單片機原理及應(yīng)用精選(九篇)

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第1篇：單片機原理及應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：單片機；C8051F；匯編語言；C51

中圖分類號：G642 文獻標(biāo)識碼：B

1引言

“單片機原理及應(yīng)用”是計算機科學(xué)與技術(shù)、通信工程等專業(yè)的一門主要專業(yè)課程，因單片機在生產(chǎn)實踐中應(yīng)用廣泛，各高校都將該課程定位在以培養(yǎng)學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力的目的上。但長期以來國內(nèi)高校都以MCS-51為該課程的主講內(nèi)容，雖然該系列單片機在國內(nèi)的應(yīng)用經(jīng)久不衰，但隨著技術(shù)的發(fā)展，芯片的生產(chǎn)工藝、功能、運行速度、開發(fā)環(huán)竟、編程語言等都有了很大的變化，在實際的科研開發(fā)中更多選用與MCS-51兼容的高檔單片機，而很少直接選用標(biāo)準(zhǔn)8051單片機，因此傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和知識已經(jīng)與實際應(yīng)用脫節(jié)，不能滿足需要。根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗和科研積累，我們對“單片機原理及應(yīng)用”課程的教學(xué)內(nèi)容、實驗手段、實驗內(nèi)容、教學(xué)方法等進行了更新。兩年多的教學(xué)實踐表明，改革后的“單片機原理及應(yīng)用”很受學(xué)生的歡迎，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)單片機課程的興趣，達到了該課程培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生動手能力、開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)能力的目的。

2課程改革

2.1更新教學(xué)內(nèi)容

MCS-51單片機及其衍生產(chǎn)品在我國乃至世界范圍都獲得了非常廣泛的應(yīng)用，尤其是在我國大部分大專院校都采用MCS-51單片機作為教學(xué)機型，單片機系統(tǒng)工程師大都熟悉 MCS-51單片機。但隨著一些高集成度、高性能的8位和16位RISC單片機的推出，基于標(biāo)準(zhǔn)8051內(nèi)核的單片機正面臨著退出市場的境地。因此一些半導(dǎo)體公司開始對傳統(tǒng)8051內(nèi)核進行大的改造，主要是提高速度和增加片內(nèi)模擬和數(shù)字外設(shè)，以期大幅提高單片機的整體性能。

近年來我們承擔(dān)了較多企業(yè)委托的單片機應(yīng)用開發(fā)項目，在實際的科研開發(fā)中我們也感覺到用標(biāo)準(zhǔn)8051單片機作微控制器不僅需要擴充大量資源，而且編程調(diào)試都比較困難，而隨著技術(shù)的發(fā)展，新一代的單片機芯片已不僅包含微處理器，而且包含應(yīng)用系統(tǒng)所需的各類外部接口設(shè)備，存儲器也從光擦除變?yōu)殡姴脸⒖稍谙到y(tǒng)編程的FLASH存儲器，編程語言從匯編語言為主變?yōu)橐訡51語言為主，以JTAG接口構(gòu)成的JTAG調(diào)試器可以進行非侵入式全速在系統(tǒng)調(diào)試，比以前的專用在線仿真器(ICE)要方便得多。因此我們在幾個單片機開發(fā)項目中都選擇了原美國Cygnal集成產(chǎn)品公司(1999年3月成立的一家新興的半導(dǎo)體公司，專門從事混合信號片上系統(tǒng)單片機的設(shè)計與制造，2003年并入Silicon Laboratories公司)推出的C8051F系列產(chǎn)品。C8051F系列單片機是集成混合信號的片上系統(tǒng)(SOC，System Of Chip),與MCS-51兼容的內(nèi)核CIP-51采用流水線結(jié)構(gòu)，峰值速度可達25MIPS。C8051F具備控制系統(tǒng)所需的模擬和數(shù)字外設(shè)，包括看門狗(Watchdog)、ADC、DAC、電壓比較器、電壓基準(zhǔn)輸出、定時器、PWM、定時器捕捉和方波輸出等，并具備多種總線接口，包括UART、SPI、SMBUS(與I2C兼容)總線以及CAN總線等。C8051F系列單片機采用Flash ROM技術(shù)，集成JTAG接口，支持在線編程和調(diào)試。C8051F系列單片機的諸多特點和優(yōu)越性，使其廣受單片機系統(tǒng)設(shè)計工程師的青睞，成為很多測控系統(tǒng)設(shè)計的首選機型。

既然實際科研開發(fā)中多使用新一代高性能單片機，那么我們的教學(xué)內(nèi)容就應(yīng)該及時更新，以減少學(xué)生工作后的二次學(xué)習(xí)。為此，2004年課程組在參與編寫機械工業(yè)出版社的教材《單片機原理及應(yīng)用》時專門用一章的篇幅把C8051F寫了進去。后來我們發(fā)現(xiàn)僅僅用一章內(nèi)容講C8051F，教學(xué)內(nèi)容的改革還不徹底，因此2006年我們又對教學(xué)內(nèi)容進行了徹底改革，編寫了以C8051F為教學(xué)機型的教材《C8051F單片機原理及應(yīng)用》，由中國電力出版社出版，教材除了更新了教學(xué)機型外，編程語言也從匯編語言改成以C51語言為主，兼顧匯編語言的形式。我們編寫該教材的時候國內(nèi)還基本上沒有同類教材，目前已經(jīng)有了一些，這說明國內(nèi)高校已經(jīng)在注重單片機課程教學(xué)內(nèi)容的改革。在多屆學(xué)生中的使用實踐表明，內(nèi)容更新后的教材很受學(xué)生的歡迎。

2.2更新實驗手段

以MCS-51為主講機型的單片機課程的實驗?zāi)Ｊ蕉嗖捎肞C機+仿真器+目標(biāo)實驗臺的方法，我校選用了臺灣MICETEK公司Easyscope8052F單片機仿真器，這種仿真器專門仿真51系列單片機，采用Windows環(huán)境的仿真軟件，價格低，性能好。綜合實驗板選用改造后的復(fù)旦大學(xué)教學(xué)儀器廠的產(chǎn)品，與PC機連接構(gòu)成的單片機開發(fā)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

傳統(tǒng)采用仿真器的實驗?zāi)Ｊ诫m然能滿足學(xué)生實驗、課程設(shè)計之用，但SOC型單片機出現(xiàn)后，實驗?zāi)Ｊ娇梢愿颖平鼘嶋H開發(fā)應(yīng)用的形式，根據(jù)原有單片機實驗系統(tǒng)的使用經(jīng)驗，2003年我們提出了一個新的單片機實驗系統(tǒng)方案，與新華龍電子有限公司合作，設(shè)計出NCD-CIP51F020系統(tǒng)實驗設(shè)備，該系統(tǒng)由SOC單片機集成開發(fā)環(huán)境(IDE)、可用于以太網(wǎng)測控的NMC-20XX核心模塊、系統(tǒng)實驗板三部分組成，應(yīng)用該設(shè)備可完成單片機系統(tǒng)的許多典型應(yīng)用實驗，并可做較復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)實驗，如高速數(shù)據(jù)采集、嵌入式Web實驗等。片內(nèi)JTAG調(diào)試電路允許對安裝在最終應(yīng)用系統(tǒng)上的產(chǎn)品進行全速、非侵入式(不占用系統(tǒng)資源)、在系統(tǒng)調(diào)試。該調(diào)試系統(tǒng)支持觀察和修改存儲器和寄存器，支持斷點、觀察點、單步及運行和停機命令。使用JTAG調(diào)試時，所有模擬和數(shù)字外設(shè)都可以全功能運行。Silicon Laboratories提供的集成開發(fā)環(huán)境包括編輯器、宏匯編器、調(diào)試器與編程器，同時也支持第三方提供的匯編器和C51編譯器(如Keil等)。采用SOC單片機JTAG接口的先進調(diào)試環(huán)境如圖2所示。

2.3更新教學(xué)方法

我們除了注重教學(xué)內(nèi)容的更新，使學(xué)生學(xué)到最新最實用的知識外，還注重教學(xué)手段和方法的改革與研究。

首先，課程組注重現(xiàn)代先進教育手段的應(yīng)用。C8051F單片機的內(nèi)部資源豐富、原理復(fù)雜，因此新課程的內(nèi)容要遠比傳統(tǒng)的MCS-51多且增加了大量復(fù)雜的圖、表，傳統(tǒng)的板書式教學(xué)難以勝任，所以在課時量不可能增加的情況下，先進的多媒體教學(xué)方法成為必然。其實課程組早在2003年就開始用多媒體方式講授該課程，教學(xué)內(nèi)容更新后課程組重新制作了該課程的多媒體課件，課件結(jié)構(gòu)清晰、層次分明、圖文并茂，結(jié)合計算機動畫把復(fù)雜的內(nèi)容簡單化、抽象的內(nèi)容具體化，明顯提高了課堂教學(xué)效率。課程組還開發(fā)了該課程的教學(xué)網(wǎng)站，與課程相關(guān)的課件、實驗軟件、參考資料等都放在網(wǎng)上供同學(xué)隨時下載或瀏覽，網(wǎng)站也提供了師生交流的平臺。

其次，課程組注重教學(xué)方法的研究與改革。在多年的計算機硬件課程教學(xué)中我們發(fā)現(xiàn)，由于內(nèi)容枯燥、知識面廣等原因，學(xué)生對計算機硬件課程的學(xué)習(xí)興趣大大降低，甚至有些硬件選修課程因為選修的人數(shù)太少而開不出來。這種學(xué)習(xí)中喜軟怕硬的現(xiàn)象必須引起重視，否則培養(yǎng)出來的學(xué)生很難滿足用人單位的需要，這也是近年來嵌入式系統(tǒng)方向畢業(yè)生比較容易找工作原因的一個方面。教學(xué)中我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生并非對所有硬件內(nèi)容都不感興趣，對有些內(nèi)容興趣還是比較高的，比如“數(shù)字邏輯電路設(shè)計”課程中“自動售貨機設(shè)計”、“單片機”課程中“日歷時鐘的液晶顯示模塊的設(shè)計”等。因此我們設(shè)想可以在講解具體內(nèi)容前先把學(xué)生感興趣的問題提出來，然后在解決問題的過程中把相關(guān)內(nèi)容講解清楚，這就是所謂的“案例”法教學(xué)。我們設(shè)計了部分“案例”在計算機硬件課程中試點，取得了滿意的效果。我們提出的計算機硬件課程“案例”教學(xué)法得到江蘇大學(xué)2007年校教改重點項目的立項資助，將對計算機硬件課程“案例”教學(xué)法進行更深入的研究。

3結(jié)束語

我校采用SOC型單片機C8051F作為“單片機原理及應(yīng)用”課程的主講機型，對該課程的教學(xué)內(nèi)容進行了全面更新，已在多屆學(xué)生中進行講授，學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)興趣大幅提高，實驗和課程設(shè)計質(zhì)量也比以前有較大改觀。“單片機原理及應(yīng)用”已經(jīng)建設(shè)成江蘇大學(xué)校級精品課程。對計算機硬件課程采用“案例”教學(xué)法進行了一些研究，單片機課程的部分內(nèi)容采用“案例”教學(xué)法進行了試點，取得了較好的效果。“案例”教學(xué)法是我們近年來在計算機硬件課程上的試點，目前還不成熟，我們將在“案例”開發(fā)、課件制作等環(huán)節(jié)對“案例”教學(xué)法進行更深入的研究。

參考文獻

第2篇：單片機原理及應(yīng)用范文

[關(guān)鍵詞]單片機 項目教學(xué)法 知識應(yīng)用能力

隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展和超大規(guī)模集成電路設(shè)計以及制造工藝的進一步提高, 單片機技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。單片機已經(jīng)深深地滲入我們的日常生活的各個領(lǐng)域。因此多數(shù)院校都開設(shè)了單片機的課程。而課程所主要講述的多數(shù)都是MCS-51單片機。但是,單片機的軟硬件發(fā)展很快,新技術(shù)和新產(chǎn)品不斷出現(xiàn)。如何安排教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生既能了解新技術(shù)又能對單片機的應(yīng)用技術(shù)融會貫通成了主要的問題。《單片機原理及應(yīng)用》這門課程,我們按傳統(tǒng)的學(xué)科教學(xué)法是以大綱為基準(zhǔn), 以教材為基礎(chǔ), 以教師為主體。 教師講, 學(xué)生聽為主要教學(xué)方式, 以教材章節(jié)順序為教學(xué)進程, 先講單片機概論、硬件;再講指令、語句、流程圖, 最后舉一些開發(fā)應(yīng)用實例。開始的時候?qū)W生聽得可能很認真,但是由于這門課程是一門專業(yè)課,前面所涉及到很多的前序課程。由于前面的理論知識很抽象,這就導(dǎo)致越學(xué)越糊涂,最后失去了學(xué)習(xí)的興趣。如何設(shè)計教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,真正理解和掌握單片機技術(shù),是目前單片機教學(xué)中急需解決的問題。因此我們提出了一些改革,并提出了一邊學(xué)一邊練、以干具體的項目為目標(biāo)。使學(xué)生在鍛煉中得到提高,激發(fā)學(xué)生的興趣,達到良好的教學(xué)效果。具體措施如下。

1.在教學(xué)上運用項目教學(xué)法。以項目為引導(dǎo),案例教學(xué)等教學(xué)方法,本著不僅向?qū)W生傳授知識, 更重要的是教會學(xué)生學(xué)習(xí)的方法, 培養(yǎng)學(xué)生的知識處理及知識轉(zhuǎn)換能力和分析問題、解決問題能力及創(chuàng)新能力。讓學(xué)生懂得怎樣自己去學(xué)會一門課程。

具體步驟如下。

(1)提出任務(wù)目標(biāo):提出本次課要解決的一個具體的工作任務(wù)。

(2)分析任務(wù)特點:分析解決本任務(wù)的方法及步驟,選出最優(yōu)方案。

(3)掌握相關(guān)知識:講解實現(xiàn)本任務(wù)所必需的知識。

(4)實施具體項目:本任務(wù)實現(xiàn)的過程及結(jié)果。

比如在講匯編語言程序設(shè)計時, 可以通過一個項目提出問題, 如何設(shè)計程序控制LED小燈的亮與滅。通過大約4個學(xué)時左右的時間將這一章節(jié)所用到的知識講述給學(xué)生。然后讓學(xué)生去查閱資料,從軟件和硬件兩個方面去查閱。軟件方面可以比較哪個程序所用的語句最少,編程最簡單。硬件方面看誰的結(jié)構(gòu)簡單,成本最低。然后選擇出一個最佳的軟硬件方案自行制作。使學(xué)生從查閱資料到制作都自行完成,老師只是起到指導(dǎo)和答疑的作用。從傳統(tǒng)的老師教會轉(zhuǎn)變成現(xiàn)在的學(xué)生自己學(xué)會的轉(zhuǎn)變,大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。

2.在實驗上根據(jù)單片機課程的特點,將實驗教學(xué)內(nèi)容分為基礎(chǔ)實驗、基本接口實驗兩個部分。基礎(chǔ)實驗主要有硬件的認知、指令系統(tǒng)實驗、匯編語言程序設(shè)計實驗。基本接口實驗安排在課堂進行,是實驗教學(xué)的重點。它包括硬件接線與軟件編程兩部分。學(xué)生在進行實驗時,首先要根據(jù)實驗任務(wù)完成硬件設(shè)計、設(shè)計主體電路,然后編寫程序,最后調(diào)試。試驗內(nèi)容主要為基礎(chǔ)實驗,主要目的在于通過實驗,讓學(xué)生掌握基本的操作,和軟硬件的了解。為以后具體的做某一個項目打下堅實的基礎(chǔ)。

3.在考試環(huán)節(jié)上,主要通過三方面成績來確定學(xué)生最后的期末成績。這三方面主要包括期末筆試部分,平時實驗部分,和實踐創(chuàng)新部分。其中期末筆試部分占總成績的40%,試驗成績占30%,實踐創(chuàng)新成績占30%。其中實踐創(chuàng)新主要是指,在學(xué)習(xí)的過程中針對于每一章節(jié)所提出的項目完成情況的評定。比如我們在講中斷系統(tǒng)的時候,引入一個項目“交通燈的控制”。學(xué)生可以分組自行制作。根據(jù)學(xué)生的完成的情況給出一定的分值,然后將每一章的分值乘以系數(shù)合成總分值。這樣可以對學(xué)生的成績有一個綜合分值。這樣學(xué)生在準(zhǔn)備考試時會將精力投入到實際應(yīng)用中去, 而非死記硬背一些枯燥難記的指令和書本知識,更有利于對學(xué)生知識應(yīng)用能力及知識轉(zhuǎn)換能力和分析問題、解決問題能力的培養(yǎng)和考察。這種考試形式給教師增加了很大的工作量, 但使每個學(xué)生的知識應(yīng)用能力都得到不同程度的提高。

最后,我們在教學(xué)過程中, 本著對學(xué)生負責(zé)的態(tài)度。培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力,提高學(xué)生的動手能力和應(yīng)用能力為目標(biāo), 做了一些探索。 改進后的教學(xué)方法,內(nèi)容由淺入深,理論實踐相結(jié)合。提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動性, 使學(xué)生能夠更好地掌握單片機的原理,并且相關(guān)的知識和應(yīng)用能力都得到不同程度的提高。

參考文獻:

[1]劉剛.單片機原理與應(yīng)用課程教學(xué)改革的探討[J]. 江西教育學(xué)院學(xué)報, 2005, (26).

[2]張鑫,華臻等.單片機原理及應(yīng)用[M].北京:電子工業(yè)出版社, 2005.8.

[3]趙志群. 職業(yè)教育與培訓(xùn)學(xué)習(xí)新概念. 2003,(6).

第3篇：單片機原理及應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：合作學(xué)習(xí)；教學(xué)方法；創(chuàng)新意識

引言

《單片機原理與應(yīng)用》是職業(yè)院校機電一體化等專業(yè)的核心技術(shù)課程，包括單片機的組成原理、系統(tǒng)指令、接口技術(shù)與應(yīng)用，具有很強的理論性和實踐性。依據(jù)高等職業(yè)教育的特點和要求，進行全面教學(xué)改革才能培養(yǎng)出符合企業(yè)要求的高級單片機技術(shù)人才[1]。

1.《單片機原理及應(yīng)用》教改面臨的主要問題

1.1 學(xué)習(xí)模式落后

隨著微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)在信息化的浪潮已經(jīng)席卷全球，人類社會正以驚人的速度走出工業(yè)文明而步入信息時代。必須改變過去那種老師教多少，學(xué)生學(xué)多少；老師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間缺乏交流的落后學(xué)習(xí)模式，以適應(yīng)信息時代的要求。

1.2 教學(xué)方法單一

《單片機原理與應(yīng)用》的理論生澀難懂，傳統(tǒng)的教學(xué)方法單一，容易使學(xué)生產(chǎn)生心理障礙，感覺特別難學(xué)，教學(xué)效果差，更談不上靈活應(yīng)用。

1.3創(chuàng)新能力不足

我們的學(xué)生在傳統(tǒng)教育觀念影響下，重視鉆研書本理論知識，穩(wěn)扎穩(wěn)打，積累豐富的知識，在這樣的教育方法和訓(xùn)練下的學(xué)生基本功扎實，善于考試，但缺乏勇于探索、求真務(wù)實和敢為人先的科學(xué)精神，難以自主創(chuàng)新。

2.《單片機原理及應(yīng)用》 教改實踐的探索

2.1 合作學(xué)習(xí)模式的推廣

合作學(xué)習(xí)模式是指教師與學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間在討論、合作與交流的基礎(chǔ)上對一些共同任務(wù)與問題進行合作，以獲得最佳學(xué)習(xí)效果，充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)和資源進行學(xué)習(xí)，現(xiàn)在師生合作學(xué)習(xí)模式逐漸在職業(yè)院校推行，師生合作學(xué)習(xí)模式的流程如圖2所示，這些都為基于網(wǎng)絡(luò)的合作學(xué)習(xí)模式在職業(yè)院校的構(gòu)建打下了良好的基礎(chǔ)[2]。

2.2 項目式教學(xué)方法的實施

通過表1傳統(tǒng)教學(xué)與項目教學(xué)的比較，可以看出，不論從單片機課程本身還是從社會發(fā)展需求來說，對《單片機原理與應(yīng)用》來說項目式教學(xué)都是一種很好的教學(xué)方式。學(xué)生由被動變?yōu)榻虒W(xué)的中心，以工作任務(wù)為主體的教學(xué)內(nèi)容，以自主探究學(xué)習(xí)和小組合作學(xué)習(xí)的教學(xué)組織形式，以基于項目的職業(yè)能力培養(yǎng)的教學(xué)方法，以培養(yǎng)綜合職業(yè)能力的教學(xué)理念，必將培養(yǎng)出動手能力強的新型技術(shù)人才。

2.3學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)

2.3.1 積極開展《單片機原理及應(yīng)用》課程仿真設(shè)計

將仿真軟件應(yīng)用在教學(xué)的過程中，通過硬件設(shè)計與軟件調(diào)試，給學(xué)生創(chuàng)造更多的動手機會，能幫助學(xué)生盡快理解單片機，以提高教學(xué)效果。在教學(xué)中引入Proteus仿真軟件，可以彌補傳統(tǒng)單片機教學(xué)方法的不足，使學(xué)生建立直觀的仿真思想，增強學(xué)生的參與感與動手能力，利用仿真的形象、生動，過程跟蹤、結(jié)果顯示等特性，達到師生互動，理論教學(xué)與實際應(yīng)用相結(jié)合，實現(xiàn)一體化教學(xué)的效果，對教學(xué)產(chǎn)生積極的影響[3]。

2.3.2 營造濃厚的創(chuàng)新教育氛圍

我們應(yīng)該構(gòu)建一種適合大學(xué)生成才的校園文化環(huán)境和學(xué)術(shù)氛圍，加強校園文化建設(shè)，充分調(diào)動學(xué)生的參與意識與積極性、主動性。針對學(xué)生的求新求異心理特點，發(fā)展每個學(xué)生的特長。通過組織分級教學(xué)和開展各種學(xué)術(shù)性社團活動，提高學(xué)生的認同感、歸屬感。這有利于在整體環(huán)境熏陶下，讓個性健康發(fā)展，使學(xué)生在活動中長見識、增才干，培養(yǎng)創(chuàng)新精神[4]。

3.結(jié)束語

基于項目式教學(xué)方法實施的《單片機原理及應(yīng)用》，可以很好地培養(yǎng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)能力，充分利用校園網(wǎng)絡(luò)資源，加強師生交流環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，為社會培養(yǎng)急需的生產(chǎn)、建設(shè)、管理和服務(wù)等一線的技術(shù)應(yīng)用型人才。（作者單位：商丘職業(yè)技術(shù)學(xué)院）

參考文獻：

[1] 李云鋼，鄒逢興，龍志強.單片機原理與系統(tǒng)設(shè)計[M].北京：中國水電力出版社，2007.

[2] 龍志強，李訊，劉建斌.計算機控制及網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)[M].北京：中國水電力出版社，2007.

第4篇：單片機原理及應(yīng)用范文

【關(guān)鍵詞】單片機；C語言；模塊化教學(xué)；理實一體化教學(xué)

0 引言

《單片機原理及應(yīng)用》課程是機械制造及其自動化、電氣自動化、車輛工程等工科類本科專業(yè)的專業(yè)必修類課程，由于單片機的應(yīng)用在智能控制領(lǐng)域起著舉足重輕的作用，越來越多的專業(yè)將《單片機原理及應(yīng)用》課程定為專業(yè)必修課。對于應(yīng)用型本科院校來說，《單片機原理及應(yīng)用》的教學(xué)方法必然和普通本科院校有所不同，更需要注重課程的應(yīng)用性和實用性。作為一名工作在應(yīng)用型本科院校的一線教師，我講授《單片機原理及應(yīng)用》課程已達13年之久，從中也摸索出了一些自己的方法和技巧，現(xiàn)從編程語言和理實一體化、模塊化教學(xué)的兩個方面做一下總結(jié)，供諸位同行批評指正。

1 編程語言的變革

首先我對授課時采用的單片機編程語言進行了變革。大部分高等院校的《單片機原理及應(yīng)用》課程的教材都是采用的傳統(tǒng)的匯編語言進行編程。事實上工業(yè)應(yīng)用中主要是應(yīng)用C語言進行編程，除非在個別的要求時序的情況下才采用匯編語言編程。因此大部分企業(yè)招聘單片機工程師，必要條件之一就是會用C語言進行編程。對于我們的學(xué)生來說，學(xué)習(xí)是為了就業(yè)，應(yīng)該為他們將來的求職提供最大的便利。況且他們在大學(xué)一年級的時候都已經(jīng)學(xué)習(xí)過《C語言程序設(shè)計》這門課程，再切入單片機C語言非常的方便，降低了學(xué)習(xí)難度。所以近幾年我都采用了C語言進行教學(xué)。學(xué)生畢業(yè)后進入單片機這個行業(yè)之后，對單片機的了解更深入了，需要的時候再自學(xué)匯編語言就容易了很多。

2 理實一體化、模塊化教學(xué)的應(yīng)用

傳統(tǒng)的教學(xué)按照單片機匯編語言的語法進行授課。數(shù)據(jù)傳輸指令、控制轉(zhuǎn)移指令、子程序調(diào)用指令、位操作指令……一個個語法講過去，最后再綜合應(yīng)用。通常到了最后學(xué)生已經(jīng)把之前的知識忘得差不多了，相當(dāng)于重學(xué)一遍，老師和學(xué)生都辛苦。而且學(xué)完之后，學(xué)生達不到企業(yè)對學(xué)生動手能力的要求，學(xué)生沒有辦法利用學(xué)過的知識直接就業(yè)。摸索幾年之后，我采用了模塊化教學(xué)，每一模塊的每一節(jié)課都采用了理實一體化教學(xué)。每個模塊在教學(xué)上從易到難、循序漸進安排內(nèi)容，先通過一個簡單的設(shè)計實例講授設(shè)備工作原理、電路構(gòu)成、元件選擇，再講如何根據(jù)電路編程。然后直接上機調(diào)試程序、用開發(fā)板燒寫芯片，驗證效果。學(xué)生理解后，提高難度讓學(xué)生自己思考，完成從電路設(shè)計到程序編寫到上機調(diào)試燒寫聯(lián)調(diào)的全部過程。每次課都是先講授相關(guān)知識點再讓學(xué)生親自動手練，讓學(xué)生每節(jié)課都學(xué)有所得。相比于枯燥的理論教學(xué)，學(xué)生每節(jié)課都親自動手動腦看到實際的學(xué)習(xí)成果，而且整個模塊循序漸進，難度逐漸增加，一步步自己完成挑戰(zhàn)讓學(xué)生非常的有成就感，非常樂于學(xué)習(xí)。而每節(jié)課學(xué)生的表現(xiàn)，將作為平時成績記錄下來，占到總成績的50%。這樣也大大提高了學(xué)生的重視程度，能夠更主動投入到學(xué)習(xí)中來。

我把《單片機原理及應(yīng)用》課程分為了8大模塊，下面逐一進行介紹。

2.1 基礎(chǔ)知識

包括進制和數(shù)的表示法、單片機最小系統(tǒng)、存儲器等幾個內(nèi)容，花費6課時左右的時間把這些基礎(chǔ)知識灌輸給學(xué)生。這部分內(nèi)容理論性較強、比較枯燥，對于剛剛接觸計算機、單片機的同學(xué)們來說有點困難。我總結(jié)了一些助記口訣和公式幫助學(xué)生掌握。比如記接口的時候，我編了順口溜：“奇左偶右，小上大下，占四個角，P3少三腳。只有P0順序反。”學(xué)生幾分鐘就記住了各個端口的位置以及每個管腳的名稱，增強了學(xué)生們學(xué)習(xí)的自信心。

2.2 顯示設(shè)備

我把所有常用的顯示類設(shè)備都放到這一模塊學(xué)習(xí)，包括發(fā)光二極管、LED數(shù)碼管、點陣顯示器、LCD液晶顯示器。這一部分我先從一個發(fā)光管的點亮講起，然后是閃爍，再流水燈，再霹靂燈，再一個數(shù)碼管的點亮、數(shù)碼管的動態(tài)掃描顯示、點陣顯示、點陣滾動顯示、LCD1602顯示、彩色液晶顯示器，內(nèi)容既有銜接，又逐漸加深難度，引導(dǎo)學(xué)生獨立一步步去完成每節(jié)課的任務(wù)。結(jié)合實際生活中的顯示器的應(yīng)用，學(xué)生們很感興趣，學(xué)習(xí)效果很好。

2.3 輸入設(shè)備

@一模塊我設(shè)置了按鈕、鍵盤、溫度傳感器、紅外接收器等設(shè)備。同時引入了中斷的概念和應(yīng)用。結(jié)合上一模塊，先實現(xiàn)按鈕控制的發(fā)光二極管、數(shù)碼管、LCD的控制，再實現(xiàn)溫度傳感器的溫度顯示（各種不同顯示器的顯示），再實現(xiàn)紅外遙控顯示（各種不同顯示器的顯示），同樣從易到難，讓學(xué)生一步步加深理解和應(yīng)用，達到能夠自己設(shè)計實現(xiàn)的水平。

2.4 聲音的產(chǎn)生

這一模塊我介紹了聲音的產(chǎn)生原理，引入了定時器的知識點。先學(xué)習(xí)用喇叭產(chǎn)生音樂，再進行電子琴的設(shè)計，也是從易到難，先設(shè)計獨立式鍵盤電子琴再設(shè)計陣列式鍵盤電子琴。學(xué)生可以自由發(fā)揮，加上其他功能，比如音階顯示、彩燈等。

2.5 電機控制

這一部分我設(shè)置了直流電機的PWM調(diào)速控制、步進電機的控制、舵機的控制等內(nèi)容。也是先講授設(shè)備的工作原理，只有讓學(xué)生理解了設(shè)備的工作原理才能更好的掌握它的控制方法。然后再讓學(xué)生自己設(shè)計電路、編程、調(diào)試最終完成我每節(jié)課的布置的任務(wù)。

2.6 擴展

這一部分涉及接口和存儲器的擴展。包括鎖存器芯片、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器芯片以及一些RAM和ROM存儲器芯片的應(yīng)用。讓學(xué)生掌握將單片機芯片和其他芯片之間接口的連接、對外接芯片的編址等知識點，提高學(xué)生芯片擴展的能力。

2.7 通信

現(xiàn)在的智能設(shè)備上通常不僅僅只有一片單片機，同一設(shè)備的單片機和單片機之間往往需要網(wǎng)絡(luò)通信，而且好多設(shè)備還需要單片機和計算機之間進行通信。這一模塊就專門介紹單片機和單片機以及計算機和單片機之間的通信，讓學(xué)生掌握基本的單片機通信的技能。

2.8 競賽

這一模塊我引入了尋跡車和飛思卡爾的比賽，先進行課內(nèi)競賽，再選出優(yōu)秀的參加市賽、國賽。以賽促學(xué)是非常好的應(yīng)用型本科院校提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的方法。

3 結(jié)語

采用C語言教學(xué)、理實一體化模塊式教學(xué)，充分調(diào)動學(xué)生的自主性和積極性，讓學(xué)生學(xué)到的不僅是知識還有技能，這種教學(xué)模式能夠?qū)⒄n堂所學(xué)和企業(yè)需求完美結(jié)合，能夠讓畢業(yè)后的學(xué)生快速投入工作崗位，是一種非常好的教學(xué)方法。當(dāng)然，如果同時加入protel和proteus兩個軟件的學(xué)習(xí)就更好了。由于課時關(guān)系，這兩個軟件我沒有在課堂上講，但是在授課過程中我會體現(xiàn)這兩種軟件的作用和用法，督促參加競賽的學(xué)生課下自學(xué)這兩個軟件，這樣就和企業(yè)接軌的更加緊密了。

【參考文獻】

[1]張義和.例說51單片機（C語言版）人民郵電出版社.

第5篇：單片機原理及應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：人工智能；單片機原理及應(yīng)用；CAI軟件；自主學(xué)習(xí)

中圖分類號：G642.3 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）45-0268-03

一、引言

《單片機原理及應(yīng)用》是自動化、電氣工程及其自動化、測控技術(shù)與儀器、等專業(yè)的核心課程。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，單片機系列、型號、功能等也不斷地更新?lián)Q代，涌現(xiàn)出了許多《單片機原理及應(yīng)用》方面的優(yōu)秀教材和著作[1-3]，由于單片機的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，促使許多教師在教學(xué)內(nèi)容、方法及實驗方面進行了大量的探討和研究，如“微課程教學(xué)”、“MOOC教學(xué)”等應(yīng)用已取得了較好的教學(xué)效果[4-8]。然而，人工智能技術(shù)應(yīng)用于教育領(lǐng)域目前仍處于初始研究和探索階段，其應(yīng)用前景廣闊，具有重要的理論研究意義和實際應(yīng)用價值。

基于“人工智能”中的“專家系統(tǒng)技術(shù)”，研究設(shè)計《單片機原理及應(yīng)用》課程新型教學(xué)平臺的總體構(gòu)架，研究課程知識的表述模型和知識獲取的推理算法，建立知識表述規(guī)則集和構(gòu)建專家系統(tǒng)知識庫，以實現(xiàn)：

（1）學(xué)生可以自主學(xué)習(xí)，基于知識樹規(guī)則方便地獲取該課程的全部知識點，學(xué)生隨時提出的問題，均可及時獲取答案；學(xué)生可及時獲取單片機發(fā)展的新知識以及新的應(yīng)用領(lǐng)域成果；

（2）教師高效處理、分析和制作課程知識點信息，并將其進行規(guī)則表述，同時可對知識庫進行不斷的更新；隨時可對課程的知識點進行增添、刪除和修改，基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)獲取新型單片機原理及相應(yīng)的應(yīng)用知識，不斷更換新課程的教學(xué)內(nèi)容；

（3）基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)教師與學(xué)生之間的互動教學(xué)和學(xué)生與學(xué)生之間的協(xié)同學(xué)習(xí)；基于教堂教學(xué)、電子課件、動畫、視頻等多媒體手段，以創(chuàng)造大規(guī)模、大數(shù)據(jù)、跨時空的學(xué)習(xí)模式。

目前，在教育領(lǐng)域，基于人工智能研究的知識模塊化表述和推理機制構(gòu)成的專家系統(tǒng)是人工智能的代表之一，基于人工智能-專家系統(tǒng)在高密度、大規(guī)模的知識數(shù)據(jù)庫上模擬人類的信息處理和決策過程，因此智能化的專家系統(tǒng)具備了教育功能、自學(xué)習(xí)功能、咨詢功能及自適應(yīng)功能等，將其應(yīng)用于教育領(lǐng)域潛力巨大、用途廣泛、快速高效。

本文研究了《單片機原理及應(yīng)用》CAI軟件的研制方法，采用MS Visual Studio 2012作為開發(fā)環(huán)境，結(jié)合人工智能技術(shù)，實現(xiàn)了智能搜索算法，達到了自主學(xué)習(xí)與自動答疑的目的。

二、《單片機原理及應(yīng)用》CAI系統(tǒng)設(shè)計

為了提高本科生的教學(xué)質(zhì)量，基于人工智能-專家系統(tǒng)技術(shù)研究《單片機原理及應(yīng)用》課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法改革措施，并可將其研究成果推廣應(yīng)用于自動化類專業(yè)相關(guān)課程建設(shè)；培養(yǎng)學(xué)生掌握本課程的基本原理和應(yīng)用知識，引導(dǎo)其自主學(xué)習(xí)以提高分析問題能力、解決問題的能力及創(chuàng)新能力，實現(xiàn)學(xué)生與老師之間的互動，實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的不斷更新和教學(xué)方法的不斷完善。

（一）《單片機原理及應(yīng)用》課程總體設(shè)計

分析目前本課程的教學(xué)內(nèi)容和方法的局限性，提出《單片機原理及應(yīng)用》課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法改革的總體方案。目前，普通高校《單片機原理及應(yīng)用》課程所用教材的目錄大致如圖1中的實線部分所示。虛線表示可即時修改其中的相關(guān)內(nèi)容。

（二）課程知識本體的表達模型

知識的表示對專家系統(tǒng)來說至關(guān)重要。知識本體的表述包括事物、個體和對象等，研究其規(guī)則、過程和函數(shù)，構(gòu)成應(yīng)用程序所表述的知識內(nèi)容，可以作用于表述各種對象類，具有普遍性和通用性。其表達方式如圖2所示。

（三）基于人工智能技術(shù)的課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法結(jié)構(gòu)設(shè)計

專家系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一般有六部分：知識庫（Knowledge Base）、數(shù)據(jù)庫（Data Base）、推理機（Inference Engine）、解釋子系統(tǒng)（Explanatory System）、人機接口（Man-machine Interface）和知識獲取子系統(tǒng)（Knowledge Acquisition）。教學(xué)專家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖3中的實線部分所示。

①知識厙：用于存儲專家系統(tǒng)知識。主要用于收集和存儲某領(lǐng)域教師、專家的經(jīng)驗，知識及書本知識、基本常識等。包括事物的表達方式，可行操作、事實和規(guī)則等；

②綜合數(shù)據(jù)庫：綜合數(shù)據(jù)庫又稱總體數(shù)據(jù)庫或全局數(shù)據(jù)庫，主要用于存放有關(guān)問題求解的假設(shè)、初始數(shù)據(jù)、目標(biāo)、求解狀態(tài)、中間結(jié)果以及最終結(jié)果；

③推理機：推理機是專家系統(tǒng)的核心部分，用于模擬專家的思維過程、控制、協(xié)調(diào)整個專家系統(tǒng)的工作，它根據(jù)用戶所提供的初始數(shù)據(jù)和問題求解要求，運用知識庫中的事實和規(guī)則，按照一定的推理方法和控制策略對問題進行推理求解，并將產(chǎn)生的結(jié)果輸出給學(xué)生；

④知識獲取子系統(tǒng)：在構(gòu)建和維護知識庫時作為專家系統(tǒng)和教師、領(lǐng)域?qū)＜摇⒐こ處煹鹊慕涌冢?/p>

⑤解釋子系統(tǒng)：解釋機構(gòu)由一組計算機程序組成，它對推理給出必要的解釋，并根據(jù)學(xué)生問題的要求做出相應(yīng)的回應(yīng)，最后把結(jié)果通過人機接口輸出給學(xué)生；

⑥人機接口：學(xué)生、專家系統(tǒng)和教師、領(lǐng)域?qū)＜摇⒐こ處熤g溝通的媒介，它把相互之間的交互信息轉(zhuǎn)換成彼此都能夠理解的形式，由一組程序及相應(yīng)的硬件組成，用于完成I/O工作。

三、CAI軟件實現(xiàn)過程舉例

《單片機原理及應(yīng)用》課程CAI系統(tǒng)主界面如圖4所示。點擊“進入系統(tǒng)”之后，將出現(xiàn)“課程內(nèi)容學(xué)習(xí)”和“知識點概述游覽”兩部分。

（1）“課程內(nèi)容學(xué)習(xí)”部分包括“教材知識學(xué)習(xí)”、“課堂PPT內(nèi)容講解”以及“實驗教學(xué)內(nèi)容”等，例如目前常用的單片機的類型如圖5所示。本課程的主要設(shè)計和創(chuàng)新實驗如圖6所示。

（2）“知識點概述游覽”部分包括：

①知識點獲取方式：即通過引導(dǎo)操作可得到關(guān)聯(lián)性強的知識點解釋、關(guān)聯(lián)性中等的知識點解釋以及關(guān)聯(lián)性弱的知識點解釋；

②問題解答方式：學(xué)生可根據(jù)自己的學(xué)習(xí)情況查詢問題的基本答案（即對問題的解釋），若基于專家知識庫無法解釋所提的問題，則可將該問題提交給任課教師，任課教師會盡快對該問題給出解答；

③專家?guī)熘R更新方式：隨著單片機類型、結(jié)構(gòu)、接口技術(shù)以及開發(fā)方式等的不斷發(fā)展，本課程的知識結(jié)構(gòu)和內(nèi)容的更新也要求同步進行。因此，專家知識庫信息的更新工作可由任課教師來完成，但是更新信息可來源于文獻資料查閱、企業(yè)行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域調(diào)研以及實踐實驗教學(xué)過程總結(jié)等。

課程教材與上課PPT和實驗內(nèi)容具有相關(guān)性，在實際教學(xué)中也要求其具有一致性，如圖1中虛線部分表示可即時修改相關(guān)的內(nèi)容。

四、結(jié)論

本文將人工智能-專家系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用于《單片機原理及應(yīng)用》課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革方案，構(gòu)建新型教學(xué)平臺。采用《單片機原理及應(yīng)用》課程知識的綜合表達方式，并研究課程知識的推理機制。基于文獻資料查閱、企業(yè)行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域調(diào)研以及實踐實驗教學(xué)過程總結(jié)，實現(xiàn)《單片機原理及應(yīng)用》課程教學(xué)內(nèi)容快速更新，實現(xiàn)該課程的智能化和網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)。

在教學(xué)過程中，實現(xiàn)學(xué)生與老師之間的互動，實現(xiàn)學(xué)生和老師之間知識的共享，達到學(xué)生能夠自主學(xué)習(xí)和老師能夠及時了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況修改補充教學(xué)內(nèi)容的目的。針對“知識庫”、“綜合數(shù)據(jù)庫”以及“推理機制”實現(xiàn)在線綜合更新方法。《單片機原理及應(yīng)用》是自動化、電氣工程及其自動化、測控技術(shù)與儀器、等專業(yè)的核心課程，目前，將人工智能-專家系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用于高等學(xué)校該課程的教學(xué)，對于提高教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和增強學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力具有重要的理論研究意義和很好實際應(yīng)用價值。

參考文獻：

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[4]周冠玲，馮占英，李戰(zhàn).“單片機原理及應(yīng)用”課程教學(xué)改革的探討[J].中國電化教學(xué)，2012，（6）：105-107.

[5]趙月靜，陳繼榮，張永弟.單片機原理及應(yīng)用課程創(chuàng)新實踐教學(xué)改革[J].實驗技術(shù)與管理，2013，30（1）：176-179.

[6]李冰.單片機原理及應(yīng)用課程的項目化教學(xué)改革與探索[J].教學(xué)研究，2015，38（1）：70-73，82.

第6篇：單片機原理及應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：單片機原理及應(yīng)用；教學(xué)改革；教學(xué)實踐；考試方案

中圖分類號：G642 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）23-0089-02

教學(xué)改革與創(chuàng)新是教師在教學(xué)生涯中不斷追求成功的一種手段，但是教學(xué)改革是否能夠滿足教學(xué)目標(biāo)實現(xiàn)更加有效的教學(xué)質(zhì)量，在高職高專教學(xué)中能否實現(xiàn)人才培養(yǎng)的目標(biāo)，這些都是我們這些教學(xué)改革創(chuàng)新者所要考慮的一個問題。在教學(xué)過程中我也不斷地在提高自身知識，不斷嘗試不同的教學(xué)方法來提高教學(xué)質(zhì)量，在改革過程中我不敢說我很成功，但是至少我的改革使學(xué)生學(xué)到了本應(yīng)學(xué)到的知識，讓不少學(xué)生深深體會到了學(xué)以致用的。現(xiàn)在我就對《單片機原理及應(yīng)用》課程的一體化教學(xué)改革與實踐過程與大家一起學(xué)習(xí)討論。

1 一體化教學(xué)改革的基本思路

《單片機原理及應(yīng)用》課程改革思路如下：

1） 迎合面向高等技術(shù)應(yīng)用性人才的培養(yǎng)目標(biāo)要求，我們要打破傳統(tǒng)的學(xué)科體系和古板的教學(xué)模式，重新構(gòu)建能力本位的一體化的綜合課程。

2） 針對高職院校學(xué)生生源基本上都是基礎(chǔ)薄弱的現(xiàn)狀，我們適當(dāng)降低理論起點，注重實踐教學(xué)。

3） 現(xiàn)在單片機核心芯片的不斷更新，更新教學(xué)內(nèi)容，體現(xiàn)新知識、新技術(shù)、新方法的應(yīng)用；面向和國際職業(yè)教育接軌，在教學(xué)模式、教學(xué)方法、考核方式上借鑒國外先進經(jīng)驗。從而逐步實現(xiàn)“三轉(zhuǎn)三化”，三轉(zhuǎn)是，即從“教師”轉(zhuǎn)為“教練”；從以教材為中心轉(zhuǎn)為以教學(xué)大綱和培養(yǎng)目標(biāo)為中心；從以課堂為中心轉(zhuǎn)為以實驗室、實習(xí)車間、實訓(xùn)基地為中心轉(zhuǎn)變。三化是，教師一體化，即專業(yè)理論課教師與實習(xí)指導(dǎo)課教師構(gòu)成一體；教材一體化，即理論課教材與實習(xí)課教材構(gòu)成一體；教室一體化，即理論教室、實習(xí)車間、實訓(xùn)基地構(gòu)成一體。最終實現(xiàn)“教學(xué)做”融為一體[1]。

這種教學(xué)模式滿足了學(xué)生實踐動手能力鍛煉的需求，讓學(xué)生在實踐中學(xué)到理論知識，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師不再純粹是教師，而是有同于體育運動項目中的教練，真正起到學(xué)習(xí)的主導(dǎo)作用的是學(xué)生。這樣的教學(xué)改革顯然是提高了教學(xué)質(zhì)量，同時也滿足了用人單位對人才的崗前培訓(xùn)的基礎(chǔ)需求，最終實現(xiàn)了高就業(yè)率的教學(xué)目標(biāo)。

2 一體化教學(xué)改革與實踐的潛在動因

以傳統(tǒng)的教學(xué)方法來培養(yǎng)人才已經(jīng)脫離了當(dāng)今社會對人才培養(yǎng)的宗旨，教師、學(xué)生作為教育與被教育的當(dāng)事人也已經(jīng)意識到傳統(tǒng)教學(xué)方法帶來的很多弊端。

傳統(tǒng)教學(xué)方法就是填鴨式的教學(xué)，教師不管課堂上學(xué)生聽還是不聽，都要拼命地把自己所辛苦備課的內(nèi)容全部講完，巴不得把自己腦子里所有懂得的全都告訴學(xué)生，希望學(xué)生都能學(xué)到。然而事實上，學(xué)生根本聽不進去那么多甚至一丁點都沒法聽進去。熱愛學(xué)習(xí)的學(xué)生在傳統(tǒng)的教學(xué)方法下常常反而成為受害者，由于老師講得太多，根本沒法完全消化，甚至聽都沒聽進大腦，只顧認真地把老師所講的一字不落地要先記錄下來，回去還要花更多的時間來回憶老師所講的內(nèi)容。久而久之，熱愛學(xué)習(xí)的學(xué)生也開始慢慢厭倦學(xué)習(xí)了。為此，傳統(tǒng)教學(xué)方法必須摒棄！

學(xué)校的硬件設(shè)備已經(jīng)比較齊全，理論教學(xué)及實踐教學(xué)場地已經(jīng)可以完全融合在一起，這就是一體化教學(xué)改革與實踐的堅強后盾。

3 教學(xué)改革與實踐過程中存在的困難

教學(xué)改革與實踐過程存在著或多或少的困難。

首先，課堂沒能滿足對課程感興趣的學(xué)生焊接自己設(shè)計的電路板，只能用面包板完成實驗設(shè)計制作。我們最理想的一種教學(xué)效果就是學(xué)生能夠在課堂上設(shè)計并焊接出更加完善的單片機電路系統(tǒng)。然而如果讓學(xué)生在課堂上焊接那將又出現(xiàn)不少問題，比如元器件的損壞將非常嚴重，造成極大地浪費；課堂時間將顯得比較短暫等。

其次，實驗室所提供的實驗器材比較有限，一兩個學(xué)期下來大部分的元器件受損沒法使用，使得教學(xué)進度受到一定的影響。有些班級的人數(shù)相對較多，在元器件損失的情況下，很難按時完成課堂教學(xué)。

最后，因為大部分的時間都用在學(xué)生實際操作上，課堂上的理論教學(xué)相對減少，學(xué)生課后若沒有自覺主動地自學(xué)部分課程內(nèi)容，那么學(xué)生在課堂上的學(xué)習(xí)將比較困難。因為少了理論知識的支撐，學(xué)生程序設(shè)計過程將比較困難，使得教學(xué)效果欠佳。

4 一體化教學(xué)改革與實踐的內(nèi)容

4.1 教學(xué)內(nèi)容的改革與實踐

我們在教材上的選取上下了不少功夫，最后由本校任課教師自己編寫了適合本校學(xué)生學(xué)習(xí)，適應(yīng)我們教學(xué)方法改革的教材――《單片機小系統(tǒng)設(shè)計與制作》。該教材采用的“任務(wù)驅(qū)動、教、學(xué)、做一體化的項目式”教學(xué)方法，上課時間也相應(yīng)調(diào)整，每個教學(xué)任務(wù)至少需要兩個課時才能完成，有的任務(wù)比較大時還可能需要四個或更多的學(xué)時。整個教學(xué)過程以“教師指導(dǎo)”和“學(xué)生訓(xùn)練”為主。教學(xué)過程在于鞏固基礎(chǔ)，注重設(shè)計，培養(yǎng)技能，追求創(chuàng)新，走向?qū)嵱谩?/p>

4.2 教學(xué)方法的改革與實踐

本課程需要用到兩個主要的教學(xué)軟件：Keil C編程軟件和Proteus 仿真軟件。同時，還需要單片機最小系統(tǒng)、面包板及相關(guān)的元器件。教學(xué)內(nèi)容包含硬件電路設(shè)計和程序設(shè)計。

1）硬件電路設(shè)計教學(xué)方法

在課堂的開始教師把本堂課的設(shè)計任務(wù)布置給同學(xué)，硬件電路是程序設(shè)計的支撐，在教學(xué)過程會安排學(xué)生先完成電路設(shè)計。學(xué)生已經(jīng)具有一定的電路設(shè)計專業(yè)基礎(chǔ)，所以可以先讓學(xué)生以小組（兩人一組）為單位，獨立根據(jù)任務(wù)來設(shè)計相關(guān)的電路圖。雖然學(xué)生有一定的電路設(shè)計的專業(yè)基礎(chǔ)，但是他們還缺乏獨立設(shè)計的能力，所以在設(shè)計過程中，教師要根據(jù)不同小組的設(shè)計思路提供相應(yīng)的設(shè)計指導(dǎo)。不同小組設(shè)計出來的電路會有很大的差異，有的同學(xué)設(shè)計的很簡單，有的設(shè)計的會復(fù)雜些，可以在大家初步完成電路設(shè)計后讓每一組給大家分享自己的設(shè)計思想，讓大家都能學(xué)到更多的設(shè)計思想和理念。

2）程序設(shè)計教學(xué)方法

學(xué)生在先修課程中也學(xué)過一些相關(guān)的程序設(shè)計語言，本教材所采用的編程語言是匯編語言，這與學(xué)生的先修課程所學(xué)的編程語言有一定的相似性，但又有很大的不同，所以在讓學(xué)生獨立完成程序設(shè)計之前教師要稍微講解與課程相關(guān)的編程語言的功能，及使用的相關(guān)注意事項。相信學(xué)生已經(jīng)完成了硬件電路的設(shè)計，當(dāng)老師把編程語言講解完后學(xué)生會很迫不及待地想去嘗試獨立完成程序的設(shè)計。

4.3 考試方案的改革與實踐

考試形式采用的是課堂實踐考核，以多次實踐考核成績作為期末成績，該考核方式對學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性起到了一定的作用。考核的成績主要包含以下幾部分的內(nèi)容：基本知識（10%）、Proteus運用（15%）、Keil C運用（15%）、硬件電路的設(shè)計（20%）、程序編寫調(diào)試（20%）、實物制作（15%）和實驗報告（5%）。

該課程的教學(xué)模式是學(xué)生邊學(xué)邊做，學(xué)生在實踐的同時掌握了理論知識，學(xué)習(xí)興趣比之前的教學(xué)模式提高了很多，實踐動手能力也得到了很大的提高，實踐成績相對也會比較理想。

5 結(jié)束語

《單片機原理及應(yīng)用》課程一體化教學(xué)改革存在著一定的必然性，改革既能提高學(xué)生對《單片機原理及應(yīng)用》課程理論知識的掌握，又能提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，同時提高了學(xué)生動手的能力。在實踐過程中雖然存在一些問題，但相信這些問題隨著改革實踐的不斷深入將被我們很好地去修正、完善。

參考文獻：

[1] 吳恒玉.現(xiàn)代“電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學(xué)改革的研究與實踐[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報2007， 29（3）： 26-28.

[2] 劉健. 高職《PLC 原理及應(yīng)用》課程教學(xué)改革初探[J].中國成人教育2009（14）： 158-159.

第7篇：單片機原理及應(yīng)用范文

傳統(tǒng)的單片機原理與應(yīng)用課程教學(xué)的課堂上，大多單純依靠老師的講解。老師為了把一些抽象的概念，難懂的知識點講解清楚，往往需要花費大量時間。并且，即使花費了大量的時間，有時因為硬件設(shè)計、系統(tǒng)開發(fā)等內(nèi)容，也不容易在簡單的平面教學(xué)中清楚地講解，不能使學(xué)生產(chǎn)生感性認識。運用多媒體課件與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合，把傳統(tǒng)教學(xué)中難講難理解的知識做成多媒體課件，不僅可以節(jié)省大量教學(xué)中板書的時間，還可以提高教學(xué)的質(zhì)量和效率。同時老師在課堂上使用的多媒體課件一定要經(jīng)過精心的準(zhǔn)備，內(nèi)容要選擇難講難理解的典型事例，通過仿真把結(jié)果動態(tài)演示出來，即能加深學(xué)生對問題的理解，又能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，靈活應(yīng)用現(xiàn)代教學(xué)手段，突出解決該課程中實踐性強的知識點，與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合，對重點和難點內(nèi)容進行透徹、清楚的講解，使表現(xiàn)形式更加形象化，更容易理解，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。除了課堂教學(xué)，還可利用網(wǎng)絡(luò)資源來最大限度的豐富課堂外學(xué)習(xí)，建立大范圍的教學(xué)資源平臺—教學(xué)網(wǎng)站，盡量實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享，避免不必要的人力物力的浪費。利用教學(xué)網(wǎng)站，給學(xué)生提供學(xué)習(xí)與應(yīng)用單片機技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)平臺，開成良好地互動，真正實現(xiàn)教與學(xué)的有效整合[2]。

2選擇合適的多媒體課件以滿足教學(xué)需求

把多媒體課件應(yīng)用到單片機課程的教學(xué)過程中，使得單片機教學(xué)不再枯燥，不僅可以使學(xué)生提高對理論知識的認識，而且通過仿真實例可以使學(xué)生熟悉單片機系統(tǒng)的開發(fā)方法，進而培養(yǎng)學(xué)生的動手和實踐的能力。但是多媒體課件良莠不齊，必須選擇合適的多媒體課件否則事得其反。首先，電子課件的開發(fā)工具有很多種，每種工具軟件有各自的特點，要合理選擇。在單片機多媒體課件的開發(fā)過程中，筆者所在教學(xué)團隊，結(jié)合了電子課件開發(fā)工具PowerPoint和單片機仿真軟件PROTUES，使用PROTUES針對具體實例開發(fā)出仿真程序，同時把仿真結(jié)果動態(tài)的插入到PowerPoint制作的電子課件中，使得多媒體課件能夠演示單片機工作的動態(tài)及結(jié)果，感性且直觀，同時又增加了課件的趣味性。其次，要及時更新多媒體課件以適應(yīng)單片機技術(shù)的發(fā)展速度。《單片機原理與應(yīng)用》是一門內(nèi)容多且雜、實踐能力要求高、發(fā)展迅速的課程，為了適應(yīng)數(shù)字系統(tǒng)的不斷發(fā)展，多媒體課件中動態(tài)仿真實例要盡可能的選擇新事例，一方面能增加知識量，使課程和發(fā)展形勢緊密結(jié)合，另一方面也能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而提高教學(xué)效果。

3結(jié)束語

第8篇：單片機原理及應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：單片機原理與應(yīng)用；課程教學(xué)；改革；創(chuàng)新

中圖分類號：TP368.1-4 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9599 (2011) 18-0000-01

"MCU Theory and Applications"Curriculum Reform and Innovation

Wu Xiaochun

(Jiujiang Vocational College,Jiujiang 332000,China)

Abstract:In this paper,"Microcontroller Theory and Applications"curriculum content,teaching methods and curriculum assessment problems in the teaching experiment on the basis of the analysis to explore the teaching of the reform program,the case study,experiment and conduct in-depth course evaluation research to improve the quality of curriculum and teaching effectiveness,to stimulate student interest in learning and innovation,students learn the scientific way of thinking and research methods.

Keywords:MCU Theory and Applications;Teaching;Reform;Innovation

單片機是為滿足測控領(lǐng)域的需要而誕生的，以為它具有小體積、低功耗、易于產(chǎn)品化、耐干擾、適用溫度范圍廣、易于實現(xiàn)多機及分布式控制等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于各種控制系統(tǒng)中。作為一門實踐性強的專業(yè)基礎(chǔ)課，“單片機原理及應(yīng)用”課程在電氣、機電一體化專業(yè)中占據(jù)重要地位。因此在學(xué)時緊、內(nèi)容多的情況下，如何通過單片機課程教學(xué)的改革與創(chuàng)新，搞好課堂教學(xué)、實驗教學(xué)及課程考核，提高教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生的動手能力及創(chuàng)新能力，是我們亟待解決的問題。

一、課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

（一）課程教學(xué)分析。在教材選擇上，隨著電子技術(shù)的快速更新?lián)Q代，單片機發(fā)展也得到急速提升，產(chǎn)品日新月異。當(dāng)下，大部分高校仍以傳統(tǒng)的MCS-51單片機作為教材進行講授，但卻因為限于該單片機的典型性，致使學(xué)生對單片機技術(shù)的更新及更新單片機缺乏了解，狹隘了學(xué)生對單片機技術(shù)了解的視野。

（二）實驗教學(xué)分析。單片機實驗是為配合理論教學(xué)進行設(shè)置的。用于實驗的試驗箱多是為了對教材理論進行驗證，可見，在課程教學(xué)中的實驗教學(xué)多為驗證性試驗，試驗箱的優(yōu)點在于電路板板上只需用幾根線連接少數(shù)接口，抑或不需要連線，進而導(dǎo)入已編好的程序便能完成實驗，無法對單片機的運行原理進行升入了解。因而學(xué)生不能真正地了解具體的程序編譯和內(nèi)部線路連接過程，缺乏對教材教學(xué)內(nèi)容的反思和應(yīng)用了解，根本無法對所學(xué)知識進行鞏固及加深，更是無法調(diào)動學(xué)生的思考創(chuàng)新的積極性及創(chuàng)造性。

（三）考核方式存在弊端。對于當(dāng)下高校的考核制度，為達到檢驗學(xué)生對單片機知識的真正掌握程度，僅僅依靠筆試是無法收效顯著。面對單片機知識掌握的深度和廣度要求，試題無法以上要求，自然無法檢測出學(xué)生的真實知識掌握程度；單片機技術(shù)重在實際的生產(chǎn)應(yīng)用，筆試則無法考察學(xué)生實際動手實踐能力，達不到確保學(xué)生能將知識運用于實踐的效果。

二、教學(xué)改革與創(chuàng)新的措施

（一）以案例法促進理論教學(xué)。有機地將實驗融入課堂理論教學(xué)中來，將抽象的知識直觀化，通過案例法教學(xué)，把單個的知識點有機串聯(lián)起來，使單片機的教學(xué)立體化，提高學(xué)生對存儲器、指令系統(tǒng)等抽象的知識的學(xué)習(xí)興趣，最終發(fā)揮案例法教學(xué)的最大效益。比如，在移位控制指令的講解時，通過依次點亮實驗板上的小燈，讓學(xué)生直接地理解移位指令；在尋址方式的講解時，比較直接尋址與立即數(shù)尋址間的區(qū)別，讓學(xué)生在案例發(fā)現(xiàn)兩種尋址方式的不同之處，使其對抽象尋址的認識上升到感性認識，進而促進其對相關(guān)知識的了解通透。

（二）實驗教學(xué)模式改革。單片機課程重點在知識的實踐性運用，學(xué)生必須將理論知識應(yīng)用到現(xiàn)實的實踐中。因此，必須打破傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式，不斷改革試驗?zāi)Ｊ剑ㄟ^基礎(chǔ)實驗、研究型實驗、創(chuàng)新性實驗等一體化實驗，有機地將理論知識融入到實驗中，讓學(xué)生通過實踐的總結(jié)掌握知識運用的要領(lǐng)。

1.基礎(chǔ)實驗。基礎(chǔ)實驗是理論教學(xué)初級實驗，側(cè)重于知識的驗證性。通過實驗，可使學(xué)生理解單片機的工作原理及常用芯片的功能、使用方法及調(diào)試方法。通過基礎(chǔ)實驗，加深對理論知識的理解，有助于理論知識的鞏固。2.研究型實驗。實驗要以理論教學(xué)為基礎(chǔ)，通過讓學(xué)生獨立設(shè)計實驗來對知識加以驗證。讓學(xué)生獨立通過實驗直觀地找到實際問題的答案，使之不斷掌握問題的本質(zhì)，從而更好地解決單片機運用過程中的難題。3.創(chuàng)新性實驗。以知識創(chuàng)新為導(dǎo)向的實驗。讓學(xué)生按小組進行實驗，通過小組合作完成簡單的綜合性課題實驗，創(chuàng)新性實驗對學(xué)生具有較強的吸引力，能使學(xué)生在主動參與中掌握實驗的各個環(huán)節(jié)的要領(lǐng)，既提高了學(xué)生的基本操作技能，又有助于學(xué)生的自主性和創(chuàng)造性的激發(fā)。

（三）課程改革要以知識的拓寬為基準(zhǔn)。以全方位涉獵促進知識全面拓展。講課時要以點帶面不斷拓寬知識面，通過邀請從事單片機的專家、學(xué)者以專題講座的方式給廣大學(xué)生上公開課，使學(xué)生了解單片機的運用領(lǐng)域，使之看到掌握單片機核心技術(shù)的市場前景，通過對技術(shù)運用的憧憬引導(dǎo)學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)等多途徑獲取前沿性較強的知識。

以綜合考核確保課程改革的成效。采用綜合考核的方式有助于確保單片機課程的教學(xué)改革的成效，綜合考核側(cè)重于考核學(xué)生對知識的深層理解，考核的重點是學(xué)生的實踐能力，讓學(xué)生通過實際動手模擬、參與軟件編程和調(diào)試，不斷鍛煉動手能力和解決問題的能力，通過實踐最終加深對單片機知識的理解與靈活運用。

三、小結(jié)

單片機的課程改革需要從理論、實踐以及知識面的拓寬等方面進行全方位的革新，理論教學(xué)與實際應(yīng)用結(jié)合，通過案例教學(xué)、刻板演示、課外實踐、綜合考核等方式，突破傳統(tǒng)教學(xué)存在的教學(xué)瓶頸，以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣為起點，不斷提高學(xué)生單片機知識運用能力，最終培養(yǎng)精通單片機各種功能操作、具備單片機技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新的實用性人才。

參考文獻：

[1]石建國.以工程素質(zhì)培養(yǎng)為目標(biāo)的單片機教學(xué)改革探討[J].茂名學(xué)院學(xué)報,2009,19:3

第9篇：單片機原理及應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：項目化教學(xué)；單片機；課程改革

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.08.245

0 引言

《單片機原理與應(yīng)用技術(shù)》課程是我系數(shù)控設(shè)備應(yīng)用與維修專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程。它是一門綜合運用數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)、通信技術(shù)、程序設(shè)計、電子CAD 等知識，以解決實際工程問題為目標(biāo)的綜合性課程。學(xué)生的學(xué)習(xí)效果直接影響學(xué)生未來解決本專業(yè)工程實踐問題的能力，因此它的教學(xué)效果就顯得尤其重要。項目化教學(xué)是當(dāng)今職業(yè)教育教學(xué)改革發(fā)展的方向，以項目為導(dǎo)向，通過師生共同完成項目任務(wù)組織教學(xué)活動，通過學(xué)習(xí)工作過程而逐步培養(yǎng)提高學(xué)生的綜合職業(yè)能力。因此，對《單片機原理與應(yīng)用技術(shù)》課程進行項目化教學(xué)改革極為必要。

1 項目化教學(xué)法簡介

項目化教學(xué)是以實施項目為載體，以具體的工作任務(wù)為驅(qū)動而進行的教學(xué)活動，其目的是在課堂教學(xué)中把理論與實踐教學(xué)有機地結(jié)合起來，充分發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能，提高學(xué)生解決實際問題的綜合能力。項目教學(xué)法的關(guān)鍵是設(shè)計和制定教學(xué)項目及每個項目的工作任務(wù)。項目教學(xué)法主要包括情景設(shè)置、操作示范、獨立探索、確定項目、協(xié)作學(xué)習(xí)和學(xué)習(xí)評價等六步。合理的項目選擇應(yīng)以該課程的課程目標(biāo)為導(dǎo)向，項目化教學(xué)的課程目標(biāo)更應(yīng)突出能力目標(biāo)的培養(yǎng)。

2 課程目標(biāo)設(shè)計

依據(jù)項目化教學(xué)核心思想，課程的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)更加突出能力（技能）目標(biāo)的設(shè)定。《單片機原理與應(yīng)用技術(shù)》課程以MC-51系列機型作為實踐教學(xué)的工具，通過學(xué)習(xí)單片機硬件、軟件及接口技術(shù)，掌握單片機應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計方法，強化學(xué)生的理論知識和實踐動手能力，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。具體目標(biāo)如下：

（1）能力目標(biāo)：1）通過本課程的學(xué)習(xí)能夠獨立的設(shè)計和制作簡單單片機應(yīng)用系統(tǒng)；2）通過本課程的學(xué)習(xí)能夠維修單片機應(yīng)用設(shè)備和產(chǎn)品；3）通過本課程的學(xué)習(xí)掌握單片機的學(xué)習(xí)方法，具備進一步學(xué)習(xí)擴展知識的能力。

（2）知識目標(biāo)：1）掌握匯編語言和單片機的編程方法；2）掌握人機接口的硬件結(jié)構(gòu)和軟件編程原理及設(shè)計方法；3）掌握單片機系統(tǒng)的擴展技術(shù)；4）掌握單片機的A/D、D/A接口技術(shù)；5）掌握MCS-51串口通信技術(shù)技術(shù)；6）掌握MCS-51應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)技術(shù)。

（3）素質(zhì)目標(biāo)：1）具有綜合考慮產(chǎn)品指標(biāo)確定設(shè)計方案的素質(zhì)；2）具有從產(chǎn)品定向到知識的素質(zhì)；3）具有實事求是的精神、理論聯(lián)系實際的工作方法以及嚴謹細致的工作作風(fēng)；4）具有團隊合作精神；5）提高學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)和綜合素質(zhì)。

3 課程項目設(shè)計及項目單元設(shè)計

基于工作過程的項目化教學(xué)以職業(yè)活動為導(dǎo)向，以能力為目標(biāo)，以學(xué)生為主體，以素質(zhì)為基礎(chǔ)，以項目為載體，以行動過程為途徑，以師生互動為方式，以學(xué)生的能力培養(yǎng)為教學(xué)活動最重要的目標(biāo)。依據(jù)課程相關(guān)崗位職業(yè)能力的要求，圍繞課程教學(xué)目標(biāo)，根據(jù)認知規(guī)律，由淺入深循、序漸進設(shè)置六個教學(xué)項目，如表1所示。整個教學(xué)項目實施過程將貫穿基本知識點，采用六步教學(xué)法，以學(xué)生為主體，將分析問題、解決問題及團隊協(xié)作有機融入到教學(xué)過程中。

每個項目分成若干任務(wù)單元，不同的任務(wù)單元對應(yīng)各自擬實現(xiàn)的能力目標(biāo)、相關(guān)支撐知識、訓(xùn)練方式手段及步驟、任務(wù)實施結(jié)果等設(shè)計內(nèi)容。以“項目四：制作電子時鐘”為例，進行項目單元設(shè)計如表2。

4 考核方式設(shè)計

課程的考核方式分為知識考核和技能考核兩部分。知識考核主要考核學(xué)生對單片機電路及其驅(qū)動程序的理論知識的掌握情況。技能考核主要針對學(xué)生在訓(xùn)練項目完成過程中職業(yè)能力和職業(yè)素質(zhì)提高情況的考核。將傳統(tǒng)的單一“筆試”的考核方式變?yōu)椤皩嵺`技能”的考核方式，把學(xué)生的動手能力列為考核的一項重要內(nèi)容，這樣有益于學(xué)習(xí)過程把控，讓學(xué)生更加注重學(xué)習(xí)的過程。其中，教師打分占30%，項目組自評占20%，小組互評占50%。考核過程為全程考核，方式為實物演示+PPT匯報。教學(xué)實踐表明遵循以上課程考核方法可以在很大程度上促進學(xué)生學(xué)習(xí)。

經(jīng)過《單片機原理與應(yīng)用技術(shù)》項目化教學(xué)實踐，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果有明顯提升。項目實施過程中，學(xué)生不僅能夠理解和掌握課程知識，在完成項目的過程中還鍛煉了創(chuàng)新能力及分析問題解決問題的能力，在與小組成員協(xié)作的過程中培養(yǎng)了團隊合作能力，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

參考文獻：

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