發(fā)布時(shí)間：2023-03-22 17:39:48
序言：寫(xiě)作是分享個(gè)人見(jiàn)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?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
一直以來(lái)，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(diǎn)，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(jì)算機(jī)的發(fā)展過(guò)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(yǔ)言的設(shè)計(jì)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(shí)并將其應(yīng)用到實(shí)踐當(dāng)中，就必須理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，用生活中的實(shí)例來(lái)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(lái)，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(duì)“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(shí)可行的途徑。本課程在體系上將理論知識(shí)與實(shí)踐動(dòng)手能力有機(jī)結(jié)合，注重貫徹理論為實(shí)踐服務(wù)的思想，為充分體現(xiàn)技能訓(xùn)練為專(zhuān)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(duì)學(xué)生實(shí)行了以能力考核為核心，增強(qiáng)了對(duì)學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)，提升了“雙師”教學(xué)團(tuán)隊(duì)的業(yè)務(wù)能力，提高了教學(xué)質(zhì)量。教學(xué)過(guò)程中主要進(jìn)行了以下研究：①對(duì)單片機(jī)課程進(jìn)行優(yōu)化整合，遵循高職專(zhuān)業(yè)“理論夠用”為度的原則，建立科學(xué)、實(shí)用的理論教學(xué)體系和實(shí)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(shí)踐能力的培養(yǎng)。②教學(xué)活動(dòng)中采用以學(xué)生為主體，引用生活實(shí)例充分調(diào)動(dòng)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(gè)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(shí)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(shí)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(duì)電氣自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)和數(shù)控專(zhuān)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(zhuān)家組的建議，根據(jù)學(xué)校的辦學(xué)定位、專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)來(lái)制訂教學(xué)大綱，教學(xué)內(nèi)容的選取對(duì)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(duì)單片機(jī)的應(yīng)用需求和現(xiàn)實(shí)生活中單片機(jī)的應(yīng)用實(shí)例，將單片機(jī)的理論知識(shí)與實(shí)踐動(dòng)手能力有機(jī)結(jié)合，在教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)一些基礎(chǔ)性的實(shí)驗(yàn)和綜合性的實(shí)訓(xùn)來(lái)加強(qiáng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)實(shí)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(mén)實(shí)戰(zhàn)性很強(qiáng)的學(xué)科，在課程教學(xué)中注重理論與實(shí)踐的結(jié)合。采用了多種教學(xué)方法，達(dá)到了“精理論、重實(shí)踐、會(huì)設(shè)計(jì)”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(jì)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(shí)現(xiàn)此教學(xué)目標(biāo)所需要的理論知識(shí)及實(shí)際操作步驟向?qū)W生演示，同時(shí)將重點(diǎn)的知識(shí)利用板書(shū)加以強(qiáng)調(diào)，使教學(xué)內(nèi)容更直觀、更生動(dòng)，從而達(dá)到提高課堂教學(xué)效率的目的。在課外建立專(zhuān)用郵箱、QQ群進(jìn)行交流。通過(guò)這些平臺(tái)，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(shí)面，解決疑難問(wèn)題的機(jī)會(huì)增多。2.2.2項(xiàng)目任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法。教學(xué)過(guò)程中，根據(jù)單片機(jī)在各行各業(yè)的實(shí)際應(yīng)用，設(shè)置了一系列包含能力要素的項(xiàng)目任務(wù)，如模擬霓虹燈的設(shè)計(jì)、汽車(chē)轉(zhuǎn)向燈的設(shè)計(jì)、點(diǎn)陣顯示電子廣告牌等。在教學(xué)中，通過(guò)完成任務(wù)的需求來(lái)學(xué)習(xí)基本知識(shí)和技能。比如：利用單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)模擬霓虹燈的控制系統(tǒng)，要求用8個(gè)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(shí)程序等知識(shí)，學(xué)生希望自己完成這個(gè)任務(wù)獲得成就感，所以就產(chǎn)生一種想學(xué)的欲望。這時(shí)，學(xué)生在學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)的時(shí)候就會(huì)更主動(dòng)，更積極、更認(rèn)真。完成這個(gè)任務(wù)后，老師對(duì)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(jué)的就激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，促進(jìn)了枯燥的理論知識(shí)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(diǎn)是把課堂上學(xué)習(xí)的知識(shí)向課外延伸，給學(xué)生一個(gè)想象的空間。引：課前引入學(xué)生感興趣的生活中的實(shí)例，用此來(lái)吸引學(xué)生的注意力。激：用引入的實(shí)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(shí)點(diǎn)，增強(qiáng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)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(duì)內(nèi)容的關(guān)注和對(duì)理論學(xué)習(xí)的主動(dòng)。同時(shí)，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(dòng)，通過(guò)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(yàn)；獲得當(dāng)老師和當(dāng)學(xué)生的不同感受，進(jìn)而學(xué)會(huì)尊重自己，尊重他人。2.2.5培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)能力。課堂是教學(xué)的主戰(zhàn)場(chǎng)，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(lì)學(xué)生主動(dòng)參與、勤于動(dòng)腦，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。使學(xué)生能帶著問(wèn)題聽(tīng)課，從聽(tīng)課的“旁觀者”向“參與者”的角色轉(zhuǎn)變。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，每個(gè)學(xué)生都主動(dòng)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(duì)學(xué)生知識(shí)、能力驗(yàn)收的一種手段，既要考核學(xué)生對(duì)課程相關(guān)理論知識(shí)的掌握，也注重考核理論知識(shí)在實(shí)踐中運(yùn)用的能力，更重要的是加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)踐操作技能的考察。改革考試方法，將過(guò)去的一張理論卷考核方式變?yōu)閷W(xué)生的理論考試、平時(shí)成績(jī)、實(shí)踐操作等方面均納入考核成績(jī)的評(píng)定中，全面綜合評(píng)定學(xué)生的實(shí)際能力。
2.4建立完善、適用的實(shí)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(lèi)號(hào)：TP368.1-4
隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，企業(yè)對(duì)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(guó)高等教育發(fā)展的根本目標(biāo)。單片機(jī)課程是電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)核心課程，具有很強(qiáng)的綜合性與實(shí)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(duì)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(shí)踐改革存在的問(wèn)題
1.1教學(xué)方式有待改進(jìn)
在單片機(jī)的教學(xué)過(guò)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(shí)驗(yàn)常安排一些與實(shí)踐結(jié)合不緊密的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，從而難以與實(shí)踐緊密結(jié)合起來(lái)；再加上一些教師強(qiáng)調(diào)筆試的重要性，勢(shì)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(guò)關(guān)，而難以使理論知識(shí)得到實(shí)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(gè)循環(huán)左移和右移過(guò)程形象地展示出來(lái)，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(wèn)題
由于單片機(jī)教材與實(shí)際應(yīng)用有一定的差距，教材中提到的理論與實(shí)物已經(jīng)是幾年前的市場(chǎng)產(chǎn)品或者是面臨淘汰的產(chǎn)品，這樣就會(huì)使學(xué)生接觸到一些過(guò)時(shí)的知識(shí)卻沒(méi)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(shí)面和實(shí)踐能力。實(shí)驗(yàn)課程體系驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)過(guò)多、綜合性、啟發(fā)性實(shí)驗(yàn)太少，沒(méi)有大型設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)，基本沒(méi)有對(duì)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力達(dá)到提高和訓(xùn)練[2]。
1.3學(xué)生對(duì)實(shí)踐和動(dòng)手缺乏積極性
不少學(xué)生對(duì)單片機(jī)的實(shí)踐性缺少認(rèn)識(shí)，不主動(dòng)參與實(shí)踐和設(shè)計(jì)，他們寧愿將時(shí)間放在英語(yǔ)考試或計(jì)算機(jī)等級(jí)考試上，卻對(duì)單片機(jī)技術(shù)的實(shí)踐和操作缺少興趣，因此培養(yǎng)和調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性顯得尤為重要。
2.教學(xué)實(shí)踐改革中的有效建議
2.1教學(xué)項(xiàng)目的創(chuàng)新設(shè)計(jì)
教學(xué)項(xiàng)目是課程教學(xué)內(nèi)容的載體，教學(xué)項(xiàng)目設(shè)計(jì)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(jì)了一些創(chuàng)新性的教學(xué)項(xiàng)目，旨在為學(xué)生提供更大的創(chuàng)新設(shè)計(jì)空間。比如：設(shè)計(jì)智能打鈴器、盆栽自動(dòng)灌溉裝置、自動(dòng)避障小車(chē)等。這些教學(xué)項(xiàng)目不僅可以鍛煉學(xué)生的單片機(jī)開(kāi)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(xiàng)目的基本功能后，還可以根據(jù)自己的想象力對(duì)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(jì)
單片機(jī)課程設(shè)計(jì)是單片機(jī)教學(xué)的一個(gè)重要檢驗(yàn)環(huán)節(jié)，其題目的設(shè)計(jì)對(duì)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(jì)和選取可以從以下幾個(gè)方面入手：借鑒歷屆電子設(shè)計(jì)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?jī)?nèi)容作為設(shè)計(jì)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(yàn)，設(shè)計(jì)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(jì)出不同功能的智能水杯。各個(gè)小組完成了不同的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，有的小組設(shè)計(jì)了具有自動(dòng)顯示水溫功能的水杯，有的小組設(shè)計(jì)了具有定時(shí)提醒喝水功能的水杯，有的小組設(shè)計(jì)了具有音樂(lè)播放功能的水杯，等等。
2.3開(kāi)發(fā)單片機(jī)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)裝置
傳統(tǒng)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)部電路固定，學(xué)生只能按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的步驟，機(jī)械地做一遍驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，無(wú)法進(jìn)行創(chuàng)新性設(shè)計(jì)。針對(duì)傳統(tǒng)單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱的缺點(diǎn)，筆者開(kāi)發(fā)了一套靈活性和擴(kuò)展性強(qiáng)、易于升級(jí)的單片機(jī)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)裝置。其設(shè)計(jì)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(jì)出各個(gè)獨(dú)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(jì)。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(shí)驗(yàn)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(tái)。
2.4請(qǐng)高校研究生作有趣易懂的產(chǎn)品設(shè)計(jì)報(bào)告
以往常有教師向院上提出應(yīng)該多請(qǐng)專(zhuān)家給學(xué)生作專(zhuān)題報(bào)告以拓展學(xué)生的知識(shí)面，盡管學(xué)院作出了一定的努力，然而許多國(guó)內(nèi)專(zhuān)家總是忙于手頭工作，或者因?yàn)槁烦虇?wèn)題最后不能完成這一愿望，即便有的專(zhuān)家過(guò)來(lái)作完報(bào)告，卻也難以收到預(yù)期的效果，一些學(xué)生往往反映太過(guò)深?yuàn)W，或者難于理解或者與所學(xué)知識(shí)關(guān)聯(lián)不大。對(duì)此我們可以請(qǐng)來(lái)高校一些發(fā)表過(guò)優(yōu)秀論文的研究生，利用周末過(guò)來(lái)講解和展示他們的設(shè)計(jì)成果這些研究生往往非常樂(lè)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(tīng)懂。
2.5 考核方法的創(chuàng)新設(shè)計(jì)
通常來(lái)說(shuō)考核就是對(duì)教師教學(xué)效果的檢驗(yàn)和學(xué)生水平的測(cè)試，同時(shí)也是督促和激發(fā)學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)的原因和動(dòng)力。在單片機(jī)的教學(xué)與實(shí)踐改革過(guò)程中，我們提出了一種注重實(shí)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(shí)成績(jī)占30%期末考試占60%。這種考核方式突出的特點(diǎn)是平時(shí)成績(jī)比例較高，同時(shí)對(duì)其考核將一半的分值設(shè)定為實(shí)驗(yàn)成績(jī)，并對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的具體表現(xiàn)從實(shí)驗(yàn)態(tài)度、完成實(shí)驗(yàn)的情況、實(shí)踐動(dòng)手能力和課程設(shè)計(jì)等幾方面進(jìn)行量化。
3.結(jié)語(yǔ)
單片機(jī)技術(shù)是電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)的核心課程，有較強(qiáng)的實(shí)踐性，因此學(xué)生只有在單片機(jī)開(kāi)發(fā)實(shí)踐中才能真正掌握其開(kāi)發(fā)方法、鍛煉創(chuàng)新能力。但加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)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(xiàng)目、課程題目上大膽創(chuàng)新，并在實(shí)驗(yàn)裝置上下功夫，做出創(chuàng)新，并通過(guò)產(chǎn)品設(shè)計(jì)報(bào)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(jiān)持不斷的推進(jìn)、實(shí)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(guò)程中，學(xué)生普遍反應(yīng)不容易入門(mén)，針對(duì)各個(gè)教學(xué)難點(diǎn)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(wèn)題，但是仍然沒(méi)有改變?cè)撻T(mén)課程不易入門(mén)的特點(diǎn)，為了解決這一問(wèn)題，本文結(jié)合目前前沿技術(shù)給出了一種采用圖形化語(yǔ)言編譯平臺(tái)降低單片機(jī)課程入門(mén)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(yǔ)言
0引言
“單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用”這門(mén)課程目前是電子信息、電氣類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生必修的課程之一，通過(guò)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(dòng)控制設(shè)備的控制方法，以及能夠完成一些簡(jiǎn)單電子產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)工作。單片機(jī)可以看做屬于計(jì)算機(jī)硬件范疇的課程，該類(lèi)課程比較抽象，學(xué)生不易入門(mén)，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(chǎng)上使用的單片機(jī)內(nèi)核種類(lèi)很多，51、AVR、PIC、MSP430等都是比較常見(jiàn)的單片機(jī)類(lèi)型，但是其中51內(nèi)核單片機(jī)一直是眾多高校或者職業(yè)院校教學(xué)一直采用的芯片類(lèi)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(duì)于其他類(lèi)型單片機(jī)起步較早，上世紀(jì)80年代就開(kāi)始傳入我國(guó)進(jìn)行研究應(yīng)用了。在30多年的教學(xué)、科研過(guò)程中積累了大量的學(xué)習(xí)和應(yīng)用材料，所以不論對(duì)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(shū)籍、網(wǎng)絡(luò)論壇、期刊論文數(shù)據(jù)庫(kù)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(guò)程中接觸的就是51內(nèi)核單片機(jī)，所以教師教學(xué)過(guò)程中更傾向于選擇51單片機(jī)作為授課對(duì)象，就這樣一代傳一代，51單片機(jī)的應(yīng)用客戶(hù)群逐漸壯大起來(lái)。
(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(duì)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(yùn)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(lèi)型。所以從技術(shù)應(yīng)用上，51單片機(jī)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展并沒(méi)有落后于其他MCU。
1單片機(jī)學(xué)習(xí)難點(diǎn)
在教學(xué)過(guò)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(mén)難特點(diǎn)，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(diǎn)主要有這幾方面:
(1)硬件結(jié)構(gòu)理解比較抽象
(2)編程語(yǔ)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(shí)，對(duì)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(duì)其功能，實(shí)際作用與實(shí)際工作和應(yīng)用聯(lián)系不起來(lái)。對(duì)于沒(méi)有編程基礎(chǔ)的同學(xué)，不論是學(xué)習(xí)匯編語(yǔ)言還是C語(yǔ)言，在程序編寫(xiě)上都需要有一個(gè)思維轉(zhuǎn)變適應(yīng)的過(guò)程，很多學(xué)生不適應(yīng)，一直覺(jué)得單片機(jī)難學(xué)。
(3)知識(shí)點(diǎn)難理解
在單片機(jī)學(xué)習(xí)過(guò)程會(huì)涉及到很多新名詞和知識(shí)，例如中斷、定時(shí)計(jì)數(shù)器、串口等，這些功能的工作方式或者啟動(dòng)流程也是學(xué)習(xí)過(guò)程中需要注意的難點(diǎn)。單片機(jī)課程教學(xué)可以看成以下三個(gè)部分:單片機(jī)及語(yǔ)言的選擇、教學(xué)實(shí)施過(guò)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(jì)實(shí)施了各種教學(xué)方法、教學(xué)模式改革和創(chuàng)新，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)應(yīng)該說(shuō)有很大幫助，但沒(méi)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(gè)普遍問(wèn)題:
(1)學(xué)生高考成績(jī)低，基礎(chǔ)不好;
大部分高職生的基礎(chǔ)就相對(duì)薄弱，有些甚至基本的高中物理電學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)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(shuō)等，從小沒(méi)有養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，所以在教學(xué)過(guò)程中教師采取各種教學(xué)方法吸引學(xué)生注意力，但對(duì)于一些純理論枯燥的較難知識(shí)點(diǎn)，教學(xué)效果還是不理想。
(3)對(duì)問(wèn)題的理解能力相對(duì)較弱
高職學(xué)生與本科生相比，對(duì)問(wèn)題的理解能力的平均水平相對(duì)弱，對(duì)較為抽象的問(wèn)題學(xué)習(xí)起來(lái)也會(huì)相對(duì)吃力。
3新興開(kāi)發(fā)平臺(tái)及語(yǔ)言降低單片機(jī)學(xué)習(xí)門(mén)檻
(1)Arduino平臺(tái)
Arduino是在AVR單片機(jī)基礎(chǔ)上開(kāi)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(kāi)源電子原型平臺(tái)。硬件(各種型號(hào)的Arduino板)、軟件(ArduinoIDE)。后來(lái)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(yùn)算速度和硬件資源都相應(yīng)的得到了提高。軟件平臺(tái)ArduinoIDE是基于processingIDE開(kāi)發(fā)。對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，極易掌握，同時(shí)有著足夠的靈活性。Arduino語(yǔ)言基于wiring語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，是對(duì)avr－gcc庫(kù)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(lái)相對(duì)于直接C語(yǔ)言或者匯編語(yǔ)言開(kāi)發(fā)單片機(jī)應(yīng)用程序更為簡(jiǎn)單，可以快速地進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。另外Arduino平臺(tái)在網(wǎng)絡(luò)上可以找到很多開(kāi)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(yǔ)言開(kāi)發(fā)平臺(tái)
圖形化語(yǔ)言開(kāi)發(fā)平臺(tái)是近些年編程語(yǔ)言的一個(gè)發(fā)展方向。Arduino平臺(tái)也開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的圖形化程序開(kāi)發(fā)環(huán)境，通過(guò)圖形化方式更直觀的表現(xiàn)出程序邏輯，直接避開(kāi)了文本代碼方面的記憶，對(duì)于英語(yǔ)不好見(jiàn)英文就怕的學(xué)生來(lái)說(shuō)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(gè)新平臺(tái)叫Flowcode，目前已經(jīng)更新到V6版本，該平臺(tái)支持PIC、AVR、ARM三種硬件芯片的程序編寫(xiě)。這款平臺(tái)的編程語(yǔ)言也很有創(chuàng)意，類(lèi)似于程序流程圖，簡(jiǎn)稱(chēng)“流碼”，同時(shí)還兼容C語(yǔ)言，對(duì)于已經(jīng)完善的C語(yǔ)言代碼可以直接嵌套到流碼程序中。此外該平臺(tái)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(yǔ)言相比，流碼對(duì)學(xué)生編程思維邏輯培養(yǎng)上更具優(yōu)勢(shì)。在該平臺(tái)中還集成了一些基礎(chǔ)功能的驅(qū)動(dòng)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(tái)已經(jīng)代勞。通過(guò)該平臺(tái)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(yǔ)
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(shí)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(huì)需求，圖形化語(yǔ)言對(duì)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(kāi)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(shí)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(gè)重要方向。
參考文獻(xiàn):
［1］張江城，胡橙．基于Arduino的高職高專(zhuān)單片機(jī)相關(guān)課程改革設(shè)計(jì)［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(jì)［J］．大眾科技，2015(01)．
論文摘要:單片機(jī)原理課程對(duì)于電子、電信、計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制等專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)是一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，但由于長(zhǎng)期以來(lái)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(duì)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(yǔ)言教學(xué)中引入標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言、學(xué)生研究性學(xué)習(xí)項(xiàng)目立項(xiàng)和Keil C51等幾方面來(lái)進(jìn)行探索性的改革，通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查的方式發(fā)現(xiàn)，大部分學(xué)生對(duì)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(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)學(xué)生的必修課，但從多年學(xué)生平時(shí)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(wèn)題反饋來(lái)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(guò)于陳舊，匯編語(yǔ)言的教學(xué)方式過(guò)于死板，實(shí)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(jí)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(duì)實(shí)用性較強(qiáng)的專(zhuān)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(shí)踐。
1課程教學(xué)存在的問(wèn)題
多年來(lái)，我們的單片機(jī)原理課程教學(xué)都是以匯編語(yǔ)言為主，從每屆學(xué)生考試的結(jié)果來(lái)看，學(xué)生對(duì)匯編語(yǔ)言部分知識(shí)的掌握比較差。對(duì)于單片機(jī)這樣的以培養(yǎng)學(xué)生的產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)用能力為主要教學(xué)目標(biāo)之一的課程來(lái)說(shuō)，編程語(yǔ)言掌握不好，學(xué)生對(duì)單片機(jī)原理的掌握可想而知。究其原因，主要是匯編語(yǔ)言是低級(jí)語(yǔ)言，僅是機(jī)器指令的簡(jiǎn)單符號(hào)化，寄存器使用相對(duì)高級(jí)語(yǔ)言操作繁雜，并且要求學(xué)生具有一定的硬件基礎(chǔ)知識(shí)，顯然學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)難以完全掌握。
目前大多數(shù)高校的理論教學(xué)過(guò)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(yǔ)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(guò)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(jué)得學(xué)習(xí)單片機(jī)枯燥乏味，沒(méi)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)上形式單一且重視不夠。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(tái)，而開(kāi)設(shè)的也多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。觀察中我們不難發(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(shū)上已經(jīng)寫(xiě)好的程序資料，幾乎沒(méi)有多少同學(xué)去分析程序的流程，更不用說(shuō)去研究讀懂那些代碼了。另外，對(duì)于用到電路硬件的實(shí)驗(yàn)，也只是按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)要求在實(shí)驗(yàn)箱上做簡(jiǎn)單的連線，沒(méi)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(guò)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(guò)程。
另外，我們的單片機(jī)教學(xué)都是以8031或MCS-51為例來(lái)進(jìn)行的，多年來(lái)基本沒(méi)有變化，實(shí)際在市場(chǎng)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(mén)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(duì)單片機(jī)原理課程這種實(shí)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(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，而多媒體教學(xué)方法是通過(guò)計(jì)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(dòng)，集文字、圖像、聲音、視頻影像、動(dòng)畫(huà)等各種信息于一體，教學(xué)更加形象、直觀和生動(dòng)。例如通過(guò)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(shū)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(shí)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(wèn)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(shí)和實(shí)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(huì)搜集和消化網(wǎng)絡(luò)上的有關(guān)資源，學(xué)會(huì)查閱單片機(jī)廠家提供的芯片技術(shù)資料，為將來(lái)自己進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。
2. 2在匯編語(yǔ)言教學(xué)中引入標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言
鑒于匯編語(yǔ)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(yǔ)言程序設(shè)計(jì)章節(jié)之后，可引人單片機(jī)標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言的教學(xué)內(nèi)容。其內(nèi)容主要包括C的基本語(yǔ)法、C的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、C的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和C的流程控制等知識(shí)要點(diǎn)，并且在講解的過(guò)程中跟匯編語(yǔ)言作對(duì)比，理解兩者在端口和中斷等定義上的不同，同學(xué)們?cè)诹私鈫纹瑱C(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(chǔ)結(jié)構(gòu)與單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)的相互對(duì)應(yīng)關(guān)系。另外，在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，要讓同學(xué)們認(rèn)識(shí)到C語(yǔ)言相對(duì)匯編語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn):如C語(yǔ)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(yǔ)言和C語(yǔ)言進(jìn)行對(duì)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(wú)疑會(huì)對(duì)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(kāi)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(kāi)發(fā)工具Keil C51是由美國(guó)KeilSoftware公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，Keil C51軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面，同時(shí)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(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常高，多數(shù)語(yǔ)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(xiàng)目管理器窗口，在該窗口既可以查看項(xiàng)目的文件情況，也可以查看程序執(zhí)行時(shí)寄存器的實(shí)時(shí)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(duì)于這些窗口可以通過(guò)視圖菜單( View)下面的命令打開(kāi)或關(guān)閉。
在引入標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言的基礎(chǔ)上，為了大學(xué)生們走向社會(huì)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(kāi)發(fā)，我們又引導(dǎo)同學(xué)們掌握此開(kāi)發(fā)平臺(tái)的使用方法，這樣為在以后打下一個(gè)很好的工作基礎(chǔ)。
3實(shí)踐教學(xué)改革
3. 1變革傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?/p>
我們嘗試改變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中以驗(yàn)證性為主的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，指?dǎo)教師僅提供實(shí)驗(yàn)的方向，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?，提前預(yù)習(xí)，自己到圖書(shū)館或者網(wǎng)上查閱相關(guān)資料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，編寫(xiě)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)程序。在實(shí)驗(yàn)中遇到問(wèn)題可與小組成員討論解決，最后得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。學(xué)生應(yīng)根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)過(guò)程撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，包括學(xué)生實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題，以及提出的解決方案。同時(shí)教師也可以組織學(xué)生間進(jìn)行交流，對(duì)各組實(shí)驗(yàn)結(jié)果與報(bào)告展開(kāi)分析和討論叫，從而提高大學(xué)生的研究能力和科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
3. 2充分利用好課外時(shí)間
單片機(jī)原理課程的課外教學(xué)也是實(shí)踐教學(xué)中很重要的一個(gè)組成部分，它不僅僅是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一個(gè)補(bǔ)充。事實(shí)上，大學(xué)生可以通過(guò)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(bào)的研究性學(xué)習(xí)項(xiàng)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(shí)踐能力，從而增強(qiáng)了他們獨(dú)立解決實(shí)際問(wèn)題的能力。另外，單片機(jī)課程任課老師也適當(dāng)?shù)貙?duì)學(xué)生課外學(xué)習(xí)予以指導(dǎo)，針對(duì)他們感興趣的研究方向，提供參考書(shū)目，引導(dǎo)學(xué)生了解最新動(dòng)態(tài)，把握研究方向，與學(xué)生之間展開(kāi)討論，鼓勵(lì)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(jìng)賽活動(dòng)，開(kāi)闊學(xué)生們的視野，增長(zhǎng)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(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的必要性和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的多個(gè)措施，探討了如何通過(guò)強(qiáng)化單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生面向工程的應(yīng)用能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力。
單片機(jī)技術(shù)是現(xiàn)代電子工程領(lǐng)域一門(mén)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(dòng)了電子工業(yè)的發(fā)展，無(wú)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(gè)熱點(diǎn)。目前，各個(gè)高校都建立了單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室，但是很多學(xué)校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀卻不容樂(lè)觀。就我院而言，主要存在以下問(wèn)題：（1）實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地和時(shí)間不足。學(xué)生除了上實(shí)驗(yàn)課外，平時(shí)難得有機(jī)會(huì)實(shí)踐。（2）以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主。實(shí)驗(yàn)室所配備的實(shí)驗(yàn)箱只能滿(mǎn)足驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的要求。由于實(shí)驗(yàn)箱是成品，學(xué)生很難參與到其中的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)中去，學(xué)生的實(shí)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(kāi)發(fā)的整體概念。并且，這種實(shí)驗(yàn)設(shè)備的配置方式局限了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)量，還存在設(shè)備維護(hù)工作量大的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。（3）由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備僅適用于某一系列的單片機(jī)，若開(kāi)設(shè)新的單片機(jī)課程，則需要重新配置實(shí)驗(yàn)設(shè)備，增加了學(xué)校的投入。
為此，筆者進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間的探索，提出了一些解決辦法。
建立開(kāi)放式的實(shí)驗(yàn)室管理模式單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)實(shí)行開(kāi)放式管理，在不影響正常實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)的前提下，面向全校學(xué)生，在課余時(shí)間向?qū)W生提供實(shí)驗(yàn)所需要的場(chǎng)所、儀器設(shè)備等。開(kāi)放范圍除了實(shí)驗(yàn)開(kāi)放項(xiàng)目、課程設(shè)計(jì)外，也包括學(xué)生興趣愛(ài)好、第二課堂活動(dòng)、創(chuàng)新活動(dòng)等。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)管理模式是在注重知識(shí)、能力和素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的同時(shí)，貫徹因材施教、注重個(gè)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(shí)施過(guò)程中，要注意實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不應(yīng)與教學(xué)計(jì)劃及教學(xué)大綱所規(guī)定的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)；還要注意綜合性和針對(duì)性，強(qiáng)化基礎(chǔ)，拓寬知識(shí)覆蓋面，注重培養(yǎng)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。此外，還要根據(jù)科技的發(fā)展及其實(shí)際應(yīng)用，結(jié)合實(shí)際工作，加強(qiáng)對(duì)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(dòng)手能力。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、操作、實(shí)驗(yàn)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(diǎn)到為止，留有余地，給學(xué)生獨(dú)立思考、獨(dú)立操作、獨(dú)立分析、獨(dú)立解決問(wèn)題的空間，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。
利用proteus與keil整合構(gòu)建單片機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)仿真系統(tǒng)。該軟件有交互式動(dòng)畫(huà)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(diǎn)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(pán)、lcd及多種a/d、d/a轉(zhuǎn)換器等。另外，用戶(hù)還可以建立新的元器件模型。對(duì)于mcs-51系列單片機(jī)而言，proteus還能夠與keilc51集成環(huán)境實(shí)現(xiàn)聯(lián)機(jī)同步調(diào)試。而keil是德國(guó)開(kāi)發(fā)的一個(gè)51單片機(jī)開(kāi)發(fā)軟件平臺(tái)，是目前應(yīng)用最廣泛的、最重要的單片機(jī)開(kāi)發(fā)平臺(tái)。它的界面簡(jiǎn)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(xiàng)目程序后進(jìn)行實(shí)時(shí)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(duì)項(xiàng)目程序進(jìn)行實(shí)時(shí)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(hào)特性調(diào)試、歷史跟蹤，代碼覆蓋，復(fù)雜斷點(diǎn)等功能。構(gòu)建虛擬實(shí)驗(yàn)室主要是利用proteus進(jìn)行硬件電路的設(shè)計(jì)，用keil進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)。硬件電路的設(shè)計(jì)主要有兩個(gè)方面：系統(tǒng)擴(kuò)展（包括rom、ram、i/o口、定時(shí)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(pán)、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(jì)），通過(guò)該軟件的使用，可以使學(xué)生掌握硬件電路的設(shè)計(jì)方法。軟件設(shè)計(jì)主要是應(yīng)用程序的編制、調(diào)試，使學(xué)生掌握軟件開(kāi)發(fā)的步驟、方法和技巧。而軟硬件的設(shè)計(jì)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(lái)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(kāi)設(shè)大型綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力大型綜合的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)需要在學(xué)生完成基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)之后視學(xué)生掌握程度而開(kāi)設(shè)，這個(gè)環(huán)節(jié)在整個(gè)單片機(jī)教學(xué)中非常重要，只有經(jīng)過(guò)完整的項(xiàng)目訓(xùn)練，學(xué)生才會(huì)建立起完整的系統(tǒng)的概念。學(xué)生需要根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)上的要求（包括軟硬件的資源配置、實(shí)驗(yàn)要求達(dá)到的效果）進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。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(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐內(nèi)容融合到大型綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，使原來(lái)分散的小規(guī)模設(shè)計(jì)和訓(xùn)練集成為一個(gè)大型的系統(tǒng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。此外，在單片機(jī)實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)上，在學(xué)生參與下開(kāi)發(fā)一些應(yīng)用板，組成機(jī)電一體化的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，如我院已經(jīng)開(kāi)發(fā)出的步進(jìn)電機(jī)的單片機(jī)控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。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(kāi)發(fā)、系統(tǒng)的擴(kuò)展。更重要的是，學(xué)生可以積累自己實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)工程意識(shí)，為將來(lái)順利進(jìn)入實(shí)際的工程環(huán)境打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
建立單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，作為傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的補(bǔ)充傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是近距離的，由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備緊缺，設(shè)備普遍比較昂貴，加之時(shí)間和空間上的限制，已成為制約教學(xué)質(zhì)量的一個(gè)重要因素。為滿(mǎn)足培養(yǎng)具有高素質(zhì)創(chuàng)新人才的要求，實(shí)驗(yàn)教學(xué)要不斷地進(jìn)行改革，實(shí)驗(yàn)要向綜合型、設(shè)計(jì)型轉(zhuǎn)變，但這種新型教學(xué)模式的實(shí)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(shí)驗(yàn)教學(xué)成為現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)用的大趨勢(shì)。單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)是針對(duì)單片機(jī)實(shí)驗(yàn)而開(kāi)發(fā)的內(nèi)容全面、結(jié)構(gòu)完整的單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)。單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)實(shí)驗(yàn)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(shì)，使學(xué)生的學(xué)習(xí)與交流不受時(shí)間、地點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的限制，甚至可以聯(lián)機(jī)協(xié)作完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以圖形、文字、動(dòng)畫(huà)等方式呈現(xiàn)在客戶(hù)端的瀏覽器上，具有較強(qiáng)的交互性和真實(shí)性。同時(shí)，也提高了實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)管理體系。單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)實(shí)驗(yàn)室可作為傳統(tǒng)理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的補(bǔ)充模式。我院在設(shè)計(jì)中采用服務(wù)器和客戶(hù)端模式，可以實(shí)現(xiàn)客戶(hù)端與服務(wù)器的交互通訊。我院自主開(kāi)發(fā)了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，學(xué)生只需到我院的網(wǎng)站注冊(cè)一個(gè)用戶(hù)名并下載客戶(hù)端，便可以在自己的計(jì)算機(jī)上進(jìn)行單片機(jī)實(shí)驗(yàn)。
以電子技術(shù)競(jìng)賽為契機(jī)，深化單片機(jī)實(shí)驗(yàn)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(mén)話題，實(shí)驗(yàn)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(wú)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(kāi)展電子技術(shù)競(jìng)賽正是解決這一問(wèn)題的有效途徑。競(jìng)賽有力地促進(jìn)了專(zhuān)業(yè)課程內(nèi)容的整合和實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的更新。一方面，所有參加競(jìng)賽的學(xué)生都要經(jīng)過(guò)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(shí)踐證明，這樣的學(xué)生在就業(yè)時(shí)也普遍受到企業(yè)青睞。此外，為了能夠使沒(méi)有參賽的學(xué)生也得到同樣的訓(xùn)練，我院還開(kāi)設(shè)了電子專(zhuān)業(yè)課程的設(shè)計(jì)訓(xùn)練課程，作為傳統(tǒng)單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的補(bǔ)充。課程完全按照電子競(jìng)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(jì)能力和綜合素質(zhì)。另一方面，以競(jìng)賽為契機(jī)，改革單片機(jī)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方法。由于競(jìng)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(jìng)賽的題目具有實(shí)際意義，所以對(duì)目前的單片機(jī)理論教學(xué)改革和實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室[j].中國(guó)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(diǎn)介紹Proteus軟件）軟件，通過(guò)動(dòng)態(tài)仿真模型的設(shè)計(jì)，能用到畢業(yè)設(shè)計(jì)以及創(chuàng)新設(shè)計(jì)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(jì)算機(jī)，能夠適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、及功耗嚴(yán)格要求的專(zhuān)用計(jì)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(jì)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(gè)完整部分，稱(chēng)為嵌入式系統(tǒng)。
2、Proteus、ARM軟件介紹
Proteus是由英國(guó)Labcenter公司開(kāi)發(fā)的嵌入式系統(tǒng)仿真及開(kāi)發(fā)平臺(tái)，該軟件具有以下特點(diǎn)：
（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(mǎn)足單片機(jī)軟件仿真系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。
（2）支持常見(jiàn)的單片機(jī)類(lèi)型和飛利浦公司ARM7（ LPC系列） 處理器及常見(jiàn)的外圍器件如8255，ADC0809。
（3）可以與Keil Version3，ADS1兩個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境結(jié)合，，把用匯編和C語(yǔ)言編寫(xiě)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(guò)程中，老師可以將Proteus和Keil 建立的虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搬到課堂上，能夠?qū)?shí)踐教學(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(gè)實(shí)際的課堂教學(xué)實(shí)例。在講到外部中斷處理過(guò)程這一章節(jié)時(shí)，我們可以將Proteus和Keil進(jìn)行聯(lián)調(diào)，然后通過(guò)仿真處理的步驟，可將單片機(jī)處理中斷的軟件執(zhí)行過(guò)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(yùn)行Protues軟件的狀態(tài)下，按住Proteus中的電路閉合鍵，P3.2引腳會(huì)有一個(gè)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(chǔ)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(qǐng)求時(shí)，程序的自動(dòng)存儲(chǔ)功能可以保存斷點(diǎn)的地址，同時(shí)程序?qū)?huì)轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)程序的入口地址，因?yàn)橹袛嗾?qǐng)求是由外部中斷0產(chǎn)生的，因此程序就會(huì)轉(zhuǎn)到外部中斷0的入口地址0003H。通過(guò)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(shí)驗(yàn)平臺(tái)，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(shí)單片機(jī)內(nèi)部的I/ O口和存儲(chǔ)器的變化，還可以觀察到軟件程序和外圍電路之間的互動(dòng)過(guò)程。
3.2 Proteus軟件的應(yīng)用
目前所擁有的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)包括兩個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，即課內(nèi)的實(shí)驗(yàn)以及課程的設(shè)計(jì)。所有的實(shí)驗(yàn)操作步驟基本上都是在實(shí)驗(yàn)箱上完成的。由于受硬件實(shí)驗(yàn)箱結(jié)構(gòu)以及資源的限制，學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候不能將所學(xué)的知識(shí)和軟件充分的融會(huì)貫通。所以當(dāng)我們的學(xué)生進(jìn)行自主設(shè)計(jì)的時(shí)候，很多的學(xué)生幾乎無(wú)法完成綜合性的實(shí)驗(yàn)。假設(shè)采用了Proteus軟件的仿真實(shí)驗(yàn)，就可以彌補(bǔ)硬件實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ牟蛔恪；赑roteus軟件的實(shí)驗(yàn)可以分為以下3個(gè)階段。
（1）驗(yàn)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(yùn)行環(huán)境，使學(xué)生對(duì)單片機(jī)虛擬系統(tǒng)的仿真有自身的認(rèn)識(shí)。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)方面的教材只需要列出實(shí)驗(yàn)的任務(wù)和要求、Proteus軟件的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)步驟或?qū)嶒?yàn)操作得到錄像進(jìn)行操作、調(diào)試，以及觀察程序的運(yùn)行結(jié)果。
（2）程序設(shè)計(jì)階段。這個(gè)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(jì)的能力，學(xué)生可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理圖用Proteus繪制硬件電路圖，按照實(shí)驗(yàn)的要求完成程序的設(shè)計(jì)，在Keil的環(huán)境下編寫(xiě)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(dòng)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(shí)驗(yàn)的任務(wù)和要求設(shè)計(jì)出硬件額電路（包括CPU型號(hào)、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(duì)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。完成對(duì)軟硬件設(shè)計(jì)之后，需對(duì)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(shí)的發(fā)現(xiàn)并改正硬件電路以及程序源代碼的錯(cuò)誤。系統(tǒng)仿真成功后，再進(jìn)行實(shí)物的制作。在對(duì)課程的設(shè)計(jì)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(xiě)出設(shè)計(jì)程序的源代碼，并且在設(shè)計(jì)硬件電路時(shí)后盡可能的考慮到實(shí)驗(yàn)箱的有限資源，便于在Keil中編寫(xiě)的程序能夠更好的被移植到實(shí)驗(yàn)箱上。學(xué)生可以針對(duì)不同的應(yīng)用類(lèi)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(jì)方案的不正確所造成的不必要的浪費(fèi)。
4、結(jié)語(yǔ)
Proteus和ARM的嵌入式軟件在教學(xué)中的運(yùn)用，能充分的利用機(jī)房的現(xiàn)有設(shè)備，減少了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的硬件維護(hù)又與實(shí)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(shí)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(shì)明顯，而且還具有較高的推廣價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
[1]萬(wàn)軍，馬正華.嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用課程實(shí)踐教學(xué)的研究[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2009（15）：7779.
[2]李芳，李家慶.基于Proteus+Keil的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)仿真平臺(tái)[J].中國(guó)教育技術(shù)裝備，2009（4）：78.
關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；實(shí)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(lái)越廣泛，它滲透到了我們生活的各個(gè)領(lǐng)域。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程的實(shí)時(shí)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(chē)的安全保障系統(tǒng)，錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動(dòng)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(kāi)單片機(jī)，更不用說(shuō)自動(dòng)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(kāi)發(fā)與應(yīng)用將造就一批計(jì)算機(jī)應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。高校的很多專(zhuān)業(yè)，單片機(jī)是必修課。單片機(jī)是一門(mén)應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，為了讓學(xué)生學(xué)好這門(mén)課程，教學(xué)實(shí)踐是非常好的手段。單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)包括單片機(jī)基本理論試驗(yàn)、典型功能實(shí)驗(yàn)（課程設(shè)計(jì)）、應(yīng)用開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)（畢業(yè)設(shè)計(jì)）以及新技術(shù)使用實(shí)驗(yàn)等多環(huán)節(jié)訓(xùn)練。
一、單片機(jī)實(shí)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(huì)需要很多素質(zhì)高、能力強(qiáng)、有開(kāi)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(shí)，還應(yīng)該讓學(xué)生掌握基本實(shí)踐手段，更為重要的是要讓學(xué)生擁有運(yùn)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(shí)踐教學(xué)，就是基于上述原因考慮的。但是，在實(shí)踐教學(xué)中，教師傳授學(xué)生實(shí)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(shí)和能力得到全面的發(fā)展。因此，在單片機(jī)實(shí)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(shí)踐教學(xué)課程中，單片機(jī)實(shí)驗(yàn)均是以單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱或者單片機(jī)技術(shù)開(kāi)發(fā)裝置為實(shí)驗(yàn)器材，這些實(shí)驗(yàn)都是驗(yàn)證性試驗(yàn)和訓(xùn)練性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在進(jìn)行這些實(shí)驗(yàn)時(shí)，只是被動(dòng)根據(jù)教師的指導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)講義一步一步來(lái)完成實(shí)驗(yàn)的相關(guān)內(nèi)容。在進(jìn)行這些實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生非常被動(dòng)，同時(shí)，這些實(shí)驗(yàn)又與實(shí)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(gè)單片機(jī)課程但是卻不知道單片機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)合的現(xiàn)象。這樣培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生，根本就不具備實(shí)際開(kāi)發(fā)能力，更別說(shuō)是創(chuàng)新型人才了。
為了從根本上解決這個(gè)問(wèn)題，我們應(yīng)該在單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)中注重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)，這樣就要求我們建立單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系，打破單片機(jī)實(shí)驗(yàn)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(gè)新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，首先就得改變傳統(tǒng)觀念，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位。新體系中的實(shí)驗(yàn)不應(yīng)再是簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性試驗(yàn)和訓(xùn)練性試驗(yàn)，而應(yīng)該是各階段的實(shí)踐訓(xùn)練。為了把學(xué)生培養(yǎng)成為有單片機(jī)開(kāi)發(fā)能力的高素質(zhì)人才，我們必須利用實(shí)驗(yàn)室的有利條件，運(yùn)用現(xiàn)代化的實(shí)踐教學(xué)手段，改革和完善單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容和方法。
二、單片機(jī)實(shí)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(shí)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(shí)踐教學(xué)，實(shí)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(kāi)發(fā)能力的人才，教師必須改變傳統(tǒng)觀念，重視實(shí)踐教學(xué)，把實(shí)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(shù)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(shí)踐教學(xué)方法，豐富實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容
1.改革實(shí)踐教學(xué)方法
將實(shí)驗(yàn)過(guò)程在理論教學(xué)中體現(xiàn)。教師在進(jìn)行理論教學(xué)時(shí)，可以聯(lián)系實(shí)際，聯(lián)系學(xué)生設(shè)計(jì)的課題，在課堂上進(jìn)行互動(dòng)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(dú)立思考的能力。單片機(jī)實(shí)驗(yàn)是一個(gè)內(nèi)容豐富、靈活機(jī)動(dòng)的設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)，它要求學(xué)生自行進(jìn)行電路設(shè)計(jì)、程序編寫(xiě)、安裝、制作、仿真調(diào)試、燒錄到脫機(jī)運(yùn)行。學(xué)生進(jìn)行實(shí)際操作以及排除各類(lèi)故障的過(guò)程，實(shí)際上是一個(gè)培養(yǎng)他們動(dòng)手能力和獨(dú)立創(chuàng)新意識(shí)的過(guò)程。這個(gè)過(guò)程讓學(xué)生將理論知識(shí)和實(shí)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(shí)驗(yàn)課程中增加新技術(shù)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)新技術(shù)的過(guò)程中了解該技術(shù)的發(fā)展空間，會(huì)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。采用全開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，讓學(xué)生參與單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室和單片機(jī)科研基地的建設(shè)，參與科研項(xiàng)目的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，這樣能夠鍛煉學(xué)生各方面的能力。在各個(gè)階段的實(shí)訓(xùn)中，教師要特別注意自己的定位，要把自己定位為一個(gè)實(shí)驗(yàn)組織者和指導(dǎo)者，讓學(xué)生發(fā)揮主體作用。在實(shí)驗(yàn)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(lái)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。
以全開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式為例，全開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)是指實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)時(shí)間和實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的“三開(kāi)放”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是由學(xué)生自主完成實(shí)驗(yàn)，教師在其中只是起引導(dǎo)作用。實(shí)行開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠有效地提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提高有著顯著成效，同時(shí)，還能夠有效地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神。開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的具體做法是：每個(gè)學(xué)期開(kāi)學(xué)的前兩周，通過(guò)學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放時(shí)間以及實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目類(lèi)型，其中實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目類(lèi)型包括計(jì)劃內(nèi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和可選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。學(xué)生提前預(yù)約，然后由教師安排時(shí)間進(jìn)行試驗(yàn)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以做計(jì)劃內(nèi)項(xiàng)目，也可以做可選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，甚至可以自己設(shè)定一些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行操作，教師可要求學(xué)生把實(shí)驗(yàn)情況記錄下來(lái)，做一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告，由教師進(jìn)行指導(dǎo)和審核。教師應(yīng)該盡量保證實(shí)驗(yàn)在教學(xué)時(shí)間、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)環(huán)境上的開(kāi)放。所謂教學(xué)時(shí)間上的開(kāi)放是指實(shí)驗(yàn)室一直對(duì)學(xué)生開(kāi)放，只要學(xué)生愿意，可以隨時(shí)去實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)，而且實(shí)驗(yàn)過(guò)程不受計(jì)劃學(xué)時(shí)的限制；所謂教學(xué)內(nèi)容上的開(kāi)放是指教師不必拘泥于教學(xué)計(jì)劃，可以適當(dāng)?shù)赝黄葡拗疲鶕?jù)學(xué)生的實(shí)際需要進(jìn)行教學(xué)；所謂教學(xué)環(huán)境上的開(kāi)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(dú)立思考的空間，為學(xué)生提供充分的教學(xué)課件和實(shí)驗(yàn)手段等，真正做到讓學(xué)生能夠放開(kāi)手腳、大膽探索。
2.實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的改革
教師在實(shí)踐教學(xué)中，要增加設(shè)計(jì)性、研究性的實(shí)驗(yàn)，而減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的挑選時(shí)，要特別注意區(qū)別對(duì)待不同層次的學(xué)生，對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行適當(dāng)修改，讓實(shí)驗(yàn)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(shí)踐教學(xué)中最常用的電子時(shí)鐘系統(tǒng)設(shè)計(jì)，用LED數(shù)碼管或者LCD液晶來(lái)顯示時(shí)、分、秒，教師可以讓學(xué)生完成正常功能設(shè)計(jì)，而對(duì)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(jì)成競(jìng)賽記分牌、定時(shí)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(duì)這些課題進(jìn)行發(fā)揮，設(shè)計(jì)出一系列的子課題，再引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行電路設(shè)計(jì)、程序編寫(xiě)，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(kāi)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(jì)的實(shí)踐教學(xué)
畢業(yè)設(shè)計(jì)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(kāi)發(fā)能力的一個(gè)平臺(tái)。學(xué)生完成一次畢業(yè)設(shè)計(jì)，電路的設(shè)計(jì)、程序的編寫(xiě)、產(chǎn)品的制作完成，對(duì)學(xué)生的單片機(jī)應(yīng)用和開(kāi)發(fā)能力會(huì)有很大的提升。教師可以選擇一些實(shí)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(shí)應(yīng)用于實(shí)際，也能夠有利于學(xué)生學(xué)會(huì)站在實(shí)際的角度考慮問(wèn)題。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要要求學(xué)生先進(jìn)行方案的設(shè)計(jì)和論證，然后再進(jìn)行軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，再進(jìn)行調(diào)試和安裝，最后完成論文編寫(xiě)。畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)有極大的好處，教師應(yīng)該利用這個(gè)平臺(tái)，提升學(xué)生能力。
（三）建立高水平的教師隊(duì)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(duì)伍?？偫碓诳平填I(lǐng)導(dǎo)小組會(huì)議上指出：“百年大計(jì)，教育為本，教育大計(jì)，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(shí)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(shí)，還要教書(shū)育人，對(duì)學(xué)生進(jìn)行新技術(shù)指導(dǎo)。
三、結(jié)語(yǔ)
單片機(jī)實(shí)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(yàn)證，最起碼不能是單純地進(jìn)行理論驗(yàn)證，而應(yīng)該是培養(yǎng)學(xué)生的單片機(jī)實(shí)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(shí)踐中設(shè)計(jì)電路、編寫(xiě)程序、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、最后解決問(wèn)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(shí)踐教學(xué)中，只有要求學(xué)生既要?jiǎng)幽X又要?jiǎng)邮?，才能達(dá)到單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)的功能。在單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)中，教師只有有效地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神，加強(qiáng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力，豐富教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，才能推動(dòng)單片機(jī)實(shí)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(guó)家、為社會(huì)培養(yǎng)優(yōu)秀人才。
參考文獻(xiàn)：
［1］ 章萬(wàn)靜，劉長(zhǎng)榮，刑海霞，顧軍林.軟硬聯(lián)合仿真在單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用［J］.電腦知識(shí)與技術(shù)，2010，17（21）：256-257.
［2］ 陳淑潔.“開(kāi)放―自制―開(kāi)發(fā)”一體的單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新研究［J］.中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2009，12（9）：105-107.
全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽由教育部高等教育司和信息產(chǎn)業(yè)部人事司主辦。競(jìng)賽要求參賽者在規(guī)定的4天時(shí)間里，在競(jìng)賽組委會(huì)派出的專(zhuān)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(jì)、電路安裝、軟件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)調(diào)試和論文寫(xiě)作等一系列工作。全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽試題實(shí)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(lèi)專(zhuān)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(cè)量等；實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)包括電子線路實(shí)驗(yàn)課、單片機(jī)原理實(shí)驗(yàn)課、課程設(shè)計(jì)和生產(chǎn)實(shí)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(jì)手段可以采用傳統(tǒng)的，也可以采用現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)工具，如Pspice輔助分析和CPLD在系統(tǒng)可編程。電子設(shè)計(jì)競(jìng)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(shí)踐能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。
一、課程體系改革
課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)是相輔相成的，是學(xué)生學(xué)習(xí)與掌握知識(shí)的重要手段。學(xué)生在大學(xué)期間的學(xué)習(xí)，是一個(gè)認(rèn)識(shí)、實(shí)踐、再認(rèn)識(shí)、再實(shí)踐的過(guò)程。就認(rèn)識(shí)而言，可以在課堂上認(rèn)識(shí)，也可以在實(shí)驗(yàn)室里認(rèn)識(shí)；而就實(shí)踐而言，也同樣可以在課堂上實(shí)踐。主課程設(shè)置上可作如下安排：（1）一年級(jí)下學(xué)期開(kāi)設(shè)《電路分析》課程并安排實(shí)驗(yàn)課，讓學(xué)生掌握基本的分析電路和設(shè)計(jì)電路的知識(shí)；（2）二年級(jí)上學(xué)期開(kāi)設(shè)《電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程并安排實(shí)驗(yàn)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(jì)，讓學(xué)生掌握模擬電路和數(shù)字電路的分析和設(shè)計(jì)知識(shí)，鍛煉工程實(shí)踐能力，使學(xué)生對(duì)電子專(zhuān)業(yè)產(chǎn)生濃厚的興趣；（3）二年級(jí)下學(xué)期開(kāi)設(shè)《高頻電路》《EDA》和《電子電路設(shè)計(jì)（Protel）》課程并安排實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)電路的能力；（4）三年級(jí)上學(xué)期開(kāi)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(mén)課程并安排實(shí)驗(yàn)，在學(xué)期末進(jìn)行兩周的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，讓學(xué)生制作一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)用的電子產(chǎn)品，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，在設(shè)計(jì)過(guò)程中初步掌握程序編制及單片機(jī)電路的設(shè)計(jì)方法，了解電子產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)過(guò)程；（5）三年級(jí)下學(xué)期開(kāi)設(shè)《電子測(cè)量》和《單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)》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(jì)多個(gè)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(jì)方法，熟練掌握各種儀器的使用方法，初步具備獨(dú)立開(kāi)發(fā)電子產(chǎn)品的能力，為電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培養(yǎng)后備人才。
大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽分為全國(guó)性比賽和省級(jí)比賽，都是每?jī)赡昱e辦一次，單數(shù)年份為全國(guó)性比賽，雙數(shù)年份為省級(jí)比賽，通常在九月初舉行。參加競(jìng)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(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)，并掌握了一部分單片機(jī)和大規(guī)模可編程邏輯器件應(yīng)用的知識(shí)，具有一定的理論基礎(chǔ)和動(dòng)手能力。但是，由于所學(xué)各門(mén)課程比較獨(dú)立，同學(xué)們普遍缺乏解決實(shí)際工程問(wèn)題和設(shè)計(jì)制作較大規(guī)模應(yīng)用電路的工作經(jīng)驗(yàn)。因此，在電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽前的暑假，需要對(duì)參賽隊(duì)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(jì)》選修課中得到鍛煉，培訓(xùn)可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行。重點(diǎn)提高學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力、設(shè)計(jì)制作較大規(guī)模應(yīng)用電路的工作經(jīng)驗(yàn)和多學(xué)科知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。在培訓(xùn)過(guò)程中仿照競(jìng)賽要求將同學(xué)分組，從較簡(jiǎn)單的應(yīng)用電路開(kāi)始，要求每組學(xué)生完成數(shù)個(gè)難度遞增的實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)、制作與調(diào)試，并寫(xiě)出詳細(xì)總結(jié)報(bào)告。在制作每個(gè)電路的訓(xùn)練過(guò)程中，鼓勵(lì)學(xué)生用不同的方案實(shí)現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
二、師資隊(duì)伍建設(shè)
現(xiàn)行教育體制目前還存在一些問(wèn)題，重知識(shí)傳授而輕素質(zhì)與能力的培養(yǎng)，重理論研究而輕實(shí)踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，重對(duì)傳統(tǒng)的繼承而輕對(duì)現(xiàn)狀的突破和創(chuàng)新。認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課只是一個(gè)輔助環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)課的老師可以隨意配備，任課老師只要會(huì)示波器、信號(hào)源和穩(wěn)壓電源等簡(jiǎn)單儀表的使用就可勝任實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)任務(wù)，這種觀點(diǎn)是片面的。實(shí)驗(yàn)課不單純是讓學(xué)生學(xué)會(huì)儀表的使用，學(xué)會(huì)測(cè)量幾個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，更重要的是要幫助他們樹(shù)立一種系統(tǒng)觀念、培養(yǎng)他們系統(tǒng)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，提高工程實(shí)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(shí)驗(yàn)課應(yīng)該配備一支綜合素質(zhì)高、業(yè)務(wù)能力強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍。我國(guó)現(xiàn)行高等院校大部分實(shí)驗(yàn)教師是青年教師，他們理論基礎(chǔ)較好，但實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)缺乏。為了提高教學(xué)效果，一方面他們可以向有經(jīng)驗(yàn)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(shí)際的工作中獲取實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
三、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力
