单片机课程设计小结范文第1篇

关键词：单片机；课程；教学设计

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）31-0135-02

Teaching Design of Single Chip Computer Course Based on Working Process

YAN Min

（Yangzhou Business Branch of Jiangsu United Vocational and Technical College， Yangzhou 225127，China）

Abstract： Teaching design is the key to achieve the teaching goal. This paper discusses the teaching design from the teaching content， teaching method， teaching evaluation etc.， combining the characteristics of the single chip microcomputer course and the practice of the six step teaching reform based on the work process. In general， this teaching design improve the teaching quality of SCM course， and realize the optimization of teaching effect.

Key words： SCM； course； teaching design

单片机的应用非常广泛，从家用电器到航空航天，从医疗器械到军事技术、从工业控制到机器人，单片机无处不在，且其技术水平高低已经成为衡量一个国家科技发展水平的标志。《单片机应用技术》课程作为我校应用电子技术专业的一门专业核心课程，是面向应用的、具有很强的理论性、实践性的课程 ，是学生的“能力型”课程。通过本课程的学习，培养学生单片机硬件电路的设计能力，培养学生单片机软件程序的设计能力，可以使学生对先修的课程知识（模拟电子技术，数字电子技术，电子CAD等）的理解更加透彻，也为后续课程（电子产品制作，微机控制技术等）的学习奠定了基础。因此，提升单片机课程的课堂教学效果就显得尤为重要，而实现课堂教育教学效果最优化的首当其冲的工作正是教学设计。

1 教学设计理念

要实现单片机专业课程的教学内容与职业工作岗位实际需求相结合，与职业资格证书考核内容相结合，就必须打破教材原有的知识体系，特别是原有知识的学科体系，以企业的实际生产内容整合教材内容，紧紧围绕岗位生产任务或项目，让学生参与一个具体项目或任务的完整过程，同样，学习效果也应该接受企业岗位的评估，这样让学生在学习中真正体验到企业的氛围与环境，体验到真实的评价，通过这样的学习过程，让学生从中找出问题，找出差距，找出修正进步的空间，让他们学会真正的学习，培植他们终身学习的能力。依托以上分析，单片机课程的教学设计理念是：以学生发展为中心，以能力培养为目标，以项目完成为载体，以素质提升为根本。

2 教学设计思路

以工作过程导向的企业六步法（资讯、计划、决策、实施、检查、评估）作为单片机课程设计的总体思路，以一个个完整的项目为载体，使学生体验从确定任务――制订计划――实施计划――检查验证――评估反馈的整个完整的工作过程，如图1所示，增强学生适应企业的实际工作环境和解决综合问题的能力，从而实现教学过程与企业生产过程的无缝对接。

图1 教学过程与生产过程的对接

3 教学内容的处理

《单片机应用技术》以“流水灯”电路分析与实践、开关信号状态读取与显示电路的制作、数量统计电路的设计与制作等任务为载体，依据企业实际工作岗位中常见的对象归纳出具有普遍适应性的八个学习情境，使学生在学习过程中认识常用电子元器件并掌握其好坏的检测方法；熟悉MCS-51单片机的硬件结构；掌握Medwin软件程序的编程及调试；掌握单片机Proteus仿真软件的使用；能设计简单单片机应用系统电路并安装和调试。

图2 单片机课程教学情境设计框图

4教学方法与教学手段

教法上采用任务驱动法、工作过程导向教学法为主，结合使用情境引入、虚拟仿真、示范讲解等多种教学方法推动教学进程；学生是学习的主体，通过分组协作、自主探究、小组竞赛、激励评价等学法，高效达成学习目标，在实践操作过程中掌握分析问题、解决问题的技能。

此外，本课程具有丰富的网络资源且不断进行更新，我校开发的单片机课程网站为学生提供了课程标准、课程大纲、授课计划、学习指导、电子教材、电子教案、多媒体课件、视频录像、实训指导书、参考资料等丰富的网络教学资源。

5 教学评价

单片机课程教学中，对于每一次课，无论课前、课中、课后都离不开学生的积极参与，那么相应的激励评价也应该融于其中，笔者采用了多元多次量化评价体系及《课堂学习情况评价表》，多元是指评价者多元化，不像传统教学中老师一个人说了算，主要指学生自己评价自己、同学之间互相评价、老师点评及企业点评等；多次是指在整个教学中，采用了多次评价，不像传统教学一次评价就对学生成绩起到很大的决定作用，让学生有多次获得成功的机会。在评价的权重方面，自评占10%，互评占10%，教师评价占50%，企业评价占30%。

6 教学实施

下面以“交通灯”为例说明高职单片机课程的教学实施过程：

资讯阶段：以作品或多媒体形式展示学习目标，学生感受控制现象，总结控制要求，下达任务书，描述项目学习目标。

计划、决策阶段：各小组学生讨论，选择“交通灯”控制系统的设计与制作的整体设计方案，分别提出设计方案，每个小组派一名代表陈述方案，然后，师生共同讨论并进行分析、比较、优化，最终选定合理、科学的最佳方案进行实施。

实施阶段：学生按照设计方案，独立完成工作任务，在任务实施过程中老师巡回指导。该环节学生要完成交通灯系统的线路设计，控制系统的线路测量和安装，学生在实施过程中的每个步骤要进行自查，及时修正并进行工作情况的记录

检查阶段：项目完成后，针对工作任务要求进行核对，检查项目完成情况，分为三个步骤：第一，质量检查，第二，填写检查报告单，第三，学生成果展示并介绍、交流设计经验。

评估阶段：分为小组自评、小组互评、教师评价，特别引进企业评价。小组自评为学生对本项目的整个实施过程进行评价，小组互评以小组为单位，分别对其他组的工作结果进行评价和建议，然后教师对学生汇报及结果进行评价，指出每个小组及其成果的优点，并提出改进建议，最后，通过邀请行业专家对学生设计方案再次评价，让学生真正了解自己掌握的知识与社会需求的真实差距，认识到专业知识与技能对社会实实在在的运用，体现以就业为导向的职业教育宗旨，体现教学过程与生产过程的无缝对接，教学中渗透了专业文化，实现教学为企业服务，为岗位服务，从而进一步激发学生的学习热情。

7 结束语

基于工作过程的企业六步法的教学改革实施五年来，一方面，学生普遍反映对单片机的学习积极性更高，能够真正学到企业工作岗位中有用的知识和技能；另一方面，企业反映我校毕业学生上手快、技能过关、操作熟练规范。基于工作过程的企业六步法的单片机课程的教学设计，改变了传统的教学模式，在教学中以企业项目为载体，让学生经历完整工作过程的机会，从而有针对地有目的地进行学习，提升了教学质量，优化了教学效果，而进一步加强校企合作是这种教学改革得以实施和持续发展的强有力保证。

参考文献：

[1] 马艳阳，侯艳红，冯向莉.基于任务驱动的高职电子技术课程的教学设计[J].陕西国防工业职业技术学院学报，2011（2）：12-14.

单片机课程设计小结范文第2篇

1理论课教学改革

以往的教学通常是预先由教师按教学大纲设计好相应的教学内容，然后通过讲解，让学生在一定程度熟悉和掌握基本理论知识。在电子设计竞赛过程中，发现这种教学方法不利于培养学生动手能力、创新能力和综合运用知识能力，不能激发学生的学习兴趣和主观能动性，同时学生也难以将理论知识学以致辞用。通过以下几点理论教学方式的改革，使学生摆脱“填鸭式”的理论学习，提高学习兴趣。

(1)加强理论与实践的结合，一边学一边做。采用比较通俗易懂的方法讲解比较抽象的理论，在讲述部分重点内容时通过现场实验演示，让学生更加直观的了解重点和难点。

(2)充分发挥现代教育技术的辅助教学作用。高质量CAI课件有容量大、图文并茂的优点。通过丰富的动画演示，生动地描述课本中的抽象概念，将枯燥的理论具体化，使学生的听觉、视觉等方面同时接收信息刺激，感官和想象力互相配合，增强他们的学习兴趣与记忆能力。使用软硬件模拟仿真技术，变抽象为具体，将单片机的内部结构和程序运行过程，直观地展示在学生面前。

(3)教学方法上采用拟人法、分类法、归类法、对比法以及项目教学法。课外加强答疑辅导，解决难点，开展课外科研活动等措施提高学生的学习兴趣。

(4)理论教学中采用计算机仿真技术(如Proteus软件)进行教学，将单片机原理、工作过程等，看不见，摸不着的抽象概念和过程形象化、具体化。

(5)共享网络资源。介绍一些著名的电子网站，如Alldatasheet网、21IC网、电子工程师网等。通过这些网络资源，学生不仅能够学会查阅芯片资料，还可与电子工程师进行学术交流，了解到电子行业的发展现状。拓展学生的视野，同时也培养学生查阅相应理论知识和相关资料的能力。

(6)提高学生学习单片机的兴趣。为了提高学生对单片机原理及应用这门课程的学习兴趣，充分调动学生的主观能动性，可以邀请一些著名的单片机开发公司技术人员来校做“单片机与就业”“单片机的应用”等方面的专题讲座，使学生们充分了解单片微机在工业控制、智能仪器仪表、计算机外部设备、计算机网络与通讯技术和家用电器等领域的广泛应用前景及作为一个电子工程师学好单片机的重要性和必要性。

2实验课教学改革

孤立地学习理论，不把它们与要应用的领域结合在一起，就失去了学习它的意义。实践教学是培养创新人才的重要环节，应以培养学生的综合素质和创新能力为目标，真正建立起“理论、实践、应用”三位一体的新的教学模式。在学习理论课程时，学生要么只注意到了局部的硬件知识或者简单的汇编指令等内容，要么只注意到单片机系统具有很强大的功能，而不知自己如何应用单片机资源开发设计自己的产品。原有单片机实验课程体系存在弊端如：验证性实验过多，综合性、设计实验不够；基本没有进行过综合性的小课题动手能力训练。设计一个系统要用到键盘、显示、AD/DA等，各部分的试验在基础实验中都已做过，但在电子设计竞赛中看到的现象是，学生没有对一个产品设计的整体意识，所以要开设综合试验和设计性试验(如湿度控制、恒流源、小车控制、时钟显示等)进行弥补。除了完成正常的实验课外，还需要做到以下3点。

(1)增加C51应用编程方面的训练现在社会上的单片机系统已经普遍采用基于C51高级语言的软件系统。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语句相当于几条汇编指令，完成同样功能程序的指令语言行数也大大缩小，更便于复杂算法的实现和调试。

(2)应用KeilC编译和ISP下载编程软件现在社会上的单片机系统已经普遍采用基于C51高级语言。C51高级语言具有程序结构清晰、可读性好、易于维护等优点。为了提高学生的软件开发能力和实验效率，在实验中给学生增加了相应C51的编程训练。在单片机教学过程中，引导学生学习使用单片机应用开发的交叉开发平台Keil，加强学生对C语言的应用。

(3)应用仿真软件目前，电子电路的仿真软件有很多，如Proteus、Multisim、Matlab等。这些仿真软件带有国际通用的虚拟仪器及电子元器件库。引入了Proteus仿真软件，使学生建立直观的仿真思想。Proteus上学生可以方便地进行电路原理图的设计和仿真测试，观察电路的工作状态及软件运行后的变化情况，这对于学生的深入学习有巨大的帮助。Keil完成单片机软件设计调试，Proteus完成硬件设计及系统运行结果查看。极大地开拓了单片机学习的空间，降低了单片机的学习成本，提高了学习效果。通过Multisim、Matlab可以方便地进行电路原理图的设计和仿真测试，观察电路的工作状态及变化情况。鼓励学生利用课余时间进行单片机应用系统开发。在课余时间开放实验室，创造一个宽松的学习环境，为学生提供课余时间进行单片机综合性、设计性实验的条件，充分发挥实验室现有实验设备的效能。

3课程考核方式的改革

单片机课程主要是培养学生实践能力和应用能力，在传统的考核中，主要是依据一份卷纸达到考核的目的。考题侧重于基础知识，例如考几条指令应用、编一段简单的程序等，有的学生单片机考试成绩很高，却不会实际运用。考试作为课程教学的最后环节，直接检验教和学的效果，主导着大部分学生的学习。但对于实践性很强的单片机这样的课程来说很容易出现高分低能现象。因此，考核采用了实践与笔试相结合的方式，教师选择几个综合性或有代表性的设计题目，让学生分组限时完成。每组3～4名学生，每名学生承担不同的设计任务，实现1个小项目，如温度检测、时钟显示、电机驱动的控制、恒流源等。在项目进行的过程中鼓励学生运用不同的方法来实现目标，培养学生的创新意识，提高学生的技术能力。设计完成后，由学生演示设计结果，随后该组学生轮流进行答辩。闭卷笔试成绩占总成绩的60%左右，实践考核部分占40%左右。

单片机课程设计小结范文第3篇

关键词：单片机 实操 Proteus 仿真 课程设计 C语言 改革

一、问题的提出

单片机作为电气专业高技层次的专业主干课程，对全面培养在校生的专业能力起着十分重要的作用。但现行的适用教材几乎都是一样的组织架构，即按硬件结构―指令系统―汇编语言程序―接口技术的顺序展开教学。教师如果按照教材内容展开教学，往往只能介绍基本硬件结构、指令系统和汇编语言程序设计等内容，最后再草草编一个“流水灯”就结束课程。这种形式的教学，势必难以取得令人满意的教学效果。作为非计算机专业的技校生，他们缺乏基本的计算机基础知识，往往坚持听讲几次课后，就会因为听不懂而放弃课程学习，转为睡觉、玩手机。哪怕坚持到最后的那部分学生，课程结束后，还在困惑：到底什么是单片机？它有什么用途？我能用它做什么？

笔者在几年的单片机课程教学反思后，认为该课程必须改革，经过几个学期的尝试、实践，逐步形成了基于Proteus仿真与实操的单片机教学改革思路，并在高技班试点。

二、改革思路与实践

1.以实操为主，仿真为辅

技校学生引以为傲的是具备过硬的实操技能，而非扎实的理论知识。技校必须注重对学生实操技能的培养，一方面动手做比听讲“更有意思”，另一方面实操也是学习单片机的捷径。在实际操作中，有两种方法，一是使用现成的学习板，二是使用万能板进行焊接电路板。考虑到学生在先修课程和实训中，已掌握了一定的焊接技能，因此笔者认为，使用万能板让学生自己进行焊接电路，学习一个模块，焊接一个相应电路，并实际操作、验证，能帮助学生理解并掌握单片机系统的设计，并能从“电子技术”课程平稳过渡到“单片机”课程。

在每个模块教学过程中，教师充分利用当前十分流行的单片机仿真软件Proteus开展仿真教学。利用Proteus软件，可以虚拟真实的设计过程（软件名称：From Concept To Completion），完成从基本的原理图绘制―程序设计―仿真调试等全过程。通过软件仿真，可以产生直观的现象，学生可以获取直观的认识，并逐步熟悉单片机系统的设计流程。

2.以C语言作为编程语言

单片机程序设计语言有机器语言、汇编语言和高级语言。机器语言计算机能直接识别和使用，但对人类而言，则难以理解，因为它全为0、1代码。汇编语言能够直接对底层寄存器进行操作，对深刻认识和学习单片机原理很有帮助，但其实质上是机器语言的“符号化”，依然显得“深不可测”。以此编写简单的小程序还行，若是进行项目设计，会使很多学生头疼，且开发周期长，维护困难。因此，采用高级语言进行单片机开发，自然成为大多数单片机工程师的首选。

C语言是一种结构化语言，按模块化组织程序，具备丰富的运算符和数据类型，可以直接访问内存地址，进行位（bit）操作，实现对硬件的编程操作，既有高级语言的功能，也有低级语言的优势。采用C语言进行程序设计，用户只要大致了解单片机的基本结构、相关部件的结构和特殊功能寄存器即可进行开发，用户如果有需要还可以通过反汇编等手段学习汇编语言，因此C语言获得了广泛的使用。

本着学以致用的原则，笔者坚定认为技工院校的单片机课程必须采用C语言，而非汇编语言。实践证明，由于C语言的简单、易学，学生虽然没学过《C语言程序设计》，但结合项目的案例讲解分析，不断总结，大多数学生均能较好地掌握C语言的基本内容，并进行单片机程序设计。

3.以模块化整合教学内容

传统的单片机教材脱离实际操作，侧重对单片机内部结构的讲解，未能突出实际应用。而且教材中有不少内容，陈旧过时、技术上还沿用几十年前的思路。因此，笔者大胆对教材进行改革，结合学生理解、接收实际，整合出以下单片机教学模块（见表1）。

通过上述模块的学习，大多数学生可以掌握单片机的基本操作、简单的程序设计，并能够形成单片机系统的认识，熟悉单片机系统开发的基本流程。如此，单片机教学目标也就实现了。

4.以课程设计全方位考核

通过各个模块的学习，学生理解并掌握了单片机的基本知识和操作技能，可以自行搭建最小系统，诸如发光二极管、按键灯的简单外设。但这只是相对独立的各个模块，无法真正形成应用系统。因此，在教学安排上，笔者建议安排1～2周时间开展微机控制课程设计。这也是对教师、学生综合、全方位技能的考验。

在设计课程设计题目时，笔者充分考虑到学生的实际情况，力求避免过于复杂、难度大的题目，而偏向于总体难度不大，但具备一定综合性的题目。以笔者的实际经验看，经过1～2周的设计、调试，当学生完成相关任务形成“作品”后，大多数学生的表现是自豪的。下面是笔者给出的几个课程设计题目，每个课题给出相应的控制要求、设计指导，学生可根据自身的学习情况，自行选择设计课题（见表2）。

三、小结

技工院校以“技”立身。笔者结合教学经验、项目经验、技校学生特点，提出一种单片机教学改革思路，并积极探索实践。通过教学实践表明，这种教学改革是可行的，能很好地提升学生的学习积极性、培养学生动手能力、资料检索能力和一定的分析问题、解决问题的能力。

参考文献：

[1]徐爱钧.单片机原理实用教程――基于Proteus虚拟仿真[M].北京：电子工业出版社，2011.

单片机课程设计小结范文第4篇

关键词：单片机；一体化；教学模式

中图分类号：G712　文献标识码：A　文章编号：1671-0568(2012)08-0041-02

目前，计算机硬件技术向巨型化、微型化和单片化三个方向高速发展。自1975年第一块单片微型计算机芯片问世以来，在短短的三十多年间，单片机技术已发展成为计算机技术一个非常有前途的分支，它具有体积小、性能优越、价格低廉等优点。一方面，单片机芯片是自动控制系统的核心部件，广泛应用于工业控制、智能化仪器仪表、通信终端设备、家用电器、高档电子玩具等领域；另一方面，单片机也是电子技术数字化的核心部件之一，在数字化电子产品中承担着数字信号处理的重任。鉴于单片机技术在实践中的广泛应用，很多高职院校电类专业均开设了《单片机技术》课程，但是院校之间的教学模式及教学效果存在着一定的差别，为了找到此类课程的理想教学方法，有必要对单片机课程的教学模式进行研究。

一、传统的单片机教学模式

传统的高职院校《单片机技术》课程存在一些比较普遍的问题，主要体现在适合高职学生的优质单片机教材较少，很多教材偏重于理论，相应的教学计划针对性不强，传统教学方法因过多体现“讲授式”特点，缺乏对学生主动学习与实践创新能力的关注。传统的“单片机技术”课程教学模式往往是“理论课+实验课”。理论课在教室采用多媒体或“粉笔+黑板”的方式，以逐个知识点的讲授为主。实验课在实验室环境下练习，且实验内容多为验证性实验。这种教学模式的缺点是教学中以教师为中心，理论与实践相脱节，学生被动地接受知识，学习过后不易理解和掌握。因此，开展《单片机技术》课程教学方法改革，探索适应新形势要求的教学方法已是必然。

二、单片机一体化教学模式

《单片机技术》自身就是一项实践性非常强的技术，光靠理论讲授和后续的实验验证根本不可能使学生很好的掌握这项高新技术，为了改变现状使学生掌握这项受之有用的技术，唯有在教学过程中加大实践的力度，使得学生能够在做中学，学中做，通过自己动手做而获得成就感，通过自己动手做而找到学习的乐趣，进而自主的学习。基于此，本文对单片机一体化教学模式进行探究，采用“教学做一体化”的教学方式，以项目情景和工作过程为导向，突出学生的主体地位，在做的过程中由教师教和学生学来共同完成教学活动。

三、单片机一体化教学具体实施

整个课程教学过程的实施按照“理论引导普通项目实训典型项目实训综合(创新)项目实训竞赛”的系列步骤展开。

1　实施方案。每个教学过程均安排在实训室采用“理论讲解－分析设计－学生编程－仿真－实训－设疑－再编程－再仿真－再实训”的方式进行，边讲边动手，有目的、有计划地带领学生先完成普通项目实训，再完成典型项目实训，然后完成综合(创新)项目实训。例如，要完成“8个发光二极管轮流点亮”的任务，教师先讲解完成这个实例需要掌握的相关电路原理和指令规则，接着引导学生一起来分析思考如何实现任务功能，待学生发现指令和任务之间的联系之后，让学生动手写程序，并仿真看结果对不对。如果仿真正确。再尝试将程序代码下载到实验板看结果是否正确。接下来再适当改变任务要求，让学生动手完成新任务。通过这样的过程，调动学生的主观能动性，提高学生学习兴趣，真正将“学－思－知－行”统一起来。

2　实施方法。本课程实践教学环节的实施按照“普通项目实训典型项目实训综合(创新)项目实训竞赛”的步骤循序渐进地展开，其组织形式也有相应的区别。

(1)普通实训项目。普通实训项目采用集中进行，统一指导和个别辅导相结合的方式进行。实训后学生必须根据要求，写出项目实训报告。实训过程中，教师的作用是导向、纠偏、督促、检查。重在培养学生自主创新地完成：资料查找、方案构思、电路设计与制作、编程及调试等工作，注重讲练结合，教师一般先有统一的入门指导，讲解实训的原理、方法、步骤、注意事项，根据需要作必要的现场操作演示，然后巡回指导。通过普通项目的实训使学生掌握单片机开发工具、单片机仿真软件、应用软件的使用方法，获得基本实训技能。掌握单片机指令应用、程序设计基本方法和技巧，提高了动手能力。

(2)典型实训项目。教师下达典型实训项目任务，提供参考资料书目，学生自己查阅资料，确定设计方案。在教师对设计方案检查无误后开始进行硬件原理图的设计和软件程序编制，调试硬件电路、调试设计程序直至成功，整个过程由老师提供技术支持。学生根据任务书的时间内容要求完成设计任务。典型实训项目采用相对集中、任务分散，小组讨论，个别辅导相结合的方式进行。通过典型实训项目的实训使学生进一步理解单片机的组成及工作原理，掌握接口电路的工作原理，理解接口技术、中断、定时／计数器等功能部件的基本原理和设计应用方法，培养学生的单片机应用与开发能力以及团队协作的能力。

(3)综合(创新)项目实践。综合(创新)项目实践采用课题组形式，每组学生进行任务分工，共同完成一个相对完整的设计任务：审题、查阅资料、方案构思、绘制原理图、电路板设计与制作、编程及调试、论文撰写等工作。教师采用相对集中、任务分散，小组讨论，个别辅导相结合的方式进行。教师在实训全过程中起技术指导作用。要真正提高学生单片机实际应用能力，单靠课堂(理论、实验)教学是不够的。为了巩固、提高学生单片机理论教学的效果，单片机应用设计综合项目，旨在继续强化学生单片机应用能力的培养，要求学生完成一个比较全面的单片机综合应用项目，对学生进行全面综合的训练，有效地提高学生的创造性思维和独立分析、解决问题的能力。

(4)竞赛。竞赛主要采用学生自由创作的形式，教师只对作品进行评价，通过学生独立对整个作品的设计制作、设计报告的撰写及答辩，使学生真正达到能够独立面对实际问题，独立分析及解决问题。

通过以上实施步骤有效地解决了传统理论课加实验课的单片机教学中遇到的问题，增强了学生的参与感，提高了学生的学习兴趣和动手能力，使理论教学与实际应用相结合，实现了一体化教学，对教学产生了积极的影响，增强了学生的创新意识和实践能力，具有一定的理论价值和实际意义。

参考文献：

单片机课程设计小结范文第5篇

关键词：单片机；教学模式；教学过程；实践教学

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）15-0201-03

单片机又称为微控制器（MCU），由于其体积小、功能强、价格便宜等优点，得到了广泛的应用，现已被应用于自动测量、仪器仪表、工业控制及家用电器等各个方面。民办高校电子信息工程专业是培养电子信息工程领域中的应用型人才，单片机课程是该专业重要的专业技术基础课程；同时本课程所研究单片机技术是电子工程师必备的应用技能，因此本课程在专业人才培养中占有非常重要的地位与作用。

一、民办高校电子信息工程专业单片机课程教学目标

根据民办高校电子信息工程专业单片机课程教学大纲的要求和学生实际，单片机课程的教学目标如下：

1.知识目标：使学生掌握单片机的基本概念、典型应用电路、程序设计方法等知识。

2.技能目标：使学生具备单片机控制系统电路分析、设计，程序编写，仿真，安装，调试的能力。

3.素质目标：培养学生独立思考、资料查询、沟通协调、团队协作、科技创新的素质。

二、传统单片机课程教学的弊端与民办高校电子信息工程专业学生的特点

（一）传统单片机课程教学的弊端

1.理论与实践脱节。传统单片机教学都是以教学为主，实验为辅。学生们对单片机的系统结构、硬件接口、编程语法都能学得很好，可是一提到利用单片机系统开发产品时，真正能动手的学生就寥寥无几了。

2.教学内容与社会需求脱节。在教学过程中，往往单片机课程教学大纲得不到及时的更新[1]，教材得不到及时的更换，因此出现教学内容跟不上社会对单片机人才的需求。

3.教学方法与教学手段落后。单片机课程授课过程中，仍是以教师为主，学生为辅，学生被动地学习知识，缺乏学习兴趣，学习效率较低。

4.实验简单。许多高校都增加了实验课的比重，尽管学生们可以在实验设备上进行一些实验，但由于实验设备大多是由生产厂家做好的试验设备，程序大多数也是由厂家提供好的，许多学生做实验只是将现成的程序下载到实验设备上，观察一下结果，学生的动手能力得不到真正的提高。

5.实践少，动手能力不强。目前许多高校都认识到提高学生动手能力的重要性，也鼓励学生参加各种电子类竞赛。但对于大多数学生来说，由于之前的实践机会很少，动手能力不强，就没有勇气参加竞赛。因此，在平时的教学当中就应该多为学生提供实践的机会。

（二）民办高校电子信息工程专业学生的特点

民办高校电子信息工程专业学生男生比例大，思维活跃，爱动手操作，对喜闻乐见的实例感兴趣，可塑性强，但是一部分学生缺乏良好的学习习惯，学习主动性不高，与专业相关的知识有限。

三、单片机课程教学模式的构建与实践

根据民办高校电子信息工程专业单片机课程的定位与学生的特点，对单片机课程教学内容、教学方法、教学手段及实践教学进行了研究和改革，构建出了适合民办高校电子信息工程专业单片机课程的教学模式[2]，并且在我院电子信息工程专业进行了实践，取得了非常好的教学效果。具体内容如下：

（一）教学内容的研究与改革

1.教材。教材的选择上，应选择应用性强、案例分析多的教材。例如，我院选用了哈尔滨工业大学出版社的、张毅刚主编的《单片机原理与应用》作为教材。该教材论述清楚、实例丰富、通俗易懂，适合民办高校学生。

2.教学内容。单片机课程教学内容可分为单片机基本原理与单片机接口技术两大部分。根据课程目标，以实际工程应用能力要求为核心、以工作项目为基本参照点、以学生的个性发展为根本，突出实用性与应用性，作为教学内容的选择依据，舍去了第七章存储器的扩展，因为现有的单片机片内存储器资源已经足够用了，不用再扩展，同时增加了编程仿真软件的使用与单片机应用领域中的一些前沿知识。如果完全按教材顺序进行授课，各知识点的学习相对独立，因而学生很难掌握单片机开发的完整过程。本着“以应用能力开发为教学目标，以学习项目为教学载体，以行动导向进行教学过程”这些原则为依据，打破现有的教材体系，把教学内容重新整合为10个学习项目，具体有流水灯、电机控制器，键控彩灯、双机通信，简易计算器、数字电压表、波形发生器等。这些项目从简单到复杂，从单项到综合，其教学目的具体而明确，能够激发学生浓厚的学习兴趣，有利于学生知识的掌握，更有利于学生动手能力及工程实际应用能力的培养。

（二）教学方法及手段的研究与改革

1.教学过程的研究与改革。传统的教学方式以“教师中心，教材中心，课堂中心”的“三中心”为理论核心，强调教师的主导作用，这种教学模式不利于学生实践能力与创新能力的培养。在单片机课程教学改革中，根据教学目标、课程体系及学生特点，为了更好地提高教学效果，精心构建了教学过程[3-4]。下面以键控彩灯项目为例说明教学过程的设计，整个教学过程共分为5个阶段。

第一阶段：任务布置。在上一个学习项目完成时，利用20分钟布置下一个学习项目。具体操作为首先用单片机开发板或实验箱演示键控彩灯项目实验现象，让学生感受控制现象，从而激起学生的浓厚的学习兴趣，调动学生学习的积极性，提高学习效率；然后下达项目任务书，每个项目任务分为4个层次，以满足不同层次学生的需要。项目4的任务描述：没有键按下时，控制8个LED循环点亮（流水灯）。通过按键（采用外部中断方式）随时改变彩灯的运行方式。（1）基本任务1：按一次K1，8个LED同时闪烁4次，然后恢复按键前的状态。（2）基本任务2：按一次K2，8个LED反向循环点亮一次。（3）提高任务3：按两次K1，LED以自定义花样闪亮1次。（4）发挥任务4：K2按下后，同时按下K1，中断嵌套。（5）课后电子创新：音乐彩灯。这样学生就可以利用课余时间自己去查资料，发挥自己的能动性和想象空间来完成任务。同时可以提高学生独立解决问题的能力，学生有很大的发挥空间。第二阶段：知识学习。分为三方面：（1）理论讲解。讲解中断系统的结构、原理及使用方法等必需的知识点。（2）示例分析。通过实例分析，引导学生掌握中断的应用模式，同时突出重点，突破难点。（3）课堂提问。通过课堂随机提问，检查和强化学生对中断知识的学习效果。第三阶段：系统设计。具体实施分为三步：第一步分组讨论，以小组为单位进行讨论，论证键控彩灯项目设计方案；第二步共同决策，老师下到每一组，对设计的方案进行评价，师生共同决策，选择最佳方案；第三步分工合作，每小组根据分工分别设计硬件电路和程序。第四阶段：操作实施。分为三步：首先用软件仿真验证软硬件设计的正确性，调试直至成功，然后使用实验箱进行软件调试，调试直至成功，最后学生可以利用课余时间制作电路板实物。第五阶段：评价总结。可以分为三步：第一步教师检查每组学生的实际完成情况；第二步根据考核标准进行评分，考核标准见表1；最后总结本项目中学生的完成情况，提出优点和不足，并总结本项目涉及的知识点，强调重点。

键控彩灯项目的学时安排为第一阶段和第二阶段2学时，第三阶段2学时，第四阶段和第五阶段2学时，共计6学时。

2.教学方法的研究与改革。以“实用、有趣、建立学生自信”为指导思想，本课程采用了多种教学方法。（1）项目教学法。它的关键是紧紧围绕这10个学习项目组织教学。通过这种教学方法确实激起了学生极大的学习兴趣，从而在教学内容的掌握和动手能力的培养方面取得了显著地效果。（2）分层次教学法。考虑到学生学习基础的差异性，对于学习基础好的，提高要求；对于学习基础差的，只要求达到基本目标。例如在学习项目4中，项目任务分为四个层次，即基本任务、提高任务、发挥任务、课后电子创新。（3）启发式教学。为了让学生顺利完成相关学习任务，在教学中注意通过“设计问题”、“引导思考”、“假设结论”、“探索求证”等过程启发学生，从而使学生积极主动地探索问题、解决问题。（4）分组教学与角色扮演法。在完成学习项目时，以3人为一个团队，让每个学生扮演相应的角色，如项目经理、软件工程师、硬件工程师，通过这种教学方法能够激起学生的学习兴趣，而且进一步培养了他们的团队协作能力。（5）案例教学法。兴趣是学好单片机这门课程的前提和基础。如果我们能够通过引入一些有趣的教学案例，让枯燥的知识趣味化，就可以引发学生的学习激情，激发学生的学习潜能，点燃学生的智慧火把。例如在讲授PWM知识时，我们引入“小星星”播放控制的教学案例，学生面对的不再只是寄存器、分频、占空比等一些抽象枯燥的概念理论，而且可以欣赏到一段美妙的音乐。他们对所学的内容立即会变得兴趣盎然，甚至跃跃欲试。这样学习的兴趣和积极性就调动起来了。

3.教学手段的研究与改革。为了提高教学效果，本课程采用了多种教学手段辅助教学。（1）实物教学。课堂上利用实验箱、仿真器、开发板等实物辅助教学，有利于学生动手能力的培养。（2）虚拟仿真技术。虚拟仿真技术受到了学生的普遍欢迎。例如，传统的单片机控制交通灯实验，需要购买元器件，并进行焊接，然后进行调试，成本较高，耗时较长，效率较低。若设计方案有误，还要重新进行制作。给学生实验带来了一定的困难。通过虚拟仿真技术，可以有效克服这些问题，学生想做什么实验，都可以完成。而且通过仿真验证后的控制系统，可以直接做成电路板实物。因此虚拟仿真技术可以有效地激发学生的成就感，从而提高学生的求知欲和学习兴趣，提高学习效率。（3）技能竞赛。组建电子协会、鼓励学生积极参加校内外竞赛，有利于学生单片机系统应用水平和创新能力的提高。（4）板书与多媒体的和谐配合。对需要精讲的重点内容用板书边讲边写，而对一般性的内容、理论联系实际的大电路图、动画及模拟仿真电路等用多媒体讲，以提高课堂实效。（5）网络技术。制作单片机教学网站，为学生提供了丰富的网络资源，如授课课件、授课计划、项目任务书等，有利于学生课前预习与课后复习，网站还提供了“在线答疑”、“常见问题解答”等内容。

通过教学过程的精心设计与教学方法和教学手段的改革和创新，能够很大程度上践行因材施教，有效调动学生学习的积极性和主动性，提高学生的学习兴趣，受到学生的普遍欢迎，教学效果明显。

（三）实践教学的研究与改革

单片机是一门技术性很强的课程。为了使得学生的应用能力符合社会对单片机人才的需求，设计了多层次的实践环节，提供了大量的实践机会，提高了学生的实践水平。

1.精心设计课程实验。通过在实验室授课，把课堂实验贯穿在整个教学过程的10个学习项目中，使它由原来的20学时变为现在的40学时，大大增强了课堂实践环节。

2.充分重视课程设计。课程设计是在课程结束后对课程内容进行综合性应用。要求学生在两周时间内以小组为单位协作完成一个简单的实际单片机课题开发，包括资料查阅、方案设计、软硬件开发。通过一些实际的例子，让学生系统掌握单片机系统的设计方法，具有单片机系统设计开发的实践能力以及独立分析、解决问题的能力。

3.加强科技创新。科技创新是学生自发组队，利用课余时间预约实验室，自主开发创新项目。目前参加科技创新的学生积累了丰富的单片机开发经验，进一步培养了创新能力。最近两年我院学生在全国大学生电子设计竞赛、飞思卡尔智能车竞赛、全国电脑鼠竞赛等中都取得了优异的成绩。

4.鼓励学生参与竞赛与科研课题。为了更好地培养学生从系统角度设计和开发单片机产品，积极培养和组织学生参与各种层次的竞赛，通过准备和参与竞赛，学生完成方案确定、元器件选择、原理图设计、PCB板绘制、程序设计和调试整个开发过程，使得学生充分增强了自身的实践创新意识、团队协作意识和理论联系实际的综合应用能力。另外，教师根据自身的科研课题可以设计多个功能比较完善、规模较小的子课题，让感兴趣与有能力的学生参与进来，充分培养学生的自主学习、科技创新和知识综合应用的能力。

5.选择提供毕业设计课题。毕业设计是大学四年所学知识的综合检验。教师可结合单片机的实际应用，提供与学生实践创新及实际工作相关、受益面大的毕业设计课题，比如监控系统、智能家电等，不仅要求学生从系统的角度进行分析与设计，还要求考虑系统的可靠性、准确性等功能要求。通过毕业设计，学生的综合应用能力大大提高，为毕业生择业奠定基础。

四、根据自身条件改善师资

单片机专业的知识更新很快，民办高校需要鼓励参与单片机教学的任课教师参加各种单片机技术专题的会议和培训，使其了解行业技术发展的动态。定期派遣教师到相关企业进行学习，把实际的工程经验和企业的技术发展方向引入到单片机教学中，从而丰富教学内容，同时更多地参加工程和科研项目，把最新的应用技术和最前沿的研究成果吸纳到课程中。因此也培养出了适应民办高校学情和培养目标的双师型青年教师。

五、结语

根据单片机课程的教学目标、课程体系的自身特点以及学生特点，在教学中整体采用基于工作过程的项目驱动法，具体实施采用教、学、做结合，理论、实践一体化模式，同时根据实际需要采用多种教学方法与手段，能够取得较好的教学效果，提升学生的就业能力。

参考文献：

[1]吴伶锡，詹杰，周仁龙.电子信息科学与技术专业特色课程体系研究[J].当代教育理论与实践，2010，2（1）.

[2]张淑艳，马春龙，等.嵌入式系统课程教学改革与实践[J].中国科教创新导刊，2012，11（1）.

[3]赵方，赵霞，等.“教学做一体化”教学模式在高职单片机教学中的应用[J].中国现代教育装备，2010，（22）.

[4]许芝龙.项目教学法在单片机课程教学中的应用[J].中国科技信息，2008，（17）.