单片机实训总结模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇单片机实训总结，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

建设一个科学合理单片机实训室是保证该课程顺利有效实施的基础，选择一套合适的单片机实训设备是建设单片机实训室的关键。我校选择的是亚龙公司YL-236型单片机控制功能实训考核装置，这套实训考核装置是根据职业学校单片机及其应用的教学内容和要求，按照职业岗位的工作内容研发的实训考核设备，而且兼顾了市省国家单片机技能竞赛设备要求。单片机实训室面积、设备台数、设备摆放要视各学校及专业班级人数情况而定。为了便于安全管理和美观，空中电源走线接至各实验台，总电源箱控制。除此单片机实验柜数量摆放、辅助教学的投影、实训室制度、文化建设也是实训室建设的重要内容。

二、单片机实训前管理教育

为能使单片机实训顺利有效实施，实训前教育管理是必须的，而且要将实训全方位要求细致讲解到位。我校在单片机实训第一天前两节课专门用于管理教育，主要包括安全教育、设备维护教育、出勤教育、成绩过程考核教育、室内规定教育等。

三、单片机实训教学过程(案例)

我校单片机教学以实训课方式开展，能够让学生理解单片机开发过程，不仅从软件设计能力上得到了提升，而且也提高了硬件设计能力，对于推动职业学校课程改革工作具有积极意义。单片机实训设备选择的是YL-236，教材选用的是针对YL-236而编写的单片机控制项目训练教程，下面以一个完整的单片机实训项目案例(电子密码锁)分四个步骤来阐述我校是如何开展单片机实训教学过程的。

1.项目任务要求

教师提出本项目任务要求：使用YL-236型单片机实训考核装置设计一个电子密码锁。

具体的任务要求如下：(1)用4×4行列式键盘组成0-9数字键及确认键。(2)用8位数码管显示输入的密码及当前状态信息。(3)用一个独立继电器，控制密码锁开关。继电器得电为开锁状态，继电器断电为关闭状态。

任务功能：(1)上电后，数码无显示。(2)当按下数字键0-9中任意按键时，数码管靠左显示按下数字，再次按下任意键，数码管靠左第二位显示当前数字，以次类推，当数码管8个LED都有显示数字后，不响应继续输入的数字按键。(3)当按下确定键后，单片机对输入的密码与设定密码进行比较，若正确，则控制继电器开锁，若错误，数码管清屏，继电器关闭。(4)开锁后保持20 s，然后自动进入关闭状态。

2.项目任务分析及串讲知识点

本项目比较复杂，教师指导学生将复杂项目分解成多个简单的小项目完成：(1)按键显示电路程序设计。(2)密码检验电路程序设计。(3)整个项目程序设计。

由教师介绍相关知识点：(1)定时中断相关寄存器初值设定、中断函数编写、工作执行过程理解。(2)中间继电器工作原理、程序实现。(3)键盘扫描实现过程、程序理解。

3.项目任务实施

教师分三个部分演示本项目的实施：(1)硬件接线。(2)项目程序编辑：关闭项目、新建项目、新建源程序、程序代码输入、编译链接。(3)项目仿真调试：下载程序代码、运行查错、硬件接线错误、硬件本身故障、软件程序错误、观察实验现象与项目要求一致。最后，学生根据教师的演示分别开始实施项目，教师巡回指导、检查打分情况。

4.项目总结评价

篇2

2.教学内容的整合

传统的教学都是按知识系统的组成原理，逐步介绍单片机的硬件组成及内部结构、指令系统、软件编程、定时/计数及中断、硬件外部接口及扩展、综合应用、按部就班地进行讲解，课程内容涉及模拟电子技术、数字电子技术、微机原理、C语言或汇编语言、PROTEUS仿真软件和KEIL软件。在课程总实训过程中进行作品制作时还与电子装配工艺这些课程有关，高职高专的学生根本没有较深入地学完上述课程，基础较差，理论知识的讲解根本无法让学生理解和领会。为了提高学生的学习积极性，在教学过程中，尽量把知识要点与内容穿插好，应用到各个情景中来，通过一个一个的情景设计以达到学以致用的目的。运用单片机典型实用的例子，学生理解了单片机是如何应用的，并掌握了相关的知识点。情景设计是单片机知识整合的重要手段，要把知识要点都应用到各个情景中来，又要确保情景内容不要重复和情景场面不能太多。在情景教学中，以资讯――计划――决策――实施――检查――评估为主线，具体设计内容如下：

情景内容设计――知识准备――学习设想――项目方案设计――制作过程――过程中的学习状态和反馈――总结和提高。

信号灯控制系统的设计与制作――单片机硬件系统――单片机结构、引脚功能认识――8个发光二极管依次点亮――分组，器材的准备和认识――知识型习题和技能型习题的检查――知识总结与实训报告填写

音调发声器系统的设计与制作――单片机开发系统的组成及原理，音调发声器原理――开发系统的开发过程――用开发系统设计音调发声电路――独立完成发声器电路的连接，完成源程序的输入、调试与运行――填写综合检查表，*.HEX文件是否生成――KEIL软件的使用

交通灯控制系统的设计与制作――程序结构――根据要求选择合适的程序结构――交通灯指示，LED显示――流程框图的编写――交通灯的显示――软硬件联机调试

秒表的设计与制作――定时/计数及中断――综合定时/计数及中断的应用程序――标准频率（1HZ）进行计数、多功能易修改的秒表――产品的制作过程――整个仿真过程的操作演练――程序的烧录，整机的联调

智能小车的设计与制作――LED、键盘及接口、A/D、D/A扩展――LED显示数字和键控程序实现――遥控，传感器，智能控制，数码管显示――遥控、启停智能小车的设计――智能小车作品的演示――故障的检测与排除

3.考核方式的改革

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一、工科教学基本情况

单片机是典型的工科科目，是电子、计算机、自动化等本科专业重要的专业选修课，内容涉及51系列单片机的内部结构、指令系统及电路的开发应用等。早期的单片机教学是以理论教学和验证性的实验为主，教学效果不明显。随着实践教学及其改革在高校的深入，在单片机的教学中，要特别加强实践环节的教学。本文主要从单片机实验教学和单片机实训两个方面来探讨单片机的实践教学方法，以期调动学生的积极性和创造性，让学生在充分实践中理解和掌握课本上的理论知识并学会灵活运用。

二、单片机实验教学方法

1.教师讲授实验相关内容并给学生设置层进式的实验目标。每次实验开始前，要求学生首先了解实验的目的，所用到的仪器、器件，实验方法，实验效果等。在实验教学中，教师应该事先了解需要用到或者涉及的理论知识和实验原理，并在实验开始之前用引导式的教学方法给学生讲解。例如，在讲授发光二极管的基本原理、单片机引脚功能以及简单的C语言编程技巧后，通过点亮一个发光二极管的实验，让学生了解到单片机的独立引脚的作用，同理，通过流水灯的实验，让学生知道如何控制成组的单片机输入输出引脚P0～P3。此外，教师必须事先给学生设定合适的实验目标。例如，数码管显示实验，教师先要求学生完成一个数码管的显示；然后再静态显示多个数码管；接着让多个数码管分时显示不同的字符，使得数码管“同时”显示多个不同字符（数码管的动态显示）。通过层进式的目标设定后，学生遇到的问题被分解，难度降低，学生独立实验的能力加强，创造性思维也会被开启。

2.学生自己动手做实验。学生动手环节是实验课的主要部分。实验设备建议用开发板。通常单片机的实验都是从简单的点亮发光二极管和流水灯开始，到数码管的显示、键盘的检测，再到单片机的定时器/计数器实验、串行口实验以及芯片A/D、D/A、存储器芯片读写及液晶显示等。在教师介绍实验设备、实验原理和方法以及常用技巧后，学生可以自行动手实验，在验证理论的基础上，根据教师的鼓励和提示，提出的新的问题并进行创新性的实验内容，扩展实验本身的内容。例如，流水灯的编程技巧，可以使用最直接的给每一个单片机引脚直接赋值再循环的方法，也可以直接给整个P0口赋值，利用自带头文件库的左移右移库函数即可。

3.教师对学生实验过程中出现的问题给予分析、指导和总结。学生在自己动手环节一定会遇到很多问题，有基本的原理问题、连线问题、编程问题或者调试问题等。遇到问题、解决问题是实践获取知识的快捷途径。教师要有较为成熟的经验，能随时回答和解决学生遇到的问题。对于随意短接或者跳接等接线问题，以及不良编程习惯问题一律扼杀在摇篮里。对于学识性的问题，则采取反问设问等启发分析引导方式，将学生不能解决的大问题分解为他们能够解决的小问题，尽力让学生自己独立完成实验。对于学生实验过程中的失误和错误等问题，则可直接指导其从硬件到软件逐一查错排错的方法，让学生学会自己解决问题。最后还要重视实验总结，包括知识点总结，查错排错方法等。例如做完键盘检测实验，总结单键盘和矩阵键盘的检测原理（相同），矩阵键盘检测的编程技巧，检测过程中常见问题及解决方案等。

4.鼓励学生发散式思维、大胆实验创新。每一个人的思维方式都是不同的，教师的方式会给学生一个方向导向，但同时不能忽略学生自己的主观能动性。鼓励学生大胆试验创新、百花齐放百家争鸣，能够达到更好的实验效果。例如，在做电子时钟的实验时，有些同学选择用数码管作为显示器，有些同学选择液晶显示器；另外，在时分秒的编程显示和中，每个学生都可以按照自己的方式来定义键盘和选择时分秒的显示方式。

5.写好实验总结报告。实验是一个过程，实验报告是对该过程的总结、是实验成果的书面提交。实验报告必须要认真严肃对待，它也是良好科研能力的体现。实验报告书写，一方面能够加深学生对实验的认识，另一方面它也是科研能力、书面表达能力良好培养和体现。实验报告内容一般包括：实验题目，实验目的，实验原理（硬件和软件），实验步骤，实验内容——包含实验当中遇到的问题和解决方案总结，实验结果分析论证以及实验心得体会，和实验总结。

理论课是以教师为中心的，实验课则是把学生推到前台，让学生去实践去碰壁去解决问题。教师看似退至幕后却要对实验有预见性认识，要成为实验的掌控者，引导学生实验。这样的教学才不会是肤浅的，实践教学环节对学生才有启发也更有价值。在学生的动手能力增强、自信提高的时候、学习兴趣倍增、后续的教学也有更加好的动力。

三、开展单片机实训

单片机实验主要目的是学习和理解单片机；开展单片机实训则是掌握和利用单片机，将理论知识转化为实践能力。如实训项目“设计基于单片机的多点测温系统”其基本内容包括：（1）设计集成电路并完成PCB板及硬件的制作并测试硬件；

（2）用程序设计语言编程实现多点温度控制功能；（3）将程序下载到硬件中进行综合调试。实训项目选题可以是教师较为熟悉的领域或学生特别感兴趣的课题。为方便教师指导和节约学生宝贵的学习时间，实训可与课程实验同步进行，充分利用学生的课余时间。实训也可以作为课程设计来做，安排在课程结束后，具体安排计划如下：第1天，教师布置实训课题。同时给出并讨论实训的任务——包括实训设计目的要求，设计方式方法以及设计想要达到的效果。第2～3天，学生根据任务自行查阅资料，提出2～3个设计方案并对它们进行比较择优；指导老师在此过程中主要起辅导作用。第4～7天，设计方案实现，主要包括电路图的绘制，软件程序的编写以及软硬件的调试。最后得出结论并撰写实训设计报告。实训的过程，是学生独立运用所学理论知识进行创作开发应用系统的过程。要求学生根据设计任务自主查找相关资料；根据设计需要复习教材中的知识点并灵活运用；遇到困难时积极寻找解决方案并和师生讨论技术性可行性；实施方案过程中反复验证调试，并得出最佳解决方案。整个过程使得学生对单片机的学习达到最好的效果。实训过程中，教师更是积极配合辅导，监督指导学生。教师参与的积极性，直接影响学生的积极性，不容忽视。一方面，教师参与到学生的设计和讨论中，及时解决他们遇到的问题以及开拓他们的思路；另一方面，教师鼓励学生多思考多探索，多给他们提供一些有用的实物及电子资源。实训设计方案、硬件和软件的实现无不凝结着学生的辛劳和创造。教师要针对各种不同的设计方案进行深入浅出的分析，对其中的优选方案给予正面的评价和讨论，对不合理的设计进行探讨和指正。让学生从设计的实现难度，相关损耗，性价比等多方面认识自己的设计，对以后的工作和学习有更深层次的认识。

实践出真知，工科科目的学习更是如此。只有经过不断的“尝试——失败——总结——再尝试——再总结”等一系列活动，学生才能不断的吸取经验教训并积累属于自己的实践经验。实践越多，电路规模和复杂程度越大，学习兴趣和能力越强，成功的次数也越多。成功使人发自内心的喜悦，由此能激发新的创造力。实践的过程是将学生引入到“自己动手——获得成功——兴趣提高”这样的模式，实践教学除检验真知也增强了学习兴趣。对于单片机课程，实践是很重要的。大学还有很多工科科目也需要适当的多开展实践教学，以上实践教学方法可供参考使用。

参 考 文 献

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关键词： 机电专业；资源；计算机仿真；课程实训；应用能力；新途径

Key words： mechanical and electrical specialty; resources; computer simulation; practical training; application ability; new way

中图分类号：G42文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）01-0296-02

0引言

由于教学改革的需要，在我院装备分院对单片机原理与应用课程实训中，采用计算机模拟技术和实物教学相结合的方式进行。经过实践，收到了比较好的教学效果。以往的实训课程，是在进行完电工电子实验的基础上，手工焊接一个实际的印刷电路和所需的元器件来完成。在教学资源相对紧张的情况下，此项实训准备材料的周期长，采购、维护成本和场地费用高。同时，由于实训环的课程安排均是在十或十二周的理论课程结束后进行。这段时间，各专业实验室均是在包括白天、晚上星期六、日在内的满负荷运行。我院在校生在一万一千人以上，需要做实验、实训的师生人数众多。为了保证实验实训质量，原制定了严格的制度，必须保证实验、实训时间和实验、实训质量。为此，实验实训资源和时间的矛盾在十二周到十九周这段实践环节安排上，产生了比较突出的时间与资源瓶颈。采用软件仿真技术与实物实验实训相结合，可以有效解决上述瓶颈问题。

1利用Protel印制板绘制软件结合Multisim电工电子仿真软件进行电工电子实训课程教学训练

Multisim电工电子学仿真软件是加拿大InteractiveImageTech公司的产品，是世界公认的几大电工电子仿真软件之一。基于个人计算机运行的该软件，易学易用，高校电工电子学所教授的知识，采用该软件均可进行计算机仿真验证。PROTEL软件是美国PORTEL公司在80年代末推出的EDA软件，在电子行业的CAD软件中，它当之无愧地排在众多EDA软件的前面，是电子设计者的首选软件，它较早就在国内开始使用，在国内的普及率也最高。

而采用此软件可以仿真电工学、模拟电子学、数字电子学的基本电路和复杂电路，运行状态直观明晰，其结果与实物仿真完全一致。所以利用该软件是可行的。

在仿真的基础上，让学生将仿真结果与实物运行的结果相对比，使学生产生立体的思维与学习，有效地扩展了学生的知识深度与广度，收到了良好的效果。由于我院装备分院的本科和专科学生需要进行电工电子实训的学生数达到了11个班级，共计350人以上，实训条件满足不了要求。因此，我们利用Multisim教学版共享软件首先在分院计算机中心开设了电工电子学的仿真训练课程，编写了详细的实训指导书。在上机实习前，对学生集中进行仿真实例和软件基本操作的讲解，然后指导学生上机操作。从软件的安装开始，对实训指导书上精选的仿真实例进行全面的仿真训练，教师全天候的现场辅导教学。由于我院硬件教学资源相对有限，而此软件所提供的仿真直观易用，并且只要有计算机就可以进行，所以，此种方法可解决实验室硬件教学资源矛盾。在现今计算机极大普及的条件下，学生在理论教学上存在难以消化的问题，通过软件仿真都可以得到计算机仿真的验证。这种实训安排，引起了学生的极大兴趣与参与热情。与此同时，我们开设了Protel线路板原理图和印制板绘制软件的训练。两套软件在平均每个班级20学时的实训课程中，收到了极好的实训效果。学生普遍感到利用计算机软件工具，实训学到了自我提高电工电子学理论知识的捷径。在采用此方法的11个班级中，实训的成绩普遍达到中等以上，取得良好以上成绩的学生数达到了75%以上。最可贵的是，学生感到电工电子学不再是难学的理论，而是跃然在计算机屏幕上的鲜活的实例。并且过去感到不理解的问题，通过仿真分析变得简单和容易掌握了。从仿真分析到印制版制作，通过实训培养和锻炼了学生分析问题与解决问题的能力。同时，为后续的课程如传感器与检测技术等专业课程的讲授奠定了有力的基础，也为教学资源相对紧张的条件下开辟实训课程的新路子积累了经验，节约了教学经费。

2利用Proteus单片机仿真软件进行单片机仿真实训教学

单片机课程的教学相比电工电子学的教学难度更大一些，不仅有硬件的学习，也要有汇编语言和C语言的学习。此实训是在相应的单片机实物实验的基础上进行的。与电工电子学实训面临的状态一样，实物实训安排非常紧张，就是安排下了，实训的内容也是有限和单调的。同样，对于学生来讲，在单片机课程理论讲授和课程实验中取得的进展十分有限。为了使学生掌握单片机理论并熟练掌握汇编语言调试与仿真技术，在教学资源相对紧张的状态下，我们在单片机实训课程中引入了英国Labcenter公司开发的电路分析与单片机仿真软件Proteus教学版软件和美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机调试软件Keil。Proteus软件是目前最好的模拟单片机器件的工具，可以仿真 51系列、AVR、PIC等常用的MCU及其电路（如LCD、RAM、ROM、键盘、马达、LED、AD/DA以及部分SPI器件和部分IC器件）。Keil uVision2是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言和汇编语言软件开发系统。两种软件联合使用，进行仿真。针对单片机实训课程，参考相关的资料，我们编写了近160页的单片机实训指导书。以单片机AT89C51为例，例举了70个单片机仿真调试线路，基本上做到学生对单片机从简单到综合应用的实例进行综合性的训练。同样做到了两人一组，每人一题，独立绘制单片机应用原理图，并进行汇编语言编制与调试。结合原理图进行单步调试仿真以及断点仿真和调试。同样，首先由教师进行软件操作和实例讲解，然后由学生每人一机进行实例的仿真实训，教师在实训场地现场辅助指导。学生在计算机上仿照实例进行单片机仿真，并将仿真的结果与实验箱实物仿真结果进行实践对比。通过单片机仿真实训，学生找到了熟悉和掌握学习单片机硬件电路和软件学习的工具。通过对单片机应用实例的仿真调试，使学生对单片机软硬件的熟悉程度有了极大的提高，增加了对单片机理论知识的学习热情，为进一步深入掌握单片机的应用奠定了基础。由于该软件易学易用，通过仿真实训，使学生对单片机的理论和应用不再畏惧，而是焕发了极大的学习热情。单片机的实训成绩均在中等以上，优良率较采用此方法前提高了70%以上。

3经验总结

通过利用以上教学版软件开展的基础课程的实训，我们克服了实验实训资源相对紧张的矛盾，实训的学时和内容不仅满足了教学要求，而且学生通过实训提高了对基础课理论的深入理解和综合应用。最有意义的是，学生掌握了对所学课程自我练习、自我提高的工具和钥匙，有助于学生通过计算机仿真培养提高掌握课程的基本理论和应用的能力；有助于优秀学生在掌握课程基本理论和提高应用基础上，进一步深入钻研和学习，达到较高的综合应用水平。同时，也为后续专业课程的讲授、毕业设计的综合应用，创造了有利的条件。也为理论课开展项目教学，以软件动态多媒体演示和课堂讲解的立体化教学模式积累了经验。

由于教学版软件属于共享软件，因此只要具备计算机硬件条件和有限的实验室硬件资源，就可以开展相应的实训。这种计算机仿真技术与实物的结合，为我们今后进一步总结经验，创造更好的基础课实训条件开创了新的途径，探索与丰富了在实训环节中进行有效教学的新路。

参考文献：

[1]郑步生.Multisim2001电路设计及仿真入门与应用[M].北京:电子工业出版社，2002.

[2]毛哲.电路计算机设计仿真与测试[M].武汉:华中科技大学出版社，2003.

[3]姚四改.Protel99SE电子线路设计教程[M].上海:上海交通大学出版社，2004.

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《单片机应用技术》是电子、电气类专业学生必修的专业技术核心课程,也是学生较难掌握的课程。通过多年的教学改革实践,我们开发了单片机教学实训板,并以此作为实施项目式教学的载体,收到良好的教学效果。

一、开发单片机教学实训板作为项目式教学载体

为帮助单片机学习者创造一个廉价、实用的硬件环境,我们专门设计了单片机教学实训板(图1),利用该板可以完成大量的单片机学习、开发实验,对学生学习单片机有极大的帮助。由于该板采用了在线可编程的AT89S51单片机,因此,该板还具有单片机程序下载功能,在下载软件的作用下,可将编辑、编译、调试好的单片机代码下载到AT89S51单片机中。下载完成以后,实验板即可脱机工作。学习者只需有一台电脑就可学习单片机,而无需自备价格较高的仿真器与编程器。

图1 单片机教学实训板

二、以单片机实训板为载体,构建项目式教学学习情境

项目教学就是师生为完成某一具体的工作任务而展开的教学行动。将某门专业课程分为若干知识(技能)单元,每个单元作为一个教学项目,实行理论、实践一体化的单元式教学,每个单元教学以完成一个作业来结束,并进行下一个项目的教学。实施项目式教学,学习情境的构建很关键。

学习情境是教师在典型工作任务的基础上,由教师设计用于学习的“情形”和“环境”,是对典型工作任务进行“教学化”处理的结果,通常用学习任务来表示的主题教学单元。

本课程是以工作过程为导向,以典型任务为基点,综合理论知识、操作技能和职业素质为一体的思路设计的。根据专业能力目标、方法能力目标、社会能力目标,将课程划分成相对独立,整体由简单到复杂的学习情境,见下表:

学习情境的设计既具有真实性,又具有先进性。为了使教学内容更符合工作实际,各学习项目的设计、元器件的选用、电路的焊接、及软件编程都尽可能符合企业产品的生产标准;教学以89S51、89S52为主讲机型,该机型与89C51、89C52相比,具有可在线编程功能,并内置看门狗电路,是比较实用的51系列单片机;教学内容跟踪单片机技术的发展,如引入串行技术,采用I2C总线接口技术的时钟芯片PCF8563、采用单总线(1-wirebus)技术的数字温度传感器DS18B20等。教学中删去了以往以并行接口方式为主的单片机扩展技术,及传统的A/D芯片0809等的介绍。

为避免进行单独的枯燥指令与编程教学,采取体验性学习方式,融理论教学于实践教学及实际工作体验中融编程与指令教学于实训项目中,学生用到哪,学到哪,会用即可,不过于追究指令与程序的原理。

三、学做一体,实施行动导向教学模式

行动导向教学强调不再把教师掌握的现成知识技能专递给学生作为追求的目标,或者说不是简单地让学生按照教师的安排和讲授去得到一个结果,而是在教师的指导下,学生去寻找得到这个结果的途径,最终得到这个结果,并进行展示和自我评价。通过完成任务的行动过程,实现专业能力、关键能力(方法能力―学会学习、社会能力―学会生存、学会交往)的有效培养。下面以一个具体学习情境设计对教学过程作以说明。

教学中充分发挥教与学的积极性,由若干问题启动课堂教学,经过启发式的推衍,最后归纳总结,引导学生循问题而思考,提高对知识的领悟力,加强对关键内容的理解;适当加强师生互动环节,活跃课堂气氛,促进学生自主思考提出问题,解答问题,激发学生潜能。

在学习考核中,既考核学生对基本知识与技能的掌握程度,同时考核学生的创新能力。如在彩灯设计、音乐编程中,鼓励学生大胆想象,充分发挥自主创新意识,根据每人完成的复杂程度及创新程度给以成绩鼓励,取消了期末笔试,以平时大作业成绩及期末综合设计作为课程考核总成绩。

按照这种教学模式,学生仅利用课内时间学习是远远不够的。具体的实践操作内容要求学生在课外时间完成,这也相当于改变了传统的课外作业形式与内容。教师在课外时间为学生辅导,同时开放单片机实训室,并由学生自行管理,为学生提供充分的学习条件。通过举办电子设计大赛,进一步提高了学生的创新意识与团结协作精神及独立工作能力。

四、以单片机教学为核心,合理整合相关课程,提高教学效率

1.与《PROTEL99印制板电路设计》课程教学有机结合

《PROTEL99印制板电路设计》是高职电子专业必开的技能课。通常是单独开设该课,需要较多学时,但由于教学针对性不强,学生学习效果并不好。现将该课作为单片机课程教学的一个实践项目,要求学生在两周时间内以实训的方式完成单片机实训板的电路图绘制及制板工作。教学目的明确,针对生强,学生既掌握了PROTEL制板技能,又进一步掌握了单片机实训板的硬件电路设计原理,对单片机教学起到了良好的辅助作用。

2.与《传感器技术》课程相融合

《传感器技术》也是高职电类专业学生应该掌握的内容。但在以往教学中教师过多讲授传感器原理知识,而对具体应用技术讲授很少,主要是缺乏实践载体。现在可以单片机实训板为载体,利用各种传感元件设计不同的项目,既讲授了传感器知识,又进一步巩固了学生单片机应用能力,相得益彰。

参考文献:

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1.内容抽象难理解

单片机出现于20世纪70年代，已有40多年的发展历史，从最初的4位机到现在的32位机、从低性能探索到现在的单片机全面发展阶段，单片机衍生出了众多系列，例如PIC、AVR、51系列、ARM等。大多学校的单片机教学都是从容易掌握的51系列单片机入手的。目前技工院校的单片机教材，模式单一，大多是大学单片机教材的简写版；以单片机结构为主线，从单片机背景介绍到单片机内外结构，再到单片机的指令系统以及存储器扩展，知识讲解比较全面、系统化，但是学习难度大，内容抽象，很难理解，这样容易使产生厌学情绪。教师教得辛苦，但是教学效果却较差。

2.教学方法陈旧，教学效果较差

很多教师还是使用陈旧的单片机教学方法，先讲单片机的硬件结构，再到单片机的外部扩展，再讲定时器和中断，最后讲串行口，知识点一个不落，比较系统化，但是学生很难把握重难点，知识点之间的关系模糊不清；而实训主要围绕所学知识点展开，效果较差，这样的教学模式培养出来的学生缺少解决实际的问题能力，综合应用能力不足。

3.实训产品价格较高，种类繁多，缺少统一性

目前，市面上出售的单片机实训产品五花八门，普遍体积庞大，占用面积惊人，给实训室的布置带来诸多不便。实训产品功能齐全，基本上包括了单片机的各种功能应用，但是学生学习单片机需要一个过程，这样的设备容易给初学者带来恐惧心理，甚至质疑自己是否有能力学好单片机知识。单片机实训设备的便携性较差，也给实训时间的安排带来了不小的困难。

4.实训时间不足，学生水平提升困难

单片机是一门理论与实操结合很紧密的学科，目前，很多学校的教学安排比较紧凑，功能室数量有限，学生每周在实训室的学习时间较短，这导致单片机教学出现了很多问题。单片机实训和其他科目实训相比，有其特殊性，即编程时间比较长，调试程序要和实训设备相结合。实训时间不足极大地限制了学生单片机编程水平的提升。

二、技工院校单片机应用课程教学改革探索

1.教学内容改革

单片机教学内容抽象、难以理解，教师要对单片机教学内容重新组合，打乱以前普遍采用的以单片机系统结构为主线的教学安排，从简单到复杂、由基础到综合；以项目教学为载体，将所学知识运用到项目设计与制作中，采用以产品实例为核心的教学法，将产品设计、单片机理论教学和单片机程序设计等不同环节结合起来，激发学生的学习热情，培养学生的创新意识和团队精神，提高学生独立思考和解决问题的能力。

2.项目驱动教学，提高学生学习兴趣

单片机应用是一门集知识和技能于一体，实践性很强的课程，学生既要学好理论知识，又要掌握实践技能。项目驱动教学以项目为载体，在完成项目的过程中，穿插理论知识，使得平时较难掌握的理论知识在一个个小目标的实现中逐步得以掌握。例如，要让学生掌握单片机10口的使用，可以将不同颜色的LED组成流水灯，从最初的点亮一只LED到后来多只LED交替变化实现更多的效果，然后再根据不同的变化效果修改程序，学生在由浅入深的学习过程中既学到了单片机的内部结构知识，又掌握了如何通过程序设计达到驱动外设，通过视觉效果极大地激发了学生学习单片机的热情。

3.改革考核方法，注重培养学生的综合能力

按照以前的考核办法，通过期中考试和期末考试检验学生的学习效果。而这两次考试均是重点考核单片机理论知识，学生的程序编写能力和创新能力很难得到体现，也使得部分学生平时放弃实操，只要每次考试能及格即可，严重阻碍了单片机课程的教学和发展。解决的途径就是改革考核方法，考核方法要多元化。单片机项目教学过程是学生综合能力的有力体现，可以考核学生的知识能力、动手能力、组织能力、团队协作能力和程序编写能力等，每种能力就是一门考核科目，每个学生都可以在这个过程中找到自己最擅长的和最不擅长的部分，这对他们今后的学习和工作都是一个很好的指引。

4.引入单片机仿真软件，研发教学设备和教学工具

引入单片机仿真软件，在电脑上就可以实现单片机的各种功能，程序调试也方便了，学生的实训更加容易。例如，笔者学校引进了Proteus仿真实验室，为单片机教学带来了极大的便利。单片机开发设备比较昂贵，学校可以自己研制适合单片机学习的开发板，学生在设计与制作开发板的过程中可以将原理图的绘制、PCB的设计、制板工艺、元器件采购、电路板装配与调试等知识结合起来，既实施了项目教学，也锻炼了学生的综合能力。由于和电子CAD等课程相结合，入门容易，学生的学习热情提高了，为之后的单片机项目教学奠定了良好的基础。

5.教学需要课堂，但不要拘泥于课堂

在一个学期的项目制作完成后，可在学校举办一次校级展览，向全校师生汇报展示项目制作成果，展览会的筹划、设计、流程均由学生亲自完成，教师只需提供活动方案即可。在参展过程中，学生要对自己的作品进行现场介绍和演示。展览结束后，举行现场拍卖，学生在竞拍过程中既学到了拍卖的知识，也享受到了劳动成果的价值。学生还可以到企业去完成自己的项目，目前，笔者学校与中山力泰电子有限公司开展了合作，企业提供实习场所，学生在企业化的制度中完成项目的设计与制作。这些都是笔者学校在学科教学一体化改革中的尝试。可以预见，未来学校课堂不会是唯一的教学场所，未来的课堂将会向社会不断拓展延伸。

6.依托学生社团，建立学校单片机应用开发室

依托学生社团，效仿企业，成立学校单片机应用开发室，引入企业化的开发室管理制度。毕业生的求职梦想就是进入企业从事技术开发工作，如果在学校设立这样的功能室，W生既可以提前熟悉企业开发的工作环境，和优秀的学生一起学习探讨，又有足够的实训时间。在业余时间，学生还可以组成开发团队，为部分企业提供技术解决方案。目前，笔者学校的单片机开发室成员多达20多人，是电子专业学生参加各级竞赛的绝对主力，多次在各级竞赛中斩获殊荣。学生组成的开发团队已为多个企业提供了技术研发服务，也为学校创新校企合作模式做出了积极贡献。

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中图分类号：TP391 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2013）05-0009-02

一、引言

“单片机原理与应用”课程是高职院校机电类专业的核心课程，具有较强的理论性和实践性。传统的先理论后实践的教学方式很早就被证明不适合高职教育，高职教育是以培养技术应用能力为主线来设计学生的知识、能力、素质结构和培养方案的，其实践教学应在教学计划中占有较大比重。当前，高职教学项目化已经成为广大高职院校的共识，以项目为载体的教学方法改变了理论教学与实践教学相脱离的状况，能够较好的激发学生的学习兴趣，提升教学质量。

以企业实际项目为载体来设计课程，将理论与实践统一融合在项目设计过程中，避免了枯燥的理论学习，提升了理论应用与实践的能力。在单片机项目化课程设计中，往往采用若干个不相关的项目完成本课程的教学工作，其弊在于，学生对于每个项目都有所触及，但易于流于形式，无法深入理解每个项目的完整设计过程。贯穿项目教学方法的出现，对此给出了较好的的解决方法。贯穿项目教学法采用一个能够涵盖本课程知识面、难易适中的企业真实项目，以此项目作为教学设计核心，完成整个课程，从而实现了真正的项目化教学。

二、单片机贯穿项目课程设计

“单片机原理与应用”课程，主要是针对高职高专二年级学生设置，他们具有一定的数字电路及模拟电路等专业基础知识。选择贯穿项目时，本着实用性强、具有趣味性、难易程度适中原则，采用“十字路通灯”作为课程贯穿项目，将该贯穿项目剖分若干相互衔接的子项目进行教学，依据单片机的知识结构，对每个子项目设置若干任务，由简入深地完成整个贯穿项目。该项目采用天煌教仪THMEMU-1型单片机技术实训装置，配备有单片机最小应用系统、交通灯实训硬件环境等功能性配置、Keil C51集成开发环境以及Proteus仿真软件。表1为贯穿项目的设计：

如上表所示，每一个子项目都会涉及到新的知识点，老师通过引导学生，使他们了解新的单片机知识与概念，同时，学生利用已经自身储备的单片机知识，完成每个子项目。每一个子项目即具有前后承接性，又具有项目的独立性特点，因此，每个子项目都会有可检验性的成果，以备老师评价子项目完成情况。每个子项目都按照如下过程实现，这里以子项目5为例说明：

①给学生发送子项目实训项目单，告知该子项目的详细任务及每个任务的评分标准。子项目5要求 4位LED数码管显示时间，LED显示红绿灯状态。本步骤需要老师进行基础知识的讲解，定时/计数器较难理解，这里讲解的时候，拿出一个独立的例子进行引导，例如电子秒表的实现原理。此外，简单讲解LED显示器接口设计的原理即可。

②学生进行子项目方案论证，组织学生分组讨论，教师进行引导。告知学生该子项目需要用到单片机最小应用系统（F1区）和信号灯/交通灯/舞台灯模块（D1区）。

③进行程序设计及硬件电路设计，根据子项目所要求的任务，利用Keil C软件进行程序设计及调试，利用汇编语言实现，较为复杂的程序实现需要老师提供不完整程序或者错误的程序，学生自行完成或修改程序，并在Proteus仿真软件上进行仿真实验，观察交通灯的模拟情况。之后利用THMEMU-1型单片机技术实训装置进行硬件仿真，这里需要对Keil C软件进行设置，选择硬件仿真，选择串行口，设置波特率为38400。然后调试观察程序运行是否满足要求。

④仿真成功后，进行元器件采购，设计、制作印刷线路板图，安装焊接元器件，将步骤③调试好的目标程序下载到单片机片内程序存储器中。

⑤书写项目报告书，报告书中应该含有程序设计流程图，重要源代码，电路原理图，以及调试程序中所遇到的错误信息。

⑥老师验收项目，根据评分标准，对每位学生所完成的项目任务难易程度，重要与否等进行综合评定分数。对于未能及时完成子项目的学生，给其提供实训教室，利用课外时间完成子项目。

完成所有子项目意味着实现了贯穿项目。学生在老师的辅助引导下，把所有子项目的成果整合为“十字路通灯”这一最终成果，并在班级范围内对每个学生的作品进行展示，给予总评。

三、单片机项目化教学中老师的角色

在单片机项目化教学中，对于每个子项目，老师的作用在于启蒙，每个子项目都会引入新知识，对于一些较为抽象的概念，老师需要以较为通俗的语言给予讲解，以便于学生能够利用这些新知识实现子项目。子项目设计中的每个过程，老师都要在一体化教学环境中引导学生主动思考，解决问题。尤为重要的是，老师要充分了解每个学生所面临的问题，总结出来共性问题，并给予解决，因为学生对子项目的理解能力毕竟是初级阶段，老师需要让学生在一定课时内完成子项目，这对学生之后的子项目设计及程序编程等都会树立信心。切忌的是子项目难度系数高，较好的衡量方法是，在规定的子项目学时内学生能够基本完成任务。

四、总结

在单片机教学过程中，采用传统的非一体化课室进行教学，切实感觉到理论教学的难度大于实践教学，究其原因，复杂的逻辑知识结构、枯燥的理论概念是主要原因之一，当然，老师的水平及教学方法亦是重要原因。教学过程中，如果单纯地注重单片机知识结构的前后逻辑关系，而忽视单片机实际开发流程的实训，就会导致学生知其然，而不知所以然的后果。贯穿性的项目，不仅改变了传统教学的枯燥乏味，同时也改变了老师的角色定位，实现了以学生为中心、教师为辅助、项目为中心、课本为参考的授课新模式。学生在项目实现的过程中，经过自我思考，团体合作，经历失败，获得成功，付出辛勤与汗水，都为自己以后的职业发展打下了良好的根基。

参考文献：

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中图分类号：G421 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）12（a）-0196-01

单片机的广泛应用是电子技术发展的一个标志，也是电子产品向智能化方向发展的必然趋势。《单片机技术应用》课程是高职电气、电子、机电类专业的一门专业核心课程[1]，对学生就业及深造都会产生深远影响。学好单片机可以增强学生的专业技能，提高学生的综合职业能力，增强学生的就业竞争力。

《单片机技术应用》课程具有理论知识较为抽象的特点，传统的单片机教学过程中，教师难教，学生难懂的现象极为普遍。传统的单片机教学过程一般是先讲原理，之后进行一些验证性的实验，大多数学生都会感觉到单片机抽象、枯燥、跟不上进度，严重影响了学生的学习积极性。针对以上特点，从以下几个方面进行改革，培养学生的学习兴趣，增强学生的学习信心，进而培养学生的创新能力及职业能力。

1 课程内容改革

以单片机典型控制电路为载体，按照学生的认知规律，由简单到复杂来设计教学内容。

从单片机最小应用系统开始逐渐增加教学内容，逐渐增加的内容包括并行I/O口—定时器/计数器系统—中断系统—并行扩展—A/D与D/A转换。按照这样的顺序逐步设计单片机学习任务，提升学生单片机内外资源的认知能力、应用能力。在逐步完成任务的过程中提升学生的职业技能，培养学生的自信心和责任感。在完成任务的过程中，教师的指导逐渐减少、学生自主学习及动手尝试逐渐增多，学生综合实践能力逐步提高[2]。

2 课程教学手段改革

改变单片机课程的教学手段，采用软件的方式仿真硬件电路，使学生易于理解单片机晦涩难懂的理论知识，培养学生的实践操作能力及单片机系统掌控能力，为以后从事系统调试及开发奠定基础。Proteus具有智能原理图设计功能、完善的电路仿真功能、独特的单片机协同仿真功能和实用的PCB设计平台。在Proteus中绘制好原理图后，调入已编译好的目标代码文件：*.HEX，可以在Proteus的原理图中看到模拟的实物运行状态和过程。Proteus不仅可将许多单片机实例功能形象化，也可将许多单片机实例运行过程形象化。前者可在相当程度上得到实物演示实验的效果，后者则是实物演示实验难以达到的效果，运用Proteus软件进行软、硬件联合仿真。Proteus使单片机的软、硬件教学更加形象生动，是单片机课堂教学的先进助手[3]。

3 实践教学环节的改革

单片机是一门实践性非常强的课程[4]，课程的教学过程是一系列任务的完成过程，所以实验和实训在整个课程中起着重要的作用。本课程的实践教学环节包括前期的实验和后期的综合实训[5]。

在课程的教授和学习过程中，各个学习任务是以实验的方式完成的，比如说单片机定时器计数器部分，我们安排了两个任务，一个是数字频率计设计与仿真，另一个是方波发生器设计与仿真。前一个任务在完成的过程中教师的讲述和指导要偏多一些，主要让学生理解这部分知识的含义、应用价值及应用方法。后面的任务学生自己动手完成，包括软件仿真及硬件实现，教师偏重观察及总结，在学生遇到困难时给予适当的指导，充分体现出学生的主体作用。

在单片机的各部分知识讲授完成以后，安排综合实训环节，这个环节中让学生根据自己的能力和兴趣进行产品制作，这部分知识不仅包括单片机课程的内容，还包括电子技术、电气CAD、传感器等知识。在实训过程中，学生根据自己的实训题目查阅资料，进行硬件电路设计、绘制电路原理图、制作PCB板、购买元器件、焊接电路、编写程序、软硬件联合调试、产品制作及包装。使学生进一步理解单片机应用产品开发过程，培养学生工程素质，提高学生的就业竞争力。

4 课程教学组织过程改革

经过广泛的企业调研，我们得到了企业中单片机应用系统开发流程。该流程为：确定任务、方案设计、硬件设计与调试、软件设计与调试、系统联合调试。根据该流程，将课程教学过组织程进行了改革，做到每一个学习任务的教学过程都是一个完整的单片机系统开发过程。每个学习任务都是从设计要求开始，明确做什么—怎么做—做中学—学中做等几个环节。

教学组织过程为：任务的提出—分组及布置任务—介绍相关知识点—学生分组完成—教师指导监督及检查—提交作品、汇报及任务评价。每个任务以学生自主完成为主，教师引导点评为重要补充，在任务的完成过程中教师给学生必要的引导和讲解。

5 结语

通过《单片机技术应用》课程教学改革探索，学习单片机不再是枯燥乏味的事情，增强了学生学习单片机的兴趣，学习过程中既有针对某一部分知识的实验，又有综合的实训项目，充分体现了学生的主体地位，使学生掌握了单片机控制产品典型的开发过程，培养了学生的实践动手能力及创新能力，极大的提高了教学质量。

参考文献

[1] 程志强.单片机原理与应用.课程设计的改革与实践[J].高校实验室工作研究，2012（2）：34-35.

[2] 王东升，刘黎明，张荧.单片机课程教学改革探索[J].职业技术教育，2009（23）：38-39.

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1.理论基础 

首先必须熟悉单片机的外部引脚功能和内部结构，在此基础上才能正确理解单片机与目标电路的连接关系。其次要学会单片机程序的编写，并能熟练运用开发环境进行程序的编译和调试。最后要知道单片机接口技术和扩展技术，必须能够对接口和扩展的芯片进行硬件的设计和软件的编程。 

2.软件、硬件配置及要求 

该项目指定的比赛设备是亚龙YL—236型单片机控制功能实训考核装置，它的最大特点就是根据功能把各种设备模块化，全系统以AT89S52单片机主机模块为核心，以各种外围设备模块为配套。配套的开发软件是可以直接烧写程序到芯片的Keil C51以及和万利仿真器配套使用的MedWinV3，这两种开发软件都支持汇编语言和C语言。 

3.该套系统的优点 

硬件方面：亚龙YL—236实训装置使单片机的硬件电路可以通过搭积木式的方法进行连接，节省了调试硬件的时间，节约了成本，可以直接将程序写到装置中的单片机中运行，直观地看到项目的运行效果，增加学生学习的信心。 

软件方面：Keil C51是一个集编辑、编译、汇编、连接、仿真调试于一体的软件开发平台。和万利仿真器配套使用的MedWinV3比Keil C51的功能更加完善，提供了真实的软件模拟仿真开发环境。 

二、理论联系实际教学 

1.现今教学中存在的问题 

（1）理论教学与技能实训衔接性差 

传统的单片机课程理论教学中的主要内容包括单片机的系统结构、指令系统与汇编语言程序设计、系统的扩展和外围器件的应用、简单的项目开发。系统结构概念抽象，指令系统复杂难记，外围器件功能简单，可操作性差，对于学习能力和理解能力较差的中职生来说艰涩难懂，不能激发学生的学习热情和积极性，而且课程内容与以C语言为主要编程语言的技能大赛实训教学内容不相适应，不能很好地为技能实训服务。 

（2）实践教学与技能实训不相符合 

传统的单片机课程实践教学都是建立在汇编语言的基础上，采用电路固定的实验箱和实验书上编写好的几十行程序进行验证，学生不用去研究程序为什么这样写，实验电路是什么原理，只需要死记程序，没有创新思维和创新意识。而在技能大赛训练过程中用的是综全性、模块化的实训台，做的也是创新要求很高的综合性项目，学生必须根据题目要求自行编写程序，不但要知道几百行的程序实现了什么功能，还要想办法使自己编写的程序具有很好的可读性和可执行性。技能大赛对学生的要求比平时的实践教学要求要高，大多数学生在提升的过程中会被淘汰，渐渐失去对课程学习的兴趣。 

2.提出的教学改进 

第一、理论教学注重加强实践性、提高趣味性 

单片机是一门实践性强，能引人入胜的课程。然而，实际上大多数学生对单片机这门课程不感兴趣，因为它是一门高度抽象的课程，特别在硬件内部结构与程序设计方面。大量内容只可体会，很难言传，在学习过程中容易让学生觉得枯燥无味，没有一定的毅力与恒心很难坚持下去。俗话说得好“兴趣是最好的老师”。教师的任务不仅是传授知识，而且需要将学生很好地引入门，要让学生认知该课程的重要性与实用性，提高学生的学习兴趣，培养学生的自信心。让学生首先就要有兴趣、有信心去学好它，这将是整个课程学好的关键第一步。 

（1）将抽象的概念直观化 

单片机具有抽象、不易理解的特点，尤其是单片机的系统结构、CPU执行指令的过程、中断等问题，学生很难理解。为此，我们必须通过课件，利用动画、图片、仿真软件等多媒体手段，将抽象的问题直观化，将复杂的问题简单化，充分激发学生的学习主动性。 

（2）“做中教、做中学” 

单片机是一门实践性很强的学科，理论教学尽量安排在实训室里，并配合多媒体教学设备，教师一边进行理论教学，一边进行实践教学。“教”——教师用多媒体设备边讲指令边让学生观察指令的运行结果。“学”——学生模仿老师讲的例程自己编写程序。“做”——学生自己创造情景编写、调试、烧录程序。使学生完成从模仿到应用到创新的递进式学习，提高学生的操作技能。 

（3）项目驱动教学 

单片机对学生的实战能力要求很高，我们可以把单片机内部资源的应用分成一个个项目，每一个项目都是一个完整的单片机控制系统。教师按照单片机的真实设计过程，对项目进行讲解分析，学生在学习一个项目之后，自己动手制作单片机控制系统，以加深学生对单片机的理解，提高学习兴趣。 

第二、实训教学注重进行项目化、针对性训练 

（1）以项目为载体，提高综合技能

对于中职生来说，单片机是一门较难的课程，无论理论课学得好与坏，实训必须从零开始。为了让学生迅速的掌握所需知识，我们必须把理论知识重新整合，按照模块拆分成从简单到复杂的分类项目，每一个项目都配套一两个具体的任务。教师先对这个项目所需要的相关知识进行讲解，然后演示操作方法，学生针对任务进行实际操作，学生在实际操作过程很容易理解并掌握所学知识。 

（2）以大赛要求为基础，针对性训练技能 

技能大赛的试题对学生的理论知识和实践水平要求很高，项目的综合性也很高。不仅要求学生会做，还有一些附加要求，如：时间限制、硬件限制等。因此，我们以技能大赛试题为引导，认真研究试题内容，将近几年各省技能大赛中常考的知识点融入于单片机的实训教学中，以我们自己编写的项目为基础，设计出综合性、符合学生实训实际的、完整的产品项目，如：四层电梯控制系统、微波炉控制系统、智能物料搬运系统等，把每个项目分成若干个任务，在实训过程中，将不同的任务布置给不同层次的学生，在完成任务的过程中进行教学内容的讲解，并对他们的训练结果做总结性评估。突出理论和实践一体化教学，教学中不断采用“理论——实践——再理论——再实践——提高——拓展”的教学模式，重在提升学生的实训技能，适应大赛的高水平要求。 

三、结合改进教学方法，设计课程 

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目前，我国拥有物联网应用技术专业的高等职业院校普遍开设有《单片机应用技术》课程。该课程既是该专业的核心课，也是各级各类职业技能竞赛中的主要实践教学环节。

长期以来，《单片机应用技术》课程的教学内容都是从MCS-51系列单片机的结构、指令系统、汇编语言程序设计出发，再到定时，计数器和中断系统、存储器及接口、单片机通信技术，最后再辅以几个简单的单片机应用。这样的教学内容，一方面学生学习的难度大，另一方面与企业的主体需求有一定的差距。鉴于这种现状以及高职教育培养目标的现实需要，《单片机应用技术》课程必须进行改革。

作者近期走访的多所院校，单片机课程的教学方法依然陈旧。从教学方法上看，灌输式课堂教学固然有它的好处，但也抑制了学生学习的主动性；从实验手段上看，多数学校没有重视实践教学，缺少直观的实验方法。随着硬件技术的不断提高，那些老旧的单片机实验箱和实验台早已无法满足课程实践的要求。最终，在学习的过程中，理论和实践脱节严重，学生们缺乏动手能力和创新意识。

近年来，我国正处于物联网技术的井喷时代。物联网技术使人类在信息的世界里获得一个崭新的互通方式，从而打破了原有的思维模式。让人类社会的信息连接方式从任何地点、任何时间的人与人之间的沟通和连接，扩展到任何时间和任何地点物与物，人与物之间的沟通和连接。物联网带来了信息技术新的增长点，作为新一代信息技术的代表，物联网通过汇集、整合和连接现有的技术，推进了技术的升级，给徘徊已久、疲态渐显的信息技术带来了新的前景和目标。物联网实现了信息技术精确的控制、通信和计算功能，以全面感知、互通互联和智慧运行为技术特征，对信息技术提出了很大的挑战，也提供了广阔的发展空间。目前，物联网被称为继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮，物联网已上升为国家战略，成为下一阶段IT产业的任务。基于这种形式，当今各个高校基本上所有的计算机类专业对单片机课程的教学都有了新的、紧迫的要求。在教学内容上，一方面要迎合最新技术的发展；另一方面，还要尽可能衔接物联网专业课程体系，否则就会与当今技术的发展状况严重脱节，教学缺乏时效性。那么，在当今物联网时代下，高职院校的单片机课程，如何才能体现出目前的新技术、新要求？对于物联网应用技术专业，如何做到单片机课程和其他专业课程有效贯通？如何构建单片机教学内容，从而适应物联网相关岗位的技能需求？在现有的实训条件下，如何加大实验实训力度，提升学生学习的兴趣，提高教学质量？经过多年的单片机教学工作，作者提出从以下三个方面的改革措施，解决目前单片机教学中出现的问题：

一、选择合适的教材

单片机课程对高职学生来说是一门比较难学的课程。它包括了模拟/数字电路技术、接口技术、软件编程技术、传感器技术、通讯技术和机械传动技术等众多基础知识。绝大多数高职院校都在第三学期开设本门课。这就意味着学生不可能在学习之初就掌握大量的前置内容。因此，选择一套难度适中、内容全面，同时又符合学生认知规律的教材，就显得尤为重要。因此，在教材研究上，有如下构思：

（一）根据人才培养目标，选择一本深浅适中、理实结合、内容新、结构合理的教材作为学生的参考教材。教材内容首先应打破原有的理论体系，重构课程内容，用实例组织单元教学；其次，所选用的教材应融“教、学、做”于一体，体现职业教育的实践性特点；第三，能反映目前企业的需求，突出教材的实用性和实效性，同时贴近职业岗位的需求。

（二）为了符合高职学生的认知特点，在选定了参考教材的基础上，应组织编写一本校内主讲教材。主讲教材应遵循职业教育的特点，尽可能由实训部分组成，包括职业导向、教学目的、知识讲解、梳理与总结等内容。这样，有利于教师有重点地开展教学过程，也有利于学生及时了解教材相关的职业特点，并且可以对教材内容进行高效率的自学。其中“职业导向”模块说明实训部分培养能力的应用岗位；“教学目的”模块为实训模块提供学习过程指导；“知识梳理与总结”模块将主要内容进行提炼与归纳，以便学生能够进行复结。在主讲教材编写过程中，应采用近年来单片机应用产品开发所用的流行语言，同时将其融合到各个实训项目中去，避免单独讲解编程语言。在叙述方式上，避免刻板的描述文字，尽量使用与实践相关的图、表，在列出必备的器件清单等细节内容，引导学生自己动手完成设计。原理性内容叙述简约，将一些知识转变成小问答，小技能等方式进行描述，增加教材表现形式和可读性。在教材的配套资源上，应配备相应的教学课件及所有实训的演示程序，将程序尽可能详细地加入注释，方便学生学习。

二、重构课程内容。用实例组织单元教学

在实际生活中，处处都可以看见单片机的影子。但是，在学习的过程中，学生们普遍反应课程太抽象、难以理解。因此，在教学过程中，应依据高职教育培养高端技能型人才的目标，结合高职学生的学习能力，遵循由浅人深、由简单到复杂的认知规律，以学生为教学主体，通过一个个典型的单片机开发实例，逐步引导学生自己动手完成设计。这样，可以收到很好的教学效果，也很容易激发学生的学习兴趣。

传统的单片机教学，都是先介绍MCS.5l系列单片机的硬件结构，接着学习指令系统和汇编语言程序设计，然后讲述单片机的中断系统和各种器件的应用，最后再辅以2～3个系统综合设计实例。以这样的方式展开教学，学生们肯定会感到难学。试想一下，对于刚刚步入高职二年级的学生来说，他们很可能都没有系统学习过计算机的结构，甚至连数字电路也是起步不久。而要他们在短时间内理解单片机内部结构，并且还能加以应用，这着实不是一件容易的事。另外，以往的单片机教学中，程序都是采用汇编语言进行编写的。用汇编语言设计单片机应用程序虽然灵活，但是对与刚刚接触的人来说，是非常不容易理解的。比如，Intel 805l单片机，它的指令系统共有111条汇编指令、42种助记符、7种寻址方式。如果讲解过程还是采用汇编语言，由内部结构到指令系统再到设计实例@个步骤进行，那么，在讲解程序时，只能使用文字说明的方法开表达每条汇编指令的功能及作用。最后，当所有的内容学完后，学生们甚至还没弄明白MOVP0，#0FFH和MOV P0，#00H两条指令，怎么就能使连接在单片机P0端口的8只LED点亮或熄灭？所以，这种程序设计方法很难掌握。如果学生们在学习过程中出现的疑问太多，而又得不到及时有效地解决，就会丧失学习的信心，失去继续学习下去的兴趣。

因此，依照高职学生的特点，课程内容应将单片机软、硬件相关知识与单片机应用系统设计技能相融合，将陈旧的教学内容打乱，重构成若干个教学模块，形成“训练任务+相关知识学习”的课程结构体系。学生可以在动手“做”的过程中，学习到该任务涉及到的单片机原理与结构，获得有关实践操作的技巧和经验。再进一步将这些学习到的知识、技巧和经验应用到复杂一些的项目开发任务中。学生在这种“做中学、学中练”的认知活动中获得很大的成就感和学习乐趣。在具体的实施过程中，最好是在具有实物投影的理实一体化实训室内组织。教学时，先按照任务要求，搭建好硬件电路，将目标文件下载至单片机中（也可进行仿真演示），让学生们观看实际的效果，并理解任务要求的真实含义，以便在一开始就激发出学生们学习的兴趣。然后引导学生一边实操，一边学习理论，直至任务完成，让学生在“做”中体会和总结单片机的应用。同时，单片机开发用汇编语言的局限性必须打破。为符合“缩短开发周期，提高开发速度，降低开发成本”的实际要求，迎合企业中进行单片机应用系统开发的主流语言，课程教学的程序设计全部采用c语言进行，并把相关c语言知识融合在工作任务中，避免了把c语言单独讲解，而且老师易教，学生易学，让学生在实操中逐步掌握编程的方法，达到学以致用。这样，以若干个由浅人深的任务项目为教学核心，为这些任务配备必须掌握的基础原理及硬件结构、软件操作知识等，让学生们一开始就能得到感性的认识，在学习的过程中逐步体会到成功的喜悦。职业教育的培养对象习惯于实际操作，通过实践的体验去感知一些基本的经验性知识，在此感性认知的基础上，他们很容易理解和掌握理论知识和方法，进而学会如何分析问题和解决问题。这样，将十分有利于教学活动的顺利开展。

三、建立仿真模M实验平台。降低准入门槛

单片机是一门实践性非常强的课程，想要学好单片机，最重要的是理论基础知识的学习与模拟实验相结合，必须要有强有力的实践环节与之配合。在目前的单片机教学中，实验环节往往依赖陈旧的实验箱或购买的单片机学习开发板。这两种方式，价格相对来说都比较昂贵，很多经费有限的学校来说，难以做到学生人手一机，导致学习门槛提高，多数学生难以跨人单片机学习的大门。鉴于这些原因，课程所有实验内容均采用计算机进行仿真操作。仿真软件使用近年来普遍采用的Proteus-7.8，目前主流计算机既可流畅运行。