学文网单片机原理及应用篇1
【关键词】高精度串行A/D；CS5523；单片机
1.引言
在工业控制过程、医疗器械及仪器仪表等许多应用中，对系统的速度、功耗及成本等性能的要求越来越高。为了满足这些要求，迫使设计工程师进一步求助数字电路、尤其是模数转换器ADC。这些集成化的ADC包括了完整的前端系统，保证了低电压、低功耗方式工作，在更大程度上降低系统成本。下面介绍一种高精度、硬件电路简单、计量精确、抗干扰性好、性能稳定可靠、性价比高的A/D转换芯片CS5523。
2.CS5523简介
CS5523是CIRRUS LOGIC公司生产的16位高精度串行A/D芯片。其内部结构框***如***1所示。
CS5523芯片内集成了一个仪表放大器、一个可编程增益放大器、多路开关、数字滤波器、自校正和系统校正电路。通过简单的串行连接，CS5523可方便地由MCU控制，以实现多通道高精度的A/D转换。主要特性如下：
底输入电流（100pA）和用斩波器稳定的一仪器放大器；
可升级的输入跨距（双极/单级）；
宽VREF输入范围（+1伏至+5伏）；
4阶Delta-Sigma模/数转换器；
3线制串行接口；
系统校准和自校准；
8个可选择的输出率；
单电源+5V供电；
低功耗；5.5mW；
24脚SSOP和PDIP两种封装。
3.CS5523在MCS-51单片机系统中的应用
3.1 硬件接口
CS5523以串行接口方式与单片机接口。CS5523的SDI、SDO、SCLK、CS引脚分别和STC89C52RC单片机的P10～P13口相连。***2是CS5523与STC89C52RC单片机接口的硬件原理***。
单片机通过P10～P13口来控制CS5523，并读取转换结果。***2中采用32.768KHz外部时钟。CS5523的模拟信号有单端输入和差分输入两种，这里采用单端输入方式。AIN1-、AIN2-、AIN3-、AIN4-分别接地。外部模拟信号的调理和放大电路，以及基准电压电路这里不作为重点，并未给出。
3.2 软件设计
如***2所示，单片机STC89C52RC和CS5523的通信采用采用串行通信方式。STC89C52RC的P10～P13口对CS5523进行控制及数据传输。***3为STC89C52RC操作CS5523的总的时序***，对CS5523的操作软件都是以时序***为基础编写的。这里，只给出了几个基本的读写数据和命令的子程序，仅供参考。CS5523总的控制程序是在这几个子程序基础上实现的，这里不做介绍。
uchar SPI_HostReadByte()
{
uchar idata i,rByte;
rByte = 0;
for(i=0;i
{
SPISCK = 0;
SPISCK = 1;
rByte
rByte |= SPISO;
}
return rByte;
}
void
SPI_HostWriteByte(uchar wByte)
{
uchar idata i;
for(i=0;i
{
if(((wByte
{
SPISI = 1;
}
else
{
SPISI = 0;
}
SPISCK = 0;
SPISCK = 1;
}
}
void Cs5523ReadAdData()
{
uchar i;
SPISCK = 0;
NOP;
if (PartSelect == 1)
{
CS1 = 0;
CS2 = 1;
}
else if (PartSelect == 2)
{
CS1 = 1;
CS2 = 0;
}
else
{
CS1 = 1;
CS2 = 1;
}
PerformConver = 0x98;
SPI_HostWriteByte(PerformConver);
SPISO = 1;
while(SPISO == 1);
PerformConver = 0x00;
SPI_HostWriteByte(PerformConver);
for (i = 0;i < 12 ;i++)
{
ReadBuffer[i]=SPI_HostReadByte();
}
}
void Cs5523WriteData(uchar GeShu)
{
uchar i;
for (i = 0;i < GeShu ;i++)
{
SPI_HostWriteByte(ReadBuffer[i]);
}}
void WriteCommand(uchar Commandcs){
SPI_HostWriteByte(Commandcs);}
4.总结
该芯片以成功应用于油田采油现场数据采集系统。运行一年来，系统稳定。
参考文献：
[1]CIRRUS LOGIC公司CS5523芯片数据手册.
[2]马忠梅等,编著.单片机的C语言应用程序设计[M].北京航空航天大学出版社,2005.
单片机原理及应用篇2
分类号：G642 文献标识码：A
1.单片机课程特点及现状分析
单片机原理是一门理论性和实践性都较强的课程，在工业控制，人工智能，仪器仪表等
方面都得到了广泛应用[1]。为满足市场需求和生产需要，高等院校工科专业都开设了单片机技术课程。
传统的单片机教学有很多不足，比如理论与实践教学脱节，理论课讲授比例过大，理论教学老师占主体，学生被动学习，课后配合一定学时的实验，这样的教学方式使教师与学生互动较差，难以激发学生学习兴趣。另外，单片机是一门实践性较强的课程，学生只有通过硬件电路设计、程序编写、系统调试等过程，才能较好掌握单片机相关理论知识和实践能力。然而目前大多数高校单片机实验设备都是采用现成实验箱，其硬件电路都是模块化的，学生不需要进行任何设计，只需简单连线、输入程序、检查运行结果，而对于实验过程中涉及的相关原理不是很清楚，这与会利用单片机进行实际系统设计的要求相差很远[2]。
基于以上情况，结合笔者这些年实际教学经验与体会，针对课堂教学、实验教学和考核方式等方面改革做一些相关探讨。
2.课堂教学的改革
2.1变革课程教学方式
传统的教学方式多数为填鸭式教学，这种方式很难充分调动学生学习积极性，也不能有
效引导学生创新性思维。而现代教学强调“研究型”教学，在教学中增加更多的互动环节，积极引导学生对所学知识进行深入挖掘，强调学生自主学习能力培养[3]。传统型教学方式重视基础知识讲授，教师在单片机教学中应将研究型与传统型教学方式合理结合，既侧重基础知识讲授，同时也要引导学生积极思考、勤于实践，为以后工程实践活动打下坚实理论基础。
2.2充分利用多媒体
目前，单片机教学中已普遍采用多媒体技术。计算机***文声像并茂的特点对激发学生学
习兴趣有一定积极作用，多媒体使课堂教学不再枯燥，但学生从多媒体演示***片中也只知其然而不知其所以然。因此，在使用多媒体教学中，还需要结合单片机开发调试软件，比如Keil等，实时演示程序设计过程中每一条指令执行后单片机数据存储器、程序存储器、寄存器的变化，以及PC如何引导指令的执行顺序等。
2.3在单片机课程教学中引入Proteus软件
单片机课程内容复杂抽象，为在最短时间内，将单片机基本知识和应用实例立体化呈
现给学生，笔者在课堂教学中引入Proteus。Proteus软件是一款包含大量系统资源、丰富硬件接口电路，具有强大调试功能和软硬件相结合的仿真系统[4]，它在单片机系统开发中占有极重要地位。
在课上，老师可以使用Proteus软件，先将实例电路原理***画好，然后再将程序源代码装入单片机仿真元件中，在仿真系统运行过程中，学生能看到跟实际电路板一样的运行效果，这样将使抽象的单片机软硬件设计过程具体化、形象化。学生在课堂上不仅能看到单片机应用电路搭建画面，还看到了调试过程，再加上老师的详细讲解，这非常有利于提高学生的学习兴趣。教学实践表明，Proteus的应用，不仅能有效解决单片机教学中理论知识讲解和实际应用脱节的问题，还能增强教学的生动性，提高教学效率。
3.实验教学内容的改革
单片机课程实践性和应用性很强，因此教学上不仅要培养学生具备扎实的理论基础，还要注重实践教学，培养学生动手能力和应用能力。
3.1合理安排实验内容
实验是将课堂理论知识转化为实践能力的重要环节。在保证实验教学课时的基础上，适当提高综合设计实验在实验环节中的比重，以培养学生综合解决实际问题的能力。另外，教师在实验前将指导书及实验任务提前布置给学生，让学生利用Proteus仿真软件在计算机上搭建硬件电路，然后根据实验指导书中实验内容编程调试，调试成功后再到实验室进行硬件验证。这样做可以节省实验时间，同时也能让学生掌握仿真软件的使用。
3.2加强课程设计环节，提高系统设计能力
课程设计是培养学生单片机相关应用系统设计与开发能力的重要环节。单片机课程设计应以学生为主体，设计题目要多样化。学生选好题后，先查找资料，确定设计方案，然后利用Proteus设计硬件电路，并通过Keil进行编程调试。仿真调试成功后，再购买电子元器件，进入实际系统软硬件开发流程，最终做出实物。通过扎实的训练，学生基本可以掌握单片机产品开发流程，为毕业后走上相关工作岗位打下基础。
3.3引导学生参加科技竞赛
单片机作为一种通用的微控制器，非常适合应用到各类科技竞赛中去。组织一些学习兴
趣浓厚、基础扎实、创新能力较强的学生参加省级、部级各类科技竞赛。实践证明，该方法能调动学生学习积极性，激励学生更深入的钻研单片机系统开发相关知识。目前，我校成立了创新实验室，在平时让实验室成员自己选购元器件，进行相关系统开发训练，积累经验，指导老师给与必要技术支持。近年来，实验室学生参加了多个电子设计大赛、机械创新设计大赛等，均获得了不错的成绩，这些对教学工作产生了积极的影响。
4.考核方式上的改革
目前，单片机课程考核是由平时成绩、实验成绩和期终成绩三部分组成，期终测试重点考核理论知识，而且通常采用闭卷考试。这种考试形式会使学生误以为学习单片机只需死记硬背知识原理即可。改革后的课程考核结合开卷考试、实验考试和开放性自选作业考核三种方式。改闭卷考试为开卷考试是由于单片机课程是一门偏应用性课程，它侧重于学生对单片机的掌握并将其应用到实践中的能力，而不强调学生对知识点的记忆，开卷考试更能考察学生对知识灵活运用能力。同时，借助实验环节考核，来加强学生动手实践能力培养。最后在平时布置些开放性作业，让学生自由选择。开放式作业大多是让学生借助Proteus软件完成一些小的作品设计。仿真软件的使用让学生不再受限于有限实验课时和实验设备，使其能够更加灵活深入地学习单片机知识。
单片机原理及应用篇3
关键词：单片机 教学改革 培养能力
一、引言
单片机在现代电子系统智能化中扮演着至关重要的角色。无论是现代工业、农业及生活领域，还是尖端科技等诸多领域，都离不开单片机，其应用率和普及率是其他类型的计算机不能比拟的。单片机技术被广泛地应用在智能仪器仪表、机电一体化产品、实时工业控制、分布系统的前端模块、家用电器、医疗和***事等领域。所以单片机原理与应用是电子、自动化等专业的一门必修课。单片机原理与应用是电气信息类、自动化类、机电设备类、计算机类及仪器仪表类等专业的专业基础课或专业课。单片机教学的改革就是使学生将学到的单片机理论知识转化为适应就业和工作需要的实际能力。
二、改革单片机原理及应用教学的意义
（一）单片机原理及应用教学存在的问题
传统的理论教学是按教材编写的顺序，先讲单片机的硬件基础知识，然后讲指令系统、汇编语言编程，接着是讲接口技术，教学形式和手段单一、方法简单呆板。在教学中，学生普遍反映单片机概念多、太抽象、难入门、指令太难记。学生感到枯燥乏味，学习难度很大，课堂教学效果不够理想。
传统实训课则以教师为中心，基本都是教师先进行讲解、示范，然后学生开始实操训练，学生模仿教师按实训步骤操作实训项目。在这个过程中，教师巡回查看辅导学生。实训考核则是操作一个操作过的题目，教师要据学生实训项目完成的结果和所用的时间给出学生实训实操考核成绩。用一个模式，完全按照指导书上规定的步骤做相同的实训。学生感到学习内容枯燥无味，没有兴趣。学生的学习积极性和教师的授课积极性都受到极大的挫伤。
（二）改革单片机原理及应用教学的意义
针对单片机原理应用教学存在的问题，要对单片机原理及应用教学进行改革，培养学生学习单片机原理及应用课程的兴趣，着重培养学生的学习能力、综合运用知识的能力、动手能力和创新能力，培养高技能人才。
三、单片机原理及应用理论教学改革
（一）单片机原理及应用理论课中，引入案例教学
本着“理论够用”就可以的原则，把够用的理论优化整合到一个个案例中，案例中包含的理论由简到难，符合理论掌握的逻辑顺序，使“死”的大量的理论内容分散活化到每一个实际案例中。在应用中学习理论，理论因运用的具体而不再抽象，每个案例中学到的理论数量适中、迁移和内化的程度高，解决了单片机概念多、太抽象、难入门、指令太难记忆等问题。
案例教学有利于培养学生学习单片机原理及应用的兴趣，一个个案例生动具体，给学生展示单片机应用的广阔前景，使学生对学习单片机原理及应用产生浓厚兴趣。学生在学习抽象内容之前，教师可以通过案例给学生介绍单片机无比优越的性价比，并且应用大量的事例说明单片机的应用无所不在。将抽象的教学内容与这些生动的现实应用实例相结合，给学生一个能看到、能听到、能摸着的学习目标，提高了学生学习单片机原理及应用的兴趣。
案例教学有利于培养学生学习单片机原理应用的积极性。案例教学过程中，可以渗透就业热点介绍，使学生认识到单片机从低端应用到高端应用都有广阔前景。学好单片机原理及应用既能为低端应用打好基础，又能为高端处理器的学习做好准备。如此，使学生把学习单片机原理及应用与自己的就业前景结合起来，学生学习积极性得到调动。
单片机原理及应用理论课教学中，使用案例教学，能缩短理论与实践的距离，培养学生综合运用知识、解决实际问题的能力。不少学生都反映，在理论课上学到的理论知识，到实践中不知道怎么使用，怎么入手。其原因就是没有把理论与实际相结合好，使用案例进行理论教学，使学生接触到了与实际应用相近的案例，可以缩短学生学习时间。比如，以一个完整的项目开发为案例，介绍交通信号灯控制系统，这样增强了趣味性，学生也很容易接受，而且可以促进学生思维发展，实现分析、反思、体验和感悟。当其领悟后，就能模仿，也会举一反三。
（二）单片机原理及应用理论课中，丰富教学手段
学生觉得单片机原理及应用难学抽象，很大一部分原因，是传统教学的讲授加板书，无法为学生展示单片机内部数据动态流动的过程和***景。学生脑海中形不成单片机内部数据动态流动的过程和***景，产生了极大的困惑。制作生动形象的多媒体课件可以解决这个问题，利用多媒体课件把单片机中难懂的寻址方式指令举例和有代表性的指令，做成动画准确生动呈现出其数据流动的完整过程，学生瞬间就理解了寻址方式和典型指令，并且迅速发展了学生的形象思维能力、抽象思维能力和举一反三的能力。
单片机原理及应用课程信息量大，要求授课容量大，制作生动形象的多媒体课件可以满足这一要求，利用多媒体课件授课，节省了板书和大量的画***时间，可以在有限的课时内讲深、讲透课程内容；利用多媒体课件演示，可以随机重复，前后可以随意翻看的特点，便于突出重点、突破难点。实践表明，将传统教学的讲授加板书与计算机辅助教学手段相结合，丰富了教学手段，提高了教学效率，激发了学生学习的积极性和主动性，收到了良好的教学效果。
四、单片机原理及应用实践教学改革
（一）单片机原理及应用实训课中，多开发趣味实训项目
利用单片机编程可以实现许多电子电路，这是非常有趣的。例如，利用位操作指令可以实现各种门电路和组合逻辑电路；利用循环或定时器能实现软延时；利用定时器可以实现各种矩形脉冲发生器，这些都可以从示波器上观察到有趣的结果。这些实训项目可以激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性和主动性。
（二）单片机原理及应用实训课中，引入模块化教学
把实践教学内容优化整合成若干个模块，每个模块中包含的知识点和技能又可分解到若干个实训题目中，例如灯光控制模块，包含了闪灯控制、排灯控制、转灯控制、流水灯控制、交通信号灯控制。每个模块的教学又可 分成三个层次，对学生来说就是三个层面的学习，即模仿学习、举一反三和创新。就拿灯光控制模块来说，直接按照实训指导书上的程序进行实训就是模仿学习，在此基础上对指导书上的程序进行改编实现延时和灯光花样的变化是举一反三，最后编制一个全新的灯光控制程序实现创新设计。这样的学习符合学生的思维发展规律，使其发挥主观能动性及创造性思维，有效培养了学生的学习能力，综合运用知识解决实际问题的能力和创新能力。
五、小结
单片机原理及应用理论教学和实践教学手段和方法很多，这里从个人教学改革心得出发探讨了几个做法。在今后的教学改革中只要不断改进教学方法， 使用各种教学手段，激发学生的学习兴趣，注重学习能力的培养和综合运用知识解决实际问题的能力的培养，就能获得良好的教学效果。但要深入教学改革，还需要不断努力和探索。
参考文献：
[1]周绍平.单片机教学改革的实践与思考.扬州职业大学学报，2004，8（2）：60～62
[2]廖平.单片机实验教学的改革.实验室研究与探索，2004（7）：36～38
[3]陈 亮.单片机课程的教学改革.实验室研究与探索，2008（9）：121～123
单片机原理及应用篇4
关键词：单片机原理；考试改革；Proteus软件
中***分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）22-0133-02
一、前言
单片机又称为单片微型计算机，是计算机体系的一个重要分支，也是现今较为流行的嵌入式系统的一部分。由于其体积小、控制功能强、成本低等特点可方便地组装成各种智能控制设备和仪器，做到机电一体化，因此广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，可以说单片机已经渗透到我们生活的方方面面。单片机原理及应用课程也是目前高校计算机、电子、电气、自动化等专业均开设的一门专业课。由于该课程是一门理论性、实践性都很强的课程，因此该课程对实验教学有很高的要求，实验教学在学生学习的过程中占了很重要的地位。但是，目前很多高校的单片机课程实践教学环节及考核方式都存在着一些问题。学生在传统的以理论考核为主的学习方式下很难激发学生的学习兴趣，很难提高动手能力。通过考试改革，使学生在重视基础知识学习的同时，更加注重实践能力和动手能力的境况，促进创新精神的形成。
二、目前的教学考核形式及存在的问题
《单片机原理及应用》课程是一门专业课，其前续课程主要有《电路》、《数字电子技术》、《微机原理》等，课程理论教学的主要内容包括以下几方面：（1）单片机的硬件系统结构。包括单片机的基本组成，CPU结构及时序，RAM、ROM的组织结构及扩展，并行I/O接口的基本原理等。（2）单片机指令系统。包括单片机寻址方式及指令，汇编语言程序设计等。（3）单片机接口技术及应用。包括单片机系统开发的基本方法和步骤，单片机系统扩展及外部的接口，单片机的综合应用等内容。考核主要以闭卷的考试为主，学生的总评成绩这样划分：平时作业、实验成绩和考勤各占10%，期末考试成绩70%。这样的教学及考核形式尚存在诸多问题。
1.教学方面问题。实验课时少。根据学院制定的教学计划，《单片机原理及应用》的总学时为32学时，其中实验课程8学时。实验课程的学时数太少，也是影响学生动手能力的一个方面。在实验课程的分配中，软件实验、验证性实验至少占了6学时，所以综合性设计性实验开设率不高，学生对所学课程缺乏整体性了解和综合运用的能力。实验设备缺乏。由于学校扩大招生规模，实验室现有的实验设备台套数太少，为满足学生实验，不得不增加每组实验的学生人数。我国目前的文化教育，重视理论轻视实践，这造成了学生们从小就重视理论知识的学习而轻视动手实践。另外，在考核方式上，实验课一般作为理论课考试分值的一部分，往往也只占很少的学分，并且只要写过实验报告就基本可以通过。久而久之，大部分学生也滋生了重视理论课程轻视实验的思想。
2.考核方面问题。考核方式不合理。学生的考核以闭卷的考试占主要部分，实验环节所占成绩比例低。这样的考试形式使得大部分同学以理论学习及考试成绩为主导，对于课程学习过程中的实践动手环节只是消极地参与，并没有真正起到动手动脑的作用。考试内容不合理。由于考试形式以闭卷考试为主，考试内容只能局限于教材，加上期末考试前划范围、勾重点等，使得一部分同学以考前重点突击复习为主，造成了这些同学在平时学习及实践环节的松懈。考试题型不合理。考试中客观性题型较多，分值比例较大，综合设计性题型、论述性题型较少。这对于学生的思考能力及综合分析问题能力的考查不全面，也不利于激发学生的学习兴趣和主观能动性。能过以上分析，目前《单片机原理及应用课程》的考核方法已经不能满足学校提出的“培养创新性人才”的要求，不利于培养学生动手能力、创新能力，也不能激发学生的学习主动性。
三、教学考试改革的方式及具体措施
针对单片机教学考试存在的问题，可以从以下几个方面进行改革。
1.为考试改革而进行的教学改革。首先，教学改革要进行教学方法的改革。采用从完成实际问题出发，激发学生的学习兴趣和主观能动性的目标教学方法。在课程的开始阶段，设置一个简单的综合性实例，利用仿真软件或实验箱将实际工程问题解决方案演示给学生看，并要求学生下来查找一些与此相关的实际生活中的应用。以此提高学生的学习兴趣。在接下来的教学过程中教师以教学目标为导向，整个教学过程围绕教学目标展开。在教学目标的刺激下，学生为实现目标而努力学习。在完成目标的过程中，教师积极引导，并将教学内容渗透其中。这种教学方法不仅可以使学生清楚地认识到单片机的原理、概念在实际生活中的意义，而且对于激发学习热情，培养理论联系实际的能力极其有益。其次，教学内容的改革。注重接口技术和应用技术的学习，适当减少体系结构的理论学习。在目标教学法中，学生以实际目标引导其学习^程，那么在教学内容上就应增加能够达成实际目标的应用技术的学习内容，理论体系结构的教学可以把框架性的知识传授给学生，学生在应用中遇到的理论问题，他们会在框架的知识基础上自己进一步细化丰富内容；从汇编语言转向C语言的编程方式。传统教学模式中，教师喜欢使用汇编语言编程，汇编语言虽然具有高效控制精确的优点，但其结构性差，语句复杂，调试难度大，学生接受也比较困难。C51高级语言具有程序结构清晰、可读性好、易于维护等优点，一条C语言相当于几条汇编指令，学生在有C语言的基础上入门很快，这样也提高了学生的学习兴趣；使用Proteus仿真软件。通过使用仿真软件，学生只需要一台电脑就可以完成实验室里的基本实验，方便学生自己动手，提高其动手能力。再次，实验的改革。把实验软件实验、验证实验、设计性实验及综合性实验四个部分，通过验证性实验，学生们可以进一步了解单片机及芯片的作用，提高学生的学习兴趣。设计性实验，可以培养学生实践动手能力及创新能力。综合性实验，可以提高学生综合运用所学知识的能力，提高学生的实验技能和和培养学生的创新能力。在原有的实验课时的基础上增加实验课时，同时提高设计性及综合性实验的比例，真正让学生把理论与实践结合起来。
2.考试方法改革。根据《单片机原理及应用》课程的特点，考试可以采用笔试、做设计、写论文、进行实际操作以及开卷、闭卷等多种方式相结合。我们不能因为笔试的一些缺点就否定笔试在成绩评定中的作用，在笔试的过程中还可以增加开卷、闭卷等多种形式。在出卷时增加试卷的灵活性，适当增加设计、分析和综合思考题型。题目的设计应能使每一位学生在解每道题时都有对知识的理解、分析、比较、融会贯通的过程，从而锻炼学生的思维，多给学生提供探索的机会和可能性，鼓励学生***思考、标新立异、强调智力开发、避免考试中的偶然性。同时在笔试的基础上还应该增加反映学生平时学习情况的评价内容，比如平时作业，实验报告成绩等。还可以增加实际操作环节的评定，比如对每次实验课程都ρ生的操作进行评分，增加实践环节的考评，把学生综合设计性实验的操作调试及结果作为总评成绩的一部分进行考核。或将实践环节改为操作考试，由学生现场操作，教师根据操作内容正确性进行评分。最后在课程结束后，还可以鼓励学生通过学习的知识内容进行创新设计，将其所做的设计或者通过网络、***书查阅到的资料通过分析总结后写成论文的形式提交，以附加分的形式纳入总评成绩中。这种方法锻炼了学生的分析、设计和对信息的处理能力。
3.考试效果的评估和对教学方法的反馈。淡化考试分数之间的微小差异，增大平时考试成绩的比例，实行百分制、等级制及与评语相结合的综合评分方法，对有***见解或创新的学生加分鼓励。应奖励有个性者，奖励有主见、有***思维能力的学生。同时，建立考试结果分析制度，不断总结教学经验。发现问题及时纠正，拓宽、疏通教学质量的有效反馈渠道，建立健全沟通机制。改革后的总体效果还有待长时间的检验。在教学过程中可以明显的发现，提问题的同学明显增多，同学之间相互讨论的次数明显增加。希望此次考试改革能给《单片机原理及应用》课程的学习带来新的气象，增强学生学习的积极性、主动性，培养学生的创新精神和创新意识，实现人才的全面发展。
参考文献：
[1]何宏.单片机原理与应用[M].北京：清华大学出版社，2012.
[2]李康林.单片机课程考试方法改革的实践和探索[J].长沙大学学报，2007，（5）：107-109.
[3]周晓雁.单片机实验教学改革的尝试[J].山东工业大学学报，1995，（2）：63-65.
Single Chip Microcomputer Principle and Application of Examination Reform Exploration and Research
YANG Yan-xin，HUANG Zhao-bo，ZOU Huan，ZHANG Xue-ping，LI Yu
（Faculty of Mechanical & Electrical Engineering，Yunnan Agricultural University，Kunming，Yunnan 650201，China）
单片机原理及应用篇5
关键词：单片机；民族大学生；教学
作者简介：闫学勤（1978-），女，***吉木萨尔人，***大学电气工程学院，讲师；帕孜来·马合木提（1962-），女，***族，***吐鲁番人，***大学电气工程学院，副教授。（*** 乌鲁木齐 830047）
基金项目：本文系***大学精品课程“单片机原理及应用”、***大学2013年度“大学生创新训练计划”重点项目的研究成果。
中***分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）30-0119-02
随着电子信息技术的不断发展，单片机以其优异的性能和低廉的价格被广泛应用于社会生产生活的各个领域。由于单片机作为微控制器（MCU）的应用领域越来越广泛，社会对单片机开发应用人才的需求也不断提高，因此许多高校电子信息类专业都开设了单片机原理及应用课程。[1]但由于这门课程实践性较强，课程内容抽象，学生普遍存在理解和学习问题。因此，如何切实提高学生的学习热情，使学生能够真正掌握并利用单片机解决实际问题一直是教研教改的重点内容。***大学电气工程学院作为自治区电气工程、控制工程、热能工程等领域层次最高的人才培养基地，为了减轻少数民族毕业生就业困难和压力，针对少数民族学生的特点，改革教学方法和手段，加强民族学生单片机实践和综合能力的提升。这不仅关系到课程的教学任务是否能够顺利完成和实施，更关系到少数民族学生在该技术领域的学习和发展。
一、民族大学生在学习中遇到的问题
经过近几年的教学实践，教学过程中民族学生普遍存在学习积极性不高、学习效率低的情况。这主要有以下几方面的原因：
1.少数民族大学生的学习基础薄弱
***少数民族同学大都来自南疆，中小学基础教育薄弱，汉语水平普遍不高，他们进入大学以后由于是汉语授课，学习很吃力，理解不够，学习效果不理想。
2.少数民族大学生学习兴趣不足
许多厌学的学生都是因为对所学的专业不感兴趣。因此，提高少数民族学生的学习兴趣是改善这一状况的前提。这就需要任课老师多解释，多鼓励，给学生自信心，让民族大学生对学习感兴趣，真正成为学习的主角。
3.民族大学生的学习习惯和动手能力不强
现在许多大学生普遍存在上课不注意听讲、不做笔记、课下很少看书、不认真做作业的现象，没有养成良好的学习习惯。如果民族同学也这样，那么教学效果必定不好。而且，***少数民族地区教育基础条件艰苦，教育资源有限，少数民族学生很少参与课程实践，因此普遍动手实践的能力较弱。[2]另外，由于少数民族同学普遍存在语言和文化基础的双重学习障碍，往往除了按规定计划安排学习外，自己很少主动参考和阅读课外读物，专业知识较窄。
二、“单片机原理及应用”教学方法的思考
由于民族班学生与汉族班学生的基础条件有很大差别，因此不能简单地从教学大纲上加以区别，而应从教学方式、方法上进行改革，更有针对性。***大学电气工程学院自动化专业对人才培养规格有不同定位：汉族班是以工程研究应用型为主，而民族班要突出应用技术的特点。所以作为实践类课程，如何教好“单片机原理及应用”课程一直在不断研讨中，而且该课程也获得了“***大学精品课程”的支持。
“单片机原理及应用”课程的主要内容是以MCS-51单片机为主线，从实用角度出发，介绍了MCS-51单片机的硬件结构、指令系统，并从应用的角度介绍了汇编语言程序设计与各种硬件接口、各种常用的数据运算和处理程序、接口驱动程序以及MCS-51单片机应用系统的设计。[3]在课程教学中为了突出培养目标“应用技术”特点，使民族班学生的学习积极性和学习效果得到显著提高，结合民族班学生情况，对教学方式方法从以下几方面进行了改进：
1.注意授课语言表达方式
由于大多数民族班学生的汉语水平不高，因此在授课时教师应将授课内容通过浅显易懂的表述方式来表达，要有耐心，并且注意讲话语速，通过生活中的常见实例，运用类比和推理等方法使学生理解课程内容，掌握课程重点。
2.采用“引-激-拓”教学模式，激发学生的学习兴趣
以往传统“填鸭式”的教学方法不适合当前民族班学生。学生是课堂教学的主体，在教学中应该不断鼓励学生主动参与、勤于动脑，培养学生分析问题和解决问题的能力。因此，将“引-激-拓”课堂教学模式引入到民族班教学中，通过引入学生感兴趣的事例，调动学生的注意力，从而激发学生的好奇心和求知欲，激发学习兴趣，加强知识点的拓展，增强学生解决实际问题的能力。
3.运用多媒体教学手段，加强学生对抽象概念的理解
制作***文并茂、声像俱佳的多媒体课件，利用多媒体的教学特点，将课程中抽象的理论知识和实际操作步骤通过动画和***片等灵活的互动手段向学生演示，使教学更直观、更生动，从而达到提高课堂教学效率的目的。
4.督促学生养成良好的学习习惯
养成良好的学习习惯是成功的要素。民族班大学生必须要做好课堂笔记，课后认真复习，并将系统设计方案思路和方法以及学习心得、问题等做好记录，定期进行检查。同时学会运用课外参考资料，拓展知识面。在每次上课时，多采用提问方式进行教学引导和启发。这种方式有利于师生间的互动，检查学生的学习情况，督促学生集中注意力，对学习效果起到促进作用。[4，5]
5.促进师生间互动，提高学习效果
在教学中鼓励学生说出自己对课程内容的理解，这样可以加深学生理解授课内容的含义，而且也提高了汉语水平。每周定期辅导，检查学生的课堂笔记和学习心得，掌握学生的学习动态，并针对问题进行答疑解惑。由于该课程理论知识过于枯燥，为了加强学习效果，在某些实际应用章节内容利用学生的兴趣、勇于竞争和挑战的心理，将学生组成团队，作业提前分配到课下，让同学们有充分的准备时间，课上安排15分钟让同学们进行表述，启发设计思路，有意识地互相对比学习，既激发了学生的学习兴趣，提供了展示自我的机会，培养学生严谨的治学作风，又加强了师生互动、学生间互动，活跃了课堂气氛，达到良好的教学效果。
6.加强动手实践能力的培养
单片机原理及应用是一门实战性很强的学科，只有多动手才能掌握它的精髓。因此大力鼓励和引导民族班学生走进实验室，利用Proteus仿真软件增强教学实践性，使学生对所学知识有了总体认识。在此基础上结合硬件实验系统，支持学生设计和制作电路板，焊接元器件，让学生***完成所安排的任务，培养学生解决实际问题和创新的能力，使他们从软件到硬件使用有一个质的飞跃。
7.把科研成果引入教学，鼓励学生参与大学生创新活动
***大学一直大力鼓励学生参与大学生的科研实训和创新活动。为了加强学习效果，提高民族学生的综合素质，教师们将科研成果引入教学，支持民族学生将自己的想法变成现实，鼓励民族班学生协助教师进行实验和科研研究，不仅能提高学生的学习主动性，还能在实践中锻炼他们的动手能力。[6，7]
三、教学改革效果
1.课堂和实验课教学效果
通过教学设计和教学实践的改革，民族大学生普遍对学习充满了兴趣，在课堂上能够跟着老师的教学节奏上课，并且主动积极地思考和回答问题，课下能主动查阅资料提出问题，勤于动脑。在实验课上，大多数同学能够***完成基本实验内容，还有些同学则更深入，与老师探讨优化改进思路，完成综合设计内容。
2.大作业反馈教学效果
从最近几届不同专业班级上交的大作业来看，民族学生结合自己的专业以及感兴趣的内容在选题上发挥主观能动性，选题应用面比较宽，如教室节能照明、智能家居、智能功率表、小车调速系统等，涉及到过程控制和运动控制的内容。在完成大作业的过程中，民族同学通过自己***查阅资料文献并努力思考，初步掌握了单片机控制系统的设计和制作方法。这不仅巩固了课堂教学和实验效果，同时还对提高他们的动手实践能力打下了坚实基础。
四、结束语
通过分析民族班学生在学习“单片机原理及应用”课程时遇到的困难，结合理论和实践，在教学方式和方法上提出了自己的思考，实施后学生学习的主动性和教学成效有明显的改善，为培养民族生实践动手能力提供了有力的帮助。老师一定要爱学生，要有耐心，鼓励他们，培养民族大学生的动手实践能力，使他们成为社会需要的人才。
参考文献：
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[5]杨立生.单片机教学方法研究[J].中国现代教育装备，2010，
105（17）：84-85.
单片机原理及应用篇6
关键词：工程项目；单片机原理及应用；自主选题；网络教学；仿真技术
作者简介：曲辉（1975-），女，山东蓬莱人，内蒙古农业大学机电工程学院，副教授；刘宇（1973-），男，锡伯族，辽宁铁岭人，内蒙古农业大学机电工程学院，实验师。（内蒙古 呼和浩特 010018）
基金项目：本文系内蒙古农业大学机电工程学院实验室建设项目（项目编号：JD201101）的研究成果。
中***分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）35-0076-02
如今单片机技术的应用遍及国民经济与生活的各个领域。随着现代微控制器技术的不断发展和日趋完善，掌握单片机应用系统设计技术具有划时代的意义。
“单片机原理及应用”是一门应用性很强的课程，要想学好这门课程，实验与课程设计环节起着非常重要的作用。“单片机原理及应用”课程设计环节，目的在于巩固课堂所学的理论知识，理论紧密联系，指导实践。通过课程设计可以有效地使学生掌握单片机应用系统设计和研发的方法和步骤，培养学生***进行嵌入式控制系统的开发与设计能力，提高学生对所学专业知识的综合应用能力、分析能力、实践能力和创新能力，对于培养优秀的自动化人才具有重要意义。
一、传统教学中存在的问题
“单片机原理及应用”课程设计在传统教学中，存在的突出问题有以下四个：
问题一：“单片机原理及应用”课程授课学时较少，授课内容多，语言指令多，无公式可套，不易理解，而实践性又较强。因此，上完这门课之后，部分学生对教学内容掌握不够扎实，理解不够透彻，不知道课程设计应如何入手，主观能动性与创造性较差。
问题二：“单片机原理及应用”课程设计的要求、题目、进度、考核方法等没有规范化、系统化，无章可循，这样会造成不同老师指导课程设计题目难易不等，设计过程无人监管，成绩评价尺度不一，部分学生会出现积极性不高，应付了事的现象。
问题三：“单片机原理及应用”课程设计与“数字电子技术”、“模拟电子技术”、“微机原理及应用”、“程序设计语言”、“电子仿真技术”等课程相互交叉性、相关性、接续性强，“单片机原理及应用”课程设计没有和相关课程进行教学资源的整合。
问题四：现在的学生普遍思维活跃，好奇心、求知欲强，传统的课程设计方法很难完全吸引学生注意力，激发学生的学习兴趣。
课程组教师根据专业特色及课程设计教学要求，依托现有教学资源，以实际工程项目的设计和实现的过程为主线，对“单片机原理及应用”课程设计体系进行了规范化、科学化、系统化、网络化、人性化的改革，使其满足新形势下高等学校实践教学的要求，并充分体现专业特色。强调学生自主学习，使课程设计的过程更加科学、严谨、生动，以培养出实践能力强的优秀自动化人才。
二、研究内容与改革措施
1.精心选题，建立“单片机原理及应用”课程设计项目库。
课程设计选题从实际工程项目的实用性、难易程度、可操作性、工作量等因素考虑，兼顾科学性、新颖性、创造性，建立“单片机原理及应用”课程设计项目库。项目库中部分题目可根据开课专业特点，面向解决专业研究方向的实际问题有针对性的设计选题。例如：在内蒙古农业大学（以下简称“我校”）农电、电气专业“单片机原理及应用”课程设计中设置部分选题专门解决其它专业课（如“机电一体化”、“传感器技术”、“电机学”、“微机保护”等课程）中实际专业问题，经过教学过程的检验，学生的专业兴趣增强了，提高了学生系统分析、综合应用、解决实际专业问题的能力，并和相关课程进行了教学资源的整合，带动相关课程共同建设。项目库中建立若干样板项目，学生可以根据“单片机原理及应用”课程设计的一般步骤和要求完成，样板项目主要面向于基础较差的学生。
2.学生自主选题
课程组在每学年“单片机原理及应用”课程设计前两周将本次代课程设计教师的简历、联系方式、每位教师所代项目题目及设计要求公布出来。根据项目的难易程度及工作量的大小，学生可以一人或两人一题。学生可以根据自己的专业特点、兴趣、爱好和自身学习情况，自主选择老师，自主选择题目。如果学生感觉备选题目不适合自己，学生可以与指导老师协商讨论后自拟题目。
3.课程设计教学组织过程规范化
课程组对课程设计的过程进行规范化的要求，制订课程设计进程计划，阐述单片机应用系统设计的一般设计步骤及方法，介绍单片机应用系统常用接口电路设计方法。教师向学生下发课程设计任务书。教师下达课程设计任务的时候，要讲解必要的电路原理和程序设计思路，必要时可进行参观和调研，使学生充分理解、明确设计任务及要求。学生查阅资料，确定设计方案，经指导老师审核后，学生可以到实验室进行硬件的连接和软件调试。学生整理设计资料写出课程设计报告，并给出硬件原理框***、系统电路原理***、软件流程***、编写的程序、调试的方法、调试过程中数据的测量方法及参数等。
学生完成课程设计后，要进行答辩，答辩包括学生自述、现场调试、教师提问、答辩成绩评定等环节。通过答辩，老师可以对学生相关理论知识掌握情况、课程设计完成情况及***设计创新能力，进行综合评价，对设计内容不完善的给出进一步修改完善的建议，并给与学生创新提高的启迪与空间。
4.成绩评定科学化
课程组建立健全成绩评定方法，学生课程设计的总成绩主要包括课程设计报告及***纸完成情况、系统调试及性能分析、答辩情况，每部分均制订具体的考核要求及考核细则，形成科学、公平、合理、严谨的成绩评价体系。
加入学生自评环节，通过学生自评能够让他们进一步正确认识自己在课程设计中的所得与不足，对其提高自身能力和正确认识自我是一个帮助。
5.规范“单片机原理及应用”课程实验室管理，建立工作日志制度
在课程设计期间，专门面对课程设计学生开放实验室，学生可以在值班教师或课程设计指导教师的指导下进行系统调试。值班教师要对每天实验室使用情况、学生的工作进度、存在的困难、对后续工作的提示进行必要的记录。
6.精心进行网络教学平台建设，开展远程交互反馈学习
课程组将“单片机原理及应用”课程设计的相关文字教学资料（如教学大纲、教学进度表、教案、教学课件、参考书目等）上传学校网络教学平台。建立“单片机原理及应用”课程设计网络项目库，并支持师生向项目库加题，经管理员按课程设计要求审核，批准后可纳入项目库。建立网上“单片机原理及应用”课程设计教学素材库，主要包括典型电路***例及动作过程、芯片管脚***、常用接口电路软、硬件设计方法等。
建立网上交互反馈教学模块，教师、学生进行交流的方式主要是通过BBS、讨论模块及电子邮件的方式进行。同学们通过讨论区相互探讨，交流经验，取长补短，合作学习；教师实时或定期上网了解学生的设计进程，解答学生设计过程中的疑难问题。
三、单片机应用系统的研制过程
以单片机为核心的产品或项目，虽然单片机的选型不尽相同，软件编写也千差万别，但系统研制步骤和方法是基本一致的，一般都分为总体功能设计、硬件电路原理设计、软件的编制和系统的仿真调试几个阶段，[1]具体单片机应用系统设计的一般流程如***1所示。
1.确定系统功能及性能指标
不论是过程控制系统还是智能仪器仪表的设计，都必须先分析和明确项目的总体任务及要求、输入信号的类型和数量、输出信号的控制对象及数量、辅助外设种类及要求、工作环境及电源要求、可靠性要求、系统抗干扰措施、产品的性价比等因素，通过对各种需求信息进行综合考量与分析，明确系统性能指标，制订出可行的系统设计方案。
2.单片机的选型
单片机的应用系统随其用途不同，硬件和软件均不相同。在面对一个具体工程项目设计的时候，单片机最初的选型很重要，主要考虑单片机的性能参数是否全部满足系统的功能要求，[2]例如：控制速度、精度、控制端口的数量、定时/计数器、中断源的数目、驱动外设的能力、存储容量的大小、软件编写的难易程度、开发工具的支持程度等。
3.硬件系统设计
根据总体设计中确立的系统功能特性要求，确定单片机的型号、所需扩展芯片、存储器、I/O接口电路、驱动电路，可能还有A/D和D/A转换电路及其他模拟电路，设计出应用系统的电路原理***，并制作出实现系统功能的电路板。
4.软件的编写
在单片机应用系统设计中，硬件和软件具有一定的互换性，有些功能既可以用硬件实现，也可以用软件编程完成。多利用硬件可以缩短研发周期，减少编写软件的工作量，但这样会增加成本。如果以软件代替硬件完成一些功能，可以降低成本，提高可靠性，缺点是增加了系统软件的复杂性，软件编写工作量大，研发周期长，系统运行的速度可能也会降低。[1]因此，必须综合分析，根据具体设计任务量体裁衣，合理地制订硬件和软件的功能、比例。
单片机应用系统的软件设计，任务可能很多，程序量可能很大，采用合理的结构化程序设计方法尤为重要，即从代表目标系统整体功能的单个处理着手，自顶向下，将复杂系统按功能分解为若干模块进行分析与设计，[3]这样可以分阶段地对单个模块进行设计和调试，然后再将它们有机地联系起来，构成完整的控制程序，并进行联合调试即可。结构化程序设计具有程序组成结构化、功能模块化、运行流程化的特点，有利于编写出合理、紧凑、高效的程序。
5.系统调试
硬件调试可分静态调试与动态调试两步进行。软件调试的一般方法是先***后联机、先分块后组合、先单步后连续。系统脱机运行过程中，可能会有很多系统缺陷被发现，如软、硬件的配合问题，程序各段落的过渡与衔接问题，事先没有考虑到的问题等，对此要反复修改，精益求精，不断完善设计内容。
四、基于Proteus的单片机仿真技术
利用Proteus虚拟仿真技术可以在单片机应用系统设计过程中，以软件方式模拟整个系统，即通过PC绘制原理***，并直接在原理***上编写调试应用程序，配合各种虚拟仪表来展现整个单片机系统的运行过程，能看到程序运行后的输入/输出效果。[4]
在单片机课程设计教学过程中，课程组要求学生利用Proteus软件成功进行虚拟仿真并获得期望结果之后，再制作实际硬件进行***调试，这样可以获得事半功倍的效果。学生普遍反映，利用Proteus软件作为单片机应用系统设计和仿真平台，实现单片机系统的软、硬件同步仿真调试，使学习过程变得直观形象，使单片机应用系统设计变得简单、容易、有趣。
五、结束语
课题组根据“单片机原理及应用”课程设计的教学需求，依托现有教学资源，注重与相关专业课程的共建，充分利用现代网络教学手段及虚拟仿真技术，提出了一种科学严谨、生动可行的“单片机原理及应用”课程设计的方法。在教学中，使学生真正成为认知的主体，激发学生学习兴趣，发挥学生创造性，提高学生解决实际工程问题的能力，符合高等学校实践教学改革的要求。
参考文献：
[1]张齐，朱宁西.单片机应用系统设计技术——基于C51的Proteus仿真[M].第2版.北京：电子工业出版社，2009.
[2]刘焕成.工程背景下的单片机原理及系统设计[M].第2版.北京：清华大学出版社，2011.
单片机原理及应用篇7
关键词：CDIO；卓越工程师；单片机；
【中***分类号】 TP391 文献标识码： A
1 引言
现阶段，我国电气工程及其自动化专业卓越班的单片机原理及应用这门课程的综合性和实践性都很强，加之卓越工程教学模式存在以下问题与弊端：（1）采用传统的教学模式，主要靠老师在课堂上按照教科书的章节顺序授课进行实践，没有实现工程教育模式[1]；（2）未根据学生自身的能力、基础进行指导学生实践，采用传统的方法，实践题目相同，要求相同，导致效果很差[2]；（3）设置课程学时数太少[3]；（4）由于课程的综合性强，重要的基础课程没有及时的开设，导致学生在学习时感到难度很大，不易掌握和应用，甚至学生放弃核心课程的学习[4]。
为了提高工程教育质量，保障可持续发展。国际工程教育组织提出 CDIO工程教育模式，它是近年来国际工程教育改革的最新成果。2000年，瑞典皇家工学院和麻省理工学院等四所大学组成的跨国研究组织，经过四年的探索研究，创立了CDIO 工程教育理念，并成立了以CDIO命名的国际合作组织。CDIO 代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它以产品研发到运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程的理论、技术与经验。其教学大纲满足美国、加拿大和其它华盛顿协议国家职业工程师组织对工科教育的要求，其教学框架体现了创新的教育思想。为了实现这一目标，2007年11月开始***组织召开中国高等工程教育改革论坛和 CDIO 国际合作组织会议两个大型会议，使CDIO工程教育模式成为教学改革的研究热点。
特别是2013年5月17-19日"中国CDIO工程教育2012年会"在广州大学举行，参加会议的单位有80多所高校，参加人数400多人，是规模最大，效果最好的一次，把CDIO工程教育模式推向新的高潮。
本文针对电气工程及自动化专业卓越班的单片机原理及应用课程进行改革符合国家教学改革的方针，有利于学科建设健康发展，有利于卓越工程师人才的成长，有利于卓越人才培养方案的完善，对学科建设具有十分重要的意义。
2 生命周期与CDIO相结合的教学模式
单片机原理及应用是电气工程与自动化卓越班的核心课程之一，该课程具有一定的深度、难度，在开设该课程之前，必须让学生学过数字电路、模拟电路、微机原理、高级语言等课程。但是，由于卓越工程师班的学生第一、二、三学年在校学习理论课，第四学年在企业实习，严重的压缩专业课的课时量，把四年的课程计划压缩为三年，导致卓越班专业课程的课时量比普通班的课时量还少，存在拔苗助长现象，学生两极分化严重。又由于单片机原理及应用是实践性很强的一门课程。为了调动学生的积极性。本文采用以生命周期与CDIO相结合的教学模式，以产品的需求开始，到产品的运行、维护为周期，形成一个生命周期，让学生以主动的、实践的与课程之间有机联系起来，培养学生学习工程理论知识、加强实践经验和各种能力[5]。
课程生命周期教学模式是指利用工程生命周期的理论，对学生进行"课前调查"深入了解学生的理论基础、应用实践能力、协调能力；"课中"按照工程项目的需求分析以及学生的综合能力进行分配任务；任务完成后"课程考核"，课程结束后"课后跟踪调查"结束整个教学过程。在课程生命周期教学模式中主要包括"课前调查"、"课中分配任务"，"课程考核"和"课后跟踪调查"四个阶段，具体如***1所示。
***1 课程生命周期教学模式
2.1 课前调查与课中分配任务
教师依据课程生命周期教学模式，进行"课前调查"详细备课，备课内容主要包括：（1）深入企业调研，使用调查问卷法和谈话法了解企业的人才需求，技术创新需求及企业进行校企合作的意愿、动机等，了解合作企业对单片机的应用技术职能的需求，将单片机的各知识点分成多个子工程，以求由易到难，由浅入深，让学生逐步掌握单片机技术的所有知识及应用技能。（2）深入了解学生已授课程情况，例如核心课程的学习情况；（3）详细调查目前单片机应用的主要方向、应用环境、社会需求，达到学以致用，为了更好的保证学生培养出来能适应企业的需求，探索教师需要了解市场主要的单片机芯片、单片机型号等。充分利用教师的资源、为学生服务；（4）最大难点是详细了解每位学生的实践操作能力、理论水平以及学生的自学能力、吃苦耐劳等综合能力。（5）依据"课前调查"情况、学生的综合能力以及学生自身的特点，以3-6人为一组建立团队，实现学生资源、能力互补，选择优秀学生为组长。然后，进行"课中分配任务"--每组分配一个子工程，指导学生一周的时间进行查找资料、整理资料、写出子工程的初步需求分析。教师利用1-2天点评学生写的需求分析，根据学生的贡献给出第1次平时成绩。依据写好的需求分析，6-8周的时间教师指导学生进行硬件平台的塔建以及软件的学习与使用，根据学生的特点与能力，由组长分配任务给组里成员。当硬件平台达建完成、软件编写完成，由教师进行第2次平时成绩登记。硬软件设计完成后，在教师的指导下进行调试，调试完成进行第3次平时成绩登记，最后完善子工程的后序工作，进行第4次平时成绩登记。
2.2 课程考核
考核学生的原则是注重学生的动手能力、团队协调能力、自学能力、吃苦耐劳能力，以及学习效率，端正学生的学习态度，提高学生的学习兴趣。成绩计算办法是平时成绩占20%，技术知识考核占80%.
（1）平时成绩考核依据。出勤情况及组织纪律性方面的表现（不迟到、不早退、不旷课、不扰乱课堂纪律、上课不睡觉、不玩手机）；学生参与小组讨论的程度、以及组员之间协作与沟通情况；为了客观的评价学生的学习效果，需要进行项目完成的现场评分和演示答辩，对学生的工作绩效、技术应用、语言表达等方面进行客观评价。
（2）技术知识考核。技术知识考核主要以过程化为主，兼顾理论知识考核（期末考试）；子项目单元教学结束后，学生需要撰写项目学习报告，并递交相关工作文档。
2.3 课后跟踪调查
根据CDIO的理念和工程周期的理论，把"课前调查"和"课后跟踪调查"的信息实时反馈到"课程教学"和"课程考核"中去，从而改变传统的教学模式，形成一个动态闭环反馈教学模式，使得教学过程能够不断根据社会反馈信息和学生反馈信息而更新，保证课程教学符合社会的需要和学生的需要。
3 以生命周期与CDIO相结合的教学模式案例
3.1 任务分配
本文的课题选择电气工程及其自动化专业卓越班作为试点专业，并且一周的课程设计和一周实训，学生30人，分为8个小组，分成8个子工程。
（1）利用51系列单片机实现LED中断方式闪烁--中断控制的P2.0小灯。采用11.0592/12MHZ晶振。连接方法：单片机的P2口和LED灯，使用8PIN排线连接起来；
（2）键盘控制的花样彩灯--通过按键控制花样彩灯。连接方法：单片机的P2口连接LED灯，P0口与按键接口连接；
（3）实现数码管显示键值--实现矩阵键盘数码管显示键值。连接方法：单片机P1端口与矩阵键盘接口连接，P0口与静态数码管连接。矩阵键盘定义：P1.1-P1.3为行线，P1.4-P1.7为列线喇叭接P1.5口，矩阵键盘P1口；
（4）RS232串口通信（接受与发送）--了解串口的基本原理及应用，理解并掌握对串口进行初始化。使用串口调试助手（Baud 4800、数据位8、停止位1、效验位无）做为上位机来做收发实验。 在调试助手字符串输入框中输入数字和字符，按发送按钮，然后观察接受窗口的变化；
（5）点阵字符型液晶显示--实现LCD1602 移动显示。显示方式：LCD第一行显示BIG BIG WORLD，LCD第二行显示I LOVE PUZHONG，先将两行字符写入DDRAM中，然后从右至左逐字移出显示；在指定位置停留1.6秒后，闪烁2次，清屏；反复循环上述显示方式；
（6）TFT液晶屏全屏显示***片--掌握TFT彩屏驱动程序的编写，学会运用***片取模软件应用，学会全屏显示原理，最终实现彩屏中全屏显示一张完整的***片。1.8寸彩屏的屏幕是128*160，所以显示***片的尺寸是128*160；
（7）交通灯并用数码管显示倒计时--模拟交通灯并用数码管显示倒计时，20秒倒计时换通道时黄灯闪烁3秒。实现8位动态扫描循环，将字模送到P0口显示；
（8）三键控制可调时钟--三键控制可调时钟。三个功能键，当上电后，系统显示提示符P。按下k1后，系统开始正常运行，此时按其它键均无效当再按下k1后，进入调秒状态，按k2加1，按k3减1，再按一下k1进入调分状态，再按一下，进入调时，再按一下，进入正常的运行状态在调整状态下，当调整该位时，该位会闪烁。
3.2 具体实现步骤以及实施时间
基于生命周期与CDIO相结合的教学流程如***2所示。
***2 生命周期与CDIO相结合的教学流程***
（1）了解学生的素质，按照学生的综合能力以及学生的喜好综合考虑，进行分组、分配任务，完成时间为1周（4个学时）；
（2）指导学生查找资料、整理资料、写出子工程的初步需求分析，教师认真修改需求分析、进行可行性评估（非常重要），完成时间为1-2周（8个学时）；
（3）学生根据分配的任务，由组长进行分工，1-2个学生负责硬件材料的购买、硬件设计、硬件电路；1-2个学生负责软件设计、编写程序，完成时间6周（24个学时）；
（4）学生完成硬件平台的塔建以及程序编写完后，在教师的指导下，进行硬件、软件调试，完成时间1周（4个学时）；
（5）项目完成的现场答辩、演示、评分，完成时间1次课（2个学时）；
（6）撰写项目学习报告，递交相关硬件设备、工作文档，完成时间1次课（2个学时）；
（7）"课后跟踪调查"--采用填写调查表格的形式收集学生开课前的相关信息；高度重视毕业生（利用校友会和其他组织获取毕业生的联系方式，如QQ、E-mail、电话，通过发放电子问卷形式获取相关信息）反馈的信息。
4 结论
本文把CDIO的理念以及工程生命周期理论相结合应用于卓越工程师的单片机原理及应用教学中，学生在学习过程中实现了人人都能参项目开发的全过程，促使学生由被动学习变成主动学习，在项目设计、实施过程中理解并把握了课程要求的知识与技能，培养了学生主动思考、***思考、积极分析问题和解决问题的思维和能力，锻炼了学生的团队合作、协调、组织能力，提高了人际交往技能，体验着项目开发的艰辛与乐趣。同时，教师通过课前调查，深入了解市场的需求，有利用于提高教学质量，有效地实现学校教学与社会实践相结合，真正的改变了传统的教学模式，达到学生、教师双赢的目的。
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基金项目
广东省高等教育教学改革工程项目"CDIO理念的石油化工自动化特色人才培养研究与实践"（BKZZ2011041）；
单片机原理及应用篇8
【关键词】单片机 接口设计 技能训练 实践
【基金项目】2012年河北省高等教育教学改革研究项目（2012G***G084）；2012年河北省高等教育教学改革研究项目（2012G***G149）。
【中***分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）12-0227-01
单片机以其控制的灵活性、编程的简洁性而得到越来越广泛的应用，目前各个领域、各个行业几乎都有单片机控制系统，所以单片机课程也越来越受到各工科院校的重视，《单片机原理及应用》几乎是所有工科院校电气信息类学生的必修课，也几乎是所有工科院校电气信息类学生毕业设计所涉及的题目。石家庄铁道大学也不例外，《单片机原理及应用》课程在第六学期开设，鉴于这是一门实用性很强的课程，在制订培养计划时，有意增大了实验力度，设置学时为48学时，其中实验学时24。同时为了加强实践环节，保持实践的连贯性，在单片机课程之后还设置了Protel绘***训练和单片机接口设计，以保证学生能够完成从单片机系统的原理***设计、板***绘制、线路板加工，到元器件选择、购买、焊接、编程及最终调试的全过程。对于单片机课程的考试，仍一直沿用笔试答题的方法，感觉这种考试方法不利于这门课的学习，有必要进行改革。
一、考试方法改革的必要性
传统的纸质考试一般都是闭卷，题型不外乎就是填空、选择、读程序、写程序、硬件电路设计、综合设计等，这样的考试有一些不可避免的弊端：
1）闭卷考试，那么考前就必然要背一些控制字、基本公式等，而从实际应用角度看，这些是没必要背的；
2）闭卷考试时，程序的语法错误是必定要扣分的，但在实际中，有些语法问题是不必太苛刻的，因为在编译过程中必然会发现语法错误的，边编译边改即可，所以闭卷考试不一定能反映学生真正的水平；
3）填空、选择题型不易检查学生的掌握程度，而且容易作弊，没必要；
4）对于硬件电路设计，需要在实际调试中逐步掌握，单纯纸上谈兵般的做硬件设计，不易于学生掌握并积累硬件知识。
鉴于闭卷考试的众多不足及弊端，要想真正督促学生掌握单片机这门技术，就必须进行考试方法的改革。对于单片机这样的应用性极强的课程，学生是否学会，只要看学生能否设计、制作单片机系统并在实际中得以应用即可。所以，以学生自行设计的单片机作品作为学生的考核依据应该是最恰当的，既不必去背一些不必要的格式、控制字，也不必去过分的死记语句、语法，还杜绝了填空、选择之类的题型有可能造成的作弊行为，特别是可以在调试系统的过程中检测出硬件电路的问题和软件的不足。
二、考试方法改革的可行性
欲采用以学生作品作为学生成绩依据的考核方式改革，必须要解决几个方面的问题：
1）资金问题 每个学生***完成一个单片机系统的设计，需要制板、购买元器件等，这就需要有资金支持，初步估计需要人均120元左右，首先需要解决资金问题；
2）选题问题 全班每人一题，做什么题目，要进行初步审核，并与学生一起分析题目；
3）时间问题 在学生做实物的过程中，从画出PCB板***到加工出线路板，中间会有一周的等待时间，这段时间怎么处理；做实物与笔试考试时间不一致，出成绩的时间也就不一致，一般结课后一周左右笔试，笔试后一周内报成绩，但做实物会远远超出这个时间，该如何处理。
针对这些问题，课题组采取如下措施：
1）与学校教务处及学院沟通，学校非常支持，可使用学生的实***费及学校支持的学生创新经费，从而解决了所需资金。
2）针对选题问题，首先由学生自己设计题目，根据自己的爱好设计自己喜欢的题目，然后与老师初步讨论其可行性，单片机原理及应用课程组的所以老师共同把关，保证题目的实施。也鼓励学生去异想天开，另辟蹊径，提倡原创，鼓励创新。
3）关于时间问题，可以把原培养计划中短学期的计算机绘***改到单片机课程结束后的第十三周开始，学习Protel绘***并画出自己设计的PCB板***，送到厂家加工，因为其它课程尚未结课，所以不存在一周的等待；报成绩的时间问题，通过与学校教务处协商，可在不影响学籍处理的情况下，尽可能的推延上报成绩的时间，故将报成绩的时间推迟到短学期中。
通过采取这些措施，解决了考试方法改革所遇到的问题，可以使改革继续进行。所以这种考试方法改革成为可行。
三、考试方法改革方案
课程组设想通过整合《单片机原理及应用》、《计算机制***技能训练》、《单片机接口设计》课程，找到一种更为科学、更为合理的综合考试方法。进而提高学生的学习兴趣，让学生学会学习，提高学生的实践能力、创新精神，提升学生的综合素质，提高毕业生的就业竞争力。同时，通过整合课程体系，也提高教师的综合素质。具体改革方案如下：
1）将《单片机原理及应用》、《计算机制***技能训练》、《单片机接口设计》三门课程进行综合考核，用一个作品评定三门课的成绩；
2）考试改革试点班与其他班学生一起学习《单片机原理及应用》课程，并正常参与实验（一人一组），在学习过程中，学生可酝酿选择设计题目；
3）《单片机原理及应用》课程结束后，开始进行《计算机制***技能训练》和《单片机接口设计》，学生选择设计内容，与课程组老师共同探讨实施方案，计算参数，选择器件，利用《计算机制***技能训练》中学的Protel软件将方案付诸实施，画出系统原理***，并根据原理***画出PCB板***，交于厂家进行加工；
4）根据***中选择的元器件自行筛选、购买，然后进行焊接，编写软件程序，最后进行系统调试。最后出作品；
5）课程组组织答辩，学生展示作品并进行答辩。
最终成绩主要以作品为依据，电路板的布板情况决定《计算机辅助制***技能训练》的成绩；作品的功能、实用性、外观及报告决定《单片机接口设计》的成绩；根据作品及答辩情况决定《单片机原理及应用》的成绩。
在整个过程中，有《单片机原理及应用》课程的理论学习和实验设计，有《计算机辅助制***技能训练》的绘***能力的训练，有《单片机接口设计》的系统设计、调试，有最终产品，老师与学生共同经历着分析、探讨，质疑和解惑的过程，让学生真正经历了一个电子产品的开发过程。
单片机原理及应用篇9
关键词：单片机；电气信息类；教学改革
作者简介：杨盛（1973-），男，湖北公安人，三峡大学电气与新能源学院，工程师；陈星（1988-），女，湖北仙桃人，三峡大学电气与新能源学院，助教（湖北 宜昌 443002）
中***分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）02-0118-02
单片机以其体积小、价格低、功能齐全、抗干扰性高、可靠性好、易于开发扩展等独特特点，被广泛应用于工业自动化及智能仪器仪表、通信设备、家用电器等各种设备仪器中。[1]“单片机应用技术”课程是本校电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程、通信工程等电气信息类专业的主干课程，内容丰富，实践性强。本文在分析本校电气信息类专业“单片机应用技术”课程教学现状的基础上，探讨了课程教学中存在的问题及相应改革措施，切实提高学生运用单片机解决实际问题的能力。
一、“单片机应用技术”课程教学现状及存在问题
1.课程教学现状
作为电气信息类专业必修专业基础课，本校电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程、通信工程四个专业开设了“单片机应用综合实验”课程，3.5学分，总计56学时，其中理论课24学时，实验课32学时。该门课程旨在使学生通过实验加深对单片机结构及单片机指令系统的理解，培养学生运用单片机知识解决实际问题的能力，力求使学生在完成本门课程的相关实验后，在分析问题的能力、动手能力及创新能力方面得到较大的提高，在今后的工作实践中具备***设计、开发小型单片机应用系统及产品的能力。
课程一般在大二下学期和大三上学期开设，学生先选择理论教学班（每班120人左右）学习单片机理论知识，理论部分以介绍51系列单片机为主，内容包括：单片机概论（2学时）、MCS-51单片机结构（4学时）、单片机指令系统及汇编语言程序设计（8学时）、MCS-51系列单片机的扩展（2学时，含最小系统与程序存储器的扩展、数据存储器的扩展、输入/输出口的扩展）、单片机机接口技术（8学时，含LED显示接口、8255可编程I/O扩展、键盘与单片机接口、ADC0809的原理与应用、DAC0832的原理与应用）。理论课结束时教师对学生该课程的评定成绩占课程总成绩的30％。
理论部分学完后学生进入实践教学环节（每班60人），二人一组，利用实验箱完成10个基础验证型实验，1个综合型实验，1个设计型实验，主要实验内容：实验系统的组成及软件编程、I/O口应用及扩展、定时器/计数器应用、串并转换、8155的应用、A/D与D/A转换、直流电机转速测量与控制等。实验课程结束后每人一组进行开卷考试，考试内容为实现单片机系统一个小的功能，成绩占课程总成绩的70%。
2.“单片机应用技术”课程教学存在的主要问题
（1）课程定位不准确，课程体系存在缺陷。长期以来，把“单片机应用技术”定位为专业基础课，没有考虑学生所学专业和今后就业去向，认为该门课程主要是了解掌握汇编语言、51系列单片机基本原理及编程基础，培养学生自学能力，为后续掌握其他单片机的应用打下良好的基础。但实际情况是除了参加各种学科竞赛的学生自学其他单片机知识外，由于没有后续课程支撑，大部分学生基本上只学了“单片机应用技术”课程中所涉及的内容，缺乏对单片机知识更进一步的综合训练，往往到毕业找工作时就表现出了这方面的缺陷。
（2）考核方式不合理。理论课环节采用随堂测试的模式，理论平时成绩和测试成绩占课程总成绩的30％，由于采用大班制教学，教师往往无法客观评价学生真实的理论水平；实践环节部分考勤占课程总成绩的20％，考试占课程总成绩的50％。目前的课程考核方式决定了学生重视实践教学而轻理论教学，学生往往在理论课上不学习而来实验室恶补，且学生理论基础的缺失给实践环节带来很大困难，存在理论与实践教学脱节现象，教师对学生实验过程缺乏评价。
（3）实践教学条件不足。目前本校每年有近千名学生进入实验室完成单片机实践教学环节，原有40套实验设备（实验箱+电脑）仅能勉强满足教学要求，无法对学生开放；由于实验箱内部硬件资源和结构固定，学生实验时只需用导线连接部分模块、输入程序即可调试观察实验结果，并不能真正理解其硬件电路原理，更谈不上硬件电路设计，限制了学生综合分析设计能力和创新能力的培养。
（4）实验教学模式落后。实验课以教师为主，学生在规定时间内按照实验指导书要求完成规定实验内容，实验程序大多参考实验指导书所附参考程序，不利于发挥学生的主观积极性，部分学生是慑于实验考核的严格性来完成实践环节；由于实行选课制，各专业学生混选，水平参差不齐，实验课上指导教师要花大量的时间来讲解实验原理，无法针对专业要求进行专项训练，更勿论因材施教。
二、“单片机应用技术”课程教学改革措施
针对课程教学中存在的主要问题，结合实验室建设情况，本校从以下几方面着手进行了课程教学改革：
1.明确课程定位，完善课程体系
课程定位为电气信息类专业必修专业基础课，经教师讨论认为由于各专业依托行业背景不同，应区别对待：该门课程应作为自动化专业、电子信息工程专业的专业课，强调工程实际应用能力培养，增加单片机系统的实践环节教学；而对电气工程及其自动化专业，由于其就业方向的特殊性，可以仅定位为专业基础课。
课程内容上，随着各种高性能、新型号单片机地推出，任课教师都有一个疑问：继续给学生讲授51单片机吗，是讲C语言还是继续讲汇编语言？经探讨认为：目前51系列单片机在高校课堂仍属主流，要把51单片机讲好讲透，确实提高学生动手能力和综合素质，课堂上可引入其他型号单片机及单片机最新动态，通过引导学生完成综述性论文开拓其视野，至于是用C语言还是用汇编语言的问题，认为作为基础，学生应掌握汇编语言，更加清楚地了解单片机内部结构和其中内容变化，对有兴趣有能力的学生可以作更高要求，如对毕业设计学生和参加各类学科竞赛的学生要求可用C语言或C语言与汇编语言混合编程。
课程体系上，作为基础内容将原来“单片机应用综合实验”课程理论部分剥离出来成为“单片机原理及应用”课程，32学时2学分，单独考试，实践课程仍为“单片机应用综合实验”，维持32学时不变；对自动化专业、电子信息工程专业和通信工程专业学生开设“课程设计”（1学分，必修）、“DSP技术与应用”（2学分，选修）、“嵌入式系统”（2学分，选修）作为进阶，电气工程及其自动化专业学生亦可选修；高阶部分鼓励学生积极参加校内外各项学科竞赛和课外科技创新活动，激发学生的积极性，提高学生综合应用和创新能力。
2.改革课程考核方式
原来“单片机应用综合实验”课程分成两门课后，“单片机原理及应用”课程在上半学期学习，单独考试，平时成绩占30%，考试成绩占70%，学生考试合格后下半学期再修“单片机应用综合实验”课程，确保学生进入实验室之前已具备相应的理论基础。“单片机应用综合实验”成绩由平时成绩（占20%）、作业成绩（占20%）、考试成绩（占60%）三部分组成，其中平时成绩综合实验出勤、预习报告、实验操作和实验成功率等情况评定；作业成绩主要考量学生实验完成后相关知识的掌握情况；考试为一人一组上机开卷考试（资料仅限考生本人使用，不得使用移动存储设备），评分内容含操作、硬件连接、程序编写和实验结果。考核方式的改革基本确保了学生成绩评定的客观公平，杜绝了浑水摸鱼的现象，提高了学生的学习积极性。
3.改善实践教学条件
本校新增了40套雷迈特公司的DPJ-H型单片机实验箱及配套模块，实验箱采用“仿真式”设计思想，所有实验模块及CPU资源均对使用者开放，可结合Keil C51 μVision软件和Proteus仿真软件进行程序调试、固化，联机或脱机验证实验结果，充分满足“验证式—模仿式—探索式—开发式”的由浅入深的各种实验要求；购置了部分51实验开发板和凌阳单片机开发板供学生选用，同时可提供分立器件和开放的创新实验室，由学生自己制作系统版，完成感兴趣的实验内容，极大地激发了学生对单片机的兴趣，提高了其硬件设计能力和动手能力。
4.改革实验教学环节
（1）根据新的实验设备，重新编写了实验指导书。笔者设计编排了软件实验、硬件实验、系统设计三个方面共计16个实验内容，其中验证性实验10个，综合性实验4个，设计性实验2个，每个实验均附有作业题，取消了参考程序，但验证性试验仍给出了参考程序流程***。实验指导书后附上了实验模块原理***和仿真、开发工具使用说明，学生可以参考直接进行实验。
（2）在理论和实践教学中引入仿真开发工具Proteus。Proteus是英国Labcenter公司开发的电路及单片机系统设计与仿真软件，可以实现数字电路、模拟电路及微控制器系统与外设的混合电路系统的电路仿真、软件仿真、系统协同仿真和PCB设计等功能，是目前唯一能对各种处理器进行实时仿真、调试与测试的EDA工具。[2]对于各层次的实验，学生都可结合Proteus与Keil C软件进行仿真，基本了解掌握实验内容，加强了对学生系统硬件设计能力的训练。
（3）开放实验室，提高学习过程的开放性。除了验证性实验外，在完成实验作业、综合性实验和设计性实验时实验室对学生开放，指导教师主要通过启发式教学引导学生进行思考和讨论，让学生建立“从顶向下”的系统学习和设计思维以及“从底向上”的系统构建方法，实现从以教师为主到以学生为主的教学模式的转变。
（4）实行分专业选课，小班制试点。学生分专业选择实验教学班，有利于教师根据专业特点指导学生选择完成相关实验内容，针对专业应用方向加强训练；考虑到自动化专业学生相对较少（每届80人左右），对自动化专业试行小班制教学，实验时每班40人，每人一组，教师可以很好地把握每个学生的情况，做到因材施教。
（5）以课外实践促进学生实践创新能力培养。对有进一步学习单片机应用技术要求的学生，采用“竞赛+项目”的模式，鼓励学生积极参加校内外各项学科竞赛和课外科技创新活动，参与教师的科研项目，由浅入深提升学生应用单片机的工程实践能力和创新能力。
三、结束语
经过近几年来的不断改革与探索，逐渐健全了“单片机应用技术课程”体系和教学内容、学生考评机制，改善了实验教学条件，加大了实验室开放力度，学生理论水平进步明显，实验效率和效果较以前得到大幅提高。“竞赛+项目”的模式鼓励了一批动手能力较强的学生进一步提升自我，参加各类学科竞赛和课外科技活动均取得了较好的成绩。课程实验教学环节的改革带动了本校其他电气类专业实验教学模式的改革，后续将进一步扩大小班制实验教学的范围、加大实验室开放力度，不断提高学生工程实践能力和创新能力。
参考文献：
[1]高健.目标教学法在单片机实验教学中的应用[J].中国电力教育，
单片机原理及应用篇10
摘 要：本文阐述了理论与实践一体化教学模式在单片机原理与应用课程中的应用，介绍了以万能板为载体设计硬件电路的理论与实践一体化项目教学以及项目实施具体步骤、项目教学过程中的关键点。
关键词 ：单片机原理与应用 理实一体化教学模式 项目教学
一、实施以万能板为载体设计单片机硬件电路理实一体化项目教学
传统的理论教学和实践教学是在不同的时间和不同的地点由不同的教师分别进行的。由于教学目标和教学任务不同，教学组织形式分离，因此容易造成理论教学内容和实践教学内容脱节，降低学生学习兴趣，增加教学难度，直接影响到人才培养的质量。
单片机原理与应用是一门实践性很强的应用性课程，在电子产品开发设计中应用非常广泛，并需要硬件电路开发与软件程序设计同时进行。如果只进行理论教学而不进行实践教学，则教学效果不理想；如果只进行实践教学而不进行理论教学，教学效果也不明显，因此学好单片机技术必须是理论、实践“两条腿走路”，缺一不可。理论知识的学习可以通过听课、看书、看视频教程等方式进行，实践技能就必须亲自动手操作。
为了能更好地培养现代生产企业需求的单片机技术人才，根据笔者学院多年来对用人单位的跟踪反馈，以及多种教学模式的比较、实践，笔者主张在单片机原理与应用课程中实施理论与实践一体化教学模式，即把理论与实践结合起来，理论融入到实践中，学一个知识点、做一次产品、编一次程序、总结一次学习成果，真正做到“边学边做”。
在项目教学环节采用万能板设计与制作单片机产品，这种项目教学方法，不仅能锻炼学生的焊接技术，同时还能提高学生识读单片机硬件电路***的能力，更重要的是能让学生掌握单片机开发的基本步骤，提高软硬件的编程与设计能力，为日后开发设计电子产品打下坚实的基础。
二、实施单片机理实一体化教学的项目设计
为了实现统筹单片机原理与应用课程的知识目标和能力目标，笔者将整个课程重新整合为由易到难的具有连贯性的教学项目。每个教学项目包含了必需的理论知识和岗位能力需要的实践技能，以任务驱动教学，把理论知识和实践技能渗透到教学项目的每个环节中。按照这个教学思路，设计了三个教学项目，项目中包含了三个硬件电路和100个程序范例。
1.项目一：单片机最小系统硬件电路设计与制作
单片机最小系统，是指满足单片机的工作条件，可以正常工作的单片机系统。
该项目的学习目的是掌握单片机入门基础知识和单片机的引脚功能，掌握单片机延时程序的多种编写方法，掌握单片机开发的基本步骤和关键环节，掌握单片机简单程序编辑、编译、******等基本步骤。掌握单片机开发软件Keil uVision4和ISP***编程软件progisp的使用方法。
2.项目二：基于单片机控制的十六路LED霓虹灯设计与制作
霓虹灯广泛应用于商店广告牌、城市美化等场所，采用单片机控制的霓虹灯，显示花样随程序的改变而改变，样式千变万化，深受商家和居民的喜爱。
该项目的学习目的是掌握单片机P0、P1、P2、P3口作为输入输出口的使用方法，掌握单片机键盘的工作原理及使用方法，掌握单片机C语言源程序的结构特点、标志符与关键子、数据类型与运算符、C语言的语句、数组、指针、函数等用法。
3.项目三：基于单片机控制的红外二极管感应计数报警器
红外二极管感应计数报警器可以实现当用手经过红外发射管和红外接收管时，蜂鸣器发声、二位数码管数字加1的功能，其灵敏度非常高。该电路设计思路来源于企业商品自动计数器的应用实例，当有商品从传送带上经过感应器前，计数器加1，并发出提示声。该电路在现实生活中应用广泛，可以作为单片机设计人员的基本电路模块。
该项目的学习目的是掌握单片机的定时器、计数器、中断及接口技术，掌握LED数码管的工作原理和接口电路，能综合运用模拟电路、数字电路、传感器等基础知识设计与制作比较复杂的作品。
三、组织实施单片机理实一体化教学的关键点
1.前期准备是组织教学的起点
在教学准备阶段，推荐购买单片机制作常用工具和用万能板设计的单片机学习套件。
2.课堂管理是组织教学的难点
由于学生的学习动力、接受能力差异较大，教师要有针对性地将学习动力、接受能力较强的学生与学习动力、接受能力较弱的学生组成一个小组，同时指定一个小组长，协助教师进行课堂管理。
3.教师现场技术指导是组织教学的重点
当学生进行实践操作的时候，教师一定要巡视，及时解决学生遇到的困难，批评教育个别不遵守纪律的学生，要求其加强组织性和纪律性。
4.项目报告是组织教学的落脚点
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