單片機原理及應用實踐教學范文

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《信息技術與信息化雜志》2014年第二期

1完善實驗環境,提高實驗質量

1.1軟件環境實驗軟環境由過去的匯編語言逐步向C語言過渡[3]。以往高校的“單片機原理與應用”課程選用的程序設計工具是匯編語言。匯編語言針對不同的操作系統、不同的CPU，指令完全不相同，匯編語言就有所不同，所以不易移植。另外，匯編語言的程序，必須要借助于微控制器的指令手冊及各寄存器的說明，或者給程序寫注釋，否則很難讀懂。而C語言是一種應用廣泛的高級程序設計語言，它既有高級語言的特點，也具備匯編語言的功能。C語言有功能豐富的庫函數、程序易讀易懂、編譯效率高、運算速度快，具有良好的移植性，現在C語言被廣泛使用到嵌入式系統軟件設計中。目前8051單片機的C語言編譯器編寫目標系統軟件，既可以增加軟件的可讀性，又便于改進和擴充，十分適用于單片機控制系統的開發。綜上所述，用C語言程序設計是單片機開發與應用的必然趨勢。

1.2虛擬仿真環境隨著計算機技術的發展，單片機仿真也有了長足的進步。單片機仿真實驗是利用程序模擬實現電路的設計，在程序中將所需的虛擬的元器件安裝設計要求放到虛擬的電路板上，然后將ROM模擬燒寫。可以觀察所設計模擬電路是否符合設計要求，不符合則可以實時修改。利用仿真系統，用戶能夠在可控的條件下觀察系統運行過程中的狀況和結果，實驗起來具有很大的靈活性和可擴展性，使開發過程節約了時間，減少了成本，提高了應用系統開發的效率。

2改革實驗教學方法及實驗考核模式

單片機原理系統結構抽象，指令功能繁多，編寫調試程序比較困難，嚴重影響了學生的學習積極性。通過改革單片機實驗的教學方法及實驗考核模式，激發學生對該門課程學習的興趣，有效提高實驗教學的質量水平。

2.1改革單片機實驗的傳統教學方法

2.1.1改革實驗手段傳統的實踐教學環節中，以老師為主體，學生處于被動地位，缺乏獨立思考，不利于學生動手能力的發展。進行改革以后，基礎實驗、綜合實驗過程中，教學模式從以教師主講的模式，轉變成以教師為主導，以學生為主體的新型模式。實驗前，教師給學生引導，開展實驗；實驗中，對學生在實驗中發現的問題，教師鼓勵學生自己尋找解決方法，引導學生發揮主觀能動性，獨立思考，提高解決問題的能力。比如：當學生遇到電路設計問題，指導學生解決此類問題的方法，應該遵循首先檢查硬件電路，然后再修改程序，最后得以解決；在綜合實驗以及創新型實踐中，比如單片機整個系統的設計，編程，調試與運行，都由學生自主開發，給學生充分的空間，進行獨立思考，培養學生解決工程問題的能力。

2.1.2實驗室開放單片機實踐相關實驗室，實行全天開放，有專門老師負責，鼓勵學生在正常的理論學習與實驗課程之外，自主選擇相關單片機方面的實驗項目，進行設計、編程、調試與運行。讓學生大膽地去實踐、創新，通過不斷的硬件和軟件程序調試，完成初步產品到復雜產品的開發設計，提高學生的綜合知識運用能力和主觀能動性。這樣不僅極大地調動了實驗室資源，更是解決了該門課程學時少、內容多，時間固定等這些矛盾問題的重要手段。

2.1.3校企結合單片機原理是一門與市場發展、社會需求緊密結合的課程，校企結合打破了傳統封閉式的教學模式，使單片機實踐教學立足于社會人才需要面向市場、服務社會，對學生的培養目標更具有實用性和針對性。校企結合的方式是將企業做過的一些實際的成功案例，作為教學內容對學生進行教授或實訓，讓學生真正了解開發單片機應用系統的全過程，比如如何在市場上選取性價比高的器件，在整個系統中單片機是什么作用？如何根據系統的硬件要求寫出適用程序代碼，以及發現和解決開發過程中出現的各種問題。由于企業的成功案例具有規范性、嚴肅性和完整性，學生通過完成一個實際項目領悟了開發產品的目的性、嚴謹性、規范性，可以讓學生快速有重點地掌握單片機技術，并且能將所學知識融會貫通于生產技術中。通過單片機校企結合實踐教學，學生自主解決發現的各種問題，從中體驗解決問題的成就感，從而提高了學生對該門課程的學習興趣。

2.2改革單片機實驗的考核模式

實驗的考核方法也是保證實驗質量的重要手段。實驗考核成績從基礎實驗的動手能力、實驗結果和實驗報告等幾個方面，考查學生對相關內容掌握和應用的效果。等所有實驗項目完成后，實驗教師給每個學生布置不同的實驗題目，讓學生在規定的時間完成，作為實驗考試內容，教師通過檢查學生的硬件設計以及程序代碼的編寫與調試情況，給出相應的實驗成績。通過這樣的考核方式，有利于學生獨立自主進行軟硬件調試，更好地調動了學生學習的興趣和積極性，也體現了成績評定的公正性和客觀性，有效促進了單片機實驗教學質量的提高。

3注重實驗教學團隊的培養，不斷提高教師的業務素質

實驗教學由專職實驗教師負責，單片機實驗跟其他門類的硬件實驗不同，有時學生的實驗題目相同，但每人的電路和程序的解決方法不盡相同，實驗教師應該加強業務知識積累，對各種不同解決方案有深刻理解。所以必須加強對實驗人員的業務培訓，造就一支工程實踐豐富、穩定以及高素質的實驗專職教師隊伍。為此，我們要充實完善實踐教學隊伍，不斷吸取知識層次高以及具有工程經驗的人才參加實驗室工作，逐步建立實驗教師教學團隊，保證實驗教學質量的提高。另外實驗專職教師應該積極從事實驗項目的開發以及單片機基金項目的積極申報。多年來，我校實驗教師積累了豐富的教學經驗，為單片機實踐改革做出了巨大的貢獻，近年編寫并出版了《單片機原理及應用實踐教程》，在實驗過程中起到了很好的指導作用，并取得了良好的效果。

4結束語

通過以上的實驗教學改革與探索，學生在實驗中的動手能力，實踐創新能力得到了不斷提高，也激發了學生學習單片機技術的極大興趣。電子技術及單片機技術的迅猛發展，不斷向我們提出新的教學目標和要求，我們要不斷探索研究單片機課程實踐教學方面的改革，采用多種途徑，提高實踐教學質量及學生創新能力的培養，使學生的綜合素質更加適應單片機發展的社會需求。

作者：戚梅張鵬單位：山東科技大學信息學院