时间过得真快，一段时间的工作已经告一段落了，我们的个人能力得到了很大进步，立即行动起来写一份小结吧。那么问题来了，小结应该怎么写？
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。
关键词：单片机基础及应用；教学方法；教学手段；课程设计
中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）48-0076-02
我国进入了高速发展的新阶段，新技术也不断发展，单片型计算机凭借超低功耗、易于集成、体积小、功能越来越强和性价比很高等特点，在许多领域获得了广泛应用。《单片机基础及应用》课程是工程控制和电子信息领域各专业的专业选修课，同时又是电子信息类、测控仪表、计算机、自动化及机电一体化等专业的专业必修课。学好该课程要求学生们必须具备一定的基础知识及逻辑思维方法，这样才能掌握单片机工作的基本原理。
一、存在的关键问题
1.有关教学内容：作为一所工科院校，面临电子技术类专业的课程新技术不断创新，有些内容已经不适应当今的教学，针对国家急需的专业人才培养，适当调整教学内容，增补主流的先进知识和技术。
2.教学方法陈旧：教师多采用填鸭式教学方法，采用黑板板书的教学手段，而《单片机基础及应用》课程是专业基础课程，要求有扎实的数字和模拟电子技术知识。这也让电子技术基础差的学生感到抽象、枯燥，难以掌握。
3.实践环节：目前多数高校针对《单片机基础及应用》课程设有学时多少不同的实验，配备专门针对所学系列的单片机的实验系统，主要实现单片机各个功能模块的验证性实验，而且有实验程序，学生基本不需思考，只要按部就班地接线。不利于学生动手能力、创新能力的培养。
二、《单片机基础及应用》课程教学的改进办法
1.合理取舍教学内容。在每次调整制定教学大纲时充分考虑课程特点，做到重点难点突出，紧跟科技发展步伐，与时俱进，适当调整学时和教材内容。增加最新的电子器件的应用技术，删除如汇编语言等陈旧的内容。《单片机基础及应用》课程是检测、控制、电气自动化等相关专业的必选课、是一门实践性非常强的课程。但目前此课程存在偏重理论讲解，轻视实际应用的问题。学生在学习过程中，理论教学的内容掌握得还不错，但是一提到单片机的应用，则是捉襟见肘，而且实验时间通常安排在所学的单片机编程语言之后。这样就会造成：①用大量的基础原理讲解，需要老师有很熟练的专业课知识，用以克服学生产生的畏难情绪，鼓励他们努力学习专业知识；②教学过程中本末倒置，理论和实践脱节，相关实验和课程设计只是简单验证和形式上设计；③单片机系统本身就是软件和硬件的有机结合，不能注重硬件的学习而不了解软件的作用。如何做到系统软硬件结合的设计方法就显得十分重要。基于此，我们充分利用实验环节和本课程的课程设计，辅助以其他电子实训教学，鼓励学生参加课外兴趣小组，使学生对所学理论知识进行系统化的消化吸收，最终改进重理论轻实践的问题。
2.教师的教学手段及方法。①为了克服传统教学方法带来的弊端，经过多次反复的摸索和实践，我们采用了“一体化”的教学方法以及与之配套的教学改革措施，达到了良好的教学效果。所谓“一体化”是指理论教学与实验实训教学相结合的教学方法。采用此方法后，理论教学被搬到了实验室，理论与实验教学同时展开，这样淡化了理论教学，更加侧重实验教学。让学生在“学中做，做中学”，将原本枯燥乏味的基础理论知识一下子变得生动和具体起来，大大地增强学生的学习兴趣，提高了学习效率。②电化教学手段的充分利用。多媒体教学技术可以使教学内容更加丰富，学生对单片机的实际应用更加直观。③开展汉语和英语相结合的教学。运用原始英文资料，针对最新的知识点，英汉并用地有针对性地教学，学生吸收效果显著且教师英语教学水平提高。④改变考查方法。改变传统的考查办法，加入更多的实践部分的考查，不仅注重理论知识的学习，还要提倡实际动手能力。为此我们把理论知识考查与实践性考核相结合，理论考查占60%，实践性考查占40%，这样更加科学，符合高等院校为国家培养创新型高素质人才的目标。
3.注重实践教学。建立理论—设计—研发三个层次的实践实验教学体系。①基础理论阶段。作为专业课理论是基础，要打好基础必须脚踏实地从前期课程中由浅入深地进入本课程的学习，如二进制编码，单片机的端口的构成，各个功能模块的原理等都与学过的《数字电子技术》有关。作为单片机就是一个典型又复杂的时序逻辑器件。在单片机课程教学中把功能模块分解为已学的知识，教学效果很好。例如，以端口的结构来看，可以看成DFF和三态缓冲器和模拟开关及FET的组合。而这些器件在数字电子中全部学习过。对于首次接触计算机的学生来讲就很快能够掌握这部分的工作原理，结合指令还可以体会单片机的工作过程。该阶段，主要是学习单片机的结构、了解单元电路的功能、熟悉C51语言的上机编制及调试方法。②设计提高阶段。按照教学的进度不同，实验内容可以有端口的应用，如独立式按键输入或者矩阵键盘的应用，7段式数码管动态和静态显示实验等，由此学生能掌握单片机端口作为输入/输出数据的应用。可以安排其他提高性质的实验项目，如单片机定时器中断方式应用、双机通讯实验，还有器件如LCD显示模块、步进电机的控制等的综合实验。学生在完成基础实验之后，鼓励有能力的同学增做扩展综合实验，要求独立编写程序，并调试、运行，锻炼独立解决问题的能力。③研发阶段。《单片机基础及应用》是一门偏重实践性和实用性的课程，是《智能仪器》课程的先修课，所以该课程的课程设计尤为重要。选题既要符合实验室的硬件条件又要结合单片机课程的教学。做法主要有：采取集中讲解课程设计的理论与学生下实验室相结合的原则，针对全部同学，包括参考文献的查阅、方案的制定、硬件的连接、keil c51使用、proteus软件使用方面的整体介绍。三个人一组进行实验验证；明确各小组人员分工，确定实验的各项任务；用keil C51编写实验应用程序，proteus绘制电路并进行仿真，通过检查后方可进行实验操作；实验结果符合要求后，参照课程设计任务书的要求，撰写课程设计说明书。积极鼓励和支持学生们参加大学生电子设计大赛。近些年我校获奖学生无疑在提高自身分析解决问题能力的同时，也在日趋严峻的就业形势下占得先机，成为各就业单位的宠儿。
专业课教师要从思想上建立与时俱进，紧跟科学技术发展，并且把新知识的讲授贯穿于平时的教书育人的工作中去，改变以本为本的僵化的知识传授的方法。教学内容要结合新技术的不断发展不断更新，不懈地探索新的教育教学方法，才能提高知识传授的先进性和质量，真正培养出具有创新能力的合格人才。
参考文献：
[1]黄伟军，等。“单片机原理与应用”课程教学改革的研究[J].电气电子教学学报，2010，32（6）：29-30.
关键词：微机原理与单片机；课程建设；教学方法改革
微机原理与单片机技术是电气信息类专业的重要专业基础和专业课，在电子信息技术高速发展，应用日趋广泛和深入的今天，微机与单片机技术已在仪器仪表、过程控制、数据采集、信号处理，家用电器、机电一体化等领域得到广泛的应用。学好微机原理与单片机技术课程对学生掌握先进的专业技术知识、获得实用的职业技能、增强就业竞争力都具有十分重要的意义。
在国家要求高校提高教育教学“质量工程”的精神下，如何既要让学生学习掌握微机的基本理论和原理，为后续课程打下较扎实的理论基础，又要让学生真正掌握单片机的应用技术（包括原理、接口技术、与时共进的最新设计技术等），以提高学生的实验实践能力、创新创业（就业）能力，有力贯彻实施国家高等教育“质量工程”计划，这对以培养应用型人才为主的一般院校的本科教学来说极为重要。
一、微机原理与单片机技术的现状分析和建设改革内容
1.微机原理与单片机技术教学的主要特点
（1）它的概念多，专有名词多，内容抽象，理论课上基本以教师为主体，学生为客体，对于初学者来说难以适应。因此，会感觉入门较难。
（2）它的语言是学生学习中常用的语言，指令丰富且需要掌握每条指令的操作数据来源和目的，在计算机内部运行的过程中占用一定的时间与空间，教师单纯地讲授，即使想象力十分丰富的学生也难于理解，一般学生更觉得枯燥无味。
（3）它的逻辑性和完整性，各部分知识衔接紧密，一环扣一环，假如没有掌握好寄存器与存储器的关系指令的运行就无法理解，学生将失去学习兴趣，之后的程序阅读也会更加困难，严重影响教学效果。
（4）图多，应用程序举例多，包括各种芯片内部结构图，工作时序图，硬件连接图和应用程序流程图和源程序图。如果上课仍是传统地对照课本讲解，必浪费宝贵的课堂时间，降低教学效率，限制授课内容。带来一系列的教与学的矛盾，在今天普遍压缩课时的情况下，这样的矛盾尤显突出，更重要的是这样的效果并不理想，学生无法细致理解芯片的原理和程序的运行。
（5）由于理论课上教学效果有限，在实验课上教师不得不为学生精心编写实验讲义，实验内容多为验证性实验，如，中断与定时器的使用、显示与键盘的扩展等。这些实验虽有部分设计性内容，但也是相对孤立的一小部分，再者讲义上附有参考程序，学生在实验中被动地敲入程序，而教师疲于检查实验进度，指导学生观察实验运行和分析实验运行及结果，不管学生能够通过实验加深对指令和程序的理解，所以，学生的自主动手动脑能力和创新思维能力没有得到有效的锻炼，收效不大。
（6）课程的考核一般采用闭卷考试和实验成绩相结合，闭卷考试的客观性较强，该课程本身又是概念抽象，硬件难于理解，软件难于设计。时间一定与答案唯一的考试形式在一定程度上只能考查学生对某些知识的理解。
2.微机原理与单片机原理与接口技术教学存在的主要问题
（1）教学计划的不合理，课时少，内容多，如何既要让学生学习掌握微机的基本理论和原理，又要重点强化培养学生的工程能力和创新能力，而且学生的学习基础较差，理解能力较弱，使教学进度与学生掌握程度不能同步，很难形成教与学的良性循环，而实践技术如果没有理论基础的支持，很难具有厚积薄发的潜能。
（2）教学手段单一，理论课教师往往是“一支粉笔一本书”，内容的讲解常常是“空”而“虚”，并且难以被学生消化和吸收。实验课教师则经常重复一些机械动作，实验内容多是简单验证理论结果，很少能引发学生对理论本身更深层的思考。因此，传统的教学模式很难激发学生的学习兴趣，教学效果欠佳，教学效率不高。
（3）教学设计不合理。从教学大纲到对应用课程的教学活动局限于书本和课堂，教学过程中只注重内部结构和软件编程，仅着眼于微机和单片机本身，没有考虑多学科“必需、够用”知识与技术的有机融合，也没有明确的能力培养目标，更缺乏综合应用的实战
锻炼。
（4）教材的设计不合理。内容编排基本上都是按学科体系组织。一般都存在重理论、轻实践，重软件、轻硬件，偏重系统内部微观分析，忽视如何应用的问题，甚至一个完整的供借鉴、模仿的应用系统实例都没有提供，不适合用于高职高技能型人才的培养。
（5）教学模式运用不当。对该门理论性、综合性和实用性很强的课程，许多教师进行应用教学时，仍按理论教学、实验、实训的模式完成教学活动，脱离硬件、实际应用去讲系统组成、指令、编程、系统调试、故障处理等，学生普遍感到该门课程抽象、枯燥、难学，丧失学习兴趣，导致学生虽“学过”，但未“学会”，仍然不会应用，更谈不上熟练应用的高技能层次。
（6）实验设备的老化，特别是单片机实验室是2003年本科进住松山湖时统一购买的设备和系统，实验操作平台已经不能适用于现在教学的需要，很多实验不仅仅用汇编语言编写，C51语言程序是发展的一种趋势，实验操作平台不能运行C51，而用KeilC51编译的结果不能在实验箱上运行，而且实验设备老化已经很严重。现在又没有建立Proteus仿真实验室。
3.具体改革的内容
（1）在教学大纲、教学目标、教学内容上进行改革，根据课程合二为一后的课时少，内容多，既要让学生学习掌握微机的基本理论和原理，为后续课程打下较扎实的理论基础，又要让学生真正掌握单片机的应用技术（包括原理、接口技术、与时共进的最新设计技术等），以提高学生的实验实践能力、创新创业（就业）能力，有力贯彻实施国家高等教育“质量工程”计划，配合我校开展的“卓越工程师培养计划”和国家特色专业建设，修改并制订适合于地方型二本院校应用型人才为主的教学大纲、教学目标、教学内容。
（2）在教材上进行改革，微机原理与单片机技术本课程中能用的国内外的同类教材中，只有北京邮电大学徐惠民主编的《单片微型计算机原理、接口及应用》将微机原理与单片机合二为一来讲，但存在以下问题：徐惠民教材理论性很强，编写质量高，非常适合研究型大学、研究教学型等重点大学教学，不太适合以培养应用型人才为主的教学型、教学研究型的一般大学的教学。目前地方院校电子、通信、控制、电气等专业学生在就业时，单片机的设计开发已被企业视为毕业生必备的基本能力，在目前教学学时大量压缩的情况下，微机原理及应用作为学科基础课和单片机与接口技术作为实践动手要求很高的专业课程，作为一门课程在学时安排上势必存在一定的困难，由于两门课程存在衔接关系，所以，很难保证不在教学内容上出现重复和遗漏教学，既造成资源浪费又直接影响教学效果。这对以培养应用型人才为主的一般院校的本科教学来说，编写满足这种要求的教材是我们目前面临的首要任务。
（3）在教学方法上进行了改革，打破传统的单一教学模式，引入了兴趣教学法、项目教学法、行为教学法、实物演示法等教学方法，激发学生的兴趣。从实际应用出发分析问题，找到切入点。针对课程内容设计小型应用案例，融理论知识于实践之中。课程教学采取多媒体课件与黑板、粉笔并重的方法，多媒体教学重点在提高教学信息量，如电路、表格等演示，黑板、粉笔书写教学重点和教学疑难点。
讲练结合，通过实践教学来验证技术原理和学会设计方法，每个内容都配有实验，学生通过实验时设置的变化，引起结果的变化，从而理解其应用功能。除完成常规的在实验室要求的单片机实验教学外和用Keil C51和Proteus软件进行仿真，还有一些学习版，学生不但能快速入门，激发兴趣，还可以自己在宿舍进行实验练习，充分扩展了学生的时间与空间，激发和培养了学生的学习兴趣和单片机的应用能力，让他们在实践中加深对理论知识的理解。
（4）逐步建立起网络课程网站，网站上不仅挂有教学大纲、习题及解答、参考文献等理论教学资料，同时还提供了大量的单片机实践开发应用的资料，在网站里你可以找到单片机常用到的工具，实现各种功能的单片机程序载，包括学习板的所有技术资料。每次的作业在网站上公布，学生不但可以在网络课程网站做作业、考试模拟题，而且可以在网站上把不会的问题提出来，让学生和老师解答，还可以建立兴趣小组进行学习。
（5）项目组成员规划并建设适合于地方院校电子信息类专业微机原理与单片机技术教材的同时，编写相应的实验指导书、课程设计指导书以及部分应用实例。
二、实践的具体改革方法和采取的措施
1.每节课根据所讲内容都讲解一个小实例，在课堂上用Keil C和Proteus软件进行仿真演示结果，课后根据实例布置一个学生在自己电脑上可以用仿真软件进行仿真运行的小实验，大部分可以在学习版上下载运行，并根据实验布置相应的思考题和具体要求。学生可以用仿真软件单步运行理解各寄存器和存储器以及程序运行的原理，并能提高学生的学习兴趣。
每章根据内容老师设计一个具体应用的实例，老师先提出要
求，给出部分参考资料，学生通过查资料，编写程序，用Keil C和Proteus软件进行仿真运行，并进行修改自己设计的内容，以达到符合要求的目的，可以单独做，也可以分小组进行。
2.在课程设计环节，老师先提前几周把课程设计题目和具体要求安排给学生，学生在查找资料、弄懂原理的基础上，先用Keil C和Proteus软件进行仿真运行，运行无误达到具体要求后，再焊接做出实物，最后进行实物演示、答辩和课程设计报告的撰写。
3.项目组成员规划并建设适合于地方院校电子信息类专业微机原理与单片机技术教学目标、教学计划、教学内容教材、实验指导书、课程设计指导书以及部分应用实例。
三、结论
通过教学改革与实践，得出如下结论：
1.用Keil C和Proteus软件进行仿真，老师在课堂上演示讲解的内容，学生也能在自己电脑上通过运行实例加深理解学习和复习知识点。
2.解决了课堂教学中理论内容的“空”和“虚”问题，用仿真软件对理论和原理进行仿真或验证，使学生很直观地去理解理论，
并将理论应用于实践，让学生在有限的时间内学会、学懂，并会应用。将实验内容有机地穿插于各有关教学内容中，遵循“理论—实践—理论”和“实践—理论—实践”的认知规律，从而充分调动学生的学习积极性，并从理论和实践两个方面提高了教学效率，增加了利用软件进行计算机仿真分析的新方法，使单片机的一般概念得到了生动形象的表述。
3.学生可以在课后自己学习，加强实践教学，提高学习者的实验组织能力和技术应用能力，又可增强教学过程的能动性和互动性，提高学生的学习兴趣，从而提高教学效率。
4.建立了具有个性特色的课程网站，为学生提供了自主性研究学习、实践创新、创业、学科竞赛的平台。
5.通过此课程的教学，探索出适合地方院校电子信息类专业“产
学研”的结合模式和“创新人才”的培养模式。
关键词： 单片机课程 理论环节 实践环节 考核环节
随着电子技术和计算机技术的迅速发展，单片机具有体积小、性价比高、可靠性好等优点，已被广泛应用于工业控制、智能化仪器、数据采集、通信及家用电器等领域，其在教学及产业界的技术推广是当今科学技术发展的热点。单片机技术是现代电子技术中的一项不可缺少的重要技术，是电子类专业和机电类专业学生必须掌握的一门技术，同时也是一门非常重要的专业课。掌握有关单片机的组成和工作原理以及系统的扩展和接口技术，能够为从事和开发与电子信息和通信领域相关的嵌入式系统的研究工作打下较为扎实的基础。
单片机课程是一门多理论、重实践的课程，其理论知识和实践能力对于单片机课程的学习都非常重要，因此在教学过程中如何将这两个环节把握好就显得尤为关键。
一、理论教学方面
单片机课程是一门实践性很强的课程，它主要体现在硬件和软件的紧密结合，要编制单片机的应用程序就必须很好地了解单片机的硬件结构，所以在理论教学过程中需要重点给学生介绍硬件方面的知识以及基本的指令系统。
在传统的教学模式下，教师习惯于以“单片机简介硬件结构编程指令系统扩展”这种按部就班的方式去进行讲解，这种模式符合单片机课程的特点。但是在实际的教学过程中会遇到许多问题，如：单片机系统结构抽象、指令功能多、程序编写困难造成学生难懂的问题，很难提高学生的实践能力，导致学生失去学习兴趣。
为了提高学生的实践能力，可以把理论教学从传统模式过渡到一种模块化教学的模式。单片机这门课程的模块化教学方式具有很强的灵活性，一个模块可以是一个单元的知识，可以是几个单元的组合，甚至可以是一本书的整合。小模块组合成了大模块，大模块可以组成更大的模块，一环套一环，这样的教学设计使学生由学期末的反馈变成模块的反馈，有利于教师对学生进行有效的指导。比如说，我们可以将单片机的基础知识设置成一个主模块，在这个主模块下包括单片机的结构和引脚说明，存储器结构，指令系统这几方面内容。通过实物演示及多媒体教学方式让学生对单片机有一个简单认识，然后在后续的模块中选择一些好的实例作为模块，使学生更好地掌握单片机的中断系统、定时/计数器，并学会用指令对接口进行编程。
总的来说，模块化教学的含义及特点是详细分析、概括、总结了单片机课程的所有内容，改变了原有课程体系的束缚，打破了原有章、节的顺序，根据高职学生的素质和能力，根据理论和实践相统一的特点，把单片机课程分为若干个主模块，每个主模块下又分为不同的子模块，并根据不同的模块采取了与之相应的教学方法和教学手段。与传统的理论教学模式相比，模块化教学模式能更好地使学生掌握单片机的理论知识。笔者通过一段时间的教学尝试，取得了较好的成效。
二、实践教学方面
实践教学一般分成实验教学和课程设计两个阶段，实践教学穿插在理论教学阶段中，通过一定数量的实验课，学生不仅能很好地掌握课堂上所学的理论知识，而且能达到举一反三的目的，因此也达到了理论教学的目的。对于实验课的内容应该选择一些实用性强的内容进行实验教学。为增加学生的主动性，实验指导书一般只给出简单的实验内容和要求，以及基本的硬件接线图，其余的环节就由学生自己在实验课中独立完成，如程序设计和上机调试。
传统的单片机程序设计工具为汇编语言，使用汇编语言编程的优点是代码紧凑，运行效率高，可直接对单片机硬件进行控制；缺点是对单片机硬件结构的依赖，语句抽象不易理解，编程功能弱，编程效率低等。过去单片机的教学和实际开发中更多地使用汇编语言，但是由于单片机的运行速度的提高，以及存储器成本的降低，汇编语言的优势不再明显，大有被高级语言取代的趋势。基于此形势，在教学中使用的开发语言已实现从纯汇编语言向以C语言为主而汇编为辅的转变。如可以使用keil C51uVision集成开发环境来进行调试，同时可以结合Proteus软件进行仿真，使学生了解单片机开发的软件仿真流程，也可以配合硬件实验箱，完成硬件仿真。
由于实验学时的限制，师生在实验课中只能做一些验证性和熟悉所学知识的实验，大型的综合性和研究性实验只有在课程设计中完成，因此课程设计就是实践教学的一个重要环节，一般在两到三周的时间内由学生完成从硬件设计到软件设计、仿真、做出实物的全过程。在课程设计过程中，教师应鼓励学生利用学校图书馆的资源，查阅电子或纸质资料，独立设计系统方案，利用实验室开放时间，进行硬件环境的构建和软件的调试。在调试过程中，教师可采用启发式的方法，引导学生自己发现问题和解决问题。总之，课程设计的教学目的是加深学生对单片机系统的理解，补充理论教学和实验中的不足，既有助于学生单片机系统概念的建立，又培养了学生独立开发与应用单片机系统的能力。
三、考核方面
对于单片机这种实践性强的课程，不应该仅仅使用一张试卷考试的这种形式，而应该使用理论考核与实践考核两方面相结合的方式。理论考试可以通过试卷的形式进行考核，实践考核应结合学生平时的实验成绩，课程设计的作品，以及口试的形式来完成。口试主要体现学生的表达能力，了解学生对知识的掌握程度。最后将学生两部分的成绩进行综合。通过这种考核方式可以全面了解学生对所学知识的应用能力、实践能力、创新能力。
四、结语
单片机课程作为一门重要的专业课，对于大多数学生来说是有难度的，但是只要我们根据学生的实际情况以及学校的教学资源合理地安排教学计划，应用更好的教学模式，相信一定会取得较好的教学效果，既可以让学生很好地掌握课程内容，又可以使单片机课程成为学生最感兴趣的专业课。
参考文献：
［1］李朝青。单片机原理及接口技术［M］.北京：北京航空航天大学出版社，1999.
【关键词】BOPPPS 教学模型 参与学习
一、引言
单片机C语言程序设计是电子信息工程技术专业的一门专业课程，目前该课程的授课地点主要在标准的机房中，主要以理实一体化的教学方法，以项目驱动的教学模式，课程主要以提升学生的单片机C语言程序的编程能力和单片机项目的编程环节的实践能力为目的。该门课程的教学模式相对于其他基础学科的教学模式有了一定的改善，但仍然存在一些比^明显的问题，如学生主动学习的积极性不高，存在部分学生不能够完成课上任务，学生课后学习效率低，无法透彻的理解课程的内容等问题。
如何提高学生的学习主动性和积极性，提升该门课程的教学效果，提升学生的学习效率，这是目前所面临的问题。想达到有效的教学就需要兼顾教学的每一个环节，即教学目标、教学行为、教学评价、教学目标这一循环的过程[1]。
二、BOPPPS模式
BOPPPS该模型的构建主要是将教学的过程划分为引入、目标、预评价、参与学习、后评价及小结6个部分[2]。其中引入则是课程的开始，一堂课程有效而优秀的引入则可以吸引学生的注意力，能够帮助学生对即将要学习的内容产生学习的兴趣；目标为该门课程的教学目标描述阶段，在该部分教师则是要准确清楚地描述该课程的学习目标，确定学习的方向，并专注于该目标。教学目标则是由认知、情意及技能三个部分构成，教学的过程中，教师要清楚准确地传达教学目标。预评价是在完成学习目标介绍之后对学生进行摸底测试，通过学习之前的摸底测试可以了解学生目前的能力，主要用于调整教学内容的深度和进度。参与学习则是教学过程的主要阶段了，教学的过程中通过教师与学生之间、学生与学生之间的互动，要求学生都要参与其中，成为课堂的参与者。在该部分完成之后，则是课程的课后评价，该部分可以帮助教师了解学生的学习效果是否与预期的教学目标相符；小结则是该教学模式的最后一个环节，在该环节教师整合课堂内容，再次强调学习目的，总结学习效果。
三、BOPPPS的单片机C语言教学模式设计与探讨
BOPPS教学模型描述了课堂教学的整个流程，有利于学生明确学习目标，主动参与学习。将单片机C语言程序设计的课程引入该教学模型，对目前该门课程存在的问题进行改善，使该门课程从以教师为中心转变为以学生为中心，并根据单片机C语言程序设计的实际情况，将BOPPPS教学模型延长至课程前后；课程开始前要求学生进行已学知识的复习和新内容的复习，并完成课前的测试，使学生能够巩固已学知识和新课堂的基础知识；在课堂上完成课堂引入、参与学习、课堂小结和课后测试的教学过程，课堂进行作业和测试的反馈。其具体的流程如下图1所示。
（一）课前预习的引导
在学生的课前预习阶段，将课前预习的具体目标、相关的要求及相关资料提供给学生，而学习资料则包含文档、视频、论坛、相关的子项目和将要应用到的相关技术等，让学生通过观看视频、阅读文档或者通过论坛和实际的项目的实践等形式完成预习，并通过提交简单的预习作业或者完成简单的项目中的子程序的编写等形式对课前预习的效果进行检查，完成该环节课前预评价。通过课前的预评价，教师了解到学生的预习情况和存在的问题，对教学内容做出适当的调整。为了促进学生预习的主动性和积极性，可以将学生的预习情况纳入学生平时成绩的考核，促使学生能够主动的完成课程的预习，了解到课程学习的基础知识，为更好的课堂教学做好准备。教师可以通过课前的预测了解学生的自身知识掌握程度并据此调整授课的内容深度和进度。
（二）课程引入的加强
BOPPPS教学模型注重课程的引入，好的引入将可以快速地提升学生的学习兴趣，使学生更快地进入学习的状态，从而高学习效率，提高学生的学习主动性和积极性。教师可以根据课程的特点采取多种引入方式，如问题导入，案例分析、项目介绍、视频图片等方式的导入。单片机C语言课程的引入有案例、知识的前后关系及现实生活所涉及的控制等为引入方式，如案例引入，就是通过实际的或有趣的案例引入课堂知识。
（三）学习目标的明确
课堂学习目标在课堂的教学过程中发挥到方向性的作用，它引导着教学过程，又是后期课程评价的基线。学习目标确定了要求学习者在一定条件下通过课程学习获得的可观察或可量化的新的知识、技能及情感。
而依据Bloom提出的层次理论，可以将每次课设计成具体可检测的学习目标[3]，如在对于单片机C语言中断应用介绍部分，可以将其细化如下表1所示。
（四）学习的多样化
该环节中学生是学习的主体，学生在课堂的活动中积极地参与课程活动，而不是被动地听教师讲授。学生主动地参与到讨论中，发表见解，可以提升学生的学习兴趣。参与式的学习加强了教师与学生之间的互动，也加强了学生与学生之间的互动。
在单片机C语言程序设计的该门课程当中，可以根据教学内容的差异采取多种方式让学生参与的学习模式，让学生在课堂上提出自己的问题，由传统的教师提问转变为学生提问的方式，将问题的提问的主动权转给学生，有助于提高学生的学习积极性和思考问题的主动性。可以通过多种方式，引导学生主动参与学
（五）课堂的反馈
课堂后测是在教学活动环节的后期开展的，该环节主要为了了解学生的学习成效是否达到了预期的教学目标而进行的；后测根据课堂的教学目标，从而采取不同的形式。单片机C语言程序设计在完成教学后，根据课堂的教学目标，可以进行简单的测试，对需要掌握和记忆的知识点，可采用做题的方式；而对于要求应用的、实践编程，则根据教学目标要求，要求学生完成一个简单的相关程序设计。课堂小结占用的时间不多，在该阶段，除了总结教学内容外，更需要对前后所学的知识进行关联，建立知识的体系结构，可以采用目前比较流行的思维导图来完成该部分的设计。伴随着课程的不断开展，学生可以通过该思维导图，对整个课程的知识体系有更为直观的认识。
（六）课后的反馈
课后的反馈主要就是以课后作业布置的形式开展，根据课程的开展情况，分层次地进行作业的布置，在完成章节部分的知识点学习后，作业围绕某个知识点的练习，而完成了整个章节或课程单元的学习后，则要求学生能够综合使用所学的知识系统的完成作业，并根据实际的情况要求学生单独或分组完成一个项目程序的设计。
由于在课堂开展的前期已经将教学目标进行详细的量化，因此也方便在后期的师生对教学目标进行评价，评价的形式可以多种多样，有课后交流、作业、测试等方式。
四、结语
将BOPPPS教学模式引入，对原有的单片机C语言程序设计的教学模式进行探讨，将课堂的教学延伸至课前课后，引导学生通过课前的预习、课内的参与学习、课后评测的完整学习过程，充分地掌握学习内容。在该环节当中，还有很多部分仍需完善如课前引导的资料方式的完善，参与式学习的方式方法需要进一步的探索，这是后续需要完善的具体目标。
【参考文献】
[1]吴为团， 郑海燕，高晓明，等。计算机课程任职教育教学模式改革研究与实践[J].当代职业教育， 2010（5）：29-31.
[2]Allan J. Learning outcomes in higher education[J]. Studies in Higher Education， 1996，21（1）：93-108.
做了两周的课程设计，有很多的心得体会，有关于单片机方面的，更多的是关于人与人之间关系方面的。
我们组一共有三个人，但其他两个人是真的神龙见首不见尾，除了在最后答辩的时候他们一起坐在了我旁边，冠冕堂皇的指着我画了几遍的图说了几嘴，我想可能他们自己都不知道自己在说怎么，虽然有的东西他们也答出来了。我佩服他们的勇气，羡慕他们的运气（我见到的很多做了10天的人最后的成绩都有不如他们的），但是鄙视他们的做法。
所幸的是，我得到了很多同学的帮助。我想没有他们我可能都要放弃了，因为我本人对单片机也并不是很熟悉，学的东西好像它是它，我是我似的，理论联系不了实际。以前的汇编语言没学好，一开始的程序这块儿就要令我抓狂了。后来请教我们班的一个男生，每次跟他一起到试验室调试程序（他们组也只有他一个人动手），看他边做边给我讲解。最后在开发机上做出来的时候，虽然不是我自己写的，但看他那么高兴，我也有一种分享到的成就感。后来我们组就用了他写的程序，他自己又抽空做了些拓展。
接下来就是做硬件方面的焊接工作了。没想到这项看起来不需要多少技术的工作却是非常的劳心劳力。很多次是早上起来带瓶水带些吃的到实训中心，一泡就是一天。我看到有很多人跟我一样，不同的是他们是三三两两，而我大部分时间都是一个人做。在这个时候也有很多人帮助我，或是热心的帮我带饭，或是在我打盹儿的时候帮我做点焊接。大家都鼓励我，即使最后出不来东西，但是一定要坚持把它做完。当我想放弃的时候，我也这么对自己说，即使你做出来的是次品甚至不合格品，但是你一定要拿出来一件成品。
在要验收前，终于做了一件成品出来，不幸的是它真的是一件不合格品。帮我的那个男生做的已经出来了，所以最后应该还是我的焊接方面的`问题。有一点灰心，想再重做来不及了，单是检查线路却也查不出来什么问题。那么就准备答辩吧。我对着电路图再看课本，发现以前很多觉得很难记的东西现在记起来容易多了，因为整天都在同它们打交道。51的引脚及其功能，A/D转换器的，驱动器的，所有我用到的我都一再的看书了解，同时请教同学我看书过程当中的疑惑。在这个过程中又发现了以前焊接当中出的一些问题，能改的就改，不能改的，咳，要是时间再多一些，或者我能早点做好，要是不只是我一个人动手……算了吧，不要想那些如果，还是准备我自己的，做好我现在能做的吧。
还好，验收还算成功，得了3分，不是很高，但是我觉得对我来说已经很好，**了我真实的水*，我觉得我对单片机的一些知识在这个动手的过程中真的是从无到有增长的。同时我也尽量不去想别人得了多少分，没有什么不*衡的，有些人付出的是努力，有些人付出的是风险代价，其实这也没有什么不一样，这一点我早就了解。
最后，我发现自己对单片机竟然也有了一点兴趣，想暑假回家以后自己去买一些东**做，再补一补汇编语言。有什么问题请教下以前的那些老同学好了，他们好厉害，在高中劳动课就成功的做出过调频收音机，大一暑假的时候参加了学校的电子竞赛培训接着比赛，不过后来怎么样我就不知道了。汗。看来要多保持联络，这次回家就好好找他们叙叙旧。
【关键词】教学手段 项目教学法 定时计数器
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2013）04-0063-02
一 引言
项目教学法是行为引导型教学方法中的一种，是师生通过共同实施一个完整的项目工作进行的教学活动。学生通过完成的项目，不但可以学习知识，提高工作中与其他同学协调、合作的能力，还可以充分发掘他们的创造潜能，并促使学生在动手能力和推销自己等方面不断提高。在单片机中，定时计数器是较复杂的一章，既涉及新知识，又要求学生熟练应用前几章的知识，是较综合的一章。如何设计教学方法，激发学生学习定时计数器的兴趣，真正理解和掌握定时计数器，是目前担任单片机教学的教师急需探讨的问题之一。
二 定时计数器的传统教学
在传统教学模式中，是按照定时计数器的结构授课，偏重于理论，且理论与实践不能及时结合，即学生在学完理论知识之后，通过实验或课程设计达到实践的目的，但理论学习与实践练习之间的时间差导致学生的理论不能及时用于实践，所学的知识没有及时巩固，而且由于理论和实验分别由不同老师担任，导致了学生在实验过程中不能完全用所学理论知识来指导实践。在授课方式上，以教师讲授为主，学生被动地听课，难以激发学生的学习兴趣。定时计数器结构抽象、控制字复杂、枯燥无味、程序编写困难等，使学生学习望而生畏，严重挫伤了学生的学习兴趣和热情，致使大部分学生觉得定时计数器课程比较难、听不懂。
为了解决这些问题，我们在教学方法上进行了改革，打破传统的教学模式，引入了项目教学法，目的是激发学生的学习定时计数器兴趣，以达到良好的教学效果。
三 项目教学法在定时计数器中的应用
兴趣是学生学习最好的老师，教师的主要任务不只是单纯地传授知识，更重要的是激发学生的学习兴趣，使他们有一种强烈的求知欲和热情，引导他们自觉地投入到学习中去。
在项目教学过程中，遵循学生的认知规律，按照由易到难、由浅入深的原则。定时计数器有四种工作方式，其中方式1较简单，学生易理解，在项目教学中，将方式1的应用实例放在首位。
项目一：系统时钟振荡频率为12MHz，用定时/计数器T0，工作在方式1，定时50ms，使P1.0输出周期为0.1s的方波。工作方式控制寄存器TMOD：
t=（65536-x）*12/12M，因为t=50ms，所以，x=15536=3CB0H，其程序编写如下：
MOV TMOD，#01H；选择T0，方式1
MOV TH0，#3CH；设定初始值
MOV TL0，#0B0H
SETB TR0
CLR P1.0；P1.0输出低电平
LOOP：JNB TF0，LOOP
CLR TF0；满标志清零
MOV TH0，#3CH；重装初始值
MOV TL0，#0B0H
CPL P1.0；50ms到取反
JMP LOOP
END
项目二：系统时钟振荡频率为12MHz，用定时/计数器T0，工作在方式0，定时5ms，使P1.0输出周期为0.1s的方波。
注意：定时/计数器工作在方式0，初始值转换成13位二进制数，其高8位存放在TH0中，高5位存放在TL0中。由于方式0最大定时时间为8.192ms，所以定时10个5ms后，将P1.0取反。
初始值x=8192-5000=3192=0C78H
=0000110001111000B
在x值保持不变的情况下，取13为二进制数即x=0110001111000B，先去其高8位存入TH0，低5位存入TL0中，所以，TH0=01100011 B=63H，TL0=11000B=18H。
其程序编写如下：
MOV TMOD，#00H；选择T0，方式0，
MOV TH0， #63H；设定初始值
MOV TL0， #18H
SETB TR0
CLR P1.0；P1.0输出低电平
STR：MOV R2，#10；定时10个5ms
LOOP：JNB TF0，LOOP
CLR TF0；满标志清零
MOV TH0，#63H；重装初始值
MOV TL0，#18H
DJNZ R2，LOOP
CPL P1.0；50ms到取反
JMP STR
END
四 小结
采用项目教学法，能够更好地培养学生的自学能力、动手能力和应用能力。改进后的教学方法，定时计数器的内容由浅入深，理论与实践相结合，提高了学生的学习兴趣和学习主动性，能够更好地掌握单片机知识，并且理论知识和应用能力都得到了不同程度的提高。
参考文献
[1]卢易枫、杨永霞。职业院校单片机教学心得[J].工业控制计算机，2010（6）
[2]卢易枫。项目教学在单片机教学中的应用研究[J].学园，2011（13）
单片机具有体积小、价格低、应用方便、稳定可靠等优点，在工业控制、农业生产、仪器仪表、汽车电子等领域得到了广泛的应用[1-2]。单片机是高校电气、电子、自动化等专业一门重要的专业基础课程，其理论性、实践性、应用性较强。单片机课程主要培养学生的实践动手能力和利用单片机以及所学知识进行产品设计的能力，课程设计是单片机课程实践教学的重要环节，显得尤为重要。在单片机课程设计实践教学环节中引入CDIO先进教学理念，对其进行改革和创新，以便能更好地提高学生的实践动手能力、工程思维、创新意识、团队协作能力等，从而提高教学效果。
1单片机课程设计教学现状
单片机课程设计是培养学生运用所学知识解决实际问题和提升学生动手能力的重要环节。目前单片机课程设计教学主要存在以下几个方面的问题[3]。
1.1时间安排不合理
单片机课程设计通常安排在学期末的最后一周，时间短，再加上学生花时间进行期末考试复习，往往疏于做单片机课程设计，导致教学效果不理想。
1.2单片机课程设计选题单一
单片机课程设计选题来源单一，没有让学生参与，题目通常由老师布置给学生，题目数量少，往往一个班多个学生共用一个题目，忽略了学生间的个体差异，没有让不同能力的学生发挥所学之长，不能有效地激发学生的学习兴趣。
1.3单片机课程设计的组织实施不合理
单片机课程设计往往由老师统一组织实施，虽然有的也进行了分组，但是小组没有有效的组织，没有培养学生的团队合作能力；由于课程设计时间短，学生通常只在Proteus软件中进行仿真，并没有进行实物制作，学生的实践动手能力没有得到有效的提高，课程设计的作用没有得到有效的体现。
1.4单片机课程设计的考核方式不合理
考核是检验学生学习情况的重要手段，单片机课程设计的考核方式单一且不合理，课程设计的成绩通常由课堂出勤和设计报告组成，不能全面、客观地反映学生的真实情况。
2CDIO工程教育理念
CDIO理念是一种先进的工程教育理念，其包含构思（concept）—设计（design）—实施（implement）—运行（operate）4个方面，也是这4个英文单词首字母的缩写。CDIO理念是“做中学”和“基于项目教与学（PBL）”模式的概括集中体现，它以实际的工程�
3基于CDIO理念的单片机课程设计教学改革与实践
将CDIO先进的工程教育理念应用到单片机课程设计实践教学环节中，从课程设计的时间安排、选题、组织实施、考核等方面进行改革。将项目构思、项目设计、项目实施和项目运行贯穿课程设计全过程，以学生为主体，以教师为主导，通过课程设计帮助学生加深对单片机和相关课程知识的理解和应用，培养学生的工程素养。
3.1课程设计时间安排
以往的单片机课程设计通常安排在学期末最后一周集中时间进行，由于设计时间短、任务重，加上学生还要进行期末考试课程的复习，不能专注单片机课程设计，导致效果不理想，因此将单片机课程设计提前3周布置给学生，让学生有充足的时间去完成。第1周：学生查阅相关资料，确定实施方案并交老师进行可行性审核；第2周：进行硬件和软件设计，并在Proteus中仿真，仿真通过后方可进入下一个环节；第3周：实物制作，发放项目所需的电子元器件，学生在万能板上完成制作并调试；第4周：答辩考核环节，学生汇报演示作品，教师提问1~2个问题，答辩结束后，学生上交作品和设计说明书[9]。
3.2课程设计选题
选题是单片机课程设计的重要环节，课程设计不同于课程实验，也不同于毕业设计，因此，选题既要结合单片机应用领域，尽可能覆盖单片机课程的主要知识点，又要注意与其他课程的衔接。选题还要充分考虑学生个体差异，在难易程度上要有层次性，以满足不同层次学生的需要。选题来源主要有[10-11]：①教师自选，教师可以从自己的科研项目或企业项目中选取，也可以参考电子设计竞赛题目；②学生自主选题，学生可以根据自己的兴趣自主选择题目，经与指导老师协商后确定。可选课题有交通灯远程控制系统、波形发生器、数字温度计设计与制作、电机转速测量与控制、数字钟等。课题确定后，教师设计好课程设计任务书发放给学生，让学生了解项目具体要求。表1是以波形发生器为例，将CDIO理念融入学生的知识、能力、情感等方面的培养。
3.3课程设计组织实施
课程设计采用分组方式进行，每组3人，设组长1名，每组自由选题，共同完成。每组由组长组织组员完成从项目方案设计到项目完成的各项工作，如组织讨论设计方案、遇到的问题以及硬件设计、软件设计、实物制作、设计说明书撰写等组内分工。教师从旁指导，让学生自我组织、自我管理，充分调动学生的积极性，培养学生独立分析问题、解决问题的能力以及团队协作能力。组织实施过程以学生为主、教师为辅，将CDIO理念充分融入课程设计的全过程。根据CDIO工程教育理念组织项目实施，实施流程。
根据CDIO理念，以波形发生器的设计与制作为例，项目的具体实施过程如下。
（1）项目构思阶段（concept）：学生根据波形发生器的功能和具体技术指标要求（能生成的波形种类、周期等）查阅相关资料，组内成员根据相关要求和资料提出各自的实施方案，由组长组织小组内讨论，初步确定实施方案。采用5个按键分别生成5种波形（正弦波、锯齿波、三角波、方波和梯形波），采用DAC0832数模转换器将单片机输出的数字量转换为模拟量，由于DAC0832是电流型输出器件，需要增加I-V转换电路，输出波形引脚与示波器连接。具体电路模块有单片机最小系统、按键接口电路、DAC082接口电路、I-V转换电路等。教师对小组提交的实施方案可行性进行审核，提出指导性意见，最终确定实施方案。
（2）项目设计阶段（design）：本阶段包括硬件设计和软件设计，学生根据实施方案列出详细的元器件清单并设计各模块电路，编写相关程序，调试、编译生成HEX文件。首先在Proteus软件上进行仿真，以熟悉各电路的具体连接，仿真通过后，再绘制原理图，生成PCB图，为下一阶段作准备。
（3）项目实施阶段（implement）：学生根据PCB图，选择元器件，并在万能板上焊接实施，焊接完成后，将程序下载到单片机中，通电进行调试，观察能否实现功能要求，不能实现的查明原因并及时修正。焊接调试完成后，撰写作品的设计说明书。
（4）项目运行阶段（operate）：硬件电路调试完成后，学生以组为单位，制作PPT，公开汇报和演示作品，重点汇报实施方案的形成过程、项目实施过程中遇到的问题、如何解决等。汇报后，演示相应的作品，并回答老师和学生的提问。
3.4课程设计考核
考核是检验学生课程设计完成情况的重要手段，不仅要能检验学生的知识掌握情况，更重要的是还要能检验学生的实践动手能力、团队协作能力、工程素养等。通过考核促进学生积极主动地学习、积极动手参加实践，充分调动学生的积极性和主动性。改革传统只有考勤和设计说明书成绩作为学生最终成绩的考核方式，采用过程考核方式为主、答辩考核相结合的考核方式。过程考核主要由学生自评、小组内互评、教师评价组成，过程考核贯穿项目实施的全过程，根据课程设计的时间安排，每周安排一次考核[12]。
学生自评：学生结合自身情况从学习态度、职业素养（是否按要求操作、维护实验室环境卫生、文明礼貌等）、工作能力（资料收集能力、分析问题与解决问题能力、工作思路清晰）、阶段任务完成情况等方面对自己评价。学生自评占过程考核的20%。
小组内互评：小组内成员之间从学习态度、团队协作能力、职业素养（是否按要求操作、维护实验室环境卫生、文明礼貌等）、工作能力（资料收集能力、分析问题与解决问题能力、工作思路清晰）、阶段任务完成情况等方面相互评价。小组内互评占过程考核的30%。教师评价：教师根据学生的出勤情况、操作是否规范、操作熟练程度、分析问题与解决问题的能力等方面进行评价。教师评价占过程考核的50%。
课程设计完成后组织答辩考核，学生制作汇报PPT，首先从设计方案、设计构思、设计创意等方面汇报；其次进行实物演示；最后老师、其他学生对设计提问。教师根据学生答辩情况、回答问题情况、作品完成情况以及设计说明书撰写情况给学生评分。学生课程设计的成绩由过程考核（70%）和答辩考核（30%）组成。
关键词：单片机；电气信息类；教学改革
作者简介：杨盛（1973-），男，湖北公安人，三峡大学电气与新能源学院，工程师；陈星（1988-），女，湖北仙桃人，三峡大学电气与新能源学院，助教（湖北 宜昌 443002）
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）02-0118-02
单片机以其体积小、价格低、功能齐全、抗干扰性高、可靠性好、易于开发扩展等独特特点，被广泛应用于工业自动化及智能仪器仪表、通信设备、家用电器等各种设备仪器中。[1]“单片机应用技术”课程是本校电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程、通信工程等电气信息类专业的主干课程，内容丰富，实践性强。本文在分析本校电气信息类专业“单片机应用技术”课程教学现状的基础上，探讨了课程教学中存在的问题及相应改革措施，切实提高学生运用单片机解决实际问题的能力。
一、“单片机应用技术”课程教学现状及存在问题
1.课程教学现状
作为电气信息类专业必修专业基础课，本校电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程、通信工程四个专业开设了“单片机应用综合实验”课程，3.5学分，总计56学时，其中理论课24学时，实验课32学时。该门课程旨在使学生通过实验加深对单片机结构及单片机指令系统的理解，培养学生运用单片机知识解决实际问题的能力，力求使学生在完成本门课程的相关实验后，在分析问题的能力、动手能力及创新能力方面得到较大的提高，在今后的工作实践中具备独立设计、开发小型单片机应用系统及产品的能力。
课程一般在大二下学期和大三上学期开设，学生先选择理论教学班（每班120人左右）学习单片机理论知识，理论部分以介绍51系列单片机为主，内容包括：单片机概论（2学时）、MCS-51单片机结构（4学时）、单片机指令系统及汇编语言程序设计（8学时）、MCS-51系列单片机的扩展（2学时，含最小系统与程序存储器的扩展、数据存储器的扩展、输入/输出口的扩展）、单片机机接口技术（8学时，含LED显示接口、8255可编程I/O扩展、键盘与单片机接口、ADC0809的原理与应用、DAC0832的原理与应用）。理论课结束时教师对学生该课程的评定成绩占课程总成绩的30％。
理论部分学完后学生进入实践教学环节（每班60人），二人一组，利用实验箱完成10个基础验证型实验，1个综合型实验，1个设计型实验，主要实验内容：实验系统的组成及软件编程、I/O口应用及扩展、定时器/计数器应用、串并转换、8155的应用、A/D与D/A转换、直流电机转速测量与控制等。实验课程结束后每人一组进行开卷考试，考试内容为实现单片机系统一个小的功能，成绩占课程总成绩的70%。
2.“单片机应用技术”课程教学存在的主要问题
（1）课程定位不准确，课程体系存在缺陷。长期以来，把“单片机应用技术”定位为专业基础课，没有考虑学生所学专业和今后就业去向，认为该门课程主要是了解掌握汇编语言、51系列单片机基本原理及编程基础，培养学生自学能力，为后续掌握其他单片机的应用打下良好的基础。但实际情况是除了参加各种学科竞赛的学生自学其他单片机知识外，由于没有后续课程支撑，大部分学生基本上只学了“单片机应用技术”课程中所涉及的内容，缺乏对单片机知识更进一步的综合训练，往往到毕业找工作时就表现出了这方面的缺陷。
（2）考核方式不合理。理论课环节采用随堂测试的模式，理论平时成绩和测试成绩占课程总成绩的30％，由于采用大班制教学，教师往往无法客观评价学生真实的理论水平；实践环节部分考勤占课程总成绩的20％，考试占课程总成绩的50％。目前的课程考核方式决定了学生重视实践教学而轻理论教学，学生往往在理论课上不学习而来实验室恶补，且学生理论基础的缺失给实践环节带来很大困难，存在理论与实践教学脱节现象，教师对学生实验过程缺乏评价。
（3）实践教学条件不足。目前本校每年有近千名学生进入实验室完成单片机实践教学环节，原有40套实验设备（实验箱+电脑）仅能勉强满足教学要求，无法对学生开放；由于实验箱内部硬件资源和结构固定，学生实验时只需用导线连接部分模块、输入程序即可调试观察实验结果，并不能真正理解其硬件电路原理，更谈不上硬件电路设计，限制了学生综合分析设计能力和创新能力的培养。
（4）实验教学模式落后。实验课以教师为主，学生在规定时间内按照实验指导书要求完成规定实验内容，实验程序大多参考实验指导书所附参考程序，不利于发挥学生的主观积极性，部分学生是慑于实验考核的严格性来完成实践环节；由于实行选课制，各专业学生混选，水平参差不齐，实验课上指导教师要花大量的时间来讲解实验原理，无法针对专业要求进行专项训练，更勿论因材施教。
二、“单片机应用技术”课程教学改革措施
针对课程教学中存在的主要问题，结合实验室建设情况，本校从以下几方面着手进行了课程教学改革：
1.明确课程定位，完善课程体系
课程定位为电气信息类专业必修专业基础课，经教师讨论认为由于各专业依托行业背景不同，应区别对待：该门课程应作为自动化专业、电子信息工程专业的专业课，强调工程实际应用能力培养，增加单片机系统的实践环节教学；而对电气工程及其自动化专业，由于其就业方向的特殊性，可以仅定位为专业基础课。
课程内容上，随着各种高性能、新型号单片机地推出，任课教师都有一个疑问：继续给学生讲授51单片机吗，是讲C语言还是继续讲汇编语言？经探讨认为：目前51系列单片机在高校课堂仍属主流，要把51单片机讲好讲透，确实提高学生动手能力和综合素质，课堂上可引入其他型号单片机及单片机最新动态，通过引导学生完成综述性论文开拓其视野，至于是用C语言还是用汇编语言的问题，认为作为基础，学生应掌握汇编语言，更加清楚地了解单片机内部结构和其中内容变化，对有兴趣有能力的学生可以作更高要求，如对毕业设计学生和参加各类学科竞赛的学生要求可用C语言或C语言与汇编语言混合编程。
课程体系上，作为基础内容将原来“单片机应用综合实验”课程理论部分剥离出来成为“单片机原理及应用”课程，32学时2学分，单独考试，实践课程仍为“单片机应用综合实验”，维持32学时不变；对自动化专业、电子信息工程专业和通信工程专业学生开设“课程设计”（1学分，必修）、“DSP技术与应用”（2学分，选修）、“嵌入式系统”（2学分，选修）作为进阶，电气工程及其自动化专业学生亦可选修；高阶部分鼓励学生积极参加校内外各项学科竞赛和课外科技创新活动，激发学生的积极性，提高学生综合应用和创新能力。
2.改革课程考核方式
原来“单片机应用综合实验”课程分成两门课后，“单片机原理及应用”课程在上半学期学习，单独考试，平时成绩占30%，考试成绩占70%，学生考试合格后下半学期再修“单片机应用综合实验”课程，确保学生进入实验室之前已具备相应的理论基础。“单片机应用综合实验”成绩由平时成绩（占20%）、作业成绩（占20%）、考试成绩（占60%）三部分组成，其中平时成绩综合实验出勤、预习报告、实验操作和实验成功率等情况评定；作业成绩主要考量学生实验完成后相关知识的掌握情况；考试为一人一组上机开卷考试（资料仅限考生本人使用，不得使用移动存储设备），评分内容含操作、硬件连接、程序编写和实验结果。考核方式的改革基本确保了学生成绩评定的客观公平，杜绝了浑水摸鱼的现象，提高了学生的学习积极性。
3.改善实践教学条件
本校新增了40套雷迈特公司的DPJ-H型单片机实验箱及配套模块，实验箱采用“仿真式”设计思想，所有实验模块及CPU资源均对使用者开放，可结合Keil C51 μVision软件和Proteus仿真软件进行程序调试、固化，联机或脱机验证实验结果，充分满足“验证式—模仿式—探索式—开发式”的由浅入深的各种实验要求；购置了部分51实验开发板和凌阳单片机开发板供学生选用，同时可提供分立器件和开放的创新实验室，由学生自己制作系统版，完成感兴趣的实验内容，极大地激发了学生对单片机的兴趣，提高了其硬件设计能力和动手能力。
4.改革实验教学环节
（1）根据新的实验设备，重新编写了实验指导书。笔者设计编排了软件实验、硬件实验、系统设计三个方面共计16个实验内容，其中验证性实验10个，综合性实验4个，设计性实验2个，每个实验均附有作业题，取消了参考程序，但验证性试验仍给出了参考程序流程图。实验指导书后附上了实验模块原理图和仿真、开发工具使用说明，学生可以参考直接进行实验。
（2）在理论和实践教学中引入仿真开发工具Proteus。Proteus是英国Labcenter公司开发的电路及单片机系统设计与仿真软件，可以实现数字电路、模拟电路及微控制器系统与外设的混合电路系统的电路仿真、软件仿真、系统协同仿真和PCB设计等功能，是目前唯一能对各种处理器进行实时仿真、调试与测试的EDA工具。[2]对于各层次的实验，学生都可结合Proteus与Keil C软件进行仿真，基本了解掌握实验内容，加强了对学生系统硬件设计能力的训练。
（3）开放实验室，提高学习过程的开放性。除了验证性实验外，在完成实验作业、综合性实验和设计性实验时实验室对学生开放，指导教师主要通过启发式教学引导学生进行思考和讨论，让学生建立“从顶向下”的系统学习和设计思维以及“从底向上”的系统构建方法，实现从以教师为主到以学生为主的教学模式的转变。
（4）实行分专业选课，小班制试点。学生分专业选择实验教学班，有利于教师根据专业特点指导学生选择完成相关实验内容，针对专业应用方向加强训练；考虑到自动化专业学生相对较少（每届80人左右），对自动化专业试行小班制教学，实验时每班40人，每人一组，教师可以很好地把握每个学生的情况，做到因材施教。
（5）以课外实践促进学生实践创新能力培养。对有进一步学习单片机应用技术要求的学生，采用“竞赛+项目”的模式，鼓励学生积极参加校内外各项学科竞赛和课外科技创新活动，参与教师的科研项目，由浅入深提升学生应用单片机的工程实践能力和创新能力。
三、结束语
经过近几年来的不断改革与探索，逐渐健全了“单片机应用技术课程”体系和教学内容、学生考评机制，改善了实验教学条件，加大了实验室开放力度，学生理论水平进步明显，实验效率和效果较以前得到大幅提高。“竞赛+项目”的模式鼓励了一批动手能力较强的学生进一步提升自我，参加各类学科竞赛和课外科技活动均取得了较好的成绩。课程实验教学环节的改革带动了本校其他电气类专业实验教学模式的改革，后续将进一步扩大小班制实验教学的范围、加大实验室开放力度，不断提高学生工程实践能力和创新能力。
参考文献：
[1]高健。目标教学法在单片机实验教学中的应用[J].中国电力教育，
培养计划修订要遵循高等教育要重视培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神的要求，坚持全员性与社会性、科学性与规范性、基础性与实践性、个性化与自主性、特色化与国际化五大原则，建立一个符合电子信息类专业特点的“通识教育+专业教育”的人才培养体系及学科平台课程体系。
1.1课程内容
在知识结构方面，要求学生有良好的思想素养与专业知识。专业知识主要有学科基础课、专业核心课程、高校学生电子设计能力培养的探讨楼然苗（浙江海洋学院，浙江舟山316022）专业方向课、专业选修课。课程设置一定要有针对性，象模拟电路、数字电路、单片机技术、EDA技术、电路原理图与PCB设计、电子综合设计等课程一定要重点把握。一些针对性不强的课程如计算机辅助设计、集成电路设计可作为辅修或选修课程。
1.2课程学时
以“精简教学内容、压缩课堂教学学时，加强实践教学环节的有效性”为原则，合理分配课堂学时与实验学时的比例，对于与学生电子设计能力关系密切的课程需适当增加一些学时。如电子信息类专业方向课中的电子设计自动化、电子综合设计辅导等课程可适当提高实验学时数；专业核心课中的单片机原理及应用课程可按2：1.5设定理论学时与实验学时比（32学时+24学时）。
1.3集中实践教学环节
去消一些效果不好、由学生自主联系、分散实习的课程或减少学分，减少一些效果不好的课程设计、毕业设计学时或改为完成设计作品学分制。为了让学生拥有对一个电子产品从设计、开发到成品的全过程能力，除一般的实验、课程设计、毕业设计外，可重点开设电路图与PCB制作、C语言编程、单片机设计、电子设计等综合技能训练项目。
1.4形成系统教学
将大学生学科竞赛的培训与辅导教学内容纳入课程学分系统中，形成系统的教学计划，为提高学生电子设计创新能力及参加全国全省大学生电子设计竞赛奠定基础。
1.5学分的替代制度
建立学分免修、替代制度，将学生专利、学术论文、竞赛获奖等纳入学分免修、替代等制度中，促进学生参与创新研究的积极性。
2．教材改革与建设
要鼓励教师选用国内外优秀教材，鼓励教师编写有校本专业特色的教材，体现专业特色、行业特色和学校特色。对电子信息类专业来说，出版编写一些实用性强、有工程项目应用实例的实践教材是非常有必要的，如电子综合设计实例与辅导、电路原理图与PCB设计实例、单片机设计实例辅导等等。
3．课堂与实验教学改革
在课堂教学中要积极推动课程教学范式的根本性转变，在基础课程中可探索包班制、分级制、分层制、挂牌上课等基础课程综合改革，逐步实行教考分离。在学科基础课、专业课中实施任务驱动、基于问题、合作学习、案例教学等研究性教学方法，积极探索各种理论与实践互动的教学方式，培养学生的自学能力、研究能力、合作能力。对一些与电子设计能力培养关系密切的课程的课堂与实验教学可作以下一些偿试。
3.1将与计算机操作关系密切的如“单片机原理及应用”、“电路原理图与PCB设计”等理论课放在电子交互教室（机房）上课，在教学中将理论教学与上机实训内容交替进行，强化教学效果。
3.2探索慕课等网络助学平台教学方式。分清教师讲与学生学的内容，在网上可布置课外学生个人学习内容、探究式学习内容、拓展性学习内容，提高学生自主学习能力。一些选修课、方向课可借助网络课堂等形式开设。
3.3实验项目尽量与实际电子设计工程项目结合起来，真题真做，促进“教、学、做”相结合的“理论实际一体化”教学模式。
3.4实施教考分离，以机考替代纸质考试，或实施以设计作品为主的课程成绩评分制度，促进实践动手能力的提高。
4．实践环节的改革
通过对电子信息类大学生就业岗位能力要求的调研，合理制定学生的专业技能标准，明确职业技能考证要求，优化实践教学环节，提高实践学分，从基本素质、基础技能、专业技能、综合训练四个步骤及素质拓展、基础技能、专业技能、专业综合能力、综合实习和创新实践六个模块构建实践教学体系。对一些效果不好的课程设计报告、毕业设计论文学分评定制，可改成以课程设计实物作品、毕业设计实物作品、发表的科技论文、获得的知识产权（专利）证书、学科竞赛获奖证书等为主的成果学分评定制；一些分散的学生自主生产实习、毕业实习可改为教师带队制的集中实习；有条件的高校可建设校内电子焊接加工生产线，使
5．课外学科竞赛教学
大学生学科竞赛是促进提高创新实践能力的重要载体，要建立一套与教学培养计划相辅助的学科竞赛教学体系，适当开设一些电子设计类知识的公选课、必修课，成立学生电子设计兴趣小组（社团），提供开放的活动场地，在教师指导下开展日常的电子设计活动，鼓励并辅导学生进行科技、知识产权申请等学术研究活动，活跃校园学术研究气氛，也为大学生电子设计竞赛打下基础。
6．职业证书考证教学
职业技能证书是为了适应用人单位工作的客观需求。在教学上一定要强化与职业考证相关的实践性教学环节。可将职业技能考证培训内容整合到相关教学课程及实验内容中，减少课外考证辅导的教学学时。建立校内电子工程师考证、电工考证、电子CAD考证点并设立网上辅导平台，开放考证训练的实训场地，提高电子工程师、板级工程师、电工等考证学生的持证率。
7．小结
电子信息技术具有很强的工程应用实践性，培养创新应用型人才是高校的社会责任，通过构建人才培养模式、优化实践能力培养方案，改进教学方式，强化创新实践教学，提高大学生的教育教学质量，为社会经济发展服务。
关键词：课程设计；层次化教学；初探
根据高等院校向应用型培养转型的需要，各高校都开始把课程和相关实践内容相结合，提高学生的动手能力和实践应用能力。《微机原理》是自动化专业一门实践性很强的课程，原有的课程内容和教学方法和教学手段已经不能适应面向应用型培养计划的需求，因此，针对应用型培养目标，我们提出了《微机原理》课程设计层次化模块化的教学改革。《微机原理》课程设计是高年级阶段的一次综合性设计实验课程，课程内容不仅包括自动化专业的多门理论课的基础知识，还包括各门课程之间的衔接，能够充分体现学生的综合学习能力。综合课程设计实验不仅可以锻炼学生的动手实践能力，培养学生分析问题，解决问题的能力，还可以充分发挥学生的主观能动性，通过查资料和小组协作，培养和提高学生的创新能力和团队精神。传统的课程设计是所有同学都做同一个题目，所有同学都完成同样的内容，采用同样的教学方式和考核办法。不利于充分调动同学的积极性，没有考虑到同学之间的个体差异，本次教改自动化专业三升四的同学，进行为期十天的课程设计内容。在课程设计的过程中，我们针对以上问题，探索了层次化的实验内容、教学方法和考核办法。在自动化2013级同学中进行了实践操作，在教学过程中做到因材施教的层次化教学原则，取得了一定的成效。
一实验内容的层次化
本次课程设计，根据教改要求，把原来的试验箱教学改成开放平台，基于MSP430的口袋版把实验内容进行了分层，分基础实验，综合实验和创新实验。学生根据自己的能力和兴趣，选择不同的实验内容。基础实验主要是针对微机原理课程内容，对微机输入输出接口的控制，用键盘和LED状态显示，实验内容围绕理论课程内容进行，在原来课内实验的基础上略有提高，学生基本上都能按要求完成实验内容。综合性实验内容针对学生所学知识和动手能力，在基础实验的基础上，增加设计内容，从自动控制系统的角度，主要完成系统的设计以及开环的控制，包括传感器数据采集。在创新阶段，教师根据学生的兴趣引导学生做闭环控制系统。实现微机原理课程和其他专业课程的融合。充分提高学生的综合实践能力和创新能力。或者引导学生把微机平台跟其他课程内容相结合，比如跟电机拖动相结合完成电机的启动制动和调速，跟电力电子技术相结合实现变流技术，等等。
二教学方法层次化
针对基础的同学，让学生复习课程内容，对指导书内容进行熟悉，消化。对微控制器的内部资源做到心中有数，对接口功能熟悉，熟练掌握所使用的接口控制方法。必要时进行全体讲解。引导学生完成基础内容。针对综合阶段的同学，让学生自学实验内容，根据设计要求，完成实验项目，出现不懂的问题，自己查资料或者小组讨论解决。如果需要老师帮助，及时给予学生提示和指导。让学生顺利完成综合实验项目。主要是传感器的数据采集和基本的开环控制内容。针对创新型实验内容，教师要跟小组同学一起讨论实验创新点和可行性。协助同学选择器件，通过编程实现系统的闭环控制。
三考核层次化
针对不同学生实践不同的内容，分别打分，基础实验，综合实验和创新实验分别制定相应的考核标准。确保考核的公平性。对完成基础实验的同学，如果做的好也可以拿到优秀的成绩。从不同侧面综合评价学生的动手实践能力和分析问题解决问题的能力。对进步比较大的同学进行考核倾斜，而不是仅仅局限在考核的量化标准上。对做基础实验的同学，不仅要考核圆满完成实验内容，各项指标合格，还要考核学生实施过程中查阅资料，解决问题的能力。对做综合实验的同学，不仅要考核综合理论知识，还要考核课程内容的衔接，是否综合应用理论知识解决实际问题。考核过程中可以对学生进行提问，根据回答情况和实际做的情况给成绩。对做创新实践的同学，项目要有新意，能够用所学知识实现新的功能和新的方法手段，激发学生的创新创业热情。对创新点和创新方法给予充分肯定，在考核过程中有所体现。
四层次化实践教学效果
通过层次化教学，让每个学生都不同程度的得到了提高。基础薄弱的同学有了基础实践能力。中等的学生具备了综合实践能力，提高了动手能力和解决实际问题的能力。能力比较强的同学能够更加深入的实践教学内容，提出创新点。使每个同学都发挥了自己的作用，做到了因材施教，学生实践应用能力得到提高，很好的实施了面向应用型人才培养的目标。
五小结
《微机原理》课程设计层次化教学是对实践教学的一种改革探索，不仅延伸了教学内容，提高了学生的动手实践能力，而且实践了面向应用型本科院校的培养目标，通过层次化教学让每个学生都学有所长。此外，层次化教学对教师提出了更高的要求，不同层次的学生面临的课题不同，出现的问题千差万别，就需要指导老师水平要高，能够短时间内帮助学生解决问题，还需要跟学生一起讨论实验的创新点和可行性评估。促进教师教学水平进一步的提高。
作者：郑英 刘同礼 郁佳佳 陈慧琴 单位：东南大学成贤学院
参考文献
[1]张毅刚。单片机原理及应用（第三版）[M].高等教育出版社，2010.
[2]张永瑞。电子测量技术基础[M].西安：西安电子科技大学出版社，1994.
[3]刘文涛。单片机应用开发实例[M].北京：清华大学出版社，2005.
[4]仝兆景，张科，董爱华，等。试验教学组织模式创新研究[J].实验室科学，2008（1）：51-53.
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 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.
[关键词]课堂教学 实验设计 课程设计 工程实践 人才培养
近年来，随着计算机技术和电子技术的飞速发展，单片机与嵌入式系统产品以其高性能、低功耗、应用方案灵活、成本低廉等诸多优点，在工业控制、军事国防、航空航天、网络通信、消费电子等行业发挥着重要作用，广泛应用于各个科技领域和日常生活的每个角落。在生物医学工程专业，嵌入式系统在生理参数测量、传输、监测，在完善医疗辅助设备，以及研发新型医疗仪器等方面都有着重要应用。
本文针对生物医学工程专业本科生，在单片机嵌入式系统课程教学过程中存在的问题，提出了一系列教学改革措施，改善工程实践性很强的课程教学效果，使学生在有限的时间里获得最大的收获，在嵌入式系统应用和设计等方面获得丰富的实践经验。
一、单片机教学实践中存在的主要问题
嵌入式系统开发的难度较大，门槛较高，往往要求研发者具备良好的软硬件知识和设计、开发、调试、测试技能，以及扎实的专业知识。如何培养出具备扎实的基础理论知识和实践开发能力的高素质研究型人才是学校嵌入式教学的首要任务[1]。
单片机与嵌入式技术课程知识结构复杂，涉及的内容繁多，实践性强。大学生如果能够掌握相关技术，就能成为满足实际研发需要的复合型工程技术人才。但是目前大学嵌入式人才培养和教学与企业科研需求之间存在一定的偏差，造成学生的创新精神和实践动手能力不足，导致理论学习与人才需求出现了脱钩[2，3]。主要问题表现在：
（1） 授课内容过时、枯燥，不能紧跟嵌入式技术最新发展现状，不能满足实际需要；
（2） 对嵌入式操作系统的讲授和配套实验内容严重不足；
（3） 综合设计性实验较少，不注重学生的综合应用能力培养；
（4） 实验设计内容单一，不具备研发价值。
二、教学改革实践
作为全国最早开设生物医学工程专业的学校，单片机教学始终是最重要的专业选修课之一，目前课程以ARM-V4版的RM7TDMI-S内�
（一）坚持理论与实践相结合的教学模式
大学学习内容应该以理论学
在程序设计方面采用大量程序设计实例，在讲授程序设计思想的同时加速理解汇编语言使用方法，初步学习C交叉汇编语言程序设计方法，为后续硬件系统实验奠定基础；在讲述硬件系统设计时，围绕单片机主要外设类型，不拘泥于具体单片机型号，以不同外设的基本工作原理和控制寄存器为主要内容，同时增加应用实例，提高学习兴趣和学习效果；在课程配套实验设计方面，更加关注实验教学模式和实验内容设计[4，5]，从操作技能学习到认知技能学习，按照学生实践技能学习基本规律，设计实现了7个共16个课时的实验内容，包括了IO接口、基本外设，操作系统移植，数字信号处理，综合系统设计等实验内容，涵盖了嵌入式单片机系统主要技术要点，使学生在有限时间里就可对单片机应用技术有一个较全面的学习和能力培养。
（二）利用优势资源，丰富教学内容
针对课程实践性很强的特点，我们结合学校科研项目，对嵌入式系统在医学仪器设计应用方面进行了卓有成效的实践，突出了课程教学的实用性，强化了学习内容的工程观念，取得了很好的教学效果。
我们将多参数生命参数监护系统设计引入课堂教学，其硬件单元主要包括生理数据采集、ARM内核、人机接口、SD卡存储器、GPRS、GPS、电源管理等模块，系统从温度传感器电路等模拟电路设计，到大容量锂离子电池优化和电源模块设计，从系统数据存储结构设计，到远程通讯规约设计、地理信息使用。在介绍这些软硬件功能模块基础上，再引入嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ，按照设备依赖性、关键性、紧迫性等任务划分原则构成一套多任务系统，逐步引入任务设计、时间管理、中断管理、内存管理、进程管理与同步，资源同步、数据管理等关键知识内容，使学生在6-8个课时内学习熟悉一种实际应用系统设计方法，加深对所学知识和应用环境的正确理解。
（三）重视互动教学，追求质量卓越
由于课时的限制，大量增加实践教学内容是有一定困难的，为了能够达到预期教学目标，增加了课程设计的内容，希望通过课外阅读和研究，巩固嵌入式单片机的教学内容，增强学生对嵌入式系统在日常生活中的应用技能，课程设计的完成质量则要通过PPT答辩互动，师生共同评分进行保障，使单个设计内容通过交流互动达到全体共享，互相学习的目的。
课程设计包括三个设计任务，2人一组，每组选择一个任务题目进行研究设计，表1是部分课程设计题目，任务要求如下：
表1：单片机与嵌入式系统课程设计任务选编
①完成一项有关单片机及嵌入式系统在日常生活方面应用的项目设计，要求有明确的设计目标，具体可行的设计参数和可能达到的技术指标。
②针对一种嵌入式操作系统进行深入的介绍和移植方法的研究。要求内容包括内核特点，进程管理，内存管理，移植方法、BSP（board support package）编程等。
③针对多种嵌入式操作系统进行深入的对比研究和综述，选择4种以上的操作系统，主要从任务调度机制，数据同步和通讯机制比较，内存及数据架构与管理，支持的硬件功能，中断管理，实时性，市场份额，发展前景等多项参数进行对比研究。
通过2个月时间的研究准备，在学期末进行全体师生共同参加的课程设计答辩会，由一位同学进行PPT讲解，另一位同学负责回答质询问题。考核成绩按照20分标准，由全体同学打分，并与教师分数加权计算后再进行归一化处理，使答辩评分更加客观合理。
（四）结合学科竞赛，加强实践创新人才培养
单片机的教学可以贯穿于整个高年级教学实践活动中，在课程教学之外，通过鼓励学生积极参加电子创新类学科竞赛，鼓励学生进入实验室进行创新科技活动，在具体科研实践中使学生获得更多更丰富的专业知识，进行科研能力的培养[6]。
在大学生创新实验项目“超声注射药物溶解加速器”研发过程中，小组5名同学从系统的设计思想、模块规划、硬件构成、功能设计、软件设计等项目内容进行了深入的研制工作，以MSP430单片机为主体，构建了包括反馈采样、键盘显示，频率合成、高频功率放大、匹配电路和超声换能器等组成的系统硬件，仅软件程序就达450余行，系统通过药物对比实验，对整个加速溶解系统进行了综合测试，取得了明显加速药物溶解的效果，并取得了国家发明专利授权。
在“生物医学工程教学仿真人系统”项目中，利用单片机技术模拟产生人体真实生理信号，通过对生理信号进行采样，预处理，无线发射到主机模块，并通过LabVIEW设计上位机多参数生理监护软件，实现了经人体生理参数动态采集显示。该系统设计思想来源于医学仪器课堂教学，最终通过将其回馈应用于课堂教学和实验教学，对学生的理论知识起到了积极的作用。
三、小结
嵌入式系统是一个朝气蓬勃、发展迅速的专业领域，人才稀缺，门槛较高，针对目前课堂教学与实践教学存在的种种不足，我们深刻体会到必须改变单一的课堂教学模式和刻板的被动灌输式教学方法，在课堂教学中我们注意到既要重视基础理论内容的教学，在有限的课时内使学生得到一个完整的单片机与嵌入式系统知识体� 同时，作为实践性很强的课程教学，我们利用一切可利用资源用于教学，将教师科研成果引入教学，通过具体科研项目案例强化学习内容的工程观念；利用课外学时增加课程设计内容，采用项目导向式教学方法，实现了交流互动，资源共享，共同进步的教学目标；利用各类电子学科竞赛和开放实验室，使单片机科研实践贯穿于整个人才培养阶段，在具体科研实践中使学生获得更多更丰富的专业知识，进行科研能力的培养，实现了全阶段立体式创新人才培养。
[参考文献]
[1]黎斌，《单片机原理与接口技术》课堂教学探讨，考试周刊，2012年第4期。
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[6]陈吉明，创新实践课程教学中科学思维能力的培养，实验室研究与探索，VOL.30，NO.2，Feb.，2O11。
关键词 任务驱动法 微型计算机控制技术 教学改革
中图分类号：G642 文献标识码：A
0 引言
科学技术的日新月异，社会对知识、人才的需求增加，学生不再仅是知识的消费者，学习的过程也是一个创新和改革的过程，对于高职院校来说，传统的教学方法和教学手段正受到前所未有的挑战和冲击，如何使所学的课程理论与实践相结合，如何实现教师与学生在教与学中的真正统一，成为高职院校教学改革的重要议题。我校的微型计算机控制技术课程的教学引用了任务驱动的教学模式，在教法上，改变了传统的教师为主体的教学模式，在学法上，改变了学生传统的学习观，由“学会”到“会学”。教师将本课程的所有知识结构划分为若干个任务，在教学过程中以任务为目标，把教学内容隐含在每个任务中，通过解决任务，引导学生们积极探索、发现和解决问题。本课程将实践与理论相结合，让学生以完成一个个教学任务为驱动，在紧张的学习过程中得到能力的锻炼、知识的积累以及创新精神的培养。
1 课程介绍
微型计算机控制技术是电子、电气、通信类的一门理论性和实践性较强的专业课，课程内容涉及的知识面广，包含的信息量大，发展和更新也比较快。我们以职业岗位能力� 课程内容上把单片机产品的开发、单片机产品的设计、调试贯穿整个教学过程，课程内容涵盖单片机产品的设计过程的主要知识和技能，课程中的任务设计有代表性、通用性及可实施性，按照由易到难、由简单到复杂、由单一到综合、循序渐进原则设计了8个学习性工作任务。根据每一学习工作任务要求设计了每一工作任务职业能力要求；根据每一学习任务职业能力要求，设计每一工作任务教学内容；最后，制定了每一工作任务具体学习目标和学习内容。
“任务驱动”教学法最根本的特点就是“以任务为主线、教师为主导、学生为主体”，改变了以往“教师讲，学生听”，以教定学的被动教学模式，创造了以学定教、学生主动参与、自主协作、探索创新的新型学习模式。通过实践发现“任务驱动”法有利于激发学生的学习兴趣，培养学生的分析问题、解决问题的能力，提高学生自主学习及与他人协作的能力。
微型计算机控制技术的整个课程学习内容是由与职业岗位相关的典型工作任务构成，课程学习过程是以学生为主体、教师倡导、师生互动、教学做一体化的学习过程，由学生亲自动手实践完成课程学习任务，充分体现职业性、实践性和开放性要求。根据每一工作任务的具体学习内容要求，选择适宜的学习环境、教学方法、教学手段，提供适宜的学习资源。
2 教学设计
微型计算机控制技术这门课程设计了8个学习工作任务，其任务名称、教学内容及学时分配如表1所示。
以任务 任务一是“循环彩灯的控制”，要完成这个任务，需进行单片机硬件结构和软件程序的学习，这也为后面几个任务的学习打下基础。任务一的教学过程包括以下六个环节 。
第一环节 情境导入。
如创设如下情境：节日的夜晚，置身都市街头，各式彩灯把我们带入五彩缤纷的世界，究竟是什么“魔力”使彩灯变换出多样的显示效果？
生动直观的形象能有效地激发学生联想，唤起学生原有认知结构中有关的知识、经验及表象，从而使学生利用有关知识与经验去“同化”或“顺应”所学的新知识，发展能力。
该环节设计意图：通过学生喜闻乐见的实例引出本次课程的教学任务
第二环节：任务分析。
引导学生总结出本任务要求完成的工作项目：即利用单片机实现彩灯控制。基本要求为实现单向流水灯，拓展�
该环节设计意图：培养学生分析实际问题、提炼工作任务的能力。
第三环节：方案制定。
通过师生共同讨论的方式制定任务实施方案，完成控制系统的软、硬件设计。学习单片机硬件：包括内部结构、存储空间配置、输入/输出口的工作原理等相关知识。学习单片机软件：指令系统及程序的设计方法。
本环节设计意图：培养学生通过学习及小组讨论确定问题解决方案、制定工作计划的能力。
第四环节：方案实施。
学生按任务解决方案及实施计划以小组分工的形式完成单向流水灯的设计。在学生实际操作过程中，教师对仿真器设置错误、程序编译出错、接线出错等问题进行指导，并重点强调使用延时程序的必要性及延时时间的控制。
本环节设计意图：培养学生解决在任务工作中出现问题的能力及团队协作精神。
第五环节：任务拓展。
在学生完成基本任务的基础上，引导学生探讨更好的解决方案和更多的彩灯控制变换效果。根据各组学生拓展任务的完成情况，组织学生互相观摩，取长补短，实现更多的彩灯变换方式。
本环节设计意图：培养学生的创新精神和理论联系实践的职业意识。
第六环节：小结与评价。
总结本次任务中学生的完成情况，提出优点和不足，进行考核和评定。评定方式包括以下几个内容：
（1）成果评价：针对任务完成的最终结果由教师给予一定的客观评定，分数占50%。
（2）小组间互相评价：对于成员的协同合作以及掌握情况进行评定，分数占15%。
（3）自我评价：学生根据自己的实际情况进行反思，查找不足，分数占15%。
（4）工作过程评价：教师在学生进行工作过程中通过提出问题，观察学生在现场操作的规范性、团队协作、出勤、职业道德等方面的表现给出评价，分数占20%。
本环节设计意图：对学生的学习情况进行考核与评定，为今后的教学方式改进提供依据，也能对学生起到约束的作用。
3 结束语
如何加强学生实践能力培养，是我国高职院校微型计算机控制技术教学改革面临的长期问题，其目的是要切实提升实践教学的地位，提高实践教学质量，真正实现理论和实践的并行发展。任务驱动教学法符合微型计算机教学的实用性和工程性的要求，解决了原有课程偏重理论分析、几乎没有实践实例和教学相对枯燥乏味的问题。学生通过任务驱动的教学模式，会不断地获得成就感和求知欲，有利于能力的锻炼、素质的提高以及创新精神的培养，有益于提高教学效果。
参考文献
[1] 张志良。单片机原理与控制技术[M].北京。机械工业出版社，2005.3.
[2] 许超，吴新杰。任务驱动式实践教学在单片机课程中的应用[J].渤海大学学报（自然科学版），2011.6（2）.
关键词：CDIO教学模式；创新能力；教学改革；单片机
中图分类号：TP368.1-4
《单片机原理及应用》是电子信息类专业非常重要的专业基础课，也是一门技术性和实践性很强的学科。掌握好单片机技术，对培养学生的工程素质，提高其职业技能，具有非常重要的作用。然而，由于该课程名词概念较多、逻辑连贯性较强、内容较抽象，学习该课程既要掌握单片机的内部资源及接口等硬件知识，又要掌握软件编程知识，还要结合电子技术、传感器技术和计算机技术等相关的专业知识，教与学的难度都非常大，导致该课程教学效果一直不太理想。本文从当前高校单片机教学存在的问题入手，结合多年的教学实践，提出基于CDIO教学理念的单片机教学改革的方案和措施。
1 单片机课程教学现状分析
单片机作为一门多理论、重实践的课程，传统的先基础后应用、重理论轻实践的教学模式无法有效解决理论知识的学习与实践能力的培养间的矛盾，严重影响了课程教学效果。目前，国内高校单片机课程教学中主要存在以下几方面的问题。
1.1 理论教学内容与教学手段有待改进
单片机的理论教学大多以传统结构为主线，采用“单片机内部结构工作原理指令系统程序设计接口技术系统设计”的顺序讲解。由于各知识点的学习相对独立，课程结束后，学生无法了解单片机开发的完整过程。同时，随着VLSI技术的发展，相关器件和接口技术发生了巨大变化，数字系统的设计方法也发生了根本性变化，但是MCS-51单片机作为教学的主流机型，其体系结构并没有发生革命性的变化，导致课程的理论教学落后于实践应用的矛盾日渐加深。其次，随着单片机技术的飞速发展，集成芯片不断更新，仿真软件大量涌现，单纯的PPT幻灯片演示不能满足教学的需要。
1.2 软硬件学习脱节，缺乏综合能力的训练
受客观条件限制，单片机的实验教学大多采用商品化的实验箱或开发板，围绕有限的知识点进行验证性实验，缺乏综合项目的实训。普遍做法是，学生按实验指导书“照方抓药”，进行简单连线并下载实验程序，用万用表、示波器等观察实验结果。由于大量的实验都是按照实验指导书完成，学生缺少独立思考、独立动手的机会，导致大部分学生不会自行编写程序，更不会扩展实验或设计新的实验内容；另一方面，由于学生不了解实验箱的电路结构，无法建立单片机软、硬件结合的系统设计理念，导致大部分学生系统开发经验严重缺失。
1.3 考核评价方式过于单一
目前，大部分高校单片机课程考核方式较单一，闭卷考试多，开卷考试少；笔试形式多，答辩形式少；理论考试多，实际操作技能的考试少；一考定成绩的终结性考试多，多考综合评价的形成性考试少。这种客观性较强、偶然性较大的考核方式，无法全面、客观地反映学生的真实水平。特别是对于单片机这种“硬件概念抽象难理解、软件应用多样难设计”的实践性较强的课程，时间一定与答案唯一的传统考试形式只能在一定程度上考查学生对某些知识点的记忆能力，无法灵活考查学生分析问题与解决问题的能力。
2 基于CDIO的课程教改探索
针对单片机教学中存在的主要问题，根据平时教学中的经验和体会，以提高学生解决实际问题的能力为目标，对《单片机原理与应用》课程教学采取了下列改革措施。
2.1 以� 基于CDIO的教学理念，我们精选最新出版的教材并对教材内容优化整合，将单片机的理论教学内容分为内部硬件资源、软件编程、外部硬件接口三大模块，并将有关知识点分解到各项目中。其中，内部硬件资源模块主要包括CPU、定时器、SCI串口、内部RAM等模块；软件编程模块在简介汇编语言的基础上，以C51编程为主；外部硬件接口包含外扩的存储器模块、IO扩展模块、外部总线（I2C总线、SPI总线、USB总线、CAN总线等）模块、LCD液晶显示、传感器等专用设备模块。为了降低学习难度，使课程更具有条理性和可实施性，我们将项目按功能划分成若干模块，根据模块功能的大小，又将模块划分成若干子任务贯穿于课堂授课。例如并行口的应用划分为发光二极管控制、数码管控制、按键扫描及液晶控制显示等子模块，每个子模块又设计为逐步提高的子任务。如针对数码管控制，设计为“静态显示单字符静态显示多字符动态显示单字符动态显示多字符”等不同层次的子任务，各个子任务的控制电路、程序间相互关联，学生在前一个子模块基础上，仅做少许改动，就可开发出另一个子模块。这种基于项目的化整为零的课堂授课方式，能够充分激发学生的学习积极性，有效调动教学双方的课堂互动，提高课堂教学效率。
2.2 通过多维立体式实践教学，体会“做中学”
根据单片机课程的知识点，我们按照基础项目、简单项目、综合项目三种不同层次精心设计实训项目，如图1所示。
图1 层次化的单片机实训项目
其中，基础项目完成对基础知识和技能的培训，如通过“单片机最小系统板的设计与制作”使学生了解并认知单片机的几大功能模块；简单项目完成对单片机基本模块的设计制作，如图2所示，通过层次化的模块设计，使学生掌握单片机的硬件资源及软件编程；综合项目由学生独立构思、设计、实施和运作，如通过“自动响铃系统”、“智能交通灯控制器”等应用系统的设计使学生熟知单片机应用系统的软硬件开发与调试过程。为帮助学生尽快地进入到项目设计中，在项目实施前通过实物展示将往届学生的设计成果带进课堂，使学生对单片机系统有感性认识，并引导学生进行讨论。在项目实施过程中，通过“Proteus+Keil+单片机开发板+课程设计+学科竞赛”的多维立体式实践教学，让学生在做中发现问题，经过讨论分析或教师指导后解决问题，在不断修正错误的过程中积累实战经验。
图2 简单项目模块
2.3 实行分组项目设计，推进团队协作学习
把CDIO思想引入单片机的课程教学，目的之一是培养学生的团队合作及项目研发能力，让学生在团队环境下获得较真实的软硬件开发经验，提高学生在项目规划、工作分配、成员交流等多方面的能力，培养学生积极向上的合作精神。在微型项目的设计及后续的课程设计中，我们采用学习小组的形式，一般3-4名学生一组，每组推选1名组长，在组长的带领下，各组成员相互合作、相互交流，在培养实践能力、掌握理论知识的同时，还注重职业素养的提高。
2.4 采取多元考核评价方式
以CDIO倡导的“过程评价”为基础，关注知识、技能的学习过程，关注实践环节及工程应用能力，关注学生、教师不同主题的评价。为保证客观、真实地反映学生的实际水平，《单片机原理及应用》的总评成绩由平时成绩、项目模块成绩、期末考试成绩三部分组成，并将课程的考核贯穿于课程教学的全过程。其中，平时成绩占10%，包括课堂表现、课后作业等；项目模块成绩占40%，每组完成4-5个项目，主要考核硬件组装、故障排除、软件调试、软硬件统调、系统性能检测及仪器使用等。项目考核采取多元化的评价方式，学生先演示自己的设计作品，教师、同学、小组成员等根据作品完整性、创新性和实用性分别打分，最后由教师根据多方评价综合量化得到每个人的成绩；期末考试占50%，包括笔考和综合性设计考试（各占25%）两部分。笔考闭卷与开卷相结合，闭卷考主要考查学生对基础知识、基本理论的掌握程度，总分30分，题型主要为填空题、选择题、判断题等客观题，考试答案唯一；开卷考主要考查学生对知识的应用能力，总分70分，题型主要为分析题和程序设计题，试题答案不唯一，旨在引导学生开阔思路，提高学生发现问题和解决问题的能力。综合性设计考试包括一个单片机实用系统的硬件设计、软件编写调试、系统统调、功能测试、课程设计报告，旨在全面考查学生对单片机应用所需基本知识和技能的掌握程度。
3 结束语
将CDIO理念运用于我院的《单片机原理及应用》课程教学改革，经过连续3个年级的教学实践，收到了较为理想的教学效果。学生的学习兴趣有所提高，实际动手能力有所增强，同学间的合作意识和交流沟通能力得到了培养，对后续课程的学习、毕业设计及就业有很大帮助，还需在今后的教学实践中不断探索与完善。
参考文献：
[1]王硕旺，洪成文。CDIO：美国麻省理工学院工程教育的经典模式---基于对CDIO课程大纲的解读[J].理工高教研究。2009（04）.
[2]王刚。CDIO工程教育模式的解读与思考[J].中国高教研究，2009.
[3]曾虹，戴国骏，刘鹏。高校单片机课程教改研究[J].计算机教育，2011.
作者简介：王艳玲（1965-），女，山东济南人，教授，获山东大学无线电物理硕士学位，研究方向：汇编语言、单片机原理等计算机硬件课程的教学及图像处理、信息隐藏等。
关键词：proteus软件 仿真 单片机
随着科技和经济的发展，社会和企业对应届毕业生分析问题、解决问题的能力要求越来越高，这就要求高校要重视学生实践动手能力的培养。事实上，各高校对学生实践动手能力及创新能力的培养十分重视。一直以来，高校都把实践环节作为教学活动中重要的一环，针对实践环节也设置了多类型的实践课程，如课内实验、课程设计及毕业设计等与实践有关的课程，来提高实践环节的教学质量。
近几年来，各高校也积极参加各种创新比赛或电子竞赛，为培养学生的实践动手能力提供了一个良好的平台，但目前这些实践环节依然不能满足要求，原因是两方面：一是日益增加的应届毕业生队伍，二是社会对应届毕业生能力的要求日渐提高。因此改进和加强实践教学环节是当前各高校的一个重要任务。
一、单片机课程实践教学环节现状
怎样才能更好地培养学生的实践动手能力呢？很多高校都借助单片机课程安排较多的实践内容，来提高学生利用已学知识去解决实际问题的能力，这是因为单片机课程是数字电路、微机原理等课程的后续课，又是嵌入式系统、FPGA、DSP等课程的前续课程，其难易程度适中，又能方便地与模拟电路、数字电路等各种智能仪器中的常用模块进行结合，所以高校往往将单片机作为培养学生动手能力的一个重要课程。就单片机课程来讲，已经有实验课、课程设计及大规模的电子设计比赛等实践课程，但这些课程还是不能满足新形势对学生实践动手能力的要求，其原因如下：
首先，单片机课内实验是最基本、最常见的实践能力培养方式，通过课内实验，能使学生掌握相关课程的关键知识点，能使学生加深对理论知识的理解，但课内实验一般课时较少，实验间隔时间长，各个实验题目相对独立，关联性不强。课内实验是理论课程的必要补充，但对学生实践能力培养的深度和广度不够。
其次，单片机课程设计往往集中安排2周左右的时间，其特点是时间集中，内容较为综合，一般涉及到两门课或更多门课的知识，而且往往安排在高年级，通过课程设计能使学生掌握几门课的综合应用与设计，是培养学生实践能力的有效手段。其不足主要是时间较短，培养力度不够。
再次，近几年来各种围绕单片机课程进行的大规模竞赛的兴起，有效地推动了学生实践能力的培养，通过这些比赛，学生的实践能力得以提高，为学生的就业升学都打下了良好的基础；但是能参与比赛的学生人数非常少。
二、proteus软件的特点及优势
为改进单片机实践教学环节，使更多的学生得到更多的锻炼，本研究所在单片机课程中引入了PROTEUS仿真软件。该软件由英国Labcenter公司开发，可以实现数字电路、模拟电路、单片机、FPGA、ARM等微控制器系统及相关常用器件（发光二极管、LED、电动机、按键、LCD等）电路的仿真、软件仿真、系统协同仿真以及PCB图设计等功能，是目前最理想、最普及的能够对各种处理器进行实时仿真、调试与测试的EDA工具。该软件简洁易学，软件界面与学生熟悉的protel软件类似，操作简便，自带丰富的元器件及控制器库如电阻、电容、电感、LED、LCD、发光二极管、按键、虚拟探针、虚拟示波器、信号源及单片机、ARM等，便于硬件电路原理图的设计，并且该软件带有大量的实例可以参考，给学生的学习带来方便。在proteus软件中设计好电路原理图，加载用户编制的单片机或其他控制器软件，即可进行仿真，生动的仿真结果可以在proteus界面上直接进行观察，比如LED点亮相应的数字或符号、发光二极管发光或熄灭、或者其他工程结果，这对提高学生学习的兴趣和积极性有很大帮助。
基于上述proteus软件的种种特点，我们将单片机课程中的一些实验迁移到了proteus平台上进行。传统的单片机实验平台大多是一个编译软件加一个固定的实验箱，实验箱里的硬件电路是固定不变的，造成学生在硬件电路设计上的锻炼少之又少。但是采用proteus仿真平台后，就可以将单片机及器件如LED、发光二极管、键盘、AD/DA转换器都设计到该平台中，显然这样能给学生提供足够的自由设计空间，学生可以根据自己的想法来设计硬件电路，而且仅用这一个protues平台就能实现软硬件的仿真，这样，学生就可以将实验场所“搬进”寝室，随时随地进行设计。因此将protues仿真软件引入单片机或其他课程必将完善实践环节，是培养学生实践动手能力的得力平台。
三、Proteus软件在单片机中的应用举例
本实例是采用proteus软件完成流水灯实验的设计及仿真，其过程如下：
1、原理图设计
图1是该设计的硬件原理图，单片机采用AT89S52，8个发光二极管经8个限流电阻接在单片机的P1口。
2、采用proteus软件设计原理图
按照图1中的电路，在proteus软件中完成电路原理图的设计，如图2所示。
图1、流水灯电路原理图
图2、proteus中设计好流水灯原理图
3、仿真
在proteus软件里设计好图2之后，加载已经编译好的流水灯程序（这里不再列出详细程序），点击仿真“运行”按钮，即可以在图2所示的电路图中观察到8个发光二极管轮流点亮，此时利用拷屏键对仿真效果进行截图，得到图3，该图表示截取时恰巧是发光二极管D5被点亮的瞬间。
图3、截取仿真瞬间图
四、小结
由上述实例不难看出，proteus软件界面非常友好，易于入门，仿真结果可以直接在proteus界面上进行显示，能直观判断系统设计的正确与否；且色彩表示分明，效果生动逼真，综上所述，将proteus软件与单片机或其他控制器合理结合，定会在实践教学环节起到良好的推动作用。
参考文献
1、周润景、张丽娜。基于proteus的电路及单片机系统设计与仿真。北京航空航天出版社，2006.5。
2、代启化。proteus在单片机电路系统设计中的应用。自动化与仪器仪表，2006，（6）。
3、许文斌。proteus软件在单片机系统仿真实验教学中的应用。商业经济，2006，（3）。
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� 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� 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� 下面以键控彩灯�
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：
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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：
【关键词】教学做；单片机；教学设计；学习情境
Application MCU and"teaching"integration teaching discussion
Shenyang Aviation Vocational Technical College，Da-yong Guo Bo-shu Zhang
Abstract：The traditional single-chip teaching mode mainly in textbooks or teachers as the center，the two kinds of teaching mode in the practical implementation of the process there are many problems，the teaching effect is poor，the enthusiasm of the students is not high，the student is always in a passive state to accept knowledge，new teaching mode to promote to take the student as the center，in the process of teaching according to different teaching contents for students learning integration teaching mode，is a brand-new teaching mode，through the theory and practice of the perfect combination，highlighting the skills training，can give full play to the main role of students，to train the students'practical ability，to cultivate students'comprehensive use of the knowledge ability，achieve higher vocational training application the objective of talent.
Key words：teaching；SCM；teaching designing；learning environment
随着单片机在各行各业的广泛应用，各高职院校都开设了《单片机原理及应用技术》课程。它是计算机、电气自动化、机电一体化等专业必修的一门专业课，培养学生综合运用软件结合硬件设计、调试及创造的能力。该课程教学效果将直接影响学生的毕业设计及其在专业上的后续发展。
一、提出问题
学生在学习《单片机原理及应用技术》这门课程时，感觉特别抽象，学习中感觉难度太大，直至最后不能理解和掌握单片机核心技术，不具备单片机设计和开发技能。我认为产生问题主要有以下几个原因：
1.单片机课程本身课程既包括计算机汇编语言或C语言知识，同时又涵盖电子技术相关内容，在学习该课程时要求学生的基本功要扎实。高职学生基础差，计算机逻辑思维不强，课程体系设计不完善，虽然曾经学过《计算机应用基础》及《程序设计基础》等与计算机相关的先修课程，但是学生对微机硬件结构原理的抽象概念不易理解，如存储器的结构，寄存器、位地址的概念等。
2.教学结构不合理，对单片机的实践环节重视不够。许多教师的教学按照一般的单片机教材，按照教材顺序先进行理论讲解，填鸭式教学方式，越讲越复杂，学生越来越听不懂。最后再去做几个实验，学生也很难弄懂，学生无法实现理论知识和实践环节无缝隙连接。
3.教师的综合水平有待提高。用单片机应用技术进行产品的开发，控制系统的设计，需要用到电子技术、电路设计、计算机等相关的知识，综合性、实践性很强，教师平时要研究课题、开发项目、提高自身的实践能力。
二、以项目教学为载体，完成教学做一体化教学设计
传统的单片机教学，均是以单片机的结构为主线，先讲单片机的基础知识，过渡到单片机的结构与原理，然后讲指令、软件编程，定时与中断系统、再到单片机系统的扩展和各种器件的应用，最后再讲一些实例。这种先理论后实践，教、做分离的教学模式，使高职高专学生普遍感到难学。一般情况下，在学习基础知识阶段，已经有一部分学生感觉单片机知识过于枯燥和乏味；在进行到单片机结构机后续复杂的汇编语言编程，已经有大部分学生根本听不进课，更谈不上对知识的理解和掌握。最后到讲解单片机课程扩展和接口应用部分，几乎所有学生都已经迷糊了，对单片机课程产生反感。学生对课程反感，教师无法进行正常教学。因此，必须改变教学模式，采取教学做一体化教学，用项目作为驱动，使学生提高学习单片机兴趣，掌握单片机这门技能。
应用项目教学法进行教学，就要围绕课程内容，设计典型项目，设计的每个项目不但要具有代表性，还能通过项目和相关的理论知识联系起来。本学期负责《单片机及应用》校内精品课程制作，按照教学做一体化指导思想，将课程设计了八个典型的项目，以项目任务驱动方式设计教学，设计的项目主要包括认识单片机及开发环境、开关控制指示灯、彩灯循环控制器设计与制作、工业顺序控制器设计与制作、交通信号灯控制器设计与制作、电子音乐盒的设计与制作、步进电机控制器设计、电子显示屏设计等。每个项目按照要求再进行细分，主要包括任务要求及相关知识点，在每个项目要求下来设计和开发学习情境，做到每一个学习情境的实施都是一个完整的工作过程。
项目的选定主要遵循由浅入深、理论知识够用为原则、实践知识以深化为原则。高职学生基础薄弱、学习态度不端正、学习方法有欠缺、学习兴趣不高等特点。在选定项目时，要从实际出发，必须制定符合高职学生的项目；理论知识的功能是服务实践，指导实践，高职教学不同于普通高等教育，理论知识满足实践教学的需求即可，不能无限制的讲解太多的理论知识；实践不仅可以促进学生技能水平的提高，而且可以校验理论，深化理论。例如在彩灯循环控制器设计与制作的项目教学中，学生掌握了程序控制发光二极管循环点亮的方法，还可以通过单片机最小系统的输入输出的连接，加深对单片机P0-P3端口的进一步理解，同时还可以理解位控制的含义，相关指令的应用。
三、以教学方法为途径，完成课程实施
合适的教学方法，能提高课堂教学效率和教学做一体化的效果。在长期的教学实践中，我们都在教学中采用过不同的方法，如引导文法、角色扮演法、游戏法、竞争PK法等；还有在实训教学中采用包括准备、组织教学、理论讲解、示范演练、布置任务、巡回指导、小结和整理清洁八步教学法。我们认为，在教学做一体化的具体实施过程中，主要选取理论讲解、示范演练、布置任务、巡回指导这四个环节来完成教学做合一，实现教中学、学中做和做中学。
以开关控制指示灯为例，在教学中，首先从理论上进行数字电路中发光二极管亮灭控制，传送指令MOV、MCS-51单片机P0-P3口和程序控制发光二极管亮灭等知识的讲解；其次将这些理论知识在单片机实验设备上进行示范演练，教会学生如何连接仿真器，怎样运行单片机实验软件，如何打开程序、修改程序、调试程序等具体操作；接下来就是布置任务，根据项目要求和所学理论知识给学生布置实践任务；最后一步是巡回指导，教师在学生的实施过程中，发现问题，解决问题，检查学生动手操作能力和理论知识的掌握情况，即同时完成学生的考核，当然在巡回指导过程中，可以采用上面提到的相关教学方法进行指导。通过这四步完整操作，使学生充分掌握项目内容。
四、结束语
“教学做一体化”的教学体系清晰，形式生动活泼，是以学生为主体的有效教学方法，理论知识围绕技能训练展开教学，针对性强，既利于教师的“教”，又利于学生的“学”；教师既讲解理论知识又传授专业技能，与学生相处时间增加，更容易获取每个学生掌握技能和知识的情况，便于及时进行有针对性的辅导，大大提高了教学质量和效率。实行“教学做”一体化，能够培养基础扎实、素质全面、本领过硬、上手快、转型快的高素质技能型人才，有效地提高学生的就业能力和适应职业变化的能力，更好地满足和服务社会。转
参考文献
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作者简介：
郭大勇（1973—），副教授，高级工程师，研究方向：机电一体化、计算机控制。
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� 《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�
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�
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.