单片机原理及应用

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单片机原理及应用范文第1篇

1课程改革的目标

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

1.1知识目标

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

1.2能力目标

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

1.3职业目标

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

2课程改革解决的主要问题

2.1教学团队的更新

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

2.2教学内容的更新

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

2.3教学安排和组织的更新

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

2.4教学方式的更新

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

2.5考核方式的更新

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

2.6教材的更新

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

3课程改革研究的重点

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

3.1精简课程内容

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

3.2教师团队融合

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

3.3探索工学结合模式

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

3.4制定课程考核体系

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

3.5学生技能和职业岗位的无缝对接

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

4课程改革研究的创新点

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

4.1团队开发课程

不仅有我院教师参与，还有行业企业专家进行指导和现场讲授。

4.2校企合作开发课程

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

4.3工学结合的教学模式

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

4.4开发工学结合的教材

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

4.5制作单片机系统实物

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

单片机原理及应用范文第2篇

分类号：G642 文献标识码：A

1.单片机课程特点及现状分析

单片机原理是一门理论性和实践性都较强的课程，在工业控制，人工智能，仪器仪表等

方面都得到了广泛应用[1]。为满足市场需求和生产需要，高等院校工科专业都开设了单片机技术课程。

传统的单片机教学有很多不足，比如理论与实践教学脱节，理论课讲授比例过大，理论教学老师占主体，学生被动学习，课后配合一定学时的实验，这样的教学方式使教师与学生互动较差，难以激发学生学习兴趣。另外，单片机是一门实践性较强的课程，学生只有通过硬件电路设计、程序编写、系统调试等过程，才能较好掌握单片机相关理论知识和实践能力。然而目前大多数高校单片机实验设备都是采用现成实验箱，其硬件电路都是模块化的，学生不需要进行任何设计，只需简单连线、输入程序、检查运行结果，而对于实验过程中涉及的相关原理不是很清楚，这与会利用单片机进行实际系统设计的要求相差很远[2]。

基于以上情况，结合笔者这些年实际教学经验与体会，针对课堂教学、实验教学和考核方式等方面改革做一些相关探讨。

2.课堂教学的改革

2.1变革课程教学方式

传统的教学方式多数为填鸭式教学，这种方式很难充分调动学生学习积极性，也不能有

效引导学生创新性思维。而现代教学强调“研究型”教学，在教学中增加更多的互动环节，积极引导学生对所学知识进行深入挖掘，强调学生自主学习能力培养[3]。传统型教学方式重视基础知识讲授，教师在单片机教学中应将研究型与传统型教学方式合理结合，既侧重基础知识讲授，同时也要引导学生积极思考、勤于实践，为以后工程实践活动打下坚实理论基础。

2.2充分利用多媒体

目前，单片机教学中已普遍采用多媒体技术。计算机图文声像并茂的特点对激发学生学

习兴趣有一定积极作用，多媒体使课堂教学不再枯燥，但学生从多媒体演示图片中也只知其然而不知其所以然。因此，在使用多媒体教学中，还需要结合单片机开发调试软件，比如Keil等，实时演示程序设计过程中每一条指令执行后单片机数据存储器、程序存储器、寄存器的变化，以及PC如何引导指令的执行顺序等。

2.3在单片机课程教学中引入Proteus软件

单片机课程内容复杂抽象，为在最短时间内，将单片机基本知识和应用实例立体化呈

现给学生，笔者在课堂教学中引入Proteus。Proteus软件是一款包含大量系统资源、丰富硬件接口电路，具有强大调试功能和软硬件相结合的仿真系统[4]，它在单片机系统开发中占有极重要地位。

在课上，老师可以使用Proteus软件，先将实例电路原理图画好，然后再将程序源代码装入单片机仿真元件中，在仿真系统运行过程中，学生能看到跟实际电路板一样的运行效果，这样将使抽象的单片机软硬件设计过程具体化、形象化。学生在课堂上不仅能看到单片机应用电路搭建画面，还看到了调试过程，再加上老师的详细讲解，这非常有利于提高学生的学习兴趣。教学实践表明，Proteus的应用，不仅能有效解决单片机教学中理论知识讲解和实际应用脱节的问题，还能增强教学的生动性，提高教学效率。

3.实验教学内容的改革

单片机课程实践性和应用性很强，因此教学上不仅要培养学生具备扎实的理论基础，还要注重实践教学，培养学生动手能力和应用能力。

3.1合理安排实验内容

实验是将课堂理论知识转化为实践能力的重要环节。在保证实验教学课时的基础上，适当提高综合设计实验在实验环节中的比重，以培养学生综合解决实际问题的能力。另外，教师在实验前将指导书及实验任务提前布置给学生，让学生利用Proteus仿真软件在计算机上搭建硬件电路，然后根据实验指导书中实验内容编程调试，调试成功后再到实验室进行硬件验证。这样做可以节省实验时间，同时也能让学生掌握仿真软件的使用。

3.2加强课程设计环节，提高系统设计能力

课程设计是培养学生单片机相关应用系统设计与开发能力的重要环节。单片机课程设计应以学生为主体，设计题目要多样化。学生选好题后，先查找资料，确定设计方案，然后利用Proteus设计硬件电路，并通过Keil进行编程调试。仿真调试成功后，再购买电子元器件，进入实际系统软硬件开发流程，最终做出实物。通过扎实的训练，学生基本可以掌握单片机产品开发流程，为毕业后走上相关工作岗位打下基础。

3.3引导学生参加科技竞赛

单片机作为一种通用的微控制器，非常适合应用到各类科技竞赛中去。组织一些学习兴

趣浓厚、基础扎实、创新能力较强的学生参加省级、国家级各类科技竞赛。实践证明，该方法能调动学生学习积极性，激励学生更深入的钻研单片机系统开发相关知识。目前，我校成立了创新实验室，在平时让实验室成员自己选购元器件，进行相关系统开发训练，积累经验，指导老师给与必要技术支持。近年来，实验室学生参加了多个电子设计大赛、机械创新设计大赛等，均获得了不错的成绩，这些对教学工作产生了积极的影响。

4.考核方式上的改革

目前，单片机课程考核是由平时成绩、实验成绩和期终成绩三部分组成，期终测试重点考核理论知识，而且通常采用闭卷考试。这种考试形式会使学生误以为学习单片机只需死记硬背知识原理即可。改革后的课程考核结合开卷考试、实验考试和开放性自选作业考核三种方式。改闭卷考试为开卷考试是由于单片机课程是一门偏应用性课程，它侧重于学生对单片机的掌握并将其应用到实践中的能力，而不强调学生对知识点的记忆，开卷考试更能考察学生对知识灵活运用能力。同时，借助实验环节考核，来加强学生动手实践能力培养。最后在平时布置些开放性作业，让学生自由选择。开放式作业大多是让学生借助Proteus软件完成一些小的作品设计。仿真软件的使用让学生不再受限于有限实验课时和实验设备，使其能够更加灵活深入地学习单片机知识。

单片机原理及应用范文第3篇

【关键词】单片机；教学改革；探索与实践

单片机具有控制功能强、体积小、功耗低、性能价格比高的特点，广泛应用在家用电器、智能仪器仪表、自动化及工业控制等各个领域。《单片机原理及应用》课程在强调高技能型人才培养的电类专业中，是一门重要的专业基础课，是中职电子类毕业生拓宽就业面的重要知识。作为一门综合性、实践性极强的课程，《单片机原理及应用》可分为理论教学与实践教学两部分。其课程特点是概念多、逻辑性强、连惯性强、内容抽象，对于中职学生来说，入门难，不易掌握，一个知识点掌握不好就可能影响到学习的兴趣。目前，如何安排单片机的教学内容，让学生既能了解新技术又能对单片机的应用技术融会贯通；如何设计教学方法，激发学生的学习兴趣，真正理解和掌握单片机技术，是中职单片机教学中急需解决的问题。根据多年的单片机教学实践和应用体会，我们对单片机课程进行了一些改革，并取得了一定的成效。

一、转变传统的教学思路，确立“做中教、做中学”的教学理念

由于单片机的专有名词多，内容抽象，指令丰富，同时涉及到电路原理及性质，仅凭教师单纯地讲授，即使想像力十分丰富的学生理解起来也比较困难。按照传统的教学思路，学生只有课程学习的最后才接触到单片机的实际应用系统，而在此之前的学习，由于学习目标不明确，学生会感到学习内容枯燥乏味，故而学习的兴趣不高，到后面表现为学习后继动力不足，最后，在讲述单片机的综合应用实例等重要部分时，学生想学也学不下去了。

为了提高学生的学习兴趣，提高教学质量，首先，确立以学生为中心的教学理念。教师作为主体体现教学的主导性。学生作为主体体现教学的学习过程中的主动性。教师要成为导航者、辅导者，把大量的时间留给学生去自主探索，相互协作学习，教师的作用是告诉学生学什么，怎么学，并帮助学生解决通过努力解决不了的问题。其次，确立以实践为重点的理念。结合中职生的学习特点，在课程学习的开始，我们通过几个简单的任务来引导学生理解单片机的基础知识，建立“做中学”的思路，激发学生自学的潜能和兴趣。例如，在学习单片机结构原理的内容时，由于学生刚刚接触单片机，只用一个生活中常见的不断闪烁的信号灯作为任务，让学生自己根据以前学过的电路知识，自己连接电路，并向学生演示如何控制电路，如何下载程序，激发学生的求知欲，使其带着疑问去学习，其效率比单纯的理论讲授要高得多。在此基础上，再引导学生进一步增加任务的难度，进而理解单片机的结构与工作原理。

二、单片机教学内容和教学组织的改革

（一）基于C语言的教学内容

近年来，单片机技术发展很快，51系列单片机是最经典的微处理，也是较容易学习的一款单片机。另外，51系列的单片机在网络上的教学资源丰富，学生可以通过上网授索相关的教学知识，及在网络上单片机高手的经验心得，同时，学生若能够很好的掌握51系列单片机，再学习其他系列的单片机也变得容易。综合考虑，在硬件上，单片机的型号我们仍以传统的51系列单片机为主。

如今企业的单片机项目开发，一般都采用C语言。为适应时展的要求，在单片机的程序编写教学上，我们采用C语言。根据单片机学习的规律，结合C语言的特点，在课程内容安排上，采用这样的模式：概述、硬件结构、I/O口、中断与定时系统、串行数据通信、应用。其中指令系统的讲解穿插在各个章节中，以案例形式讲解。案例中用到哪条指令就讲哪条指令，不再单独讲解，也不再单独讲解指令的寻址方式。在各章中由浅入深的工程案例中，带着学生一边复习巩固C语言知识，一边介绍C51与标准C语言的不同点和编程注意事项，并逐渐让学生熟悉编写大规模C语言程序的思维模式。

（二）构建模拟与实体实验平台共同教学的实验模式

利用计算机、KeilC51仿真器和Protues软件创建一个可视化虚拟电子类实验室。通过操作这些虚拟的实验仪器或设备。完成各个工程案例的设计与实现。利用仿真技术达到真实效果相一致的教学要求和目标，从而在不增加硬件投入的基础上，提高学生的创新能力。Proteus与其它单片机仿真软件不同的是。它不仅能仿真单片机CPU的工作情况，也能仿真单片机电路或没有单片机参与的其它电路的工作情况。因此在仿真和程序调试时，关心的不再是某些语句执行时单片机寄存器和存储器内容的改变，而是从工程的角度直接看程序运行和电路工作过程和结果。对于这样的仿真实验，从某种意义上讲，解决了实验和工程应用之间脱节的问题。该软件是目前唯一的一款能对单片机进行仿真的EDA软件。在实践过程中发现，选用KeilC51uVision2软件编泽调试比较合适。该软件支持众多不同的MCS51架构的芯片，集编辑、编译和程序仿真等于一体，同时还支持PLM、汇编和C语言的程序设计。界面友好易学。

单片机课程的实验教学，除了利用Protues软件构建其虚拟现实电子教学实验平台外，必须补充单片机的综合设计实验，这是在前面实验的基础上进行的，旨在让学生对实际的单片机应用系统有个感性的认识，也锻炼学生实际应用设计能力。安排的内容是通过教师给出设计题目，由学生自己设计单片机系统电路、选择器件，然后按照自己的设计焊接实验板，并编写程序调试电路，实现题目要求的功能，在制作过程中出现的问题与故障，要自己找到切实可行的解决办法。这样，就培养了学生的工程意识，让学生知道如何应用所学的知识用到真正的系统设计上。

（三）结合项目教学法，在教学中引入案例

“项目教学法”是通过实施一个完整的项目而进行的教学活动，其目的是在课堂教学中把理论与实践教学有机地结合起来，根据课程目标、教学内容及教学特点，以恰当、实用、渐进为原则设计课程教学项目，在实施过程中，按照由简单到复杂的顺序实施各个项目，每个项目的实施以行动导向教学原则为指导。教学过程分采用资讯、计划、决策、实施、检测、评价六个阶段。

同时结合案例教学，每个的任务实质上就是一个案例。在单片机教学中，运用案例教学。可以大大缩短理论与实践的差距，提高学生解决实际问题的能力。很多学生在上实践课时大都有这样的感觉，他们学到很多关于单片机技术及其相关课程的理论和技术，但回到实践的时候却不知道如何使用，从何入手。究其原因，就是学生没有接触过单片机技术和其课程整合的实际问题，离一线课堂操作的距离还很遥远。而运用案例进行单片机的实践教学，创造机会让学生接触与实际应用相近的案例，能有效地缩短学生学习时间。比如。在教学过程中。以一个完整的项目开发为案例，编写生日快乐曲、做个电子钟。一方面其趣味性增强了，另一方面又容易被学生接受，学生可以根据所学到的东西，进行分析、反思、体验和感悟。当与其共鸣时，就会很自然的模仿，进而收到举一反三的效果。

三、开展第二课堂活动小组，结合第二课堂增设自创实验项目

单片机相关实验室可以在完成计划内教学、科研任务的前提下。利用现有师资、仪器设备、设施条件等资源，在课外的时间，面向学生开放，为学生提供实践学习条件，重点培养学生的创新创业意识和动手实践能力。学生在开放时间内自主完成自创实验和趣味性实验，教师从旁指导。第二课堂的开设，拓展了学生的课外学习，是课堂教学很好的延伸。同时，这有利于提高学生的实践能力和创新能力，也为单片机的竞赛培养人才。

四、改革考核方法

单片机原理及应用范文第4篇

关键词：任务教学法；传统教学法；单片机

中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)30-0691-02

The Application of Task Teaching Method in Single Chip Computer Principle and Application Teaching

XIE Si-lian, CHENG Yun

(Department of Communications & Control Engineering, Hunan Institute of Humanities Science and Technology, Loudi 417000, China)

Abstract: The task teaching method is the teaching activity through carrying on a complete project work by the teachers and students together, which is one kind of the motion guidance teaching method. This article introducedbasic concept and the characteristic of the task teaching, then we have discussed the task teaching method in the Single Chip Computer courser teaching.

Key words: task teaching method; tradition teaching method; Single Chip Computer

1 引言

单片机在各行各业的应用日益广泛,很多高校都开设了《单片机原理及应用》这门课程,特别是在电子类和电气类等工科专业,这门课程都作为专业必修课，足见其重要性。 这门课程的特点是它的实用性和实践性，也就是说，一方面，单片机技术在生活和生产的各个领域都有它的应用，具有实用性；另一方面，学习这门课程必须重视实践环节，才能学好，才能真正掌握这门技术。 然而，大部分高校都采用传统的教学模式来讲授这门课程，学生在学完这门课程后，绝大部分同学并没有真正掌握它，对单片机应用系统的开发过程还是一知半解，在日后的工作岗位上仍然不能胜任与之相关的工作。 因此，对于这门课程的教学模式有必要作一些改进，本文将从任务教学方法的角度对这门课程的教学模式进行一些探讨。

2 任务教学法概述

建构主义[1]学习理论认为，学习过程不是学习者被动地接受知识，而是积极地建构知识的过程。任务驱动教学模式就是教师把教学内容设计成一个或多个具体任务，让学生通过完成一个个具体的任务，掌握教学内容，达到教学目标。任务驱动教学是基于建构主义，具体有以下几点优势：

1) 教学目的明确，更易于学生掌握采用任务驱动教学模式进行教学，教师与学生都是围

绕如何完成具体的任务而教而学，教师思路清晰，教学目的明确，学生更容易掌握学习内容。

2) 突出了学生在教学中的主体地位，采用任务驱动教学法，每节课都要求学生完成一个具体的任务，学习更有针对性，学生有紧迫感，就能主动参与到学习中来，从而提高学生发现问题，解决问题的综合能力。

3) 培养了学生的创新能力，激发其学习兴趣采用任务驱动教学，有利于培养学生注重掌握方法的意识和创新意识。在布置任务后，教师只是引导学生，由学生来设计如何完成任务，这就为学生发挥想象力和创新提供了平台。

3 任务教学法的教学设计

根据单片机课程的特点，其任务教学法[2]包括理论课和实验课的教学，这两种教学方式是紧密联系的。 实验课[3]以理论课为基础，在做实验时，不再使用傻瓜式的实验箱，而是采用与理论课相同的例子，让学生从硬件电路的焊接、软件的编制、在线的仿真调试到最后程序的烧写都动手做一遍，经过这个过程，学生不仅掌握了单片机的理论知识，提高了实际动手能力，而且熟悉了单片机应用系统的开发流程，这是传统的实验课所做不到的。

3.1 任务教学的模块划分

《单片机原理及其接口技术》这门课程，可以分为四部分，单片机的硬件结构、单片机的软件、单片机的外部扩展应用及实际操作部分。其中，单片机的软件部分是与其它几个部分紧密联系，不可分割的，可以将其它三部分体系打散，从中抽出若干知识点，重新组合，分作如下几个模块:

模块一：单片机输出端口和输入端口的控制(软硬件各部分均较简单)。

模块二：单片机内部定时器、中断和串行通信的操作。

模块三：系统的扩展(软硬件各部分相对较复杂)。

3.2 具体实施过程

3.2.1 教学流程

1) 老师设问，针对每一个不同的任务，设计一些针对性的问题。

2) 课前预习，课前将下一堂课的任务布置给学生，要求学生熟悉每一个案例的材料，针对设计的问题进行思考。

3) 课堂上，组织学生进行讨论，分析各自解决问题方案的优劣。

4) 由老师进行总结和评价，指出案例所涉及的理论知识及其应用方法，就学生提出的问题进行解答。

5) 展开任务教学活动课的研究过程。

3.2.2 教学设计

1) 组织任务执行小组

案例活动小组采用学生自由组合，老师适当调整的方法来组成。

2) 制定任务活动课计划

根据课程划分的三个模块，分阶段设计一些包含各主要知识点的任务。

第一阶段由简单任务导入，对于单片机输出端口的控制，可以设计2个案例：任务1――点亮单个发光二极管；任务2――使八个发光二极管循环点亮；任务3――使八个发光二极管呈花样显示。

第二阶段对于单片机输出/输入端口控制，采用2个任务：任务1――使按钮开关的状态在发光二极管显示；任务2――当P3口输入的状态满足一定条件时，使八个发光二极管按照一定规律点亮。

第三阶段难度略有增加，内容为8051内部定时器、中断和串行通信的操作，采用3个任务：任务1――定时器的应用；任务2――中断的应用；任务3――串行通信的应用。

第四阶段为单片机系统扩展练习，虽然这部分较难，但有了前面课程的铺垫会变得容易接受，采用4个任务:任务1――8155输入/输出口的应用；任务2――8255输入/输出口的应用；任务3――按键和LED的应用；任务4――A /D转换和D /A转换的应用。这样将每一阶段分为多个案例，合理安排，由浅入深，层层深入，循序渐进。

3.2.3 实施研究

1) 案例教学活动课的研究方式

第一阶段和第二阶段教师采用任务活动课教学，学生采用发现模式的研究性学习；第三阶段和第四阶段教师仍然采用任务活动课教学，此时教师要安排学生由发现模式的研究性学习向探究模式的研究性学习过渡，最终主要采用探究模式的研究性学习。

2) 任务教学活动课的研究过程

由教师确定要研究和解决的问题，即提出问题和要求，可以补充该研究活动要使用的硬件和软件方面应掌握的相关知识，为此老师需打破原有的知识结构编排，从硬件部分、软件部分和实践部分中抽取若干知识点，重新组合，使学生形成相应的初步能力。学生具备相应的初步能力后，每组要提出解决问题的方案，自行安排本组人员负责软件和硬件各部分的设计和调试任务。 对方案的实施要经历三个步骤：1)软件调试成功；2)硬件调试成功；3)软硬件联调成功。遇到问题时，尝试自己组内解决，小组之间解决，解决不了时请老师帮助，以此锻炼学生交往和联系的能力(语言表达，书面交流等)以及分析问题和解决问题的能力。研究结束后，教师对学生的作品进行评价，学生要给老师讲解设计的过程(要讲清楚为什么要这样创新，解决了一个什么问题)。经过这样一个研究过程，可以锻炼学生知识的综合运用能力，设计和创新能力，培养学生的团队精神。

4 结束语

任务教学法是对单片机课程教学改革的一种尝试，经过实践检验，这种方法还是切实可行的，学生学习的效果还是比较令人满意。当然，任务教学法虽然有不少优点，但是也不能完全取代传统的教学方法，在实际操作中，应将这两种教学方法结合起来，取长补短。

参考文献：

[1] 何克抗. 建构主义――革新传统教学的理论基础[A]. 1998，(3).

单片机原理及应用范文第5篇

关键词：课程改革；仿真教学；任务驱动法

传统单片机原理及应用课程教学方式是以单片机的知识结构为主线，学习单片机的原理部分――单片机硬件结构、中断系统、定时器/计数器、串行口应用、系统扩展等。原理部分内容抽象，对高职学生来说学习难度大。应用部分是在所学理论知识的基础上，将理论用于实践，实践性强，与实际应用联系非常紧密。单片机应用以硬件和程序作为基础和支撑，前面知识一知半解，使单片机系统设计的学习和掌握变得难上加难。对于非计算机专业的高职学生，要学习如此复杂的单片机软、硬件知识，传统的以讲授为主的教学模式显然不能适应高职学生学习的需要，改革教学模式势在必行。在本课程的教学中实施了以任务驱动模式为主的项目教学法，加大实践在教学中的比重，力争实现理实一体化教学。

一、引入PROTEUS仿真教学，激发学生的学习兴趣

PROTEUS软件是由英国Labcenter Electronics公司开发的功能强大的EDA工具软件。其运行环境为Windows系统，操作简单，不仅具有PCB设计、Schematic Drawing仿真功能，还能仿真单片机及器件，是目前对单片机进行模拟实验的最好软件。PROTEUS软件可在目标板没有进行制作前，事先对其合理性、功能等指标进行设计、调整，还能在没有目标板的情况下实现对单片机软件的开发和调试，从而进行完整的模拟开发。

单片机原理及应用课程的具体目的是培养学生的软件编程能力及硬件设计能力。但由于课程教学课时以及经费的限制，学生很难亲自动手将软件和硬件进行实际操作。使用PROTEUS软件可以实现单片机应用系统仿真模拟。在教学实践过程中，教师通过计算机和多媒体指导学生使用计算机操作KEIL uVision2 软件和PROTEUS软件。学生首先使用KEIL uVision2 软件练习程序编写，将程序编辑、编译、链接后生成“.hex”的可执行文件；然后利用PROTUES软件平台搭建实际硬件电路；最后在PROTEUS平台加载可执行文件，进行仿真运行。

将PROTEUS与 KEIL uVision2 软件相结合仿真，不但可以丰富教师教学手段，还可以使学生既能进行单片机系统软件程序设计，又能进行单片机接口电路的设计，并立即看到程序运行和电路工作的过程和结果。在提高学生学习兴趣的基础上锻炼了学生实践动手的能力，既降低了教学成本，又提高了教学效果。与此同时，还能解决实验箱不能实现功能模块的有关限制性。

二、选取任务驱动教学模式，提高学生学习效率

1.以“必需、够用”为原则，在教学内容上改革

针对本课程实践性强的特点，应以“强化能力，重在应用”为指导思想。通过对部分毕业生和相关企业、行业的调研，在教学内容的选取上应以培养技能型专业人才为出发点，以满足岗位职业技能需求为最终目标，以真实的工作任务为载体进行教学过程的设计，以“必需、够用”为原则设计教学内容，注重职业岗位技能训练，增加实践教学的学时，培养学生的实际应用能力。

2.教学过程主要采用“任务驱动法”，理论教学紧扣“实际应用”

“任务驱动法”是理论教学全过程都以单片机应用的典型工程实用案例进行分析讲述的一种教学方法。授课时以“任务”演示作为引入，以实现“任务”为主线介绍单片机各相关理论知识。将单片机课程的内容融入几个典型的单片机任务中，将理论教学和实践教学融为一体，将“单片机理论”“单片机仿真”与“单片机实操”融为一体，将传统教学方法与现代化教学方法融为一体。使学生在实践中学习理论知识，使所学的理论知识在实践中得以验证；同时用理论指导实践，培养学生的操作技能，实现理论和实践的有机结合。这样学习目标更明确，带着具体的任务去学习，既增加了学习兴趣，又提高了学生学习的主动性和自觉性。

3.结合以“单片机实验开发板”为主，以“单片机实验箱”为辅的实验教学模式

“开发板”为电路板的形式，虽然体积很小但包含了“单片机”实验的各个部分，可以根据需要对其进行扩展。另外，此单片机“开发板”要求学生自己动手焊接、调试，可加强学生对硬件电路的认识和手工焊接能力的锻炼，为今后学生自主开发、设计单片机应用系统奠定了一定的硬件基础。

三、以C语言为主，与市场接轨，降低学生学习难度

C语言是目前世界上使用最广泛的高级程序设计语言之一。C语言已被人们普遍接受，它在系统软件、数据处理、科学工程数值计算等多个领域的软件开发中起着越来越重要的作用。C语言结构紧凑、语句简洁，是介于高级语言和汇编语言之间的一类语言，具有像汇编语言那样直接访问硬件的功能。

单片机应用系统的程序设计，既可以采用汇编语言，也可以采用C语言。汇编语言虽然具有接近硬件和执行效率高等优点，但开发单片机难度高、效率低且周期长。C语言虽然执行效率不如汇编语言，但是C语言的突出优点是可读性和可移植性好，既有高级语言的优点，又不失对硬件的控制，可以尽量少地对硬件进行操作，非常适合开发单片机。C语言中有丰富的函数，可以直接调用，大大降低了编程者的工作负担。引入C语言进行教学，学生掌握起来相对较快，不用过多考虑硬件，编写程序较容易。经过调研，目前在高科技电子领域实际应用中，单片机的开发多采用C语言编程。故采用C语言代替汇编语言开发单片机。

通过理实一体化课程教学改革，将任务驱动法、仿真法、实验教学法相结合，将“教、学、做”融为一体，培养学生单片机系统的应用能力，并将C语言应用于单片机课程，降低了学生的学习难度。经过课程改革，可提高学生学习兴趣、提高学生主动学习的积极性，教学效率和教学质量也有一定提高。单片机原理及应用教学改革是一个长期的过程，需要教师不断学习、积累经验、探索完善、拓展知识结构、加强科学研究，同时不断改进教学方法，提高教学效率，使学生在知识的掌握与实践能力的提升方面受益。

参考文献：

[1]余永华.单片机课程理实一体化教学模式改革[J].读与写，2015（3）：314.

[2]张子红，王昊.依托实训基地和单片机学习板的单片机课程改革[J].高师理科学课，2015，35（1）：74-77.

[3]张淑萍.单片机课程教学应用PROTRUS仿真技术的相关研究[J].时代教育，2015（4）：116.