發(fā)布時間：2022-08-09 01:41:55
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篇的單片機原理及應用樣本，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。
（長春理工大學機電工程學院，吉林長春130022）
摘要：“單片機原理及應用”課程理論與實踐聯(lián)系緊密，學生通過實踐才能打下堅實的基礎(chǔ)。本文對目前本課程教學現(xiàn)狀及影響大學生學習主觀能動性的因素進行了闡述，并探討了加強本課程實踐教學的可行方法。
關(guān)鍵詞 ：單片機原理；應用；主觀能動性；實踐教學
中圖分類號：G642.0文獻標識碼：A文章編號：1671—1580（2014）08—0055—02
收稿日期：2014—04—16
作者簡介：王紅平（1976— ），女，內(nèi)蒙古包頭人。長春理工大學機電工程學院，副教授，博士，研究方向：機械電子工程。
高藝（1968— ），女，吉林長春人。長春理工大學機電工程學院，副教授，博士，研究方向：機械電子工程。
于正林（1971— ），男，吉林省吉林市人。長春理工大學機電工程學院，教授，博士，研究方向：機械電子工程。
“單片機原理及應用”課程是工科本科生的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，其最大特點是理論與實踐聯(lián)系緊密，突出應用。通過很強的實踐動手能力的培養(yǎng)，為今后從事生產(chǎn)第一線的技術(shù)和管理工作以及進一步提高科學技術(shù)水平打下堅實的基礎(chǔ)。［1］
作者結(jié)合本學院學生學習“單片機原理及應用”課程的實際情況，探討學生在“單片機原理及應用”課程中如何發(fā)揮主觀能動性，系統(tǒng)深入地研究提高學生參與課程的主觀能動性的教學方法，尤其是在實驗及課程設(shè)計中提高學生主觀能動性的教學方法。［2］
一、學校課程教學的現(xiàn)狀
目前，老師教授該門課程采取板書輔助多媒體的授課方式。由于本課程具有抽象性，使許多學生對這門課程存在恐懼心理。對單片機課程抽象知識點的講解僅僅通過教師的嘴和筆無法達到準確和生動描述的效果；而實驗內(nèi)容多年一成不變，且實驗以驗證性實驗居多，自主性實驗很少，導致學生實驗課程的學習變成走馬觀花的狀態(tài)。［3］
在單片機課程的學生能力評估方面，基本仍然采用常規(guī)的課程評價方式，即課堂出勤方式、作業(yè)以及閉卷考試綜合評定。這種評定體系并沒有考慮該門課程實踐環(huán)節(jié)的重要性，使學生掌握知識時偏向于理論的死記硬背之中，而忽略了真正的動手實踐能力，使本來就懼怕這門課程的學生無的放矢，更加不愿意去接觸真正有意義的實踐學習，這樣就培養(yǎng)出一批批手高眼低的工科學生。
二、影響大學生學習主觀能動性的因素
（一）缺乏學習的主動性
“單片機原理及應用”這門課程不像其他課程具有細致且清晰的思路以及邏輯推理, 其抽象的軟硬件內(nèi)部結(jié)構(gòu)、超強的實用性要求時刻考驗著學生。這就要求學生有知難而進的進取精神，表現(xiàn)積極的學習態(tài)度。但大多數(shù)學生沒有掌握該門課程的學習方法，不懂得利用充分實踐的方法去理解和掌握，結(jié)果產(chǎn)生了恐懼心理和畏難情緒。
（二）教師及教學資源的質(zhì)和量
課程教授包括教師和教學內(nèi)容兩個方面。教師要有很強的責任心，教授的內(nèi)容要保證滿足大綱要求，使學生在有限的學時中最大限度地獲取知識。
就目前而言，本校單片機理論課時僅有32學時，實踐課時為16學時，這就產(chǎn)生了課程信息量大與課時少的矛盾。因此，課堂教學信息量的增加是一個必然趨勢。“單片機原理及應用”這門課程如若采用板書為主的傳統(tǒng)授課方式固然能使學生在接收知識點時隨著教師的板書有更多的思考時間，但也不可避免地使授課信息量減少；如果采用多媒體方式，知識量增加了，但學生程度不同，又不能保證所有學生能及時理解所學知識。［4］
（三）實驗教學環(huán)節(jié)薄弱
對于實踐性很強的單片機課程，實驗環(huán)節(jié)尤為重要。實驗環(huán)節(jié)的教學質(zhì)量受到多方面因素的影響。首先，實驗設(shè)備能否滿足實驗教學內(nèi)容。本校單片機課程實驗經(jīng)歷多年的更新?lián)Q代，目前采用較為適用的教學實驗設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)仿真與實際相結(jié)合。除了實驗設(shè)備之外，還有諸多細節(jié)方面的問題,如實驗教師的引導是否負責、到位？實驗課前的預習是否能夠完成？實驗內(nèi)容的安排是否合理？如果實驗前的準備學習被忽略,學生便難以順利完成實驗，而教師安排的實驗難度、具體教授方法不當，學生也難以順利地進入實踐學習之中。這樣，學生就會對實驗產(chǎn)生厭煩心理，難以獲得良好的學習效果。
三、實踐教學的改革探索
（一）將學習興趣的激發(fā)貫穿于實踐教學始終
學習興趣是學習課程的最好動力。激發(fā)學生對本門課程的學習興趣是學好課程的首要前提。由于課程中抽象的知識時刻考驗著學生, 使學生產(chǎn)生畏難情緒，這就要求教師不斷地借鑒和學習更好的教學方法，同時，結(jié)合自身教學特點，加強教學與實踐環(huán)節(jié)的結(jié)合，從而將學生學習興趣的激發(fā)貫穿于實踐教學始終。
例如，對于抽象知識點的講解, 在多媒體形式的表達和演繹中，穿插易于理解的分解動畫視頻，模仿單片機軟件執(zhí)行中的運行過程，能夠幫助學生很好地理解；同時，可以將難以理解的知識點進行拆分，要求學生在課后通過查資料進行總結(jié)，并利用每堂課10分鐘的時間讓學生輪流討論，驗證自身實踐學習的情況，并作為一種考核機制；同時，對與之相關(guān)的實驗內(nèi)容，提前提供給學生相關(guān)的仿真軟件，通過降低難度，讓學生在個人電腦上進行程序的初步設(shè)計和模擬仿真，先從自身的探索實踐中找到樂趣，增強信心，再在真正的實驗中結(jié)合硬件系統(tǒng)加大難度。通過這樣的知識點分解方式學習，學生會更有信心學好這門課程。
（二）改變實踐教學策略
在實踐教學中要體現(xiàn)學生為主體，教師為主導的特點，教師可依據(jù)教學大綱設(shè)計實驗教學內(nèi)容，提前提出若干不同的實驗主題，讓學生自發(fā)提出若干相關(guān)主題的各種任務，然后師生互相交流信息，再由教師最終布置與之相關(guān)的若干接近實際生活的實驗任務，讓學生依據(jù)自己提出的待解決任務完成相關(guān)實驗，這樣就充分發(fā)揮了學生的自主性。而且通過采集任務的方式，學生也能夠從中了解單片機知識點的應用，進一步構(gòu)建和豐富自己的知識體系。同時也避免了由于同一個實驗內(nèi)容面對班級內(nèi)的所有同學而對部分學生探究知識的主動性的限制，也避免了某些學生可能的“渾水摸魚”。［5］
（三）結(jié)合實際確定課程設(shè)計內(nèi)容
若讓學生真正掌握實踐性強的課程，就需要與實際生產(chǎn)生活相聯(lián)系，因此，單片機的學習僅僅通過實驗的實踐是不夠的，還需要學生進行親身實踐，也就是必須經(jīng)過硬件電路及其電路板的繪制、焊接元器件、程序編制、仿真調(diào)試等實踐過程，才能真正掌握單片機的理論知識和應用技能。
目前，大部分單片機的課程設(shè)計是教師設(shè)置與實際接近的難度適宜的課題，學生根據(jù)自己的能力和愛好選取其一，但完成內(nèi)容仍局限于電路原理圖的繪制，進展較好的也不過是采用仿真軟件進行模擬調(diào)試，距離真正的設(shè)計還有一定距離。為提高單片機課程設(shè)計質(zhì)量，并測試學生在有限的課程設(shè)計時間內(nèi)的接受能力，本校單片機課程設(shè)計以大珩班為對象，分成3~5人的設(shè)計小組，進行了難度適宜的課題設(shè)計。最后，學生均完成了設(shè)計內(nèi)容，并上交了實物成品，感到受益匪淺。可見，單片機課程設(shè)計在教師指導下，完成從資料收集到軟硬件設(shè)計與調(diào)試、PCB 電路板設(shè)計、仿真調(diào)試等過程是切實可行的。
（四）新型考核機制——“實驗—課程設(shè)計—成果比賽”一體化
傳統(tǒng)課程的考核方式并沒有過多地體現(xiàn)實踐的重要性，仍以理論考核為主，這與本課程的特點不符。為加強實踐環(huán)節(jié)的考核，可以加大實驗成績在總成績中的比重，使課程總成績包括平時成績、實驗成績、期末成績。目前，本校平時成績占總成績的20%，實驗成績占總成績的10%，期末成績占總成績的70%。這種考核已經(jīng)加入了實踐環(huán)節(jié)，但比重仍然過低。今后將進一步加強實踐環(huán)節(jié)的比重，并對各個部分的考核分布進一步細化。
［
參考文獻］
［1］楊杰，王曉初，王曉紅.單片機課程教學的實踐與探討［J］.廣東工業(yè)大學學報，2009（9）.
［2］ 邵留，江敏，李娟英.淺談高等教育中學生學習的“主觀能動性”［J］.中國校外教育，2011（2）.
［3］徐德勇.探討通過單片機實驗培養(yǎng)學生的能力［J］.電腦知識與技術(shù)，2009（5）.
關(guān)鍵詞：云計算；單片機；課程設(shè)計
中圖分類號：F49文獻標識碼：A文章編號：16723198（2014）07017601
1云計算
“云計算”的概念，是由Google的CEO艾里克?施密特在2006年的講座上第一次提出并使用的。云計算就是，把目前為止由個人計算機或公司服務器上所進行的信息處理，通過因特網(wǎng)使其運行在外部巨大服務器上的方法。也就是說，信息的處理在互聯(lián)網(wǎng)上，即在“云”中實現(xiàn)，其真正的涵義便是“云（=因特網(wǎng)）+計算（=信息的計算處理）”。
2云計算輔助教學與單片機教學
隨著云計算的快速發(fā)展，人們的生活和工作水平不斷的提高。2009年云計算被應用到了教育界，帶來了教育領(lǐng)域的一次革新。云計算在教育領(lǐng)域的應用被稱為“云計算輔助教學（CCAI）”，它是指使用者利用云計算所提供的云服務來完成信息共享，實現(xiàn)教育資源的最大化利用以及減少教育方面的設(shè)施投資。高校是培養(yǎng)人才的地方，利用云計算的優(yōu)勢，探索高校如何與云計算相結(jié)合，進行教學方面的革新是當前教育界面臨的一大挑戰(zhàn)。單片機原理及應用是一門專業(yè)課，具有技術(shù)應用與直接面向就業(yè)的特點，掌握好單片機知識與技能后，將為日后工作打下堅實的基礎(chǔ)。如何將云計算應用到單片機教學中，探索云計算所帶來的教學革新，是單片機教學工作者急需探討的一個問題。
單片機以其完善的功能、低廉的價格，被廣泛應用在工業(yè)控制、儀器儀表、通信、機電一體化、家用電器等領(lǐng)域。單片機技術(shù)已成為從事自動化、通信、機電一體化等工作的人員必備的技術(shù)。目前，已經(jīng)有很多高校開展了單片機精品課程的研究，形成了一套完整的單片機理論教學體系。高校之間相互分享教學資源就可以減少教學資源以及硬件設(shè)施的重復建設(shè)與投資。隨著云計算技術(shù)的不斷發(fā)展與普及，將各種教學資源遷移到“云”中，就可以很好的實現(xiàn)高校間各種教學資源的共享，建成一個基于云計算的單片機教學平臺。在單片機原理及應用課程教學中，運用百會套件建立教與學的平臺，將單片機教學與云計算相結(jié)合。
3單片機原理及應用教學設(shè)計
單片機原理及應用這門課程理論性和實踐性都較強，包含了一些抽象的理論概念。這門課程不像C語言程序設(shè)計，只要知道程序怎么編寫就可以了，也不像模擬電子技術(shù)，只要知道硬件電路設(shè)計便可，它是理論和實踐的結(jié)合體。
3.1理論教學
理論知識涉及到專業(yè)內(nèi)容，往往枯燥乏味，很難引起學生的學習興趣，沒有了學習興趣，學生就會產(chǎn)生抵觸心理。所以，選用合適的教學方法就相當重要。教學方法有很多種，案例教學就是其中的一種。運用案例教學，可以把抽象的理論知識和案例相結(jié)合，能起到將抽象問題具體化的作用。在單片機教學中選用案例教學，就能讓學生對教學內(nèi)容有直觀的印象，有利于提高學生的學習積極性。
利用百會維基呈現(xiàn)教學內(nèi)容、教學活動、展示作品等。教學內(nèi)容中采用案例的方式將教學內(nèi)容展示給學生，比如電子鐘、城市道通燈控制系統(tǒng)、防盜報警器等日常生活中很常見的例子，讓學生知道單片機的學習和日常生活息息相關(guān)，將原本抽象的理論與實際例子相結(jié)合，從而引起學生的學習積極性。利用了云計算技術(shù)，學生隨時隨地可以利用上網(wǎng)設(shè)備，比如電腦、手機或IPAD等來查看教學內(nèi)容、教學活動以及相關(guān)的作品。打破了傳統(tǒng)的將教學資源拷貝到電腦上的麻煩，而且現(xiàn)在學生基本上都人手一個手機，手機小巧隨身攜帶方便，方便隨時查看相關(guān)信息。
利用百會文檔免費在線建立、撰寫、存儲和分享文檔。通過百會文檔，學生便可以共享演示文稿、電子表格和文檔等資源，還可以上傳圖片和文件等資源，利用這個功能，可以實現(xiàn)網(wǎng)上完成作業(yè)。打破了傳統(tǒng)的手寫作業(yè)的模式，在相應的上網(wǎng)設(shè)備中，通過瀏覽器打開百會網(wǎng)的百會文檔，編寫好作業(yè)，然后進行提交。教師接收作業(yè)并批改，可以及時將作業(yè)批改結(jié)果反饋給學生。利用云技術(shù)，還可以對考試方式進行革新。利用百會文檔提供的文檔權(quán)限管理功能，完成網(wǎng)上答題并提交，最終教師進行批改。不但提高了教學效率，還可以減少教育方面的相關(guān)投資。
百會聊聊可以實現(xiàn)師生間的及時交流互動。學生在學習單片機課程過程中遇到問題可以隨時提問，教師或者其他學生都可以解答，及時解決學習過程中的疑問。百會論壇也可以實現(xiàn)師生間的交流互動。學生或教師將有用的一些信息或資料在論壇上，大家可以交流討論，不但有利于學習還能增長課外知識。
3.2實驗教學
實驗是對所學理論知識的應用，是單片機課程中不可缺少的一個部分。單片機原理及應用是軟件和硬件相結(jié)合的一門課程，軟件部分要求學生掌握單片機相關(guān)理論以及編寫程序的能力，硬件部分要求學生會動手設(shè)計硬件電路。我校電子專業(yè)在課程安排上先學習微機接口技術(shù)，然后再學單片機原理及應用，所以選用匯編語言進行編程，可以強化對匯編語言的理解與應用。對于學的好的學生可以引導他們再編寫單片機C語言。學習匯編語言和學習其他編程語言一樣都要學習語法。了解了語法后，接下來就是應用到具體的編程當中。我校單片機原理及應用的實驗課選用天煌開發(fā)的單片機實驗設(shè)備以及相關(guān)的編程軟件。傳統(tǒng)的實驗課是要求每臺學生機都要安裝相關(guān)軟件，若軟件出現(xiàn)了問題又要重新安裝，這樣增加了實驗室維護的壓力。若
采用云計算技術(shù)，將相關(guān)軟件保存到百會文檔中，學生便可以在任意時間和地點下載安裝，這樣有利于一邊學習匯編語言的指令，一邊將所學到的指令應用到具體編程中，可以及時了解相關(guān)指令的用法以及容易出現(xiàn)的問題。不但有利于學生更好的學習指令，還能減少實驗室維護的壓力。我校單片機原理及應用課程是專業(yè)考試課，規(guī)定需用64學時的時間完成教學大綱所要求學生掌握的內(nèi)容，其中有44學時的理論課和20學時的實驗課。學生在期末的時候會得到這門課程的總評成績，總評成績=期中成績（20%）+平時成績（20%）+實驗成績（10%）+期末成績（50%），這里涉及到實驗成績的評定。利用云計算技術(shù)，可以在網(wǎng)上實現(xiàn)實驗成績的評定。將實驗成績分成兩部分即出勤率和實驗完成情況。利用百會文檔可以進行在線調(diào)查與統(tǒng)計查看學生的出勤情況，利用百會維基完成實驗程序的上傳操作。
4結(jié)束語
目前，基于百會平臺的單片機原理及應用課程的設(shè)計仍處于探索階段。利用云計算技術(shù)能夠最大化優(yōu)化資源的共享，是網(wǎng)絡高速發(fā)展下的必然產(chǎn)物。云計算技術(shù)還減少了硬件設(shè)施上的重復投資建設(shè)，減少了企事業(yè)單位的開銷。把教學和云計算技術(shù)結(jié)合起來，能夠?qū)崿F(xiàn)教學上的革新，是新時代下教師要掌握的一門技術(shù)。但是，云計算在教學過程中的應用仍存在許多問題。比如安全問題、個性化操作的實現(xiàn)等。云計算的功能是強大的，期待云計算技術(shù)的不斷發(fā)展給人們的學習生活帶來更大的便利。
參考文獻
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[2]李春艷，王茜.云計算環(huán)境下計算機基礎(chǔ)實驗教學模式探討[J].電腦知識與技術(shù)，2013，9（14）：33213323.
[3]游錄超，施莉莉，袁芳.基于云計算的課程輔助教學平臺設(shè)計與實踐？――以“計算機組裝與維護”為例[J].金華職業(yè)技術(shù)學院學報，2013，13（3）：7073.
關(guān)鍵詞：單片機；教學改革；實踐
中圖分類號：TP434 文獻標識碼：A 文章編號：16727800（2013）002018202
0 引言
隨著微電子及計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，單片機以體積小、功能強和性價比高等特點，在工業(yè)控制、通信技術(shù)和數(shù)據(jù)采集等領(lǐng)域獲得了廣泛應用。目前，許多學校都開設(shè)了《單片機原理與應用》，這門課程將程序語言、串口通信、模擬電路和數(shù)字電路等知識綜合起來，是一門理論性、技術(shù)性、工程性和實踐性都很強的課程，是計算機、電子類、機電一體化、自動化等專業(yè)的專業(yè)必修課。掌握好單片機技術(shù)對高職生工程素質(zhì)的培養(yǎng)以及職業(yè)技能的提高都大有益處。
1 目前《單片機原理及應用》課程教學的不足
自20世紀80年代后期，我國的高等院校工科專業(yè)開始開設(shè)單片機課程，至今有20多年了。這期間，在教室講授理論，到實驗室利用實驗箱做實驗的教學模式一直沿用至今。由于單片機技術(shù)涉及到硬件電路設(shè)計和軟件設(shè)計兩方面的知識和技能，學習難度較大，致使初學者上課猶如聽天書，時間不長多數(shù)學生就懵懵然而放棄了，入門者寥寥。出現(xiàn)這些問題的原因主要是教學方法上存在一些不足。
（1）理論與實踐教學比例分配不當，重理論輕實踐。目前的單片機課程教學多以理論課為主，實踐課為輔。教材理論體系嚴謹，教師教學思路清晰，但學生往往感覺內(nèi)容枯燥、概念抽象、指令難記。課堂教學按照教材內(nèi)容的編排順序、相關(guān)知識的邏輯關(guān)系進行，學生剛剛接觸數(shù)字電路，缺乏編程語言及計算機結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識，難以順利入門并對課程產(chǎn)生濃厚興趣。同時，大部分教師的教學方法通常以講授為主，缺乏直觀形象的實際操作。這些原因?qū)е聦W生普遍認為單片機的課程非常難學。
在教學過程中，往往理論教學的學時遠遠多于實驗教學的學時，并且實驗教學一般在“匯編語言設(shè)計”講完之后開始進行。這種教學體系的不足之處在于：①以大量的原理介紹引導學生入門，學生理解苦難，學習過程也感覺枯燥乏味；②教學過程中“重理論輕實踐”，實驗只是點綴，造成學生的應用能力培養(yǎng)缺乏，對培養(yǎng)應用型人才的培養(yǎng)目標十分不利；③軟件和硬件介紹時分開，對單片機系統(tǒng)軟硬件結(jié)合的設(shè)計方法介紹不足，學生在實際工作中缺少系統(tǒng)化的思路。
（2）教學方法老套，無法激起學生的學習興趣。目前，大多數(shù)高校的理論教學過程都是采用先基礎(chǔ)后應用的模式，即單片機硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、匯編語言設(shè)計、外部系統(tǒng)擴展、接口技術(shù)和應用系統(tǒng)設(shè)計，這種方法雖然思路清晰，但是存在著過于機械性的弊端，缺乏生動、直觀的實物等輔助教學手段，這樣便使學生覺得學習單片機枯燥乏味，沒有現(xiàn)實意義、缺乏興趣，嚴重影響了教學效果。實踐教學形式單一且受重視不夠。當前的實踐課教學大多以單片機實驗箱為實驗平臺，而開設(shè)的也多為驗證性實驗。觀察中不難發(fā)現(xiàn)，學生在做實驗時大都是用實驗指導書上已經(jīng)寫好的程序資料，幾乎沒有多少同學去分析程序的流程，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，不可能每個同學都能得到老師的輔導，導致學生過度追求實驗結(jié)果，而忽略了硬件設(shè)計、軟件調(diào)試等過程。
2 《單片機原理與應用》課程教學改革的思路與措施2.1 以“任務驅(qū)動”為主要方法的教學內(nèi)容
任務驅(qū)動教學法是一種建立在建構(gòu)主義學習理論基礎(chǔ)上的教學法，它將以往以傳授知識為主的傳統(tǒng)教學理念，轉(zhuǎn)變?yōu)橐越鉀Q問題、完成任務為主的多維互動式的教學理念；將再現(xiàn)式教學轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄渴綄W習，使學生處于積極的學習狀態(tài)，每一位學生都能根據(jù)自己對當前問題的理解，運用共有的知識和自己特有的經(jīng)驗提出方案、解決問題。
在實際教學中，以學生為主體，項目、工作任務為載體，學生在教師的引領(lǐng)下，由淺入深、由易到難，學習單片機控制系統(tǒng)的設(shè)計和制作。為取得良好的學習效果，在課堂上由老師先對學生提出一個課內(nèi)任務，老師不會完整的告訴學生怎么完成任務，而是只提供知識點，由學生課外完成此任務，并根據(jù)任務完成的質(zhì)量進行考核和評分。
從學生的角度說，任務驅(qū)動是一種有效的學習方法。它從淺顯的實例入手，帶動理論的學習和應用軟件的操作，大大提高了學習的效率和興趣，培養(yǎng)他們獨立探索、勇于開拓進取的自學能力。一個“任務” 完成了，學生就會獲得滿足感、成就感，從而激發(fā)了他們的求知欲望，逐步形成一個感知心智活動的良性循環(huán)。伴隨著一個跟著一個的成就感，減少學生們以往由于片面追求信息技術(shù)課程的“系統(tǒng)性”而導致的“只見樹木，不見森林”的教學法帶來的茫然。從教師的角度說，任務驅(qū)動是建構(gòu)主義教學理論基礎(chǔ)上的教學方法，將以往以傳授知識為主的傳統(tǒng)教學理念轉(zhuǎn)變?yōu)橐越鉀Q問題、完成任務為主的多維互動式的教學理念；將再現(xiàn)式教學轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄渴綄W習，使學生處于積極的學習狀態(tài)，每一位學生都能根據(jù)自己對當前任務的理解，運用共有的知識和自己特有的經(jīng)驗提出方案、解決問題。這為每一位學生的思考、探索、發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新提供了開放的空間，使課堂教學過程充滿了民主、充滿了個性、充滿了人性，課堂氛圍真正活躍起來。
2.2 變革傳統(tǒng)的實驗模式
（1）設(shè)立虛擬仿真實驗室。單片機課程內(nèi)容抽象，教師操作實驗開發(fā)板時演示效果不太好，學生較難理解，因此，計算機虛擬仿真軟件演示起著非常重要的作用。虛擬仿真系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢：①組織單片機實驗的環(huán)境簡單，只要有電腦即可進行；②由于只涉及到軟件，不會有硬件損壞的問題，可以避免由于設(shè)計錯誤導致的硬件投入浪費，降低使用成本；③繪制原理圖、編制程序均在軟件上實現(xiàn)，程序執(zhí)行中各元件的運行狀態(tài)直觀明了，調(diào)試方便。因此，在單片機教學中引入Proteus和Keil C編程調(diào)試軟件，采用多媒體教學方法，能在課堂中完成軟件、硬件的調(diào)試和系統(tǒng)集成等內(nèi)容的教學。
（2）利用單片機實驗開發(fā)板進行教學。實驗開發(fā)板應用十分方便，目前已經(jīng)集成了鍵盤、流水燈和LED顯示器等通用設(shè)備，線路連接簡單，可以進行多個基本項目的實訓。通過開發(fā)板的學習實踐，運用項目教學法進行多個項目的操作，能讓學生熟悉單片機及其設(shè)備的硬件知識，系統(tǒng)地掌握單片機P0-P3口、串口通信和中斷控制的工作原理。
（3）結(jié)合多學科進行綜合實踐。很多學生在學習了單片機課程后，即使掌握了單片機知識，但還是不能融合其他課程的知識進行綜合應用，因此，教師應將其他課程的知識與單片機的相關(guān)內(nèi)容聯(lián)系起來。比如，與Protel課程相結(jié)合，要求學生利用Protel設(shè)計開發(fā)板的PCB圖，并制作出PCB開發(fā)板，同時自己動手焊接所有的元器件，然后進行系統(tǒng)調(diào)試。在此過程中，學生可以享受到自己的勞動成果，更加熟練地掌握Protel知識，更加熟悉元器件之間的硬件連接，對數(shù)字電路、模擬電路的工作特點更加了解，對單片機C語言有了更深入的認識，鍛煉了各學科的綜合實踐能力。
2.3 考核方式的改革
與以往傳統(tǒng)單片機原理及應用課程的教學采用純理論的考核方式不同，考試成績由平時考核、實踐技能考核、綜合能力考核3個部分組成。其中，平時考核占30%，包括平時作業(yè)、課堂表現(xiàn)和平時測驗，作業(yè)和課堂表現(xiàn)側(cè)重于知識的掌握，平時測驗側(cè)重于知識的運用。實踐技能考核占30%，包括實驗、企業(yè)實訓和技能競賽，在每個模塊的項目實踐過程中考核學生解決實際問題的能力；綜合能力考核占40%，包括理論知識和實際應用兩部分，理論知識考核采用“試題庫”，實行開卷考試，主要考察學生對基本概念、基本原理和基本器件的掌握和理解情況，實際應用部分教師根據(jù)學生完成的準確性和熟練程度現(xiàn)場評分。這種考核形式注重考察學生的知識遷移能力和融會貫通能力，優(yōu)于一次期末考試決定結(jié)果的傳統(tǒng)考核辦法，在貫徹執(zhí)行過程中效果較好，反映出了學生的真實水平。
3 改革效果
這種單片機教學方法為學生提供了很好的實踐空間，能充分吸引學生興趣，大大提高了學生學習的積極性和主動性。很多學生主動要求延長學習時間，利用周末到實驗室動手練習。在每次上實訓課時，學生都特別積極，不完成任務不下課，這在以往單片機教學過程中很少見到。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學生對這種教學方法的改革都很認可和喜歡，教學效果得到了很好的改善。
這種教學方法既鍛煉了學生的動手能力，又提高了學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，同時還培養(yǎng)了學生的信息檢索能力。實踐證明，該教學方法切實有效，對高職院校單片機教學改革有一定借鑒作用。
參考文獻：
＼[1＼] 屈莉莉，等.單片機課程實踐性教學環(huán)節(jié)的建設(shè)與改革[J].中山大學學報論叢，2004（3）.
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關(guān)鍵詞：單片機原理及應用；任務教學法；運用；優(yōu)點
隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，單片機已經(jīng)在工業(yè)過程控制、智能儀表、人工智能、通信設(shè)備智能化以及家電智能化等方面得到廣泛的應用。以單片機為核心仍然是實現(xiàn)智能化技術(shù)的主流之一，因此將《單片機原理及應用》課程作為職業(yè)學校電類專業(yè)的一門主干課程顯得特別重要。在電類專業(yè)的教學過程中，根據(jù)教學規(guī)律和培養(yǎng)目標，為使學生更好地掌握《單片機原理及應用》這門課程，需要進一步深化教學改革。
《單片機原理及應用》課程的教學現(xiàn)狀
很多高等學校的教師往往是依據(jù)教材，注重軟件語言的教學或者單純的編程，一本教材一統(tǒng)天下。而這些教材基本上都是以單片機的結(jié)構(gòu)為主線，展開的順序依次為從單片機的硬件結(jié)構(gòu)到指令，然后是簡單的軟件編程，再到中斷的概念和應用，最后是單片機系統(tǒng)的擴展和各種外圍器件的應用，同時結(jié)合一些實例，而對涉及硬件的綜合性分析幾乎不做講解。在傳統(tǒng)的《單片機原理及應用》課程教學方式中，一開始就涉及很多抽象的理論知識，如總線、并行接口、中斷、堆棧、地址、數(shù)據(jù)等，學生普遍感到難學。特別是對于職業(yè)學校的學生而言，本來專業(yè)基礎(chǔ)課學得就不夠扎實，開始學習該課程時連最基本的二進制數(shù)都不熟悉，卻在一開始就要被強行灌輸這么多看不見、摸不著的東西。這不但不能使學生領(lǐng)悟單片機的智能控制機理，還會產(chǎn)生一系列問題：（1）學生對開發(fā)項目中實際的單片機應用開發(fā)運作過程不清楚，不利于培養(yǎng)單片機應用開發(fā)能力。（2）該課程中的指令學習不能很好地幫助學生，學生對于語言的理解局限于課堂編程，而不能結(jié)合硬件靈活應用。（3）學生對已學的模電、數(shù)電等知識不能很好地應用，不能融會貫通。
于是，這門課程變成了“天書”，學生逐漸失去了學習的信心和興趣。這樣，很多學生對該課程的學習就形成了惡性循環(huán)，越不理解越不愿意學，越不愿意學就越不理解。目前的教學狀況不利于學生對單片機系統(tǒng)在實際工程項目中應用能力的培養(yǎng)，也不利于學生開拓能力的培養(yǎng)，當他們走上工作崗位后，就會與現(xiàn)實技術(shù)存在一定的能力差距。
任務教學法在《單片機原理及應用》課程教學中的運用
為使學生最大限度地在最短時間內(nèi)獲得較強的能力，針對以上問題，我們以職業(yè)學校培養(yǎng)學生的動手能力為目標，除了向?qū)W生提供大量綜合鍛煉的機會之外，主要根據(jù)學生已有的知識水平和實際接受能力在教學方法與教學手段方面進行改進。而任務教學法就是其中一種可行性比較強的教學方法。
任務教學法指的是以任務為教學單元，將各部分知識分解成一個個的知識點，為了完成一個任務，抽取每個部分的不同知識點加以組合，完成一個任務就能理解很多知識點，使學習過程成為一個不斷成功地完成任務的過程。當完成若干任務后，很多抽象的理論知識點也迎刃而解了。下面以經(jīng)典的單片機控制發(fā)光二極管硬件平臺為例，討論如何在《單片機原理及應用》課程中實施任務教學法。
在圖1中，R1～R8為LED1～LED8的限流電阻，限制長時間大電流通過發(fā)光管以致燒壞；R9、C3和S1組成單片機復位電路；C1、C2、Y1組成單片機的時鐘電路。這個圖是51的最小系統(tǒng)加上8個發(fā)光二極管，學生可以用萬用板自己焊接，不僅可以提高學生的動手能力，還可以使學生擁有自己的單片機。具體做法如下：
首先，介紹單片機最小系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)的作用。RESET引腳是復位信號的輸入端，復位信號是高電平有效，由R9、C3和S1組成的單片機復位電路接到RESET引腳，平時為低電平，當按下S1，RESET變?yōu)楦唠娖?，實現(xiàn)手動復位功能。接下來講解XT1、XT2引腳，時鐘電路的作用和用法，I/O口的作用和用法等知識點。
然后設(shè)計第一個任務，分別點亮8個發(fā)光二極管。
對于8051單片機，現(xiàn)有四種語言支持，即匯編、PL/M、C、BASIC。C語言是一種源于編寫UNIX操作系統(tǒng)的語言，是一種結(jié)構(gòu)化語言，可編寫緊湊代碼。C語言結(jié)構(gòu)是以括號{ }而不是以字和特殊符號表示的語言。C語言可以進行許多機器級函數(shù)控制而不用匯編語言。與匯編語言相比，C語言有如下的優(yōu)點：（1）對單片機的指令系統(tǒng)不要求了解，僅要求對8051的存儲器結(jié)構(gòu)有初步了解。（2）編程及程序調(diào)試的時間顯著縮短，從而提高了效率。（3）C語言程序本身并不依賴于機器硬件系統(tǒng)，基本上不做修改就可以根據(jù)單片機的不同而較快地移植過去。
這里涉及頭文件、主函數(shù)等，還涉及用C語言編寫程序的基本格式。然后就是如何在Keil集成編譯環(huán)境下編寫程序，并把程序下載到單片機（AT89S52支持ISP下載）的過程全部演示清楚。這些將會使學生感覺到學習單片機并不困難。這樣一個簡單的任務通過教師演示和學生模仿，學生第一次上課就可以非常完整地看到并完成單片機設(shè)計的整個過程，直觀地得到一個結(jié)果，以形象具體的方式學到一些非?？菰铩⒊橄蟮睦碚撝R，學生的學習興趣得以大大地提高，效果自然很好。
接下來可以設(shè)計第二個任務。在每個發(fā)光二極管點亮和熄滅之間加延時程序，以此清楚地看到燈的閃爍，并用
接下來就可以設(shè)計第三和第四個任務。通過多個任務的學習，學生能逐步了解指令系統(tǒng)和熟悉整個設(shè)計過程。
任務教學法的優(yōu)點
任務教學法具有如下優(yōu)點：
遵循學生的認知規(guī)律教學不再采用灌輸?shù)姆绞剑捎眠呑鲞吘毜姆绞匠浞终{(diào)動學生的學習積極性，發(fā)揮學生的主觀能動性。
以任務為單元構(gòu)建認知結(jié)構(gòu)每一個任務組織若干個知識點，完成的每個任務都會帶給學生極大的成就感，從而激發(fā)學生強烈的求知欲。
縮短了與實戰(zhàn)的距離每一次任務的完成都模擬了實際產(chǎn)品設(shè)計的過程，任務構(gòu)建越來越復雜，學生的實際應用能力也越來越高，使學生進入企業(yè)后一旦需要從事單片機設(shè)計，很快就可以上手。
《單片機原理及應用》這門課程應設(shè)為電子與電工專業(yè)的主干專業(yè)基礎(chǔ)課，因為它綜合了多門基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課的知識，培養(yǎng)學生進行智能系統(tǒng)整體設(shè)計的應用能力。單片機的系統(tǒng)教學應突出教學的自主性、開放性和創(chuàng)新性，應符合職業(yè)學校的教育教學規(guī)律。任務教學法繼承了傳統(tǒng)教學方法的優(yōu)點，始終把學生作為學習的主體，以任務作為驅(qū)動，讓學生通過自己的操作把書上死的理論變成活的知識。通過教師的引導和點撥，學生能夠觸類旁通、點面結(jié)合、溫故知新。任務教學法較好地解決了教與學的矛盾，在整個教學過程中充分體現(xiàn)了學生的主體地位和教師的引導作用，調(diào)動了學生學習的積極性、主動性，可以在較短時間內(nèi)提高學生學習和應用知識的能力，是一種值得推廣的教學理念和方法。
參考文獻
[1]馬忠梅，等.單片機的C語言應用程序設(shè)計[M].北京：北京航空航天大學出版社，1999.
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【關(guān)鍵詞】工作過程系統(tǒng)化；單片機；改革
我國地方高?，F(xiàn)正在向應用型本科轉(zhuǎn)型，而在轉(zhuǎn)型的過程中，課程的轉(zhuǎn)型是其中最為重要的一個環(huán)節(jié)?！秵纹瑱C原理及應用》是一門應用型課程，這項技術(shù)已成為工業(yè)測控、儀器儀表等領(lǐng)域的核心技術(shù)，單片機應用技術(shù)也已成為一項重要的工程應用技術(shù)，單片機原理及應用課程則是各種電類專業(yè)學生的專業(yè)課。如此重要的一門應用型課程，學生在學習的過程中往往覺得抽象，理解不深刻，甚至到最后也不會熟練的掌握單片機技術(shù)。這就需要我們對這門課程有進一步的思考，如何提高學生的動手能力，如何讓學生更好的學會這項技能呢？下面就三個方面進行闡述。
1.傳統(tǒng)的《單片機原理及應用》教學
傳統(tǒng)的教學內(nèi)容都是以章節(jié)進行編排，分別闡述MCS一51單片機的硬件、指令系統(tǒng)、程序設(shè)計、中斷系統(tǒng)、定時計數(shù)器系統(tǒng)等知識。另外還介紹單片機的串行通信技術(shù)、擴展技術(shù)、鍵盤顯示等接口技術(shù)。每一個章節(jié)都是單片機系統(tǒng)的一個組成部分，學生要學到最后才能整體了解單片機的基本應用，往往學了前面忘了后面，更別說獨立完成控制系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試了。傳統(tǒng)教學手段單一，主要以教師為主導。教師通過講解的方式將知識技能傳授學生，學生往往處于被動的地位.雖然教師能夠在短時間內(nèi)將知識全面！系統(tǒng)地灌輸給學生，但是不利于調(diào)動學生的積極性，不利于提高學生的動手能力。
2.基于課程的工作過程系統(tǒng)化方法
基于課程的工作過程系統(tǒng)化系可以用一個表格表示。如下圖1所示?？v向第一列表示的是課程，這里稱為學習領(lǐng)域。縱向第一列顯示的是需要解決的問題。第一是項目的數(shù)量，項目由淺入深的數(shù)量。第二是項目的排序，專題項目的縱向排列必須遵循知識增長的難度加大的規(guī)律。這就把功利性的需求與人本性的發(fā)展結(jié)合起來了。 第三是課程的表述，縱向排列的每一門課程都是一個完整的工作過程。橫向第一行表示的是學習情境。每一學習領(lǐng)域都由橫向的多個學習情境構(gòu)成。第一是單元的數(shù)量。第二是單元的功能，每一單元都是獨立的，并且也是一個完整的工作過程，完成任一單元就完成了這門課。第三是單元的屬性， 同一課程的所有單元都應為同一個范疇的事物。
3.基于工作過程系統(tǒng)化《單片機原理及應用》課程的設(shè)計
學習情境是指在教學過程中根據(jù)項目的地引入或創(chuàng)設(shè)的生動具體的場景，從而激發(fā)學生學習和深入探究的積極性。情境教學法的核心在于激發(fā)學生的情感，讓學生積極參與到課堂教學活動中。以知識生成為主要目的，去除以往的知識堆積為主體的教學。以學生的自主性、探索性學習為基礎(chǔ)。充分發(fā)揮學生的主觀能動性，明確學習目標，使學生有的放矢的去學習一些專業(yè)課程。這樣學生在做中學，不但知識掌握牢固，而且還增加了學生自學和動手的能力，在現(xiàn)在應用本科轉(zhuǎn)型的形式下尤為重要。
基于工作過程系統(tǒng)化《單片機原理及應用》課程的創(chuàng)新設(shè)計模式如下圖2所示：我們通過簡單閃爍燈設(shè)計、跑馬燈設(shè)計、交通燈設(shè)計以及動態(tài)、靜態(tài)LED顯示設(shè)計有順序的穿連在一起。通過做簡單閃爍燈了解了單片機的硬件結(jié)構(gòu)。通過跑馬燈設(shè)計，了解程序是如何編寫和運用的。通過交通燈設(shè)計，掌握了中斷和定時計數(shù)器。最后通過動態(tài)LED顯示設(shè)計，完成整門課所有的知識點。這樣將《單片機原理及應用》課程的每一章知識，有機的結(jié)合在一起，學生不知不覺中就掌握每一章節(jié)的知識點了。
構(gòu)建工作過程系統(tǒng)化課程為主要目的的課程改革在我校的實施已經(jīng)初步取得成效。當然，實施基于工作過程系統(tǒng)化《單片機原理及應用》課程教學后，也帶來了諸如實訓設(shè)備的管理、教師工作量大、課堂管理難度增大等問題。在教師的共同努力下，我們正不斷地修正與完善，保證項目課程的順利實施，為地方經(jīng)濟發(fā)展培養(yǎng)更多適應社會需求的應用型人才。
【參考文獻】
[1]姜大源.當代德國職業(yè)教育主流教學思想研究.清華大學出版社，2007.
關(guān)鍵詞 工作過程系統(tǒng)化；高職教育；學習情境
中圖分類號：G712 文獻標識碼：B
文章編號：1671-489X（2014）02-0135-03
高等職業(yè)教育是我國高等教育的一個新的類型，為我國整個民族素質(zhì)的提高和綜合國力的發(fā)展起到了巨大的推動作用。高等職業(yè)教育的宗旨是使學生能夠適應就業(yè)的要求，因此，每位教師都應該積極探索高職教育發(fā)展的特點和規(guī)律，不斷改革高職教育課程體系，努力使職業(yè)教育又好又快地蓬勃發(fā)展，使之為學生服務，為社會服務。
1 高職教育課程體系的改革
模塊課程 為適應高職教育的需要，此次改革是在原來單純理論課的基礎(chǔ)上將實踐納入到課程體系中來，但改革的結(jié)果是理論和實踐課程完全并列，有明顯的分界，并沒有將理論學習與實際工作有機結(jié)合起來，實踐課程僅僅是理論課程的一個補充而已，在教學操作當中還是以理論為主。
寬基礎(chǔ)活模塊課程 此次改革是針對學生如何提升工作崗位能力而進行的，寬基礎(chǔ)指的是與職業(yè)發(fā)展相關(guān)的知識與技能基礎(chǔ)，其教學內(nèi)容并不針對具體的職業(yè)崗位；活模塊指的是通過不同的專業(yè)方向設(shè)置學習模塊，其教學內(nèi)容是針對某個具體的崗位進行訓練[1]。
項目課程 該法是針對某些職業(yè)或職業(yè)群的需要，以勝任該職業(yè)或職業(yè)群工作所需的基礎(chǔ)理論、專業(yè)理論知識、技術(shù)技能、品德及各方面能力為依據(jù)，突破學科理論體系的束縛，通過實施一個完整的項目而構(gòu)建的課程模式，具有較強的職業(yè)性和針對性，是行動導向教學法的一種，是高職專業(yè)課教學組織的主要模式之一。
工作過程系統(tǒng)化 該方法是由我國著名的職業(yè)教育研究專家姜大源提出的。強調(diào)課程開發(fā)要在一定程度上與工作過程相聯(lián)系，遵循企業(yè)實際工作任務開發(fā)工作過程系統(tǒng)化的課程模式。其典型特征是：課程開發(fā)要素為課程內(nèi)容選擇標準與課程內(nèi)容排序標準，課程內(nèi)容的細化以工作過程為參照物[2]。工作過程系統(tǒng)化改革，是一個顛覆性改革模式，是課程結(jié)構(gòu)質(zhì)變形態(tài)，是當今我國高職教育中課程教學改革的重要模式。
2 單片機課程工作過程系統(tǒng)化教學的設(shè)計思路
設(shè)計理念
1）堅持以高職教育培養(yǎng)目標為依據(jù)，以遵循“內(nèi)容實用、夠用”為原則，以培養(yǎng)和鍛煉職業(yè)技能為重點的教學理念；
2）以完整性的學習情境為學習載體，教學設(shè)計注重行業(yè)和企業(yè)對人才職業(yè)能力的要求，重視理論與實際的合一性；
3）把創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)貫穿于整個教學過程中，采用行之有效的教學方法，注重發(fā)展學生的專業(yè)思維和專業(yè)應用能力。
設(shè)計目的
1）根據(jù)工作過程系統(tǒng)化的課程設(shè)計理念，改革傳統(tǒng)的理論教學內(nèi)容，設(shè)計符合崗位能力培養(yǎng)和職業(yè)素養(yǎng)形成的教學學習情境，設(shè)計合理的教學實踐和教學方法、教學手段，突出學生的實踐實訓，從而形成一套基于工作過程系統(tǒng)化的適合學校具體情況的實踐教學體系。
2）根據(jù)學校機電類各專業(yè)的特點，充分利用學校實驗實訓設(shè)備條件，加強實驗實訓室的建設(shè)，使之成為學生崗位能力培養(yǎng)和鍛煉的實訓基地。
3）根據(jù)工作過程系統(tǒng)化的課程設(shè)計理念，整合優(yōu)化教學資源，建立課程標準，改革考核評價體系。
工作崗位分析 單片機的使用領(lǐng)域已十分廣泛，如智能儀表、實時工控、通訊設(shè)備、導航系統(tǒng)、家用電器等。因此，單片機的學習、開發(fā)與應用將造就一批計算機應用與智能化控制的工程師。單片機技術(shù)人員可從事的崗位工作比較多，既可從事行政管理、財務預算、設(shè)備采購等崗位工作[3]，也可從事單片機技術(shù)開發(fā)（硬件、軟件設(shè)計工程師）、測試（硬件、軟件測試工程師）等技術(shù)工作。
學習情境設(shè)計 教學情境就是以直觀方式再現(xiàn)書本知識所表征的實際事物或者實際事物的相關(guān)背景，顯然，教學情境解決的是學生認識過程中的形象與抽象、實際與理論、感性與理性以及舊知與新知的關(guān)系和矛盾。創(chuàng)設(shè)情境既要為學生的學習提供認知?？奎c，又要激發(fā)學生的學習心向。
通過充分的企業(yè)調(diào)研和考察分析，單片機應用產(chǎn)品開發(fā)的典型工作過程為：產(chǎn)品功能分析、硬件設(shè)計、硬件制作、軟件設(shè)計、軟硬件聯(lián)合調(diào)試、產(chǎn)品制作、產(chǎn)品調(diào)試。本課程就是基于單片機應用產(chǎn)品的典型工作過程來設(shè)計和開發(fā)學習情境，做到每一個學習情境的實施就是一個完整的工作過程。經(jīng)過課程組的多次討論修改，將課程內(nèi)容設(shè)計為6個學習情境（顯示控制；聲音控制；信號控制；溫度控制；電機控制；通信控制），分為13個完整獨立的學習任務，共102學時，見表1。每個學習情境均按照項目分析、硬件設(shè)計、軟件設(shè)計、軟硬件調(diào)試、作品的制作等流程設(shè)計教學。每個學習情境都能讓學生體驗本專業(yè)的崗位工作過程，從而讓學生畢業(yè)后可立即從事本專業(yè)的工作。
學習情境實施方法 每個學習情境都按照“資訊、計劃、決策、實施、檢查、評估”6個工作步驟實施教學，其內(nèi)容編排是單片機項目崗位所特有的工作任務的需求，采用改革試點的辦法，依據(jù)國家職業(yè)標準，根據(jù)基于工作過程系統(tǒng)化的課程設(shè)計理念，設(shè)計教學方法和考核辦法，整合教學資源，建設(shè)全方位的學課堂，探索立體化的教學模式，建立完整的實踐教學體系，分層次分步驟地實施教學。充分體現(xiàn)“以學生為主體”的教學思想，通過任務引領(lǐng)、項目驅(qū)動的方式促使學生主動獲取知識和解決問題[4]。下面以學習情境“信號控制”為例進行學習情境實施說明，如表2所示。
在教學過程中嚴格按照教學大綱和教學進程組織實踐教學，構(gòu)建本專業(yè)的實際工作環(huán)境，通過“教”與“學”的互動，使學生掌握或精通一種職業(yè)技能。通過學生之間、師生之間交流、討論、演示、模擬等多種方式激發(fā)學生的學習熱情，拓展獲得知識的途徑，提高掌握知識的效率，充分培養(yǎng)學生的個性發(fā)展。采取“一專多能”的職業(yè)規(guī)劃，即學生自主選擇一個職業(yè)作為主要發(fā)展方向，另外再學習其他職業(yè)作為輔助或第二職業(yè)。
3 教學效果
1）學生受益：基于工作過程系統(tǒng)化的課程設(shè)計理念，要求學生更加強調(diào)實踐能力的培養(yǎng)。通過每一個完整的系統(tǒng)的學習情境使學生體驗了崗位的工作情境。
2）教師受益：每一個學習情境的實施教學要求教師具備本專業(yè)的理論知識和嫻熟的實踐技能，因此能促進“雙師”型教師的培養(yǎng)。
3）學校受益：通過情境式的教學的實施要求，能促進實訓室的建設(shè)、課程建設(shè)和教學體系的建設(shè)。
4 結(jié)語
基于工作過程系統(tǒng)化的課程設(shè)計理念是高職院校進行課程改革的重要途徑，這種課程建設(shè)方法以學習情境的選取和建設(shè)為出發(fā)點，著重關(guān)注學生職業(yè)能力的培養(yǎng)和職業(yè)素養(yǎng)的形成。每個學習情境就是一個完整的系統(tǒng)的工作過程，教師的教學緊緊圍繞這個重心而展開。
參考文獻
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[2]姜大源.職業(yè)教育學研究新論[M].北京：教育科學出版社，2007.
Abstract： A teaching philosophy method for improving the student ability and programming ability was proposed. By introducing the proteus and keil software in the classroom， students see the control object in real time and can do it themselves. It helps to lay a solid foundation for students graduating from design and electronic contest.
關(guān)鍵詞： proteus；keil；單片機；教學改革
Key words： proteus；keil；single-chip microcomputer；teaching reform
中圖分類號：G40 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）07-0219-02
0 引言
《單片機原理與應用》這門課程是一門實用性很強的課程，目前是講課28學時、實驗12學時，一共40學時。以前的教學都是主要講述單片機的硬件結(jié)構(gòu)以及相關(guān)的組成部分的工作原理，對編程的要求不高，而且用的教材一直是以匯編語言為基礎(chǔ)的，這樣學生學習起來，單片機的匯編語言指令系統(tǒng)容易與另一門課程《微型計算機原理與應用》的指令混淆。而且匯編語言編程對于有些學生而言有些難度，不太容易記住。在《單片機原理與應用》這門課的12個學時的實驗中，大部分學生剛對編程環(huán)境有些熟悉，剛進入狀態(tài)，實驗就已經(jīng)完了。很多學生學完《單片機原理與應用》這門課后，讓他編寫一個簡單跑馬燈的程序都無法完成。這樣對學生后期要參加的一些競賽活動都會有一些影響，如全國大學生電子競賽、飛思卡爾電子競賽等競賽活動中，都會用到單片機，而且對學生的編程能力有一定的要求。以前參加競賽的學生都是利用暑假時間來重新學習單片機的編程知識，這樣學生就會花一部分時間去補習學過的知識。而且在畢業(yè)設(shè)計中，很多學生對于課題中用到的單片機的相關(guān)的編程也不太會。鑒于目前《單片機原理與應用》這么課程教學與實踐中存在著的以上問題，所以《單片機原理與應用》這門課有必要進行課堂教學的改革。我們將通過改變教學觀念和模式，注重實驗動手能力培養(yǎng)和分析解決能力培養(yǎng)，在考試考核等方面也相應的改革嘗試。
1 改革的理念及思路
《單片機原理與應用》這門課程教學改革主要是對教學方式的改革，本次改革的側(cè)重點是學生的動手能力和編程能力的鍛煉，選擇C51教材。教學方式有兩種主要形式：一是以教師為中心的傳授知識型教學偏重于原理的論述和編程方法的介紹；二是以學生為中心的探究與體驗型教學，重視應用和編程，解決具體問題。探究與體驗型教學的特點是：把問題交給學生，在老師引導下收集資料、擬定方案、動手編程實驗最終解決問題，實現(xiàn)相關(guān)的功能，并進行歸納總結(jié)。
基本的思路是：是讓學生在探究對象解決“問題”的過程中掌握本課程的知識點和原理。教師在探究式學習中的主要任務是“引導”。讓學生圍繞問題去琢磨，真正進入到探究的狀態(tài)。因此實施本項課改探究體驗學習的關(guān)鍵：
①是根據(jù)教學要求和課程內(nèi)容，使學生充分了解當前該領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀，以及《單片機原理與應用》相關(guān)的知識。
②提供條件動手實驗解決具體問題，實現(xiàn)相關(guān)功能。
③課堂上引入Proteus和keil軟件，使學生在課堂上可以對相關(guān)的軟硬件有一個直觀的了解，并激發(fā)學生對該門課程的興趣。
1.1 具體的實施方案與路徑 本課程的教學實施分兩步：①課堂教學提出問題，講授原理要能引起學生思考和探究興趣。要用調(diào)研、查資料的方式讓學生獲取學科知識體系，引起學生探究熱情。在課堂上引入Proteus和keil兩種軟件，讓學生在課堂上對單片機相關(guān)的硬件和軟件有一個直觀的接觸和了解。②綜合運用計算機技術(shù)進行設(shè)計方案、電路原理圖的繪制、軟件的編寫和調(diào)試、完成任務達到掌握知識的目的。
1.2 考核方式的改革 考核我們從以下幾個方面全面綜合評價學生成績：
①采用階段評價、目標評價、項目評價，理論與實踐—體化評價模式。
②結(jié)合設(shè)計方案答辯、現(xiàn)場解決問題、提交作品、測驗、考試等情況，綜合評價學生成績。
③既注重學生在實踐中獨立分析問題和解決問題能力的考核，又注重學生協(xié)同作業(yè)的溝通、協(xié)作能力和團隊精神。
2 預期的成果
《單片機原理與應用》新教學方法的研究和推廣，能真正把教師的一言堂變?yōu)橐龑W生積極思考、思想交流的大講堂，使學生在實踐中學會分析思考，掌握科學研究基本方法，在學習實踐中喚醒自己的潛能，激發(fā)自己最大的創(chuàng)造力。學生自主提出的問題更能引起學生的興趣和解決問題的欲望。獲得深刻的體驗。
《單片機原理與應用》這門課是我院自動化、測控、電子信息和通信工程、物理學的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，每年約有400學生要學習該課程。也可以為相關(guān)工科專業(yè)的學生開設(shè)。
采用與開放性實驗、課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計以及大學生電子競賽相結(jié)合的方式，充分利用現(xiàn)代媒體、實驗室和圖書館資源，不僅為學生提供了鍛煉動手能力環(huán)境，還為不同年級、不同專業(yè)的學生提供了交流、探討和相互學習的機會。使我們的課堂得到延伸。培養(yǎng)學生的協(xié)調(diào)能力和團隊精神。為學生的就業(yè)和將來工作奠定堅實的基礎(chǔ)。
3 實際效果和存在的問題
從目前的教學效果來看，比以前取得比較好的教學效果。由于在講課過程中，當講到具體實例時，都會用Proteus給出仿真的電路圖和實際運行的效果圖，這樣學生可以很直觀的看到單片機具體的控制過程，而且讓學生參與互動，充分調(diào)動了學生的積極性，學生通過在課堂上自己動手編寫和修改程序來控制一個具體的例程，這樣大家可以把學的知識馬上進行應用，可以看到實際的控制效果，學生都愿意參與。而且，我們每4人為一個學習小組，有一個開發(fā)板，大家學完相關(guān)的知識點后可以在宿舍自己互相討論，這樣可以把相關(guān)的知識點學得更加的牢靠，而且動手能力差的學生可以通過其他同學的指導也可以很快上手。這樣學完這門課后整個班級沒有一個不會編程的學生。如果大家有問題不清楚的可以通過電話或者QQ的方式與老師聯(lián)系，可以及時的解決學習中遇到的問題。學生學完后，都不再懼怕編寫程序了。
當然也存在一些問題，如剛開始的時候大家互動不是很積極，但是通過幾次鼓勵以后大家逐漸的積極參與到互動環(huán)節(jié)中來，還有就是我們的開發(fā)板是用串口線進行下載的，但是現(xiàn)在很多學生都是用的筆記本電腦，沒有附帶串行口，調(diào)試起來不方便，就讓大家通過Proteus先仿真，通過后再到有臺式機的同學那調(diào)試具體的程序。后期將通過修改開發(fā)板下載模式或加usb轉(zhuǎn)串口線的方法來改變這個問題。
4 結(jié)束語
通過這次教學改革，《單片機原理與應用》這門課從原先的匯編語言教學模式轉(zhuǎn)變成現(xiàn)在的C51編程教學模式，并通過KEIL和Proteus軟件的引入，使學生在課堂上可以比較直觀的看到單片機對具體硬件的控制實現(xiàn)的現(xiàn)象，加深對單片機的認識和理解。使學生學完這門課后可以自己獨立的設(shè)計一些簡單的單片機控制系統(tǒng)，為學生后期的畢業(yè)設(shè)計、參加大學生電子競賽等打下堅實的基礎(chǔ)。
參考文獻：
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[2]陳桂友，柴遠斌.單片機應用技術(shù).北京：北京工業(yè)出版社，2008：20-35.
[3]黃秀海，滕清秀.教學改革效果的實證研究.當代教育理論與實踐，2012，1：111-113.
【關(guān)鍵詞】單片機，原理與應用，實踐教學
中圖分類號：G622文獻標識碼： A 文章編號：
一.前言
在當今教學環(huán)節(jié)中，如何充分利用多種單片機開發(fā)工具,掌握綜合運用單片機的軟硬件實用技術(shù),為工業(yè)生產(chǎn)、科學研究和實驗設(shè)備等領(lǐng)域的單片機應用開發(fā),培養(yǎng)具有技術(shù)應用能力、創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)精神的高素質(zhì)人才,單片機課程教學面臨的新挑戰(zhàn)。目前國內(nèi)多數(shù)中職或技工學校電子專業(yè)的單片機課程存在理論與實踐嚴重脫節(jié)的現(xiàn)象,本文針對目前國內(nèi)單片機原理與應用課程的實踐教學法中普遍存在的問題和不足進行深入探討。
二.單片機原理與應用技術(shù)
1.原理
單片機原理與應用課程的特點和教學中存在的問題。結(jié)合技工學校人才培養(yǎng)目標，從理論教學和實踐教學兩方面進行改革探索。提出一種注重理論聯(lián)系實踐，在應用中掌握知識的方法。結(jié)果表明改革能提高學生的學習積極性和創(chuàng)新能力。改革經(jīng)驗為提高該課程的教學質(zhì)量提供了新途徑。
2. 單片機應用技術(shù)
單片機應用技術(shù)課程是電子專業(yè)的主干課程,也是多年來公認的“問題課程”,學生普遍感到難學。主要表現(xiàn)在課程內(nèi)容抽象、邏輯性強、與其他課程的關(guān)聯(lián)度大。教學過程極易陷入難教、難學的境地并形成惡性循環(huán)。隨著計算機網(wǎng)絡與通信技術(shù)、集成電路技術(shù)和計算機軟、硬件軟件技術(shù)的飛速發(fā)展,單片機應用技術(shù)的內(nèi)容與教學手段和方法都發(fā)生了很大的變化。如何充分利用多種單片機開發(fā)工具,掌握綜合運用單片機的軟硬件實用技術(shù),為工業(yè)生產(chǎn)、科學研究和實驗設(shè)備等領(lǐng)域的單片機應用開發(fā),培養(yǎng)具有技術(shù)應用能力、創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)精神的高素質(zhì)人才,是技工學校單片機課程教學面臨的新挑戰(zhàn)。目前國內(nèi)多數(shù)技工學校單片機課程存在理論與實踐嚴重脫節(jié)的現(xiàn)象,本文針對目前國內(nèi)技工學校電子專業(yè)單片機應用技術(shù)課程教學中普遍存在的問題和不足進行深入探討,結(jié)合多年的教學經(jīng)驗,提出基于“項目驅(qū)動法”的單片機課程一體化教學的新思路,以期為單片機課程教學的改革提供參考。
三.單片機課程特點
單片機原理與應用是一門理論性和實踐性都很強的課程，概括起來有四大特點：首先，課程涉及面廣，課程綜合了程序設(shè)計、電子技術(shù)、微機原理、自動控制等技術(shù)，學生先修的基礎(chǔ)課沒學好將直接影響本課程的學習；第二，單片機課程概念多，內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理復雜而抽象，容易出現(xiàn)教師難教、學生難學的狀況；第三，單片機應用系統(tǒng)電路復雜、各種芯片元器件功能各異，學生若分不清各部分的作用，易造成學習困難；第四，單片機技術(shù)實踐性強，如果缺乏實踐操作經(jīng)驗，學生很難真正理解學習內(nèi)容，更無法實現(xiàn)知識的靈活應用。
四.單片機教學中存在的主要問題
1.教材結(jié)構(gòu)未考慮學生的接受能力。教材內(nèi)容主要依照單片機硬件結(jié)構(gòu)指令系統(tǒng)匯編語言設(shè)計系統(tǒng)擴展接口技術(shù)應用系統(tǒng)設(shè)計的順序編寫的,注重課程的學科性與系統(tǒng)性,而未考慮學生的認知特點;教學過程也是以單片機的結(jié)構(gòu)為主線,先介紹單片機的硬件結(jié)構(gòu),接著是指令和軟件編程,然后是單片機系統(tǒng)的擴展和器件的應用,最后是應用實例。按此教學結(jié)構(gòu),單片機課程就演繹為以單片機知識為藍本的微機原理課程,高職學生理解力和邏輯思維能力較薄弱,對復雜的電路和抽象的指令往往不知所云,學習過程枯燥乏味,學生大多產(chǎn)生厭學情緒。
2.普遍存在理論與實踐嚴重脫節(jié)的現(xiàn)象。在教學形式上,單片機課程多以課堂理論教學與少量硬件仿真實驗相結(jié)合,實驗教學也多為驗證性實驗。先理論后實踐教學,或理論與實踐教學分階段交叉進行,造成長期以來單片機教學理論與實踐的嚴重脫節(jié)。加之許多學校單片機實踐教學資源相對比較匱乏,多以單片機實訓平臺為主,實踐教學環(huán)節(jié)也僅僅體現(xiàn)在為數(shù)不多的幾個驗證性實驗上。許多情況下,學生只是依照老師給出的實驗電路進行簡單連線,有些同學直接將實驗系統(tǒng)中的源程序調(diào)出來運行一下就算完成任務了。整個課程結(jié)束后,許多學生也未能真正了解清楚單片機應用系統(tǒng)開發(fā)的全過程,不會使用仿真軟件調(diào)試程序的同學也不在少數(shù),甚至連單片機開發(fā)工具如硬件仿真器、編程器的用途都不知道,更不用說掌握單片機應用系統(tǒng)設(shè)計的一般性方法。
五.單片機原理與應用課程的實踐教學法
1.教學做合一。教學過程不是教師的個人表演過程，而是教師完成一個單片機工程的開發(fā)全過程，教學過程是做單片機項目的真實過程，有電路分析、有單片機基礎(chǔ)分析，有匯編語言（或C語言）語法、語句、算法等分析。并且把所有過程，一步一步呈現(xiàn)給學生，讓學生有現(xiàn)場感、真實感，讓學生最后看到我們的最終成果——單片機實驗電路板上呈現(xiàn)的現(xiàn)象。整個過程是教師開發(fā)了一個單片機工程項目，對事說是做、對教師說是教、對學生說是學，此之謂陶行知先生所說“教學做合一”。
2.嘗試教學實踐與創(chuàng)新實踐的緊密結(jié)合
采取部分開放的實踐教學模式的試點,在時間、內(nèi)容、儀器設(shè)備、教學形式等方面給學生空間。在學習的過程中,學生在開放實驗室中進行了指令學習和鞏固。也逐步學會單步、斷點、全速運行的調(diào)試方法和排除故障能力,并能使用寄存器窗口、存儲器窗口等仿真器的功能,分析各種實驗現(xiàn)象。在教學實踐的基礎(chǔ)上,開展形式靈活、面向不同年級學生、連續(xù)不間斷地創(chuàng)新實踐,如組織電子協(xié)會進行課外科技創(chuàng)新活動,以多層面學生為對象與專業(yè)技術(shù)相結(jié)合的創(chuàng)新項目活動、組織培訓學生海南省中職學生單片機裝配與調(diào)試技能競賽等。
3.講練結(jié)合教學法。學生單靠教師在多媒體教室的“教學做合一”的教學過程是根本學不會單片機的，單片機是理論與實踐結(jié)合的一門學問，必須經(jīng)過大量的實踐活動才能學會單片機，沒有經(jīng)過實際的演練不可能掌握單片機的精髓。我采用一節(jié)教學一節(jié)機房加實驗板的實訓方法進行教學安排，讓學生把學到的東西馬上進行實際練習，使理論與實踐結(jié)合。今年的單片機教學我又在原來的基礎(chǔ)上進行了改革，全部在機房利用實驗板進行教學，采用邊教學、邊練習的方法，讓教師的教與學生的學真正做到無縫對接。
3.項目驅(qū)動教學法。在完成基礎(chǔ)模塊的教學后，學生的單片機學習就進入到另一個階段，進行綜合實訓——做實際的工程。前面的教學與實踐都是在單片機實驗扳上完成的，這對學生來說仍然不真實，不實在，為了使學生能學生出校門就能搞項目，學生在學校必須經(jīng)歷實際工程的鍛煉。讓學生做電子表、數(shù)字溫度計、數(shù)字電壓表等項目。從畫原理圖、PCB圖、制作電路板、硬件連接。軟件程序編制、下載、調(diào)試與修改等所有過程都親自參與。學生不再是學習過程的旁觀者，而是整個過程的親歷者，讓學生體會到創(chuàng)造的快樂，學習就象玩一樣。
六.結(jié)束語
單片機自從問世以來,經(jīng)歷了多次更新?lián)Q代,其應用也從最初的工業(yè)控制領(lǐng)域擴展到人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€領(lǐng)域。學習這門課程對于學生將知識綜合應用能力轉(zhuǎn)化為工程實踐能力,順利地邁向今后的工作崗位,起著舉足輕重地作用。因此,如何在教學過程中確保教學目標的實現(xiàn),一直是大家所關(guān)注的焦點。所以做好單片機原理與應用課程的實踐教學法是有著十分重要的意義的。
參考文獻：
[1]吳飛青,李林功,丁曉.“單片機原理與應用"課程教學改革探討[J].合肥工業(yè)大學學報(社會科學版),2010,24(1):96-98
