单片机实验教学
前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇单片机实验教学范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。
单片机实验教学范文第1篇
中图分类号：G642
文献标识码：A
文章编号：1007-3973（2012）005-185-02
1 引言
嵌入式系统正在蓬勃发展，应用越来越广，从最初的MP3、PDA、智能手机到投入工业生产，再到工业机器人、娱乐产品无不是嵌入式的产品。由于单片机的体积小、集成度高、功耗低、抗干扰能力强、控制功能强并且性价比高特点被广泛用于智能仪器、家用电器、医疗设备、汽车电子、航空领域，仪器仪表和工业控制等嵌入式系统产品。从事嵌入式系统开发的人才也越来越多，而单片机设计是嵌入式系统的基础部分和核心部分。
2 传统单片机实验教学的问题
2.1 理论教学与实践教学脱节
从单片机课程开设以来，高等院校也遇到了发现学生的实践能力很差，为了解决这个问题也开设实践教学，但是由于单片机的理论内容较多并且复杂不易理解，理论教学学时占了很大部分的学时时间，实践教学时间较短，学生无法通过较短的时间消化理论的学习。另外由于学校实验室的客观条件，实验设备不能满足一人一台的标准，使得有些学生只能看不能做，达不到实践教学的效果。由于大部分单片机课程教学的内容与实践的内容很难同步配套，使得学生很难很好把理论知识和实践联系在一起，学生做完了实验也没有达到消化理论知识的效果，这样使得理论教学与实践教学脱节。
2.2 汇编语言不适合初学者
目前大部分高校采用的单片机教材是汇编语言编写的，汇编语言虽然直接控制底层硬件，能够很好地理解单片机的工作原理。但是其与硬件细节关系密切，编写代码需要对硬件有很好的理解；指令复杂较多，程序编写繁琐，调试、维护、交流、移植困难，这些对初学者来说增加了很大的难度，使得学生学习兴趣越来越低。
2.3 实验设备的弊端
由于大部分高校实践所采用的是一些公司设计的实验箱，这些实验箱的硬件一般都是固定的，无需学生额外的设计，只需连线而已。这无疑存在一个很大的弊端，学生实践课的主要任务是机械的连接线路，无法施展自己的创造性思维，使得学生产生认知上的误区，认为单片机的系统开发就是在一个实验箱上连线。而事实上单片机与硬件有密切的关系，是需要系统的开发与设计，这样使得学生在实践当中无法理解单片机硬件设计的方法和工作原理，对于单片机系统设计无法理解其要领。另外，实验箱很难扩展其硬件部分，使得学生很难根据自己的想法设计，这样很难培养学生的创新能力和系统调试能力，使得实践教学达不到预期的效果。
3 Protues仿真软件在单片机实验教学中的探索
3.1 Protues仿真软件
基于以上目前单片机实践教学现状的分析，目前用于单片机仿真的软件较多，但是大部分侧重于软件仿真和算法的验证，使得学生无法进行单片机硬件开发；而一些软件则侧重于硬件的仿真，但是仅对CPU进行仿真，对于电路无法仿真，这使得学生无法系统的学习单片机的软件和硬件。对于单片机这样实践性很强的课程，提出了基于Protues仿真软件的实践教学。Protues仿真软件不仅可以对CPU而且对CPU电路的仿真能力很强，使得Protues仿真软件成为目前业界公认最好的仿真软件之一。Protues仿真软件是英国Labcenter electronics公司开发的EDA工具软件，它不仅具有EDA工具的仿真软件功能，还能仿真单片机及器件。它是目前最好的仿真单片机及器件的工具。Protues具有显著的优点：
(1)支持当前的主流单片机，如8051系列、AVR系列、PIC系列等，提供丰富的接口器件。
(2)支持各种虚拟仪器，如示波器、信号发生器、逻辑分析仪等。
(3)支持模拟电路、数字电路及其单片机电路的仿真，如串口，I2C，SPI，键盘显示板，LCD显示等。
(4)强大的原理图绘制功能，可以在该软件中绘制电路的硬件电路原理图，具有较强的电路仿真能力。
(5)支持调试手段，在硬件仿真系统中可以设置断点、单步、全速调试，在软件调试中可以观察各个变量、寄存器的当前状态。
(6)支持第三方软件编译和调试环境。如Keil等。
3.2 Protues在单片机实践教学中的应用
基于Protues仿真软件是单片机实践教学的得力助手，其不仅把单片机具体功能形象化，达到了实物演示的效果，也可以将单片机的一些运行过程形象化，这是实物无法达到的效果。利用Protues提供的大量的元器件，可以解决学生在实验室有限的时间下和条件下无法完成的问题。学生可以课外根据自己的想法设计自己的作品，这样对单片机的硬件和软件可以有一个很好的理解。随着现代科技的发展，仿真技术已经越来越为重要，尤其是对许多前期产品的设计。它具有很强的设计灵活性，结果、过程的统一性。这样对实验室有限的硬件资源无疑提供了极大帮助，并且使得设计时间大大缩短，减少元器件的浪费。这样让学生大胆学习，创造性思考和设计，随之学生的兴趣也提高了，形成了一个良性循环，从根本上解决了单片机实践教学的弊端。
4 构造一个真实的单片机实践环境
4.1 单片机实践环境C语言的选择
单片机的C是在标准C语言的基础上扩展而来的，对于初学者无疑是最佳的编程语言选择，其不仅具备了汇编语言的一些特点，支持直接对物理地址的访问和硬件设备的操作，而且还具备了标准C语言的优点：
(1)简洁紧凑、灵活方便。这使得其可以像汇编语言一样的对位，字节，寄存器进行操作。C语言的语法限制不太严格，程序设计自由，语法比较灵活。
(2)运算符、数据结构丰富。C语言的运算符类型丰富，表达式类型多样化，可以灵活的使用各种运算符，数据类型丰富，能够实现各种复杂的数据结构的运算，这样对学习单片机的初学者很容易掌握。
(3)C语言是结构式语言。这种结构化编程使得程序层次清晰，便于使用，维护和调试。它是以函数形式提供给用户的，这些函数可以方便的调用，实现了模块化编程。
(4)生成的目标代码质量高，程序执行效率高。C语言不依赖于具体的硬件系统，其对于不同硬件而言，移植起来极为方便。C语言支持多种操作系统，随着单片机的深入学习，学习嵌入式操作系统的时候，需要移植操作系统，这就是其他语言不可比拟的优点。
4.2 构造一个真实的实践环境
虽然Protues仿真软件可以提供很好的仿真实验平台，但是与真实的实验环境还是有差距，首先应用Protues仿真软件仿真好单片机系统，然后动手实践设计制作出该系统。所需要的芯片可以通过网站申请获得或者利用实验室现有的芯片。现在，随着制作开发板的公司越来越多，开发板的价格也比较便宜，在100元左右，而且单片机的种类也很多、资源丰富，支持在线下载程序和仿真。利用其开发板的资源如A/D、D/A、PWM、温度传感器、串口、红外传感器、液晶等制作自己的作品。这样构造出一个真实的应用环境，在制作过程中可以增强分析问题、解决问题的能力。每年学校都会组织学生参加省电子大赛或者全国电子设计大赛，并且学校会安排老师进行比赛方面的培训并给予很大的支持。参加电子设计竞赛会增强自己调试能力，分析问题，解决问题的能力。经过比赛会学到很多平时学不到的东西，自己的动手实践能力和实际应用能力会有较大的提高。
5 结束语
单片机实验教学和实践是单片机课程非常重要的组成部分，重在培养学生的对单片机乃至嵌入式的浓厚兴趣，使得他们在以后的学习过程中，能够自发的学习各种电子技术。该课程也旨在锻炼学生的动手实践能力，分析问题解决问题的能力。作者结合自己在教学的实践心得，提出了通过Protues仿真软件来培养学生的软件设计，接口电路等硬件设计能力并且鼓励学生自己亲手实践自己制作单片机系统于达到理论与实践紧密结合的效果。
参考文献：
[1] 周航慈.单片机应用程序设计技术(修订版)[M].北京:北京航空航天大学出版社,2002.
[3] 宗慧.以能力培养为核心的单片机教学与探索[J].中国科技信息,2010,(11).
[3] Proteus介绍.嵌入式系统设计仿真与开发平台研讨会专刊[C].
单片机实验教学范文第2篇
【关键词】单片机 虚拟实验平台 仿真
一、前言
单片机技术是现代电子工程领域一门迅速发展的技术，是高职高专院校电子、电气、自动化、计算机、机电一体化等专业掌握的一项基本技能，而学生在该课程学习过程中却感到难学，单片机课程教师也感到难教[1]。
传统的搭建实验对硬件的要求很高，为了节省实验的投入成本，我院在2009年使用单片机实验箱进行单片机实验，这种教学实验平台主要是以验证性实验为主，实验箱上面各种实验装置的固定搭配，不利于学生拓展思维，使学生们无法进行设计性实验。从2010年开始，我院采用Proteus仿真软件和Keil编译软件进行的虚拟单片机实验有明显的优势，如实验内容不受局限性、减少了硬件成本的投入、学生可进行自主性实验、减少了实验过程中的损耗、较接近工程实践等特点。采用虚拟实验，不但能丰富了实践教学手段，还有利于更新实验教学的观念。
二、采用虚拟实验平台的优点
（一） Proteus仿真软件
Proteus软件的系统资源丰富，支持单片机汇编源码级和C源码级仿真与调试，无需硬件电路就可对单片机电路进行软硬件的开发与调试[2]。采用Proteus软件仿真进行实验，基本没有元器件的损耗问题，不但在实验的过程中是比较安全的，还降低了实验室运行成本。
（二）Keil编译软件
Keil软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全Windows界面。该软件生成的目标代码效率非常高，多数语句生成汇编代码很紧凑，容易理解。通过虚拟实验平台，学生可以在计算机上自行设计所需的实验，画原理图、编写源代码、反复调试、观察结果，直到达到满意的结果。这极大地调动了学生实践动手的兴趣，提高了学生学习的主动性和积极性，培养了学生的创新性。
三、虚拟实验平台应用实例
下面以简单计算器设计为例，阐述利用Proteus软件和Keil软件进行设计及仿真的过程。
（一）使用Keil 软件编写和编译程序
进入Keil μVision2开发集成环境，新建文件，输入可实现所设计计算器电路计算功能的源程序。输入源程序后，将文件保存，文件名加后缀.asm。建立一个新项目，为该项目选择适合的单片机型号，将载有源程序的文件添加到项目中去。
（二）Keil软件设置
单击Project菜单，选择Options for Target选项，选择选项卡Output，使其生成HEX文件。点击Debug选项卡，选择窗口右侧的Use，如图1所示。在后面的下拉菜单中选择Proteus VSM Monitor-51 Driver，设置完毕。最后将工程编译，进入调试状态，并运行。
图1 设置Debug选项卡
（三）使用Proteus软件绘制仿真电路图
启动Proteus ISIS，点击窗口左侧P按钮进行元器件的选择，会弹出Pick Devices窗口，输入关键词80C51，在结果栏里找到80C51后双击，80C51就被添加到当前左侧窗口的元器件列表区。使用同样的方法，可以依次把电路中所需其他器件添加到器件列表区里。进行合理的布局后，使用列表中的器件，在绘图区将设计的电路绘制出来，可对器件的属性进行编辑。
（四）查看仿真效果
在Proteus ISIS中，点击菜单Debug选项，选中“use romote debug monitor”。双击单片机80C51，出现对话框，在Program File中添入在Keill软件中编译好的HEX文件，然后点击“OK”。在ISIS窗口左下角有运行、步进、暂停和停止按钮，我们点击运行按钮，可以进行仿真。
四、使用虚拟实验平台的教学效果
在2011、2012、2013三年的单片机教学中，我校采用虚拟实验平台进行单片机实验教学。学生在上实验课时，可以利用所学知识设计实现指定功能的电路，并使用Proteus绘制出相应电路图。运用Keil软件可编写程序，运行程序。在程序和电路都正确的情况下，会看到仿真效果。我们的学生可以利用此平台跟踪、调试并观察实验的效果，增强了学生自主学习的能动性。从培养学生运用基础理论知识和提高实际操作能力出发，Proteus仿真软件可实现设计的开发和测试，这在单片机实验教学中发挥着重要的作用。这种新的实验方式是单片机实验教学的一种很好的辅助手段，并且为学生进行综合性、创新性实验提供了一个很好的平台，在全面提高教学质量、培养学生思维能力、创新能力和动手能力等方面发挥着重要的作用。
参考文献：
单片机实验教学范文第3篇
关键词 单片机；现场教学；实践教学
中图分类号：G642.423 文献标识码：B 文章编号：1671-489X(2012)06-0131-02
Teaching Reform and Practice of Scene Teaching Mode for Microcontroller Course//Fan Jian, Li Jun, Xia Ruting
Abstract The paper discusses the reform and practice of the scene teaching mode in microcontroller course. Three of the main problem in the current microcontroller course teaching was presented at first, some efforts was put forward such as teaching experimental installation, teaching process planning and teaching conception reforming etc. It can be spread and exploitation in teaching other technical curriculum.
Key words microcontroller; scene teaching; practical teaching
Author’s address School of Mechanical Engineering, Taizhou University, Taizhou, Zhejiang, China 310018
单片机课程是实践性很强的专业技术课，对于台州学院机械专业的学生而言，他们相关知识学得浅，且先修电控类基础课程的实践也相对较少，单从课堂教学来看，其理论概念抽象，教学内容枯燥乏味，学生学习该课程的主动性和积极性不够，该课程的教学效果不甚理想。通过对单片机课程教学改革，把单片机课程理论教学及时有机地融入实验教学中，将理论和实践教学“捆绑”在一起，让学生边学边练，围绕单片机课程的现场实验教学模式进行有益的探索和实践。
1 单片机课程教学中存在的几个问题
分析台州学院机械专业单片机课程的理论和实践教学过程，以下2个问题比较突出。
1.1 单片机课程理论和实验教学在时空上脱节，实验教学效果不理想
单片机课程教学安排一般是将某个单元的理论知识系统讲完之后再安排实验教学，这种安排表现为理论和实践的教学在时间和空间上是分开进行的。由于课程的理论知识内容比较抽象，学生学完理论知识后不容易及时理解和掌握，在规定时间内学生能够完成实验的比例不到一半，实验效果很不理想，甚至出现随着课程往后推进，学生对课程学习兴趣的程度逐渐下降的不良现象。
1.2 单片机应用技术更新速度快，学校不可能同步更新昂贵的教学实验设备
目前比较主流的实验设备结构复杂，且厂家一般不提供完整电路设计原理图，学生难以完整地理解和掌握实验原理；另一方面，当今时代电子科技发展迅猛，芯片和功能模块器件更新速度很快，虽然厂家每年都会适时推出新产品，但对于高校而言，不可能每年花费巨资去更新价格昂贵的单片机实验设备。
2 单片机课程现场实验教学改革的实践
针对上述单片机课程教学过程出现的问题，对该课程进行现场实验教学改革的实践，把单片机课程理论教学及时、有机地融入实验教学过程当中，以学生实践为主体，将单片机课程理论和实践教学“捆绑”在一起，进行一系列有益的探索和实践。
2.1 购置单片机学习开发板，用于现场实验教学，将课程实验向课外延伸
为有效开展现场实验教学，课程组在学科的支持下为课程教学改革试点班级的每位学生购置单片机实验开发板套件。单片机课程的现场教学实践都是基于该开发板进行的。此外，学生还可以在宿舍利用课余时间自行学习和调试。学生在课程学习期间，每人拥有一套单片机开发板，有利于学生将单片机的学习和实践从课堂向课外延伸，便于他们进行自主的学习和实践。
2.2 应用现场实验教学，更新教学内容，重构教学过程，强化平时训练
在单片机课程教学计划的安排上，打破以往理论教学的章节结构，对教学内容更新和整合，根据现场教学的特点，重构教学过程，形成“单片机简介及其设计开发流程”“单片机内部硬件结构及编程初步调试”“C51初级编程技术及接口技术初步应用”“C51高级编程技术”“单片机中断控制技术及其应用”等12个专题。以现场理论讲解、现场理论实验验证、基本应用和综合设计应用的形式进行现场实验教学，边学边练。应用现场实验教学进行一系列有目标的实例引导和实践练习，强化平时训练，使学生在每堂现场实验课都有新的收获和提高。
2.3 改革教学理念，强化学生动手实践的主体
在以往“灌输式”教学模式下，学生普遍感觉课堂上学习的理论知识抽象晦涩，他们在实验时也只能依葫芦画瓢，学习的积极性和主动性不高。现场实验教学彻底打破传统学习模式，将学生推向教学的前台，学生实践成为课堂教学的主体，进一步激发学生学习热情，提高学生举一反三、自主创新的能力，使教学过程更加融洽、和谐。
2.4 关注行业最新动态，及时引进和应用最新技术
通过现场实验教学，及时引入最新的功能模块，让学生及时把握行业发展动态，提高自身的竞争力。而且，在当今产业激烈竞争、企业转型升级的关键时期，越来越多的用人单位更加注重于学生掌握并运用最新技术的能力。
3 取得的教学效果
通过台州学院单片机课程组教师的共同努力，学生对单片机课程的学习取得明显的成效。
3.1 学生对课程的学习兴趣浓厚，教学效率、实验效果明显提升
随着课程教学的推进，学生从开始学习时表现得很依赖教师指导，逐步过渡到基本能够独立完成实验，到课程学习的后期，大部分学生已经能够根据教师分配的课题独立进行设计和实验。学生逐渐养成主动思考分析的习惯，学习能力有很大提高，课堂学习常常出现“你追我赶”的好现象，减轻了指导教师的压力，培养了学生的合作精神和创新意识。
3.2 学生参与科研实践的积极性和动手能力显著提高
单片机课程教学为学生进行机电一体化设计打下良好的基础，学生参与科研实践的积极性和动手能力显著提高。自2009年以来，该教改试点班级有近90%的学生申请并完成实验室开出的电控类开放性实验，有近80%的学生参与了学校举办的浙江省大学生机械设计竞赛选拔赛，学生申请并获批浙江省新苗计划项目有3项，由学生申请并已受理的实用新型专利有5项。
4 结语
单片机课程应用性很强，针对这个特点，通过对单片机课程进行现场实验教学改革的实践，教学质量显著提高，进一步提升了学生学习专业课程的兴趣，为后续专业课程的学习与实践提供了很好的学习基础和学习方法。现场实验教学模式经过近2年的教学实践检验，显示出良好的实践效果，对其他专业课程的教学也有较大推广价值。
参考文献
[1]陈亮.单片机课程的教学改革[J].实验室研究与探索,2008,27(9):121-123.
[2]徐敏,卢周平.“单片机原理及应用”课程教学改革与实践[J].实验室研究与探索,2006,25(1):82-84.
单片机实验教学范文第4篇
关键词：单片机；教学改革；实践教学；创新能力
中图分类号：G4文献标识码：A文章编号：1672-3198（2013）08-0129-02
1当前单片机实践教学存在的问题
单片机系统是一门软硬件相结合强调实践性和应用的课程，很多应用型高校在单片机实践教学中都存在一些问题，主要表现在下面一些方面。
1.1现行的单片机实验教学存在脱离实践的倾向
很多高校，单片机实验教学平台是单片机实验教学的主要设备，采用这种设备进行教学教师和学生操作使用方便。然而试验箱的总体结构往往已经固定，学生很难自主地进行创新性的实验设计，导致学生对单片机的硬件教学内容无法深入细致的学习，使学生应用单片机进行系统设计时，对单片机的内部结构和电路不能直观的认识，实验箱基本上透明了单片机的内部结构和工作原理，学生只能参照厂家提供的实验指导书，一步一步进行操作，最终得到一个事先预知的结果。这最终导致学生失去对单片机学习的兴趣，更无法提高学生的设计动手能力。
1.2重理论轻实践现象严重
单片机课程的开设，很多教师按照课程教学大纲要求，有计划的对单片机原理、内部结构、时序电路和设备等知识点认真教授，理论知识成了单片机教学的主体，实践教学只作为理论知识的一个验证，形成了以教师为主体的知识传授型的教学模式，在实践教学中，教师把主要的实验步骤、程序代码都提供给了学生，造成实验教学中学生动手机会很少，思考看、发挥的空间更是有限。甚至一些教师认为学单片机就是学习基于单片机的编程，再加上相对硬件教学，只需要一台微机加上仿真软件和编程环境就好了，学生学习的热情要高，也比较容易上手，完全忽略了单片机系统开发的整机思想，教师课程考核依然是以试卷笔试为主，必然导致学生对硬件实验课程的学习缺乏兴趣，并最终失去了对该课程硬件学习和硬件实验的兴趣，也就失去了对实验学习的主动性。
1.3教师本身的实践能力和工程开发能力有限
很多教师，教学效果的确很好，他们有着自己的教学方法和手段，有的甚至是教学名师，然而单片机开发技术是一门多学科相结合的实践性、应用性很强的课程，要想上好这门课程，必须要求教师有单片机系统开发和工程实践的经验。照本宣科只做课内的实验，不能将实际单片机系统开发方面的知识和方法传授给学生，不能引入单片机发展的主流技术和单片机开发的新型工具软件，远远达不到单片机这门课程对培养学生创新能力和动手能力的要求。
1.4实验内容缺乏创新性
从很多高校的单片机实验教学大纲来看，存在实验内容单一、陈旧，缺乏综合型和设计型项目的情况，实验教学中，学生依据实验指导手册，按部就班进行实验，整个实验过程不求甚解，最后给实验教师提交一份实验报告，就算完成了本次实验，这就导致很多单片机的知识在实践教学中不能涉及到。学生也根本没有理解和掌握单片机开发和设计的这些知识。学生的创新能力和实践能力根本得不到很好的培养和提高。更有甚者，学校的教学实验设备和实验内容安排多年未更新，很多新技术和主流元器件没有引入教学，使得培养出来的学生无法得到用人单位的认可。
2单片机实验教学的改进
2.1创新单片机课程教学方案
以就业为导向，完善教学体系和内容，根据应用型本科院校的人才培养定位，制定了切合实际的单片机人才培养方案，修订专业教学计划。以提高应用能力为出发点，制定出切实可行的单片机课程教学方案，突出应用型人才培养模式，强化单片机实践教学。着重体现学生的实践能力、创新能力和单片机系统开发能力，逐步改善实践教学条件，尽量摆脱传统实验教学对实验平台的依赖，采用多种实验教学方式，突出学生动手和创新能力，同时加强教师能力培养，尽量让“双师型”教师上课，增强课程的工程实践性。
2.2调动学生学习主动性
学校要根据人才培养定位和单片机课程教学的要求，合理安排单片机实验教学的内容，优化实验教学大纲，在实验项目设计时，给学生预留可发挥的空间，促使学生变被动实验为主动参与、思考，这样便能在实验中体会到乐趣，实验中的思考以及实验成功后的成就感，能提高学生学习单片机的信心和兴趣，达到更好的教学效果。同时引入现代化的教学手段和主流的单片机开发技术，让学生能够贴近单片机开发的实际，不但能够让学生模拟仿真实验，而且可以让学生有单片机系统设计的思想，提高学生单片机实际开发和应用能力。
2.3构建多级实验体系和能力培养体系
根据单片机教学的实际和课程对人才能力培养的要求，可以把单片机实验教学划分为基本模块实验、设计型实验、和综合型实验，基本模块实验以验证型实验为主，包括单片机汇编语言程序开发、并行口、中断、串行口、、定时/计数器各种几口等，主要是让学生学习单片机基本单元模块的组成、理解单元模块的工作原理和内部结构，同时掌握基本实验仪器的使用和基本的实验方法。综合性实验阶段是综合型实验为主，主要建立单片机系统开发设计的整体思想，是能力培养的提升阶段，也是培养动手能力和创新能力的关键阶段。通过这一阶段的实验，使学生能对实际应用问题提出解决方案。并利用基础性试验阶段的积累，完成自主设计实验所用的单元模块以及实验步骤，并通过多次的优化，提高学生的动手能力和创新能力，为以后单片机开发积累经验。
2.4软硬件学习相结合
单片机课程涉及到的知识面非常的广，如果透明掉硬件的原理和学习，学生的实际动手能力和单片机产品设计开发能力就不能得到很好的提高，因此在单片机实践教学中，不能忽略硬件学的学习，在做单片机实验过程中，要尽量不完全依赖已有的实验箱，而是要求学生尽量自己设计开发单片机的最小系统，这样学生对单片机的设计和学习能够更加直观，也能够把元器件选型与应用、线路板设计、电子产品的焊机与调试等硬件的知识引入到单片机的实验教学中，虽然过程难度较大，也比较繁琐，但对学生的自制力、学习意志能够很好的锻炼，也是培养他们的创新能力和强化他们的动手能力重要阶段，能够更加有效地提高学生单片机的实际开发能力，也符合用人单位对他们能力的要求。同时，单片机软件开发时仿真实验软件的使用也十分重要，软件的使用也十分的方便，在实践教学中引入伟福、KEIL、PROTEUS等仿真软件，使学生在课外也能随时随地模拟实验过程。学生既可以模拟再现实验室硬件电路实验的过程，也可以模拟未做的实验达到预习目的。还可以模拟实验室条件不具备的实验达到补充扩展目的。
2.5通过竞赛，提高学生工程开发能力
对于工科学生，全国有很多很有影响力的比赛，比如全国大学生挑战杯比赛，全国大学生电子设计大赛等，各地高校也会结合本地域或本校的情况，举办各类的创新大赛，任课教师在给学生授课过程中，积极把这些信息通报给学生，鼓励学生早做准备，积极参与，通过这些比赛，刺激学生利用单片机做出各类实用性作品，让学生能够通过比赛掌握单片机设计过程，让他们亲自做一回工程师，这种课外形式的学习，更能使学生充分掌握单片机各种基础知识和实际开发技能，能够提高学生创新能力和动手能力。事实表明，有过参赛经历的学生，他们的分析解决问题的能力，单片机的实际开发能力，都得到了很好的提高和锻炼，也更受用人单位的欢迎。
3总结
单片机的学习与社会人才需求和主流技术的发展要严密结合起来，只有抓好单片机实践教学环节，才能培养出满足社会需求的合格人才。应用型本科院校一定要合理安排课程内容，努力提高教师教学水平，协调单片机软硬件教学比重，积极引导学生参与各类竞赛。这样才能培养出具有工程设计能力、创新能力及较强动手实践能力的合格的应用型人才。
参考文献
[1]曹建树.单片机创新实践教学改革与实验室建设[J].实验室研究与探索，2005，（9）.
[2]朱红.引入电子设计竞赛，深化实践教学课程改革促进实验室建设[J].中国现代教育装备，2006.
单片机实验教学范文第5篇
【关键词】单片机；接口技术；教学实验
单片机实验在单片机理论教学中，具有非常重要的实践作用。我们通过单片机教学实验，可以很好的提升学生动手能力，让学生在动手的过程中认识到其工作的特性和原理，对理论知识有一个非常直观、系统的认识和了解；除此之外，还可以加深学生对理论知识的印象和解读能力，使得学生在实践的过程中掌握单片机的关键理论知识和相关技术。
一、现有实验教学方式的不足
1、内容的系统性存在缺陷。实验课程的学时在课程总学时当中受到非常明显的遏制，假如说在原有的计划上安排了10个学时的实验课程，但是这些实验学时对单片机实验教学的实践需求是远远不够的。为了在有限的时间内把单片机的实验内容最大化讲解，实验课程的环节中穿插了非常多的论证性实验，并且教师会给出一定的程序步骤。在实验的时候，学生都是被动跟着教师进行，对于实验内容的认识依然停留在书本知识方面，缺少新器件和电路应用方面的实际操作训练。虽然说这么做加快了实验的周期时间，但是本着实验课程锻炼学生的实践操作能力和思维能力的目标依然没有实现。虽然说部分学生对于知识是一知半解，但是完全依照书本操作步骤进行，也可以完成相关的实验，但是这样的情况依然无法满足学生训练单片机内容的实践操作要求。
2、时间的灵活性非常古板。因为实验成绩是课程总成绩的少部分，因此当课堂教学内容全部结束的时候，所有的实验教学课程都要结束，要不然会影响到学校安排考试和成绩测评的安排，鉴于这样的原因，实验周期时间短和相对集中就成为了主要问题。在这部分时间内，实验室出现高负荷情况，每个班级的实验时间都安排的很集中，经常会出现下组学生等待上组学生做完实验等实验设备的情况，灵活的时间因此受到非常大的限制，并且影响到学生实验课程的教学质量。
3、综合性实验无法开展。因为单片机的价格非常低廉，体积还很小，相应的功能也在不断的完善，成为现代工业技术中非常理想的一种微控单元核心构件，尤其实在工业过程控制和智能仪器仪表方面应用非常广泛。单片机实例应用是非常容易就可以被利用在实验教学过程中的，因为这样不单单可以让学生建立一个非常系统的单片机知识系统，还能够让学生体验到单片机在实际应用中的价值。但是因为现实教学情况的限制，如此综合性的教学实验并没有被安排实验教学中，只是作为小部分的选修内容。
二、单片机实验教学的有效改革
1、专门开设单片机实验教学课程。真正意义上掌握单片机的理论知识，必要的实践操作是不能缺少的。现在的学生普遍感觉到单片机的理论知识很难把握，最主要的一个原因就是实践操作程度的不深刻，所以在改革单片机原理和接口技术实验课程的时候，必须把理论教育和实践操作一分为二。把传统课本知识中的实验内容全部分离开来，重新进行规划和分类，并且为此专门编纂特定的实验教材，从根本地位方面改变实验教学的存在价值。如此一来，实验课时得到了充分的保证，并且在实验内容的安排方面更加全面和具体，可以让学生在程序编写、通讯方式、存储器结构和系统综合应用方面得到全方位的训练和提升。目的是培养学生正确地思维方法和健康的学习态度。
2、柔和化的实验教学时间。单片机课程被设置为单独的实验课程之后，就不会依附于传统的理论知识教育，所以说在时间的安排方面非常充裕，基本上实现了实验时间的真正开放。实验时间贯穿于整个学期，每个小组之间可以进行不同类别的实验，随后进行对比和交流。实验时间不再依照传统理论课程时间的安排，而是全天都在实验，目的是确保不同层次的学生有充分的消化知识时间。实验课程的时间占据总课时的50%，学生可以自身学习的需要选择实验的类型。对于选修课程，不再要求学生在一个单元课时内完成，一个实验可以分成若干个小实验进行，留给学生充分思考的时间。
3、层次分明的实验内容。单片机实验教学的内容可以大致分为三部分，就是①基础实验部分，②设计实验部分，③系统试验部分。基础实验就是说对单片机基本知识的理解和学习，让学生根据指导书中的步骤设计进行，教师编写非常系统的实验步骤，使得学生在完成基础实验之后，具备一定的总结和编程能力。设计实验就是说对某一个单独的方面进行深入化的研究分析，只是针对一个知识点进行认真讨论，要求学生自己动手设计路线、编写程序、自行调试、发现问题和修改等。系统试验就是对毕业设计内容和专业领域设计内容，采用应用系统设计方式。
4、虚拟仿真技术和实践操作技术的完美结合。Proteus是现在最好的电路仿真实验软件，其中具备非常优秀的数字电路、模拟电路和电路系统，支持AVR和51系列等主流单片机系统和不同样的调试环境。比如说Keil C51 uVision2 软件，就是一款很好的单片机仿真实验软件。所以说在单片机实验课程改革过程中，我们将Proteus融入到单片机实验教学当中，要求学生在掌握基础知识之上，对于一些综合性的实验，学会使用Proteus软件进行设计和修正，然后再把自己做实验的内容移植到实验室硬件电路当中。很好的减小了原材料的损耗，也达到了训练学生操作能力的目的。
5、改良实验课程的测评方式。完善测评方式不单单是对学生所掌握知识的一个客观评价、对学生实践操作能力的肯定，更是成为激励学生努力学习的手段。测评的方式要具有一定的公平性和公正性。学生进行的每一项实验记录都占据一定的分值，学校不再需要进行单独的实验测验，而是对学生整个实验过程进行综合评价，尽可能规避偶然性和片面性情况的出现。
总结：单片机原理和接口技术的实验教学，最终目的是锻炼学生的动手解决问题的能力，所以在掌握理论知识的前提下，学习和熟练应用实验方法是非常关键的。因为单片机实验教育是一项漫长久远的任务目标，所有我们在只有单片机实验教学的基础上，融入科学发展观的理念，才可以更好的建立一套实验教学综合体系，顺应时展的要求。
参考文献：
[1]丁保华、陈军、张有忠. 单片机原理独立实验教学体系的改革与探索[J]. 实验室科学. 2010，（11）：120-123.
[2]杨金泉、郝志华、张国旭、田红霞、田丽欣. 单片机原理及应用实验教学改革研究与实践[J]. 黑龙江科技信息. 2011，（23）：150-155.
[3]饶伟、周俊. 关于高职院校的单片机课程教改的研究[J]. 黑龙江科技信息. 2012，（29）：200-205.
