發(fā)布時間：2023-03-22 17:39:48
序言：寫作是分享個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)課程論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
一直以來，單片機(jī)的教學(xué)方法是多數(shù)學(xué)校及教師研究的重點，該系的單片機(jī)是以51系列單片機(jī)為基礎(chǔ)，全面介紹了計算機(jī)的發(fā)展過程、單片機(jī)的組成及硬件結(jié)構(gòu)、單片機(jī)的指令系統(tǒng)、匯編語言的設(shè)計及單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展及應(yīng)用等內(nèi)容，單片機(jī)的教學(xué)內(nèi)容枯燥，要想使學(xué)生全面掌握單片機(jī)的知識并將其應(yīng)用到實踐當(dāng)中，就必須理論教學(xué)與實踐教學(xué)相結(jié)合，用生活中的實例來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)潛力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。多年來，該系的單片機(jī)教學(xué)一直遵循高職教育教學(xué)規(guī)律，以學(xué)生的培養(yǎng)能力為核心，對“單片機(jī)原理與控制技術(shù)”課程進(jìn)行了改造，為提高學(xué)生的職業(yè)能力找到了一條切實可行的途徑。本課程在體系上將理論知識與實踐動手能力有機(jī)結(jié)合，注重貫徹理論為實踐服務(wù)的思想，為充分體現(xiàn)技能訓(xùn)練為專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)服務(wù)的原則，形成了與職業(yè)能力培養(yǎng)相適應(yīng)的“教、學(xué)、做”一體化教學(xué)模式，對學(xué)生實行了以能力考核為核心，增強(qiáng)了對學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)，提升了“雙師”教學(xué)團(tuán)隊的業(yè)務(wù)能力，提高了教學(xué)質(zhì)量。教學(xué)過程中主要進(jìn)行了以下研究：①對單片機(jī)課程進(jìn)行優(yōu)化整合，遵循高職專業(yè)“理論夠用”為度的原則，建立科學(xué)、實用的理論教學(xué)體系和實踐教學(xué)體系，在教學(xué)大綱中體現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生能力的重要性，注重學(xué)生的實踐能力的培養(yǎng)。②教學(xué)活動中采用以學(xué)生為主體，引用生活實例充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，采用有利于提高學(xué)生能力的教學(xué)方法，進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。③圍繞培養(yǎng)學(xué)生能力這個中心，培養(yǎng)創(chuàng)新人才，進(jìn)行教學(xué)方法和考試方法的改革。
2教學(xué)研究的改革與創(chuàng)新
2.1教學(xué)內(nèi)容的改革
高職教育是一種以職業(yè)能力形成為中心的教育，實踐教學(xué)的地位已經(jīng)得到了大幅度的提高，理論教育為實踐教學(xué)服務(wù)的思想在單片機(jī)課程中已經(jīng)得到了貫徹。筆者在對電氣自動化專業(yè)和數(shù)控專業(yè)人才職業(yè)能力需求進(jìn)行調(diào)研的基礎(chǔ)上，結(jié)合專家組的建議，根據(jù)學(xué)校的辦學(xué)定位、專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)來制訂教學(xué)大綱，教學(xué)內(nèi)容的選取對應(yīng)于學(xué)生的能力基礎(chǔ)狀況，遵照高職教育“理論夠用”為度的原則，緊密結(jié)合當(dāng)?shù)仄髽I(yè)對單片機(jī)的應(yīng)用需求和現(xiàn)實生活中單片機(jī)的應(yīng)用實例，將單片機(jī)的理論知識與實踐動手能力有機(jī)結(jié)合，在教學(xué)過程中，通過一些基礎(chǔ)性的實驗和綜合性的實訓(xùn)來加強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)實踐能力，有利于學(xué)生持續(xù)發(fā)展。
2.2教學(xué)方法的改革
單片機(jī)原理與控制技術(shù)是一門實戰(zhàn)性很強(qiáng)的學(xué)科，在課程教學(xué)中注重理論與實踐的結(jié)合。采用了多種教學(xué)方法，達(dá)到了“精理論、重實踐、會設(shè)計”的人才培養(yǎng)效果。2.2.1充分利用多媒體教學(xué)資源和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)資源。在課堂教學(xué)中，采用多媒體課件，將本次課程所需達(dá)到的教學(xué)目標(biāo)和實現(xiàn)此教學(xué)目標(biāo)所需要的理論知識及實際操作步驟向?qū)W生演示，同時將重點的知識利用板書加以強(qiáng)調(diào)，使教學(xué)內(nèi)容更直觀、更生動，從而達(dá)到提高課堂教學(xué)效率的目的。在課外建立專用郵箱、QQ群進(jìn)行交流。通過這些平臺，學(xué)生獲得大量的學(xué)習(xí)資料。另外，學(xué)生與老師之間、學(xué)生與學(xué)生之間的交流更容易，更容易拓展學(xué)生的知識面，解決疑難問題的機(jī)會增多。2.2.2項目任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法。教學(xué)過程中，根據(jù)單片機(jī)在各行各業(yè)的實際應(yīng)用，設(shè)置了一系列包含能力要素的項目任務(wù)，如模擬霓虹燈的設(shè)計、汽車轉(zhuǎn)向燈的設(shè)計、點陣顯示電子廣告牌等。在教學(xué)中，通過完成任務(wù)的需求來學(xué)習(xí)基本知識和技能。比如：利用單片機(jī)設(shè)計一個模擬霓虹燈的控制系統(tǒng)，要求用8個LED燈模擬城市夜空中霓虹燈的閃爍效果。這一任務(wù)要用P1口輸入/輸出和調(diào)用延時程序等知識，學(xué)生希望自己完成這個任務(wù)獲得成就感，所以就產(chǎn)生一種想學(xué)的欲望。這時，學(xué)生在學(xué)習(xí)相關(guān)知識的時候就會更主動，更積極、更認(rèn)真。完成這個任務(wù)后，老師對此任務(wù)再做修改，然后讓學(xué)生相互討論、自主完成。最后提出擴(kuò)展性任務(wù)讓學(xué)生課外訓(xùn)練。采用這種教學(xué)方法，不知不覺的就激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)的主動性，促進(jìn)了枯燥的理論知識的學(xué)習(xí)，增強(qiáng)了課堂學(xué)習(xí)的效果。2.2.3“引-激-拓”課堂教學(xué)模式。“引-激-拓”課堂教學(xué)模式的特點是把課堂上學(xué)習(xí)的知識向課外延伸，給學(xué)生一個想象的空間。引：課前引入學(xué)生感興趣的生活中的實例，用此來吸引學(xué)生的注意力。激：用引入的實例激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)的好奇心和本身的求知欲。拓：拓展教材上的知識點，增強(qiáng)學(xué)生解決實際問題的能力。2.2.4采用多種課堂形式。采用討論課、小組交叉檢查、課堂答辯，師生換位等多種課堂形式，促使學(xué)生對內(nèi)容的關(guān)注和對理論學(xué)習(xí)的主動。同時，增強(qiáng)老師與學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間的交流和互動，通過師生換位讓學(xué)生經(jīng)歷不同角色的變換，獲得檢查別人與被別人檢查的不同體驗；獲得當(dāng)老師和當(dāng)學(xué)生的不同感受，進(jìn)而學(xué)會尊重自己，尊重他人。2.2.5培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)能力。課堂是教學(xué)的主戰(zhàn)場，學(xué)生是課堂教學(xué)的主體，以往傳統(tǒng)的教學(xué)方法已經(jīng)不適合當(dāng)前的高職學(xué)生。所以在教學(xué)中要不斷鼓勵學(xué)生主動參與、勤于動腦，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。使學(xué)生能帶著問題聽課，從聽課的“旁觀者”向“參與者”的角色轉(zhuǎn)變。在學(xué)習(xí)過程中，每個學(xué)生都主動參與方案討論和工作步驟制定，承擔(dān)小組中的各自工作任務(wù)，協(xié)作完成。
2.3考試方法的改革
考試是對學(xué)生知識、能力驗收的一種手段，既要考核學(xué)生對課程相關(guān)理論知識的掌握，也注重考核理論知識在實踐中運用的能力，更重要的是加強(qiáng)對學(xué)生實踐操作技能的考察。改革考試方法，將過去的一張理論卷考核方式變?yōu)閷W(xué)生的理論考試、平時成績、實踐操作等方面均納入考核成績的評定中，全面綜合評定學(xué)生的實際能力。
2.4建立完善、適用的實踐體系和基地
【關(guān)鍵詞】創(chuàng)新能力；單片機(jī)教學(xué)；改革
中圖分類號：TP368.1-4
隨著知識經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，企業(yè)對于綜合型人才的需求更加的迫切，培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)新型人才已被確定為我國高等教育發(fā)展的根本目標(biāo)。單片機(jī)課程是電子類專業(yè)的一門核心課程，具有很強(qiáng)的綜合性與實踐性特征，該課程不僅為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，并且也提供了一種培養(yǎng)創(chuàng)新能力的良好手段。傳統(tǒng)的單片機(jī)課程教學(xué)在提升學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面還存在很大的欠缺性，因此，為了在單片機(jī)課程教學(xué)中強(qiáng)化創(chuàng)新能力培養(yǎng)，必須對傳統(tǒng)單片機(jī)課程的教學(xué)模式進(jìn)行改革。
1.教學(xué)與實踐改革存在的問題
1.1教學(xué)方式有待改進(jìn)
在單片機(jī)的教學(xué)過程中不少教師常常以單片機(jī)理論為教學(xué)的重中之重，實驗常安排一些與實踐結(jié)合不緊密的基礎(chǔ)實驗，從而難以與實踐緊密結(jié)合起來；再加上一些教師強(qiáng)調(diào)筆試的重要性，勢必造成學(xué)生失去學(xué)習(xí)的興趣和積極性，將更多精力用于考試過關(guān)，而難以使理論知識得到實踐和應(yīng)用。例如循環(huán)左移和右移指令的講解，只做理論上的推導(dǎo)，很難加深學(xué)生的印象，若能引入適當(dāng)?shù)腅DA技術(shù)將這個循環(huán)左移和右移過程形象地展示出來，既能加深學(xué)生的印象還能提高其學(xué)習(xí)興趣[1]。
1.2傳統(tǒng)教學(xué)的內(nèi)容問題
由于單片機(jī)教材與實際應(yīng)用有一定的差距，教材中提到的理論與實物已經(jīng)是幾年前的市場產(chǎn)品或者是面臨淘汰的產(chǎn)品，這樣就會使學(xué)生接觸到一些過時的知識卻沒有看到新的改進(jìn)，從而在一定程度上影響了學(xué)生的知識面和實踐能力。實驗課程體系驗證性實驗過多、綜合性、啟發(fā)性實驗太少，沒有大型設(shè)計性和綜合性實驗，基本沒有對學(xué)生動手實踐能力達(dá)到提高和訓(xùn)練[2]。
1.3學(xué)生對實踐和動手缺乏積極性
不少學(xué)生對單片機(jī)的實踐性缺少認(rèn)識，不主動參與實踐和設(shè)計，他們寧愿將時間放在英語考試或計算機(jī)等級考試上，卻對單片機(jī)技術(shù)的實踐和操作缺少興趣，因此培養(yǎng)和調(diào)動學(xué)生積極性顯得尤為重要。
2.教學(xué)實踐改革中的有效建議
2.1教學(xué)項目的創(chuàng)新設(shè)計
教學(xué)項目是課程教學(xué)內(nèi)容的載體，教學(xué)項目設(shè)計的好壞直接關(guān)系到單片機(jī)課程的教學(xué)效果。為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，筆者設(shè)計了一些創(chuàng)新性的教學(xué)項目，旨在為學(xué)生提供更大的創(chuàng)新設(shè)計空間。比如：設(shè)計智能打鈴器、盆栽自動灌溉裝置、自動避障小車等。這些教學(xué)項目不僅可以鍛煉學(xué)生的單片機(jī)開發(fā)能力，也可以為學(xué)生提供很大的創(chuàng)新空間。學(xué)生在完成這些項目的基本功能后，還可以根據(jù)自己的想象力對其進(jìn)行改進(jìn)，使其功能更加完善。
2.2n程題目的創(chuàng)新設(shè)計
單片機(jī)課程設(shè)計是單片機(jī)教學(xué)的一個重要檢驗環(huán)節(jié)，其題目的設(shè)計對于培養(yǎng)和考核學(xué)生的創(chuàng)新能力非常重要。題目的設(shè)計和選取可以從以下幾個方面入手：借鑒歷屆電子設(shè)計大賽的題目；從日常生活中尋找與們課堂教學(xué)相關(guān)的資源，將其改良為可行性課題；以在研的教師科研課題為藍(lán)本，將部分研究內(nèi)容作為設(shè)計制作的題目供學(xué)生練習(xí)，培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。比如，筆者根據(jù)自己的日常生活經(jīng)驗，設(shè)計了智能水杯題目，不限定水杯的具體功能，要求學(xué)生充分發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)新能力，分組設(shè)計出不同功能的智能水杯。各個小組完成了不同的創(chuàng)新設(shè)計，有的小組設(shè)計了具有自動顯示水溫功能的水杯，有的小組設(shè)計了具有定時提醒喝水功能的水杯，有的小組設(shè)計了具有音樂播放功能的水杯，等等。
2.3開發(fā)單片機(jī)創(chuàng)新實驗裝置
傳統(tǒng)的單片機(jī)實驗箱內(nèi)部電路固定，學(xué)生只能按照實驗指導(dǎo)書的步驟，機(jī)械地做一遍驗證性實驗，無法進(jìn)行創(chuàng)新性設(shè)計。針對傳統(tǒng)單片機(jī)實驗箱的缺點，筆者開發(fā)了一套靈活性和擴(kuò)展性強(qiáng)、易于升級的單片機(jī)創(chuàng)新實驗裝置。其設(shè)計思路是將搭建各種不同功能單片機(jī)系統(tǒng)所必需的組成電路分離，設(shè)計出各個獨立的功能模塊，在該裝置上學(xué)生可自主選擇功能模塊，完成創(chuàng)新性單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計。另外，利用Proteus與Keil軟件整合構(gòu)建單片機(jī)創(chuàng)新虛擬仿真實驗室，它可為學(xué)生提供豐富的虛擬儀器和元器件資源，為學(xué)生提供良好的創(chuàng)新平臺。
2.4請高校研究生作有趣易懂的產(chǎn)品設(shè)計報告
以往常有教師向院上提出應(yīng)該多請專家給學(xué)生作專題報告以拓展學(xué)生的知識面，盡管學(xué)院作出了一定的努力，然而許多國內(nèi)專家總是忙于手頭工作，或者因為路程問題最后不能完成這一愿望，即便有的專家過來作完報告，卻也難以收到預(yù)期的效果，一些學(xué)生往往反映太過深奧，或者難于理解或者與所學(xué)知識關(guān)聯(lián)不大。對此我們可以請來高校一些發(fā)表過優(yōu)秀論文的研究生，利用周末過來講解和展示他們的設(shè)計成果這些研究生往往非常樂意奉獻(xiàn)自己的論文成果，因此講解得較為詳細(xì)具體，并且可以做到淺顯易懂而本科生在具有一定理論基礎(chǔ)情況下都能聽懂。
2.5 考核方法的創(chuàng)新設(shè)計
通常來說考核就是對教師教學(xué)效果的檢驗和學(xué)生水平的測試，同時也是督促和激發(fā)學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)的原因和動力。在單片機(jī)的教學(xué)與實踐改革過程中，我們提出了一種注重實踐能力和應(yīng)用能力培養(yǎng)的考核方式，課堂考勤占10%，平時成績占30%期末考試占60%。這種考核方式突出的特點是平時成績比例較高，同時對其考核將一半的分值設(shè)定為實驗成績，并對學(xué)生在實驗中的具體表現(xiàn)從實驗態(tài)度、完成實驗的情況、實踐動手能力和課程設(shè)計等幾方面進(jìn)行量化。
3.結(jié)語
單片機(jī)技術(shù)是電子類專業(yè)的核心課程，有較強(qiáng)的實踐性，因此學(xué)生只有在單片機(jī)開發(fā)實踐中才能真正掌握其開發(fā)方法、鍛煉創(chuàng)新能力。但加強(qiáng)學(xué)生的實踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力并不是一件容易的事情，需要教師首先轉(zhuǎn)變教學(xué)的觀念，從教學(xué)的教學(xué)項目、課程題目上大膽創(chuàng)新，并在實驗裝置上下功夫，做出創(chuàng)新，并通過產(chǎn)品設(shè)計報告、以及考核方法創(chuàng)新的輔助，全面的提升學(xué)生的創(chuàng)新能力，相信在堅持不斷的推進(jìn)、實踐和努力中，一定能在學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用及創(chuàng)新能力提升上有所收獲。
參考文獻(xiàn)：
在單片機(jī)課程教學(xué)過程中，學(xué)生普遍反應(yīng)不容易入門，針對各個教學(xué)難點很多一線教師采用了多種教學(xué)方法幫助學(xué)生理解抽象的問題，但是仍然沒有改變該門課程不易入門的特點，為了解決這一問題，本文結(jié)合目前前沿技術(shù)給出了一種采用圖形化語言編譯平臺降低單片機(jī)課程入門難度的課改方向。
關(guān)鍵詞:
單片機(jī);流碼;課程改革;圖形化語言
0引言
“單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用”這門課程目前是電子信息、電氣類專業(yè)學(xué)生必修的課程之一，通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠理解智能儀器的原理及應(yīng)用方法、了解自動控制設(shè)備的控制方法，以及能夠完成一些簡單電子產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計工作。單片機(jī)可以看做屬于計算機(jī)硬件范疇的課程，該類課程比較抽象，學(xué)生不易入門，是學(xué)生比較難以掌握的課程。隨著技術(shù)的發(fā)展，目前市場上使用的單片機(jī)內(nèi)核種類很多，51、AVR、PIC、MSP430等都是比較常見的單片機(jī)類型，但是其中51內(nèi)核單片機(jī)一直是眾多高?；蛘呗殬I(yè)院校教學(xué)一直采用的芯片類型。經(jīng)典51內(nèi)核單片機(jī)之所以被廣泛用于教學(xué)主要有以下幾方面原因:
(1)技術(shù)成熟，相關(guān)學(xué)習(xí)及應(yīng)用資料多。
51單片機(jī)相對于其他類型單片機(jī)起步較早，上世紀(jì)80年代就開始傳入我國進(jìn)行研究應(yīng)用了。在30多年的教學(xué)、科研過程中積累了大量的學(xué)習(xí)和應(yīng)用材料，所以不論對于老師教學(xué)還是學(xué)生自學(xué)都有大量的參考學(xué)習(xí)資料，可以從書籍、網(wǎng)絡(luò)論壇、期刊論文數(shù)據(jù)庫等多途徑獲得。
(2)任課教師普遍熟悉51單片機(jī)的原理及應(yīng)用
很多任課教師自身在學(xué)習(xí)過程中接觸的就是51內(nèi)核單片機(jī)，所以教師教學(xué)過程中更傾向于選擇51單片機(jī)作為授課對象，就這樣一代傳一代，51單片機(jī)的應(yīng)用客戶群逐漸壯大起來。
(3)51單片機(jī)本身也在不斷完善發(fā)展
同為51內(nèi)核單片機(jī)，但是不同品牌廠商對自己的產(chǎn)品都在不同方面進(jìn)行完善，宏晶科技有限公司的STC各系列單片機(jī)就是其中的代表，不論從運算速度、可靠性上還是片上資源上都不斷進(jìn)行更新，另外在供電方面還有低功耗的類型。所以從技術(shù)應(yīng)用上，51單片機(jī)經(jīng)過多年的發(fā)展并沒有落后于其他MCU。
1單片機(jī)學(xué)習(xí)難點
在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，不論是51還是其他內(nèi)核的單片機(jī)都存在入門難特點，這主要是由單片機(jī)硬件本身特性決定的。以51單片機(jī)為例，單片機(jī)學(xué)習(xí)的難點主要有這幾方面:
(1)硬件結(jié)構(gòu)理解比較抽象
(2)編程語言學(xué)習(xí)困難
很多學(xué)生在學(xué)習(xí)單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)時，對各部分結(jié)構(gòu)的理解停留在概念描述層面，不能很快轉(zhuǎn)變思維方式，對其功能，實際作用與實際工作和應(yīng)用聯(lián)系不起來。對于沒有編程基礎(chǔ)的同學(xué)，不論是學(xué)習(xí)匯編語言還是C語言，在程序編寫上都需要有一個思維轉(zhuǎn)變適應(yīng)的過程，很多學(xué)生不適應(yīng)，一直覺得單片機(jī)難學(xué)。
(3)知識點難理解
在單片機(jī)學(xué)習(xí)過程會涉及到很多新名詞和知識，例如中斷、定時計數(shù)器、串口等，這些功能的工作方式或者啟動流程也是學(xué)習(xí)過程中需要注意的難點。單片機(jī)課程教學(xué)可以看成以下三個部分:單片機(jī)及語言的選擇、教學(xué)實施過程、目標(biāo)，如圖1所示。檢索很多文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，為了達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)中設(shè)計實施了各種教學(xué)方法、教學(xué)模式改革和創(chuàng)新，對學(xué)生學(xué)習(xí)應(yīng)該說有很大幫助，但沒有改變單片機(jī)學(xué)習(xí)困難和不易上手的本質(zhì)。
2高職學(xué)生學(xué)情分析
當(dāng)前高職生源存在以下幾個普遍問題:
(1)學(xué)生高考成績低，基礎(chǔ)不好;
大部分高職生的基礎(chǔ)就相對薄弱，有些甚至基本的高中物理電學(xué)基礎(chǔ)知識都不能很好掌握。
(2)自控性較差，習(xí)慣性不學(xué)習(xí)
高職生源部分學(xué)生自控能力差，上課經(jīng)常玩手機(jī)或者看小說等，從小沒有養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，所以在教學(xué)過程中教師采取各種教學(xué)方法吸引學(xué)生注意力，但對于一些純理論枯燥的較難知識點，教學(xué)效果還是不理想。
(3)對問題的理解能力相對較弱
高職學(xué)生與本科生相比，對問題的理解能力的平均水平相對弱，對較為抽象的問題學(xué)習(xí)起來也會相對吃力。
3新興開發(fā)平臺及語言降低單片機(jī)學(xué)習(xí)門檻
(1)Arduino平臺
Arduino是在AVR單片機(jī)基礎(chǔ)上開發(fā)的一款便捷靈活、方便上手的一款包括軟件和硬件的的開源電子原型平臺。硬件(各種型號的Arduino板)、軟件(ArduinoIDE)。后來隨著技術(shù)發(fā)展，以其他芯片為基礎(chǔ)的Arduino核心板也出現(xiàn)了，運算速度和硬件資源都相應(yīng)的得到了提高。軟件平臺ArduinoIDE是基于processingIDE開發(fā)。對于初學(xué)者來說，極易掌握，同時有著足夠的靈活性。Arduino語言基于wiring語言開發(fā)，是對avr－gcc庫的二次封裝，不需要太多的單片機(jī)基礎(chǔ)、編程基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)起來相對于直接C語言或者匯編語言開發(fā)單片機(jī)應(yīng)用程序更為簡單，可以快速地進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)。另外Arduino平臺在網(wǎng)絡(luò)上可以找到很多開源的軟件和硬件資源供初學(xué)者學(xué)習(xí)使用。
(2)圖形化語言開發(fā)平臺
圖形化語言開發(fā)平臺是近些年編程語言的一個發(fā)展方向。Arduino平臺也開發(fā)了相應(yīng)的圖形化程序開發(fā)環(huán)境，通過圖形化方式更直觀的表現(xiàn)出程序邏輯，直接避開了文本代碼方面的記憶，對于英語不好見英文就怕的學(xué)生來說這種圖形化程序更容易接受。最近幾年在圖形化編程環(huán)境領(lǐng)域出現(xiàn)了一個新平臺叫Flowcode，目前已經(jīng)更新到V6版本，該平臺支持PIC、AVR、ARM三種硬件芯片的程序編寫。這款平臺的編程語言也很有創(chuàng)意，類似于程序流程圖，簡稱“流碼”，同時還兼容C語言，對于已經(jīng)完善的C語言代碼可以直接嵌套到流碼程序中。此外該平臺還支持中文菜單，更容易被學(xué)生接受。由于流碼程序近似于程序流程圖，和其他圖形化語言相比，流碼對學(xué)生編程思維邏輯培養(yǎng)上更具優(yōu)勢。在該平臺中還集成了一些基礎(chǔ)功能的驅(qū)動宏，直接進(jìn)行圖標(biāo)拖拽調(diào)用即可，不需要學(xué)生深入了解硬件結(jié)構(gòu)和具體寄存器工作原理及配置，這部分工作，F(xiàn)lowcode平臺已經(jīng)代勞。通過該平臺的學(xué)習(xí)可以讓學(xué)生更快更好理解單片機(jī)的用途，并能很快上手應(yīng)用。
4結(jié)語
職業(yè)教育教學(xué)應(yīng)該隨著行業(yè)技術(shù)的發(fā)展與時俱進(jìn)，跟上技術(shù)前沿，這樣職業(yè)教育才更有意義，培養(yǎng)出的人才能更適應(yīng)社會需求，圖形化語言對于單片機(jī)技術(shù)人才培養(yǎng)上縮短了培訓(xùn)周期，這也意味著單片機(jī)行業(yè)程序開發(fā)人才的供給更快捷，可以為縮短企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)周期和后備技術(shù)人才的供給周期，同時也是單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用課程授課內(nèi)容改革的一個重要方向。
參考文獻(xiàn):
［1］張江城，胡橙．基于Arduino的高職高專單片機(jī)相關(guān)課程改革設(shè)計［J］．中小企業(yè)管理與科技旬刊，2016(10)．
［2］李華洲．基于Arduino的高職物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)課程改革設(shè)計［J］．大眾科技，2015(01)．
論文摘要:單片機(jī)原理課程對于電子、電信、計算機(jī)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(jī)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(jìn)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(jī)原理的教學(xué)改革是認(rèn)可的。
單片機(jī)原理課程是電子信息科學(xué)與技術(shù)、機(jī)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(jī)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(qiáng)的專業(yè)技術(shù)課單片機(jī)原理的教學(xué)進(jìn)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、匯編語言設(shè)計、外部系統(tǒng)擴(kuò)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(jī)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(jī)枯燥乏味，沒有現(xiàn)實意義，缺乏興趣，嚴(yán)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(jī)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(jī)教學(xué)都是以8031或MCS-51為例來進(jìn)行的，多年來基本沒有變化，實際在市場上單片機(jī)已經(jīng)發(fā)展出了很多品種，即使是51系列的單片機(jī)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(jìn)行的教學(xué)，而對單片機(jī)原理課程這種實踐性較強(qiáng)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(jī)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(jìn)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(jī)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(jī)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(jìn)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(jī)廠家提供的芯片技術(shù)資料，為將來自己進(jìn)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(rèn)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(hù)性好，便于維護(hù)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(jìn)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(jī)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(jī)最常用的開發(fā)工具Keil C51
集成電路的發(fā)展使得單片機(jī)的性能不斷提高，應(yīng)用領(lǐng)域日益廣闊，單片機(jī)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(jī)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(qiáng)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(jī)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)康暮鸵螅崆邦A(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(jìn)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(jī)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(bǔ)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(jìn)行課外學(xué)習(xí)，例如我校團(tuán)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(qiáng)化了他們的實踐能力，從而增強(qiáng)了他們獨立解決實際問題的能力。另外，單片機(jī)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(jī)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。
論文摘要：介紹了單片機(jī)實驗教學(xué)改革的必要性和實驗教學(xué)改革的多個措施，探討了如何通過強(qiáng)化單片機(jī)實驗教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生面向工程的應(yīng)用能力和創(chuàng)新實踐能力。
單片機(jī)技術(shù)是現(xiàn)代電子工程領(lǐng)域一門迅速發(fā)展的技術(shù)，應(yīng)用于各種嵌入式系統(tǒng)中。單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展極大地推動了電子工業(yè)的發(fā)展，無論在教育界還是在產(chǎn)業(yè)界，單片機(jī)技術(shù)的推廣仍然是一個熱點。目前，各個高校都建立了單片機(jī)實驗室，但是很多學(xué)校的實驗教學(xué)現(xiàn)狀卻不容樂觀。就我院而言，主要存在以下問題：（1）實驗場地和時間不足。學(xué)生除了上實驗課外，平時難得有機(jī)會實踐。（2）以驗證性實驗為主。實驗室所配備的實驗箱只能滿足驗證性實驗的要求。由于實驗箱是成品，學(xué)生很難參與到其中的細(xì)節(jié)設(shè)計中去，學(xué)生的實踐能力很難得到鍛煉和提高，學(xué)生也很難建立起單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)的整體概念。并且，這種實驗設(shè)備的配置方式局限了實驗項目數(shù)量，還存在設(shè)備維護(hù)工作量大的現(xiàn)實問題。（3）由于實驗設(shè)備僅適用于某一系列的單片機(jī)，若開設(shè)新的單片機(jī)課程，則需要重新配置實驗設(shè)備，增加了學(xué)校的投入。
為此，筆者進(jìn)行了長時間的探索，提出了一些解決辦法。
建立開放式的實驗室管理模式單片機(jī)實驗室應(yīng)實行開放式管理，在不影響正常實驗教學(xué)任務(wù)的前提下，面向全校學(xué)生，在課余時間向?qū)W生提供實驗所需要的場所、儀器設(shè)備等。開放范圍除了實驗開放項目、課程設(shè)計外，也包括學(xué)生興趣愛好、第二課堂活動、創(chuàng)新活動等。開放性實驗管理模式是在注重知識、能力和素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的同時，貫徹因材施教、注重個性培養(yǎng)的教學(xué)原則，目的是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情。在實施過程中，要注意實驗內(nèi)容不應(yīng)與教學(xué)計劃及教學(xué)大綱所規(guī)定的實驗教學(xué)內(nèi)容相重復(fù)，應(yīng)屬于課程教學(xué)內(nèi)容的拓展性實驗；還要注意綜合性和針對性，強(qiáng)化基礎(chǔ)，拓寬知識覆蓋面，注重培養(yǎng)知識的綜合運用能力。此外，還要根據(jù)科技的發(fā)展及其實際應(yīng)用，結(jié)合實際工作，加強(qiáng)對學(xué)生科學(xué)研究思維和建立工程概念的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和動手能力。開放性實驗的組織中要突出學(xué)生的自主性，要全方位體現(xiàn)以學(xué)生為主體的自主式學(xué)習(xí)方式。在實驗方案設(shè)計、操作、實驗結(jié)果的分析處理等方面最大限度地發(fā)揮學(xué)生的主體作用，教師布置任務(wù)、講解及指導(dǎo)等要點到為止，留有余地，給學(xué)生獨立思考、獨立操作、獨立分析、獨立解決問題的空間，充分調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性。
利用proteus與keil整合構(gòu)建單片機(jī)虛擬實驗室proteus是labcenter公司推出的一款基于標(biāo)準(zhǔn)仿真引擎spice3f5的電路分析、實驗仿真系統(tǒng)。該軟件有交互式動畫仿真、基于圖形的仿真和基于微控制器的仿真等三種模式，其最大的特點就在于它能夠仿真單片機(jī)及其外圍芯片。proteus軟件支持mcs-51及其派生系列、motorola68hc11系列，以及avr系列和pic12、pic16、pic18系列的單片機(jī)。proteus軟件支持的外圍器件有74ls373、8255、矩陣式鍵盤、lcd及多種a/d、d/a轉(zhuǎn)換器等。另外，用戶還可以建立新的元器件模型。對于mcs-51系列單片機(jī)而言，proteus還能夠與keilc51集成環(huán)境實現(xiàn)聯(lián)機(jī)同步調(diào)試。而keil是德國開發(fā)的一個51單片機(jī)開發(fā)軟件平臺，是目前應(yīng)用最廣泛的、最重要的單片機(jī)開發(fā)平臺。它的界面簡單，操作容易。keil的uvision2可以進(jìn)行純粹的軟件仿真，也可以利用硬件仿真器，搭接上單片機(jī)硬件電路，在仿真器中載入項目程序后進(jìn)行實時仿真。此外，還可以使用keil monitor-51在不需要額外硬件仿真器的條件下，搭接單片機(jī)硬件系統(tǒng)對項目程序進(jìn)行實時仿真。uvision調(diào)試器的調(diào)試功能也很豐富，具有常規(guī)源極調(diào)試、符號特性調(diào)試、歷史跟蹤，代碼覆蓋，復(fù)雜斷點等功能。構(gòu)建虛擬實驗室主要是利用proteus進(jìn)行硬件電路的設(shè)計，用keil進(jìn)行軟件設(shè)計。硬件電路的設(shè)計主要有兩個方面：系統(tǒng)擴(kuò)展（包括rom、ram、i/o口、定時器等功能單元的擴(kuò)展）和系統(tǒng)的配置（即根據(jù)系統(tǒng)的要求進(jìn)行外圍設(shè)備的配置，如鍵盤、顯示器、a/d轉(zhuǎn)換器、d/a轉(zhuǎn)換器、打印機(jī)等的接口電路的設(shè)計），通過該軟件的使用，可以使學(xué)生掌握硬件電路的設(shè)計方法。軟件設(shè)計主要是應(yīng)用程序的編制、調(diào)試，使學(xué)生掌握軟件開發(fā)的步驟、方法和技巧。而軟硬件的設(shè)計完成之后，還需要進(jìn)行系統(tǒng)的總調(diào)，將這兩大執(zhí)行環(huán)境組合起來構(gòu)成聯(lián)合的仿真系統(tǒng)，其中，keil作為軟件的調(diào)試界面，而proteus作為硬件的仿真和調(diào)試界面。這樣，就可以像仿真器一樣調(diào)試程序了。
開設(shè)大型綜合設(shè)計實驗，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力大型綜合的設(shè)計實驗需要在學(xué)生完成基礎(chǔ)實驗之后視學(xué)生掌握程度而開設(shè)，這個環(huán)節(jié)在整個單片機(jī)教學(xué)中非常重要，只有經(jīng)過完整的項目訓(xùn)練，學(xué)生才會建立起完整的系統(tǒng)的概念。學(xué)生需要根據(jù)設(shè)計任務(wù)書上的要求（包括軟硬件的資源配置、實驗要求達(dá)到的效果）進(jìn)行設(shè)計實驗。這樣的訓(xùn)練可以將科技方法的訓(xùn)練、機(jī)電綜合設(shè)計、創(chuàng)新設(shè)計及畢業(yè)設(shè)計等實踐內(nèi)容融合到大型綜合設(shè)計實驗項目中，使原來分散的小規(guī)模設(shè)計和訓(xùn)練集成為一個大型的系統(tǒng)設(shè)計項目，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。此外，在單片機(jī)實驗開發(fā)的基礎(chǔ)上，在學(xué)生參與下開發(fā)一些應(yīng)用板，組成機(jī)電一體化的實驗平臺，如我院已經(jīng)開發(fā)出的步進(jìn)電機(jī)的單片機(jī)控制實驗平臺。這些訓(xùn)練可以使學(xué)生更加熟悉單片機(jī)的組成、工作原理、程序開發(fā)、系統(tǒng)的擴(kuò)展。更重要的是，學(xué)生可以積累自己實踐的經(jīng)驗，增強(qiáng)工程意識，為將來順利進(jìn)入實際的工程環(huán)境打下堅實的基礎(chǔ)。
建立單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)互動實驗系統(tǒng)，作為傳統(tǒng)實驗教學(xué)的補(bǔ)充傳統(tǒng)的實驗教學(xué)是近距離的，由于實驗設(shè)備緊缺，設(shè)備普遍比較昂貴，加之時間和空間上的限制，已成為制約教學(xué)質(zhì)量的一個重要因素。為滿足培養(yǎng)具有高素質(zhì)創(chuàng)新人才的要求，實驗教學(xué)要不斷地進(jìn)行改革，實驗要向綜合型、設(shè)計型轉(zhuǎn)變，但這種新型教學(xué)模式的實現(xiàn)必須有高技術(shù)化的手段和條件支持，因而網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗教學(xué)成為現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)用的大趨勢。單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)互動實驗室系統(tǒng)是針對單片機(jī)實驗而開發(fā)的內(nèi)容全面、結(jié)構(gòu)完整的單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)實驗室系統(tǒng)。單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)互動實驗室的構(gòu)建基于internet遠(yuǎn)程智能化虛擬系統(tǒng)，充分發(fā)揮了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的特有優(yōu)勢，使學(xué)生的學(xué)習(xí)與交流不受時間、地點和實驗儀器設(shè)備的限制，甚至可以聯(lián)機(jī)協(xié)作完成實驗。實驗內(nèi)容以圖形、文字、動畫等方式呈現(xiàn)在客戶端的瀏覽器上，具有較強(qiáng)的交互性和真實性。同時，也提高了實驗教學(xué)的伸縮性和適應(yīng)性，有助于提高分散教學(xué)資源的利用率，形成科學(xué)的實驗管理體系。單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)互動實驗室可作為傳統(tǒng)理論與實驗教學(xué)的補(bǔ)充模式。我院在設(shè)計中采用服務(wù)器和客戶端模式，可以實現(xiàn)客戶端與服務(wù)器的交互通訊。我院自主開發(fā)了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，學(xué)生只需到我院的網(wǎng)站注冊一個用戶名并下載客戶端，便可以在自己的計算機(jī)上進(jìn)行單片機(jī)實驗。
以電子技術(shù)競賽為契機(jī)，深化單片機(jī)實驗教學(xué)改革課程與教學(xué)改革一直是高職院校所關(guān)注的熱門話題，實驗教學(xué)改革的效果直接影響著應(yīng)用型人才培養(yǎng)的質(zhì)量。目前，以單片機(jī)控制技術(shù)為核心的電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域之廣是其他技術(shù)無法比擬的。但是學(xué)校教學(xué)內(nèi)容卻滯后于科技的高速發(fā)展。在高職院校開展電子技術(shù)競賽正是解決這一問題的有效途徑。競賽有力地促進(jìn)了專業(yè)課程內(nèi)容的整合和實驗教學(xué)內(nèi)容的更新。一方面，所有參加競賽的學(xué)生都要經(jīng)過嚴(yán)格的賽前培訓(xùn)和賽中訓(xùn)練，學(xué)生普遍反映受益匪淺。實踐證明，這樣的學(xué)生在就業(yè)時也普遍受到企業(yè)青睞。此外，為了能夠使沒有參賽的學(xué)生也得到同樣的訓(xùn)練，我院還開設(shè)了電子專業(yè)課程的設(shè)計訓(xùn)練課程，作為傳統(tǒng)單片機(jī)實驗教學(xué)的補(bǔ)充。課程完全按照電子競賽的要求進(jìn)行。這樣的訓(xùn)練有效地提高了學(xué)生的工程設(shè)計能力和綜合素質(zhì)。另一方面，以競賽為契機(jī)，改革單片機(jī)實驗課程內(nèi)容和實驗方法。由于競賽中涉及的單片機(jī)內(nèi)容能夠跟隨科技發(fā)展的步伐，競賽的題目具有實際意義，所以對目前的單片機(jī)理論教學(xué)改革和實驗教學(xué)改革起了一定的引導(dǎo)作用。
參考文獻(xiàn)：
[1]劉映群. proteus與keil整合構(gòu)建單片機(jī)虛擬實驗室[j].中國現(xiàn)代教育裝備，2005，（8）:26-28.
論文摘要：本文指出在嵌入式系統(tǒng)課程的各教學(xué)環(huán)節(jié)引入Proteus、ARM（重點介紹Proteus軟件）軟件，通過動態(tài)仿真模型的設(shè)計，能用到畢業(yè)設(shè)計以及創(chuàng)新設(shè)計當(dāng)中。
1、嵌入式系統(tǒng)的概述
（1）從技術(shù)的角度定義：嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，基礎(chǔ)是計算機(jī)，能夠適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、及功耗嚴(yán)格要求的專用計算機(jī)。
（2）從系統(tǒng)的角度定義：嵌入式系統(tǒng)是能夠完成復(fù)雜功能的軟件和硬件的組合，并使其緊密粘合在一起的計算機(jī)系統(tǒng)?！扒度胧健狈从吵龅倪@些系統(tǒng)是更大系統(tǒng)中的一個完整部分，稱為嵌入式系統(tǒng)。
2、Proteus、ARM軟件介紹
Proteus是由英國Labcenter公司開發(fā)的嵌入式系統(tǒng)仿真及開發(fā)平臺，該軟件具有以下特點：
（1）能進(jìn)行智能原理布圖；進(jìn)行單片機(jī)軟件調(diào)試和單片機(jī)與外圍電路的協(xié)同仿真；滿足單片機(jī)軟件仿真系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。
（2）支持常見的單片機(jī)類型和飛利浦公司ARM7（ LPC系列） 處理器及常見的外圍器件如8255，ADC0809。
（3）可以與Keil Version3，ADS1兩個集成開發(fā)環(huán)境結(jié)合，，把用匯編和C語言編寫的程序編譯后，進(jìn)行軟、硬件結(jié)合的系統(tǒng)仿真。
3、Proteus軟件的應(yīng)用
3.1 Proteus軟件在教學(xué)中的應(yīng)用
在教學(xué)的過程中，老師可以將Proteus和Keil 建立的虛擬實驗平臺搬到課堂上，能夠?qū)嵺`教學(xué)和理論教學(xué)融為一體，從而讓教學(xué)的效果得到提高。下面筆者引進(jìn)一個實際的課堂教學(xué)實例。在講到外部中斷處理過程這一章節(jié)時，我們可以將Proteus和Keil進(jìn)行聯(lián)調(diào)，然后通過仿真處理的步驟，可將單片機(jī)處理中斷的軟件執(zhí)行過程以及單片機(jī)內(nèi)部資源變化的情況以一種直觀地感受呈現(xiàn)給學(xué)生，從而能夠達(dá)到單純的理論教學(xué)難以達(dá)到的效果。
在運行Protues軟件的狀態(tài)下，按住Proteus中的電路閉合鍵，P3.2引腳會有一個下跳沿，PC= 0x0003H，指向AJMP INT0的轉(zhuǎn)移命令，堆棧的指針SP= 0.9H，數(shù)據(jù)存儲器的0.8H和0.9H單元存放著0.1H和0.5H，即該處存放著下一條指令的地址。因此，學(xué)生能夠迅速的知道，當(dāng)外部有中斷地請求時，程序的自動存儲功能可以保存斷點的地址，同時程序?qū)D(zhuǎn)到中斷服務(wù)程序的入口地址，因為中斷請求是由外部中斷0產(chǎn)生的，因此程序就會轉(zhuǎn)到外部中斷0的入口地址0003H。通過外部中斷執(zhí)行的例子我們可以看出，在課堂教學(xué)上使用Protues和Keil 聯(lián)調(diào)建立的實驗平臺，我們可以將許多抽象概念直觀的介紹給學(xué)生，使學(xué)生不僅能觀察到軟件執(zhí)行時單片機(jī)內(nèi)部的I/ O口和存儲器的變化，還可以觀察到軟件程序和外圍電路之間的互動過程。
3.2 Proteus軟件的應(yīng)用
目前所擁有的單片機(jī)實驗教學(xué)包括兩個關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，即課內(nèi)的實驗以及課程的設(shè)計。所有的實驗操作步驟基本上都是在實驗箱上完成的。由于受硬件實驗箱結(jié)構(gòu)以及資源的限制，學(xué)生在做實驗的時候不能將所學(xué)的知識和軟件充分的融會貫通。所以當(dāng)我們的學(xué)生進(jìn)行自主設(shè)計的時候，很多的學(xué)生幾乎無法完成綜合性的實驗。假設(shè)采用了Proteus軟件的仿真實驗，就可以彌補(bǔ)硬件實驗?zāi)芰Φ牟蛔??；赑roteus軟件的實驗可以分為以下3個階段。
（1）驗證階段。此階段的主要任務(wù)是讓學(xué)生熟悉Proteus與Keil軟件的運行環(huán)境，使學(xué)生對單片機(jī)虛擬系統(tǒng)的仿真有自身的認(rèn)識。實驗指導(dǎo)方面的教材只需要列出實驗的任務(wù)和要求、Proteus軟件的實驗原理圖、操作的步驟、流程以及和程序相關(guān)的源代碼等。學(xué)生就可可自行根據(jù)實驗步驟或?qū)嶒灢僮鞯玫戒浵襁M(jìn)行操作、調(diào)試，以及觀察程序的運行結(jié)果。
（2）程序設(shè)計階段。這個階段主要是培養(yǎng)學(xué)生用Proteus繪制系統(tǒng)原理圖，以及使用Keil軟件進(jìn)行源程序設(shè)計的能力，學(xué)生可以根據(jù)實驗的原理圖用Proteus繪制硬件電路圖，按照實驗的要求完成程序的設(shè)計，在Keil的環(huán)境下編寫出源代碼，調(diào)試成功后，加載程序到Proteus硬件圖仿真。
（3）綜合學(xué)習(xí)階段。此階段的主要目的是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的主觀能動性、以及培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。學(xué)生自主的根據(jù)實驗的任務(wù)和要求設(shè)計出硬件額電路（包括CPU型號、元器件及參數(shù)的設(shè)置等） 并繪制出Proteus的硬件原理圖；根據(jù)硬件的功能模塊對軟件進(jìn)行設(shè)計。完成對軟硬件設(shè)計之后，需對兩者進(jìn)行聯(lián)調(diào)，充分利用Proteus與Keil軟件間的聯(lián)合仿真的功能，及時的發(fā)現(xiàn)并改正硬件電路以及程序源代碼的錯誤。系統(tǒng)仿真成功后，再進(jìn)行實物的制作。在對課程的設(shè)計環(huán)節(jié)中，需要學(xué)生在Proteus環(huán)境下繪制出硬件的電路圖，在Keil軟件中編寫出設(shè)計程序的源代碼，并且在設(shè)計硬件電路時后盡可能的考慮到實驗箱的有限資源，便于在Keil中編寫的程序能夠更好的被移植到實驗箱上。學(xué)生可以針對不同的應(yīng)用類型，選擇最適合的單片機(jī)，而不是僅僅局限于課堂上常講解到的單片機(jī)。學(xué)生也可在聯(lián)合仿真成功之后，再去進(jìn)行電路的焊接、軟件系統(tǒng)的調(diào)試以及程序的固化等，可以避免因設(shè)計方案的不正確所造成的不必要的浪費。
4、結(jié)語
Proteus和ARM的嵌入式軟件在教學(xué)中的運用，能充分的利用機(jī)房的現(xiàn)有設(shè)備，減少了實驗設(shè)備的硬件維護(hù)又與實際的工程系統(tǒng)接近，拉近學(xué)習(xí)和就業(yè)之間的距離。實踐證明，這種嵌入式的教學(xué)方法不但能降低成本，經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢明顯，而且還具有較高的推廣價值。
參考文獻(xiàn)
[1]萬軍，馬正華.嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用課程實踐教學(xué)的研究[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2009（15）：7779.
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關(guān)鍵詞：單片機(jī)；實踐教學(xué)；創(chuàng)新精神
隨著科技的不斷發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用也越來越廣泛，它滲透到了我們生活的各個領(lǐng)域。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化過程的實時控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機(jī)，更不用說自動控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。因此，單片機(jī)的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計算機(jī)應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。高校的很多專業(yè)，單片機(jī)是必修課。單片機(jī)是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，為了讓學(xué)生學(xué)好這門課程，教學(xué)實踐是非常好的手段。單片機(jī)實踐教學(xué)包括單片機(jī)基本理論試驗、典型功能實驗（課程設(shè)計）、應(yīng)用開發(fā)實驗（畢業(yè)設(shè)計）以及新技術(shù)使用實驗等多環(huán)節(jié)訓(xùn)練。
一、單片機(jī)實踐教學(xué)的意義及現(xiàn)狀分析
隨著經(jīng)濟(jì)和科技的飛速發(fā)展，社會需要很多素質(zhì)高、能力強(qiáng)、有開拓精神的人才。高校單片機(jī)教學(xué)，不僅要傳授給學(xué)生單片機(jī)理論上的知識，還應(yīng)該讓學(xué)生掌握基本實踐手段，更為重要的是要讓學(xué)生擁有運用這些手段從事科學(xué)研究的能力。高校單片機(jī)教學(xué)中的實踐教學(xué)，就是基于上述原因考慮的。但是，在實踐教學(xué)中，教師傳授學(xué)生實踐技術(shù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，尤其是不能培養(yǎng)學(xué)生的能力，不能讓學(xué)生的知識和能力得到全面的發(fā)展。因此，在單片機(jī)實踐教學(xué)中，教師必須選擇合適的教學(xué)方法，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。
在傳統(tǒng)的單片機(jī)實踐教學(xué)課程中，單片機(jī)實驗均是以單片機(jī)實驗箱或者單片機(jī)技術(shù)開發(fā)裝置為實驗器材，這些實驗都是驗證性試驗和訓(xùn)練性實驗，學(xué)生在進(jìn)行這些實驗時，只是被動根據(jù)教師的指導(dǎo)和實驗講義一步一步來完成實驗的相關(guān)內(nèi)容。在進(jìn)行這些實驗時，學(xué)生非常被動，同時，這些實驗又與實際應(yīng)用完全脫軌，因此經(jīng)常出現(xiàn)學(xué)生學(xué)完了整個單片機(jī)課程但是卻不知道單片機(jī)的應(yīng)用場合的現(xiàn)象。這樣培養(yǎng)出來的學(xué)生，根本就不具備實際開發(fā)能力，更別說是創(chuàng)新型人才了。
為了從根本上解決這個問題，我們應(yīng)該在單片機(jī)實踐教學(xué)中注重對學(xué)生能力的培養(yǎng)，這樣就要求我們建立單片機(jī)實驗教學(xué)新體系，打破單片機(jī)實驗教學(xué)依附于理論教學(xué)、為理論教學(xué)服務(wù)的傳統(tǒng)觀念。建立這個新的實驗教學(xué)體系，首先就得改變傳統(tǒng)觀念，提高實驗教學(xué)的地位。新體系中的實驗不應(yīng)再是簡單的驗證性試驗和訓(xùn)練性試驗，而應(yīng)該是各階段的實踐訓(xùn)練。為了把學(xué)生培養(yǎng)成為有單片機(jī)開發(fā)能力的高素質(zhì)人才，我們必須利用實驗室的有利條件，運用現(xiàn)代化的實踐教學(xué)手段，改革和完善單片機(jī)實踐教學(xué)的內(nèi)容和方法。
二、單片機(jī)實踐教學(xué)改革的具體途徑
（一）改變教育觀念，提高單片機(jī)實踐教學(xué)的地位
在以前的單片機(jī)教學(xué)中，教師普遍重視理論教學(xué)而輕視實踐教學(xué)，實踐教學(xué)只是附屬和服從于理論教學(xué)。要培養(yǎng)出高素質(zhì)的、具有單片機(jī)開發(fā)能力的人才，教師必須改變傳統(tǒng)觀念，重視實踐教學(xué)，把實踐教學(xué)放在和理論教學(xué)同等重要的地位。另外，在以前的單片機(jī)教學(xué)思想上，注重的是繼承，要培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，就必須改變這種教育思想，樹立創(chuàng)新教育觀念，努力培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新的思維方法和敏銳的觀察力。
（二）完善實踐教學(xué)方法，豐富實踐教學(xué)內(nèi)容
1.改革實踐教學(xué)方法
將實驗過程在理論教學(xué)中體現(xiàn)。教師在進(jìn)行理論教學(xué)時，可以聯(lián)系實際，聯(lián)系學(xué)生設(shè)計的課題，在課堂上進(jìn)行互動式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的能力。單片機(jī)實驗是一個內(nèi)容豐富、靈活機(jī)動的設(shè)計性、綜合性實驗，它要求學(xué)生自行進(jìn)行電路設(shè)計、程序編寫、安裝、制作、仿真調(diào)試、燒錄到脫機(jī)運行。學(xué)生進(jìn)行實際操作以及排除各類故障的過程，實際上是一個培養(yǎng)他們動手能力和獨立創(chuàng)新意識的過程。這個過程讓學(xué)生將理論知識和實際操作進(jìn)行結(jié)合，讓他們的綜合素質(zhì)得到鍛煉和提升。在實驗課程中增加新技術(shù)實驗，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)新技術(shù)的過程中了解該技術(shù)的發(fā)展空間，會激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。采用全開放的實驗教學(xué)模式，讓學(xué)生參與單片機(jī)實驗室和單片機(jī)科研基地的建設(shè)，參與科研項目的設(shè)計開發(fā)，這樣能夠鍛煉學(xué)生各方面的能力。在各個階段的實訓(xùn)中，教師要特別注意自己的定位，要把自己定位為一個實驗組織者和指導(dǎo)者，讓學(xué)生發(fā)揮主體作用。在實驗中，要讓學(xué)生自始至終都是主角，把傳統(tǒng)教育中成功的方面與創(chuàng)新教育有效地結(jié)合起來，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。
以全開放的實驗教學(xué)模式為例，全開放式實驗教學(xué)是指實驗內(nèi)容、實驗時間和實驗儀器設(shè)備的“三開放”實驗教學(xué)模式。這種實驗教學(xué)模式是由學(xué)生自主完成實驗，教師在其中只是起引導(dǎo)作用。實行開放式實驗教學(xué)能夠有效地提高實驗教學(xué)的效果，對學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提高有著顯著成效，同時，還能夠有效地培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力和創(chuàng)新精神。開放式實驗教學(xué)的具體做法是：每個學(xué)期開學(xué)的前兩周，通過學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)實驗室開放時間以及實驗項目類型，其中實驗項目類型包括計劃內(nèi)實驗項目和可選實驗項目。學(xué)生提前預(yù)約，然后由教師安排時間進(jìn)行試驗。學(xué)生在實驗時，可以做計劃內(nèi)項目，也可以做可選實驗項目，甚至可以自己設(shè)定一些實驗進(jìn)行操作，教師可要求學(xué)生把實驗情況記錄下來，做一份實驗報告，由教師進(jìn)行指導(dǎo)和審核。教師應(yīng)該盡量保證實驗在教學(xué)時間、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)環(huán)境上的開放。所謂教學(xué)時間上的開放是指實驗室一直對學(xué)生開放，只要學(xué)生愿意，可以隨時去實驗室做實驗，而且實驗過程不受計劃學(xué)時的限制；所謂教學(xué)內(nèi)容上的開放是指教師不必拘泥于教學(xué)計劃，可以適當(dāng)?shù)赝黄葡拗?，根?jù)學(xué)生的實際需要進(jìn)行教學(xué)；所謂教學(xué)環(huán)境上的開放是指教師應(yīng)該為學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)的環(huán)境。因此，教師必須改變傳統(tǒng)教學(xué)觀念，改變教學(xué)方法，給學(xué)生更大的獨立思考的空間，為學(xué)生提供充分的教學(xué)課件和實驗手段等，真正做到讓學(xué)生能夠放開手腳、大膽探索。
2.實踐教學(xué)內(nèi)容的改革
教師在實踐教學(xué)中，要增加設(shè)計性、研究性的實驗，而減少驗證性實驗。教師在進(jìn)行實驗項目的挑選時，要特別注意區(qū)別對待不同層次的學(xué)生，對實驗項目進(jìn)行適當(dāng)修改，讓實驗既可以變得困難，也可以變得容易，真正讓學(xué)生得到鍛煉和提升。比如，在單片機(jī)實踐教學(xué)中最常用的電子時鐘系統(tǒng)設(shè)計，用LED數(shù)碼管或者LCD液晶來顯示時、分、秒，教師可以讓學(xué)生完成正常功能設(shè)計，而對有更高能力的學(xué)生，則讓他們更充分地發(fā)揮，將其設(shè)計成競賽記分牌、定時器、秒表等，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造力。另外，教師還可以先選擇一些課題，然后讓學(xué)生對這些課題進(jìn)行發(fā)揮，設(shè)計出一系列的子課題，再引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行電路設(shè)計、程序編寫，最后完成產(chǎn)品。要真正提高學(xué)生的單片機(jī)應(yīng)用和開發(fā)能力，就必須進(jìn)行教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容的改革。
3.加強(qiáng)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計的實踐教學(xué)
畢業(yè)設(shè)計是學(xué)生大學(xué)生活中一次大型的綜合性訓(xùn)練，也是提升學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用和開發(fā)能力的一個平臺。學(xué)生完成一次畢業(yè)設(shè)計，電路的設(shè)計、程序的編寫、產(chǎn)品的制作完成，對學(xué)生的單片機(jī)應(yīng)用和開發(fā)能力會有很大的提升。教師可以選擇一些實際生活中應(yīng)用到的課題，這樣不但可以讓學(xué)生將所學(xué)的知識應(yīng)用于實際，也能夠有利于學(xué)生學(xué)會站在實際的角度考慮問題。在畢業(yè)設(shè)計的過程中，要要求學(xué)生先進(jìn)行方案的設(shè)計和論證，然后再進(jìn)行軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)的設(shè)計，再進(jìn)行調(diào)試和安裝，最后完成論文編寫。畢業(yè)設(shè)計對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)有極大的好處，教師應(yīng)該利用這個平臺，提升學(xué)生能力。
（三）建立高水平的教師隊伍
優(yōu)秀人才的培養(yǎng)不僅僅需要相應(yīng)的教學(xué)條件和教學(xué)環(huán)境，更加需要高水平的教師隊伍?？偫碓诳平填I(lǐng)導(dǎo)小組會議上指出：“百年大計，教育為本，教育大計，教師為本。有好的教師才能有好的教育”。教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)水平是由教師水平的高低決定的。作為單片機(jī)實踐教學(xué)的教師，應(yīng)該具備產(chǎn)品研發(fā)能力和科技研究能力，同時，還要教書育人，對學(xué)生進(jìn)行新技術(shù)指導(dǎo)。
三、結(jié)語
單片機(jī)實踐教學(xué)應(yīng)該具備相應(yīng)的目標(biāo)和功能。它的目標(biāo)不應(yīng)該是傳統(tǒng)教學(xué)中的進(jìn)行理論驗證，最起碼不能是單純地進(jìn)行理論驗證，而應(yīng)該是培養(yǎng)學(xué)生的單片機(jī)實踐能力和創(chuàng)新精神。它的功能應(yīng)該是培養(yǎng)學(xué)生在實踐中設(shè)計電路、編寫程序、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、最后解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)和科學(xué)研究的能力。在單片機(jī)實踐教學(xué)中，只有要求學(xué)生既要動腦又要動手，才能達(dá)到單片機(jī)實踐教學(xué)的目標(biāo)，實現(xiàn)單片機(jī)實踐教學(xué)的功能。在單片機(jī)實踐教學(xué)中，教師只有有效地培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神，加強(qiáng)學(xué)生獨立思考的能力，豐富教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，才能推動單片機(jī)實踐教學(xué)水平的發(fā)展，提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量，更好地為國家、為社會培養(yǎng)優(yōu)秀人才。
參考文獻(xiàn)：
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全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽由教育部高等教育司和信息產(chǎn)業(yè)部人事司主辦。競賽要求參賽者在規(guī)定的4天時間里，在競賽組委會派出的專家全程監(jiān)控下，3人一組完成題目選擇、方案論證、電路設(shè)計、電路安裝、軟件設(shè)計、系統(tǒng)調(diào)試和論文寫作等一系列工作。全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽試題實用性強(qiáng)、綜合性強(qiáng)、技術(shù)水平發(fā)揮余地大。所涉及的電子信息類專業(yè)的課程包括電路分析、高頻電路、數(shù)字電路、模擬電路、單片機(jī)原理、EDA、電子測量等；實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)包括電子線路實驗課、單片機(jī)原理實驗課、課程設(shè)計和生產(chǎn)實習(xí)等；可選用的器件包括分立元件、集成電路、可編程邏輯器件和單片機(jī)等；設(shè)計手段可以采用傳統(tǒng)的，也可以采用現(xiàn)代電子設(shè)計工具，如Pspice輔助分析和CPLD在系統(tǒng)可編程。電子設(shè)計競賽試題既反映了電子技術(shù)發(fā)展的先進(jìn)水平，又引導(dǎo)高校在教學(xué)改革中應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新設(shè)計能力。
一、課程體系改革
課堂教學(xué)和實驗教學(xué)是相輔相成的，是學(xué)生學(xué)習(xí)與掌握知識的重要手段。學(xué)生在大學(xué)期間的學(xué)習(xí)，是一個認(rèn)識、實踐、再認(rèn)識、再實踐的過程。就認(rèn)識而言，可以在課堂上認(rèn)識，也可以在實驗室里認(rèn)識；而就實踐而言，也同樣可以在課堂上實踐。主課程設(shè)置上可作如下安排：（1）一年級下學(xué)期開設(shè)《電路分析》課程并安排實驗課，讓學(xué)生掌握基本的分析電路和設(shè)計電路的知識；（2）二年級上學(xué)期開設(shè)《電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程并安排實驗課，在學(xué)期末進(jìn)行兩周的電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計，讓學(xué)生掌握模擬電路和數(shù)字電路的分析和設(shè)計知識，鍛煉工程實踐能力，使學(xué)生對電子專業(yè)產(chǎn)生濃厚的興趣；（3）二年級下學(xué)期開設(shè)《高頻電路》《EDA》和《電子電路設(shè)計（Protel）》課程并安排實驗，培養(yǎng)學(xué)生利用計算機(jī)設(shè)計電路的能力；（4）三年級上學(xué)期開設(shè)《單片機(jī)原理與接口技術(shù)》和《傳感器原理與應(yīng)用》兩門課程并安排實驗，在學(xué)期末進(jìn)行兩周的單片機(jī)課程設(shè)計，讓學(xué)生制作一個簡單實用的電子產(chǎn)品，充分調(diào)動學(xué)生的積極性，在設(shè)計過程中初步掌握程序編制及單片機(jī)電路的設(shè)計方法，了解電子產(chǎn)品的開發(fā)過程；（5）三年級下學(xué)期開設(shè)《電子測量》和《單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計》選修課，以單片機(jī)為控制核心并結(jié)合數(shù)字電路和模擬電路設(shè)計多個電子產(chǎn)品，使學(xué)生熟練掌握程序編制及單片機(jī)電路設(shè)計方法，熟練掌握各種儀器的使用方法，初步具備獨立開發(fā)電子產(chǎn)品的能力，為電子設(shè)計競賽培養(yǎng)后備人才。
大學(xué)生電子設(shè)計競賽分為全國性比賽和省級比賽，都是每兩年舉辦一次，單數(shù)年份為全國性比賽，雙數(shù)年份為省級比賽，通常在九月初舉行。參加競賽的同學(xué)主要為大三的學(xué)生，參賽前已系統(tǒng)地完成電子線路理論課和實驗課的學(xué)習(xí)，并掌握了一部分單片機(jī)和大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷?yīng)用的知識，具有一定的理論基礎(chǔ)和動手能力。但是，由于所學(xué)各門課程比較獨立，同學(xué)們普遍缺乏解決實際工程問題和設(shè)計制作較大規(guī)模應(yīng)用電路的工作經(jīng)驗。因此，在電子設(shè)計競賽前的暑假，需要對參賽隊員進(jìn)行培訓(xùn)。由于學(xué)生已經(jīng)在《單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計》選修課中得到鍛煉，培訓(xùn)可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行。重點提高學(xué)生分析和解決問題的能力、設(shè)計制作較大規(guī)模應(yīng)用電路的工作經(jīng)驗和多學(xué)科知識的綜合應(yīng)用能力。在培訓(xùn)過程中仿照競賽要求將同學(xué)分組，從較簡單的應(yīng)用電路開始，要求每組學(xué)生完成數(shù)個難度遞增的實驗電路設(shè)計、制作與調(diào)試，并寫出詳細(xì)總結(jié)報告。在制作每個電路的訓(xùn)練過程中，鼓勵學(xué)生用不同的方案實現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
二、師資隊伍建設(shè)
現(xiàn)行教育體制目前還存在一些問題，重知識傳授而輕素質(zhì)與能力的培養(yǎng)，重理論研究而輕實踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，重對傳統(tǒng)的繼承而輕對現(xiàn)狀的突破和創(chuàng)新。認(rèn)為實驗課只是一個輔助環(huán)節(jié)，實驗課的老師可以隨意配備，任課老師只要會示波器、信號源和穩(wěn)壓電源等簡單儀表的使用就可勝任實驗課的教學(xué)任務(wù)，這種觀點是片面的。實驗課不單純是讓學(xué)生學(xué)會儀表的使用，學(xué)會測量幾個實驗數(shù)據(jù)，更重要的是要幫助他們樹立一種系統(tǒng)觀念、培養(yǎng)他們系統(tǒng)分析問題、解決問題的能力，提高工程實踐能力和培養(yǎng)創(chuàng)新精神。這些不僅要求任課老師有深厚的理論基礎(chǔ)，而且還要有較高的業(yè)務(wù)能力。為此，實驗課應(yīng)該配備一支綜合素質(zhì)高、業(yè)務(wù)能力強(qiáng)的實驗教師隊伍。我國現(xiàn)行高等院校大部分實驗教師是青年教師，他們理論基礎(chǔ)較好，但實踐經(jīng)驗缺乏。為了提高教學(xué)效果，一方面他們可以向有經(jīng)驗的老教師學(xué)習(xí)；另一方面，可以到電子企業(yè)考察學(xué)習(xí)，從實際的工作中獲取實踐經(jīng)驗。
三、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力
