单片机原理及接口技术
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单片机原理及接口技术范文第1篇
关键词：翻转课堂；新型教学模式；实践教学；改革策略
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）48-0152-02
单片机原理及接口技术作为一门对实践技能和实践经验要求相当高的课程，在教学的过程中，教师需要带领学生进行大量的实践活动，这样才能保障学生在完成理论知识的学习之后能够将其应用到实践的过程当中，培养学生在实践过程中发现问题和解决问题的能力。然而，在目前我国大部分高校和院校当中，对于单片机原理及接口技术课程的教学依然还停留在大量理论知识的传授上，实践教学的课时和力度都有所不足。这就导致了学生虽然具备深厚的理论知识，但是却无法很好的将其应用到实际的工作当中。而在社会的职场当中，企业尤为看中的就是员工的实践经验和实践技能，学生的不足很容易让他们在职场中失去竞争力，影响他们未来的职业发展。那么，要如何才能提高学生的实践能力，丰富他们的实践经验，使学生在职场上更具有竞争力呢？笔者在本文中将从教学改革，特别是实践教学改革方面来阐述自己的观点。
一、目前单片机原理及接口技术课程教学所存在的问题
要想进行教学改革，首先要了解现在教学过程中所存在的问题。从笔者的观察来看，目前在单片机原理与接口技术课程教学中主要存在以下几个问题。
1.传统的教学模式忽略学生的感受。在现在大多数的高校和院校之中，所采取的教学方法还是传统的以教师为中心、着重理论知识的传授方式。在这样的情况下，学生很难参与到课程当中，学生缺乏参与感，就更加难以提起学习的兴趣，也无法在接下来的实践过程当中很好的完成教师所布置的训练。
2.实践内容单一。这是目前的单片机原理与接口技术课程实践教学中存在的非常严重的一个问题。大部分的实践教学都是一些常用的实践内容，比如说I/O口、LED等。并且从实践的内容来看，大部分的实践都是属于验证型，而对于综合型以及设计型的实践内容相对较少。对于学生来说，验证型的实践内容虽然能够锻炼他们的动手能力，但是却缺乏对学生思考问题和创造性的能力的锻炼。
3.实践教学内容与理论知识脱节。从目前的单片机原理与接口技术实践教学来看，大部分的实践内容都已经与现代的行业发展和行业需求脱节，实践内容远不及行业当下的发展形势和发展状况。这样一来，就无法达到通过实践教学让学生拥有丰富的实践经验，以适应在未来职业生涯中行业的发展，提高学生在职场中的竞争力的目的。
二、翻转课堂的作用
翻转课堂（Flipped Class）也叫做颠倒课堂（Inverted Classroom），是一种颠覆了传统教学模式的新型教学模式。翻转课堂主要是以微课程为主，将课程的内容分割、切碎为多个知识碎片，在每一个知识碎片中又存在着内部的联系，学生可以在课堂外的任何地方，利用网络来进行学习。这样的教学模式更加高效，也能够培养学生自主学习的能力以及思考问题、发现问题的习惯。而在单片机原理与接口技术的实践教学中，采取翻转课堂的教学模式主要有以下几点好处。
1.节约课时。采取翻转课堂的教学模式，最重要的优势就是可以节约单片机原理与接口技术课程的课时。单片机原理与接口技术课程是一门非常复杂的学科，本身就存在着课时较少的问题。而翻转课堂的教学模式，可以让学生在课外就能够对相关的理论知识进行学习，这样一来就节约了在课堂上理论知识的授课时间，并且利用多余出来的课时进行更多的实践活动。
2.培养学生自主学习的能力。在翻转课堂的教学模式中，学生前期的学习主要是在课外对微课程的学习。学生在学习的过程中要锻炼自己的自主学习以及发现问题、思考问题的能力，这样才能在课堂内跟上教师的教学节奏。如此一来，通过长期以往的锻炼，学生的自主学习能力自然而然会有提高，并且也会培养出勤思考以及解决问题的习惯。
三、基于翻转课堂的单片机原理及接口技术课程实践教学改革
1.开发网络平台，帮助学生理论知识学习。要想要让单片机原理及接口技术课程的实践教学能够有所改进，首先要注意的就是学生一定要具有深厚的理论知识，这样才能在实践过程中运用理论知识来解决遇到的问题。而在翻转课堂的教学模式当中，学生前期的理论知识主要是通过微课程的学习来获得，因此一定要注意微课程的设计和研发。开发网络平台，不仅能够让学生有更方便快捷的渠道进行学习，同时还能丰富学生的知识结构，巩固他们所学的理论知识。
2.进行个性化的微课程设计。在翻转课堂的教学模式当中，学生的自学都是要通过微课程来进行，因此，教师一定要注意针对学生实际学习情况的不同对微课程进行个性化设计。这样一来，处于不同学习进度的学生就能根据自己的实际情况来挑选微课程进行学习，并且对其知识的薄弱点进行强化，让他们更好的掌握所学的知识，真正的做到因材施教。
3.教师可设计更多的实践内容。通过翻转课堂的教学模式，可以节约课时，教师在课堂上可以省去大把的理论知识讲解时间，并可以将节约出来的时间投入到更多的为学生解答并且引导学生实践过程的工作中去。而有了充裕的课时之后，教师就可以在原有的实践内容的基础上，设计一些与行业当下发展形势和发展现状紧密相连的实践内容。比如可以设计“温度计”、“抢答器”等综合型的实践内容，让学生不仅仅停留在验证型的实践内容当中，提高学生的创造和思考能力。并且，在课余教师还可以鼓励学生参加一些竞赛，让学生能够在实践过程中不断地寻找问题并解决问题，进一步的提高自己的能力，为未来的职场竞争打下良好的基础。
4.成立相关科技活动小组。通过翻转课堂的教学模式，学生自主学习和解决问题的能力得到大大的提升。为了保持良好的发展，教师可以成立与单片机原理及接口技术课程相关的科技活动小组，让学生在完成课堂内的实践活动后，在课外还有更多的机会接触到实践活动，并且教师可以针对学生的情况对其进行不同程度的指导，这样一来，不仅能够激发学生的学习热情，还能够通过针对性的指导提高学生的学习，培养他们的实践能力，让他们对该门课程更加热爱。
5.改变教师评价机制，激发教师的热情。教师需要明白的一件事情就是，翻转课堂的教学模式不仅是对学生的自主学习能力有着极高的要求，对教师的要求更高。翻转课堂的教学模式是以学生为主，但并不意味着就会减少教师在教学活动中的参与度。事实上，教师从讲解者演变为引导者，其重要性要远大于传统教学模式中教师所起的作用。因此，笔者认为，学校也需要调整对教师的评价机制，以此来督促并激发教师更好的实现其教学目的，并达到理想的教学效果。而要如何调整教师的评价机制呢？笔者认为可以从以下几个方面入手：（1）课程的设计；（2）微课程的讲解；（3）课外与学生的沟通；（4）学生分析、解决问题的能力。将这些作为KPI对教师进行考核，而资源较为丰富的院校还可以对达到KPI的教师进行奖励，以此来激发教师的教学热情。
四、结语
翻转课堂的教学模式作为一种创新型的教学模式，对教师的教学有着极大的帮助。在单片机原理及接口技术实践教学中，采用翻转课堂的教学模式能够很好的解决该门课程在实际的教学过程中所存在的问题。因此，笔者认为，采取翻转课堂的教学模式才能更加有利于该课程的教学和发展，以培养出更加适合行业发展的人才。
参考文献：
[1]汪晓晨，王春峰.单片机原理及接口技术实验教学改革与探讨[J].信息与电脑：理论版，2016，（2）.
单片机原理及接口技术范文第2篇
［论文摘要］文章分析了电子信息工程专业单片机原理与接口技术课程教学的现状，认为提高设计性实验开设的质量是教学改革的重点，指出设计性实验开设中要注意理论与实验的衔接、验证性实验与设计性实验的衔接、课堂与课外的衔接，并不断完善适合设计性实验的评价体系，提高人才培养的质量。
电子信息工程专业作为实践性、应用性非常强的理工科专业，学生必须具备扎实的基础理论知识，具有较强的实验技能，今后才能顺利地从事电子设备和信息系统的维护和研发。要实现这个目标，必须十分重视相关课程的建设，搞好实验教学改革。而单片机原理与接口技术课程作为电子信息专业的一门专业主干课程，其应用性非常强，设计性实验开设质量对于学生今后就业、工作至关重要。
一、教学现状
单片机原理与接口技术课程是电子信息工程专业核心课程之一，理论的重要性不言而喻，但在实验教学方面大都还是停留在传统的实验模式上，离培养学生实践动手能力和创新精神还有差距。很多学生反映，课程学习下来理论基本掌握了，验证性实验也能顺利完成，但要真正完成一个实际项目时，却无从入手。出现这种现象原因是多方面的，笔者认为主要有：
1.教学模式方面的原因。传统教学方式中，教师主要注重于理论的完整性和知识结构的完备性。理论上从单片机的结构讲起，然后讲汇编指令和c语言编程，再讲硬件接口及相关的程序编写，最后讲一两个实例，课时也就差不多用完了，再想讲其他东西就没有时间了。WWW.133229.cOm实验也注重基本原理和基本方法的训练，为了让学生认识单片机的基本组成和基本指令，所开出的实验就占了大部分实验课时，最后只能做几个综合性实验或做一个简单的设计，这样就结束了整个课程的学习。
2.教师方面的原因。自从高校扩招以后，学生的数量剧增，而教师并没有同比例增长，教师承担的课时量太大，教学压力过重。具体到单片机原理与接口技术这类专业性和实验性都非常强的课程，存在着精力投入不够的问题。如果要改革实验教学的模式，以设计性实验为主的话，教师就要投入非常多的精力。
3.评价体系方面的原因。就评价体系而言，目前通行的仍然是以分数的高低来评价学生学习成绩的好坏。一般采用平时成绩、实验成绩、考试成绩各占总成绩的一定比例来得到学生课程的最后得分。对有些课程来说这种方法是比较科学的，但对单片机原理与接口技术课程，就会存在这些问题：学生成绩不低，但一旦面临实际问题时，无从入手，没有达到本课程的教学目标。
二、解决对策
为提高单片机原理与接口技术课程教学质量，培养学生解决实际问题的能力，笔者认为，提高设计性实验开设的质量是教学改革的重点，应该从以下几点来改革：
1.教学模式。提出和采用新的教学模式，实验开设要特别注重开出的设计性实验质量。新的教学模式主要包含理论教学和实验教学两个方面。在理论教学中，单片机的结构和基本指令讲解要精，应通过实例来将相关的知识串起来，力求通过具体实例的讲解达到以较少的理论课时就让学生真正掌握单片机的结构和指令的目的。在实验方面，则采用以开设设计性实验为主、验证性实验为辅的方法，并提高实验课的课时数。适量开设验证性实验，在课堂内只做1～2个，而将大部分实验内容放在课堂外，由学生通过开放实验室单独完成。增加较多的设计性实验，供学生选做，在教师精心指导下，让学生在课外准备，课内完成，切实提高学生的实战技能。
2.教师自身的定位。教师应自觉提高自身做项目的能力，并保证足够的精力投入到教学中去。教师要注重平时积累，一方面，要自己动手，精心制作好几个作品。另一方面，也可以通过提出选题，指导学生去做，将完成后的作品及文档全部存档。只要通过2～3年的积累，就可以形成难度、层次区分较为合理的项目选题库和作品库，既为后续班级的教学创建了良好的条件，对后续学生的实验起到示范和引领作用，又为今后的教学工作减轻了负担。要做好这些，就要求教师充分明确自身职责，牢固树立以教学为中心的观念，保证有足够的精力投入教学中。
3.评价体系。作为评价体系，要改变传统的基本是以分数论英雄的模式。单片机原理与接口技术课程如果只是掌握了一些理论知识而没有实战能力，分数再高都不能算是学好。作为对学生的评价，笔者认为一定确立以实践能力为主体的评价体系，通过对学生做的项目难易程度、项目完成的效果等验收情况来给出合适的评价。
三、设计性实验开设与评价体系建立中要注意的几个问题
想搞好单片机原理与接口技术课程建设，提高学生的实战能力，就要以设计性实验的开设为重点来进行整体设计。笔者认为需要特别注意抓好以下四个衔接：
1.理论与实验的衔接。理论教学是单片机原理与接口技术课程教学中必不可少的组成部分，但其开设方式不能采用传统的教学方法，而应设计出一种项目教学或称为专题讲授的形式来进行。首先，要讲透基础部分，笔者认为可以分成单片机的内部结构、单片机的指令系统、程序编写的基本思想、硬件接口构建等四个专题进行。其次，要针对课程特点，做好五个简单项目，如外部中断的使用、定时器中断的使用、并口的扩展、串口通信、ad和da转换。最后，要对相关知识点全面整合，综合演练，实战2～3个较为复杂的综合性项目，进行原理图分析、算法设计和程序分析，并制作出作品进行演示。按这种思路设计，理论教学大致课时数为36～48个课时，实验课时数为24～36个课时。
据此分析，实验教学则应充分重视设计性实验的开设。与理论教学相对应，每讲完一个项目，就要依托该项目开设一个设计性实验，每个实验3～5个课时。通过简单的5个项目和较复杂的2～3个项目的训练后，学生能掌握单片机开发和设计与实物制作的基本方法和技能。当积累了2～3年后，有了很多已成功的项目可参照时，不同的学生就可以选做不同的设计性项目。在进行单片机原理与接口技术的课程设计时，则应要求学生在设计性实验的基础上进一步深化，将多个部分综合在一起设计制作一个更复杂、具有较完备功能的实际系统。这是一个由理论出发，通过基础实验、简单的设计性实验、复杂的设计性实验，最后完成复杂的课程设计过程，符合循序渐进的教学规律，实现了该课程理论与实践的完美结合。在此过程中，设计性实验的开设基本覆盖了单片机原理与接口技术课程的所有知识点，使学生牢固掌握基本理论，熟练掌握基本设计思路，综合应用基本设计方法，从而达到学以致用的根本目的。
2.验证性实验与设计性实验的衔接。验证性实验是指为验证已经学习过的理论知识所设置的实验；设计性实验是指给定实验目的要求和实验条件，由学生自行设计实验方案并加以实现的实验。验证性实验作为一种传统的教学方法，在现在的实验教学中也还有一定的作用，可为设计性实验的开设提供一些必要的基础。现在的验证性实验一般是在相应的实验箱上完成，通过开设1~2个验证性实验可让学生了解单片机的基本构成和基本工作原理，所以在开设设计性实验前开设验证性实验是非常必要的。同时，一些设计性实验的开设可在实验箱上对验证性实验进行改造而成，特别是对于开始的简单的设计性实验更是如此。比如一些验证性实验，所有的电路硬件在实验箱中是现成的，同时给出相应的实验程序范例，学生就可以在实验箱上进行验证，对所做实验的功能进行分析。教师只需要在理论教学时将程序流程图和涉及的算法讲述清楚，最后要求学生去编写程序，然后再进行功能验证即可。采用这么一种由验证性实验作为基础并进行改造的方法对于以基本原理的掌握为目标的简单的设计性实验具有很强的可操作性，有利于验证性实验到设计性实验的自然衔接。
3.课堂与课外的衔接。设计性实验开设要做好课堂与课外的衔接。因为设计性实验是要学生自行设计实验方案并加以实现的实验，所有的实验方案不可能仅在几个课时的实验课上完成，主要工作要在课外完成。一方面，实验方案的制订、原理图的设计、实物的制作等主要在课外完成，实验课中主要是在教师的指导下进行调试和测试。另一方面，设计性实验很难一次性成功，往往需要多次尝试、反复修正才行，这些必须在课外完成。要使设计性实验真正达到较好的效果，除了在理论教学中要注重和实验教学衔接外，课外的衔接尤其重要，要做好实验室开放，让学生在课外能够较方便地利用实验室的资源，也应鼓励学生采购一些比较简单的单片机开发工具，如简易开发版、烧录器等。
4.评价标准的再定位与评价体系建立的思路。验证性实验往往只涉及一门课程的一个章节或一个知识点的内容，学生通过验证性实验，可以使所学理论知识具体化和形象化，加深对所学知识的理解与掌握，培养基本动手能力。设计性实验突出它的自主设计性，可以是单一知识的运用，也可以是多知识点的综合运用，给出实验目的、要求和实验条件，由学生自行设计实验方案并加以实现，所以设计性实验带有试探性、研究性，在时间上也需要课内与课外相结合。
由于验证性实验与设计性开设的目标不同，所以最终的考核方式也不同。对于验证性实验，教师可以直接根据学生所做的实验报告评判其实验成绩。传统的做法是百分制。一般每个实验成绩包括三个部分：实验预习（20分）、实验操作（40分）、实验报告（40分）。使用传统的百分制，可以评价学生是否掌握了基本理论和设计方法。但设计性实验所涉及的知识点数量不同，综合运用的效果不同，设计方案是否得当，步骤是否简易可行，实验的成本、效率是否令人满意等等，都不能一概而论，因此需要结合各方面进行综合的评定。设计性实验的考核要贯穿这样一个原则：淡化结果，注重过程。对于设计性实验我们更重视学生在整个设计过程中的表现，而测定结果只作为考核的次要因素。学生在设计方案中是否有独到新颖的想法，整个实验思路逻辑是否清楚，实验过程是细节严密还是顾此失彼，结果是否可信等都是评定设计实验成绩的重要因素。考核中要充分鼓励和肯定学生在设计过程中所表现出的敢于挑战、主动学习、大胆创新的精神，以及由此带来的思维水平和实践水平的全面提高。
因此，设计性实验不宜采用传统的百分制，笔者认为，宜采用优、良、中、及格、不及格5个档次来进行评定。首先明确“优”和“及格”的标准，在“优”的标准下，适当下降一点作为“良”的标准，“及格”标准高一点作为“中”，达不到“及格”标准的就判定为“不及格”。比如，每一个项目都设定多个指标，完全达到指标并有所创新的评为“优”；完全达到指标而无创新的可评为“良”；实现主要指标可评为“中”；实现部分指标，能体现设计者掌握了基本相关基础知识则可评为“及格”；没有实现任何指标，或没有做的评定为“不及格”。这样就应在设定实验指标上着手，针对具体的实验进行不同的设定，才能比较准确地定性评价学生的实验能力，这一点仍需在实践中不断探索和改进。
四、结语
单片机原理与接口技术课程是电子信息工程专业至关重要的专业核心课程之一，必须更加重视设计性实验教学的改革，提高设计性实验开设的质量，做好理论与实验的衔接，验证性实验与设计性实验的衔接，课堂与课外的衔接，完善设计性实验的评价体系，才能培养出符合社会发展需要的高素质人才。
单片机原理及接口技术范文第3篇
摘 要：单片机原理与应用是中、高级技工院校工科电类专业的一门重要的专业课程。由于该课程具有一定的理论难度与深度，因此在教学中必须根据技校生的认知状况，采用模块教学法使学生在较短的时间内掌握单片机原理及接口技术，熟悉其应用系统的开发技术。
关键词 ：模块 单片机 教学
随着大规模、超大规模集成电路技术的发展和计算机微型化的需要，人们把微型计算机的基本功能部件集成在一个半导体芯片上，使得一块集成电路芯片就能构成一个完整的微型计算机，简称单片机。由于单片机的硬件、软件系统及I/O接口控制能力等方面都有独到之处，具有较强而有效的功能，因此它的应用极其广泛。也正因为此，如今的各中、高级技工院校的计算机应用、自动控制、电气电子、机械等工科专业，都将单片机原理与应用作为各自专业的一门重要课程。但由于该课程涉及数字电路、C语言程序设计、可编程控制器技术等多门专业课程的内容，因此具有一定的理论难度与深度，加之技工院校的学时较短，实训课时更是很难得到保证，结果导致教学效果不佳。为此，在单片机原理与应用的课程教学中引入模块法，可以使学生在较短时间内系统掌握单片机原理及接口技术，掌握单片机的程序设计方法，熟悉单片机应用系统的开发技术。
一、模块教学法的内涵
模块教学法是近几年来新引进技工院校的教学模式。它是指在教学过程中，围绕不同层次学生的培养目标，将教学内容设定为“阶梯状”教学模块，教师在不同的教学模块，灵活运用案例教学法、讨论式教学法、情景教学法等先进教法与学法，特别是在专业课程教学上强调“教师边讲解边演示，学生边操作边理解”的动手动脑相结合的“双边教学法”，从而实现预期的教学目标。其与传统教学方法最大的区别在于以素质为核心、以能力为本位，重在知识和技能的实际灵活应用。
二、模块教学法在技工院校单片机教学中应用的意义
1.降低了教学难度
在以往的单片机教学过程中，按照传统教材的教学模式，学生先学难懂的硬件结构原理，再学枯燥的汇编指令，然后又开始了脱离实验的纯软件编程的学习，等开始学习单片机接口技术时，不少学生对前面的内容早已忘得一干二净。这种传统教学模式在很大程度上导致学生感到单片机“原理难学、指令难记、接口难用”。而采用模块教学法，将教学内容根据学生的学情以及今后就业的需要，重组、整合，让学生“边学理论、边实践，学一样、会一样”，有效地降低了教学难度，激发了学生的学习兴趣。
2.锻炼了教师队伍
单片机技术是一门实践性很强的软硬件结合的技术。无论是程序设计方法，还是硬件结构，都必须通过大量的实践才能理解、掌握，同时单片机技术的更新换代又极快，这就对教师的能力提出了全面的更高的要求。采用模块教学法，可以使教师在教学过程中不断地既教又学，真正实现了“教学相长”的目的，从而使普通教师达到“双师型”教师的标准。
三、模块教学法在技工院校单片机教学中的应用
1.明确教学内容
开发模块课程的关键点是确定教学内容。针对技校生的知识掌握现状以及相关课程的学习情况，笔者与同事对一些学生不容易学习理解和老师不好教的内容作了调整；同时考虑到虽然现在单片机新产品层出不穷，但51系列单片机以其高性价比受到广大用户和厂家的推崇，所以教学内容仍以51系列单片机为典型机型来组织内容。考虑到学生今后的发展，还添加了大量带有工程性质的应用实例和其他一些新型的接口器件，以跟上单片机应用开发技术的潮流。
2.合理划分模块
我们以培养技校生职业能力为目标，从实用的角度出发，将单片微型计算机基础知识、51系列单片机的硬件结构、51系列单片机的指令系统、汇编语言程序设计、51系列单片机的内部功能单元、51系列单片机接口应用实例组合成基础模块；将51系列单片机系统的扩展、输入/输出通道及接口技术、单片机应用系统开发技术、单片机C51语言程序设计基础组合成提高模块，充分突出单片机应用系统以及接口技术方面的知识点。同时，为了突出技校生的能力培养，我们又设置了基本实验模块与应用实验模块，其中基本实验模块包括了中断实验、定时器实验、8279显示接口实验、LCD显示实验等内容，而应用实验模块包括了一锁多功能按键识别技术、动态数码显示技术、点阵式LED简单图形显示技术、霓虹灯控制、继电器控制等内容。这样就通过从易到难，循序渐进的教学过程，使学生受到从硬件设计到软件编程的完整训练，从而尽快掌握单片机应用系统的开发技术。
单片机原理及接口技术范文第4篇
曲曰阳，商 行，王九龙
（绥化学院 电气工程学院，黑龙江 绥化 152061）
摘 要:本项目分析了单片机接口技术课程的理论和实训相结合出现不足的问题，基于本校当前提出的建设应用型大学和培养应用型人才的目标。从单片机接口技术的实训课程入手，通过对其内容的调整，整合和修正，并于实际生产实践相结合，提出了本实践教学改革的研究。
关键词：单片机；应用型人才；生产实践；教学改革
如何改革目前的课程的教学方法是我国高等院校现在面临的主要问题之一，为了使实训教学的体系适应我国当前科技和经济社会的发展形势。最近几年我校重点提出了以“培养应用型人才，建设应用型大学”为目标的教学模式。目前摆在我校教师面前的一道难题是如何提高学生的专业课程的实际应用能力[1]。
单片机课程具有极强的实践和综合性的特点，本门课程知识点繁杂，概念抽象且不易懂，学生对课程全面掌握有较大的难度。以前的教学体系依靠教师为主体的填鸭式理论和实验教学，实验课程的内容只用普中单片机开发板来验证实验的结果，内容缺乏实用性，没有引起学生的兴趣，导致极少有学生能独立自主地用理论知识来解决实际生产项目的设计问题，这种教学方式不利于培养学生的独立解决实际问题的能力。如何改变这种教学方法，激发学生的应用兴趣，真正理解并掌握单片机接口技术，是单片机教学中急需解决的问题。
本人是一位从事单片机实训教学工作的青年教师，在这里结合我校实际的情况，谈一下自己对单片机接口课程实践教学改革的方法几点想法。
一 单片机原理及接口技术实践教学现状
1.1 我校单片机课程实验设备现状
单片机实训的应用材料缺失，仿真开发设备落后，尤其是仿真程序的下载接口端损坏不能下载编译的程序，因此实训教学内容不广泛，前沿信息量少，实际应用实训量少，而且主要以验证性实验来教学[2]。
1.2 传统的单片机课程的实训教学缺点
主要采用“普中开发板”来完成单片机实训的教学。在实训中很容易发现，学生做实训项目时都用学校提供的教材中现成的仿真资料，编译出仿真的程序，没有学生能够独立认真地去分析程序编译的流程，更说不上程序的完善和修正了。学生对于单片机仿真电路也仅仅依据实训指导书的要求在普中开发板上做简单的布线，学生没有一个电气原理图的整体概念，导致最后还是不会独立设计仿真电路，甚至都读不懂最基本的电气原理图。
1.3 理论教学与实训教学脱节
实训教学的内容与实际应用脱节，由于单片机教师一般理论知识较强，但是实际应用的实训教学能力较弱，容易产生理论知识与实际应用脱节，而本门课程又让学生在极短的一个学期能够理解且独立编程到最后调试运行，难度系数较大。所以学生在本课程中实际应用的系统设计能力近乎得不到应有的锻炼，而实际的实训应用中又都是软、硬件的总体系统设计，因此极大地制约了提高学生课程创新和实际应用的能力。
1.4 验证实训项目过多，且设计和综合性的实训项目少
在当前实训的设备和方式相对落后，教学质量较低，应用效果不是很好；没有培养学生的动手能力。实训设备的落后导致学生实训时仅能输入简单的程序来编译，查看其运行结果就结束了。因此学生不能深刻地认识设计时对实际项目的硬件要求。既不知道应该怎么去选择相应的芯片，也不知道怎么去设计总体的系统，甚至有的学生在学习完本门课程之后都找不到芯片的引脚和正负极[3]。
二 单片机实践教学改革方案
分析以上的教学不足的问题，传统的教学方式已经不能满足当下社会发展的形势对高校的教学要求了。本方案拟提出对单片机接口实训课程加以拓展，不能局限于课程的基本理论的学习，还要把企业的实际生产案例引入到单片机的教学当中来，用实际的生产项目来促使学生更好更直观的应用单片机课程所学的知识。基于本方案的实施过程，引用几个实际生产项目来完成单片机的教学内容，现举一个案例来论述本教学改革方法。项目名称《基于单片机的车门控制系统》，其包含单片机中控模块、继电控制模块和无线传输模块。从教学内容可知该项目包含单片机中的按键处理、数码显示、定时器、中断、模数转换、串行通信和I/O口操作等基础知识,还包含电子产品的设计方法、 电路调试和电子产品的软硬件综合调试等电子产品的研发内容。基本部分为单片机的基础知识,是教学大纲规定的教学内容,也是每一个同学必须完成的任务[4]。
三 学生独立开放式完成项目
3.1 实际项目的实施
我们学校对于单片机的教学有两种途径，一个是学校设立了独立的实训课程，另一个是开放实验室项目，我院还有汽车服务工程专业，结合我们学校的教学和专业情况，我把基于单片机的车门控制系统的产品在实训课和开放实验课上展示给学生，并把各个模块做简要的阐述，并把项目的设计任务布置下去，作为教师，把项目彻底放给学生独立自主得去做，同时在课上或者课下随时给学生做辅导答疑，使学生的思路一直朝着项目完成的方向发展，即以“项目引入项目分析功能分解知识点串讲实践应用平台构建项目开展项目完成”的一系列教学活动。这种教师引导使学生以一位电子研发工程师的角度来解决问题。 让学生做和学相结合，体现项目的实践性[5]。
3.2 项目的考核标准
在学生的实际项目开发过程中，通过什么途径可以确保学生对项目开发的学习具有时效性，我参照了我校和别的院校的单片机实训的考核办法，制定了一个考核方案，方案如表1所示。
表1 考核方案表
评价项目
分值
具 体 要 求
评分参考
得
分
A
B
C
D
E
软件应用与编程
50
熟悉电路各单元基本工作原理；各单元间连线规范，准确无误；电路的调试、检测、故障分析准确；程序结构合理，层次分明，符合规范。
50
45
40
35
≤30
设计报告
20
语句通顺，无错别字；数据、图表规范，技术或专业用语准确；设计格式符合撰写规范。
20
18
16
14
≤12
工艺及运行结果
10
整体布局、布线合理、工艺规范；
电路及程序运行结果正确，达到预期效果。
10
9
8
7
≤6
答 辩
20
有理论根据，基本概念清楚；对设计中的重点和难点把握准确；掌握了专业基础理论和基本知识；程序理解准确；有较强的分析问题和解决问题的能力。
20
18
16
14
≤12
3.3 项目的效果
从考核成绩看，学生可以独立完成项目，70到90分居多。平时上课认真程度较好，但是对知识的应用细节有待提高，特别是程序缺少“；和{}”的学生较为常见。因此在教学中强调细节的把控，在实训中严格要求，注意培养学生认真严谨的科学态度。
四 结 语
通过此次的教学改革，学生对单片机学习更加有兴趣，可以对实际的项目做一个整体的设计，并且学以致用，在蓝桥杯单片机设计大赛上多次获得省和国家奖励，并且在单片机开发领域就业情况良好。
参考文献:
[1]陈爽，应用型人才培养模式的实验教学改革[J].实验室研究与探索. 2012(09):1~3
[2]郭继宁，曹丽.高职单片机原理与接口技术课程改革探讨[J].科技信息，2012 (9) :206-206
[3]苏宝林，李怀亮.单片机原理及接口技术实践教学改革研究[J].绥化学院学报，2010(1):191~192
单片机原理及接口技术范文第5篇
The Study on the Experimental Teaching Reform Necessity of "Microcomputer Principles and Interface Technology" Based on Proteus Simulation
DONG Xian-fen
（Department of Information Engineering， Shandong Yingcai University， Jinan 250104， China）
Abstract： This paper introduces the study on the experimental teaching reform necessity of this course， microcomputer principles and interface technology by Protues simulation software. This research aims to replace the experiment made by experimental box with Protues simulation one to improve experiment teaching efficiency. Protues simulation experiment teaching method has been applied in my teaching practice， and its effectiveness has been verified.
Key words： Proteus； simulation； experiment； reform
1 改革的意义和必要性
《微机原理与接口技术》课程是我院计算机科学与技术、电子信息工程等专业本专科的一门专业基础课，本课程要求学生能够掌握微机硬件的组成、原理及应用，并且能够应用80x86指令系统进行汇编语言源程序的设计，掌握各种常用接口芯片的原理及其在接口技术中的具体应用，培养学生的软硬件设计与应用能力，提高学生的实践动手和创新能力。
《微机原理与接口技术》课程中涉及的概念较抽象，涵盖的知识点也较多，需要实践操作的项目也很多，是一门理实相结合、软硬相结合的课程。因此，在教学过程中除要重视理论教学外，还必须辅以高质量的实践教学。良好的实验教学环节不仅可以增强学生学习的兴趣，进而还可以加强学生对微机内部结构、汇编语言等知识的理解，还帮助学生对计算机内部工作原理和常用接口芯片的工作过程有了更清晰地认识[1]。实验教学环节对提高学生的综合实践能力方面起着举足轻重的作用。本文主要介绍利用Protues 仿真软件实现微机接口实验教学改革的研究与实践。
目前，多数接口电路实验主要是通过实验箱完成，我院使用的是EL型微机教学实验箱。实验过程主要包括汇编语言程序设计和接口电路设计两部分。主要的实验有： 简单的I/O口扩展实验、存储器读写实验、8255A并行接口实验、8251A串行接口实验、8253A定时/计数器接口实验、LCD显示实验、A/D和D/A转换实验等。
EL型微机教学实验系统结构如图1所示：
采用实验箱完成实验存在着一定的局限性：
1）实验设备局限性。实验箱价格较高，一经购买几年之内很难再更换，不能紧跟专业的发展；相比较实验箱而言，电脑的数量也更充裕，安排上课时间和地点更灵活；实验箱的器件也容易损坏，维护较困难，且必须有专门的人员对实验室进行维护管理。
2）实验场所局限性。实验箱需放在固定的实验室，学生只能在上课时间或实验室开放时间去做实验，假期或学生外出实习期间不方便开展实验。
3）实验创新局限性。实验箱的线路和芯片多数已固化，通过实验箱开设的实验多为验证性实验，学生只需按照实验指导书既定的实验步骤完成实验，基本上没有自己设计创造的部分，缺乏对学生创新能力的培养。
Protues仿真软件处理器模型支持80C51单片机、8086微处理器、MSP430超低功耗混合信号处理器、ARM处理器等一系列常用的单片机或微处理器，Protues也可用于模拟与数字电路教学实验，单片机教学实验【2】。另外，在学生的课程设计和毕业设计中应用也非常广泛。采用Protues开展实验，建立Protues仿真软件实验教学平台是突破《微机原理与接口技术》实验教学现状中诸多限制的一种可行的教学改革方法。另外，还可借助网上实验教学功能使该实验平台具有更高的推广使用价值，发挥出最大的教学效益。基于Protues仿真软件进行实验，仅需一台安装了Protues软件的电脑，这方便了学生在宿舍、教室、机房等地不受时间和空间的限制开展实验、课程设计、毕业设计和电子设计竞赛等环节。而且，通过Protues仿真软件，可以开设的实验数量多、内容广，实验过程由简单到复杂，即从较简单的验证性实验到较复杂的设计性和综合性实验。目前使用实验箱进行的实验都能利用Protues仿真软件开展，而反之则不行。
总之，基于Protues仿真的《微机原理与接口技术》实验教学为本课程的实践教学提供了教改思路，不仅有助于提高教学质量，改善实践教学效果，而且有助于改善学生的学习主动性和提高学生对本课程学习的积极性和趣味性。熟练掌握Protues仿真软件的使用，对学生综合设计能力和创新能力的提高有很大帮助。
2 改革研究的内容、目标和拟解决的关键问题
2.1 研究内容
1）《微机原理与接口技术》实验室现状分析；最大地发挥Protues仿真软件应用功能研究；（利用Protues仿真软件进行《微机原理与接口技术》设计性、综合性仿真电路编制策略研究；
2）修正仿真电路设计和实施教学过程中存在问题的策略研究；
3）研究如何将本方法推广到电子、单片机等相关课程中去。
2.2 研究目标
本项目的主要研究目标是将验证性实验转化成设计性、综合性实验。研究利用Protues 仿真技术进行《微机原理与接口技术》实验教学的教改新方法，建立适合我院本专科学生的《微机原理与接口技术》课程所开设实验的全部仿真电路和内部使用的实验指导书，克服实验箱既看不到芯片也看不到内部电路的缺点，发挥仿真实验由电路编制者自己选择芯片，自己设计电路，自己规划地址的灵活功能。
2.3 拟解决的关键问题
1）提高学生设计电路的能力。通过利用Protues仿真软件，提高学生学习的主动性和积极性，培养学生的综合设计和创新能力。
2）克服学生用实验箱完成实验受时间和地点限制的问题。利用Protues仿真软件进行实验，学生可以不受时空限制开展实验。
3）解决尚无适合我校本专科学生《微机原理与接口技术》实验课教学仿真实验指导书的问题。
3 改革的特色、创新点及推广价值
3.1 改革的特色
通过本改革，将验证性实验转化成了设计性和综合性实验。
3.2 改革的创新点
克服传统实验箱既看不到芯片也看不到内部电路的缺点，发挥仿真实验由电路设计者自己选择芯片，自己设计电路、自己规划地址的灵活功能。
3.3 推广价值
基于Protues仿真软件进行《微机原理与接口技术》实验，方便经济。通过不断完善和搜集资料，可以开展的实验很丰富，实验内容由简到繁、由浅人深、循序渐进，既可以进行验证性实验，也可以进行设计性实验和综合性实验。
目前，虽然利用Protues仿真软件进行实验教学已在我院计算机科学与技术、电子信息工程本专科微机接口课程实验教学中良好运行，但能非常熟练使用这个软件的教师人数还有待增加，通过本研究的开展，希望让更多的教师重视仿真软件在教学中的应用，进一步提高自身的教学和科研能力。
4 小结
本方法中的每个仿真实验都需要用到本课程任课教师提前设计好的主板电路和译码电路【3】，学生在此基础之上再设计出每个实验的其他电路部分，并针对电路设计程序。
