單片機原理及應用

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單片機原理及應用范文第1篇

1課程改革的目標

《單片機原理及應用》課程是我院計算機類專業、應用電子專業、電子信息技術專業、微電子專業、電氣自動化專業及機電一體化專業的一門專業核心課程，課程開設的范圍廣課時量大。所以對《單片機原理及應用》課程進行全面改革是非常必要的，依據高等職業教育的培養高級技能型人才的特點和要求，按照企業行業的工程標準（《單片機設計師職業認證資格》）對原有的對單片機原理、匯編語言設計、單片機C語言程序設計應用及PCB電路設計的內容進行重新規劃，讓學生的知識水平和職業技能與職業崗位實現無縫對接，培養出符合企業要求的高級單片機技術人才，具體目標如下：

1.1知識目標

使學生熟練掌握單片機的基本原理；匯編語言、單片機C語言程序設計的步驟和方法；使學生能夠讀懂和看懂單片機工程應用中稍微復雜的電路圖。

1.2能力目標

培養學生硬件電路設計能力、程序設計能力、軟硬結合綜合設計與調測能力；掌握單片機的開發過程和開發工具，掌握軟件模擬和硬件實時仿真；掌握單片機的仿真技術（PROTEUS、KEIL），能設計、制作和調試單片機基礎級產品。

1.3職業目標

了解本課程的作用和市場需求；培養學生分析問題、解決問題的能力；能有效地設計開發和完成開發任務；了解單片機市場和新技術新產品的最新發展趨勢。最后，通過本課程的學習能夠獲得《單片機設計師職業認證資格》（中國信息產業部頒發）證書，為學生順利進入優秀組織，建立崇高的職業信譽，獲得優越的職業發展機會具有極大的幫助。這也正是職業教育的目的所在“：學有所長，學有所用”，以技能帶動職業，用技能獲取崗位。

2課程改革解決的主要問題

2.1教學團隊的更新

本門課的代課教師大都是從學校到學校，沒有在企業開發項目的工作經驗，為了實現學生知識和技能與企業職業崗位的無縫對接，課程改革實施過程中聘請企業行業專家擔任部分理論教學、學術講座等，讓學生了解單片機市場和新技術的最新動態。

2.2教學內容的更新

提煉單片機原理、匯編語言、C51程序設計及電路原理的知識點，以“夠用”為原則，以職業崗位為導向，以單片機設計師職業資格為標準，合理設計教學內容。

2.3教學安排和組織的更新

改變原來板書加實驗的教學組織，使用一體化教室進行理論講授、工程項目原型模擬仿真、開發實際的工程項目、項目考核四個階段重新進行教學安排和組織。

2.4教學方式的更新

擯棄以往每周一次理論一次上機，后期一周實習的教學方式，通過一體化教學、引導式教學、項目化教學、“做中教、做中學”工學結合的模式，更新了教學方式，使教師和學生共同參與教與學的整個環節。

2.5考核方式的更新

不再進行期末的筆試考試，課程教學設計將注重學生職業能力培養，體現過程性評價，把學生自評、同學互評和教師點評相結合。

2.6教材的更新

以往使用的教材大都偏重理論知識和原理的講解，實訓內容與職業崗位的要求有一定距離，所以在課程改革的實踐中，收集并分析單片機設計師職業資格標準，聘請行業企業專家與校內教師共同開發工學結合特色教材。

3課程改革研究的重點

《單片機原理及應用》課程是電子信息大類專業的核心能力課程，是一門理論性、實踐性和實用性都很強的課程，是基于職業崗位能力的學習領域課程。通過該課程的立項課程組組員致力于如下幾個方面的研究：

3.1精簡課程內容

按照中國電子產業部《單片機設計師職業資格》的標準重新規劃課程內容，以“夠用”為原則，以職業為導向，以任務驅動為主，項目設計開發和主線進行[1]。

3.2教師團隊融合

本課課程實施過程中，除了本校教師授課指導外，不間斷的聘請企業行業的專家進行授課，學術講座等。同時讓教師了解企業的文化、單片機產品的市場及最新的技術動態，提高業務能力。教師、學生和企業專家進行面對面的交流，互相了解，互相提高。

3.3探索工學結合模式

根據單片機課程的特點，以“學生為主體，能力培養為本位”的主導思想，實施融“教、學、做”為一體的教學模式，以實際工作任務為中心實現“做中教”、“做中學”[2]。

3.4制定課程考核體系

在實施教學方案的過程中要注重學生職業能力的培養，體現過程性評價，即項目準備、項目實施、項目驗收、項目總結四個階段全程跟蹤式的考核評價，并把學生自評、同學互評和教師點評相結合。

3.5學生技能和職業崗位的無縫對接

學生學習理論知識的技能的鍛煉基本上都是在學校進行，盡管有企業行業人員的參與，但是與真正的工作環境和工作任務相比還有一定的距離。所以有必要以行業的標準對學生進行嚴格要求和訓練，讓學生在工作上崗前就已經熟悉行業標準，具備相關的職業素質和能力，實現學生技能和職業崗位的無縫對接。

4課程改革研究的創新點

單片機課程的改革已經進行過三次，第一次是純理論向理論+實驗（實驗儀上進行）的改革，第二次是理論+實驗（實驗儀上進行）+課程設計周的改革，第三次是理論+實驗（實驗儀和軟件模擬仿真同時進行）+實訓周(完成簡單單片機系統的實物)，每一次的改革有它的特點和亮點，也對教學效果有所提高。根據高職教育人才培養模式的要求，以“學生為主體，能力培養為本位”的原則進行的第四次課程改革有如下創新點：

4.1團隊開發課程

不僅有我院教師參與，還有行業企業專家進行指導和現場講授。

4.2校企合作開發課程

課程團隊深入企業廣泛開展調研，收集并分析有關行業企業職業資格標準，引入行業標準即《單片機設計師職業資格》標準，課程內容進行重新規劃[3]。

4.3工學結合的教學模式

在課程改革過程中實施“教、學、做”為一體的教學模式，以實際工作任務為中心實現“做中教”、“做中學”。

4.4開發工學結合的教材

課程組成員在改革的過程中要不斷的總結，不斷的積累，通過扎實的企業調研和市場調查，根據學生的水平和職業崗位的需要編寫出一本工學結合的特色教材。

4.5制作單片機系統實物

凡是教學過程的項目最后均經過仿真調試和面包板調試制作成實驗板實物，最后進行封裝整理，可以做為后續班級的教學模具展示。

單片機原理及應用范文第2篇

分類號：G642 文獻標識碼：A

1.單片機課程特點及現狀分析

單片機原理是一門理論性和實踐性都較強的課程，在工業控制，人工智能，儀器儀表等

方面都得到了廣泛應用[1]。為滿足市場需求和生產需要，高等院校工科專業都開設了單片機技術課程。

傳統的單片機教學有很多不足，比如理論與實踐教學脫節，理論課講授比例過大，理論教學老師占主體，學生被動學習，課后配合一定學時的實驗，這樣的教學方式使教師與學生互動較差，難以激發學生學習興趣。另外，單片機是一門實踐性較強的課程，學生只有通過硬件電路設計、程序編寫、系統調試等過程，才能較好掌握單片機相關理論知識和實踐能力。然而目前大多數高校單片機實驗設備都是采用現成實驗箱，其硬件電路都是模塊化的，學生不需要進行任何設計，只需簡單連線、輸入程序、檢查運行結果，而對于實驗過程中涉及的相關原理不是很清楚，這與會利用單片機進行實際系統設計的要求相差很遠[2]。

基于以上情況，結合筆者這些年實際教學經驗與體會，針對課堂教學、實驗教學和考核方式等方面改革做一些相關探討。

2.課堂教學的改革

2.1變革課程教學方式

傳統的教學方式多數為填鴨式教學，這種方式很難充分調動學生學習積極性，也不能有

效引導學生創新性思維。而現代教學強調“研究型”教學，在教學中增加更多的互動環節，積極引導學生對所學知識進行深入挖掘，強調學生自主學習能力培養[3]。傳統型教學方式重視基礎知識講授，教師在單片機教學中應將研究型與傳統型教學方式合理結合，既側重基礎知識講授，同時也要引導學生積極思考、勤于實踐，為以后工程實踐活動打下堅實理論基礎。

2.2充分利用多媒體

目前，單片機教學中已普遍采用多媒體技術。計算機圖文聲像并茂的特點對激發學生學

習興趣有一定積極作用，多媒體使課堂教學不再枯燥，但學生從多媒體演示圖片中也只知其然而不知其所以然。因此，在使用多媒體教學中，還需要結合單片機開發調試軟件，比如Keil等，實時演示程序設計過程中每一條指令執行后單片機數據存儲器、程序存儲器、寄存器的變化，以及PC如何引導指令的執行順序等。

2.3在單片機課程教學中引入Proteus軟件

單片機課程內容復雜抽象，為在最短時間內，將單片機基本知識和應用實例立體化呈

現給學生，筆者在課堂教學中引入Proteus。Proteus軟件是一款包含大量系統資源、豐富硬件接口電路，具有強大調試功能和軟硬件相結合的仿真系統[4]，它在單片機系統開發中占有極重要地位。

在課上，老師可以使用Proteus軟件，先將實例電路原理圖畫好，然后再將程序源代碼裝入單片機仿真元件中，在仿真系統運行過程中，學生能看到跟實際電路板一樣的運行效果，這樣將使抽象的單片機軟硬件設計過程具體化、形象化。學生在課堂上不僅能看到單片機應用電路搭建畫面，還看到了調試過程，再加上老師的詳細講解，這非常有利于提高學生的學習興趣。教學實踐表明，Proteus的應用，不僅能有效解決單片機教學中理論知識講解和實際應用脫節的問題，還能增強教學的生動性，提高教學效率。

3.實驗教學內容的改革

單片機課程實踐性和應用性很強，因此教學上不僅要培養學生具備扎實的理論基礎，還要注重實踐教學，培養學生動手能力和應用能力。

3.1合理安排實驗內容

實驗是將課堂理論知識轉化為實踐能力的重要環節。在保證實驗教學課時的基礎上，適當提高綜合設計實驗在實驗環節中的比重，以培養學生綜合解決實際問題的能力。另外，教師在實驗前將指導書及實驗任務提前布置給學生，讓學生利用Proteus仿真軟件在計算機上搭建硬件電路，然后根據實驗指導書中實驗內容編程調試，調試成功后再到實驗室進行硬件驗證。這樣做可以節省實驗時間，同時也能讓學生掌握仿真軟件的使用。

3.2加強課程設計環節，提高系統設計能力

課程設計是培養學生單片機相關應用系統設計與開發能力的重要環節。單片機課程設計應以學生為主體，設計題目要多樣化。學生選好題后，先查找資料，確定設計方案，然后利用Proteus設計硬件電路，并通過Keil進行編程調試。仿真調試成功后，再購買電子元器件，進入實際系統軟硬件開發流程，最終做出實物。通過扎實的訓練，學生基本可以掌握單片機產品開發流程，為畢業后走上相關工作崗位打下基礎。

3.3引導學生參加科技競賽

單片機作為一種通用的微控制器，非常適合應用到各類科技競賽中去。組織一些學習興

趣濃厚、基礎扎實、創新能力較強的學生參加省級、國家級各類科技競賽。實踐證明，該方法能調動學生學習積極性，激勵學生更深入的鉆研單片機系統開發相關知識。目前，我校成立了創新實驗室，在平時讓實驗室成員自己選購元器件，進行相關系統開發訓練，積累經驗，指導老師給與必要技術支持。近年來，實驗室學生參加了多個電子設計大賽、機械創新設計大賽等，均獲得了不錯的成績，這些對教學工作產生了積極的影響。

4.考核方式上的改革

目前，單片機課程考核是由平時成績、實驗成績和期終成績三部分組成，期終測試重點考核理論知識，而且通常采用閉卷考試。這種考試形式會使學生誤以為學習單片機只需死記硬背知識原理即可。改革后的課程考核結合開卷考試、實驗考試和開放性自選作業考核三種方式。改閉卷考試為開卷考試是由于單片機課程是一門偏應用性課程，它側重于學生對單片機的掌握并將其應用到實踐中的能力，而不強調學生對知識點的記憶，開卷考試更能考察學生對知識靈活運用能力。同時，借助實驗環節考核，來加強學生動手實踐能力培養。最后在平時布置些開放性作業，讓學生自由選擇。開放式作業大多是讓學生借助Proteus軟件完成一些小的作品設計。仿真軟件的使用讓學生不再受限于有限實驗課時和實驗設備，使其能夠更加靈活深入地學習單片機知識。

單片機原理及應用范文第3篇

【關鍵詞】單片機；教學改革；探索與實踐

單片機具有控制功能強、體積小、功耗低、性能價格比高的特點，廣泛應用在家用電器、智能儀器儀表、自動化及工業控制等各個領域?！秵纹瑱C原理及應用》課程在強調高技能型人才培養的電類專業中，是一門重要的專業基礎課，是中職電子類畢業生拓寬就業面的重要知識。作為一門綜合性、實踐性極強的課程，《單片機原理及應用》可分為理論教學與實踐教學兩部分。其課程特點是概念多、邏輯性強、連慣性強、內容抽象，對于中職學生來說，入門難，不易掌握，一個知識點掌握不好就可能影響到學習的興趣。目前，如何安排單片機的教學內容，讓學生既能了解新技術又能對單片機的應用技術融會貫通；如何設計教學方法，激發學生的學習興趣，真正理解和掌握單片機技術，是中職單片機教學中急需解決的問題。根據多年的單片機教學實踐和應用體會，我們對單片機課程進行了一些改革，并取得了一定的成效。

一、轉變傳統的教學思路，確立“做中教、做中學”的教學理念

由于單片機的專有名詞多，內容抽象，指令豐富，同時涉及到電路原理及性質，僅憑教師單純地講授，即使想像力十分豐富的學生理解起來也比較困難。按照傳統的教學思路，學生只有課程學習的最后才接觸到單片機的實際應用系統，而在此之前的學習，由于學習目標不明確，學生會感到學習內容枯燥乏味，故而學習的興趣不高，到后面表現為學習后繼動力不足，最后，在講述單片機的綜合應用實例等重要部分時，學生想學也學不下去了。

為了提高學生的學習興趣，提高教學質量，首先，確立以學生為中心的教學理念。教師作為主體體現教學的主導性。學生作為主體體現教學的學習過程中的主動性。教師要成為導航者、輔導者，把大量的時間留給學生去自主探索，相互協作學習，教師的作用是告訴學生學什么，怎么學，并幫助學生解決通過努力解決不了的問題。其次，確立以實踐為重點的理念。結合中職生的學習特點，在課程學習的開始，我們通過幾個簡單的任務來引導學生理解單片機的基礎知識，建立“做中學”的思路，激發學生自學的潛能和興趣。例如，在學習單片機結構原理的內容時，由于學生剛剛接觸單片機，只用一個生活中常見的不斷閃爍的信號燈作為任務，讓學生自己根據以前學過的電路知識，自己連接電路，并向學生演示如何控制電路，如何下載程序，激發學生的求知欲，使其帶著疑問去學習，其效率比單純的理論講授要高得多。在此基礎上，再引導學生進一步增加任務的難度，進而理解單片機的結構與工作原理。

二、單片機教學內容和教學組織的改革

（一）基于C語言的教學內容

近年來，單片機技術發展很快，51系列單片機是最經典的微處理，也是較容易學習的一款單片機。另外，51系列的單片機在網絡上的教學資源豐富，學生可以通過上網授索相關的教學知識，及在網絡上單片機高手的經驗心得，同時，學生若能夠很好的掌握51系列單片機，再學習其他系列的單片機也變得容易。綜合考慮，在硬件上，單片機的型號我們仍以傳統的51系列單片機為主。

如今企業的單片機項目開發，一般都采用C語言。為適應時展的要求，在單片機的程序編寫教學上，我們采用C語言。根據單片機學習的規律，結合C語言的特點，在課程內容安排上，采用這樣的模式：概述、硬件結構、I/O口、中斷與定時系統、串行數據通信、應用。其中指令系統的講解穿插在各個章節中，以案例形式講解。案例中用到哪條指令就講哪條指令，不再單獨講解，也不再單獨講解指令的尋址方式。在各章中由淺入深的工程案例中，帶著學生一邊復習鞏固C語言知識，一邊介紹C51與標準C語言的不同點和編程注意事項，并逐漸讓學生熟悉編寫大規模C語言程序的思維模式。

（二）構建模擬與實體實驗平臺共同教學的實驗模式

利用計算機、KeilC51仿真器和Protues軟件創建一個可視化虛擬電子類實驗室。通過操作這些虛擬的實驗儀器或設備。完成各個工程案例的設計與實現。利用仿真技術達到真實效果相一致的教學要求和目標，從而在不增加硬件投入的基礎上，提高學生的創新能力。Proteus與其它單片機仿真軟件不同的是。它不僅能仿真單片機CPU的工作情況，也能仿真單片機電路或沒有單片機參與的其它電路的工作情況。因此在仿真和程序調試時，關心的不再是某些語句執行時單片機寄存器和存儲器內容的改變，而是從工程的角度直接看程序運行和電路工作過程和結果。對于這樣的仿真實驗，從某種意義上講，解決了實驗和工程應用之間脫節的問題。該軟件是目前唯一的一款能對單片機進行仿真的EDA軟件。在實踐過程中發現，選用KeilC51uVision2軟件編澤調試比較合適。該軟件支持眾多不同的MCS51架構的芯片，集編輯、編譯和程序仿真等于一體，同時還支持PLM、匯編和C語言的程序設計。界面友好易學。

單片機課程的實驗教學，除了利用Protues軟件構建其虛擬現實電子教學實驗平臺外，必須補充單片機的綜合設計實驗，這是在前面實驗的基礎上進行的，旨在讓學生對實際的單片機應用系統有個感性的認識，也鍛煉學生實際應用設計能力。安排的內容是通過教師給出設計題目，由學生自己設計單片機系統電路、選擇器件，然后按照自己的設計焊接實驗板，并編寫程序調試電路，實現題目要求的功能，在制作過程中出現的問題與故障，要自己找到切實可行的解決辦法。這樣，就培養了學生的工程意識，讓學生知道如何應用所學的知識用到真正的系統設計上。

（三）結合項目教學法，在教學中引入案例

“項目教學法”是通過實施一個完整的項目而進行的教學活動，其目的是在課堂教學中把理論與實踐教學有機地結合起來，根據課程目標、教學內容及教學特點，以恰當、實用、漸進為原則設計課程教學項目，在實施過程中，按照由簡單到復雜的順序實施各個項目，每個項目的實施以行動導向教學原則為指導。教學過程分采用資訊、計劃、決策、實施、檢測、評價六個階段。

同時結合案例教學，每個的任務實質上就是一個案例。在單片機教學中，運用案例教學?？梢源蟠罂s短理論與實踐的差距，提高學生解決實際問題的能力。很多學生在上實踐課時大都有這樣的感覺，他們學到很多關于單片機技術及其相關課程的理論和技術，但回到實踐的時候卻不知道如何使用，從何入手。究其原因，就是學生沒有接觸過單片機技術和其課程整合的實際問題，離一線課堂操作的距離還很遙遠。而運用案例進行單片機的實踐教學，創造機會讓學生接觸與實際應用相近的案例，能有效地縮短學生學習時間。比如。在教學過程中。以一個完整的項目開發為案例，編寫生日快樂曲、做個電子鐘。一方面其趣味性增強了，另一方面又容易被學生接受，學生可以根據所學到的東西，進行分析、反思、體驗和感悟。當與其共鳴時，就會很自然的模仿，進而收到舉一反三的效果。

三、開展第二課堂活動小組，結合第二課堂增設自創實驗項目

單片機相關實驗室可以在完成計劃內教學、科研任務的前提下。利用現有師資、儀器設備、設施條件等資源，在課外的時間，面向學生開放，為學生提供實踐學習條件，重點培養學生的創新創業意識和動手實踐能力。學生在開放時間內自主完成自創實驗和趣味性實驗，教師從旁指導。第二課堂的開設，拓展了學生的課外學習，是課堂教學很好的延伸。同時，這有利于提高學生的實踐能力和創新能力，也為單片機的競賽培養人才。

四、改革考核方法

單片機原理及應用范文第4篇

關鍵詞：任務教學法；傳統教學法；單片機

中圖分類號：G642文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2008)30-0691-02

The Application of Task Teaching Method in Single Chip Computer Principle and Application Teaching

XIE Si-lian, CHENG Yun

(Department of Communications & Control Engineering, Hunan Institute of Humanities Science and Technology, Loudi 417000, China)

Abstract: The task teaching method is the teaching activity through carrying on a complete project work by the teachers and students together, which is one kind of the motion guidance teaching method. This article introducedbasic concept and the characteristic of the task teaching, then we have discussed the task teaching method in the Single Chip Computer courser teaching.

Key words: task teaching method; tradition teaching method; Single Chip Computer

1 引言

單片機在各行各業的應用日益廣泛,很多高校都開設了《單片機原理及應用》這門課程,特別是在電子類和電氣類等工科專業,這門課程都作為專業必修課，足見其重要性。 這門課程的特點是它的實用性和實踐性，也就是說，一方面，單片機技術在生活和生產的各個領域都有它的應用，具有實用性；另一方面，學習這門課程必須重視實踐環節，才能學好，才能真正掌握這門技術。 然而，大部分高校都采用傳統的教學模式來講授這門課程，學生在學完這門課程后，絕大部分同學并沒有真正掌握它，對單片機應用系統的開發過程還是一知半解，在日后的工作崗位上仍然不能勝任與之相關的工作。 因此，對于這門課程的教學模式有必要作一些改進，本文將從任務教學方法的角度對這門課程的教學模式進行一些探討。

2 任務教學法概述

建構主義[1]學習理論認為，學習過程不是學習者被動地接受知識，而是積極地建構知識的過程。任務驅動教學模式就是教師把教學內容設計成一個或多個具體任務，讓學生通過完成一個個具體的任務，掌握教學內容，達到教學目標。任務驅動教學是基于建構主義，具體有以下幾點優勢：

1) 教學目的明確，更易于學生掌握采用任務驅動教學模式進行教學，教師與學生都是圍

繞如何完成具體的任務而教而學，教師思路清晰，教學目的明確，學生更容易掌握學習內容。

2) 突出了學生在教學中的主體地位，采用任務驅動教學法，每節課都要求學生完成一個具體的任務，學習更有針對性，學生有緊迫感，就能主動參與到學習中來，從而提高學生發現問題，解決問題的綜合能力。

3) 培養了學生的創新能力，激發其學習興趣采用任務驅動教學，有利于培養學生注重掌握方法的意識和創新意識。在布置任務后，教師只是引導學生，由學生來設計如何完成任務，這就為學生發揮想象力和創新提供了平臺。

3 任務教學法的教學設計

根據單片機課程的特點，其任務教學法[2]包括理論課和實驗課的教學，這兩種教學方式是緊密聯系的。 實驗課[3]以理論課為基礎，在做實驗時，不再使用傻瓜式的實驗箱，而是采用與理論課相同的例子，讓學生從硬件電路的焊接、軟件的編制、在線的仿真調試到最后程序的燒寫都動手做一遍，經過這個過程，學生不僅掌握了單片機的理論知識，提高了實際動手能力，而且熟悉了單片機應用系統的開發流程，這是傳統的實驗課所做不到的。

3.1 任務教學的模塊劃分

《單片機原理及其接口技術》這門課程，可以分為四部分，單片機的硬件結構、單片機的軟件、單片機的外部擴展應用及實際操作部分。其中，單片機的軟件部分是與其它幾個部分緊密聯系，不可分割的，可以將其它三部分體系打散，從中抽出若干知識點，重新組合，分作如下幾個模塊:

模塊一：單片機輸出端口和輸入端口的控制(軟硬件各部分均較簡單)。

模塊二：單片機內部定時器、中斷和串行通信的操作。

模塊三：系統的擴展(軟硬件各部分相對較復雜)。

3.2 具體實施過程

3.2.1 教學流程

1) 老師設問，針對每一個不同的任務，設計一些針對性的問題。

2) 課前預習，課前將下一堂課的任務布置給學生，要求學生熟悉每一個案例的材料，針對設計的問題進行思考。

3) 課堂上，組織學生進行討論，分析各自解決問題方案的優劣。

4) 由老師進行總結和評價，指出案例所涉及的理論知識及其應用方法，就學生提出的問題進行解答。

5) 展開任務教學活動課的研究過程。

3.2.2 教學設計

1) 組織任務執行小組

案例活動小組采用學生自由組合，老師適當調整的方法來組成。

2) 制定任務活動課計劃

根據課程劃分的三個模塊，分階段設計一些包含各主要知識點的任務。

第一階段由簡單任務導入，對于單片機輸出端口的控制，可以設計2個案例：任務1――點亮單個發光二極管；任務2――使八個發光二極管循環點亮；任務3――使八個發光二極管呈花樣顯示。

第二階段對于單片機輸出/輸入端口控制，采用2個任務：任務1――使按鈕開關的狀態在發光二極管顯示；任務2――當P3口輸入的狀態滿足一定條件時，使八個發光二極管按照一定規律點亮。

第三階段難度略有增加，內容為8051內部定時器、中斷和串行通信的操作，采用3個任務：任務1――定時器的應用；任務2――中斷的應用；任務3――串行通信的應用。

第四階段為單片機系統擴展練習，雖然這部分較難，但有了前面課程的鋪墊會變得容易接受，采用4個任務:任務1――8155輸入/輸出口的應用；任務2――8255輸入/輸出口的應用；任務3――按鍵和LED的應用；任務4――A /D轉換和D /A轉換的應用。這樣將每一階段分為多個案例，合理安排，由淺入深，層層深入，循序漸進。

3.2.3 實施研究

1) 案例教學活動課的研究方式

第一階段和第二階段教師采用任務活動課教學，學生采用發現模式的研究性學習；第三階段和第四階段教師仍然采用任務活動課教學，此時教師要安排學生由發現模式的研究性學習向探究模式的研究性學習過渡，最終主要采用探究模式的研究性學習。

2) 任務教學活動課的研究過程

由教師確定要研究和解決的問題，即提出問題和要求，可以補充該研究活動要使用的硬件和軟件方面應掌握的相關知識，為此老師需打破原有的知識結構編排，從硬件部分、軟件部分和實踐部分中抽取若干知識點，重新組合，使學生形成相應的初步能力。學生具備相應的初步能力后，每組要提出解決問題的方案，自行安排本組人員負責軟件和硬件各部分的設計和調試任務。 對方案的實施要經歷三個步驟：1)軟件調試成功；2)硬件調試成功；3)軟硬件聯調成功。遇到問題時，嘗試自己組內解決，小組之間解決，解決不了時請老師幫助，以此鍛煉學生交往和聯系的能力(語言表達，書面交流等)以及分析問題和解決問題的能力。研究結束后，教師對學生的作品進行評價，學生要給老師講解設計的過程(要講清楚為什么要這樣創新，解決了一個什么問題)。經過這樣一個研究過程，可以鍛煉學生知識的綜合運用能力，設計和創新能力，培養學生的團隊精神。

4 結束語

任務教學法是對單片機課程教學改革的一種嘗試，經過實踐檢驗，這種方法還是切實可行的，學生學習的效果還是比較令人滿意。當然，任務教學法雖然有不少優點，但是也不能完全取代傳統的教學方法，在實際操作中，應將這兩種教學方法結合起來，取長補短。

參考文獻：

[1] 何克抗. 建構主義――革新傳統教學的理論基礎[A]. 1998，(3).

單片機原理及應用范文第5篇

關鍵詞：課程改革；仿真教學；任務驅動法

傳統單片機原理及應用課程教學方式是以單片機的知識結構為主線，學習單片機的原理部分――單片機硬件結構、中斷系統、定時器/計數器、串行口應用、系統擴展等。原理部分內容抽象，對高職學生來說學習難度大。應用部分是在所學理論知識的基礎上，將理論用于實踐，實踐性強，與實際應用聯系非常緊密。單片機應用以硬件和程序作為基礎和支撐，前面知識一知半解，使單片機系統設計的學習和掌握變得難上加難。對于非計算機專業的高職學生，要學習如此復雜的單片機軟、硬件知識，傳統的以講授為主的教學模式顯然不能適應高職學生學習的需要，改革教學模式勢在必行。在本課程的教學中實施了以任務驅動模式為主的項目教學法，加大實踐在教學中的比重，力爭實現理實一體化教學。

一、引入PROTEUS仿真教學，激發學生的學習興趣

PROTEUS軟件是由英國Labcenter Electronics公司開發的功能強大的EDA工具軟件。其運行環境為Windows系統，操作簡單，不僅具有PCB設計、Schematic Drawing仿真功能，還能仿真單片機及器件，是目前對單片機進行模擬實驗的最好軟件。PROTEUS軟件可在目標板沒有進行制作前，事先對其合理性、功能等指標進行設計、調整，還能在沒有目標板的情況下實現對單片機軟件的開發和調試，從而進行完整的模擬開發。

單片機原理及應用課程的具體目的是培養學生的軟件編程能力及硬件設計能力。但由于課程教學課時以及經費的限制，學生很難親自動手將軟件和硬件進行實際操作。使用PROTEUS軟件可以實現單片機應用系統仿真模擬。在教學實踐過程中，教師通過計算機和多媒體指導學生使用計算機操作KEIL uVision2 軟件和PROTEUS軟件。學生首先使用KEIL uVision2 軟件練習程序編寫，將程序編輯、編譯、鏈接后生成“.hex”的可執行文件；然后利用PROTUES軟件平臺搭建實際硬件電路；最后在PROTEUS平臺加載可執行文件，進行仿真運行。

將PROTEUS與 KEIL uVision2 軟件相結合仿真，不但可以豐富教師教學手段，還可以使學生既能進行單片機系統軟件程序設計，又能進行單片機接口電路的設計，并立即看到程序運行和電路工作的過程和結果。在提高學生學習興趣的基礎上鍛煉了學生實踐動手的能力，既降低了教學成本，又提高了教學效果。與此同時，還能解決實驗箱不能實現功能模塊的有關限制性。

二、選取任務驅動教學模式，提高學生學習效率

1.以“必需、夠用”為原則，在教學內容上改革

針對本課程實踐性強的特點，應以“強化能力，重在應用”為指導思想。通過對部分畢業生和相關企業、行業的調研，在教學內容的選取上應以培養技能型專業人才為出發點，以滿足崗位職業技能需求為最終目標，以真實的工作任務為載體進行教學過程的設計，以“必需、夠用”為原則設計教學內容，注重職業崗位技能訓練，增加實踐教學的學時，培養學生的實際應用能力。

2.教學過程主要采用“任務驅動法”，理論教學緊扣“實際應用”

“任務驅動法”是理論教學全過程都以單片機應用的典型工程實用案例進行分析講述的一種教學方法。授課時以“任務”演示作為引入，以實現“任務”為主線介紹單片機各相關理論知識。將單片機課程的內容融入幾個典型的單片機任務中，將理論教學和實踐教學融為一體，將“單片機理論”“單片機仿真”與“單片機實操”融為一體，將傳統教學方法與現代化教學方法融為一體。使學生在實踐中學習理論知識，使所學的理論知識在實踐中得以驗證；同時用理論指導實踐，培養學生的操作技能，實現理論和實踐的有機結合。這樣學習目標更明確，帶著具體的任務去學習，既增加了學習興趣，又提高了學生學習的主動性和自覺性。

3.結合以“單片機實驗開發板”為主，以“單片機實驗箱”為輔的實驗教學模式

“開發板”為電路板的形式，雖然體積很小但包含了“單片機”實驗的各個部分，可以根據需要對其進行擴展。另外，此單片機“開發板”要求學生自己動手焊接、調試，可加強學生對硬件電路的認識和手工焊接能力的鍛煉，為今后學生自主開發、設計單片機應用系統奠定了一定的硬件基礎。

三、以C語言為主，與市場接軌，降低學生學習難度

C語言是目前世界上使用最廣泛的高級程序設計語言之一。C語言已被人們普遍接受，它在系統軟件、數據處理、科學工程數值計算等多個領域的軟件開發中起著越來越重要的作用。C語言結構緊湊、語句簡潔，是介于高級語言和匯編語言之間的一類語言，具有像匯編語言那樣直接訪問硬件的功能。

單片機應用系統的程序設計，既可以采用匯編語言，也可以采用C語言。匯編語言雖然具有接近硬件和執行效率高等優點，但開發單片機難度高、效率低且周期長。C語言雖然執行效率不如匯編語言，但是C語言的突出優點是可讀性和可移植性好，既有高級語言的優點，又不失對硬件的控制，可以盡量少地對硬件進行操作，非常適合開發單片機。C語言中有豐富的函數，可以直接調用，大大降低了編程者的工作負擔。引入C語言進行教學，學生掌握起來相對較快，不用過多考慮硬件，編寫程序較容易。經過調研，目前在高科技電子領域實際應用中，單片機的開發多采用C語言編程。故采用C語言代替匯編語言開發單片機。

通過理實一體化課程教學改革，將任務驅動法、仿真法、實驗教學法相結合，將“教、學、做”融為一體，培養學生單片機系統的應用能力，并將C語言應用于單片機課程，降低了學生的學習難度。經過課程改革，可提高學生學習興趣、提高學生主動學習的積極性，教學效率和教學質量也有一定提高。單片機原理及應用教學改革是一個長期的過程，需要教師不斷學習、積累經驗、探索完善、拓展知識結構、加強科學研究，同時不斷改進教學方法，提高教學效率，使學生在知識的掌握與實踐能力的提升方面受益。

參考文獻：

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