單片機原理及應用范文

導語：如何才能寫好一篇單片機原理及應用，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：單片機；教學；實踐

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）24-0181-02

單片機具有體積小、控制功能強、可靠性高、性價比高等特點，得到越來越廣泛的應用。目前，很多工科高校都開展了《單片機原理及應用》課程，并且在各相關專業中占有重要地位。《單片機原理及應用》是一門實踐性、綜合性很強的課程，可以綜合學生所學的電路、數字電路、模擬電路、可編程邏輯器件、編程語言、控制系統設計、傳感器等多門基礎課和專業基礎課的知識，主要培養學生進行智能化電子系統整體設計能力。《單片機原理及應用》必須加強實踐教學才能取得好的效果。但是，目前在實踐教學過程中所使用的教學設備主要是實驗箱，其主要元件一般是目前已經淘汰的插接式器件，同時由于實驗時間場地的限制，學生很難有足夠的實踐時間。為此，本文設計了單片機教學實踐系統，主要元件均采用貼片元件，體積小、成本低，可直接使用計算機的USB接口供電和下載程序，并且采用了目前單片機應用領域最流行的多種總線技術，CPLD技術等，使學生可以從認識元件開始，到設計、加工、調試、設計較復雜測控系統，全面培養學生的設計、實踐能力。

一、單片機實踐教學系統組成

為使學生在學生使用過程中，盡可能學生更新的知識，并且與教學過程相匹配，同學又要留有足夠的擴展空間供學有余力的學生有更多深入學習的機會，因此在設計過程中，既保留的目前教學課本中最經典的教學內容，同時，又引入了目前實際應用領域中廣泛使用的新技術。系統主要組成如圖1所示。

教學系統以AT89S52單片機為核心，設計了CPLD擴展電路、人機接口、模擬信號輸入輸出電路、數字量輸入輸出電路、存儲器擴展電路及幾種比較典型的應用電路。

二、單片機實踐教學系統電路設計

1.CPU及CPLD擴展電路設計。CPU選擇AT89S52作為主控CPU，可以在線編程，內部8K的Flash存儲器，不需要擴展程序存儲器，內帶看門狗，最大工作頻率33MHz。擴展8K數據存儲器（62624），可以滿足學習需要。數字量的輸入、輸出羅輯均由CPLD實現，CPLD采用EPM7128，它帶有2500門，128個宏單元，8個邏輯陣列，可用輸入輸出引腳100個。CPLD輸出實現數字量的輸入、輸出外，還實現單片機總線擴展的鎖存器、譯碼器等需要的數字邏輯單元。為學生使用方便，為學生提供輸入、輸出接口、計數器、數值比較器等基本數字電路的程序示例及單片機控制程序示例，以保證沒有學過CPLD的同學無障礙的學習使用單片機。

2.模擬信號輸入輸出電路設計。模擬信號輸出采用目前教學過程中普遍采用的8位逐次逼近型A/D轉換器ADC0809，帶8個模擬通道，芯片內帶通道地址譯碼鎖存器，輸出帶三態數據鎖存器，啟動方式為脈沖啟動方式，每一通道的轉換時間大約100微秒。模擬信號輸出通道采用DAC0832，它由8位輸入寄存器、8位DAC寄存器和8位D/A轉換器組成。模擬信號的參考電壓均采用REF195設計，輸出5V標準信號。地址譯碼及選通信號等邏輯信號均在CPLD中編程實現，可以使學生充分靈活的實現自己的接口設計。

3.人機接口電路。人機接口電路采用了單片機電路最常用的鍵盤、數碼管管理器件HD7279作為核心電路，設計了3×4的小鍵盤及四位數碼管，可以滿足測控的基本需要，同時可以滿足學生對于人機接口程序設計聯系的需要。

4.USB下載電路及供電電路設計。單片機實踐教學系統采用USB供電，即可以保證學生可以充分自由的使用教學系統，同時也保證使用安全。單片機程序下載采用USB下載，提供給學生上位機的下載程序，方便學生使用。下載電路采用AVR的單片機Atmeg8為核心，Atmeg8是一個簡指令單片機，是一款功能強、可靠性高的工業級單片機，內帶Flaseh、SRAM、EEPROM等典型存儲器，A/D轉換器等實用的單元。電路設計中除了將它用于程序下載外，還提供了一路數字量和一路模擬量的輸入，以使學有余力的學生可以學習到一種新的單片機，擴展單片機知識。

5.典型應用電路設計。為保證學生不僅學到單片機的基礎知識，還要兼顧目前流行的新技術，同時又要提高學生的學習效率，在盡可能短的時間內學習到更多的知識，選擇了三種典型的新器件，既具有實用性，又具有代表性。其中DS18B20是基本于單總線的溫度傳感器，DS1302是基于SPI總線的日歷時鐘芯片，AT24C02是基于二線串行總線的EEPROM芯片，三種芯片采用了三種不同的總線，基本涵蓋了單片機測控領域最常用的串行總線方式。

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關鍵詞：單片機；課程改革；課程探索

作者簡介：許景輝（1978-），男，河北藁城人，西北農林科技大學水利與建筑工程學院，講師；張成鳳（1978-），女，山東安丘人，西北農林科技大學水利與建筑工程學院，講師。（陜西 楊凌 712100）

基金項目：本文系西北農林科技大學本科優質課程建設項目（項目編號：2013-53）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）35-0074-02

“單片機原理及應用”是電氣工程及其自動化專業的一門重要學科基礎課，是專業建設方向中“強弱電結合、軟硬件結合”的重要體現課程之一。該課程幫助學生理解嵌入式控制系統的原理、工作模式和常用芯片參數，是目前信息技術在電力系統中應用的入門級課程和基礎課程。

“單片機原理及應用”經過多年的教學實踐和改革，從教學方法和教學手段上進行了不斷創新，教學效果日益提高。但在新科技時代背景下，隨著現代科學技術的飛速發展，更多的技術和方法可應用到“單片機原理及應用”教學中，為課程改革的不斷推進注入了活力。[1]2012年新的專業目錄調整后，專業課程設置及學時要求發生了一定變化，這也為該課程的改革提出了新的要求。

一、單片機課程教學現狀

單片機課程是目前高校電類專業的骨干課程，雖然從課程名字上有所不同，但教學內容基本為MCS-51單片機基本原理及其應用方法，故課程名字多為“單片機原理”、“單片機原理及應用”、“單片機原理與接口技術”等。根據教學任務要求及課程設置不同，單片機課程學時從32學時到64學時不等。結合現在專業培養方案變化，目前該課程以48學時居多，同時根據教學需要增設1～2周的課程設計。從教學形式上來看，各校基本延續課堂講授和課程實驗相結合的傳統教學模式。由于多媒體的推廣及實驗設備價格的降低，學生知識掌握和實踐動手能力都較過去有了很大進步。以單片機為主的應用電路設計一直是各個學校學生科技創新活動的主流，通過各類實踐活動，學生在畢業時的理論和實踐能力顯著增強，為學生進入工作單位打下了堅實的基礎，受到社會各個用人單位的青睞。

然而，目前單片機教學中也存在很多問題，需要不斷進行教學研究，進一步提高該課程的教學效果。首先，該課程的教學內容需要適度更新，以適應當前社會對單片機技術人才的需求。在課程教學內容上，多年來該課程以MCS-51系列單片機為例，從單片機硬件結構、常用指令、編程方法和單片機硬件擴展等方面進行單片機的教學和實踐鍛煉。但實踐中發現，單片機匯編語句部分應增加C51對照程序以加強學生實際應用開發的能力和水平。在單片機知識結構上，應對目前普遍使用的I2C、SPI、ICP和ISP等加以介紹，讓學生了解目前廣泛采用的單片機技術。除了MCS-51單片機外，還應對日常廣泛采用的PIC和AVR系列單片機進行適當介紹，使學生不至于與實際脫節，降低課程教學效果。在實踐環節中，很多學校仍采用傳統的試驗箱，這雖然在一定程度上方便了學生實驗，但與學生進行單片機系統開發脫節，容易造成學生眼高手低的教學弊病。實踐教學中，應將具有在線可編程功能的單片機引入到實驗課程之中，讓學生真正體驗單片機開發的實際環境，更好地了解系統設計過程及調試過程。結合現代虛擬仿真技術，應將PROTEUS等仿真軟件引入到教學和實踐體系之中，讓學生能夠在理想的環境下進行軟硬件調試，增強學習興趣。

二、單片機課程教學改革實踐

“單片機原理及應用”課程改革主要包括課程內容優化、實踐教學創新、教學方法改革、考核體系完善及創新人才培養等幾個部分，通過不同部分的教學改革實踐，可優化教學內容體系，提高學生綜合素質，培養學生具有“理論基礎扎實、實踐創新能力強”的創新型人才。

1.明確培養目標，優化教學內容

單片機課程是一門理論和實踐性都比較強的課程。由于該課程較為抽象，需要學生用“有限硬件資源”的思想去考慮各類復雜的自動控制問題，這就要求課程的理論教學和實踐教學內容合理，能通過相互補充的方式提高教學效果。目前，“重基礎、寬口徑、重應用、高素質”是電氣專業培養的原則，在這個培養目標下，學生應該掌握堅實的課程基礎，建立較為全面的課程知識結構，在實踐教學環節的基礎上，具有較強的動手實踐和科技創新能力。但在新的專業培養大綱修訂中，專業學時不斷壓縮，因此更需要認真考慮教學內容，滿足現在培養目標的要求。

單片機教材多種多樣，但在教學內容上基本相似。單片機課程內容主要有數字電路基礎、MCS-51單片機硬件結構、單片機指令系統、匯編語言程序設計、單片機中斷及定時/計數器、單片機存儲器及擴展、單片機串行通信、單片機接口技術、D/A和A/D轉換電路設計、單片機系統設計方法、單片機應用及開發舉例等內容。從內容上來看，單片機硬件結構、指令系統及匯編程序設計、中斷及定時/計數器、單片機存儲器及擴展和單片機串行通信等是該課程基礎知識，應通過各種教學手段進行重點講授。不論學時如何壓縮，這些基本內容應該保留并保證教學的實際效果。D/A和A/D轉換理論在數字電路課程中有所介紹，因此可以結合單片機應用及開發舉例等內容進行講授，結合實踐教學要求，還可將其放入到實踐環節之中。單片機匯編語言部分教學內容應補充C51編程方法及實例，但匯編語言不應省略，因為它是鍛煉學生軟硬件編程思維的重要內容，不應過分追求與社會接軌而讓學生建立空中樓閣式的課程知識結構。在串口通信教學中，可對RS-232接口及單片機串口工作方式進行簡要介紹，但應增加I2C、SPI等串口總線教學內容以適應現在硬件接口設計的時代需要。[2]PIC和AVR單片機作為現在單片機應用的主流，在課堂中應對其特點加以介紹。

2.加強實踐教學，提高學生創新能力

單片機課程實踐性非常強，只有通過理論和實踐相結合，學生才能真正掌握單片機的使用方法和應用技巧。單片機課程實踐教學分教學實驗、課程設計兩個部分。兩部分應結合課堂教學內容，相互補充，相互呼應。

在教學試驗中，首先應采用切近實際生產的教學設備。目前很多高校仍采用傳統的實驗仿真箱，這種設備讓學生關注于程序設計，單片機硬件部分只需插線即可完成。從目前教學效果來看，采用這種設備進行教學，學生對軟硬件知識的掌握程度不盡理想。現在廣泛采用的單片機均有ISP（在線可編程）功能，其單片機ROM多采用可擦寫的flash芯片，因此延續過去燒寫器時代的仿真實驗箱將給學生造成錯覺，讓其在實際硬件開發中有種無所適從的感覺。單片機實踐教學要求學生能夠掌握單片機基本指令和使用方法，掌握單片機系統的開發流程及操作技巧，因此需要學生在軟硬件上均應進行實踐鍛煉，這就要求啟動新型實驗教學儀器的應用。目前，單片機開發板功能日益完善，其價格越來越低，因此可以通過單片機開發板，讓學生進入單片機系統開發的實戰環境，真正讓學生對系統硬件結構和軟件指令有一深入的了解和掌握。在實踐教學中，采用了積木式單片機硬件系統，單片機建立最小系統后，其設備均通過經典電路制作成模塊，學生在實驗中要對其電源、總線等設計，需要通過引線組件不同功能電路，這充分鍛煉了學生的動手能力和系統設計能力。

在單片機實踐教學中，PROTEUS軟件是取代傳統實驗仿真箱的另一利器。PROTEUS軟件是英國Labcenter electronics公司開發的EDA軟件，是目前唯一能夠進行單片機軟硬件仿真的計算機輔助軟件。[3]該軟件有豐富的元器件模型庫，能以較為形象的方式進行51系列、PIC系列、AVR系列和ARM7等軟硬件仿真。[3]該軟件注重于器件的關鍵引腳連線，能結合Keil等編程環境，對單片機系統進行主要功能檢驗和輸出結果仿真，這有效提高了單片機學習和開發的效率。PROTEUS軟件在軟件環境中集成了各類檢測儀表，學生只需一臺計算機即可進行相關知識的學習和功能開發，其應用范圍越來越廣。[4]西北農林科技大學（以下簡稱“我校”）根據教學中常用電路及實驗仿真箱等經典電路開發了“基于PROTEUS的單片機實驗平臺”，通過模塊化的方式排列了教學和實踐中常用電路模塊，學生需要通過硬件連線和軟件編程完成相應控制功能，對學生軟硬件設計能力提高起到很大促進作用。

3.采用多種教學手段，不斷提高教學效果

近年來，隨著國家教育改革的不斷深入，“強基礎、寬口徑”已是目前高校專業教學目標的主流，與之呼應的專業培養方案修訂使得專業課程學時不斷壓縮，但教學大綱中對課程內容要求并未減少，這就勢必造成教學效果的下降。為了適應這種狀況，教學中必須采用新式教學方式，以提高教學效率。

現代教學手段中，多媒體授課形式已經不是新的創意，但多媒體課件如何設計卻是一個常說常新的話題。目前，對于如何進行多媒體課件制作的論文已經很多，[5，6]但如何設計課件內容及如何設計內容展示方式的論文卻不多。多媒體教學中，對于抽象的內容需要用POWER POINT中動畫功能予以演示，如單片機工作方式內容講解時，學生很難想象單片機取指令、編譯指令和取數據的過程，而通過動畫顯示的方式，學生就很容易理解PC指針的工作方式以及CPU進行取、解譯和執行指令的過程。現在網上資料非常多，在進行單片機硬件擴展內容講解時，可將學生分成幾組，分別對常用的電容、晶振、液晶顯示器、數碼管等進行型號和圖片的搜集和整理，然后利用課堂5分鐘進行各組的講解和展示，這不但拓展了學生的視野，而且鍛煉了學生的能力，起到了教學相長的目的。

除了多媒體教學外，還應充分利用各種資源，為學生進行立體式教學環境布置。應充分利用板書、多媒體、網絡等手段，揚長避短，充分發揮各自優勢。教師通過板書給學生以思考的時間，利于學生進行理論知識的課堂消化。網絡是目前知識學習的寶庫，豐富的網絡資源為課程難點解答提供了多種版本的解釋，為學生正確理解知識點提供了幫助。比如說單片機型號多樣，課本講解是有限的，學生就可查閱論壇和精品課程網站來了解新知識，各類國家、省級優秀精品課程網站為學生學習提供了良好的平臺。

4.建立多樣考查方式，注重學生學習效果考核

各種教學方式改革，目的是為了給學生提供一個良好的學習環境，因此學生學習效果還需通過多種考核方式進行評測，為學生質量鑒定提供一個標尺。單片機課程應用性較強，死記硬背式的學習方式不能適應現代社會對人才的需求。因此從課程考核方式上應將作業、出勤、實驗報告、課堂測試、大作業及期末考試結合起來，通過教學過程中的引導，調動學生學習積極性。隨著社會思潮對大學校園的沖擊，每一屆學生的學習特點各有不同，因此需靈活確定各類考核比例，引導學生加強某個教學環節的學習和鍛煉。比如說，某屆學生實驗積極性不高，那這屆考核中的實驗出勤和實驗報告比例就要加大，而且其考核比例要及早通知學生，這樣才能引導學生重視實踐教學環節。在不同考核方式中，也應該注重考核形式。如課堂點名時，很多教師拿點名冊進行點名，由于缺課情況無法展示給學生，容易讓不愛上課的學生懈怠。而通過大屏幕式Excell點名，情況就不一樣了。這不僅利于學生出勤情況的統計，還可以讓全體同學掌握各自出勤情況，利于彼此的監督和提醒。

三、積累教學經驗，不斷加強教學創新

不同教學方式的改革都是圍繞創新性人才這個培養目標進行的。已有的教學經驗利于當時的教學，但隨著時代的變化，其教學方式就需要不斷創新。

教學方式改革的主導者是教師，只有加強師資隊伍建設才能形成良好的教學和學風，才能不斷創新教學形式，提高教學水平和效果。在師資隊伍建設中，應通過教案編寫、課程講授、專題研討和學術交流的形式不斷加強教師素質，提高教學水平。應鼓勵和支持教師參加各類單片機產品會和學術團體會議；通過科研活動、全國性技能競賽和學生科技創新活動，積累理論和實踐經驗，為教學工作積累豐富的教學素材；應積極創造教師進修和考察機會，開拓眼界，豐富經驗，為樹立其正確的教學理念創造條件。

學生創新型教育是時代賦予高等教育的目標和使命，是促進國家發展和生產力提高的重要保障。在教學中，應積極引導學生發揮創新性思維用單片機的思維解決生活中的自動控制問題。同時應在作業、課程設計選題及綜合性、設計性實驗項目中積極貫徹創新型人才培養思路，讓學生多動腦、多動手。結合目前實驗室開放和PROTEUS平臺，讓學生多進行創新性思考和科技創新活動。學生素質的進步既是高等教育創新的成果，也是教學創新的動力。

教學創新是課程生命力的動力和源泉，教學改革實踐是課程永葆青春的法寶。教師只有不斷創新，才能讓學生由淺入深、由易到難地進行單片機概念、原理、使用方法的學習，才能通過豐富多樣的實踐創新活動掌握單片機控制系統設計、制造方法，才能培養出一批又一批的高素質創新型人才。

參考文獻：

[1]吳允平.單片機教學改革與學生工程素質和創新意識的培養[J].福建師范大學學報（自然科學版），2004，20（1）：111-113.

[2]翟玉文.單片機課程教學改革探究 [J].吉林化工學院學報，2013，30（4）：34-37.

[3]張靖武，周靈彬.單片機系統的 PROTEUS 設計與仿真[M].北京：電子工業出版社，2007.

[4]袁鋒偉，趙立宏，朱慧玲.基于 Proteus 的單片機課程教學與實驗改革[J].實驗室研究與探索，2007，26（12）：75-78.

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關鍵詞:單片機原理及應用技術教學現狀改革方案

單片機以其較高的性價比和可靠性,在計算機控制領域占據了非常重要的地位,已廣泛應用于工業、軍事、航空航天、醫藥、農業及生活的各個領域。擁有良好的單片機技術知識,已經成為當今電子類及其他相關專業學生就業的一個基本條件。目前,高校許多專業都開設了“單片機原理及應用技術”或相關課程,但是單片機是一門實踐性非常強的課程,又是一門非常抽象的課程。由于傳統的教學環境和教學方式相對落后,教學理念陳舊,對于這樣一門課程,教師在課堂教學過程中采用傳統的授課模式,往往存在許多問題。

一、單片機教學現狀的不足

首先,高職教育是有別于普通高等教育的另外一種類型,普通高等教育培養的是研究型人才,其課程內容的選擇和組織要求理論性和學科性較強,而高職教育培養的是應用型人才,其教學內容的選擇應側重能力的培養和技能的訓練,對理論的學課性、系統性要求不高,理論教學以夠用為度,不必面面俱到。

其次,單片機概念多、內容抽象,經常出現教師難教、學生難學的狀態。而且單片機技術實踐性強,如果缺乏實踐操作經驗,學生很難建立起直觀的感受,無法實現知識的靈活應用。因此,教師要改變教學觀念,強化學生“在做中學”的觀念,激發學生的學習熱情,變“要我學”為“我要學”。

二、單片機課程教學改革方案

結合職業院校學生的特點,本文對單片機課程教學改革進行了探討。

1、實施教學做一體化教學模式,做中學、學中做

以培養單片機技術綜合應用能力為目標,選擇能代表專業特色的單片機綜合應用訓練項目,將需要具備的綜合能力分解成各項基本能力,圍繞基本能力訓練項目,依照認知規律構建訓練模塊。確立以能力培養需求為依據決定教什么、學什么、做什么的設計思想。教師依據實訓項目中的能力訓練需求,確定哪些是學生應必備的基礎知識,依此選擇理論教學內容,既內容的取舍完全取決能力訓練的需要。學生依據項目訓練過程中掌握基本應用技能的需要,明白應學習哪些基本認知內容,進行有目的有選擇地學習。教師依據專業能力需要,首先選擇具有代表性的單片機綜合應用項目,該項目基本涵蓋單片機應用的能力要素。再將這一綜合性較強的單片機應用系統設計與制作項目分解成不同階段、不同層次和不同能力訓練要求的單元能力實訓模塊,每個模塊中對能力訓練都有所側重。選擇實訓項目構建能力訓練模塊時,考慮了相鄰模塊間的進階關系,通過逐一模塊的能力訓練,讓學生全面了解各項基本技能綜合運用的方法,進一步提高單片機應用系統的綜合應用能力。

2、設立虛擬仿真實驗室

Proteus 仿真軟件不僅可以作為學校單片機教學,也可用于學生實驗。由于是純軟件,學生可以自己繪制電路原理圖,自己編制程序,在仿真軟件里進行調試。特別是學生在綜合實訓和畢業設計中需要設計制作一些實際應用電路時,可先采用仿真軟件進行模擬,調試通過后再制作,這樣可以避免硬件電路制作的盲目性,少走彎路,提高制作的成功率。由于不涉及硬件,沒有任何危險,可以避免由于設計上的錯誤所造成的硬件投入上的浪費。另外,Proteus是純軟件系統,只要有電腦的地方就可以建立實驗室,學生甚至可以在宿舍、在家中建立自己的實驗室,學生可以利用個人配置的計算機來完成實驗,實驗所選擇的方案可以相互不同。鍛煉解決實際工程設計的能力。

3、采用開卷考試與設計性實驗相結合的考核方式

單片機課程的考核一般采用閉卷考試和實驗成績相結合的方式。閉卷考試由于時間一定,且答案唯一,因此只能在一定程度上考查學生對某些知識點的記憶能力,而無法靈活地考查學生的分析問題與解決問題的能力。實驗中難免存在學生抄襲現象,造成成績的評定困難和不合理。鑒于考核中存在的問題,建議采用開卷考試與設計性實驗相結合的方式。開卷考試好處在于可以從一定程度上將學生從不必要的死記硬背中解放出來,使學生在認真復習的過程中鍛煉總結概括知識點的能力。設計性實驗則是兩人一組,以開放式實驗板為平臺,由教師擬定若干題目,學生自行選擇,然后根據選擇的題目進行設計。驗收方式為設計報告和參考程序,同時要有5分鐘的答辯,避免部分學生抄襲別人的成果,影響成績評定的公正性。

三、結束語

單片機技術教學是靈活多樣的,教學方法也是非常之多。只要不斷改進教學方法、豐富教學手段,加強實踐能力的培養,注重理論聯系實際,就能激發學生的學習興趣,能有效提高單片機教學的質量,并且與不斷改革創新以適應時展的計算機相關知識配合,我相信單片機教學工作將不再是枯燥乏味、難教難學的老大難課程了。

參考文獻

[1] 李剛等.新概念單片機教程[M].天津:天津大學出版社,2005.

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關鍵詞：單片機；Proteus Keil；仿真實驗

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）23-0056-02

一、單片機教學的整改措施

《單片機原理及應用》課程是我院建設的精品課。目前有7個專業開設了該門課程。其中機械設計制造及其自動化、測控技術與儀器專業及機電一體化專業因為其課程相關基礎知識較薄弱，使得學生對該門課程的學習效果較差。近年來為了提高教學效果采取了以下措施：（1）選取優秀教材，結合前沿技術講授。（2）CAI與板書相結合。（3）不斷培養學生自主學習能力，激勵學生課前預習，加強師生課下交流。在課余時間開放實驗室給學生。（4）加強實踐環節建設，加強學生動手能力培訓。實驗內容不斷更新，兼顧基本訓練和創新能力的培養。不定期舉辦電子設計大賽。

以上各個措施各有可取之處，但是從教學效果來看，并不是最理想的方式。因為理論和實踐的結合不能夠完全同步進行，而建立課堂虛擬實驗室，把理論課放到實驗室里進行，則可以解決以上措施存在的教學效果不理想的現象。在進行理論學習時，在實驗平臺上及時動手操作，那么就可以讓學生從理論、視覺和觸覺都同時接觸到單片機，可以幫助他們理論結合實際地理解單片機。這樣理論知識會更加形象，便于理解和記憶，也能讓學生及時發現自己對知識的掌握程度。因此將理論知識講授和實踐融合到一起同時進行才是最佳的教學安排。依據單片機實踐性很強的特點，本文介紹通過將仿真軟件Proteus和Keil相結合以仿真的形式把實驗搬進課堂，可以直觀地看到教學理論結果，從而最大可能地激發學生的學習積極性、主動性。

二、Proteus和Keil搭建仿真實驗的優勢

采用Proteus仿真軟件和Keil搭建單片機虛擬實驗室，不僅可以仿真和觀察單片機內部資源的變化，還能夠在程序調試過程中觀察單片機電路的變化情況，使得硬件電路和軟件程序互動起來，真正實現了軟硬件協同仿真。并且采用Proteus仿真軟件進行實驗教學，克服了用單片機實驗教學中硬件電路固定、學生不能更改、實驗內容固定等方面的局限性，可以擴展學生的思路和提高學生的學習興趣。

實驗能力和實驗設計能力的培養，是工科學生解決實際工程問題能力中較為重要的。傳統的實驗教學中，忽視了學生解決實際問題的培養，對于設計能力的培養，則很少涉及到。如果采用傳統的實驗教學方法，則學生需要購置的設備比較多，增加了他們學習和研究的投入。采用仿真軟件后，學習的投入變得比較小，而實際工程問題的研究，也可以先在軟件環境中模擬通過，再進行硬件的投入，這樣處理，可以節省因方案不正確所造成的硬件投入的浪費，鍛煉學生解決實際工程問題的能力，還可以在進行課程設計或進行大實驗的時候，具體地在Proteus中做一個工程項目，并將其最后移植到一個具體的硬件電路中，讓學生了解將仿真軟件和具體的工程實踐如何結合起來，利于學生對工程實踐過程的了解和學習。

三、虛擬實驗室在教學中的應用

1.教學的驗證性。該階段主要用于教學演示，教師通過將Proteus和Keil建立的虛擬實驗平臺搬到課堂上，將實踐教學與理論教學融為一體，從而改進教學效果。另外也讓學生熟悉Proteus與Keil軟件環境，使學生對單片機實驗仿真有感性認識。比如在講授單片機課程時，學生總是不太理解數碼管的動態顯示時當刷新頻率過高或過低時，會回導致怎樣的實驗現象。但在課堂上使用Protues和Keil聯調建立的實驗平臺后，單片機教學中許多抽象的概念都可以以直觀的方式介紹給學生，這有助于學生對各種理論概念的消化吸收。多片數碼管動態顯示效果如圖1所示。

2.教學的可操作性。該階段主要是通過實驗和作業教學環節，培養學生用Proteus繪制系統原理圖及用Keil進行源程序設計的能力。實驗指導書給出實驗任務與要求、實驗原理圖。學生可以根據實驗原理圖，在任何時間、任何地點用Proteus繪制硬件電路圖，按照實驗要求設計程序進行實驗仿真，這樣有助于學生及時理解課上所學內容。

3.教學的創造性。主要激發學生學習單片機的興趣及學習主觀能動性，提高學生科研能力及創新能力。該階段主要與實訓或課程設計教學環節相結合。學生根據設計任務及要求設計硬件電路，包括CPU型號的選擇、元器件型號的選擇、各參數的設置、各部分電路的設計及連接等，并繪制Proteus硬件原理圖；根據硬件功能模塊進行軟件設計，包括系統總體設計框圖、各子模塊程序流程圖及源代碼編寫等。軟硬件設計完成后，充分利用Proteus與Keil的聯合仿真功能，及時發現并改正硬件電路或程序源碼的錯誤。系統仿真成功后，再制作實物，并比較兩者的異同。比如設計題目為“步進電機速度控制”，學生可以用Proteus設計出如圖2所示的原理圖，在Keil軟件編寫程序后，在Proteus環境仿真運行，很直觀地看到控制效果。

四、合理的考核方式

傳統采用閉卷考試的方式，對考核學生對知識的理解和記憶具有一定的效果，但是不利于激發學生的創造性和探索新知識的主動性。因此，探索合理的考核方式對提高學生學習積極性和主動性起著非常重要的作用。為此，采取了筆試與實踐相結合，并能夠體現學生平時學習中表現出來的狀態的多元化的考核方式，以其能夠更加公平、真實地反映學生的學習水平。筆試考核成績占50%與實踐考核成績各占40%，平時成績占10%。筆試考核重點考查學生對相關知識的理解和記憶能力。實踐考核既可以選擇仿真實驗也可以選擇實際電路實驗，以考查學生的創造性和動手能力。實踐證明，通過這種多元化的考核方式，能加強教學過程控制，提高教學質量。學生反映良好，教學效果很好。

五、結束語

《單片機原理及應用》是電類相關專業一門應用面較廣、綜合性實踐性較強的專業課，起著培養學生控制系統設計能力和初步工程經驗的作用。文中提出在教學過程引入Proteus仿真軟件和Keil構建的虛擬實驗室，將實驗環節帶入了學生平時的學習，不僅解決了理論教學過程中進行課堂演示實驗難的問題，而且使學生能夠擺脫單片機硬件實驗室，在課余時間有一個動手的平臺進行單片機系統的軟硬件設計，有效地提高了教學效率，擴展了教學時間和空間。考核方式的改革實現了理論與動手能力的真正結合。

參考文獻：

[1]伍馮潔，謝斌.基于Proteus與Keil的單片機實驗教學改革[J].實驗室研究與探索，2009，（28）.

[2]王法杰.基于Proteus和Keil仿真實驗平臺在單片機教學中的應用[J].大眾科技，2008，（6）.

篇5

關鍵詞 單片機；Proteus；仿真

中圖分類號：TP391.9 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2016）20-0052-03

Abstract The simulation experiment is done during the class consi-dering present status and problems in the teaching of the Principle and application of single chip microcomputer major. The demonstra-tion of Proteus simulation experiment can make the students further understand and master the contents they learned from the class. Themethod putting the teaching theories into practice， it is proved throughpractice that effects of teaching can be improved by this means.

Key words MCU； Proteus； simulation

1 前言

單片機原理及應用是電氣工程類、電信類和機電類等專業開設的一門非常重要的專業基礎課，也是學生參加大學生電子競賽和進行科技創新活動必須熟練掌握的一門課程。單片機課程具有理論知識體系嚴謹，抽象和邏輯性強、應用性強等特點，單片機的學習需要硬件和軟件相結合進行。多年的教學實踐使筆者深感單片機原理及應用既難教又難學，教學效果一直不太理想，主要有以下幾項原因。

1）教學模式采用傳統的先基礎后應用模式，學理論時學生感覺枯燥無味，學習積極性不高，同時有畏難情緒。

2）單片機的學習需要理論和實踐相結合，而目前蘭州工業學院的單片機教學則是實踐環節和理論教學環節相脫節。蘭州工業學院的單片機原理及應用這門課程的教學主要包括課堂理論教學環節、課外實驗環節、課程設計環節和實訓環節。理論教學主要介紹單片機硬件結構、軟件指令編程、硬件資源的使用以及和接口芯片的應用等，實驗是在實驗室利用實驗箱所提供的硬件資源來設計能完成一定功能的程序或驗證一些程序的運行結果，課程設計和實訓等環節又在課程結束后進行。由于學生在理論教學時只聽到教師在講解每段程序，不能及時觀察到程序運行的結果，很難理解和掌握；而做實驗時，只是按部就班，也談不上靈活應用，致使學生容易對該課程學習缺乏興趣。

3）由于受到硬件資源的限制，學生動手訓練太少。單片機的課程設計和實訓等環節是對所學知識的一次系統綜合應用，但是由于受硬件資源的限制，學生在課程設計時所設計的硬件電路有些不能在實訓環節實現，設計的程序不能觀察到運行的結果，學生容易失去繼續學習的興趣。

為增強單片機課程的教學效果，在單片機課程教學中，結合重點、難點，適當將Proteus仿真技術引入課堂。Proteus仿真技術可動態實時模擬程序在硬件元器件（如顯示、按鍵、電機等）運行的狀態和結果，有利于形象化教學，吸引學生的學習興趣，增強教學效果；有利于開闊學生的視野，讓學生了解單片機的發展和新技術的應用；有利于培養學生的編程能力和仿真實驗能力，建立科學的分析設計理念；有利于提高學生的科學探索能力和自主創新能力。同時，以往在實驗室進行的單片機的實踐環節，如單片機實驗、課程設計和實訓，都可以在Proteus軟件中進行仿真。Proteus就相當于一個可以移動的、功能非常強大的單片機實驗室，給學生提供了自主學習和創新的平臺。

2 Proteus簡介及特點

Proteus軟件是由英國Labcenter公司開發的世界上著名的EDA工具（仿真軟件）。Proteus從原理圖分布、代碼調試到單片機與電路協同仿真，一鍵切換到PCB設計，真正實現從概念到產品的完整設計，是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設計平臺[1]。它運行于Windows操作系統上，具有模擬電路仿真、數字電路仿真、單片機及其電路組成的系統的仿真等功能，目前支持的單片機類型有MCS-51系列、DSP

系列、Arm系列等[2]。Proteus軟件有以下特點。

1）具有強大的原理圖繪制功能：Proteus自帶35 000多種電子元器件，并且提供總線器件和總線布線，方便使用者繪圖。

2）具有完善的電路仿真功能：Proteus可提供常見的激勵源，如直流信號、脈沖信號、正弦信號、分段線性脈沖、音頻等，并可以設定和改變性能參數；可提供多種儀器儀表的仿真，在虛擬面板上進行參數調節，如交直流電壓/電流表、示波器、邏輯分析儀、信號發生器等。

3）單片機協同仿真功能：Proteus支持主流單片機系統的仿真，包括68000系列、8051系列、AVR系列、PIC系列、ARM系列等；支持字符LCD模塊、圖形LCD模塊、LED點陣、LED七段顯示模塊、鍵盤/按鍵等通用外設模型[3]。

4）提供軟件調試功能：Proteus軟件可對8051、PIC、AVR等單片機進行匯編語言調試，同時支持Keil等第三方的軟件編譯和調試。

5）強大的PCB設計平臺：Proteus具有PCB的自動布局/布線功能和原理圖到PCB的自動轉換，為電路的硬件實現提供方便，并支持多種輸出格式。

3 Proteus仿真在單片機原理及應用課程教學中的應用

在單片機原理及應用課程教學中，LED數碼管的動態顯示技術在課堂講授時，因為學生沒有感性認識，教師的各種理論分析使學生感到煩躁，失去興趣。如果利用仿真電路來展示程序在單步執行和全速執行時LED數碼管所顯示的狀態，將有助于激發學生的興趣并加深理解。下面以LED數碼管的動態顯示技術為例，說明Proteus仿真技術在課堂教學中的應用。

運行Proteus的ISIS程序，進入仿真軟件的主界面，點擊Library選擇Pick Device/Symbol以打開元件庫，將電路所需的元件添加到對象選擇器窗口，在圖形編輯窗口將各個元器件按設計原理圖放置并連線。利用Keil編譯器或文本文檔編寫相應程序，生成.ASM文件，在主菜單欄點擊source菜單，選擇Add，添加源程序.ASM文件，再選擇Builled All進行編譯，編譯無誤后生成.hex文件，并加載到51芯片中。最后點擊菜單DebugExecute或按Play鍵進行電路仿真。LED數碼管的動態顯示原理圖及仿真結果如圖1所示[4]。

在本例中，將要顯示的數據的顯示碼從P0口送出，位選信號從P2.0―P2.3送出，教學中先讓學生觀察全速執行和單步執行時的顯示結果，再結合程序進行單步演示，并引導學生實時觀察P0寄存器（80H）和P2寄存器（A0H）的值，如圖2所示。此時P0寄存器或P0寄存器物理地址80H的值均為2的共陰極字形碼值5BH，P2寄存器或P2寄存器物理地址A0H的值均為FDH，目的是使P2.1引腳輸出為0，其余位為1，從而使2能在指定位點亮。通過觀察，使學生看到段選碼信號和位選碼信號的配合輸出，有了感性認識，同時增加了學生對動態顯示的程序的理解，活躍了課堂氣氛，激發了學生學習興趣，達到事半功倍的效果。

4 結束語

教學實踐證明，將仿真軟件引入單片機的課堂教學中，可以把抽象的理論知識通過仿真實驗形象化，使學生對單片機的學習從不愿學、學不懂到喜歡學、容易學。同時，Proteus軟件中有很多實際中不易接觸到的儀器，可以很方便地從軟件中選用，不受硬件資源的限制，能夠增強課堂教學的直觀性和生動性，加深學生對概念、原理、編程思路的理解，激發學生的學習興趣和積極性，從而提高教學質量，增強教學效果。

參考文獻

[1]張文梅，黃曉紅，崔楠.仿真技術在電類課程實踐教學中的應用[J].廣東農工商職業技術學院學報，2013（2）：42-46.

[2]喬建華，李臨生，田啟川.Proteus在單片機教學中的應用分析[J].電氣電子教學學報，2008（3）：70-73.

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關鍵詞：單片機；流水燈；教學改革

作者簡介：王學惠（1974-），女，黑龍江友誼人，黑龍江科技學院機械學院，副教授；劉元林（1970-），男，山東平陰人，黑龍江科技學院機械學院，教授。（黑龍江?哈爾濱?150027）

基金項目：本文系黑龍江省高等教育學會“十二五”課題（編號：HGJXHB2 110872、HGJXHB1 110856）的研究成果。

中圖分類號：G642.0?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）28-0050-01

“單片機原理及應用”是機械工程專業的一門專業平臺課，課程內容側重于實際應用。該課程的教學對象是機械工程專業的學生，他們已具備一定的電工學和計算機及控制理論知識，教學上應以單片機結構及應用設計為主，使學生通過本課程的學習，具備獨立設計單片機測控系統的能力，能對單片機的組成原理和結構有比較深刻的理解，基本掌握單片機應用系統設計方法，可靈活地使用芯片構成單片機應用系統，具備單片機硬件設計和軟件編程能力。

為了在現有的學時中盡快引導學生入門，使其在理論分析與實踐兩個方面的能力都有所提高，教師從課程內容體系安排和考核方式等方面進行了一定的探索和研究。

一、“單片機原理及應用”課程教學的現狀及存在問題分析

“單片機原理及應用”是一門理論與實踐聯系非常緊密的課程，目前的課程教學包括理論和實踐教學兩部分。下面就從理論和實踐教學兩個方面入手，分析目前單片機課程教學的現狀及存在的問題。

1.理論教學現狀及存在問題

理論教學是單片機課程教學的重要組成部分，也是實踐教學的基礎。目前理論教學主要依賴于課堂教學，傳統的理論教學主要依賴于黑板教學。計算機技術的發展和多媒體技術在教學中的廣泛應用，在一定程度上提高了課堂教學的效果。另外，啟發式、講授式等多種教學方法以及圖片、動畫、視頻等手段在多媒體課件中的應用，有效地提高了學生對理論知識的理解。但是，就教學效果而言，學生學到的只是單片機的理論，而且學習手段單一，枯燥，致使學生學得吃力，老師教得辛苦，教學效果也沒有顯現出來。學生不知道其所以然，自然也不知道單片機到底是如何工作，如何實現系統控制的，致使學生學習興趣不濃。沒有實踐的支撐，理論的教學就達不到預期的效果，自然理論也不能指導實踐。

2.實踐教學現狀及存在問題

目前的實踐教學主要形式為課內實驗，偏重于做一些常規的驗證性、認識性實驗，綜合性、設計性實踐環節較少，嚴重影響學生的動手實踐能力，不能很好地發揮學生自主學習的潛力，就業競爭優勢不明顯。[1]實驗課的教學采用實驗箱，進行實驗時，學生只要對硬件按照實驗說明進行簡單連線就可以完成，并不清楚原理。[2]這種方法對學生而言，大量的概念都是第一次接觸，而且抽象，沒有感性認識，往往不能充分理解理論知識，沒有創新性，沒有問題的提出，激發不了學生的學習興趣。

從以上現狀及存在問題可看出，該課程教學的主要矛盾點在于理論和實踐教學相脫節，理論教學單純學理論知識；實踐教學浮于形式，只演示一遍而已，不利于學生實踐技能的培養，更談不上工程應用能力的培養，不利于培養目標的實現。理論教學缺乏實踐的支撐和驗證，使得理論教學無的放矢。實踐教學也不能對理論教學起到很好的推進作用，最有效的方法是改革現有的課程教學體系，在實踐教學中學習理論知識，加深對理論知識的理解和運用，使得理論教學有的放矢。采用理論和實踐教學有機結合的方法，有利于提高學生的工程應用能力。

二、課程教學內容體系改革

本課程主要講述MCS-51系列單片機的硬件結構、組成原理和指令系統，并結合實例，重點介紹單片機應用系統的設計方法。對于實踐性、應用性很強的機械專業課程來講，實踐教學系統是關鍵環節。[3]

1.課程教學內容的制定

課堂教學是實踐教學體系中最重要的環節，其質量的好壞直接影響學生的學習態度與學習效果。[4]課程理論教學內容分為基本內容教學和擴展內容教學兩部分。在基本內容教學中以流水燈為課程主線，將最小系統、基本指令、中斷、定時器等內容融會到這個主線當中，以實際制作的流水燈為依托，不改變硬件結構，采用不同的方法實現燈的流水過程，從而深入淺出地把復雜的理論應用到具體的實踐中。擴展內容教學主要是在基本教學內容的基礎上，擴展芯片（如A/D、D/A、顯示及鍵盤等芯片）構成單片機應用系統。

2.實作部分內容安排

黑龍江科技學院應用型本科人才培養的目標是培養學生的工程實踐能力，能夠動手制作單片機應用系統是單片機原理及應用課程所期望達到的培養目標。為實現這一目標，針對單片機這門實踐性很強的課程，必須構建以實踐為主線的課程教學體系，提高實踐環節在課程中的比重，尤其是實際用單片機制作完成一個系統，使學生在教中學，學中作，以作促學。

通過具體的實物制作，激發學生的興趣，使學生能夠真正體會到學習的樂趣。結合理論教學的內容，實作也分成兩個部分，一部分是以單片機為基礎的流水燈制作，另外一部分是以單片機為基礎的擴展制作。學生在熟練掌握基本技能的基礎上，以完成自選、綜合設計性內容為目的，教師引導學生自行選題、自主設計實作過程、自我選配實驗器材。[5]

三、教學改革的具體實施

篇7

關鍵詞：單片機 教學改革 案例教學

單片機自問世以來，以其極高的性能價格比，以及抗干擾能力強、控制功能強的顯著特點，廣泛應用于實時工業控制、機電一體化產品、智能化儀表、通信產品、家用電器及軍事裝備等領域。因此，即使為選修課，該課程也越來越受到學生的追捧。“麻雀雖小，五臟俱全”，單片機雖只是一個芯片，但其內涵非常豐富，知識點多，內容抽象，要在短時間內使學生既熟練掌握單片機原理又能夠嫻熟應用于實踐的難度很大。那么，怎樣才能大幅提升課程教學質量呢？在對單片機教學實踐過程中，筆者在以下幾方面進行了有益的探索。

1 合理設計教學內容，提高授課質量

教學內容的設計包含兩個層面：

1.1 內容的優化整合

在很短的學時（僅20學時）內，如何使學生最大限度地掌握單片機知識，是一個急需解決的問題。針對這一問題，筆者在以下兩方面進行了嘗試。

1.1.1 內容的取舍

我院學生在學習單片機原理與應用課程之前已經學過很多前序課程，如計算機組成原理、C語言程序設計、操作系統、模擬電子電路、數字電路、計算機硬件技術基礎等。并且，在計算機硬件技術基礎課程中，學生已系統地學過尋址方式、指令系統、程序設計方法、存儲器、并行接口（以8255為例）以及模擬I/O接口等內容。因此對數制與碼制、數字電路、程序設計的基本方法等基礎知識不須重復講授；將8086指令系統與單片機指令系統采取對比的方式進行講授；減少了8255芯片的內容，增加了8155芯片，且更注重這些芯片與單片機之間的電路連接及編程使用；減少了A/D，D/A轉換芯片介紹，注重其與單片機之間的連接方式及編程應用。

1.1.2 內容的重組

通常，本課程教材的編排順序是微型計算機基礎MCS51單片機結構和時序單片機指令系統匯編語言程序設計中斷系統定時器/計數器并行I/O接口A/D及D/A接口技術串行通信等內容。如果完全按照教材的編排順序授課，各知識點之間相對獨立，不能使學生建立起整體的概念。因此，整合教學內容，合理安排教學順序，顯得至關重要。

在教學過程中，主要以單片機最小系統組成及原理、單片機指令系統、程序設計、單片機系統的擴展及I/O擴展技術四大模塊為設計主線，以如何組建單片機應用系統并實現其功能為設計思路，將各部分內容有機聯系成一個整體。首先將教學內容分成兩大部分（如圖1所示）―單片機原理與單片機應用。

單片機原理主要包括硬件和軟件兩部分，其中硬件部分重點講授單片機最小系統的組成原理（以51系列單片機為核心的單片機硬件結構與原理、存儲器配置、單片機工作電路、4個并行I/O端口電路結構、中斷系統、定時/計數器）；對于軟件部分，將指令系統和程序設計融合在一起，不再講授教材的簡單與分支程序設計、子程序設計和運算程序設計的相關內容，不再逐條介紹MCS51單片機的111條指令，而是重在梳理歸納總結，特別指出51匯編與X86匯編的相同和不同之處；對于一些關鍵指令，結合具體的程序進行講解，加深學生的理解和掌握，如利用DJNZ指令設計循環程序，利用MOVC A，@A+PC和MOVC A，@A+DPTR兩條指令設計查表程序，分別用相應的程序舉例進行講解。在軟件部分，還引入了C51內容，指出C51與普通C的區別。同時針對單片機的I/O端口、定時/計數器、中斷系統也給出具體的編程實例。

在單片機應用部分重點講授單片機的擴展技術，主要包括：單片機應用系統的擴展（程序存儲器的擴展、數據存儲器的擴展、并行I/O端口的擴展）、單片機對鍵盤和顯示器件的擴展技術、單片機對A/D和D/A轉換器的擴展技術以及單片機與單片機、單片機與PC機之間的串行通信技術。針對這些內容的特點（應用性非常強）主要以一些典型器件為例進行講授。例如，程序存儲器和數據存儲器的擴展電路連接有相似之處，教學過程中以新型的EEPROM芯片2817（既可作為程序存儲器也可作為數據存儲器）為例來講授其與單片機之間的電路連接。對于顯示器件的擴展，除了介紹單片機對LED數碼管的擴展技術外，還增加了單片機對LCD顯示器的擴展內容。

單片機原理和應用兩大部分的內容并不是孤立的，同時在教學過程中也不是獨立講解的，單純的講原理，內容很抽象，學生也不易理解和掌握，而在單片機原理的基礎上，穿插各種典型設計案例的講解，將原理教學融入生活或工程實際中的相應案例，既加深了學生對相關內容的理解和掌握，又對學生以后進行單片機系統設計有一定的啟發。

1.2 不斷更新

單片機的發展日新月異，為了避免教學內容陳舊跟不上時代的發展，就必須把握單片機發展趨勢，將最新的技術引入教學中，及時更新課程內容。開闊學生的知識面，激發學習興趣，調動學習積極性，進一步培養學生的創新能力。

如對單片機編程語言的選擇，以C51為主，匯編為輔。由于C語言的突出優點（它兼顧了多種高級語言的特點，并具備匯編語言的功能），針對8051的C語言日趨成熟，成為了專業化的實用高級語言，國內最通用的是Keil C51。但匯編語言也不能被完全舍棄，它在某些情況下具有一定的優勢，如與硬件有關的程序用匯編語言編寫，用C51編寫主程序和運算子程序。所以除了引入C51的相關內容外，還引入了針對匯編和C51的混合編程舉例。除此之外，LCD顯示器接口技術也是新增內容。

2 融入多種教學手段，提升教學效果

在有限的學時內，不僅要使學生學到更多的知識，讓學生在短時間內將所學知識融會貫通并牢固掌握，也是值得每個教師深思的問題。筆者認為，采取多樣化的教學手段是提升教學效果的有效途徑。

目前主要以課堂授課為主，大多采用多媒體和黑板相結合的方式進行。多媒體教學雖然減少了教師在黑板上的書寫時間，但是課堂上單純的程序和電路講解，內容枯燥，學生學習也沒有積極性，不利于學生對知識的掌握。并且，單片機課程既不像一些理論課那樣具有大量的公式需要推導，也不像機械結構課可以采用動畫形式進行內部結構及工作原理的演示。它本身所固有的特點就是實踐性和應用性很強，針對這一點，在教學過程中，一方面采用多媒體教學，節省學時，以便在有限的時間內能教授更多的內容；另一方面將程序和電路仿真軟件――Keil μVision和Proteus引入教學，針對所有引用的程序和電路在課堂上進行仿真，這一做法不僅吸引了學生的眼球，激發了他們的學習興趣，更加深了學生對所學知識的掌握，同時也掌握了這兩個軟件的應用。這里僅舉兩個例子。

例1：對MOVC A，@A+DPTR和MOVC A，@A+PC兩條查表指令的使用，分別如圖2和圖3所示。圖中兩段程序均使用查表指令進行平方值的查詢，程序雖然短小，卻足以說明這兩個查表指令的具體用法，非常有利于學生的理解和掌握，尤其是MOVC A，@A+PC，在使用之前需要加一個偏移量。從圖中左側寄存器A中的值可以讀出具體結果。利用Keil μVision除了可以驗證程序的正確與否之外，還可以使學生更好地了解單片機內部存儲器的配置，如這兩段程序中，具體的平方值都是以常數形式存放于程序存儲器中，從圖右下側可以看出，它們存放在以2000H單元開始的ROM中。

例2：單片機對ADC0808芯片的擴展技術（如圖4所示）。圖中以一分壓電阻作為輸入的模擬信號，輸入ADC0808的IN3通道，單片機通過P0口擴展了4位LED數碼管來顯示模擬電壓對應的數字量。滿量程顯示255（FFH），改變分壓值（圖中分壓比為65%），對應的數字量輸出也會相應改變。AD轉換需要通過程序來實現，這就用到了Proteus和Keil μVision軟件的聯合仿真，以Keil μVision軟件對程序進行編譯生成HEX文件供Proteus電路調用，然后在Proteus軟件中運行電路和程序，即可得到仿真結果（如圖4所示）。

3 以案例推動教學，培養學生動手能力

雖然將程序和電路仿真軟件引入教學，確實提高了課堂的授課效果，但畢竟沒有給學生親自動手實踐的機會。所以，為了培養學生的動手能力和創新能力，達到學以致用的目的，在教學方法上，我們引入了案例教學。不僅在課堂上引入大量生活中或工程中的實例，如加入單片機在軍事、通信、能源、機器人、交通、IT以及現代工業、農業、儀器儀表、汽車電子系統、家用電器、玩具及個人信息終端等諸多領域的應用案例，增加學生的感性認識；更重要的是通過讓學生選擇不同的設計題目，親自動手設計硬件電路和軟件編程實現相應的功能，大大提高了學生的動手能力和創新能力。

由于是大班教學（50～60人），而且課時又少，不便于開展實驗教學，同時，原有的單片機實驗箱，課程實驗固定，不利于培養學生的創新能力。通過設立不同的設計任務，有效調動學生的學習積極性，使學生積極開動腦筋完成任務，以任務推動教學，突出學生在學習中的主體地位，進一步鍛煉學生的動手能力，達到熟練掌握本課程的目的。

在教學過程中，設立10個題目供學生選擇，平均每題4～6人。由于時間有限，題目不宜選得太大太難，以能鍛煉學生動手能力，并按時完成任務為原則，題目如下。

（1）定時鬧鈴LCD，（2）密碼鎖控制，（3）8051八音盒，（4）基于單片機的數字鐘，（5）機箱活動門（如光驅門）的控制，（6）8通道自動溫度檢測系統，（7）多功能信號發生器設計，（8）用單片機來設計計算器，（9）單片機與微機之間的無線數據傳輸，（10）紅外遙控器的設計。這些設計題目可充分鍛煉學生對8051定時器、按鍵掃描、LCD顯示器、密碼比較處理、歌曲旋律設計、A/D、D/A轉換器的接口設計、串行通信及單片機對電機驅動的設計方法。在學生完成項目過程中，給予適度的指導，關鍵是讓學生自己獨立自主、保質保量地完成設計任務，把上課時的被動學習變為課外實踐中的積極主動思考。一方面提高了學生的動手能力、解決問題的能力和創新能力；另一方面讓學生帶著問題學習，激發了其學習興趣和熱情，增強了學生的自信心，在課程教學實踐中收到了很好的效果。

4 結束語

這些做法在教學過程中收到了非常好的效果。通過合理設計教學內容，提高了課堂授課信息量及授課效率，解決了學時少與授課內容多之間的矛盾；課堂引入Keil和Proteus仿真教學手段，大大提高了課堂的授課質量；案例教學法的實施，激發了學生的學習熱情和學習興趣，提高了學生分析問題、解決問題的能力，培養了學生的動手能力和創新能力。

參考文獻

[1] 靳達.單片機應用系統開發實例導航[M].北京：人民郵電出版社，2003.

[2] 陳明熒.8051單片機課程設計實訓教材[M].北京：清華大學出版社，2004.

篇8

摘要：從單片機行業就業需求特點出發，通過對教學內容和方法的優化組合，對實驗教學、考核方式的改革，以達到改善教學效果，增強學生動手能力，培養學生創新精神的目標，從而使學生適應當今就業要求，最終實現教、學、做、就業的高度統一。關鍵詞：單片機；教學改革；就業需求；創新能力中圖分類號：G424.1

文獻標識碼：A

文章編號：16723198(2009)19021601高校教學改革已成為一種必然趨勢，只有不斷改進教學內容和方法，豐富教學手段，激發學生的學習興趣，加強實踐能力的培養，才能實現教、學、做、就業的高度統一，從某種程度上可緩解大學生的就業問題。1　教學內容和方法的改革根據單片機行業對應聘者的相關要求以及本門課程入門難的特點，教學中打破傳統推車式的教學方式，注重對教學內容和方法進行優化和組合，將本門課程的學習分如下四個階段：第一階段：單片機相關知識及內部結構。首先在講授各部分前，教師應對單片機就業前景、應用現狀等問題給學生做一細致分析。然后以類比的方式(如：人體各部分)講解單片機最小系統，并讓學生明確最小系統是單片機能夠正常工作的基本條件，對單片機有一個整體認識。接下來以最小系統為中心分別對單片機引腳功能、內部結構、晶振、電源、ISP、復位等知識進行簡單講解。此部分應在后面整個學習過程中不斷進行回顧和學習。第二階段：跳過復雜的匯編指令，結合嵌入式C語言講解單片機并行I/O口工作方式。據調研，目前單片機行業主要以嵌入式C語言為主要編程工具，故授課時主要以嵌入式C語言為工具講解，在后面出現編寫程序需要時(如DS18B20等需精確延時的程序時)再穿插講解C、匯編混合編程方法，這樣既和實際工作更加貼近又使學生避過一開始就面對復雜的匯編指令，增強學好的信心。在對單片機并行I/O口講解時，要側重于讓學生明白單片機作為雙向I/O應用時每次讀入前為何需先置1等這類應用型問題。在講解單片機對I/O口的控制方式時，可以采用類比的方式(如：將單片機的各個功能寄存器比喻成我們平時使用的操作系統)，以增強學生的理解。經過基礎知識的講解后，教師應拿出大量學時帶領學生從編寫簡單的流水燈程序開始，結合電腦在編譯軟件(如KEIL軟件)下調試，一邊編寫程序一邊講解各部分理論知識(如：程序中頭文件的作用，LED發光二極管的工作原理等)，并且逐步由教師帶領學生編寫向教師給任務學生自主設計過渡。在此過程中，需不斷回故前面知識，學習新接口芯片，并同步電腦調試，驗證結果。此部分題目至少涉及如下方面：(1)LED流水燈；(2)獨立式按鍵；(3)LED數碼管；(4)矩陣式按鍵；(5)蜂鳴器。第三階段：中斷、定時器、串行口部分。由于定時器、串行口多使用中斷方式，與外部中斷具有一定的共性，故放在一起進行講解，以達到觸類旁通的目的。首先以學生看得到、摸得著，運用發生在身邊的實際例子(如接電話)進行中斷的相關概念和中斷處理過程的理論講解，然后以外部中斷為代表，結合大量的程序(如每按一次按鍵LED小燈亮滅變化一次等)講解實際中斷的處理過程及編程方法，使學生通過具體的程序充份理解中斷的用途及處理方式。在外部中斷被充分掌握的情況下，利用我們身邊的實例(如：以出租車行駛里程計數等)進行定時器和串行口工作方式的講解，由于前面對中斷的相關概念、外部中斷的工作原理有了很好的理解，故在學習定時器和串行口工作方式時學生就不會感覺太困難。第四階段：綜合設計及系統擴展。結合前面學過的知識，此部分教師拿出部分課時，以任務的方式提出一系列設計任務，學生綜合前面學過的知識進行設計，以達對知識鞏固、整合的目的，對學生創新能力也是一個很好的鍛煉。以上四階段需逐級遞進，每一階段在講授基礎知識后，需通過大量的練習進行消化理解，各部分一定要突出單片機的應用性，使學生體會到單片機的應用就在身邊，以此激發學生的學習興趣。2　改革實驗教學，提高動手能力打破常規按照指導書學生下載程序單純進行驗證的傳統實驗模式，對課內實驗教學進行改革，每次均將實驗分為基礎實驗和設計性實驗兩部分，并逐漸加大設計性實驗的比例。基礎實驗主要讓學生按照實驗指導書指導，對相關理論知識進行驗證、對此部分實驗系統結構、使用方法和軟件調試方法進行掌握，為后面設計性實驗打下基礎。設計性實驗由老師提出相應的設計任務(如：利用現有資源設計一款節日彩燈、設計一個秒表等)，學生自主進行設計、實驗。設計性實驗以前面基礎實驗為基礎，但設計任務又脫離指導書，沒有參考的內容，故學生只能自已設計硬件電路的連線，編寫程序并調試，從而達到對學生基礎理論知識和獨立自主創新能力雙方面的鍛煉，而這兩項也是用人單位十分看重的。3　開展課程設計，培養創新能力在單片機教學改革中，增設了課程設計部分。課程一開始教師提供多個具有創新要求的課程設計供學生選擇。一般五、六人為一組，此課題伴隨整個單片機教學，讓學生在學習過程中不斷想到自已的課題，遇到問題時先自已解決，不成功時教師再加以適當指導。在教學過程中可以感受到學生學習的主動性明顯增強，所提問題具有更強的針對性，學習效果也更好。課程設計主要對學生以下幾個方面進行了實戰訓練：(1)根據設計任務的具體要求，查閱資料、制定設計方案及預其目標；(2)使用Protel軟件設計電路原理圖和PCB版圖(也可利用萬能板完成但要保證信號的穩定性)；(3)購買元器件并進行電路版的焊接；(4)進行軟件編程；(5)進行軟、硬件聯機調試，完善系統功能；(6)撰寫技術文檔資料。通過課程設計，使學生掌握了單片機系統開發設計的全過程，培養了學生團隊精神和創新能力。4　改革考核方式，注重實際能力改變以往一張試卷定成績的方式，更加注重了實際能力的考核。改革后，本課程的考核分為四方面：第一方面是平時考核，側重于課堂上學生出勤、學習態度及參與問題討論的積極性，占總成績的20％；第二方面是實踐能力的考核，側重于學生的實際操作能力的考核，此部分主要針對平時實驗成績，占總成績的30％；第三方面課題設計考核，根據每個人的工作量及最終效果評定此部分成績，側重于綜合動手能力及自主學習能力的考核，占總成績的20%；第四方面理論考核，側重于基本理論的考核，占總成績的30％。由于考核方式的改革，使學生重視實驗教學，提高了學生的實踐能力、互動性增強，改善了教學效果和質量。5　教改實施效果通過對教改方案的實施，教學取得了明顯的成效。學生學習的主動性大為增強。實際動手能力明顯提高，這點從大四學生畢業設計中得到了很好的體現，學生能較容易地獨立完成DS18B20溫度監測系統、數字電子時鐘、十字路通指揮系統等畢業設計題目，且選擇嵌入式相關工作的學生大部分均成功地找到工作。較快地完成角色的轉變，基本達到了社會對單片機應用技術培養人才的需要。參考文獻[1]李廣弟.單片機基礎(修訂版)[M].北京：北京航空航天大學出版社，2001.[2]劉守義.單片機應用技術[M].西安：西安電子科技大學出版社，2002.[3]于復生.任務驅動教學法在機電一體化系統設計教學中的實踐與探索[J].電氣電子教學學報，2004，(1).[4]陳裕成.單片機原理及應用教學改革探索[J].漳州師范學院學報(自然科學版)，2007，(2).

篇9

關鍵詞：單片機類課程 實踐教學 教學改革

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）11（a）-0127-01

隨著人民生活水平的提高和相關技術的發展，單片機技術在工業控制領域和消費電子領域等方面得到了廣泛的應用。作為高校相關學科的專業基礎課，“單片機原理應用”課程也得到了越來越多的重視，本課程的理論性和實踐性都很強[1-2]。要使學生真正學好本課程，不僅要讓學生深刻理解單片機的相關理論知識，重點在于要讓學生學會怎么用好單片機，因此在高校的教學中，必須做到理論教學與實踐教學并重，通過實踐教學帶動和促進理論教學，不斷提高學生的動手能力和創新能力[3]。

1 當前實踐教學現狀

當前的實踐教學中存在的問題可以從以下三方面分析。

1.1 試驗課時和試驗設備不足

以我校電氣工程及其自動化專業本科生的培養方案為例，單片機原理與應用理論教學共76課時，其中含有60個理論學時和16個實驗學時，另外設有一周單片機原理與應用課程設計。從學時分配上，實驗課時占總課時的21.05%，比例偏低。為了在有限的實驗學時內完成教學任務，試驗指導教師只能安排一些基礎性或驗證性實驗，學生缺乏足夠的鍛煉，達不到實驗教學的最終目的。另外，受實驗室中設備數量限制，實踐教學中出現“抱大腿”現象，即一部分同學認真做，一部分同學玩的現象。

1.2 實踐教學內容缺乏創新性

傳統的單片機實驗教學內容中基礎性、驗證性內容多，綜合性、設計性實驗少。課程設計中選題限于試驗箱和試驗臺資源，題目內容很難跟蹤當前技術發展的熱點。為了達到實物設計的目的，課程設計中題目偏重于實驗臺（箱）上能進行的實驗項目，限于資源，題目難度總體來說偏低，實踐教學過程演變成了對實驗課內容的簡單綜合。且選題陳舊，一題多屆，多人一題現象普遍，缺乏綜合性、新穎性，難以激發學生學習的興趣，更無法培養學生的創新能力。

1.3 實踐教學考核體系

傳統的實踐教學的成績考核包含：課程設計報告，設計過程考核和作品設計考核。由于實踐教學內容缺乏創新，容易出現投機取巧的現象，使得考核過程流于形式，難以區分學生在實踐教學過程中取得的成果，也就調動學生在實踐教學過程中的積極性。

2 實踐教學改革內容

傳統的單片機原理與應用的實踐教學無法達到培養學生創新能力和綜合應用能力的要求，需要進行改革。針對這些問題，實踐教學改革在以下幾個方面展開。

2.1 實驗室建設

良好的實驗室條件是能夠開展實踐教學的基礎條件。在實驗室建設中不再選用試驗臺或試驗箱這些昂貴的試驗設備，而是以單片機開發板作為實踐教學的平臺。單片機開發板價格較低，但資源卻非常豐富，可以最大程度上滿足實踐教學的需要。而且可以隨著技術的發展不斷更新教學資源，甚至部分學生會自行購買。

2.2 項目驅動式實踐教學

實踐教學中不再由指導教師給定題目，而是由同學們自選題目，指導教師審查題目。項目的設計既要完全包含本課程的知識點和技能要求，還要與實際相聯系。所選項目可以源自日常生活中遇到的問題，也可以是自己感興趣的課題。所選題目由指導教師審查題目難度及可行性，并給出建議后形成一個小項目。這種選題方法可以最大程度上避免選題陳舊等問題。變抽象為具體，激發學生的學習興趣。

2.3 實踐教學組織

試驗資源增加后，在組織實施實踐教學中，鼓勵單人單組，最多兩人一組。利用興趣引導學習，激發學習的主動性，從而可以最大程度上避免“抱大腿”現象。而且因為試驗資源不再局限于實驗室，可以更充分的利用利用課余時間。在開設課程設計的學期內完成，參加學期末的課程設計答辯。從思想上不再把單片機課程設計當做某一段時間內需要完成的任務。通過長時間的鍛煉可以取得更好的實踐鍛煉效果。

2.4 開發工具多樣化

實踐教學中堅持開放工具的多樣化，不限定使用仿真器調試。實踐教學前期可以使用仿真器調試，鍛煉學生的編程與調試能力。到實踐教學后期，因為大部分程序已經調試完成，此時引導學生脫離仿真器調試程序，鍛煉學生的分析問題和解決此類問題的邏輯思維。

2.5 以知識競賽引領創新

鼓勵以實踐教學的作品參加國家級或者省級電子設計類比賽。參加這類比賽以增強動手能力為主要目的，同時也會保證作品的實用性、新穎性和知識的綜合性。激發學生之間的競爭意識，促進實踐鍛煉的教學效果。

2.6 實踐教學的考核體系建設

學期末組織課程設計答辯，根據所選題目難度、任務工作量、完成情況、答辯表現、課程設計報告給出最終實踐教學的基本成績。根據參加各類大賽的獲獎情況給出創新成績，這兩個成績按一定比例確定最終成績，在我校目前實施的考核體系中，競賽成績所占比例為30%。增加的答辯環節，既可以鑒別該同學是否真正完成了相應的實踐教學鍛煉，避免抄襲現象和“抱大腿”現象，還可以鍛煉學生相應的邏輯思維能力。

3 實踐教學改革的成效

從2012年開始在電氣工程及其自動化、自動化、電子信息工程三個專業進行實踐教學內容及方法的試點改革，約有1000名學生接受了新的實踐教學內容和方法。通過實踐教學改革，激發了學生學習的主動性與積極性，培養了學生的創新意識和綜合運用知識的能力，提高了學生的動手能力。學生參加電子類大賽的人數和獲獎人數以及獲獎等級逐年提高，2012年，在山東省大學生電子設計大賽中參賽的8只代表隊全部獲得山東省一等獎，2013年，在全國大學生電子設計大賽中有兩個不同的題目獲得全國一等獎，還有2個隊伍獲得全國二等獎，剩下的9只代表隊獲得了山東省一等獎。這些數據充分說明學生學習的積極性得到了激發，實踐動手能力得到了明顯的進步。

參考文獻

[1] 李潔，李衛兵.《單片機原理及應用》實驗教學改革與實踐[J].實驗科學與技術，2012（4）：92-94.

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關鍵詞：單片機；任務驅動法；教學；應用

TP368.1-4

當今中職生具有以下特點：在長期的基礎教育階段，由于尚未養成良好的學習習慣，也未曾找到適合的學習方法，并且還缺乏刻苦學習的精神，因此產生了厭學心理和行為，漸漸形成了“因為不會學而學不好，因為學不好而不想學”的惡性循環形象。

如何使學生既能學到理論知識，又具有動手能力，采用任務驅動教學法能較好地解決這個問題。在課程教學中引入任務驅動，是傳統教學與新教學改革下實踐教學的優勢互補，是改善理論講授與實踐運用間脫節的關鍵，也是推動新形勢下教學改革的有益嘗試。任務驅動式實踐教學屬于一種學生主動探究型的教學模式，其具備以學生為中心、以任務為驅動的特點，適合應用于單片機類的工科課程教學中。

一、任務驅動教學法的基本涵義

所謂“任務驅動”就是在學習的過程中，學生在教師的幫助下，緊緊圍繞一個共同的任務活動中心，在強烈的問題動機的驅動下，通過對學習資源的積極主動應用，進行自主探索和互動協作的學習，并在完成既定任務的同時，引導學生產生一種學習實踐活動。“任務驅動”是一種建立在建構主義教學理論基礎上的教學法。它要求“任務”的目標性和教學情境的創建。使學生帶著真實的任務在探索中學習。在這個過程中，學生還會不斷地獲得成就感，可以更大地激發他們的求知欲望，逐步形成一個感知心智活動的良性循環，從而培養出獨立探索、勇于開拓進取的自學能力。

二、任務驅動法教學過程的實施

1.確定任務，明確任務目標

考慮到現在的中職學生學習積極性普遍不高，在確定任務內容時，應由易到難，前后相連，層層深入，自始至終引導學生通過完成特定的實際任務獲得和積累相應的學習經驗，品嘗成功的喜悅，從而提高學生的學習興趣和積極性。在單片機課程中，由易到難，可以把任務設計為：流水燈控制電路、開關控制的流水燈、交通燈設計、數碼管數字顯示等。

2.劃分小組

由于班級人數較多，而實驗設備較少的原因，必須對學生進行分組。分組前，對學生做深入的調查研究，如學生的表現、各科學習成績等，做到心中有數。采用互補的方式進行分組，即成績好的與差的學生分為一組。這樣有利于差生的轉化。 通過相互幫助、相互學習、取長補短，使每一位學生都能掌握學習內容，都體驗到學習成功“成就感”與“喜悅感”，從而達到對學習內容的深刻理解和領悟，增強學習信心。

3.學生自主、協作學習，自主探索完成“任務”

在完成任務的過程中，不是由教師直接告訴學生應當如何去解決面臨的問題，而是由教師向學生提供解決該問題的有關線索，如需要搜集哪一類資料。從何處獲取有關的信息資料等，強調發展學生的 "自主學習"能力。同時，倡導學生之間的討論和交流，通過不同觀點的交鋒，補充、修正和加深每個學生對當前問題的解決方案。

例如，制作《流水燈控制器》電路板時，教師要簡要分析任務，解釋運作方法，說明問題的背景，說明要解決的問題，實地考察，鼓勵學生進行創造性思維，并引導學生進入方案的討論。具體是指強調任務中的注意事項，分析講解單片機I/O口及數據傳送指令，對有關的電子線路的知識進行復習，如穩壓電源原理等，然后要求學生確定電子元件的參數、列出原件清單，利用PROTEL繪制電路原理圖，根據PCB電路板的制作方法設計好電路板，利用匯編語言編寫好程序并進行仿真與調試，激發學生自主學習與探究學習的動機，增強學生參與知識建構的積極性與自覺性。

總之，讓學生積累經驗，激發學生自主學習的積極性與熱情，并通過實際操作，自主探索并完成任務，加深對理論知識的理解。

4.注重積極的任務評價

評價是實施任務驅動的關鍵之一，完善的評價體系是對學生知識的掌握和實踐能力的肯定，也可成為對學生的一種激勵手段。任務驅動式教學將單片機課程按照知識結構形成了多個任務，每個任務的結果都可能是下一個任務的延續，積極的評價機制有利于激發學生的學習熱情，保持濃厚的學習興趣，能對學生的下一輪學習產生強大的動力。

在流水燈控制電路板這個任務中，首先，對學生的作品進行評分，包括電路板的美觀度及復雜度、燈閃的花樣等；然后組織學生集中起來進行討論和總結。先在小組內進行互相評價總結，讓學生看一看其他同學是如何完成該任務的，在方法上和自己有什么不同，以集思廣益、開拓思路； 然后，由教師進行評價總結，要對學生的能力進行客觀評價，關注學生在獲取知識的過程中的發展變化以及學生參與教學活動的態度，對學生基礎薄弱環節進行補充、詳解、強調。在任務完成基礎上，教師對不足之處進行總結和引導，提出要求。這樣，可以照顧大多數，又能因人而異，使不同層次的同學都能獲益，使教材內容得到進一步的強化。

三、教學效果

在單片機課程的教學中，運用了任務驅動教學法，教學效果有了很大的轉變，主要表現在以下幾個方面：

1、課堂氣氛與以前大不相同。傳統的課堂氣氛較沉悶、學生的積極性不高，師生間的交流不多，而用此法后的課堂氣氛則大不相同，生生之間、師生之間真的動起來了，氣氛很活躍，學生興趣和積極性都有較大提高；

2.學習內容更為開放，能更好地滿足不同層次學生學習的需要。傳統教學內容是預設的、封閉的，而用此法后，課堂教學中只是提出了需探究的問題，并無預設和封閉，因此學習的內容開放的多了，而對學生的要求也不在是統一標準，對于學習有困難的同學做稍淺層次上的探究即可，而對于學習優等生可做更深層次上的探究，照顧到了不同層次學生學習的需要，達到共同進步的目的。

3.學生對單片機課程的知識理解得更深刻。傳統的教學都是以教師為主體，雖然也有實驗演示，但是抽象深奧的單片機知識還是讓學生望而祛步，運用任務驅動法后，學生自主探索，分析問題并解決問題，抽象的內部結構也能想象出來，學習指令時不會今天背了明天就忘，真正地實現了理論與實踐一體化。如在流水燈控制電路板這個任務中，學生對單片機I/O口的結構、數據傳送指令都理解得非常透徹。

4.技能水平較以前有進步。傳統技能教學雖對技能等各方面都有明確的目標和要求，并有按計劃進行訓練，但效果還是不理想，而用此法后效果比以前有較大的進步，因為在實操過程中學生是自主地去做，而不是靠教師逼出來的。

四、結束語

任務驅動教學法，它繼承了傳統教學方法的很多優點，始終把學生作為學習的主體，以任務作為驅動，讓學生通過自己的操作，把書上死的理變成活的應用。教師的引導、點撥，更多的是把知識加以引申，使學生能夠觸類旁通，識一山而知千峰，點面結合、以點帶面、以舊帶新，較好地解決教與學的矛盾，為教育創新開辟了一條廣闊的途徑。只有這樣，才能適應信息社會飛速發展的需要，走在時代的潮頭。

參考文獻

[1]張鵬、王雪梅編著. 單片機原理與應用實例教程. 北京：海洋出版社，2008

[2]梁潔婷，首珩，肖玲妮主編. 單片機原理與應用（第2版）. 北京：高等教育出版社，2011