發(fā)布時(shí)間：2022-08-09 01:41:55
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的單片機(jī)原理及應(yīng)用樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
（長春理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，吉林長春130022）
摘要：“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程理論與實(shí)踐聯(lián)系緊密，學(xué)生通過實(shí)踐才能打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本文對目前本課程教學(xué)現(xiàn)狀及影響大學(xué)生學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性的因素進(jìn)行了闡述，并探討了加強(qiáng)本課程實(shí)踐教學(xué)的可行方法。
關(guān)鍵詞 ：單片機(jī)原理；應(yīng)用；主觀能動(dòng)性；實(shí)踐教學(xué)
中圖分類號：G642.0文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1671—1580（2014）08—0055—02
收稿日期：2014—04—16
作者簡介：王紅平（1976— ），女，內(nèi)蒙古包頭人。長春理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，副教授，博士，研究方向：機(jī)械電子工程。
高藝（1968— ），女，吉林長春人。長春理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，副教授，博士，研究方向：機(jī)械電子工程。
于正林（1971— ），男，吉林省吉林市人。長春理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，教授，博士，研究方向：機(jī)械電子工程。
“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程是工科本科生的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，其最大特點(diǎn)是理論與實(shí)踐聯(lián)系緊密，突出應(yīng)用。通過很強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)，為今后從事生產(chǎn)第一線的技術(shù)和管理工作以及進(jìn)一步提高科學(xué)技術(shù)水平打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。［1］
作者結(jié)合本學(xué)院學(xué)生學(xué)習(xí)“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程的實(shí)際情況，探討學(xué)生在“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程中如何發(fā)揮主觀能動(dòng)性，系統(tǒng)深入地研究提高學(xué)生參與課程的主觀能動(dòng)性的教學(xué)方法，尤其是在實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)中提高學(xué)生主觀能動(dòng)性的教學(xué)方法。［2］
一、學(xué)校課程教學(xué)的現(xiàn)狀
目前，老師教授該門課程采取板書輔助多媒體的授課方式。由于本課程具有抽象性，使許多學(xué)生對這門課程存在恐懼心理。對單片機(jī)課程抽象知識點(diǎn)的講解僅僅通過教師的嘴和筆無法達(dá)到準(zhǔn)確和生動(dòng)描述的效果；而實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多年一成不變，且實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)居多，自主性實(shí)驗(yàn)很少，導(dǎo)致學(xué)生實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)變成走馬觀花的狀態(tài)。［3］
在單片機(jī)課程的學(xué)生能力評估方面，基本仍然采用常規(guī)的課程評價(jià)方式，即課堂出勤方式、作業(yè)以及閉卷考試綜合評定。這種評定體系并沒有考慮該門課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的重要性，使學(xué)生掌握知識時(shí)偏向于理論的死記硬背之中，而忽略了真正的動(dòng)手實(shí)踐能力，使本來就懼怕這門課程的學(xué)生無的放矢，更加不愿意去接觸真正有意義的實(shí)踐學(xué)習(xí)，這樣就培養(yǎng)出一批批手高眼低的工科學(xué)生。
二、影響大學(xué)生學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性的因素
（一）缺乏學(xué)習(xí)的主動(dòng)性
“單片機(jī)原理及應(yīng)用”這門課程不像其他課程具有細(xì)致且清晰的思路以及邏輯推理, 其抽象的軟硬件內(nèi)部結(jié)構(gòu)、超強(qiáng)的實(shí)用性要求時(shí)刻考驗(yàn)著學(xué)生。這就要求學(xué)生有知難而進(jìn)的進(jìn)取精神，表現(xiàn)積極的學(xué)習(xí)態(tài)度。但大多數(shù)學(xué)生沒有掌握該門課程的學(xué)習(xí)方法，不懂得利用充分實(shí)踐的方法去理解和掌握，結(jié)果產(chǎn)生了恐懼心理和畏難情緒。
（二）教師及教學(xué)資源的質(zhì)和量
課程教授包括教師和教學(xué)內(nèi)容兩個(gè)方面。教師要有很強(qiáng)的責(zé)任心，教授的內(nèi)容要保證滿足大綱要求，使學(xué)生在有限的學(xué)時(shí)中最大限度地獲取知識。
就目前而言，本校單片機(jī)理論課時(shí)僅有32學(xué)時(shí)，實(shí)踐課時(shí)為16學(xué)時(shí)，這就產(chǎn)生了課程信息量大與課時(shí)少的矛盾。因此，課堂教學(xué)信息量的增加是一個(gè)必然趨勢?！皢纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用”這門課程如若采用板書為主的傳統(tǒng)授課方式固然能使學(xué)生在接收知識點(diǎn)時(shí)隨著教師的板書有更多的思考時(shí)間，但也不可避免地使授課信息量減少；如果采用多媒體方式，知識量增加了，但學(xué)生程度不同，又不能保證所有學(xué)生能及時(shí)理解所學(xué)知識。［4］
（三）實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱
對于實(shí)踐性很強(qiáng)的單片機(jī)課程，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)尤為重要。實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的教學(xué)質(zhì)量受到多方面因素的影響。首先，實(shí)驗(yàn)設(shè)備能否滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。本校單片機(jī)課程實(shí)驗(yàn)經(jīng)歷多年的更新?lián)Q代，目前采用較為適用的教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)仿真與實(shí)際相結(jié)合。除了實(shí)驗(yàn)設(shè)備之外，還有諸多細(xì)節(jié)方面的問題,如實(shí)驗(yàn)教師的引導(dǎo)是否負(fù)責(zé)、到位？實(shí)驗(yàn)課前的預(yù)習(xí)是否能夠完成？實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排是否合理？如果實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備學(xué)習(xí)被忽略,學(xué)生便難以順利完成實(shí)驗(yàn)，而教師安排的實(shí)驗(yàn)難度、具體教授方法不當(dāng)，學(xué)生也難以順利地進(jìn)入實(shí)踐學(xué)習(xí)之中。這樣，學(xué)生就會對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生厭煩心理，難以獲得良好的學(xué)習(xí)效果。
三、實(shí)踐教學(xué)的改革探索
（一）將學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)貫穿于實(shí)踐教學(xué)始終
學(xué)習(xí)興趣是學(xué)習(xí)課程的最好動(dòng)力。激發(fā)學(xué)生對本門課程的學(xué)習(xí)興趣是學(xué)好課程的首要前提。由于課程中抽象的知識時(shí)刻考驗(yàn)著學(xué)生, 使學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒，這就要求教師不斷地借鑒和學(xué)習(xí)更好的教學(xué)方法，同時(shí)，結(jié)合自身教學(xué)特點(diǎn)，加強(qiáng)教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)的結(jié)合，從而將學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)貫穿于實(shí)踐教學(xué)始終。
例如，對于抽象知識點(diǎn)的講解, 在多媒體形式的表達(dá)和演繹中，穿插易于理解的分解動(dòng)畫視頻，模仿單片機(jī)軟件執(zhí)行中的運(yùn)行過程，能夠幫助學(xué)生很好地理解；同時(shí)，可以將難以理解的知識點(diǎn)進(jìn)行拆分，要求學(xué)生在課后通過查資料進(jìn)行總結(jié)，并利用每堂課10分鐘的時(shí)間讓學(xué)生輪流討論，驗(yàn)證自身實(shí)踐學(xué)習(xí)的情況，并作為一種考核機(jī)制；同時(shí)，對與之相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提前提供給學(xué)生相關(guān)的仿真軟件，通過降低難度，讓學(xué)生在個(gè)人電腦上進(jìn)行程序的初步設(shè)計(jì)和模擬仿真，先從自身的探索實(shí)踐中找到樂趣，增強(qiáng)信心，再在真正的實(shí)驗(yàn)中結(jié)合硬件系統(tǒng)加大難度。通過這樣的知識點(diǎn)分解方式學(xué)習(xí)，學(xué)生會更有信心學(xué)好這門課程。
（二）改變實(shí)踐教學(xué)策略
在實(shí)踐教學(xué)中要體現(xiàn)學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的特點(diǎn)，教師可依據(jù)教學(xué)大綱設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，提前提出若干不同的實(shí)驗(yàn)主題，讓學(xué)生自發(fā)提出若干相關(guān)主題的各種任務(wù)，然后師生互相交流信息，再由教師最終布置與之相關(guān)的若干接近實(shí)際生活的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，讓學(xué)生依據(jù)自己提出的待解決任務(wù)完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)，這樣就充分發(fā)揮了學(xué)生的自主性。而且通過采集任務(wù)的方式，學(xué)生也能夠從中了解單片機(jī)知識點(diǎn)的應(yīng)用，進(jìn)一步構(gòu)建和豐富自己的知識體系。同時(shí)也避免了由于同一個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容面對班級內(nèi)的所有同學(xué)而對部分學(xué)生探究知識的主動(dòng)性的限制，也避免了某些學(xué)生可能的“渾水摸魚”。［5］
（三）結(jié)合實(shí)際確定課程設(shè)計(jì)內(nèi)容
若讓學(xué)生真正掌握實(shí)踐性強(qiáng)的課程，就需要與實(shí)際生產(chǎn)生活相聯(lián)系，因此，單片機(jī)的學(xué)習(xí)僅僅通過實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐是不夠的，還需要學(xué)生進(jìn)行親身實(shí)踐，也就是必須經(jīng)過硬件電路及其電路板的繪制、焊接元器件、程序編制、仿真調(diào)試等實(shí)踐過程，才能真正掌握單片機(jī)的理論知識和應(yīng)用技能。
目前，大部分單片機(jī)的課程設(shè)計(jì)是教師設(shè)置與實(shí)際接近的難度適宜的課題，學(xué)生根據(jù)自己的能力和愛好選取其一，但完成內(nèi)容仍局限于電路原理圖的繪制，進(jìn)展較好的也不過是采用仿真軟件進(jìn)行模擬調(diào)試，距離真正的設(shè)計(jì)還有一定距離。為提高單片機(jī)課程設(shè)計(jì)質(zhì)量，并測試學(xué)生在有限的課程設(shè)計(jì)時(shí)間內(nèi)的接受能力，本校單片機(jī)課程設(shè)計(jì)以大珩班為對象，分成3~5人的設(shè)計(jì)小組，進(jìn)行了難度適宜的課題設(shè)計(jì)。最后，學(xué)生均完成了設(shè)計(jì)內(nèi)容，并上交了實(shí)物成品，感到受益匪淺?？梢?，單片機(jī)課程設(shè)計(jì)在教師指導(dǎo)下，完成從資料收集到軟硬件設(shè)計(jì)與調(diào)試、PCB 電路板設(shè)計(jì)、仿真調(diào)試等過程是切實(shí)可行的。
（四）新型考核機(jī)制——“實(shí)驗(yàn)—課程設(shè)計(jì)—成果比賽”一體化
傳統(tǒng)課程的考核方式并沒有過多地體現(xiàn)實(shí)踐的重要性，仍以理論考核為主，這與本課程的特點(diǎn)不符。為加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的考核，可以加大實(shí)驗(yàn)成績在總成績中的比重，使課程總成績包括平時(shí)成績、實(shí)驗(yàn)成績、期末成績。目前，本校平時(shí)成績占總成績的20%，實(shí)驗(yàn)成績占總成績的10%，期末成績占總成績的70%。這種考核已經(jīng)加入了實(shí)踐環(huán)節(jié)，但比重仍然過低。今后將進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的比重，并對各個(gè)部分的考核分布進(jìn)一步細(xì)化。
［
參考文獻(xiàn)］
［1］楊杰，王曉初，王曉紅.單片機(jī)課程教學(xué)的實(shí)踐與探討［J］.廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2009（9）.
［2］ 邵留，江敏，李娟英.淺談高等教育中學(xué)生學(xué)習(xí)的“主觀能動(dòng)性”［J］.中國校外教育，2011（2）.
［3］徐德勇.探討通過單片機(jī)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的能力［J］.電腦知識與技術(shù)，2009（5）.
關(guān)鍵詞：云計(jì)算；單片機(jī)；課程設(shè)計(jì)
中圖分類號：F49文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：16723198（2014）07017601
1云計(jì)算
“云計(jì)算”的概念，是由Google的CEO艾里克?施密特在2006年的講座上第一次提出并使用的。云計(jì)算就是，把目前為止由個(gè)人計(jì)算機(jī)或公司服務(wù)器上所進(jìn)行的信息處理，通過因特網(wǎng)使其運(yùn)行在外部巨大服務(wù)器上的方法。也就是說，信息的處理在互聯(lián)網(wǎng)上，即在“云”中實(shí)現(xiàn)，其真正的涵義便是“云（=因特網(wǎng)）+計(jì)算（=信息的計(jì)算處理）”。
2云計(jì)算輔助教學(xué)與單片機(jī)教學(xué)
隨著云計(jì)算的快速發(fā)展，人們的生活和工作水平不斷的提高。2009年云計(jì)算被應(yīng)用到了教育界，帶來了教育領(lǐng)域的一次革新。云計(jì)算在教育領(lǐng)域的應(yīng)用被稱為“云計(jì)算輔助教學(xué)（CCAI）”，它是指使用者利用云計(jì)算所提供的云服務(wù)來完成信息共享，實(shí)現(xiàn)教育資源的最大化利用以及減少教育方面的設(shè)施投資。高校是培養(yǎng)人才的地方，利用云計(jì)算的優(yōu)勢，探索高校如何與云計(jì)算相結(jié)合，進(jìn)行教學(xué)方面的革新是當(dāng)前教育界面臨的一大挑戰(zhàn)。單片機(jī)原理及應(yīng)用是一門專業(yè)課，具有技術(shù)應(yīng)用與直接面向就業(yè)的特點(diǎn)，掌握好單片機(jī)知識與技能后，將為日后工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。如何將云計(jì)算應(yīng)用到單片機(jī)教學(xué)中，探索云計(jì)算所帶來的教學(xué)革新，是單片機(jī)教學(xué)工作者急需探討的一個(gè)問題。
單片機(jī)以其完善的功能、低廉的價(jià)格，被廣泛應(yīng)用在工業(yè)控制、儀器儀表、通信、機(jī)電一體化、家用電器等領(lǐng)域。單片機(jī)技術(shù)已成為從事自動(dòng)化、通信、機(jī)電一體化等工作的人員必備的技術(shù)。目前，已經(jīng)有很多高校開展了單片機(jī)精品課程的研究，形成了一套完整的單片機(jī)理論教學(xué)體系。高校之間相互分享教學(xué)資源就可以減少教學(xué)資源以及硬件設(shè)施的重復(fù)建設(shè)與投資。隨著云計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展與普及，將各種教學(xué)資源遷移到“云”中，就可以很好的實(shí)現(xiàn)高校間各種教學(xué)資源的共享，建成一個(gè)基于云計(jì)算的單片機(jī)教學(xué)平臺。在單片機(jī)原理及應(yīng)用課程教學(xué)中，運(yùn)用百會套件建立教與學(xué)的平臺，將單片機(jī)教學(xué)與云計(jì)算相結(jié)合。
3單片機(jī)原理及應(yīng)用教學(xué)設(shè)計(jì)
單片機(jī)原理及應(yīng)用這門課程理論性和實(shí)踐性都較強(qiáng)，包含了一些抽象的理論概念。這門課程不像C語言程序設(shè)計(jì)，只要知道程序怎么編寫就可以了，也不像模擬電子技術(shù)，只要知道硬件電路設(shè)計(jì)便可，它是理論和實(shí)踐的結(jié)合體。
3.1理論教學(xué)
理論知識涉及到專業(yè)內(nèi)容，往往枯燥乏味，很難引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，沒有了學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生就會產(chǎn)生抵觸心理。所以，選用合適的教學(xué)方法就相當(dāng)重要。教學(xué)方法有很多種，案例教學(xué)就是其中的一種。運(yùn)用案例教學(xué)，可以把抽象的理論知識和案例相結(jié)合，能起到將抽象問題具體化的作用。在單片機(jī)教學(xué)中選用案例教學(xué)，就能讓學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容有直觀的印象，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
利用百會維基呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)活動(dòng)、展示作品等。教學(xué)內(nèi)容中采用案例的方式將教學(xué)內(nèi)容展示給學(xué)生，比如電子鐘、城市道通燈控制系統(tǒng)、防盜報(bào)警器等日常生活中很常見的例子，讓學(xué)生知道單片機(jī)的學(xué)習(xí)和日常生活息息相關(guān)，將原本抽象的理論與實(shí)際例子相結(jié)合，從而引起學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。利用了云計(jì)算技術(shù)，學(xué)生隨時(shí)隨地可以利用上網(wǎng)設(shè)備，比如電腦、手機(jī)或IPAD等來查看教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)活動(dòng)以及相關(guān)的作品。打破了傳統(tǒng)的將教學(xué)資源拷貝到電腦上的麻煩，而且現(xiàn)在學(xué)生基本上都人手一個(gè)手機(jī)，手機(jī)小巧隨身攜帶方便，方便隨時(shí)查看相關(guān)信息。
利用百會文檔免費(fèi)在線建立、撰寫、存儲和分享文檔。通過百會文檔，學(xué)生便可以共享演示文稿、電子表格和文檔等資源，還可以上傳圖片和文件等資源，利用這個(gè)功能，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上完成作業(yè)。打破了傳統(tǒng)的手寫作業(yè)的模式，在相應(yīng)的上網(wǎng)設(shè)備中，通過瀏覽器打開百會網(wǎng)的百會文檔，編寫好作業(yè)，然后進(jìn)行提交。教師接收作業(yè)并批改，可以及時(shí)將作業(yè)批改結(jié)果反饋給學(xué)生。利用云技術(shù)，還可以對考試方式進(jìn)行革新。利用百會文檔提供的文檔權(quán)限管理功能，完成網(wǎng)上答題并提交，最終教師進(jìn)行批改。不但提高了教學(xué)效率，還可以減少教育方面的相關(guān)投資。
百會聊聊可以實(shí)現(xiàn)師生間的及時(shí)交流互動(dòng)。學(xué)生在學(xué)習(xí)單片機(jī)課程過程中遇到問題可以隨時(shí)提問，教師或者其他學(xué)生都可以解答，及時(shí)解決學(xué)習(xí)過程中的疑問。百會論壇也可以實(shí)現(xiàn)師生間的交流互動(dòng)。學(xué)生或教師將有用的一些信息或資料在論壇上，大家可以交流討論，不但有利于學(xué)習(xí)還能增長課外知識。
3.2實(shí)驗(yàn)教學(xué)
實(shí)驗(yàn)是對所學(xué)理論知識的應(yīng)用，是單片機(jī)課程中不可缺少的一個(gè)部分。單片機(jī)原理及應(yīng)用是軟件和硬件相結(jié)合的一門課程，軟件部分要求學(xué)生掌握單片機(jī)相關(guān)理論以及編寫程序的能力，硬件部分要求學(xué)生會動(dòng)手設(shè)計(jì)硬件電路。我校電子專業(yè)在課程安排上先學(xué)習(xí)微機(jī)接口技術(shù)，然后再學(xué)單片機(jī)原理及應(yīng)用，所以選用匯編語言進(jìn)行編程，可以強(qiáng)化對匯編語言的理解與應(yīng)用。對于學(xué)的好的學(xué)生可以引導(dǎo)他們再編寫單片機(jī)C語言。學(xué)習(xí)匯編語言和學(xué)習(xí)其他編程語言一樣都要學(xué)習(xí)語法。了解了語法后，接下來就是應(yīng)用到具體的編程當(dāng)中。我校單片機(jī)原理及應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)課選用天煌開發(fā)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)設(shè)備以及相關(guān)的編程軟件。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課是要求每臺學(xué)生機(jī)都要安裝相關(guān)軟件，若軟件出現(xiàn)了問題又要重新安裝，這樣增加了實(shí)驗(yàn)室維護(hù)的壓力。若
采用云計(jì)算技術(shù)，將相關(guān)軟件保存到百會文檔中，學(xué)生便可以在任意時(shí)間和地點(diǎn)下載安裝，這樣有利于一邊學(xué)習(xí)匯編語言的指令，一邊將所學(xué)到的指令應(yīng)用到具體編程中，可以及時(shí)了解相關(guān)指令的用法以及容易出現(xiàn)的問題。不但有利于學(xué)生更好的學(xué)習(xí)指令，還能減少實(shí)驗(yàn)室維護(hù)的壓力。我校單片機(jī)原理及應(yīng)用課程是專業(yè)考試課，規(guī)定需用64學(xué)時(shí)的時(shí)間完成教學(xué)大綱所要求學(xué)生掌握的內(nèi)容，其中有44學(xué)時(shí)的理論課和20學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)課。學(xué)生在期末的時(shí)候會得到這門課程的總評成績，總評成績=期中成績（20%）+平時(shí)成績（20%）+實(shí)驗(yàn)成績（10%）+期末成績（50%），這里涉及到實(shí)驗(yàn)成績的評定。利用云計(jì)算技術(shù)，可以在網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)成績的評定。將實(shí)驗(yàn)成績分成兩部分即出勤率和實(shí)驗(yàn)完成情況。利用百會文檔可以進(jìn)行在線調(diào)查與統(tǒng)計(jì)查看學(xué)生的出勤情況，利用百會維基完成實(shí)驗(yàn)程序的上傳操作。
4結(jié)束語
目前，基于百會平臺的單片機(jī)原理及應(yīng)用課程的設(shè)計(jì)仍處于探索階段。利用云計(jì)算技術(shù)能夠最大化優(yōu)化資源的共享，是網(wǎng)絡(luò)高速發(fā)展下的必然產(chǎn)物。云計(jì)算技術(shù)還減少了硬件設(shè)施上的重復(fù)投資建設(shè)，減少了企事業(yè)單位的開銷。把教學(xué)和云計(jì)算技術(shù)結(jié)合起來，能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)上的革新，是新時(shí)代下教師要掌握的一門技術(shù)。但是，云計(jì)算在教學(xué)過程中的應(yīng)用仍存在許多問題。比如安全問題、個(gè)性化操作的實(shí)現(xiàn)等。云計(jì)算的功能是強(qiáng)大的，期待云計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展給人們的學(xué)習(xí)生活帶來更大的便利。
參考文獻(xiàn)
[1]胡長勝.單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].北京：高等教育出版社，2006.
[2]李春艷，王茜.云計(jì)算環(huán)境下計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式探討[J].電腦知識與技術(shù)，2013，9（14）：33213323.
[3]游錄超，施莉莉，袁芳.基于云計(jì)算的課程輔助教學(xué)平臺設(shè)計(jì)與實(shí)踐？――以“計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)”為例[J].金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2013，13（3）：7073.
關(guān)鍵詞：單片機(jī)；教學(xué)改革；實(shí)踐
中圖分類號：TP434 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：16727800（2013）002018202
0 引言
隨著微電子及計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，單片機(jī)以體積小、功能強(qiáng)和性價(jià)比高等特點(diǎn)，在工業(yè)控制、通信技術(shù)和數(shù)據(jù)采集等領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。目前，許多學(xué)校都開設(shè)了《單片機(jī)原理與應(yīng)用》，這門課程將程序語言、串口通信、模擬電路和數(shù)字電路等知識綜合起來，是一門理論性、技術(shù)性、工程性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，是計(jì)算機(jī)、電子類、機(jī)電一體化、自動(dòng)化等專業(yè)的專業(yè)必修課。掌握好單片機(jī)技術(shù)對高職生工程素質(zhì)的培養(yǎng)以及職業(yè)技能的提高都大有益處。
1 目前《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程教學(xué)的不足
自20世紀(jì)80年代后期，我國的高等院校工科專業(yè)開始開設(shè)單片機(jī)課程，至今有20多年了。這期間，在教室講授理論，到實(shí)驗(yàn)室利用實(shí)驗(yàn)箱做實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式一直沿用至今。由于單片機(jī)技術(shù)涉及到硬件電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩方面的知識和技能，學(xué)習(xí)難度較大，致使初學(xué)者上課猶如聽天書，時(shí)間不長多數(shù)學(xué)生就懵懵然而放棄了，入門者寥寥。出現(xiàn)這些問題的原因主要是教學(xué)方法上存在一些不足。
（1）理論與實(shí)踐教學(xué)比例分配不當(dāng)，重理論輕實(shí)踐。目前的單片機(jī)課程教學(xué)多以理論課為主，實(shí)踐課為輔。教材理論體系嚴(yán)謹(jǐn)，教師教學(xué)思路清晰，但學(xué)生往往感覺內(nèi)容枯燥、概念抽象、指令難記。課堂教學(xué)按照教材內(nèi)容的編排順序、相關(guān)知識的邏輯關(guān)系進(jìn)行，學(xué)生剛剛接觸數(shù)字電路，缺乏編程語言及計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識，難以順利入門并對課程產(chǎn)生濃厚興趣。同時(shí)，大部分教師的教學(xué)方法通常以講授為主，缺乏直觀形象的實(shí)際操作。這些原因?qū)е聦W(xué)生普遍認(rèn)為單片機(jī)的課程非常難學(xué)。
在教學(xué)過程中，往往理論教學(xué)的學(xué)時(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)時(shí)，并且實(shí)驗(yàn)教學(xué)一般在“匯編語言設(shè)計(jì)”講完之后開始進(jìn)行。這種教學(xué)體系的不足之處在于：①以大量的原理介紹引導(dǎo)學(xué)生入門，學(xué)生理解苦難，學(xué)習(xí)過程也感覺枯燥乏味；②教學(xué)過程中“重理論輕實(shí)踐”，實(shí)驗(yàn)只是點(diǎn)綴，造成學(xué)生的應(yīng)用能力培養(yǎng)缺乏，對培養(yǎng)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)十分不利；③軟件和硬件介紹時(shí)分開，對單片機(jī)系統(tǒng)軟硬件結(jié)合的設(shè)計(jì)方法介紹不足，學(xué)生在實(shí)際工作中缺少系統(tǒng)化的思路。
（2）教學(xué)方法老套，無法激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。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(jī)硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、匯編語言設(shè)計(jì)、外部系統(tǒng)擴(kuò)展、接口技術(shù)和應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)，這種方法雖然思路清晰，但是存在著過于機(jī)械性的弊端，缺乏生動(dòng)、直觀的實(shí)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(jī)枯燥乏味，沒有現(xiàn)實(shí)意義、缺乏興趣，嚴(yán)重影響了教學(xué)效果。實(shí)踐教學(xué)形式單一且受重視不夠。當(dāng)前的實(shí)踐課教學(xué)大多以單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱為實(shí)驗(yàn)平臺，而開設(shè)的也多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。觀察中不難發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)大都是用實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)，也只是按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書要求在實(shí)驗(yàn)箱上做簡單的連線，沒有一個(gè)整體的電氣原理圖概念，再加上實(shí)驗(yàn)條件的有限，不可能每個(gè)同學(xué)都能得到老師的輔導(dǎo)，導(dǎo)致學(xué)生過度追求實(shí)驗(yàn)結(jié)果，而忽略了硬件設(shè)計(jì)、軟件調(diào)試等過程。
2 《單片機(jī)原理與應(yīng)用》課程教學(xué)改革的思路與措施2.1 以“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”為主要方法的教學(xué)內(nèi)容
任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是一種建立在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上的教學(xué)法，它將以往以傳授知識為主的傳統(tǒng)教學(xué)理念，轉(zhuǎn)變?yōu)橐越鉀Q問題、完成任務(wù)為主的多維互動(dòng)式的教學(xué)理念；將再現(xiàn)式教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄渴綄W(xué)習(xí)，使學(xué)生處于積極的學(xué)習(xí)狀態(tài)，每一位學(xué)生都能根據(jù)自己對當(dāng)前問題的理解，運(yùn)用共有的知識和自己特有的經(jīng)驗(yàn)提出方案、解決問題。
在實(shí)際教學(xué)中，以學(xué)生為主體，項(xiàng)目、工作任務(wù)為載體，學(xué)生在教師的引領(lǐng)下，由淺入深、由易到難，學(xué)習(xí)單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制作。為取得良好的學(xué)習(xí)效果，在課堂上由老師先對學(xué)生提出一個(gè)課內(nèi)任務(wù)，老師不會完整的告訴學(xué)生怎么完成任務(wù)，而是只提供知識點(diǎn)，由學(xué)生課外完成此任務(wù)，并根據(jù)任務(wù)完成的質(zhì)量進(jìn)行考核和評分。
從學(xué)生的角度說，任務(wù)驅(qū)動(dòng)是一種有效的學(xué)習(xí)方法。它從淺顯的實(shí)例入手，帶動(dòng)理論的學(xué)習(xí)和應(yīng)用軟件的操作，大大提高了學(xué)習(xí)的效率和興趣，培養(yǎng)他們獨(dú)立探索、勇于開拓進(jìn)取的自學(xué)能力。一個(gè)“任務(wù)” 完成了，學(xué)生就會獲得滿足感、成就感，從而激發(fā)了他們的求知欲望，逐步形成一個(gè)感知心智活動(dòng)的良性循環(huán)。伴隨著一個(gè)跟著一個(gè)的成就感，減少學(xué)生們以往由于片面追求信息技術(shù)課程的“系統(tǒng)性”而導(dǎo)致的“只見樹木，不見森林”的教學(xué)法帶來的茫然。從教師的角度說，任務(wù)驅(qū)動(dòng)是建構(gòu)主義教學(xué)理論基礎(chǔ)上的教學(xué)方法，將以往以傳授知識為主的傳統(tǒng)教學(xué)理念轉(zhuǎn)變?yōu)橐越鉀Q問題、完成任務(wù)為主的多維互動(dòng)式的教學(xué)理念；將再現(xiàn)式教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄渴綄W(xué)習(xí)，使學(xué)生處于積極的學(xué)習(xí)狀態(tài)，每一位學(xué)生都能根據(jù)自己對當(dāng)前任務(wù)的理解，運(yùn)用共有的知識和自己特有的經(jīng)驗(yàn)提出方案、解決問題。這為每一位學(xué)生的思考、探索、發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新提供了開放的空間，使課堂教學(xué)過程充滿了民主、充滿了個(gè)性、充滿了人性，課堂氛圍真正活躍起來。
2.2 變革傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?/p>
（1）設(shè)立虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室。單片機(jī)課程內(nèi)容抽象，教師操作實(shí)驗(yàn)開發(fā)板時(shí)演示效果不太好，學(xué)生較難理解，因此，計(jì)算機(jī)虛擬仿真軟件演示起著非常重要的作用。虛擬仿真系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢：①組織單片機(jī)實(shí)驗(yàn)的環(huán)境簡單，只要有電腦即可進(jìn)行；②由于只涉及到軟件，不會有硬件損壞的問題，可以避免由于設(shè)計(jì)錯(cuò)誤導(dǎo)致的硬件投入浪費(fèi)，降低使用成本；③繪制原理圖、編制程序均在軟件上實(shí)現(xiàn)，程序執(zhí)行中各元件的運(yùn)行狀態(tài)直觀明了，調(diào)試方便。因此，在單片機(jī)教學(xué)中引入Proteus和Keil C編程調(diào)試軟件，采用多媒體教學(xué)方法，能在課堂中完成軟件、硬件的調(diào)試和系統(tǒng)集成等內(nèi)容的教學(xué)。
（2）利用單片機(jī)實(shí)驗(yàn)開發(fā)板進(jìn)行教學(xué)。實(shí)驗(yàn)開發(fā)板應(yīng)用十分方便，目前已經(jīng)集成了鍵盤、流水燈和LED顯示器等通用設(shè)備，線路連接簡單，可以進(jìn)行多個(gè)基本項(xiàng)目的實(shí)訓(xùn)。通過開發(fā)板的學(xué)習(xí)實(shí)踐，運(yùn)用項(xiàng)目教學(xué)法進(jìn)行多個(gè)項(xiàng)目的操作，能讓學(xué)生熟悉單片機(jī)及其設(shè)備的硬件知識，系統(tǒng)地掌握單片機(jī)P0-P3口、串口通信和中斷控制的工作原理。
（3）結(jié)合多學(xué)科進(jìn)行綜合實(shí)踐。很多學(xué)生在學(xué)習(xí)了單片機(jī)課程后，即使掌握了單片機(jī)知識，但還是不能融合其他課程的知識進(jìn)行綜合應(yīng)用，因此，教師應(yīng)將其他課程的知識與單片機(jī)的相關(guān)內(nèi)容聯(lián)系起來。比如，與Protel課程相結(jié)合，要求學(xué)生利用Protel設(shè)計(jì)開發(fā)板的PCB圖，并制作出PCB開發(fā)板，同時(shí)自己動(dòng)手焊接所有的元器件，然后進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。在此過程中，學(xué)生可以享受到自己的勞動(dòng)成果，更加熟練地掌握Protel知識，更加熟悉元器件之間的硬件連接，對數(shù)字電路、模擬電路的工作特點(diǎn)更加了解，對單片機(jī)C語言有了更深入的認(rèn)識，鍛煉了各學(xué)科的綜合實(shí)踐能力。
2.3 考核方式的改革
與以往傳統(tǒng)單片機(jī)原理及應(yīng)用課程的教學(xué)采用純理論的考核方式不同，考試成績由平時(shí)考核、實(shí)踐技能考核、綜合能力考核3個(gè)部分組成。其中，平時(shí)考核占30%，包括平時(shí)作業(yè)、課堂表現(xiàn)和平時(shí)測驗(yàn)，作業(yè)和課堂表現(xiàn)側(cè)重于知識的掌握，平時(shí)測驗(yàn)側(cè)重于知識的運(yùn)用。實(shí)踐技能考核占30%，包括實(shí)驗(yàn)、企業(yè)實(shí)訓(xùn)和技能競賽，在每個(gè)模塊的項(xiàng)目實(shí)踐過程中考核學(xué)生解決實(shí)際問題的能力；綜合能力考核占40%，包括理論知識和實(shí)際應(yīng)用兩部分，理論知識考核采用“試題庫”，實(shí)行開卷考試，主要考察學(xué)生對基本概念、基本原理和基本器件的掌握和理解情況，實(shí)際應(yīng)用部分教師根據(jù)學(xué)生完成的準(zhǔn)確性和熟練程度現(xiàn)場評分。這種考核形式注重考察學(xué)生的知識遷移能力和融會貫通能力，優(yōu)于一次期末考試決定結(jié)果的傳統(tǒng)考核辦法，在貫徹執(zhí)行過程中效果較好，反映出了學(xué)生的真實(shí)水平。
3 改革效果
這種單片機(jī)教學(xué)方法為學(xué)生提供了很好的實(shí)踐空間，能充分吸引學(xué)生興趣，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。很多學(xué)生主動(dòng)要求延長學(xué)習(xí)時(shí)間，利用周末到實(shí)驗(yàn)室動(dòng)手練習(xí)。在每次上實(shí)訓(xùn)課時(shí)，學(xué)生都特別積極，不完成任務(wù)不下課，這在以往單片機(jī)教學(xué)過程中很少見到。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對這種教學(xué)方法的改革都很認(rèn)可和喜歡，教學(xué)效果得到了很好的改善。
這種教學(xué)方法既鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力，又提高了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，同時(shí)還培養(yǎng)了學(xué)生的信息檢索能力。實(shí)踐證明，該教學(xué)方法切實(shí)有效，對高職院校單片機(jī)教學(xué)改革有一定借鑒作用。
參考文獻(xiàn)：
＼[1＼] 屈莉莉，等.單片機(jī)課程實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的建設(shè)與改革[J].中山大學(xué)學(xué)報(bào)論叢，2004（3）.
＼[2＼] 劉桂敏.高職單片機(jī)教學(xué)改革問題探討[J].鞍山師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2004（2）.
關(guān)鍵詞：單片機(jī)原理及應(yīng)用；任務(wù)教學(xué)法；運(yùn)用；優(yōu)點(diǎn)
隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)已經(jīng)在工業(yè)過程控制、智能儀表、人工智能、通信設(shè)備智能化以及家電智能化等方面得到廣泛的應(yīng)用。以單片機(jī)為核心仍然是實(shí)現(xiàn)智能化技術(shù)的主流之一，因此將《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程作為職業(yè)學(xué)校電類專業(yè)的一門主干課程顯得特別重要。在電類專業(yè)的教學(xué)過程中，根據(jù)教學(xué)規(guī)律和培養(yǎng)目標(biāo)，為使學(xué)生更好地掌握《單片機(jī)原理及應(yīng)用》這門課程，需要進(jìn)一步深化教學(xué)改革。
《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程的教學(xué)現(xiàn)狀
很多高等學(xué)校的教師往往是依據(jù)教材，注重軟件語言的教學(xué)或者單純的編程，一本教材一統(tǒng)天下。而這些教材基本上都是以單片機(jī)的結(jié)構(gòu)為主線，展開的順序依次為從單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)到指令，然后是簡單的軟件編程，再到中斷的概念和應(yīng)用，最后是單片機(jī)系統(tǒng)的擴(kuò)展和各種外圍器件的應(yīng)用，同時(shí)結(jié)合一些實(shí)例，而對涉及硬件的綜合性分析幾乎不做講解。在傳統(tǒng)的《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程教學(xué)方式中，一開始就涉及很多抽象的理論知識，如總線、并行接口、中斷、堆棧、地址、數(shù)據(jù)等，學(xué)生普遍感到難學(xué)。特別是對于職業(yè)學(xué)校的學(xué)生而言，本來專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)得就不夠扎實(shí)，開始學(xué)習(xí)該課程時(shí)連最基本的二進(jìn)制數(shù)都不熟悉，卻在一開始就要被強(qiáng)行灌輸這么多看不見、摸不著的東西。這不但不能使學(xué)生領(lǐng)悟單片機(jī)的智能控制機(jī)理，還會產(chǎn)生一系列問題：（1）學(xué)生對開發(fā)項(xiàng)目中實(shí)際的單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)運(yùn)作過程不清楚，不利于培養(yǎng)單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)能力。（2）該課程中的指令學(xué)習(xí)不能很好地幫助學(xué)生，學(xué)生對于語言的理解局限于課堂編程，而不能結(jié)合硬件靈活應(yīng)用。（3）學(xué)生對已學(xué)的模電、數(shù)電等知識不能很好地應(yīng)用，不能融會貫通。
于是，這門課程變成了“天書”，學(xué)生逐漸失去了學(xué)習(xí)的信心和興趣。這樣，很多學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)就形成了惡性循環(huán)，越不理解越不愿意學(xué)，越不愿意學(xué)就越不理解。目前的教學(xué)狀況不利于學(xué)生對單片機(jī)系統(tǒng)在實(shí)際工程項(xiàng)目中應(yīng)用能力的培養(yǎng)，也不利于學(xué)生開拓能力的培養(yǎng)，當(dāng)他們走上工作崗位后，就會與現(xiàn)實(shí)技術(shù)存在一定的能力差距。
任務(wù)教學(xué)法在《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程教學(xué)中的運(yùn)用
為使學(xué)生最大限度地在最短時(shí)間內(nèi)獲得較強(qiáng)的能力，針對以上問題，我們以職業(yè)學(xué)校培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力為目標(biāo)，除了向?qū)W生提供大量綜合鍛煉的機(jī)會之外，主要根據(jù)學(xué)生已有的知識水平和實(shí)際接受能力在教學(xué)方法與教學(xué)手段方面進(jìn)行改進(jìn)。而任務(wù)教學(xué)法就是其中一種可行性比較強(qiáng)的教學(xué)方法。
任務(wù)教學(xué)法指的是以任務(wù)為教學(xué)單元，將各部分知識分解成一個(gè)個(gè)的知識點(diǎn)，為了完成一個(gè)任務(wù)，抽取每個(gè)部分的不同知識點(diǎn)加以組合，完成一個(gè)任務(wù)就能理解很多知識點(diǎn)，使學(xué)習(xí)過程成為一個(gè)不斷成功地完成任務(wù)的過程。當(dāng)完成若干任務(wù)后，很多抽象的理論知識點(diǎn)也迎刃而解了。下面以經(jīng)典的單片機(jī)控制發(fā)光二極管硬件平臺為例，討論如何在《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程中實(shí)施任務(wù)教學(xué)法。
在圖1中，R1～R8為LED1～LED8的限流電阻，限制長時(shí)間大電流通過發(fā)光管以致燒壞；R9、C3和S1組成單片機(jī)復(fù)位電路；C1、C2、Y1組成單片機(jī)的時(shí)鐘電路。這個(gè)圖是51的最小系統(tǒng)加上8個(gè)發(fā)光二極管，學(xué)生可以用萬用板自己焊接，不僅可以提高學(xué)生的動(dòng)手能力，還可以使學(xué)生擁有自己的單片機(jī)。具體做法如下：
首先，介紹單片機(jī)最小系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)的作用。RESET引腳是復(fù)位信號的輸入端，復(fù)位信號是高電平有效，由R9、C3和S1組成的單片機(jī)復(fù)位電路接到RESET引腳，平時(shí)為低電平，當(dāng)按下S1，RESET變?yōu)楦唠娖?，?shí)現(xiàn)手動(dòng)復(fù)位功能。接下來講解XT1、XT2引腳，時(shí)鐘電路的作用和用法，I/O口的作用和用法等知識點(diǎn)。
然后設(shè)計(jì)第一個(gè)任務(wù)，分別點(diǎn)亮8個(gè)發(fā)光二極管。
對于8051單片機(jī)，現(xiàn)有四種語言支持，即匯編、PL/M、C、BASIC。C語言是一種源于編寫UNIX操作系統(tǒng)的語言，是一種結(jié)構(gòu)化語言，可編寫緊湊代碼。C語言結(jié)構(gòu)是以括號{ }而不是以字和特殊符號表示的語言。C語言可以進(jìn)行許多機(jī)器級函數(shù)控制而不用匯編語言。與匯編語言相比，C語言有如下的優(yōu)點(diǎn)：（1）對單片機(jī)的指令系統(tǒng)不要求了解，僅要求對8051的存儲器結(jié)構(gòu)有初步了解。（2）編程及程序調(diào)試的時(shí)間顯著縮短，從而提高了效率。（3）C語言程序本身并不依賴于機(jī)器硬件系統(tǒng)，基本上不做修改就可以根據(jù)單片機(jī)的不同而較快地移植過去。
這里涉及頭文件、主函數(shù)等，還涉及用C語言編寫程序的基本格式。然后就是如何在Keil集成編譯環(huán)境下編寫程序，并把程序下載到單片機(jī)（AT89S52支持ISP下載）的過程全部演示清楚。這些將會使學(xué)生感覺到學(xué)習(xí)單片機(jī)并不困難。這樣一個(gè)簡單的任務(wù)通過教師演示和學(xué)生模仿，學(xué)生第一次上課就可以非常完整地看到并完成單片機(jī)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程，直觀地得到一個(gè)結(jié)果，以形象具體的方式學(xué)到一些非?？菰铩⒊橄蟮睦碚撝R，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得以大大地提高，效果自然很好。
接下來可以設(shè)計(jì)第二個(gè)任務(wù)。在每個(gè)發(fā)光二極管點(diǎn)亮和熄滅之間加延時(shí)程序，以此清楚地看到燈的閃爍，并用
接下來就可以設(shè)計(jì)第三和第四個(gè)任務(wù)。通過多個(gè)任務(wù)的學(xué)習(xí)，學(xué)生能逐步了解指令系統(tǒng)和熟悉整個(gè)設(shè)計(jì)過程。
任務(wù)教學(xué)法的優(yōu)點(diǎn)
任務(wù)教學(xué)法具有如下優(yōu)點(diǎn)：
遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律教學(xué)不再采用灌輸?shù)姆绞?，而采用邊做邊練的方式充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。
以任務(wù)為單元構(gòu)建認(rèn)知結(jié)構(gòu)每一個(gè)任務(wù)組織若干個(gè)知識點(diǎn)，完成的每個(gè)任務(wù)都會帶給學(xué)生極大的成就感，從而激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲。
縮短了與實(shí)戰(zhàn)的距離每一次任務(wù)的完成都模擬了實(shí)際產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過程，任務(wù)構(gòu)建越來越復(fù)雜，學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力也越來越高，使學(xué)生進(jìn)入企業(yè)后一旦需要從事單片機(jī)設(shè)計(jì)，很快就可以上手。
《單片機(jī)原理及應(yīng)用》這門課程應(yīng)設(shè)為電子與電工專業(yè)的主干專業(yè)基礎(chǔ)課，因?yàn)樗C合了多門基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課的知識，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行智能系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)的應(yīng)用能力。單片機(jī)的系統(tǒng)教學(xué)應(yīng)突出教學(xué)的自主性、開放性和創(chuàng)新性，應(yīng)符合職業(yè)學(xué)校的教育教學(xué)規(guī)律。任務(wù)教學(xué)法繼承了傳統(tǒng)教學(xué)方法的優(yōu)點(diǎn)，始終把學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，以任務(wù)作為驅(qū)動(dòng)，讓學(xué)生通過自己的操作把書上死的理論變成活的知識。通過教師的引導(dǎo)和點(diǎn)撥，學(xué)生能夠觸類旁通、點(diǎn)面結(jié)合、溫故知新。任務(wù)教學(xué)法較好地解決了教與學(xué)的矛盾，在整個(gè)教學(xué)過程中充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位和教師的引導(dǎo)作用，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性，可以在較短時(shí)間內(nèi)提高學(xué)生學(xué)習(xí)和應(yīng)用知識的能力，是一種值得推廣的教學(xué)理念和方法。
參考文獻(xiàn)
[1]馬忠梅，等.單片機(jī)的C語言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1999.
[2]屈莉莉，等.單片機(jī)課程實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的建設(shè)與改革[J].中山大學(xué)學(xué)報(bào)論叢，2004，（3）.
[3]揭吁菡，職業(yè)學(xué)校單片機(jī)教學(xué)改革實(shí)踐[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2006，（7）.
【關(guān)鍵詞】工作過程系統(tǒng)化；單片機(jī)；改革
我國地方高?，F(xiàn)正在向應(yīng)用型本科轉(zhuǎn)型，而在轉(zhuǎn)型的過程中，課程的轉(zhuǎn)型是其中最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)?！秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》是一門應(yīng)用型課程，這項(xiàng)技術(shù)已成為工業(yè)測控、儀器儀表等領(lǐng)域的核心技術(shù)，單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)也已成為一項(xiàng)重要的工程應(yīng)用技術(shù)，單片機(jī)原理及應(yīng)用課程則是各種電類專業(yè)學(xué)生的專業(yè)課。如此重要的一門應(yīng)用型課程，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中往往覺得抽象，理解不深刻，甚至到最后也不會熟練的掌握單片機(jī)技術(shù)。這就需要我們對這門課程有進(jìn)一步的思考，如何提高學(xué)生的動(dòng)手能力，如何讓學(xué)生更好的學(xué)會這項(xiàng)技能呢？下面就三個(gè)方面進(jìn)行闡述。
1.傳統(tǒng)的《單片機(jī)原理及應(yīng)用》教學(xué)
傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容都是以章節(jié)進(jìn)行編排，分別闡述MCS一51單片機(jī)的硬件、指令系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)、中斷系統(tǒng)、定時(shí)計(jì)數(shù)器系統(tǒng)等知識。另外還介紹單片機(jī)的串行通信技術(shù)、擴(kuò)展技術(shù)、鍵盤顯示等接口技術(shù)。每一個(gè)章節(jié)都是單片機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，學(xué)生要學(xué)到最后才能整體了解單片機(jī)的基本應(yīng)用，往往學(xué)了前面忘了后面，更別說獨(dú)立完成控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試了。傳統(tǒng)教學(xué)手段單一，主要以教師為主導(dǎo)。教師通過講解的方式將知識技能傳授學(xué)生，學(xué)生往往處于被動(dòng)的地位.雖然教師能夠在短時(shí)間內(nèi)將知識全面！系統(tǒng)地灌輸給學(xué)生，但是不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，不利于提高學(xué)生的動(dòng)手能力。
2.基于課程的工作過程系統(tǒng)化方法
基于課程的工作過程系統(tǒng)化系可以用一個(gè)表格表示。如下圖1所示。縱向第一列表示的是課程，這里稱為學(xué)習(xí)領(lǐng)域?？v向第一列顯示的是需要解決的問題。第一是項(xiàng)目的數(shù)量，項(xiàng)目由淺入深的數(shù)量。第二是項(xiàng)目的排序，專題項(xiàng)目的縱向排列必須遵循知識增長的難度加大的規(guī)律。這就把功利性的需求與人本性的發(fā)展結(jié)合起來了。 第三是課程的表述，縱向排列的每一門課程都是一個(gè)完整的工作過程。橫向第一行表示的是學(xué)習(xí)情境。每一學(xué)習(xí)領(lǐng)域都由橫向的多個(gè)學(xué)習(xí)情境構(gòu)成。第一是單元的數(shù)量。第二是單元的功能，每一單元都是獨(dú)立的，并且也是一個(gè)完整的工作過程，完成任一單元就完成了這門課。第三是單元的屬性， 同一課程的所有單元都應(yīng)為同一個(gè)范疇的事物。
3.基于工作過程系統(tǒng)化《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程的設(shè)計(jì)
學(xué)習(xí)情境是指在教學(xué)過程中根據(jù)項(xiàng)目的地引入或創(chuàng)設(shè)的生動(dòng)具體的場景，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)和深入探究的積極性。情境教學(xué)法的核心在于激發(fā)學(xué)生的情感，讓學(xué)生積極參與到課堂教學(xué)活動(dòng)中。以知識生成為主要目的，去除以往的知識堆積為主體的教學(xué)。以學(xué)生的自主性、探索性學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)。充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，使學(xué)生有的放矢的去學(xué)習(xí)一些專業(yè)課程。這樣學(xué)生在做中學(xué)，不但知識掌握牢固，而且還增加了學(xué)生自學(xué)和動(dòng)手的能力，在現(xiàn)在應(yīng)用本科轉(zhuǎn)型的形式下尤為重要。
基于工作過程系統(tǒng)化《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程的創(chuàng)新設(shè)計(jì)模式如下圖2所示：我們通過簡單閃爍燈設(shè)計(jì)、跑馬燈設(shè)計(jì)、交通燈設(shè)計(jì)以及動(dòng)態(tài)、靜態(tài)LED顯示設(shè)計(jì)有順序的穿連在一起。通過做簡單閃爍燈了解了單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)。通過跑馬燈設(shè)計(jì)，了解程序是如何編寫和運(yùn)用的。通過交通燈設(shè)計(jì)，掌握了中斷和定時(shí)計(jì)數(shù)器。最后通過動(dòng)態(tài)LED顯示設(shè)計(jì)，完成整門課所有的知識點(diǎn)。這樣將《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程的每一章知識，有機(jī)的結(jié)合在一起，學(xué)生不知不覺中就掌握每一章節(jié)的知識點(diǎn)了。
構(gòu)建工作過程系統(tǒng)化課程為主要目的的課程改革在我校的實(shí)施已經(jīng)初步取得成效。當(dāng)然，實(shí)施基于工作過程系統(tǒng)化《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程教學(xué)后，也帶來了諸如實(shí)訓(xùn)設(shè)備的管理、教師工作量大、課堂管理難度增大等問題。在教師的共同努力下，我們正不斷地修正與完善，保證項(xiàng)目課程的順利實(shí)施，為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展培養(yǎng)更多適應(yīng)社會需求的應(yīng)用型人才。
【參考文獻(xiàn)】
[1]姜大源.當(dāng)代德國職業(yè)教育主流教學(xué)思想研究.清華大學(xué)出版社，2007.
關(guān)鍵詞 工作過程系統(tǒng)化；高職教育；學(xué)習(xí)情境
中圖分類號：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B
文章編號：1671-489X（2014）02-0135-03
高等職業(yè)教育是我國高等教育的一個(gè)新的類型，為我國整個(gè)民族素質(zhì)的提高和綜合國力的發(fā)展起到了巨大的推動(dòng)作用。高等職業(yè)教育的宗旨是使學(xué)生能夠適應(yīng)就業(yè)的要求，因此，每位教師都應(yīng)該積極探索高職教育發(fā)展的特點(diǎn)和規(guī)律，不斷改革高職教育課程體系，努力使職業(yè)教育又好又快地蓬勃發(fā)展，使之為學(xué)生服務(wù)，為社會服務(wù)。
1 高職教育課程體系的改革
模塊課程 為適應(yīng)高職教育的需要，此次改革是在原來單純理論課的基礎(chǔ)上將實(shí)踐納入到課程體系中來，但改革的結(jié)果是理論和實(shí)踐課程完全并列，有明顯的分界，并沒有將理論學(xué)習(xí)與實(shí)際工作有機(jī)結(jié)合起來，實(shí)踐課程僅僅是理論課程的一個(gè)補(bǔ)充而已，在教學(xué)操作當(dāng)中還是以理論為主。
寬基礎(chǔ)活模塊課程 此次改革是針對學(xué)生如何提升工作崗位能力而進(jìn)行的，寬基礎(chǔ)指的是與職業(yè)發(fā)展相關(guān)的知識與技能基礎(chǔ)，其教學(xué)內(nèi)容并不針對具體的職業(yè)崗位；活模塊指的是通過不同的專業(yè)方向設(shè)置學(xué)習(xí)模塊，其教學(xué)內(nèi)容是針對某個(gè)具體的崗位進(jìn)行訓(xùn)練[1]。
項(xiàng)目課程 該法是針對某些職業(yè)或職業(yè)群的需要，以勝任該職業(yè)或職業(yè)群工作所需的基礎(chǔ)理論、專業(yè)理論知識、技術(shù)技能、品德及各方面能力為依據(jù)，突破學(xué)科理論體系的束縛，通過實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目而構(gòu)建的課程模式，具有較強(qiáng)的職業(yè)性和針對性，是行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法的一種，是高職專業(yè)課教學(xué)組織的主要模式之一。
工作過程系統(tǒng)化 該方法是由我國著名的職業(yè)教育研究專家姜大源提出的。強(qiáng)調(diào)課程開發(fā)要在一定程度上與工作過程相聯(lián)系，遵循企業(yè)實(shí)際工作任務(wù)開發(fā)工作過程系統(tǒng)化的課程模式。其典型特征是：課程開發(fā)要素為課程內(nèi)容選擇標(biāo)準(zhǔn)與課程內(nèi)容排序標(biāo)準(zhǔn)，課程內(nèi)容的細(xì)化以工作過程為參照物[2]。工作過程系統(tǒng)化改革，是一個(gè)顛覆性改革模式，是課程結(jié)構(gòu)質(zhì)變形態(tài)，是當(dāng)今我國高職教育中課程教學(xué)改革的重要模式。
2 單片機(jī)課程工作過程系統(tǒng)化教學(xué)的設(shè)計(jì)思路
設(shè)計(jì)理念
1）堅(jiān)持以高職教育培養(yǎng)目標(biāo)為依據(jù)，以遵循“內(nèi)容實(shí)用、夠用”為原則，以培養(yǎng)和鍛煉職業(yè)技能為重點(diǎn)的教學(xué)理念；
2）以完整性的學(xué)習(xí)情境為學(xué)習(xí)載體，教學(xué)設(shè)計(jì)注重行業(yè)和企業(yè)對人才職業(yè)能力的要求，重視理論與實(shí)際的合一性；
3）把創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)貫穿于整個(gè)教學(xué)過程中，采用行之有效的教學(xué)方法，注重發(fā)展學(xué)生的專業(yè)思維和專業(yè)應(yīng)用能力。
設(shè)計(jì)目的
1）根據(jù)工作過程系統(tǒng)化的課程設(shè)計(jì)理念，改革傳統(tǒng)的理論教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)符合崗位能力培養(yǎng)和職業(yè)素養(yǎng)形成的教學(xué)學(xué)習(xí)情境，設(shè)計(jì)合理的教學(xué)實(shí)踐和教學(xué)方法、教學(xué)手段，突出學(xué)生的實(shí)踐實(shí)訓(xùn)，從而形成一套基于工作過程系統(tǒng)化的適合學(xué)校具體情況的實(shí)踐教學(xué)體系。
2）根據(jù)學(xué)校機(jī)電類各專業(yè)的特點(diǎn)，充分利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備條件，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)，使之成為學(xué)生崗位能力培養(yǎng)和鍛煉的實(shí)訓(xùn)基地。
3）根據(jù)工作過程系統(tǒng)化的課程設(shè)計(jì)理念，整合優(yōu)化教學(xué)資源，建立課程標(biāo)準(zhǔn)，改革考核評價(jià)體系。
工作崗位分析 單片機(jī)的使用領(lǐng)域已十分廣泛，如智能儀表、實(shí)時(shí)工控、通訊設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、家用電器等。因此，單片機(jī)的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計(jì)算機(jī)應(yīng)用與智能化控制的工程師。單片機(jī)技術(shù)人員可從事的崗位工作比較多，既可從事行政管理、財(cái)務(wù)預(yù)算、設(shè)備采購等崗位工作[3]，也可從事單片機(jī)技術(shù)開發(fā)（硬件、軟件設(shè)計(jì)工程師）、測試（硬件、軟件測試工程師）等技術(shù)工作。
學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì) 教學(xué)情境就是以直觀方式再現(xiàn)書本知識所表征的實(shí)際事物或者實(shí)際事物的相關(guān)背景，顯然，教學(xué)情境解決的是學(xué)生認(rèn)識過程中的形象與抽象、實(shí)際與理論、感性與理性以及舊知與新知的關(guān)系和矛盾。創(chuàng)設(shè)情境既要為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供認(rèn)知?？奎c(diǎn)，又要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)心向。
通過充分的企業(yè)調(diào)研和考察分析，單片機(jī)應(yīng)用產(chǎn)品開發(fā)的典型工作過程為：產(chǎn)品功能分析、硬件設(shè)計(jì)、硬件制作、軟件設(shè)計(jì)、軟硬件聯(lián)合調(diào)試、產(chǎn)品制作、產(chǎn)品調(diào)試。本課程就是基于單片機(jī)應(yīng)用產(chǎn)品的典型工作過程來設(shè)計(jì)和開發(fā)學(xué)習(xí)情境，做到每一個(gè)學(xué)習(xí)情境的實(shí)施就是一個(gè)完整的工作過程。經(jīng)過課程組的多次討論修改，將課程內(nèi)容設(shè)計(jì)為6個(gè)學(xué)習(xí)情境（顯示控制；聲音控制；信號控制；溫度控制；電機(jī)控制；通信控制），分為13個(gè)完整獨(dú)立的學(xué)習(xí)任務(wù)，共102學(xué)時(shí)，見表1。每個(gè)學(xué)習(xí)情境均按照項(xiàng)目分析、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、軟硬件調(diào)試、作品的制作等流程設(shè)計(jì)教學(xué)。每個(gè)學(xué)習(xí)情境都能讓學(xué)生體驗(yàn)本專業(yè)的崗位工作過程，從而讓學(xué)生畢業(yè)后可立即從事本專業(yè)的工作。
學(xué)習(xí)情境實(shí)施方法 每個(gè)學(xué)習(xí)情境都按照“資訊、計(jì)劃、決策、實(shí)施、檢查、評估”6個(gè)工作步驟實(shí)施教學(xué)，其內(nèi)容編排是單片機(jī)項(xiàng)目崗位所特有的工作任務(wù)的需求，采用改革試點(diǎn)的辦法，依據(jù)國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)基于工作過程系統(tǒng)化的課程設(shè)計(jì)理念，設(shè)計(jì)教學(xué)方法和考核辦法，整合教學(xué)資源，建設(shè)全方位的學(xué)課堂，探索立體化的教學(xué)模式，建立完整的實(shí)踐教學(xué)體系，分層次分步驟地實(shí)施教學(xué)。充分體現(xiàn)“以學(xué)生為主體”的教學(xué)思想，通過任務(wù)引領(lǐng)、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的方式促使學(xué)生主動(dòng)獲取知識和解決問題[4]。下面以學(xué)習(xí)情境“信號控制”為例進(jìn)行學(xué)習(xí)情境實(shí)施說明，如表2所示。
在教學(xué)過程中嚴(yán)格按照教學(xué)大綱和教學(xué)進(jìn)程組織實(shí)踐教學(xué)，構(gòu)建本專業(yè)的實(shí)際工作環(huán)境，通過“教”與“學(xué)”的互動(dòng)，使學(xué)生掌握或精通一種職業(yè)技能。通過學(xué)生之間、師生之間交流、討論、演示、模擬等多種方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，拓展獲得知識的途徑，提高掌握知識的效率，充分培養(yǎng)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展。采取“一專多能”的職業(yè)規(guī)劃，即學(xué)生自主選擇一個(gè)職業(yè)作為主要發(fā)展方向，另外再學(xué)習(xí)其他職業(yè)作為輔助或第二職業(yè)。
3 教學(xué)效果
1）學(xué)生受益：基于工作過程系統(tǒng)化的課程設(shè)計(jì)理念，要求學(xué)生更加強(qiáng)調(diào)實(shí)踐能力的培養(yǎng)。通過每一個(gè)完整的系統(tǒng)的學(xué)習(xí)情境使學(xué)生體驗(yàn)了崗位的工作情境。
2）教師受益：每一個(gè)學(xué)習(xí)情境的實(shí)施教學(xué)要求教師具備本專業(yè)的理論知識和嫻熟的實(shí)踐技能，因此能促進(jìn)“雙師”型教師的培養(yǎng)。
3）學(xué)校受益：通過情境式的教學(xué)的實(shí)施要求，能促進(jìn)實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)、課程建設(shè)和教學(xué)體系的建設(shè)。
4 結(jié)語
基于工作過程系統(tǒng)化的課程設(shè)計(jì)理念是高職院校進(jìn)行課程改革的重要途徑，這種課程建設(shè)方法以學(xué)習(xí)情境的選取和建設(shè)為出發(fā)點(diǎn)，著重關(guān)注學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)和職業(yè)素養(yǎng)的形成。每個(gè)學(xué)習(xí)情境就是一個(gè)完整的系統(tǒng)的工作過程，教師的教學(xué)緊緊圍繞這個(gè)重心而展開。
參考文獻(xiàn)
[1]周世平，王宇.基于工作過程系統(tǒng)的課程開發(fā)探討[J].經(jīng)濟(jì)研究導(dǎo)刊，2011（5）：242-244.
[2]姜大源.職業(yè)教育學(xué)研究新論[M].北京：教育科學(xué)出版社，2007.
Abstract： A teaching philosophy method for improving the student ability and programming ability was proposed. By introducing the proteus and keil software in the classroom， students see the control object in real time and can do it themselves. It helps to lay a solid foundation for students graduating from design and electronic contest.
關(guān)鍵詞： proteus；keil；單片機(jī)；教學(xué)改革
Key words： proteus；keil；single-chip microcomputer；teaching reform
中圖分類號：G40 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）07-0219-02
0 引言
《單片機(jī)原理與應(yīng)用》這門課程是一門實(shí)用性很強(qiáng)的課程，目前是講課28學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)12學(xué)時(shí)，一共40學(xué)時(shí)。以前的教學(xué)都是主要講述單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)以及相關(guān)的組成部分的工作原理，對編程的要求不高，而且用的教材一直是以匯編語言為基礎(chǔ)的，這樣學(xué)生學(xué)習(xí)起來，單片機(jī)的匯編語言指令系統(tǒng)容易與另一門課程《微型計(jì)算機(jī)原理與應(yīng)用》的指令混淆。而且匯編語言編程對于有些學(xué)生而言有些難度，不太容易記住。在《單片機(jī)原理與應(yīng)用》這門課的12個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)中，大部分學(xué)生剛對編程環(huán)境有些熟悉，剛進(jìn)入狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)就已經(jīng)完了。很多學(xué)生學(xué)完《單片機(jī)原理與應(yīng)用》這門課后，讓他編寫一個(gè)簡單跑馬燈的程序都無法完成。這樣對學(xué)生后期要參加的一些競賽活動(dòng)都會有一些影響，如全國大學(xué)生電子競賽、飛思卡爾電子競賽等競賽活動(dòng)中，都會用到單片機(jī)，而且對學(xué)生的編程能力有一定的要求。以前參加競賽的學(xué)生都是利用暑假時(shí)間來重新學(xué)習(xí)單片機(jī)的編程知識，這樣學(xué)生就會花一部分時(shí)間去補(bǔ)習(xí)學(xué)過的知識。而且在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，很多學(xué)生對于課題中用到的單片機(jī)的相關(guān)的編程也不太會。鑒于目前《單片機(jī)原理與應(yīng)用》這么課程教學(xué)與實(shí)踐中存在著的以上問題，所以《單片機(jī)原理與應(yīng)用》這門課有必要進(jìn)行課堂教學(xué)的改革。我們將通過改變教學(xué)觀念和模式，注重實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力培養(yǎng)和分析解決能力培養(yǎng)，在考試考核等方面也相應(yīng)的改革嘗試。
1 改革的理念及思路
《單片機(jī)原理與應(yīng)用》這門課程教學(xué)改革主要是對教學(xué)方式的改革，本次改革的側(cè)重點(diǎn)是學(xué)生的動(dòng)手能力和編程能力的鍛煉，選擇C51教材。教學(xué)方式有兩種主要形式：一是以教師為中心的傳授知識型教學(xué)偏重于原理的論述和編程方法的介紹；二是以學(xué)生為中心的探究與體驗(yàn)型教學(xué)，重視應(yīng)用和編程，解決具體問題。探究與體驗(yàn)型教學(xué)的特點(diǎn)是：把問題交給學(xué)生，在老師引導(dǎo)下收集資料、擬定方案、動(dòng)手編程實(shí)驗(yàn)最終解決問題，實(shí)現(xiàn)相關(guān)的功能，并進(jìn)行歸納總結(jié)。
基本的思路是：是讓學(xué)生在探究對象解決“問題”的過程中掌握本課程的知識點(diǎn)和原理。教師在探究式學(xué)習(xí)中的主要任務(wù)是“引導(dǎo)”。讓學(xué)生圍繞問題去琢磨，真正進(jìn)入到探究的狀態(tài)。因此實(shí)施本項(xiàng)課改探究體驗(yàn)學(xué)習(xí)的關(guān)鍵：
①是根據(jù)教學(xué)要求和課程內(nèi)容，使學(xué)生充分了解當(dāng)前該領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀，以及《單片機(jī)原理與應(yīng)用》相關(guān)的知識。
②提供條件動(dòng)手實(shí)驗(yàn)解決具體問題，實(shí)現(xiàn)相關(guān)功能。
③課堂上引入Proteus和keil軟件，使學(xué)生在課堂上可以對相關(guān)的軟硬件有一個(gè)直觀的了解，并激發(fā)學(xué)生對該門課程的興趣。
1.1 具體的實(shí)施方案與路徑 本課程的教學(xué)實(shí)施分兩步：①課堂教學(xué)提出問題，講授原理要能引起學(xué)生思考和探究興趣。要用調(diào)研、查資料的方式讓學(xué)生獲取學(xué)科知識體系，引起學(xué)生探究熱情。在課堂上引入Proteus和keil兩種軟件，讓學(xué)生在課堂上對單片機(jī)相關(guān)的硬件和軟件有一個(gè)直觀的接觸和了解。②綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)方案、電路原理圖的繪制、軟件的編寫和調(diào)試、完成任務(wù)達(dá)到掌握知識的目的。
1.2 考核方式的改革 考核我們從以下幾個(gè)方面全面綜合評價(jià)學(xué)生成績：
①采用階段評價(jià)、目標(biāo)評價(jià)、項(xiàng)目評價(jià)，理論與實(shí)踐—體化評價(jià)模式。
②結(jié)合設(shè)計(jì)方案答辯、現(xiàn)場解決問題、提交作品、測驗(yàn)、考試等情況，綜合評價(jià)學(xué)生成績。
③既注重學(xué)生在實(shí)踐中獨(dú)立分析問題和解決問題能力的考核，又注重學(xué)生協(xié)同作業(yè)的溝通、協(xié)作能力和團(tuán)隊(duì)精神。
2 預(yù)期的成果
《單片機(jī)原理與應(yīng)用》新教學(xué)方法的研究和推廣，能真正把教師的一言堂變?yōu)橐龑?dǎo)學(xué)生積極思考、思想交流的大講堂，使學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)會分析思考，掌握科學(xué)研究基本方法，在學(xué)習(xí)實(shí)踐中喚醒自己的潛能，激發(fā)自己最大的創(chuàng)造力。學(xué)生自主提出的問題更能引起學(xué)生的興趣和解決問題的欲望。獲得深刻的體驗(yàn)。
《單片機(jī)原理與應(yīng)用》這門課是我院自動(dòng)化、測控、電子信息和通信工程、物理學(xué)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，每年約有400學(xué)生要學(xué)習(xí)該課程。也可以為相關(guān)工科專業(yè)的學(xué)生開設(shè)。
采用與開放性實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)以及大學(xué)生電子競賽相結(jié)合的方式，充分利用現(xiàn)代媒體、實(shí)驗(yàn)室和圖書館資源，不僅為學(xué)生提供了鍛煉動(dòng)手能力環(huán)境，還為不同年級、不同專業(yè)的學(xué)生提供了交流、探討和相互學(xué)習(xí)的機(jī)會。使我們的課堂得到延伸。培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)調(diào)能力和團(tuán)隊(duì)精神。為學(xué)生的就業(yè)和將來工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3 實(shí)際效果和存在的問題
從目前的教學(xué)效果來看，比以前取得比較好的教學(xué)效果。由于在講課過程中，當(dāng)講到具體實(shí)例時(shí)，都會用Proteus給出仿真的電路圖和實(shí)際運(yùn)行的效果圖，這樣學(xué)生可以很直觀的看到單片機(jī)具體的控制過程，而且讓學(xué)生參與互動(dòng)，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，學(xué)生通過在課堂上自己動(dòng)手編寫和修改程序來控制一個(gè)具體的例程，這樣大家可以把學(xué)的知識馬上進(jìn)行應(yīng)用，可以看到實(shí)際的控制效果，學(xué)生都愿意參與。而且，我們每4人為一個(gè)學(xué)習(xí)小組，有一個(gè)開發(fā)板，大家學(xué)完相關(guān)的知識點(diǎn)后可以在宿舍自己互相討論，這樣可以把相關(guān)的知識點(diǎn)學(xué)得更加的牢靠，而且動(dòng)手能力差的學(xué)生可以通過其他同學(xué)的指導(dǎo)也可以很快上手。這樣學(xué)完這門課后整個(gè)班級沒有一個(gè)不會編程的學(xué)生。如果大家有問題不清楚的可以通過電話或者QQ的方式與老師聯(lián)系，可以及時(shí)的解決學(xué)習(xí)中遇到的問題。學(xué)生學(xué)完后，都不再懼怕編寫程序了。
當(dāng)然也存在一些問題，如剛開始的時(shí)候大家互動(dòng)不是很積極，但是通過幾次鼓勵(lì)以后大家逐漸的積極參與到互動(dòng)環(huán)節(jié)中來，還有就是我們的開發(fā)板是用串口線進(jìn)行下載的，但是現(xiàn)在很多學(xué)生都是用的筆記本電腦，沒有附帶串行口，調(diào)試起來不方便，就讓大家通過Proteus先仿真，通過后再到有臺式機(jī)的同學(xué)那調(diào)試具體的程序。后期將通過修改開發(fā)板下載模式或加usb轉(zhuǎn)串口線的方法來改變這個(gè)問題。
4 結(jié)束語
通過這次教學(xué)改革，《單片機(jī)原理與應(yīng)用》這門課從原先的匯編語言教學(xué)模式轉(zhuǎn)變成現(xiàn)在的C51編程教學(xué)模式，并通過KEIL和Proteus軟件的引入，使學(xué)生在課堂上可以比較直觀的看到單片機(jī)對具體硬件的控制實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)象，加深對單片機(jī)的認(rèn)識和理解。使學(xué)生學(xué)完這門課后可以自己獨(dú)立的設(shè)計(jì)一些簡單的單片機(jī)控制系統(tǒng)，為學(xué)生后期的畢業(yè)設(shè)計(jì)、參加大學(xué)生電子競賽等打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)：
[1]馬忠麗.影響教學(xué)改革的因素及對策思考.甘肅科技縱橫，2004，6：154-155.
[2]陳桂友，柴遠(yuǎn)斌.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù).北京：北京工業(yè)出版社，2008：20-35.
[3]黃秀海，滕清秀.教學(xué)改革效果的實(shí)證研究.當(dāng)代教育理論與實(shí)踐，2012，1：111-113.
【關(guān)鍵詞】單片機(jī)，原理與應(yīng)用，實(shí)踐教學(xué)
中圖分類號：G622文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：
一.前言
在當(dāng)今教學(xué)環(huán)節(jié)中，如何充分利用多種單片機(jī)開發(fā)工具,掌握綜合運(yùn)用單片機(jī)的軟硬件實(shí)用技術(shù),為工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)設(shè)備等領(lǐng)域的單片機(jī)應(yīng)用開發(fā),培養(yǎng)具有技術(shù)應(yīng)用能力、創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)精神的高素質(zhì)人才,單片機(jī)課程教學(xué)面臨的新挑戰(zhàn)。目前國內(nèi)多數(shù)中職或技工學(xué)校電子專業(yè)的單片機(jī)課程存在理論與實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)的現(xiàn)象,本文針對目前國內(nèi)單片機(jī)原理與應(yīng)用課程的實(shí)踐教學(xué)法中普遍存在的問題和不足進(jìn)行深入探討。
二.單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù)
1.原理
單片機(jī)原理與應(yīng)用課程的特點(diǎn)和教學(xué)中存在的問題。結(jié)合技工學(xué)校人才培養(yǎng)目標(biāo)，從理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩方面進(jìn)行改革探索。提出一種注重理論聯(lián)系實(shí)踐，在應(yīng)用中掌握知識的方法。結(jié)果表明改革能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)新能力。改革經(jīng)驗(yàn)為提高該課程的教學(xué)質(zhì)量提供了新途徑。
2. 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)
單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程是電子專業(yè)的主干課程,也是多年來公認(rèn)的“問題課程”,學(xué)生普遍感到難學(xué)。主要表現(xiàn)在課程內(nèi)容抽象、邏輯性強(qiáng)、與其他課程的關(guān)聯(lián)度大。教學(xué)過程極易陷入難教、難學(xué)的境地并形成惡性循環(huán)。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)、集成電路技術(shù)和計(jì)算機(jī)軟、硬件軟件技術(shù)的飛速發(fā)展,單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)的內(nèi)容與教學(xué)手段和方法都發(fā)生了很大的變化。如何充分利用多種單片機(jī)開發(fā)工具,掌握綜合運(yùn)用單片機(jī)的軟硬件實(shí)用技術(shù),為工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)設(shè)備等領(lǐng)域的單片機(jī)應(yīng)用開發(fā),培養(yǎng)具有技術(shù)應(yīng)用能力、創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)精神的高素質(zhì)人才,是技工學(xué)校單片機(jī)課程教學(xué)面臨的新挑戰(zhàn)。目前國內(nèi)多數(shù)技工學(xué)校單片機(jī)課程存在理論與實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)的現(xiàn)象,本文針對目前國內(nèi)技工學(xué)校電子專業(yè)單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程教學(xué)中普遍存在的問題和不足進(jìn)行深入探討,結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),提出基于“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法”的單片機(jī)課程一體化教學(xué)的新思路,以期為單片機(jī)課程教學(xué)的改革提供參考。
三.單片機(jī)課程特點(diǎn)
單片機(jī)原理與應(yīng)用是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，概括起來有四大特點(diǎn)：首先，課程涉及面廣，課程綜合了程序設(shè)計(jì)、電子技術(shù)、微機(jī)原理、自動(dòng)控制等技術(shù)，學(xué)生先修的基礎(chǔ)課沒學(xué)好將直接影響本課程的學(xué)習(xí)；第二，單片機(jī)課程概念多，內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理復(fù)雜而抽象，容易出現(xiàn)教師難教、學(xué)生難學(xué)的狀況；第三，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)電路復(fù)雜、各種芯片元器件功能各異，學(xué)生若分不清各部分的作用，易造成學(xué)習(xí)困難；第四，單片機(jī)技術(shù)實(shí)踐性強(qiáng)，如果缺乏實(shí)踐操作經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生很難真正理解學(xué)習(xí)內(nèi)容，更無法實(shí)現(xiàn)知識的靈活應(yīng)用。
四.單片機(jī)教學(xué)中存在的主要問題
1.教材結(jié)構(gòu)未考慮學(xué)生的接受能力。教材內(nèi)容主要依照單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)指令系統(tǒng)匯編語言設(shè)計(jì)系統(tǒng)擴(kuò)展接口技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的順序編寫的,注重課程的學(xué)科性與系統(tǒng)性,而未考慮學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn);教學(xué)過程也是以單片機(jī)的結(jié)構(gòu)為主線,先介紹單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu),接著是指令和軟件編程,然后是單片機(jī)系統(tǒng)的擴(kuò)展和器件的應(yīng)用,最后是應(yīng)用實(shí)例。按此教學(xué)結(jié)構(gòu),單片機(jī)課程就演繹為以單片機(jī)知識為藍(lán)本的微機(jī)原理課程,高職學(xué)生理解力和邏輯思維能力較薄弱,對復(fù)雜的電路和抽象的指令往往不知所云,學(xué)習(xí)過程枯燥乏味,學(xué)生大多產(chǎn)生厭學(xué)情緒。
2.普遍存在理論與實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)的現(xiàn)象。在教學(xué)形式上,單片機(jī)課程多以課堂理論教學(xué)與少量硬件仿真實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,實(shí)驗(yàn)教學(xué)也多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。先理論后實(shí)踐教學(xué),或理論與實(shí)踐教學(xué)分階段交叉進(jìn)行,造成長期以來單片機(jī)教學(xué)理論與實(shí)踐的嚴(yán)重脫節(jié)。加之許多學(xué)校單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)資源相對比較匱乏,多以單片機(jī)實(shí)訓(xùn)平臺為主,實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)也僅僅體現(xiàn)在為數(shù)不多的幾個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)上。許多情況下,學(xué)生只是依照老師給出的實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行簡單連線,有些同學(xué)直接將實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的源程序調(diào)出來運(yùn)行一下就算完成任務(wù)了。整個(gè)課程結(jié)束后,許多學(xué)生也未能真正了解清楚單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的全過程,不會使用仿真軟件調(diào)試程序的同學(xué)也不在少數(shù),甚至連單片機(jī)開發(fā)工具如硬件仿真器、編程器的用途都不知道,更不用說掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般性方法。
五.單片機(jī)原理與應(yīng)用課程的實(shí)踐教學(xué)法
1.教學(xué)做合一。教學(xué)過程不是教師的個(gè)人表演過程，而是教師完成一個(gè)單片機(jī)工程的開發(fā)全過程，教學(xué)過程是做單片機(jī)項(xiàng)目的真實(shí)過程，有電路分析、有單片機(jī)基礎(chǔ)分析，有匯編語言（或C語言）語法、語句、算法等分析。并且把所有過程，一步一步呈現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生有現(xiàn)場感、真實(shí)感，讓學(xué)生最后看到我們的最終成果——單片機(jī)實(shí)驗(yàn)電路板上呈現(xiàn)的現(xiàn)象。整個(gè)過程是教師開發(fā)了一個(gè)單片機(jī)工程項(xiàng)目，對事說是做、對教師說是教、對學(xué)生說是學(xué)，此之謂陶行知先生所說“教學(xué)做合一”。
2.嘗試教學(xué)實(shí)踐與創(chuàng)新實(shí)踐的緊密結(jié)合
采取部分開放的實(shí)踐教學(xué)模式的試點(diǎn),在時(shí)間、內(nèi)容、儀器設(shè)備、教學(xué)形式等方面給學(xué)生空間。在學(xué)習(xí)的過程中,學(xué)生在開放實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行了指令學(xué)習(xí)和鞏固。也逐步學(xué)會單步、斷點(diǎn)、全速運(yùn)行的調(diào)試方法和排除故障能力,并能使用寄存器窗口、存儲器窗口等仿真器的功能,分析各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。在教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上,開展形式靈活、面向不同年級學(xué)生、連續(xù)不間斷地創(chuàng)新實(shí)踐,如組織電子協(xié)會進(jìn)行課外科技創(chuàng)新活動(dòng),以多層面學(xué)生為對象與專業(yè)技術(shù)相結(jié)合的創(chuàng)新項(xiàng)目活動(dòng)、組織培訓(xùn)學(xué)生海南省中職學(xué)生單片機(jī)裝配與調(diào)試技能競賽等。
3.講練結(jié)合教學(xué)法。學(xué)生單靠教師在多媒體教室的“教學(xué)做合一”的教學(xué)過程是根本學(xué)不會單片機(jī)的，單片機(jī)是理論與實(shí)踐結(jié)合的一門學(xué)問，必須經(jīng)過大量的實(shí)踐活動(dòng)才能學(xué)會單片機(jī)，沒有經(jīng)過實(shí)際的演練不可能掌握單片機(jī)的精髓。我采用一節(jié)教學(xué)一節(jié)機(jī)房加實(shí)驗(yàn)板的實(shí)訓(xùn)方法進(jìn)行教學(xué)安排，讓學(xué)生把學(xué)到的東西馬上進(jìn)行實(shí)際練習(xí)，使理論與實(shí)踐結(jié)合。今年的單片機(jī)教學(xué)我又在原來的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改革，全部在機(jī)房利用實(shí)驗(yàn)板進(jìn)行教學(xué)，采用邊教學(xué)、邊練習(xí)的方法，讓教師的教與學(xué)生的學(xué)真正做到無縫對接。
3.項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法。在完成基礎(chǔ)模塊的教學(xué)后，學(xué)生的單片機(jī)學(xué)習(xí)就進(jìn)入到另一個(gè)階段，進(jìn)行綜合實(shí)訓(xùn)——做實(shí)際的工程。前面的教學(xué)與實(shí)踐都是在單片機(jī)實(shí)驗(yàn)扳上完成的，這對學(xué)生來說仍然不真實(shí)，不實(shí)在，為了使學(xué)生能學(xué)生出校門就能搞項(xiàng)目，學(xué)生在學(xué)校必須經(jīng)歷實(shí)際工程的鍛煉。讓學(xué)生做電子表、數(shù)字溫度計(jì)、數(shù)字電壓表等項(xiàng)目。從畫原理圖、PCB圖、制作電路板、硬件連接。軟件程序編制、下載、調(diào)試與修改等所有過程都親自參與。學(xué)生不再是學(xué)習(xí)過程的旁觀者，而是整個(gè)過程的親歷者，讓學(xué)生體會到創(chuàng)造的快樂，學(xué)習(xí)就象玩一樣。
六.結(jié)束語
單片機(jī)自從問世以來,經(jīng)歷了多次更新?lián)Q代,其應(yīng)用也從最初的工業(yè)控制領(lǐng)域擴(kuò)展到人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)領(lǐng)域。學(xué)習(xí)這門課程對于學(xué)生將知識綜合應(yīng)用能力轉(zhuǎn)化為工程實(shí)踐能力,順利地邁向今后的工作崗位,起著舉足輕重地作用。因此,如何在教學(xué)過程中確保教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),一直是大家所關(guān)注的焦點(diǎn)。所以做好單片機(jī)原理與應(yīng)用課程的實(shí)踐教學(xué)法是有著十分重要的意義的。
參考文獻(xiàn)：
[1]吳飛青,李林功,丁曉.“單片機(jī)原理與應(yīng)用"課程教學(xué)改革探討[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會科學(xué)版),2010,24(1):96-98
