单片机实验教学精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇单片机实验教学范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

论文关键词：单片机；教学；仿真实验

“单片机原理”是一门理论性、逻辑性、实践性很强的学科，是电类专业一门非常重要的专业基础课，把微机接口部分、汇编语言部分、通信技术部分的知识点等综合在一起，属于逻辑性、工程性、技术性、实践性很强的一门专业基础课。该课程作为电类专业最重要的核心课程之一，它是电类专业高素质技能型人才所需全部自动控制类知识结构的载体，占据着非常重要的位置。

然而，传统的单片机教学一般注重课程本身的体系结构和前后的逻辑联系，均以学科体系为出发点，忽略了“可学性”，致使学生学得吃力，老师教得辛苦，教学效果却没有显现出来。

一、研究背景及意义

目前，全国将单片机列入单独的比赛项目，在考查中注重学生的能力培养，学生的技能素养教育成为重中之重，加之社会需求高技能人才，许多学校为了适应社会的发展和市场需求在不同的专业开设了单片机课程，然而单片机课程是一门实践性很强的课程，要想在教学过程中取得很好的效果，就必须要求学生在学习过程中多动手实践，但有的学校教学设备有限，怎样解决这个问题。仿真实验课可以让学生在单片机工作室里做中学，真正玩转单片机，也同时解决了学生学起来枯燥，老师教起来吃力的尴尬局面。

目前单片机教学中存在诸多问题。如单片机课程理论为主，实验教学多是进行验证性实验。单片机实验室存在场地和时间限制，学生除了课上，很难有机会接触到所需要的设备，如仿真器、实验板等，个人配备成本太高，个体无法承担。而且实验箱只能验证试验的基本作用和意义，就无从谈起学生动手能力的训练和提升。单片机在当今社会中的应用速度发展迅速，然而单片机教材陈旧，实验设备很容易落后、老化等问题，必然会带来耗资等问题。由此可见，构建成本低廉的单片机仿真实验系统对于单片机教学意义重大。它不仅可以降低实验设备投资，而且能培提高学生的工程素质，养学生的创新精神。在单片机控制系统的设计开发过程中，我们不单要突出设备的自动化程度及智能性，另一方面也要重视控制系统的工作稳定性，否则就无法体现控制系统的优越性。

由于单片机控制系统应用系统的工作环境往往是比较恶劣和复杂的，其应用的可靠性、安全性就成为一个非常突出的问题。单片机控制系统应用必须长期稳定、可靠地运行，否则将导致控制误差加大，严重时会使系统失灵，甚至造成巨大的损失。

影响单片机控制系统应用的可靠、安全运行的主要因素是来自系统内部和外部的各种电气干扰，以及系统结果设计、元器件选择、安装、制造工艺和外部环境条件等。这些因素对控制系统造成的干扰后果主要表现在下述几个方面。（1）数据采集误差加大。（2）控制状态失灵。（3）数据受干扰发生变化。（4）程序运行失常。

由于受到干扰后计数器的值是随机的，因而导致程序混乱。通常的情况是程序将执行一系列毫无意义的指令，最后进入“死循环”，这将使输出严重混乱或系统失灵。

随着单片机及其接口技术的飞速发展，目前面对职业教育存在的突出问题：质量能力与规模能力不相适应，教学信息化程度低，古老的填鸭式课堂教学模式仍应用普遍，“双师型”教师队伍建设机制缺乏完善性，科学管理水平和改革创新能力就提到了日程，管理制度不健全，学校基本办学规范不健全，科学的职业教育评价标准和评价机制达不到标准，学生成长的“通道”不畅通。

从新的教学要求来看，这类课程仅在课堂上讲授基本原理是不够的，必须在教学中加强实践环节，开出一定数量的高质量的配套实验课活独立的实验课程，让学生有足够的实验机会。那么对于单片机实验教学环境建设就相应提出了高要求。怎样解决这个问题，单片机仿真实验应运而生。

二、“单片机仿真实验”初探

伴随着计算机技术的飞速发展，在各个领域都出现了各种仿真系统，为各种实际系统的开发提供了准确可靠的保证，同时为很多学校、企业等节约了大量的人力和物力。在电子信息技术领域也同样出现了大量的仿真工具，如课堂上用到的各种EDA工具；模数混合仿真的Protel、Multisim等常见的电子应用仿真软件，数字系统设计的Fundation、Maxplus II、Expert等。

所谓“仿真”，就是通过开发工具真实地模拟用户系统的运行环境，使用户能够在透明和可控的条件下观察系统运行过程中的状态和结果，仿真实际上也是一种软件和硬件的综合调试手段，它能提高应用系统开发的效率。

用通俗的话来描述“单片机仿真实验”就是在一块虚拟电路板上按照真实电路的设计构想放置一些虚拟的元器件，并模拟实际烧ROM的过程链接上程序代码，“接通”电路观察效果，如果不理想的话可以反复修改电路或程序代码，直至符合设计要求为止。

仿真实验的好处是显而易见的。在没有仿真实验的年代，每架构一个真实的电路都需要费时费力费钱，稍有不慎还有可能前功尽弃，再加上单片机中的ROM芯片是有擦写次数的，而一段程序可能需要修改擦写多次，无形中减少了ROM芯片的使用寿命。仿真实验是在计算机上进行的（可能会费点儿电），以上问题都不存在，而且就现在的仿真软件来说，仿真出来的电路效果与真实电路一模一样，毫不夸张地说，只要仿真是成功的，就可以直接下工厂的流水线生产了。

三、单片机仿真实验效果

新课程的核心理念是：“关注每位学生的进步与发展，使每位学生在课堂上都能积极主动地参与交流、参与探索、参与汇报，都能动起来，使每位学生都能进入最近发展区，都能有所收获，具有成功感。”为使这一核心理念能得到有效落实，经过近一段时间的教学实践，逐渐发现单片机仿真实验是一种较为有效的教学手段。不仅解决了学生的只学不练的矛盾，也缓解了部分学校的设备建设压力。

首先，学生有浓厚的兴趣。职业学校专业不一样，男女比例天差地别，在上课过程中的反应也不尽相同，但是，由于在仿真实验里所见即所得，同学们学习的热情高涨。仿真实验中减少了实验中实验板，实验内容不能更改的局限性，可以扩展学生的思路和为不同层次的学生提供良好的实验虚拟基地。在教学中，要努力创造适合学生发展的情境，让学生主动发展，关注学生的独特感受，以此培养学生的发散思维。其次，学生可以自行设计实验，锻炼了解决实际工程问题的能力，提高了学生的动手能力。实验能力和设计能力的培养，也是职业学校学生解决实际问题的能力中较为重要的。传统的实验中往往忽略学生的设计能力，只是一个验证的过程，学生学习的理论无法真正应用到实际的工作实践中，有一些学生有些许的遗憾。采用仿真后，采用建设工程的形式将设计理念融合到软件中，投入少，实际问题却能得到验证和推敲，节省了硬件的损耗。再次，硬件投入少，经济优势明显。单片机的课程除了开设8051系列单片机课程之外，还开设AVR系列与MCS51等系列的课程，三菱、西门子等不同系列和型号的单片机。要想保证相应实验的开设，必须要有配套的实验系统而且要保证一定的实验硬件设备套数，那么这将是一笔非常大的经济支出。所以这将使单位和企业面临着很大的经济压力，硬件设备的更新和硬件设备的维护等工作。考虑经济和其他方面的种种因素，引入单片机软件仿真系统，就可以大大降低经济的支出，减少硬件设备的购置，同时也大大降低了对硬件设备维护的工作量。为单位和企业减少了不必要的麻烦和经费，缓解了很大的压力。

先通过软件模拟成功后再投入硬件，经济优势明显改善，在传统的实验教学中实验板的投入，接口的投入，系列的不同，仪器的投入等，仅仪器的维护也是非常繁琐的，更何况资金的投入了。因此采用软件仿真，其经济优势很明显。

单片机仿真实验的瓶颈之痛。长时间的课程教学之余，总觉得留下了许多遗憾。虽然单片机仿真实验让笔者和学生们获得了一些成功的体验，但久而久之，也产生了一丝厌倦，毕竟假的成不了真的，整天面对着这些毫无生气的电路图，无法接触电路实物的痛苦与日俱增。

有鉴于此，兼顾教学设备的投资现实，仪器老化问题及国家对职业教育的投入，在下面两个方面学校可以参考改革。

一是改革办学形式。通过“联合办学、合并小的机构、多校共建”等方式推动规模化办学，加强建设，建成规模大、实力强、声誉好的示范学校；组建职教集团，发挥对农村和民族地区薄弱学校及西部的帮扶作用。

改革教学形式，积极采取场景教学、案例教学、项目教学、模拟教学等多种教育教学方式，增强教育教学的实效性和教学形式的针对性。

改革培养形式，深入推行校企一体、顶岗实习、工学结合；改变单一，强调连续学习，为连续学习和分阶段培养相结合，探索以就业为导向的职业人继续学习模式。

创新专业设置。建立专业设置动态调整机制，重点建设面向先进制造业特别是装备制造业、现代服务业、新兴产业的精品专业；加强贴近区域产业、民族艺术、民间工艺等领域的特色专业。

二是创新教学环境。重点建设现代化的专业技能性教室，创设功能齐全、校园文化和企业文化都并存的，紧密结合的教学环境，使学生感受到课堂和企业的文化和专业的融合。改革教学形式，建立导向性的学校评价模式和能力性的学生评价模式；努力探索职业教育质量评价的新措施、新途径，引导学生向更高的目标全面发展。

创新教学方法，强化实践教学的导向性；更新教学手段，构建自己的网络学习平台，能够支撑随时学习；创设生产实习的模拟现场设置，特别是通过模拟流程、虚拟现实、数字仿真等方式生动直观地展示知识性、技术性和生产服务岗位的可行性。

创新教材的应用能力，开发延伸性、补充性的教辅资料；依托企业研发适应新兴产业、新职业和岗位的校本教材；实现多种教材的立体化融合，使学生用发散的思维去思考问题。

改革队伍建设，聘用企业工程技术人员、有实践经验的行业专家和社会中的能工巧匠等担任兼职教师；落实教师在职进修和企业实践制度的可行性和有效性，加强专业带头人和骨干教师的培养方向和多元化。

改革管理制度，建立多方参与的决策机制和教育教学质量监测机构；创新人事分配制度；完善招生、教学、资助、免费、就业、财务和资产等学校业务管理办法。

虚拟仿真实验系统是单片机教学的优秀实验平台，很好地弥补了传统单片机教学的不足，激发了学生的学习积极性与主动性，提高了教学效果，降低了实验成本，是现代计算机技术与先进的教学理论在单片机教学中的应用，有着广泛的应用前景。

篇(2)

【关键词】单片机实验平台;改进设计;实现

1.现有实验教学平台存在的不足及改进设计方案

现有实验教学平台中，单片机芯片各引脚在印制电路板上已经和对应的模块固定好了，在这种固定模式下，学生设计逻辑电路的空间很小，不利于学生深入思考和创新。学生做实验时，只要按照商家定义好的电路连接，在实验指导书的指导下，正确输入和操作，便能得到正确的结果。这样的实验过程很难激发学生参与实验的热情和兴趣，往往会出现应付实验的现象，达不到开设实验的目的。会做实验和会设计系统之间的差距很大。为了提高学生的实践动手能力和创新能力，针对实验室现有单片机实验平台的不足之处，本实验教学平台在以下两个方面做了相应的改进：

（1）本实验教学平台采用开放式系统结构设计，各个模块在平台上是相互独立的。在改进的实验平台上，每个模块都有独立的输入和输出接口，学生需要哪个模块就可以通过连接线和转换板搭接起来，暂时用不上的模块可以断开。这样既可以避免模块之间的相互干扰，也方便学生根据自己的实际需求来搭建电路，为学生提供了自主设计的空间。

（2）考虑到单片机实验系统内容的完整性和趣味性，本章在原有实验平台的基础上进行了模块的添加与改进，主要包括步进电机和继电器驱动模块、16*16点阵模块等。下面将详细阐述各模块的改进设计与实现。

图1 单片机端口连接图

2.改进的实验教学平台各模块设计

本实验教学平台要求系统具有开放性，单片机的I/O资源要得到充分的利用。因此，AT89C51单片机芯片的各端口没有固定在印制电路板上，而是与相应的输入和输出接口相连。做实验时，学生可通过连接线和转换板灵活的选择单片机端口搭建电路，实现了资源的充分利用。单片机端口的连接如图1所示。

2.1 步进电机和继电器驱动模块设计

单片机各引脚提供的电平是无法驱动步进电机和继电器的，故本课题增设了步进电机和继电器的驱动电路模块，该模块选用了ULN2003芯片驱动。ULN2003由一组达林顿管组成，有16个脚共7路驱动。引脚功能是：1～7脚为单片机脉冲输入端;8脚为接地端;9脚为内部7个续流二极管负极的公共端;16～10脚为脉冲信号输出端，与1～7脚的输入端一一对应。该模块用P0.0驱动一个继电器，P0.0接ULN2003的1脚，ULN2003的16脚接继电器线圈的一端， 继电器线圈的另一端接+5V电源。当P0.0为高电平时，继电器吸合;当P0.0为低电平时， 继电器释放。电路原理图如图2所示。

图2 步进电机和继电器驱动模块电路

2.2 16*16点阵模块设计

LED显示屏是一种新型的显示媒体，是当今大屏幕显示的主流产品，它具有亮度高、使用寿命长、显示内容多样、色彩丰富、对室内外环境适应能力强等优点，在各行业得到了广泛的应用。因此，为了让学生能够很好的掌握用单片机控制LED显示屏的能力，本实验教学平台增加了16*16点阵电路模块。该模块采用RS232接口的第3脚（TXD）由计算机向控制电路发送字符或汉字内码;该内码被存储在控制电路中，控制电路找出对应该内码的点阵，然后向驱动电路发送行列选通信号;根据行列选通信号，显示驱动电路负责向指定LED提供驱动电流。采用串行的方法，控制电路可以是一根信号线，将列数据一位一位地传到列驱动器，在硬件方面是十分经济的。解决串行传输中数据准备和列数据显示的时间问题，可以采用重叠处理的方法。这种方法需要列数据的显示具有锁存的功能。因此，该模块选用带锁存输出的8位移位寄存器74HC595作为LED显示屏的列线驱动输入。它是由各自独立控制的一个8位串入并出的移位寄存器和一个8位输出锁存器构成，可以实现在显示本行各列数据的同时，传送下一行的列数据。

图3 16*16点阵模块电路

该模块使用了4块74HC595和4块8*8点阵构成一个16*16点阵，可以完整的显示一个汉字。P1.0与74HC595的DS端相连，输入串行数据;P1.1与SH_CP端相连，提供移位时钟信号;P1.2与ST _CP端相连，提供锁存时钟信号。上一级74HC595芯片的Q7’端与下一级74HC595芯片的DS端相连，实现在显示本行各列数据的同时，传送下一行的列数据（即达到重叠处理的目的）。U16、U17、U18、U19芯片的Q0～Q7端用来驱动16*16点阵对应的行和列。电路如图3所示。

参考文献

[1]李学礼，林海峰.基于Proteus软件的单片机实验室建设[J].单片机与嵌入式系统应用，2005（9）：5-6.

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关键词：单片机；实验教学；改革；机械

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）43-0246-02

单片机已经在工业控制、数据采集、智能仪表、机电一体化等领域得到了广泛应用，极大地提高了这些领域的技术水平，各大高校都将单片机原理与应用课程作为工科类重要的专业基础课。随着学科的交叉融合，机械类本科专业不仅要求具备一般的机械设计与制造的能力，还必须具备电子、控制的基本知识，因为目前的机械装备已不再是单纯的机械集合体，而是集机构、驱动、检测、控制等为一体的机电一体化装置。机械装备的设计也不再仅专注于机构与简单驱动的应用，而是集伺服驱动、高精度检测、PLC/单片机等控制为一体的复杂闭环系统设计。单片机课程综合了硬件电路设计和软件编程等技术。单片机原理也是应用型人才培养的需要，现工科院校和高职院校都开设了相关课程。但是，单片机技术日新月异，而大部分高校的单片机课程教学模式却一直延续至今，没有针对技术发展、社会需求做出相应调整，使学生处于被动接受而不是主动求知；传统教学过程中未引入工程实践设计，导致学生缺乏整体设计能力，动手能力普遍较差。因此，单片机课程改革势在必行。

一、单片机实验教学案例研究

单片机实验教学中，课堂教学主要以案例为主，通过案例来分析与讲解单片机原理、应用特点与方法。下面通过单元案例与综合案例来详细说明。

1.单元案例。单元案例就是结合单片机的应用特点，对单片机中常用的功能单元进行案例研究及讲解，目的是使得学生尽快认识和掌握单片机的各个功能单元。（1）最小系统，最小系统是单片机运行工作起来，所必需的最基本电路组成。在接触单片机之前，需反复强调最小系统的各部分组成，对于8051单片机来说，即电源、晶振、复位、片内片外存储器选择的EA引脚。首先在Proteus里搭建最小系统电路，这有利于学生接触Proteus仿真环境，熟悉基本元器件的选取和参数定义。然后在最小电路的基础上，进行单片机控制一盏灯的简单实验，这部分内容可结合51单片机的IO口同时讲解。再次，在51单片机开发板上，让学生认识单片机及最小系统，对一些元器件有基本认识。（2）流水灯，在做流水灯实例时，要考虑LED点亮的时间，亮的时间太长会影响整个过程的速度，亮的时间过短，我们无法观测到。因此，让学生认识到点亮LED的时间是关键，逐步引申到延时的概念，详细讲解程序延时及定时中断延时这两种延时方法及各自的优缺点。程序延时的概念学生较容易接受，定时中断的学习要结合定时/计数器及中断的知识点，重点讲解定时器工作原理、定时中断方法以及程序等。（3）按键和LED数码管显示，按键和LED数码管显示是51单片机常见的输入输出设备。首先，Proteus仿真环境里构建的是独立式按键，利用按键来控制发光二极管的点亮或熄灭；然后，构建4*4的矩阵式键盘，并分析比较独立式按键和矩阵式按键；再次，介绍七段式LED的组成原理，分为共阴和共阳两种，让学生来分析显示不同字符时的代码指令；最后，将4*4矩阵键盘和LED显示结合起来，实现按下键盘中的某个按键时，LED上将显示该键的键值（0-F）。（4）LCD显示，无论是单个LED（发光二极管）还是LED数码管，都不能显示字符及更为复杂的图形信息，这是因为它们没有足够的信息显示单元。很自然地引申出LCD来，转而介绍常见的字符型LCD 1602。首先，在Proteus里构建1602固定显示的实例，可以显示学校名称、课程名称等等；然后，演示动态显示效果，让字符自右向左滚动显示；在演示的基础上，讲解1602显示的原理，固定显示和滚动显示的方法，然后让学生自己实践。（5）AD和DA，在单片机应用系统中，只要涉及到测试与控制，都离不开传感器的检测。而大部分传感器是模拟传感器，检测信号为模拟信号，在送入单片机处理之前需要利用AD转换器将模拟信号转换为数字信号。此时，如果传感器输出的信号为大信号的模拟电压，直接满足转换要求，则可直接送入AD转换器，否则要将信号进行处理，一般是将信号进行放大。让学生回顾理想集成电路的放大原理，构建检测信号的放大电路。可以采用温度检测的实例，在Proteus里构建模拟温度传感器检测温度的模型，利用51单片机常用的ADC0809进行模数转换。DA转换与AD刚好相反，是将数字量转换成相应的模拟量，单片机输出的数字信号必须经过DA转换器转换为模拟信号后，才能对一些控制对象进行控制。对于DA转换器的实验案例，采用基于DA方式的波形发生器，通过按键控制，可输出方波、锯齿波、三角波、正弦波等波形，并在Proteus里利用模拟示波器进行观测。（6）串口通信，在数据处理和过程控制领域，通常需要一台PC机，由它来管理一台或多台以单片机为核心的智能测量控制仪表。这时要使每个单片机应用系统实时的检测数据能在PC机上显示出来，或者通过PC机来调整这些测量仪表的工作状态，就必须实现PC机与单片机之间的通信。串口通信是单片机中常见的通信方式，以串口通信为例向学生讲解通信的基本概念，包括并行通信、串行通信以及常见的串行通信方式。在Proteus里构建PC机与单片机之间串口通信的实例，进行数据的发送与回传接收。

2.综合案例。在学生基本掌握单片机的上述单元案例后，结合机械类专业的特点，设计两个综合案例，分别为：（1）温湿度监测系统。利用温湿度传感器定时检测环境的温度和湿度，将检测信号AD转换后输入到单片机，一方面进行1602 LCD的实时显示，另一方面将检测温湿度数据通过串口发送至上位PC机。这个综合案例考察到了定时器、AD转换、LCD显示、串口通信等知识点。（2）PWM控制电机调速。要求产生脉冲频率为1Hz，占空比0-100%可调。这个综合案例考察到了PWM波形生成方法、步进电机调速等。

二、单片机实验教学的考核方式

由于单片机课程的教学方式基本以案例和实践为主，也须对原有的考核主要以考试为主进行改革。采取的考核方式主要为综合实践，即2-3名同学组成一组的形式，自定一个综合实践题目，就题目展开分析和讨论，并展开单片机硬件系统设计和程序设计，然后确定并绘制单片机综合实践系统的硬件图（在Proteus中完成），并编写单片机综合实践系统的软件。最后每个项目组指派一位同学，在课堂上通过ppt方式阐述设计理念及具体的设计流程，并接受老师及台下同学的提问。本次综合实践占单片机原理课程总成绩的50%，对于设计选题及设计、答辩完成得较好的项目组，给予期末成绩加分的奖励。

三、实验教学效果

通过单元案例和综合案例相结合的实验教学方法，以模块化、系统化的结构进行单片机原理课程的授课，能够让理工科学生特别是机械类学生在认识到单片机应用特点时，能够综合运用所学知识，实际开发一些单片机应用系统。以上具体方案，经过三年的教学实践及效果反馈，效果良好。

参考文献：

[1]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，2011，32（2）：180-183.

[2]张毅刚，胡瑞强.基于Proteus的单片机课程的教学改革与实践能力培养[J].教育教学论坛，2012，（5）：149-150.

[3]黄云峰，程启明，刘刚等.“MCS-51单片机原理”课程实验教学的现状及改革[J]，2011，（19）：124-125.

[4]赵冬梅.工学结合教学法在单片机课程中的应用[J].教育教学论坛，2011，（24）：34-35.

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论文摘要：介绍了单片机实验教学改革的必要性和实验教学改革的多个措施，探讨了如何通过强化单片机实验教学，培养学生面向工程的应用能力和创新实践能力。

单片机技术是现代电子工程领域一门迅速发展的技术，应用于各种嵌入式系统中。单片机技术的发展极大地推动了电子工业的发展，无论在教育界还是在产业界，单片机技术的推广仍然是一个热点。目前，各个高校都建立了单片机实验室，但是很多学校的实验教学现状却不容乐观。就我院而言，主要存在以下问题：（1）实验场地和时间不足。学生除了上实验课外，平时难得有机会实践。（2）以验证性实验为主。实验室所配备的实验箱只能满足验证性实验的要求。由于实验箱是成品，学生很难参与到其中的细节设计中去，学生的实践能力很难得到锻炼和提高，学生也很难建立起单片机系统开发的整体概念。并且，这种实验设备的配置方式局限了实验项目数量，还存在设备维护工作量大的现实问题。（3）由于实验设备仅适用于某一系列的单片机，若开设新的单片机课程，则需要重新配置实验设备，增加了学校的投入。

为此，笔者进行了长时间的探索，提出了一些解决办法。

建立开放式的实验室管理模式单片机实验室应实行开放式管理，在不影响正常实验教学任务的前提下，面向全校学生，在课余时间向学生提供实验所需要的场所、仪器设备等。开放范围除了实验开放项目、课程设计外，也包括学生兴趣爱好、第二课堂活动、创新活动等。开放性实验管理模式是在注重知识、能力和素质协调发展的同时，贯彻因材施教、注重个性培养的教学原则，目的是激发学生的学习兴趣和热情。在实施过程中，要注意实验内容不应与教学计划及教学大纲所规定的实验教学内容相重复，应属于课程教学内容的拓展性实验；还要注意综合性和针对性，强化基础，拓宽知识覆盖面，注重培养知识的综合运用能力。此外，还要根据科技的发展及其实际应用，结合实际工作，加强对学生科学研究思维和建立工程概念的训练，培养学生的创新能力和动手能力。开放性实验的组织中要突出学生的自主性，要全方位体现以学生为主体的自主式学习方式。在实验方案设计、操作、实验结果的分析处理等方面最大限度地发挥学生的主体作用，教师布置任务、讲解及指导等要点到为止，留有余地，给学生独立思考、独立操作、独立分析、独立解决问题的空间，充分调动学生的积极性和主动性。

利用Proteus与Keil整合构建单片机虚拟实验室Proteus是Labcenter公司推出的一款基于标准仿真引擎SPICE3F5的电路分析、实验仿真系统。该软件有交互式动画仿真、基于图形的仿真和基于微控制器的仿真等三种模式，其最大的特点就在于它能够仿真单片机及其外围芯片。Proteus软件支持MCS-51及其派生系列、Motorola68HC11系列，以及AVR系列和PIC12、PIC16、PIC18系列的单片机。Proteus软件支持的外围器件有74LS373、8255、矩阵式键盘、LCD及多种A/D、D/A转换器等。另外，用户还可以建立新的元器件模型。对于MCS-51系列单片机而言，Proteus还能够与Keilc51集成环境实现联机同步调试。而Keil是德国开发的一个51单片机开发软件平台，是目前应用最广泛的、最重要的单片机开发平台。它的界面简单，操作容易。Keil的uVision2可以进行纯粹的软件仿真，也可以利用硬件仿真器，搭接上单片机硬件电路，在仿真器中载入项目程序后进行实时仿真。此外，还可以使用Keil Monitor-51在不需要额外硬件仿真器的条件下，搭接单片机硬件系统对项目程序进行实时仿真。uVision调试器的调试功能也很丰富，具有常规源极调试、符号特性调试、历史跟踪，代码覆盖，复杂断点等功能。构建虚拟实验室主要是利用Proteus进行硬件电路的设计，用Keil进行软件设计。硬件电路的设计主要有两个方面：系统扩展（包括ROM、RAM、I/O口、定时器等功能单元的扩展）和系统的配置（即根据系统的要求进行外围设备的配置，如键盘、显示器、A/D转换器、D/A转换器、打印机等的接口电路的设计），通过该软件的使用，可以使学生掌握硬件电路的设计方法。软件设计主要是应用程序的编制、调试，使学生掌握软件开发的步骤、方法和技巧。而软硬件的设计完成之后，还需要进行系统的总调，将这两大执行环境组合起来构成联合的仿真系统，其中，KEIL作为软件的调试界面，而Proteus作为硬件的仿真和调试界面。这样，就可以像仿真器一样调试程序了。

开设大型综合设计实验，培养学生的创新能力大型综合的设计实验需要在学生完成基础实验之后视学生掌握程度而开设，这个环节在整个单片机教学中非常重要，只有经过完整的项目训练，学生才会建立起完整的系统的概念。学生需要根据设计任务书上的要求（包括软硬件的资源配置、实验要求达到的效果）进行设计实验。这样的训练可以将科技方法的训练、机电综合设计、创新设计及毕业设计等实践内容融合到大型综合设计实验项目中，使原来分散的小规模设计和训练集成为一个大型的系统设计项目，从而培养学生的创新能力。此外，在单片机实验开发的基础上，在学生参与下开发一些应用板，组成机电一体化的实验平台，如我院已经开发出的步进电机的单片机控制实验平台。这些训练可以使学生更加熟悉单片机的组成、工作原理、程序开发、系统的扩展。更重要的是，学生可以积累自己实践的经验，增强工程意识，为将来顺利进入实际的工程环境打下坚实的基础。

建立单片机网络互动实验系统，作为传统实验教学的补充传统的实验教学是近距离的，由于实验设备紧缺，设备普遍比较昂贵，加之时间和空间上的限制，已成为制约教学质量的一个重要因素。为满足培养具有高素质创新人才的要求，实验教学要不断地进行改革，实验要向综合型、设计型转变，但这种新型教学模式的实现必须有高技术化的手段和条件支持，因而网络虚拟实验教学成为现代教育技术应用的大趋势。单片机网络互动实验室系统是针对单片机实验而开发的内容全面、结构完整的单片机网络实验室系统。单片机网络互动实验室的构建基于Internet远程智能化虚拟系统，充分发挥了网络教学的特有优势，使学生的学习与交流不受时间、地点和实验仪器设备的限制，甚至可以联机协作完成实验。实验内容以图形、文字、动画等方式呈现在客户端的浏览器上，具有较强的交互性和真实性。同时，也提高了实验教学的伸缩性和适应性，有助于提高分散教学资源的利用率，形成科学的实验管理体系。单片机网络互动实验室可作为传统理论与实验教学的补充模式。我院在设计中采用服务器和客户端模式，可以实现客户端与服务器的交互通讯。我院自主开发了网络系统，学生只需到我院的网站注册一个用户名并下载客户端，便可以在自己的计算机上进行单片机实验。

以电子技术竞赛为契机，深化单片机实验教学改革课程与教学改革一直是高职院校所关注的热门话题，实验教学改革的效果直接影响着应用型人才培养的质量。目前，以单片机控制技术为核心的电子信息技术的飞速发展和应用领域之广是其他技术无法比拟的。但是学校教学内容却滞后于科技的高速发展。在高职院校开展电子技术竞赛正是解决这一问题的有效途径。竞赛有力地促进了专业课程内容的整合和实验教学内容的更新。一方面，所有参加竞赛的学生都要经过严格的赛前培训和赛中训练，学生普遍反映受益匪浅。实践证明，这样的学生在就业时也普遍受到企业青睐。此外，为了能够使没有参赛的学生也得到同样的训练，我院还开设了电子专业课程的设计训练课程，作为传统单片机实验教学的补充。课程完全按照电子竞赛的要求进行。这样的训练有效地提高了学生的工程设计能力和综合素质。另一方面，以竞赛为契机，改革单片机实验课程内容和实验方法。由于竞赛中涉及的单片机内容能够跟随科技发展的步伐，竞赛的题目具有实际意义，所以对目前的单片机理论教学改革和实验教学改革起了一定的引导作用。

参考文献：

[1]刘映群. Proteus与Keil整合构建单片机虚拟实验室[J].中国现代教育装备，2005，（8）:26-28.

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关键词：任务驱动教学法；单片机；实验教学

中图分类号：G434文献标识码：A文章编号：1672-7800（2012）012-0205-02

0引言

《单片机原理及应用》是高校工科计算机专业的一门重要专业基础课。在实际教学中发现，由于单片机教学知识点多，既要学习硬件组成和功能，又要学习指令系统、汇编语言、内部资源、接口技术和应用系统设计，加之汇编语言和硬件的配置情况有关，不同的机种有不同的指令系统，可移植性较差。因此，单片机的学习难度比一般课程要大，所花的学习时间也较多，很多学生感到非常吃力 。计算机专业的学生对各种软件编程类课程感兴趣，而对于单片机原理及应用等硬件相关课程的学习积极性不高，导致该课程学习效果差。

通过单片机理论的学习和实践过程，旨在使学生真正掌握单片机软、硬件的开发过程和技能，培养学生的实际动手能力、创新能力、综合思维能力。单片机课程是学习后续专业课程如嵌入式系统原理及应用、嵌入式操作系统的必修基础课，从往届毕业生反馈的就业信息看，硬件知识扎实对学生毕业后不论是从事硬件方面或者软件方面的工作都有很大帮助。因此，在总结自己教学经验的基础上，采用任务驱动的实验教学法，从引导学生的学习兴趣为突破口，突出实践能力培养在教学中的地位，建立以学生为中心的实践性教学模式，激发了学生对该课程的学习积极性，有效地提高了教学效果。

1任务驱动教学法

任务驱动教学法的一个显著特征是：教师的教与学生的学都是围绕着同一个目标、基于几项任务来完成的。基本思路是：把课程学习的目标和内容转化为学生探究学习的任务，然后把一个大的任务再分解成一个或多个更小的任务，在教学过程中，教师根据具体任务让学生提出问题，并通过教师的点拨由学生自己去解决问题。这样在学生完成任务的同时既培养了学生的创新能力和自主学习能力，又使学生掌握了独立解决问题的能力。因此，这种教学方法适合于培养学生解决具体问题和独立分析问题的能力，适用于设计应用性很强的单片机课程教学。

2实验任务设计

任务驱动实验教学中的实验任务设计与编排非常关键，直接影响教学效果。在分析教学大纲和培养目标的基础上，针对计算机专业课程的特点及要求，共编排了8个实验任务（如表1）。每个设计的任务包含了学生要掌握的基本理论知识和操作技能，例如把指令和汇编语言3种程序结构（顺序程序、分支程序和循环程序）分解到流水灯控制（2）实验任务中，通过使用不同的指令和程序结构控制流水灯按照不同规律变化，掌握单片机指令系统和汇编语言程序设计方法。通过控制数码管动态及静态显示的实验任务，学习单片机定时器、中断的使用方法。实验任务遵循由简单到复杂、由基础到综合的循序渐进的规律，并且具有可操作性和层次性等特点。

2.1可操作性

单片机的第一个实验任务是流水灯亮灭，直接运行不同的控制程序。看到流水灯在不同控制程序下变化闪烁亮灭的效果，学生表现出很大的兴趣，就会带着兴趣和问题进行后续理论课程的学习，设计不同结构的控制程序，控制流水灯按照自己的设计而变化。后续的实验任务也都跟流水灯或数码管相关，程序运行后在实验板上都可以立即看到结果，学生学习非常主动积极，也很有成就感。由于许多理论知识都是学生带着问题自己主动学到的，程序也是自己编写和反复调试才成功的，因此，知识点记得牢、用得活。

2.2层次性

8个实验任务属于验证、设计、综合等不同的层次，学生通过设计性实验加深对理论知识的理解和掌握，通过综合性实验引导他们学会发现、思考寻找解决问题的方法。

根据学生的基础与接受能力的不同，每一个实验任务精心设计分层制定。对于优秀学生，要求能顺利达到教学要求，完成难度较大的综合性程序设计，且能够运用所学知识创造性地解决一些实际问题；对于中等学生，能独立完成中等难度的设计性实验，能运用所学知识解决程度相当的实际问题，能保持对程序设计学习的兴趣；对于较差学生，首先完成验证性实验，然后能在教师和其他学生的帮助下，完成一些较为简单的设计性实验。

比如实验任务4和5中，输出显示可采用流水灯、八段数码管和LCD 3种方式来进行，学生可根据自身的实际情况选择最适合自己的设计难度。基础较好的学生可以选择用数码管和LCD显示输出；基础一般的学生则可以用流水灯和数码管显示输出；基础较差的学生可以编写简单的流水灯控制程序，这样让每一个学生每一次实验都能有所收获，也体现了因材施教的教学原则。

3实验任务实施

3.1充分发挥教师引导作用和学生主体作用

基于任务驱动的实验教学模式中，教师不再是演讲者、知识灌输者，而是整个实验活动的引导者、组织者和监督者。在创设情境形成任务之后，教师要引导学生分析任务、讨论任务的方案、明确任务的方向，为学生搭起支架，并提供指导和帮助。

编写实验指导书是帮助学生顺利完成实验任务的一个重要环节，是指导学生如何进行实验的一个指导性文件。实验指导书包括两方面的内容： 单片机实验硬件、软件使用说明和实验任务指导，学生在实验指导书的帮助下准备实验，遇到问题时，不急于给出答案，而是和学生一起分析找出原因，这样学生在任务驱动下探索运用理论知识创造性地解决任务，通过完成“任务”培养他们的动手能力，提高他们解决实际困难的能力和素质。

3.2使用Proteus虚拟平台

为了让学生随时可以自己进行单片机实验，同时还能不增加实验成本，在教学中引入Proteus虚拟硬件技术，单片机仿真工具Proteus软件可以仿真51系列、AVR、PIC等常用的MCU及其电路，可以像使用仿真器一样调试程序。学生只要在自己的电脑上装上Proteus仿真软件，就能在课余时间直接对实验任务进行预先准备，并自己设计仿真电路图，再调试程序，利用课余时间自己动手做流水灯、数码显示、定时中断等设计性的实验任务。

4任务考核评价

实验的成功与否不是以能否正确得出实验结果为依据，而是要看通过实验是否真正使学生掌握了整个设计流程，按逐级达标要求，建立多元实验考核方法，统筹考核实验过程与实验结果，对学生的实验理论、基本技能、设计能力及创新能力进行更为客观的评价。学生每独立完成一项任务，都会获得一定的成就感，这时教师的及时表扬与鼓励，可以刺激学生的学习热情与学习兴趣，增强学生自信，并依据学生的实验情况和实验成果进行总结和反思，使其在不断地建构与完善自己知识结构的同时，提高自我认识与对自身的评价，让学生在一种良好的心理状态下不断学习、进步。

5结语

在实验教学中采用任务驱动教学模式，将理论教学与工程应用紧密地联系起来，达到了应用型人才培养的目标。实践证明，这种教学方法有利于提高计算机专业学生的学习积极性和主动性，有利于培养学生的动手操作能力、综合应用能力及创新能力。

参考文献：

[1]唐炜.基于“项目驱动”的单片机类课程实践教学改革[J].实验室研究与探索，2010（5）.

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关键词:单片机 软件仿真 中断

中图分类号:TP38 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)06(c)-0182-03

单片机,又称单片微控制器,是将计算机系统集成到一个芯片上的电子系统,应用范围十分广泛。目前,各高校电子信息和自动化等专业均开设了单片机课程,注重对学生进行单片机知识的普及和单片机使用技能的培养[1]。

单片机是一门实践性很强的课程,从某种意义上讲,学生上机体验丰富与否,将直接影响教学效果。然而,受到实验课时和实验资源的限制,仅凭课堂有限的学时是无法大幅度提升学生的单片机应用能力的,他们不得不在课下缺少单片机资源的条件下进行学习。因此,使用单片机的软件仿真环境,也成为了他们的必备技能之一。除了满足脱机环境下的学习需求之外,软件仿真在控制程序的精确耗时方面有着独特的优势。所以,注意在单片机实验教学中培养学生应用软件仿真分析问题的能力是十分必要的[2]。

1 单片机软件仿真在高校教学中的应用

1.1 单片机软件仿真环境

单片机软件仿真是指在没有或尚未连接单片机的情况下,采用上位PC机软件模拟单片机运行状态的辅助开发手段。本文以天津科技大学PIC单片机授课所使用的microchip公司18F4520单片机为研究对象,具体介绍软件仿真在高校单片机教学中的应用。

1.2 定时器中断程序设计的代表性

众所周知,中断是单片机教学的重点和难点,这是因为它要涉及程序的暂停、中断的开启、数据的暂存、中断的终止、数据的恢复和主程序的执行等内容,涉及知识点多,学生理解起来较为抽象,所以一般的短时实验教学效果并不理想,需要学生在课下通过软件仿真来慢慢消化理解。教学中常用的中断有两种:一种是如由诸如按键按下等外部事件引发的中断;另一种则是由定时器所产生的中断。对于前者,由于有外部行为的发生作为标志,理解起来相对容易;对于后者,由于单片机的指令周期很短,通常都在微秒级别,人的生理器官无法体察如此短的时间变化,而中断的一系列过程又恰恰在这期间渐次发生。所以,如果能让这些微秒级别的程序流程变得直观可测,无疑将有助于提高教学效果[3]。

软件仿真的应用,可以使上述要求得到满足,这也是本文选择定时器中断程序进行软件仿真的原因。

1.3 应用软件仿真进行定时器中断程序的教学

(1)教学要求。

要求学生完成如下设计:使用外接10MHz时钟的18F4520的TMR0定时器,每隔100μs发出中断指令并进行往复取反操作,以产生一个5kHz的方波并驱动蜂鸣器发声。程序较为简单,其原理见图1。可以看出,程序的关键在于如何精确发出中断指令。

学生的困惑集中在下面两个方面:(1)如何发出中断,中断的流程如何;(2)如何精确确定定时器的触发时间。这两点,均可通过软件仿真解决。

(2)使用软件仿真帮助学生完成设计。

18F4520单片机集成开发环境Mplab自带了Mplab SIM软件仿真器,可以用设置断点的方法,跟踪软件的流程和各数据项的数值变化。由于外部时钟的周期为0.1μs,因此18F4520的指令周期为0.4μs,要满足100μs的间隔,TMR0这个8位计时器应该每计时250个指令周期发出一条中断指令。

大多数学生的编程思路如下:首先,为中断程序进行必要的环境标志位设置;之后,将TMR0计时器的初始值设为6。这是因为TMR0是8位计数器,每个指令周期,即0.4s计数一次,增加到255后的下一个指令会使TMR0溢出,产生中断指令。学生认为应给计数器赋初值6,使其在溢出时计数250并产生100μs延时。这种方法乍看起来没有纰漏,但却无法得到正确结果。这是因为学生没有明白中断的具体流程,不清楚除了计数的时间消耗之外,还有诸如中断跳转语句之类的其他隐性消耗,如不加以考虑,是不可能得出理想结果的。

为了帮助学生熟悉程序流程,提示学生使用软件仿真器跟踪程序的主要步骤并观察TMR0中断计时器的低字节TMR0L(用来存放计数初值)的数值变化。在设置定时器初值的语句TMR0L=6处设置断点,让程序调试运行到此处,然后开始单步运行,很容易发现在语句执行到T0CONbits.TMR0ON=1处初值开始增加,说明计数器已经开始计数,当计数器增加到255(二进制11111111)时,TMR0L计数溢出,程序跳转并开始执行新的中断程序,说明中断指令是在溢出之后自动发出的,如图2所示,此过程不断往返重复。

通过软件仿真,程序的流程、中断从哪里发出、计时从哪里开始等关键问题一目了然。而中断计时是否符合要求,也可以得到验证。在执行中断的语句部分设定断点,然后应用Mplab软件仿真器的stopwatch功能观察每个中断周期的具体耗时,可以发现结果是105.6ms,与设计要求的100ms存在较大差距,如图3所示。造成这一状况的原因是程序在跳转至中断语句的过程中还要产生额外延时5.6ms,即14个计数周期,若不使用软件仿真,这样的症结所在很难被察觉。排除此干扰的方法是在TMR0计时器的理论初始值6的基础上加14,将计数初值设为20。具体情形如图3所示。

可以看到,使用软件仿真后,迅速执行的程序内部流程变得清晰可见,各步骤的耗时情况也变得量化可查,学习过程由抽象变得具体,理解难度也随之大大降低,因而学生在课上和课下的学习效率得到了很大的提升。

2 结语

单片机软件仿真技术特别适合初学单片机的本科生,结合课堂的讲授,他们可以在课下没有单片机的大量时间中利用该技术熟悉环境、编制和调试程序,巩固所学知识,无形中大大提高了课堂的教学效果和上机操作水平。

当然,软件仿真只能作为一种辅助教学手段,无法代替实际操作环节。只有将软件仿真和课堂上机实践有机结合起来,才能最大限度地利用好现有的教学资源,达到最佳的实验教学效果[4]。

参考文献

[1] 姜宁,樊延虎.单片机教学改革与实践[J].延安大学学报(自然科学版),2011,30(1).

[2] 乔吉新.浅谈单片机的教学方法与教学手段[J].中国校外教育,2011,4.

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关键词:单片机实验;实验教学;技能培养

中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)24-6830-02

Exploring the Ability Training of Students bySingle-chip Experiments

XU De-yong

(Jiandong College, Changzhou 213022, China)

Abstract: This paper analyzes the importance of experimental teaching in the course of"Principle and Application of single-chip", it puts forward a new experimental teaching program,which is aimed to stimulate students to active learning, train students the skills of analyzing problems and solving problems, improve their innovation capability and overall quality.

Key words: single-chip experiments; experimental teaching; skills training

高职院校主要培养的目标是具有一定技能的专门人才,其能力主要体现在实践技能的把握和运用上,这方面也往往是学校和学生关注的重点,各类高职院校也通过各个方面的改革以培养学生的分析问题和解决问题的能力。从学生的就业前景看。高职院校应以培养应用型的专门人才为主,而我们在教学目标设置上,还是采用了传统的模式,理论课程占据比重过太,而动手能力和创新意识的培养相对缺乏,许多课程的设置与市场的实际需要之间存在严重脱节现象,这直接的后果就是毕业生在就业时竞争力普遍不足,不能适应用人单位的需求,这一现象如不尽快加以改变,将更为严重地影响学生的就业形势。

单片机推动了嵌入式系统的发展,成为现代电子系统中重要的智能化工具。单片机系统都是应用最广泛的手段之一,应用于几乎所有的领域。因此“单片机原理及应用”课程也在高校的计算机类、电子类、电气类、机电类等专业的教学计划中不可缺少的课程。这些专业除了单独设课程外,在涉及的许多实践环节,如课程设计、毕业设计课题中。近年来,在高校中大力推行的各种电子设计竞赛中,单片机已成为主要竞赛手段。

1 单片机实验的现状

单片机课程传统的实验教学形式单一、方法呆板,实验课一般都是教师将理论课上的知识重新讲解一遍,然后学生在统一的实验箱上,按照指导书上规定的步骤做相同的实验。实验技术、手段相对较落后。这种实验教学方法不能够培养学生的动手能力和综合运用知识的能力,虽然花费了大量的实验时间,但是大部分学生根本无法从实验中获取知识,更加不能激发学生的学习兴趣和主观能动性,学生在枯燥的学习中对单片机失去了兴趣。

2 新的单片机实验教学的探索

要使学生真正掌握知识,学会运用知识,必须通过学生的亲身实践。如何通过实验教学使学生进一步巩固和消化课堂上所学知识,掌握单片机应用技术,同时又培养学生的动手能力、创新能力和综合运用知识的能力,造就综合型、创新型、复合型人才,具有重要的意义。

2.1 实验教学内容的变化

实践环节应充分发挥学生的自主性。传统的单片机教学中,实验内容通常是理论知识的验证,很少有应用理论知识去解决实际问题的综合设计性实验。因此在新的实验内容安排时,只做一个活着两个验证性实验,而这种实验主要是为了使学生能够较好地掌握单片机编程软件的使用和熟练编程语言。余下的实验要与实际工作中能够用到的实例相结合,旨在帮助学生全面掌握所学内容,提高学生运用所学知识解决实际问题的能力。安排的内容从简单电子产品的设计开始,学生根据实验的目的和要求,完成硬件设计,然后通过自己制作的电路板进行软件的调试。学生要自己分析解决实验中出现的问题,在解决问题的过程中进一步加深对单片机系统软硬件设计的理解。观察实验现象,分析实验结果。

2.2 实验时间的变化

传统的单片机教学中通常实验时间都是以2课时为一个单位,一般十二个实验需要二十四课时,根据新的实验教学内容,一次实验2课时显然无法满足要求,因此在安排实验课的时候就需要4课时甚至6课时连上,才能给学生充分的时间来分析问题,解决问题。

2.3 改进实验的教学方法

2.3.1 教师要提前将实验内容进行初步分析,学生要进行实验预习

根据新的实验内容,如果学生什么都不做就进入实验室,那么大量的时间都会花费在理论知识的复习中,因此实验预习是提高实验效果的一个重要环节。在每次实验前,教师就需要布置实验的内容,并在上理论课时结合课堂上讲解的内容对实验的课题进行初步的分析,学生通过教师的讲授之后,在对实验进行预习,就能够能做到心中有数,实验操作的过程也比较容易实现,还能提出一些问题与指导教师探讨,实验的效果能够更好地体现。

2.3.2 培养独立工作能力的教学方法

在实验过程中,教师对学生应该是进行引导,最大限度地调动和发挥学生在实验中的主体作用。对学生在实验过程中提出的问题,尽量不做正面的回答,而是在实验过程中引导和启发学生寻找解决方法,并让学生自己动手独立解决问题。这样就能培养出学生独立的提出问题、分析问题、解决问题的工作能力,使实验更具有实践性和实用性。通过新的实验方法将传统的以教师和课堂教学为主的教学模式,逐步演变成验证性实验以教师为主导,其他实验以学生为主,教师引导学生分析解决问题,

2.3.3 更广泛的实验教学

我们不能够将实验教学局限在课堂之上,在单片机的理论教学过程中要与学生的实验紧密结合,并通过课堂实验教学和课外科研训练、大学生电子设计竞赛等多种实践方式相结合。利用课程设计进行系统设计级综合实验,使学生将各章学到的知识进行综合归纳,提高学生对单片机应用系统的认识和应用水平。

2.3.4 鼓励学生利用课外时间到实验室进行实验

课外时间实验室可以由教师组织学生开展学生有兴趣的教学活动,它是对课堂教学的补充和完善,是学生独立思考、亲自动手的实验环节,也是解决学时少与内容多这一矛盾的重要手段。指导教师可以结合课堂上的内容,提出一些设计性题目或学生自行设计实验题目与方案,由学生独立操作调试,最后写出实验报告及收获。基础好的同学得到了施展才能的机会,可以设计出颇有特色的实验方案。

2.4 改革考核模式

改革考核模式,从理论和实践两方面进行,重点考核和评价学生的实际应用和创新能力。考试成绩采用百分制:取消试卷式考试,改为答辩式考核(通过提问学生在实验中遇到的问题的解决方法,视问题的回答情况给出成绩)占60%、平时成绩(作业、答疑、课堂提问)占10%、实验占30%,若实验成绩不合格,则取消其笔试资格。实验成绩的评定方法为:预习报告占10%,硬件电路设计占15%,软件设计占15%,实验中的表现(独立解决问题的能力、实验时的态度)占30%、实验报告占30%、。另外,对实验中出现的问题,根据解决的情况可奖励0～50分(百分制)。

为了充分发挥学生的主动性、创造性,全天开放实验室。保证学生能顺利完成相关实验,并对实验结果当面考核。

2.5 注重实验教学队伍的培养,提高教师素质

实验教学离不开实验教师,由于加强了实际应用型的实验项目,使得学生进行同一项目的实验时,可能实验程序和实验电路会有所不同,这就对实验教师提出了更高的要求。因此,教师要对实验的题目理解更加深入,每一轮教学结束后要不断的总结,这样才能造就一支稳定的、高素质的实验教师队伍。

3 结束语

通过对单片机课程的实验教学进行改革,归根结底是为了培养学生技能,提高了学生的创新能力和综合素质,激发学生的学习积极性、主动性,使学生能够学到更多的知识。

实验教学的改革是一项长期而复杂的任务。我们只有立足单片机实验教学的实际,逐步深入,取长补短,推陈出新,才能建立起一套完整的实验教学体系,新的教学方法才能日趋完善,也才能更好地适应时展的需要。

参考文献:

[1] 胡汉才.单片机原理及其接口技术学习辅导与实践教程[M].北京:清华大学出版社,2004.

[2] 李全利. 单片机原理及应用技术[M].高等教育出版社, 2006.

[3] 唐炜.《单片机原理与应用》课程教学改革探讨[J].电气电子教学学报,2002,24(3):21-23.