(jīng)典的實驗。之所以選取以上實驗是因為以上實驗具有代表性和易結(jié)合性。例如單片機原理與接口技術(shù)這門課程的一些基本內(nèi)容如：單片機的I/O口、內(nèi)部的程序和數(shù)據(jù)存儲器、單片機的指令和匯編程序的編寫、定時和計數(shù)器、中斷控制，這些都可以通過流水燈實驗根據(jù)不同的要求，編寫不同程序得以體現(xiàn)出來。以上這些實驗都可以覆蓋這些基本和常用的單片機原理與接口技術(shù)。在有限的時間內(nèi)面對大部分學(xué)生將以上幾個實驗在課堂上講解清楚已經(jīng)足夠，但是這并不意味著就已經(jīng)完全掌握了單片機原理與接口技術(shù)這門課的所有內(nèi)容。事實上，有一些優(yōu)秀的課外書籍上的內(nèi)容值得向?qū)W生推薦，如《51單片機應(yīng)用實例詳解》、《新概念51單片機C語言教程》等書，這些書對于學(xué)生鍛煉自己在這方能的能力和增長自己的見識非常重要。

其次，適當(dāng)增加單片機軟件開發(fā)平臺KeilμVision和Proteus仿真軟件的講解。在教學(xué)內(nèi)容上，除了講解單片機匯編語言，還以KeilμVision為開發(fā)平臺，講解C51的開發(fā)流程。同時在實驗課上還引入Proteus仿真軟件來做單片機的仿真分析和設(shè)計。

最后，適當(dāng)增加32位嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的相關(guān)知識。從技術(shù)上考慮，目前所講授的MCS-51單片機定位在低端產(chǎn)品應(yīng)用，而中高端的產(chǎn)品幾乎全部是32位嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，在這樣的背景下，只講8位的系統(tǒng)是無法滿足未來技術(shù)發(fā)展要求的，也不利于學(xué)生的就業(yè)選擇［2］。由于課時數(shù)限制，僅對32位嵌入式系統(tǒng)的基本技術(shù)做一個概括講解，選擇ARM9作為對象。

二、綜合運用多種教學(xué)方法

在單片機原理與接口技術(shù)這門課程上，傳統(tǒng)的教學(xué)是按循序漸進的方式進行的。這樣的教學(xué)方法有助于學(xué)生理解和掌握單片機原理與接口技術(shù)這門課的基本原理和一般設(shè)計方法，同時也有利于教學(xué)的進行。但是由于單片機原理與接口技術(shù)這門課程的抽象性和應(yīng)用性等特點，傳統(tǒng)的教學(xué)方法難以取得較好的效果。表現(xiàn)在：有較多的學(xué)生因這門課的抽象性而產(chǎn)生厭學(xué)情緒，放棄了對這門課的學(xué)習(xí)；還有就是因為這門課的知識點內(nèi)容較多，而有些學(xué)生又不去總結(jié)歸納，以致學(xué)了后面的知識就忘記了前面所學(xué)，到最后學(xué)完這門課程也只是學(xué)了個大概。

第9篇：單片機原理與應(yīng)用范文

    生物醫(yī)學(xué)工程(Biomedical Engineering, BME)是在生物醫(yī)學(xué)和工程技術(shù)交叉融合的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新興邊緣學(xué)科。該學(xué)科的迅速發(fā)展,大幅度提高了衛(wèi)生服務(wù)水平和患者生活生存質(zhì)量,促進了相關(guān)領(lǐng)域科技進步。我國有很多高校開設(shè)了生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè),以滿足社會發(fā)展需要。生物醫(yī)學(xué)工程由于其學(xué)科交叉的廣泛性,因此該學(xué)科的課程特別多。普遍認為該學(xué)科的主干課程至少包括電子信息類《電路分析基礎(chǔ)》《模擬電子技術(shù)》《數(shù)值電子技術(shù)》《微機原理》《單片機原理》《接口技術(shù)》等20余門,生物醫(yī)學(xué)類《解剖學(xué)》《生理學(xué)》《生理化學(xué)》《普通生物學(xué)》《細胞分子生物學(xué)》《康復(fù)工程學(xué)》《生物工程學(xué)》《臨床醫(yī)學(xué)概要》等30余門。課時總量超過3000學(xué)時。如果再加上《英語》《數(shù)學(xué)》《物理》等公共課程,總學(xué)時將會超過4000學(xué)時,遠遠超過了教育部人才培養(yǎng)方案的學(xué)時限制。在2012年教育部最新頒布的人才培養(yǎng)方案修訂要求4年制理工專業(yè)總學(xué)時控制2800左右。如此大量的課程在短短的4年學(xué)制內(nèi),無法有效地組織教學(xué)。雖然,各個學(xué)校結(jié)合自己教學(xué)特色進行裁剪,但仍然面臨著課時不夠、學(xué)生負擔(dān)過重的問題。因此,為了有效地教學(xué)、提高教學(xué)效果、減輕學(xué)生負擔(dān),課程的優(yōu)化成為一個長期討論的熱點。毫無疑問,優(yōu)化課程應(yīng)該從學(xué)時多,內(nèi)容相似的課程著手。《微機原理》和《單片機原理與應(yīng)用》這兩門課都高達60學(xué)時而且還為壓縮后的學(xué)時,因此,成為優(yōu)化的重點考慮對象,也是教學(xué)研討會經(jīng)常爭論的話題。

    1 內(nèi)容相似性

    以往,《微機原理》和《單片機原理與應(yīng)用》這兩門課程是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的兩門必修課程,有近20年的歷史。《微機原理》以Intel的80i86為教學(xué)內(nèi)容作為嵌入式處理器學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)課,而《單片機原理與應(yīng)用》以80C51為教學(xué)內(nèi)容作為嵌入式處理器學(xué)習(xí)實例的應(yīng)用課程。為我國培養(yǎng)了許多電子技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域的科技人才。嚴格來說,這兩門課,一門作為基礎(chǔ),一門作為應(yīng)用相輔相成,不可分割。而在實際教學(xué)過程中,并非如此。首先從教學(xué)內(nèi)容來看,這兩門課的教學(xué)內(nèi)容高度相似。微機原理的教學(xué)內(nèi)容有:微處理器基本概念、工作原理和硬件結(jié)構(gòu),匯編語言指令系統(tǒng)和程序設(shè)計方法與技巧,中斷系統(tǒng)、定時器/計數(shù)器和串行通訊的工作原理和應(yīng)用,微機系統(tǒng)擴展、人機交互、A/D和D/A等接口技術(shù),以及微機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計實例等?！秵纹瑱C原理與應(yīng)用》的教學(xué)內(nèi)容有:單片機結(jié)構(gòu)原理、指令系統(tǒng)和匯編語言程序設(shè)計、存儲器擴展技術(shù)、中斷系統(tǒng)、定時器/計數(shù)器、串行通信原理及應(yīng)用、系統(tǒng)擴展、人機交互、A/D與D/A轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)、單片機應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)等。從中,我們不難看出這兩門課的區(qū)別無非是處理器不同而已,教學(xué)內(nèi)容存在高度相似性。

    而在實際教學(xué)時,這兩門課通常由兩個教師來上,課時都在60左右。一方面,由于課時少,授課難以面面俱到而進行選擇性授課,從而導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容遺漏;另一方面,由于任課教師的不同,教學(xué)內(nèi)容出現(xiàn)大量重復(fù)。雖然學(xué)生經(jīng)過兩門課程的學(xué)習(xí),但不能精通任何一門,甚至由于不能入門而對嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)生恐懼。因此,同時開設(shè)這兩門課程并沒有達到想象中的教學(xué)效果。針對這一現(xiàn)象,有不少學(xué)者提出將《微機原理》和《單片機原理與應(yīng)用》這兩門課程進行合并,教學(xué)時對這兩種處理器進行比較教學(xué)以提高學(xué)習(xí)效率,減少課時量,減輕學(xué)生負擔(dān)。毫無疑問,經(jīng)過課程的合并必提高教學(xué)效果,但從現(xiàn)代企業(yè)對相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員的理論知識和素質(zhì)能力要求來看,《微機原理》已經(jīng)落后于時代,學(xué)無所用。

    2 社會需求

    經(jīng)過大量課程的學(xué)習(xí),生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)生的就業(yè)競爭力并沒有得到很大提升。大量的課程培養(yǎng)了知識面很寬的工程師。這些工程師只懂得一般工程原理而不具備任一領(lǐng)域的專業(yè)知識。因此,當(dāng)他們與其他專業(yè)的畢業(yè)生競爭時,生物醫(yī)學(xué)工程畢業(yè)生往往處于劣勢,許多BME公司寧愿聘用信息工程技術(shù)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生,而不聘用BME的學(xué)生。美國猶他州立大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系在BME工業(yè)部門做的問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)40%的人認為BME學(xué)生知識面很寬是他們最大的優(yōu)勢,75%的人認為BME學(xué)生沒有堅實的專業(yè)知識。這表明目前的BME課程體系設(shè)置還需要在專業(yè)知識上進一步鞏固。設(shè)置更多專業(yè)課勢必進一步增加課程,顯然是行不通的。因此,必須進行優(yōu)化整合進行探討,培養(yǎng)學(xué)生既擁有廣闊的知識面,又具備堅實的專業(yè)知識。

    《微機原理》以8086/8088處理器為藍本介紹處理器的工作原理,并學(xué)習(xí)使用該處理器。當(dāng)然,誕生于1978年的8086的誕生開啟了儀器智能化的新時代。但隨著處理器的發(fā)展,單片機的崛起,8086/8088處理器早已經(jīng)走下神壇而被淘汰,目前市場很難見到8086/8088的蹤跡。以8051為代表的單片機逐步取代8086/8088成為行業(yè)應(yīng)用的主流。隨著技術(shù)的發(fā)展,8051雖然也被淘汰,但是其指令兼容的單片機形成龐大的家族活躍在各個行業(yè)應(yīng)用上,從簡單的玩具到復(fù)雜的航空航天、醫(yī)療設(shè)備等高科技隨處可見51兼容單片機的影子。當(dāng)然,還發(fā)展出其它類型的單片機,如:AVR、PIC等。現(xiàn)代企業(yè)招聘時,通常要求應(yīng)聘者具有一定的單片機開發(fā)能力。企業(yè)要求的單片機開發(fā)能力,顯然不是指8086/8088微處理器的開發(fā)能力,而是指8051兼容單片機的開發(fā)能力,如果再掌握AVR或者PIC單片機開發(fā)技能則會更受企業(yè)歡迎?！段C原理》課程已經(jīng)出現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容與社會需求脫節(jié),學(xué)與用脫節(jié)的現(xiàn)象,也導(dǎo)致企業(yè)抱怨學(xué)生掌握的知識過于陳舊而不愿意招聘應(yīng)屆畢業(yè)生。此外,很多畢業(yè)生也反應(yīng)《微機原理》課程中學(xué)習(xí)的知識無實際用處,對學(xué)習(xí)其它嵌入式處理器的學(xué)習(xí)與理解幫助不大。而對于單片機由于就業(yè)需要強勁,實用性強,容易上手等因素,學(xué)生有很強的學(xué)習(xí)欲望。

    總之,8086/8088系列微處理器已經(jīng)在生產(chǎn)實際中淘汰,如果《微機原理》仍然以8086/8088為藍本講解微處理器的原理,則顯得知識過于陳舊,與企業(yè)需求脫節(jié)。由于在生產(chǎn)實際中8051兼容的單片機龐大家族仍然廣泛應(yīng)用,因此要加強單片機的學(xué)習(xí),不僅可以讓學(xué)生了解微處理器的工作原理,也能與社會需求接軌,培養(yǎng)出合格的現(xiàn)代企業(yè)工程師。

    3 可行性驗證

    自2009年以來,我校生物醫(yī)學(xué)工程系就開始小范圍試點取消《微機原理》,強化《單片機原理與應(yīng)用》的教學(xué),取得很好的教學(xué)效果。2010年二年級6個本科生由于參加電子設(shè)計競賽而在沒有學(xué)習(xí)《微機原理》的情況下,直接學(xué)習(xí)單片機開發(fā)。在學(xué)習(xí)過程中,并不比那些有《微機原理》基礎(chǔ)的學(xué)生表現(xiàn)差。事實上,2011年電子設(shè)計競賽中,他們表現(xiàn)得極為出色。此外,也有不少學(xué)校已經(jīng)開設(shè)微機原理課程,并在教學(xué)實踐中獲得良好的教學(xué)效果。

    目前,市場涌現(xiàn)出許多零基礎(chǔ)學(xué)習(xí)單片機的教材,如:杜洋的《愛上單片機》、周興華的《手把手教你學(xué)單片機》等?！稅凵蠁纹瑱C》和《手把手教你學(xué)單片機》不僅市場上脫銷,而且網(wǎng)上掃描版下載量奇高,新手幾乎人手一本?？v觀這些教材都不要求學(xué)習(xí)者擁有《微機原理》基礎(chǔ),大幅度降低了單片機的學(xué)習(xí)難度和入門起點。讀者對這些教材的熱捧不僅說明單片機存在廣泛的需求,更表明單片機學(xué)習(xí)的起點可以很低。

    不論是從我們的教學(xué)實踐中,還是從目前單片機教材來看,《微機原理》完全沒有必要作為《單片機原理與應(yīng)用》的前置課程。取消該課程,不僅不影響教學(xué)效果,反而有利于減輕學(xué)生負擔(dān),促進《單片機原理與應(yīng)用》的教學(xué),縮短教學(xué)與企業(yè)需求距離。