單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)
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單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)范文第1篇
關(guān)鍵詞：單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué) protues 實(shí)踐
中圖分類號：G642
文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
文章編號：1007-3973（2012）005-185-02
1 引言
嵌入式系統(tǒng)正在蓬勃發(fā)展，應(yīng)用越來越廣，從最初的MP3、PDA、智能手機(jī)到投入工業(yè)生產(chǎn)，再到工業(yè)機(jī)器人、娛樂產(chǎn)品無不是嵌入式的產(chǎn)品。由于單片機(jī)的體積小、集成度高、功耗低、抗干擾能力強(qiáng)、控制功能強(qiáng)并且性價(jià)比高特點(diǎn)被廣泛用于智能儀器、家用電器、醫(yī)療設(shè)備、汽車電子、航空領(lǐng)域，儀器儀表和工業(yè)控制等嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品。從事嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的人才也越來越多，而單片機(jī)設(shè)計(jì)是嵌入式系統(tǒng)的基礎(chǔ)部分和核心部分。
2 傳統(tǒng)單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的問題
2.1 理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)脫節(jié)
從單片機(jī)課程開設(shè)以來，高等院校也遇到了發(fā)現(xiàn)學(xué)生的實(shí)踐能力很差，為了解決這個(gè)問題也開設(shè)實(shí)踐教學(xué)，但是由于單片機(jī)的理論內(nèi)容較多并且復(fù)雜不易理解，理論教學(xué)學(xué)時(shí)占了很大部分的學(xué)時(shí)時(shí)間，實(shí)踐教學(xué)時(shí)間較短，學(xué)生無法通過較短的時(shí)間消化理論的學(xué)習(xí)。另外由于學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的客觀條件，實(shí)驗(yàn)設(shè)備不能滿足一人一臺的標(biāo)準(zhǔn)，使得有些學(xué)生只能看不能做，達(dá)不到實(shí)踐教學(xué)的效果。由于大部分單片機(jī)課程教學(xué)的內(nèi)容與實(shí)踐的內(nèi)容很難同步配套，使得學(xué)生很難很好把理論知識和實(shí)踐聯(lián)系在一起，學(xué)生做完了實(shí)驗(yàn)也沒有達(dá)到消化理論知識的效果，這樣使得理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)脫節(jié)。
2.2 匯編語言不適合初學(xué)者
目前大部分高校采用的單片機(jī)教材是匯編語言編寫的，匯編語言雖然直接控制底層硬件，能夠很好地理解單片機(jī)的工作原理。但是其與硬件細(xì)節(jié)關(guān)系密切，編寫代碼需要對硬件有很好的理解；指令復(fù)雜較多，程序編寫繁瑣，調(diào)試、維護(hù)、交流、移植困難，這些對初學(xué)者來說增加了很大的難度，使得學(xué)生學(xué)習(xí)興趣越來越低。
2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備的弊端
由于大部分高校實(shí)踐所采用的是一些公司設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)箱，這些實(shí)驗(yàn)箱的硬件一般都是固定的，無需學(xué)生額外的設(shè)計(jì)，只需連線而已。這無疑存在一個(gè)很大的弊端，學(xué)生實(shí)踐課的主要任務(wù)是機(jī)械的連接線路，無法施展自己的創(chuàng)造性思維，使得學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知上的誤區(qū)，認(rèn)為單片機(jī)的系統(tǒng)開發(fā)就是在一個(gè)實(shí)驗(yàn)箱上連線。而事實(shí)上單片機(jī)與硬件有密切的關(guān)系，是需要系統(tǒng)的開發(fā)與設(shè)計(jì)，這樣使得學(xué)生在實(shí)踐當(dāng)中無法理解單片機(jī)硬件設(shè)計(jì)的方法和工作原理，對于單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)無法理解其要領(lǐng)。另外，實(shí)驗(yàn)箱很難擴(kuò)展其硬件部分，使得學(xué)生很難根據(jù)自己的想法設(shè)計(jì)，這樣很難培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和系統(tǒng)調(diào)試能力，使得實(shí)踐教學(xué)達(dá)不到預(yù)期的效果。
3 Protues仿真軟件在單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的探索
3.1 Protues仿真軟件
基于以上目前單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀的分析，目前用于單片機(jī)仿真的軟件較多，但是大部分側(cè)重于軟件仿真和算法的驗(yàn)證，使得學(xué)生無法進(jìn)行單片機(jī)硬件開發(fā)；而一些軟件則側(cè)重于硬件的仿真，但是僅對CPU進(jìn)行仿真，對于電路無法仿真，這使得學(xué)生無法系統(tǒng)的學(xué)習(xí)單片機(jī)的軟件和硬件。對于單片機(jī)這樣實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，提出了基于Protues仿真軟件的實(shí)踐教學(xué)。Protues仿真軟件不僅可以對CPU而且對CPU電路的仿真能力很強(qiáng)，使得Protues仿真軟件成為目前業(yè)界公認(rèn)最好的仿真軟件之一。Protues仿真軟件是英國Labcenter electronics公司開發(fā)的EDA工具軟件，它不僅具有EDA工具的仿真軟件功能，還能仿真單片機(jī)及器件。它是目前最好的仿真單片機(jī)及器件的工具。Protues具有顯著的優(yōu)點(diǎn)：
(1)支持當(dāng)前的主流單片機(jī)，如8051系列、AVR系列、PIC系列等，提供豐富的接口器件。
(2)支持各種虛擬儀器，如示波器、信號發(fā)生器、邏輯分析儀等。
(3)支持模擬電路、數(shù)字電路及其單片機(jī)電路的仿真，如串口，I2C，SPI，鍵盤顯示板，LCD顯示等。
(4)強(qiáng)大的原理圖繪制功能，可以在該軟件中繪制電路的硬件電路原理圖，具有較強(qiáng)的電路仿真能力。
(5)支持調(diào)試手段，在硬件仿真系統(tǒng)中可以設(shè)置斷點(diǎn)、單步、全速調(diào)試，在軟件調(diào)試中可以觀察各個(gè)變量、寄存器的當(dāng)前狀態(tài)。
(6)支持第三方軟件編譯和調(diào)試環(huán)境。如Keil等。
3.2 Protues在單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用
基于Protues仿真軟件是單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)的得力助手，其不僅把單片機(jī)具體功能形象化，達(dá)到了實(shí)物演示的效果，也可以將單片機(jī)的一些運(yùn)行過程形象化，這是實(shí)物無法達(dá)到的效果。利用Protues提供的大量的元器件，可以解決學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室有限的時(shí)間下和條件下無法完成的問題。學(xué)生可以課外根據(jù)自己的想法設(shè)計(jì)自己的作品，這樣對單片機(jī)的硬件和軟件可以有一個(gè)很好的理解。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，仿真技術(shù)已經(jīng)越來越為重要，尤其是對許多前期產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。它具有很強(qiáng)的設(shè)計(jì)靈活性，結(jié)果、過程的統(tǒng)一性。這樣對實(shí)驗(yàn)室有限的硬件資源無疑提供了極大幫助，并且使得設(shè)計(jì)時(shí)間大大縮短，減少元器件的浪費(fèi)。這樣讓學(xué)生大膽學(xué)習(xí)，創(chuàng)造性思考和設(shè)計(jì)，隨之學(xué)生的興趣也提高了，形成了一個(gè)良性循環(huán)，從根本上解決了單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)的弊端。
4 構(gòu)造一個(gè)真實(shí)的單片機(jī)實(shí)踐環(huán)境
4.1 單片機(jī)實(shí)踐環(huán)境C語言的選擇
單片機(jī)的C是在標(biāo)準(zhǔn)C語言的基礎(chǔ)上擴(kuò)展而來的，對于初學(xué)者無疑是最佳的編程語言選擇，其不僅具備了匯編語言的一些特點(diǎn)，支持直接對物理地址的訪問和硬件設(shè)備的操作，而且還具備了標(biāo)準(zhǔn)C語言的優(yōu)點(diǎn)：
(1)簡潔緊湊、靈活方便。這使得其可以像匯編語言一樣的對位，字節(jié)，寄存器進(jìn)行操作。C語言的語法限制不太嚴(yán)格，程序設(shè)計(jì)自由，語法比較靈活。
(2)運(yùn)算符、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)豐富。C語言的運(yùn)算符類型豐富，表達(dá)式類型多樣化，可以靈活的使用各種運(yùn)算符，數(shù)據(jù)類型豐富，能夠?qū)崿F(xiàn)各種復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的運(yùn)算，這樣對學(xué)習(xí)單片機(jī)的初學(xué)者很容易掌握。
(3)C語言是結(jié)構(gòu)式語言。這種結(jié)構(gòu)化編程使得程序?qū)哟吻逦阌谑褂茫S護(hù)和調(diào)試。它是以函數(shù)形式提供給用戶的，這些函數(shù)可以方便的調(diào)用，實(shí)現(xiàn)了模塊化編程。
(4)生成的目標(biāo)代碼質(zhì)量高，程序執(zhí)行效率高。C語言不依賴于具體的硬件系統(tǒng)，其對于不同硬件而言，移植起來極為方便。C語言支持多種操作系統(tǒng)，隨著單片機(jī)的深入學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)嵌入式操作系統(tǒng)的時(shí)候，需要移植操作系統(tǒng)，這就是其他語言不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。
4.2 構(gòu)造一個(gè)真實(shí)的實(shí)踐環(huán)境
雖然Protues仿真軟件可以提供很好的仿真實(shí)驗(yàn)平臺，但是與真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境還是有差距，首先應(yīng)用Protues仿真軟件仿真好單片機(jī)系統(tǒng)，然后動手實(shí)踐設(shè)計(jì)制作出該系統(tǒng)。所需要的芯片可以通過網(wǎng)站申請獲得或者利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的芯片。現(xiàn)在，隨著制作開發(fā)板的公司越來越多，開發(fā)板的價(jià)格也比較便宜，在100元左右，而且單片機(jī)的種類也很多、資源豐富，支持在線下載程序和仿真。利用其開發(fā)板的資源如A/D、D/A、PWM、溫度傳感器、串口、紅外傳感器、液晶等制作自己的作品。這樣構(gòu)造出一個(gè)真實(shí)的應(yīng)用環(huán)境，在制作過程中可以增強(qiáng)分析問題、解決問題的能力。每年學(xué)校都會組織學(xué)生參加省電子大賽或者全國電子設(shè)計(jì)大賽，并且學(xué)校會安排老師進(jìn)行比賽方面的培訓(xùn)并給予很大的支持。參加電子設(shè)計(jì)競賽會增強(qiáng)自己調(diào)試能力，分析問題，解決問題的能力。經(jīng)過比賽會學(xué)到很多平時(shí)學(xué)不到的東西，自己的動手實(shí)踐能力和實(shí)際應(yīng)用能力會有較大的提高。
5 結(jié)束語
單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)踐是單片機(jī)課程非常重要的組成部分，重在培養(yǎng)學(xué)生的對單片機(jī)乃至嵌入式的濃厚興趣，使得他們在以后的學(xué)習(xí)過程中，能夠自發(fā)的學(xué)習(xí)各種電子技術(shù)。該課程也旨在鍛煉學(xué)生的動手實(shí)踐能力，分析問題解決問題的能力。作者結(jié)合自己在教學(xué)的實(shí)踐心得，提出了通過Protues仿真軟件來培養(yǎng)學(xué)生的軟件設(shè)計(jì)，接口電路等硬件設(shè)計(jì)能力并且鼓勵(lì)學(xué)生自己親手實(shí)踐自己制作單片機(jī)系統(tǒng)于達(dá)到理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的效果。
參考文獻(xiàn)：
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單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)范文第2篇
【關(guān)鍵詞】單片機(jī) 虛擬實(shí)驗(yàn)平臺 仿真
一、前言
單片機(jī)技術(shù)是現(xiàn)代電子工程領(lǐng)域一門迅速發(fā)展的技術(shù)，是高職高專院校電子、電氣、自動化、計(jì)算機(jī)、機(jī)電一體化等專業(yè)掌握的一項(xiàng)基本技能，而學(xué)生在該課程學(xué)習(xí)過程中卻感到難學(xué)，單片機(jī)課程教師也感到難教[1]。
傳統(tǒng)的搭建實(shí)驗(yàn)對硬件的要求很高，為了節(jié)省實(shí)驗(yàn)的投入成本，我院在2009年使用單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行單片機(jī)實(shí)驗(yàn)，這種教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺主要是以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，實(shí)驗(yàn)箱上面各種實(shí)驗(yàn)裝置的固定搭配，不利于學(xué)生拓展思維，使學(xué)生們無法進(jìn)行設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。從2010年開始，我院采用Proteus仿真軟件和Keil編譯軟件進(jìn)行的虛擬單片機(jī)實(shí)驗(yàn)有明顯的優(yōu)勢，如實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不受局限性、減少了硬件成本的投入、學(xué)生可進(jìn)行自主性實(shí)驗(yàn)、減少了實(shí)驗(yàn)過程中的損耗、較接近工程實(shí)踐等特點(diǎn)。采用虛擬實(shí)驗(yàn)，不但能豐富了實(shí)踐教學(xué)手段，還有利于更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)的觀念。
二、采用虛擬實(shí)驗(yàn)平臺的優(yōu)點(diǎn)
（一） Proteus仿真軟件
Proteus軟件的系統(tǒng)資源豐富，支持單片機(jī)匯編源碼級和C源碼級仿真與調(diào)試，無需硬件電路就可對單片機(jī)電路進(jìn)行軟硬件的開發(fā)與調(diào)試[2]。采用Proteus軟件仿真進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，基本沒有元器件的損耗問題，不但在實(shí)驗(yàn)的過程中是比較安全的，還降低了實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行成本。
（二）Keil編譯軟件
Keil軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。該軟件生成的目標(biāo)代碼效率非常高，多數(shù)語句生成匯編代碼很緊湊，容易理解。通過虛擬實(shí)驗(yàn)平臺，學(xué)生可以在計(jì)算機(jī)上自行設(shè)計(jì)所需的實(shí)驗(yàn)，畫原理圖、編寫源代碼、反復(fù)調(diào)試、觀察結(jié)果，直到達(dá)到滿意的結(jié)果。這極大地調(diào)動了學(xué)生實(shí)踐動手的興趣，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新性。
三、虛擬實(shí)驗(yàn)平臺應(yīng)用實(shí)例
下面以簡單計(jì)算器設(shè)計(jì)為例，闡述利用Proteus軟件和Keil軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)及仿真的過程。
（一）使用Keil 軟件編寫和編譯程序
進(jìn)入Keil μVision2開發(fā)集成環(huán)境，新建文件，輸入可實(shí)現(xiàn)所設(shè)計(jì)計(jì)算器電路計(jì)算功能的源程序。輸入源程序后，將文件保存，文件名加后綴.asm。建立一個(gè)新項(xiàng)目，為該項(xiàng)目選擇適合的單片機(jī)型號，將載有源程序的文件添加到項(xiàng)目中去。
（二）Keil軟件設(shè)置
單擊Project菜單，選擇Options for Target選項(xiàng)，選擇選項(xiàng)卡Output，使其生成HEX文件。點(diǎn)擊Debug選項(xiàng)卡，選擇窗口右側(cè)的Use，如圖1所示。在后面的下拉菜單中選擇Proteus VSM Monitor-51 Driver，設(shè)置完畢。最后將工程編譯，進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)，并運(yùn)行。
圖1 設(shè)置Debug選項(xiàng)卡
（三）使用Proteus軟件繪制仿真電路圖
啟動Proteus ISIS，點(diǎn)擊窗口左側(cè)P按鈕進(jìn)行元器件的選擇，會彈出Pick Devices窗口，輸入關(guān)鍵詞80C51，在結(jié)果欄里找到80C51后雙擊，80C51就被添加到當(dāng)前左側(cè)窗口的元器件列表區(qū)。使用同樣的方法，可以依次把電路中所需其他器件添加到器件列表區(qū)里。進(jìn)行合理的布局后，使用列表中的器件，在繪圖區(qū)將設(shè)計(jì)的電路繪制出來，可對器件的屬性進(jìn)行編輯。
（四）查看仿真效果
在Proteus ISIS中，點(diǎn)擊菜單Debug選項(xiàng)，選中“use romote debug monitor”。雙擊單片機(jī)80C51，出現(xiàn)對話框，在Program File中添入在Keill軟件中編譯好的HEX文件，然后點(diǎn)擊“OK”。在ISIS窗口左下角有運(yùn)行、步進(jìn)、暫停和停止按鈕，我們點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕，可以進(jìn)行仿真。
四、使用虛擬實(shí)驗(yàn)平臺的教學(xué)效果
在2011、2012、2013三年的單片機(jī)教學(xué)中，我校采用虛擬實(shí)驗(yàn)平臺進(jìn)行單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。學(xué)生在上實(shí)驗(yàn)課時(shí)，可以利用所學(xué)知識設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)指定功能的電路，并使用Proteus繪制出相應(yīng)電路圖。運(yùn)用Keil軟件可編寫程序，運(yùn)行程序。在程序和電路都正確的情況下，會看到仿真效果。我們的學(xué)生可以利用此平臺跟蹤、調(diào)試并觀察實(shí)驗(yàn)的效果，增強(qiáng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能動性。從培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用基礎(chǔ)理論知識和提高實(shí)際操作能力出發(fā)，Proteus仿真軟件可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的開發(fā)和測試，這在單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)揮著重要的作用。這種新的實(shí)驗(yàn)方式是單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一種很好的輔助手段，并且為學(xué)生進(jìn)行綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)提供了一個(gè)很好的平臺，在全面提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生思維能力、創(chuàng)新能力和動手能力等方面發(fā)揮著重要的作用。
參考文獻(xiàn)：
單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)范文第3篇
關(guān)鍵詞 單片機(jī)；現(xiàn)場教學(xué)；實(shí)踐教學(xué)
中圖分類號：G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1671-489X(2012)06-0131-02
Teaching Reform and Practice of Scene Teaching Mode for Microcontroller Course//Fan Jian, Li Jun, Xia Ruting
Abstract The paper discusses the reform and practice of the scene teaching mode in microcontroller course. Three of the main problem in the current microcontroller course teaching was presented at first, some efforts was put forward such as teaching experimental installation, teaching process planning and teaching conception reforming etc. It can be spread and exploitation in teaching other technical curriculum.
Key words microcontroller; scene teaching; practical teaching
Author’s address School of Mechanical Engineering, Taizhou University, Taizhou, Zhejiang, China 310018
單片機(jī)課程是實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)課，對于臺州學(xué)院機(jī)械專業(yè)的學(xué)生而言，他們相關(guān)知識學(xué)得淺，且先修電控類基礎(chǔ)課程的實(shí)踐也相對較少，單從課堂教學(xué)來看，其理論概念抽象，教學(xué)內(nèi)容枯燥乏味，學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的主動性和積極性不夠，該課程的教學(xué)效果不甚理想。通過對單片機(jī)課程教學(xué)改革，把單片機(jī)課程理論教學(xué)及時(shí)有機(jī)地融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，將理論和實(shí)踐教學(xué)“捆綁”在一起，讓學(xué)生邊學(xué)邊練，圍繞單片機(jī)課程的現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行有益的探索和實(shí)踐。
1 單片機(jī)課程教學(xué)中存在的幾個(gè)問題
分析臺州學(xué)院機(jī)械專業(yè)單片機(jī)課程的理論和實(shí)踐教學(xué)過程，以下2個(gè)問題比較突出。
1.1 單片機(jī)課程理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)在時(shí)空上脫節(jié)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果不理想
單片機(jī)課程教學(xué)安排一般是將某個(gè)單元的理論知識系統(tǒng)講完之后再安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)，這種安排表現(xiàn)為理論和實(shí)踐的教學(xué)在時(shí)間和空間上是分開進(jìn)行的。由于課程的理論知識內(nèi)容比較抽象，學(xué)生學(xué)完理論知識后不容易及時(shí)理解和掌握，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)學(xué)生能夠完成實(shí)驗(yàn)的比例不到一半，實(shí)驗(yàn)效果很不理想，甚至出現(xiàn)隨著課程往后推進(jìn)，學(xué)生對課程學(xué)習(xí)興趣的程度逐漸下降的不良現(xiàn)象。
1.2 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)更新速度快，學(xué)校不可能同步更新昂貴的教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備
目前比較主流的實(shí)驗(yàn)設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且廠家一般不提供完整電路設(shè)計(jì)原理圖，學(xué)生難以完整地理解和掌握實(shí)驗(yàn)原理；另一方面，當(dāng)今時(shí)代電子科技發(fā)展迅猛，芯片和功能模塊器件更新速度很快，雖然廠家每年都會適時(shí)推出新產(chǎn)品，但對于高校而言，不可能每年花費(fèi)巨資去更新價(jià)格昂貴的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。
2 單片機(jī)課程現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的實(shí)踐
針對上述單片機(jī)課程教學(xué)過程出現(xiàn)的問題，對該課程進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的實(shí)踐，把單片機(jī)課程理論教學(xué)及時(shí)、有機(jī)地融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程當(dāng)中，以學(xué)生實(shí)踐為主體，將單片機(jī)課程理論和實(shí)踐教學(xué)“捆綁”在一起，進(jìn)行一系列有益的探索和實(shí)踐。
2.1 購置單片機(jī)學(xué)習(xí)開發(fā)板，用于現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)教學(xué)，將課程實(shí)驗(yàn)向課外延伸
為有效開展現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)教學(xué)，課程組在學(xué)科的支持下為課程教學(xué)改革試點(diǎn)班級的每位學(xué)生購置單片機(jī)實(shí)驗(yàn)開發(fā)板套件。單片機(jī)課程的現(xiàn)場教學(xué)實(shí)踐都是基于該開發(fā)板進(jìn)行的。此外，學(xué)生還可以在宿舍利用課余時(shí)間自行學(xué)習(xí)和調(diào)試。學(xué)生在課程學(xué)習(xí)期間，每人擁有一套單片機(jī)開發(fā)板，有利于學(xué)生將單片機(jī)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐從課堂向課外延伸，便于他們進(jìn)行自主的學(xué)習(xí)和實(shí)踐。
2.2 應(yīng)用現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)教學(xué)，更新教學(xué)內(nèi)容，重構(gòu)教學(xué)過程，強(qiáng)化平時(shí)訓(xùn)練
在單片機(jī)課程教學(xué)計(jì)劃的安排上，打破以往理論教學(xué)的章節(jié)結(jié)構(gòu)，對教學(xué)內(nèi)容更新和整合，根據(jù)現(xiàn)場教學(xué)的特點(diǎn)，重構(gòu)教學(xué)過程，形成“單片機(jī)簡介及其設(shè)計(jì)開發(fā)流程”“單片機(jī)內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu)及編程初步調(diào)試”“C51初級編程技術(shù)及接口技術(shù)初步應(yīng)用”“C51高級編程技術(shù)”“單片機(jī)中斷控制技術(shù)及其應(yīng)用”等12個(gè)專題。以現(xiàn)場理論講解、現(xiàn)場理論實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、基本應(yīng)用和綜合設(shè)計(jì)應(yīng)用的形式進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)教學(xué)，邊學(xué)邊練。應(yīng)用現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行一系列有目標(biāo)的實(shí)例引導(dǎo)和實(shí)踐練習(xí)，強(qiáng)化平時(shí)訓(xùn)練，使學(xué)生在每堂現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)課都有新的收獲和提高。
2.3 改革教學(xué)理念，強(qiáng)化學(xué)生動手實(shí)踐的主體
在以往“灌輸式”教學(xué)模式下，學(xué)生普遍感覺課堂上學(xué)習(xí)的理論知識抽象晦澀，他們在實(shí)驗(yàn)時(shí)也只能依葫蘆畫瓢，學(xué)習(xí)的積極性和主動性不高。現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)教學(xué)徹底打破傳統(tǒng)學(xué)習(xí)模式，將學(xué)生推向教學(xué)的前臺，學(xué)生實(shí)踐成為課堂教學(xué)的主體，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，提高學(xué)生舉一反三、自主創(chuàng)新的能力，使教學(xué)過程更加融洽、和諧。
2.4 關(guān)注行業(yè)最新動態(tài)，及時(shí)引進(jìn)和應(yīng)用最新技術(shù)
通過現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)教學(xué)，及時(shí)引入最新的功能模塊，讓學(xué)生及時(shí)把握行業(yè)發(fā)展動態(tài)，提高自身的競爭力。而且，在當(dāng)今產(chǎn)業(yè)激烈競爭、企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵時(shí)期，越來越多的用人單位更加注重于學(xué)生掌握并運(yùn)用最新技術(shù)的能力。
3 取得的教學(xué)效果
通過臺州學(xué)院單片機(jī)課程組教師的共同努力，學(xué)生對單片機(jī)課程的學(xué)習(xí)取得明顯的成效。
3.1 學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)興趣濃厚，教學(xué)效率、實(shí)驗(yàn)效果明顯提升
隨著課程教學(xué)的推進(jìn)，學(xué)生從開始學(xué)習(xí)時(shí)表現(xiàn)得很依賴教師指導(dǎo)，逐步過渡到基本能夠獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，到課程學(xué)習(xí)的后期，大部分學(xué)生已經(jīng)能夠根據(jù)教師分配的課題獨(dú)立進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)。學(xué)生逐漸養(yǎng)成主動思考分析的習(xí)慣，學(xué)習(xí)能力有很大提高，課堂學(xué)習(xí)常常出現(xiàn)“你追我趕”的好現(xiàn)象，減輕了指導(dǎo)教師的壓力，培養(yǎng)了學(xué)生的合作精神和創(chuàng)新意識。
3.2 學(xué)生參與科研實(shí)踐的積極性和動手能力顯著提高
單片機(jī)課程教學(xué)為學(xué)生進(jìn)行機(jī)電一體化設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)，學(xué)生參與科研實(shí)踐的積極性和動手能力顯著提高。自2009年以來，該教改試點(diǎn)班級有近90%的學(xué)生申請并完成實(shí)驗(yàn)室開出的電控類開放性實(shí)驗(yàn)，有近80%的學(xué)生參與了學(xué)校舉辦的浙江省大學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)競賽選拔賽，學(xué)生申請并獲批浙江省新苗計(jì)劃項(xiàng)目有3項(xiàng)，由學(xué)生申請并已受理的實(shí)用新型專利有5項(xiàng)。
4 結(jié)語
單片機(jī)課程應(yīng)用性很強(qiáng)，針對這個(gè)特點(diǎn)，通過對單片機(jī)課程進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的實(shí)踐，教學(xué)質(zhì)量顯著提高，進(jìn)一步提升了學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程的興趣，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)與實(shí)踐提供了很好的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)方法。現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式經(jīng)過近2年的教學(xué)實(shí)踐檢驗(yàn)，顯示出良好的實(shí)踐效果，對其他專業(yè)課程的教學(xué)也有較大推廣價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
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單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)范文第4篇
關(guān)鍵詞：單片機(jī)；教學(xué)改革；實(shí)踐教學(xué)；創(chuàng)新能力
中圖分類號：G4文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-3198（2013）08-0129-02
1當(dāng)前單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)存在的問題
單片機(jī)系統(tǒng)是一門軟硬件相結(jié)合強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性和應(yīng)用的課程，很多應(yīng)用型高校在單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)中都存在一些問題，主要表現(xiàn)在下面一些方面。
1.1現(xiàn)行的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在脫離實(shí)踐的傾向
很多高校，單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺是單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要設(shè)備，采用這種設(shè)備進(jìn)行教學(xué)教師和學(xué)生操作使用方便。然而試驗(yàn)箱的總體結(jié)構(gòu)往往已經(jīng)固定，學(xué)生很難自主地進(jìn)行創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，導(dǎo)致學(xué)生對單片機(jī)的硬件教學(xué)內(nèi)容無法深入細(xì)致的學(xué)習(xí)，使學(xué)生應(yīng)用單片機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，對單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和電路不能直觀的認(rèn)識，實(shí)驗(yàn)箱基本上透明了單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理，學(xué)生只能參照廠家提供的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，一步一步進(jìn)行操作，最終得到一個(gè)事先預(yù)知的結(jié)果。這最終導(dǎo)致學(xué)生失去對單片機(jī)學(xué)習(xí)的興趣，更無法提高學(xué)生的設(shè)計(jì)動手能力。
1.2重理論輕實(shí)踐現(xiàn)象嚴(yán)重
單片機(jī)課程的開設(shè)，很多教師按照課程教學(xué)大綱要求，有計(jì)劃的對單片機(jī)原理、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、時(shí)序電路和設(shè)備等知識點(diǎn)認(rèn)真教授，理論知識成了單片機(jī)教學(xué)的主體，實(shí)踐教學(xué)只作為理論知識的一個(gè)驗(yàn)證，形成了以教師為主體的知識傳授型的教學(xué)模式，在實(shí)踐教學(xué)中，教師把主要的實(shí)驗(yàn)步驟、程序代碼都提供給了學(xué)生，造成實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生動手機(jī)會很少，思考看、發(fā)揮的空間更是有限。甚至一些教師認(rèn)為學(xué)單片機(jī)就是學(xué)習(xí)基于單片機(jī)的編程，再加上相對硬件教學(xué)，只需要一臺微機(jī)加上仿真軟件和編程環(huán)境就好了，學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情要高，也比較容易上手，完全忽略了單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)的整機(jī)思想，教師課程考核依然是以試卷筆試為主，必然導(dǎo)致學(xué)生對硬件實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)缺乏興趣，并最終失去了對該課程硬件學(xué)習(xí)和硬件實(shí)驗(yàn)的興趣，也就失去了對實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的主動性。
1.3教師本身的實(shí)踐能力和工程開發(fā)能力有限
很多教師，教學(xué)效果的確很好，他們有著自己的教學(xué)方法和手段，有的甚至是教學(xué)名師，然而單片機(jī)開發(fā)技術(shù)是一門多學(xué)科相結(jié)合的實(shí)踐性、應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，要想上好這門課程，必須要求教師有單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)和工程實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)。照本宣科只做課內(nèi)的實(shí)驗(yàn)，不能將實(shí)際單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)方面的知識和方法傳授給學(xué)生，不能引入單片機(jī)發(fā)展的主流技術(shù)和單片機(jī)開發(fā)的新型工具軟件，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到單片機(jī)這門課程對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和動手能力的要求。
1.4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容缺乏創(chuàng)新性
從很多高校的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱來看，存在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一、陳舊，缺乏綜合型和設(shè)計(jì)型項(xiàng)目的情況，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生依據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)手冊，按部就班進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程不求甚解，最后給實(shí)驗(yàn)教師提交一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告，就算完成了本次實(shí)驗(yàn)，這就導(dǎo)致很多單片機(jī)的知識在實(shí)踐教學(xué)中不能涉及到。學(xué)生也根本沒有理解和掌握單片機(jī)開發(fā)和設(shè)計(jì)的這些知識。學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力根本得不到很好的培養(yǎng)和提高。更有甚者，學(xué)校的教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排多年未更新，很多新技術(shù)和主流元器件沒有引入教學(xué)，使得培養(yǎng)出來的學(xué)生無法得到用人單位的認(rèn)可。
2單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改進(jìn)
2.1創(chuàng)新單片機(jī)課程教學(xué)方案
以就業(yè)為導(dǎo)向，完善教學(xué)體系和內(nèi)容，根據(jù)應(yīng)用型本科院校的人才培養(yǎng)定位，制定了切合實(shí)際的單片機(jī)人才培養(yǎng)方案，修訂專業(yè)教學(xué)計(jì)劃。以提高應(yīng)用能力為出發(fā)點(diǎn)，制定出切實(shí)可行的單片機(jī)課程教學(xué)方案，突出應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，強(qiáng)化單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)。著重體現(xiàn)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)能力，逐步改善實(shí)踐教學(xué)條件，盡量擺脫傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對實(shí)驗(yàn)平臺的依賴，采用多種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，突出學(xué)生動手和創(chuàng)新能力，同時(shí)加強(qiáng)教師能力培養(yǎng)，盡量讓“雙師型”教師上課，增強(qiáng)課程的工程實(shí)踐性。
2.2調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主動性
學(xué)校要根據(jù)人才培養(yǎng)定位和單片機(jī)課程教學(xué)的要求，合理安排單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱，在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)，給學(xué)生預(yù)留可發(fā)揮的空間，促使學(xué)生變被動實(shí)驗(yàn)為主動參與、思考，這樣便能在實(shí)驗(yàn)中體會到樂趣，實(shí)驗(yàn)中的思考以及實(shí)驗(yàn)成功后的成就感，能提高學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)的信心和興趣，達(dá)到更好的教學(xué)效果。同時(shí)引入現(xiàn)代化的教學(xué)手段和主流的單片機(jī)開發(fā)技術(shù)，讓學(xué)生能夠貼近單片機(jī)開發(fā)的實(shí)際，不但能夠讓學(xué)生模擬仿真實(shí)驗(yàn)，而且可以讓學(xué)生有單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思想，提高學(xué)生單片機(jī)實(shí)際開發(fā)和應(yīng)用能力。
2.3構(gòu)建多級實(shí)驗(yàn)體系和能力培養(yǎng)體系
根據(jù)單片機(jī)教學(xué)的實(shí)際和課程對人才能力培養(yǎng)的要求，可以把單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)劃分為基本模塊實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)、和綜合型實(shí)驗(yàn)，基本模塊實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)為主，包括單片機(jī)匯編語言程序開發(fā)、并行口、中斷、串行口、、定時(shí)/計(jì)數(shù)器各種幾口等，主要是讓學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)基本單元模塊的組成、理解單元模塊的工作原理和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，同時(shí)掌握基本實(shí)驗(yàn)儀器的使用和基本的實(shí)驗(yàn)方法。綜合性實(shí)驗(yàn)階段是綜合型實(shí)驗(yàn)為主，主要建立單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)的整體思想，是能力培養(yǎng)的提升階段，也是培養(yǎng)動手能力和創(chuàng)新能力的關(guān)鍵階段。通過這一階段的實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生能對實(shí)際應(yīng)用問題提出解決方案。并利用基礎(chǔ)性試驗(yàn)階段的積累，完成自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)所用的單元模塊以及實(shí)驗(yàn)步驟，并通過多次的優(yōu)化，提高學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力，為以后單片機(jī)開發(fā)積累經(jīng)驗(yàn)。
2.4軟硬件學(xué)習(xí)相結(jié)合
單片機(jī)課程涉及到的知識面非常的廣，如果透明掉硬件的原理和學(xué)習(xí)，學(xué)生的實(shí)際動手能力和單片機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)能力就不能得到很好的提高，因此在單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)中，不能忽略硬件學(xué)的學(xué)習(xí)，在做單片機(jī)實(shí)驗(yàn)過程中，要盡量不完全依賴已有的實(shí)驗(yàn)箱，而是要求學(xué)生盡量自己設(shè)計(jì)開發(fā)單片機(jī)的最小系統(tǒng)，這樣學(xué)生對單片機(jī)的設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)能夠更加直觀，也能夠把元器件選型與應(yīng)用、線路板設(shè)計(jì)、電子產(chǎn)品的焊機(jī)與調(diào)試等硬件的知識引入到單片機(jī)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，雖然過程難度較大，也比較繁瑣，但對學(xué)生的自制力、學(xué)習(xí)意志能夠很好的鍛煉，也是培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力和強(qiáng)化他們的動手能力重要階段，能夠更加有效地提高學(xué)生單片機(jī)的實(shí)際開發(fā)能力，也符合用人單位對他們能力的要求。同時(shí)，單片機(jī)軟件開發(fā)時(shí)仿真實(shí)驗(yàn)軟件的使用也十分重要，軟件的使用也十分的方便，在實(shí)踐教學(xué)中引入偉福、KEIL、PROTEUS等仿真軟件，使學(xué)生在課外也能隨時(shí)隨地模擬實(shí)驗(yàn)過程。學(xué)生既可以模擬再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室硬件電路實(shí)驗(yàn)的過程，也可以模擬未做的實(shí)驗(yàn)達(dá)到預(yù)習(xí)目的。還可以模擬實(shí)驗(yàn)室條件不具備的實(shí)驗(yàn)達(dá)到補(bǔ)充擴(kuò)展目的。
2.5通過競賽，提高學(xué)生工程開發(fā)能力
對于工科學(xué)生，全國有很多很有影響力的比賽，比如全國大學(xué)生挑戰(zhàn)杯比賽，全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽等，各地高校也會結(jié)合本地域或本校的情況，舉辦各類的創(chuàng)新大賽，任課教師在給學(xué)生授課過程中，積極把這些信息通報(bào)給學(xué)生，鼓勵(lì)學(xué)生早做準(zhǔn)備，積極參與，通過這些比賽，刺激學(xué)生利用單片機(jī)做出各類實(shí)用性作品，讓學(xué)生能夠通過比賽掌握單片機(jī)設(shè)計(jì)過程，讓他們親自做一回工程師，這種課外形式的學(xué)習(xí)，更能使學(xué)生充分掌握單片機(jī)各種基礎(chǔ)知識和實(shí)際開發(fā)技能，能夠提高學(xué)生創(chuàng)新能力和動手能力。事實(shí)表明，有過參賽經(jīng)歷的學(xué)生，他們的分析解決問題的能力，單片機(jī)的實(shí)際開發(fā)能力，都得到了很好的提高和鍛煉，也更受用人單位的歡迎。
3總結(jié)
單片機(jī)的學(xué)習(xí)與社會人才需求和主流技術(shù)的發(fā)展要嚴(yán)密結(jié)合起來，只有抓好單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，才能培養(yǎng)出滿足社會需求的合格人才。應(yīng)用型本科院校一定要合理安排課程內(nèi)容，努力提高教師教學(xué)水平，協(xié)調(diào)單片機(jī)軟硬件教學(xué)比重，積極引導(dǎo)學(xué)生參與各類競賽。這樣才能培養(yǎng)出具有工程設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力及較強(qiáng)動手實(shí)踐能力的合格的應(yīng)用型人才。
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單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)范文第5篇
【關(guān)鍵詞】單片機(jī)；接口技術(shù)；教學(xué)實(shí)驗(yàn)
單片機(jī)實(shí)驗(yàn)在單片機(jī)理論教學(xué)中，具有非常重要的實(shí)踐作用。我們通過單片機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)，可以很好的提升學(xué)生動手能力，讓學(xué)生在動手的過程中認(rèn)識到其工作的特性和原理，對理論知識有一個(gè)非常直觀、系統(tǒng)的認(rèn)識和了解；除此之外，還可以加深學(xué)生對理論知識的印象和解讀能力，使得學(xué)生在實(shí)踐的過程中掌握單片機(jī)的關(guān)鍵理論知識和相關(guān)技術(shù)。
一、現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的不足
1、內(nèi)容的系統(tǒng)性存在缺陷。實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)時(shí)在課程總學(xué)時(shí)當(dāng)中受到非常明顯的遏制，假如說在原有的計(jì)劃上安排了10個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)課程，但是這些實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)對單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐需求是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。為了在有限的時(shí)間內(nèi)把單片機(jī)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容最大化講解，實(shí)驗(yàn)課程的環(huán)節(jié)中穿插了非常多的論證性實(shí)驗(yàn)，并且教師會給出一定的程序步驟。在實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，學(xué)生都是被動跟著教師進(jìn)行，對于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的認(rèn)識依然停留在書本知識方面，缺少新器件和電路應(yīng)用方面的實(shí)際操作訓(xùn)練。雖然說這么做加快了實(shí)驗(yàn)的周期時(shí)間，但是本著實(shí)驗(yàn)課程鍛煉學(xué)生的實(shí)踐操作能力和思維能力的目標(biāo)依然沒有實(shí)現(xiàn)。雖然說部分學(xué)生對于知識是一知半解，但是完全依照書本操作步驟進(jìn)行，也可以完成相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，但是這樣的情況依然無法滿足學(xué)生訓(xùn)練單片機(jī)內(nèi)容的實(shí)踐操作要求。
2、時(shí)間的靈活性非常古板。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)成績是課程總成績的少部分，因此當(dāng)課堂教學(xué)內(nèi)容全部結(jié)束的時(shí)候，所有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程都要結(jié)束，要不然會影響到學(xué)校安排考試和成績測評的安排，鑒于這樣的原因，實(shí)驗(yàn)周期時(shí)間短和相對集中就成為了主要問題。在這部分時(shí)間內(nèi)，實(shí)驗(yàn)室出現(xiàn)高負(fù)荷情況，每個(gè)班級的實(shí)驗(yàn)時(shí)間都安排的很集中，經(jīng)常會出現(xiàn)下組學(xué)生等待上組學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)設(shè)備的情況，靈活的時(shí)間因此受到非常大的限制，并且影響到學(xué)生實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)質(zhì)量。
3、綜合性實(shí)驗(yàn)無法開展。因?yàn)閱纹瑱C(jī)的價(jià)格非常低廉，體積還很小，相應(yīng)的功能也在不斷的完善，成為現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)中非常理想的一種微控單元核心構(gòu)件，尤其實(shí)在工業(yè)過程控制和智能儀器儀表方面應(yīng)用非常廣泛。單片機(jī)實(shí)例應(yīng)用是非常容易就可以被利用在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中的，因?yàn)檫@樣不單單可以讓學(xué)生建立一個(gè)非常系統(tǒng)的單片機(jī)知識系統(tǒng)，還能夠讓學(xué)生體驗(yàn)到單片機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中的價(jià)值。但是因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)教學(xué)情況的限制，如此綜合性的教學(xué)實(shí)驗(yàn)并沒有被安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，只是作為小部分的選修內(nèi)容。
二、單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效改革
1、專門開設(shè)單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程。真正意義上掌握單片機(jī)的理論知識，必要的實(shí)踐操作是不能缺少的。現(xiàn)在的學(xué)生普遍感覺到單片機(jī)的理論知識很難把握，最主要的一個(gè)原因就是實(shí)踐操作程度的不深刻，所以在改革單片機(jī)原理和接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程的時(shí)候，必須把理論教育和實(shí)踐操作一分為二。把傳統(tǒng)課本知識中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容全部分離開來，重新進(jìn)行規(guī)劃和分類，并且為此專門編纂特定的實(shí)驗(yàn)教材，從根本地位方面改變實(shí)驗(yàn)教學(xué)的存在價(jià)值。如此一來，實(shí)驗(yàn)課時(shí)得到了充分的保證，并且在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排方面更加全面和具體，可以讓學(xué)生在程序編寫、通訊方式、存儲器結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)綜合應(yīng)用方面得到全方位的訓(xùn)練和提升。目的是培養(yǎng)學(xué)生正確地思維方法和健康的學(xué)習(xí)態(tài)度。
2、柔和化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間。單片機(jī)課程被設(shè)置為單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)課程之后，就不會依附于傳統(tǒng)的理論知識教育，所以說在時(shí)間的安排方面非常充裕，基本上實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)時(shí)間的真正開放。實(shí)驗(yàn)時(shí)間貫穿于整個(gè)學(xué)期，每個(gè)小組之間可以進(jìn)行不同類別的實(shí)驗(yàn)，隨后進(jìn)行對比和交流。實(shí)驗(yàn)時(shí)間不再依照傳統(tǒng)理論課程時(shí)間的安排，而是全天都在實(shí)驗(yàn)，目的是確保不同層次的學(xué)生有充分的消化知識時(shí)間。實(shí)驗(yàn)課程的時(shí)間占據(jù)總課時(shí)的50%，學(xué)生可以自身學(xué)習(xí)的需要選擇實(shí)驗(yàn)的類型。對于選修課程，不再要求學(xué)生在一個(gè)單元課時(shí)內(nèi)完成，一個(gè)實(shí)驗(yàn)可以分成若干個(gè)小實(shí)驗(yàn)進(jìn)行，留給學(xué)生充分思考的時(shí)間。
3、層次分明的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容可以大致分為三部分，就是①基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)部分，②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)部分，③系統(tǒng)試驗(yàn)部分。基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)就是說對單片機(jī)基本知識的理解和學(xué)習(xí)，讓學(xué)生根據(jù)指導(dǎo)書中的步驟設(shè)計(jì)進(jìn)行，教師編寫非常系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)步驟，使得學(xué)生在完成基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)之后，具備一定的總結(jié)和編程能力。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)就是說對某一個(gè)單獨(dú)的方面進(jìn)行深入化的研究分析，只是針對一個(gè)知識點(diǎn)進(jìn)行認(rèn)真討論，要求學(xué)生自己動手設(shè)計(jì)路線、編寫程序、自行調(diào)試、發(fā)現(xiàn)問題和修改等。系統(tǒng)試驗(yàn)就是對畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容和專業(yè)領(lǐng)域設(shè)計(jì)內(nèi)容，采用應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)方式。
4、虛擬仿真技術(shù)和實(shí)踐操作技術(shù)的完美結(jié)合。Proteus是現(xiàn)在最好的電路仿真實(shí)驗(yàn)軟件，其中具備非常優(yōu)秀的數(shù)字電路、模擬電路和電路系統(tǒng)，支持AVR和51系列等主流單片機(jī)系統(tǒng)和不同樣的調(diào)試環(huán)境。比如說Keil C51 uVision2 軟件，就是一款很好的單片機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)軟件。所以說在單片機(jī)實(shí)驗(yàn)課程改革過程中，我們將Proteus融入到單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中，要求學(xué)生在掌握基礎(chǔ)知識之上，對于一些綜合性的實(shí)驗(yàn)，學(xué)會使用Proteus軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)和修正，然后再把自己做實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容移植到實(shí)驗(yàn)室硬件電路當(dāng)中。很好的減小了原材料的損耗，也達(dá)到了訓(xùn)練學(xué)生操作能力的目的。
5、改良實(shí)驗(yàn)課程的測評方式。完善測評方式不單單是對學(xué)生所掌握知識的一個(gè)客觀評價(jià)、對學(xué)生實(shí)踐操作能力的肯定，更是成為激勵(lì)學(xué)生努力學(xué)習(xí)的手段。測評的方式要具有一定的公平性和公正性。學(xué)生進(jìn)行的每一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)記錄都占據(jù)一定的分值，學(xué)校不再需要進(jìn)行單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)測驗(yàn)，而是對學(xué)生整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行綜合評價(jià)，盡可能規(guī)避偶然性和片面性情況的出現(xiàn)。
總結(jié)：單片機(jī)原理和接口技術(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，最終目的是鍛煉學(xué)生的動手解決問題的能力，所以在掌握理論知識的前提下，學(xué)習(xí)和熟練應(yīng)用實(shí)驗(yàn)方法是非常關(guān)鍵的。因?yàn)閱纹瑱C(jī)實(shí)驗(yàn)教育是一項(xiàng)漫長久遠(yuǎn)的任務(wù)目標(biāo)，所有我們在只有單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)上，融入科學(xué)發(fā)展觀的理念，才可以更好的建立一套實(shí)驗(yàn)教學(xué)綜合體系，順應(yīng)時(shí)展的要求。
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