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摘 要：主要描述了单片机课程教学过程中,为达到课程标准的要求采取的相应措施.通过教学内容的选取、教学方法的改革、项目教学法、学习情景设置和任务驱动等方法,在“教—学—做”中使学生掌握单片机的最基本知识,熟悉单片机的开发过程,并提高学生的电子创新能力.
关 键 词：单片机项目教学Labview图形化编程嵌入式
中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1007—3973（2012）009—177—02
面对高职教育的培养目标,培养高端技能型人才的要求,在高职教育中,我们的教学重点便围绕技能型人才的培养展开.在单片机教学中,结合技能型人才的培养需求,我们从原先重理论教学,到目前的项目教学法,利用实际产品创设教学情境,让学生感受实际工作环境,从布置任务到制作产品全过程,学生参与其中,既了解了单片机系统设计的步骤方法和思路,又体验了实际工作过程.在教学中,采用多种教学方法和手段,利用校内外各种实训场地,使学生尽可能掌握单片机技术.我院单片机教学从多个方面进行了改革.
1基于工作过程的课程开发,采用项目教学法
课程建设以工作过程为导向,确定课程设置；以职业能力为依据,组织课程内容；以典型产品为载体,设置实训活动；以职业技能鉴定为参照,强化技能训练.根据专业培养目标,我们确定了单片机课程标准,课程标准中,依据典型产品设置了七个项目,通过七个项目的学习练习,将获取单片机最基本知识和单片机的基本技能.
（1）广告灯的设计与制作.该项目的目标：掌握单片机基本知识；能熟练使用C语言编程；掌握LED与数码管等电路知识；具备简单程序的编制与软件和硬件调试能力；具备制作实际产品的能力.
（2）交通灯控制电路的设计与制作.该项目目标：掌握定时器/计数器的工作方式；掌握定时器/计数器的控制寄存器；掌握中断系统的控制寄存器；掌握中断的优先级和中断控制寄存器；具备使用定时器和中断系统编程的能力；具备程序的软件和硬件调试能力；具备制作实际产品的能力.
（3）键盘识别的设计.该项目目标：掌握键盘检测的电路结构和原理；掌握如何实现键盘检测；具备简单程序的编制与软件和硬件调试能力.
（4）信号发生器的设计与制作.该项目目标：掌握A/D、D/A芯片基本知识；掌握A/D、D/A芯片的应用与调试；掌握A/D、D/A硬件电路与软件编程；具备熟练使用A/D、D/A芯片设计控制系统的能力；具备熟练使用A/D、D/A芯片设计信号发生器的能力.
（5）单片机的通信设计.该项目目标：掌握单片机串行通信的基本知识；掌握RS232协议与AT24C02芯片功能.
（6）液晶屏显示.该项目目标：了解液晶显示基本知识；掌握液晶屏
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（7）嵌入式技术.该项目目标：了解嵌入式技术的基本知识、ARM系列芯片的强大功能,熟悉嵌入式技术的编程思想以及ARM芯片的调试方法.
在项目化教学中,先给学生下发任务单,通过分组讨论,确定实施方案.在任务驱动下,充分利用网络资源和学院图书馆等进行多方面的资料收集,比如硬件的相关知识：管脚以及功能；工作时序；典型应用电路的组成等,教师针对项目目标,进行相关理论知识的链接,通过师生互动,讨论学生的实施方案可行性,留给学生充分发挥的空间,激发学生的创造性思维,分组独立完成任务.最后分组汇报并集体点评.
项目化教学实现了课程设置职业化、理论实践教学一体化、技能训练岗位化、素质训练企业化.突出了提高学生实践能力和创新意识培养的改革,已收到良好的效果.
2教学中引入了仿真软件Proteus
基于工作过程的教学,注重学生的实际操作能力.在单片机教学中,也同样注重学生的实际操作能力.但是,我们要在有限的课时内完成有关单片机的多个项目,并且全部实现硬件电路的焊接,软件的设计编译下载,软件硬件的调试,无疑时间上不允许,因此,我们在教学中,拿出2—3个典型的项目进行实际焊接制作和调试,而其他的项目,我们通过仿真软件Proteus只进行仿真调试.当然这个过程离不开KeilC51的支持.Proteus仿真软件功能强大,非常接近实际,因此有部分教学内容我们的软硬件调试也仅仅局限于Proteus仿真.其实,在单片机系统开发中,Proteus同样被技术人员青睐,因为,仿真可以节约成本,减少开发时间,缩短产品更新换代周期,因此Proteus软件对于学习单片机,是一个非常重要的工具.故而我们教学目的之一便是熟练掌握Proteus仿真软件.
3选取C语言编程教材
从早先的汇编语言教学到现在的C语言教学,目的有几个,首先从学生的理解掌握考虑,相对于汇编语言,C语言比较易于理解,高级语言接近数学语言,容易掌握,C语言的语句很少,把几条常用的语句弄明白就能进行简单的编程,所以对于高职学员,这一条很重要.再就是目前省赛国赛中,直接提出要求用C语言编程,为了和竞赛接轨,这也是促进我们选择C语言教材的另一个原因.
4教学方法和手段多样化
教学过程中针对不同的教学内容,灵活采用多种教学方法：“角色扮演”、“案例教学法”、“情景教学法”、“课堂讲授”、“自主学习式”等.改革传统单一的教学方法,利用多种教学手段,将多种形式的教学方法融为一体,增加师生交流,调动学生学习积极性,从而提高教学效果.
情景教学法,教师就所学的知识设定几个情景,然后学生根据案例及对教材知识的理解,制定并实施相应的方案.这种教学方法,既活跃课堂气氛,又激发学生学习热情,启发学生思考,锻炼学生的组织能力、协调合作能力、语言沟通能力、应变能力、实际动手操作能力和发现问题、解决问题的能力.
演示教学法,是教师通过展示实物或进行示范性操作、实验等来传授知识和技能的教学方法,演示教学法比较形象、具体、直接和真实,可以加深学生对学习内容的感性认识,激发学生的学习兴趣,吸引学生的注意力,帮助学生感知、理解和巩固知识,并利于学生观察能力的培养.小组讨论法,培养学生自主学习、协作学习的意识和能力,教师给出要求,学生在课余时间,查阅相关文献,并通过分析问题,寻找解决方案,最后分组汇报,教师与学生共同评价.这种教学方法的目的是让学生参与到教学过程中,充分调动了学生学习的积极性和主动性,培养学生的创新意识.
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运用多媒体辅助教学手段,教师运用多媒体教学,尽可能充分利用图片、实物、录像观摩等多种教学手段,为学生提供感性材料,使现代化的教学手段成为学习知识的桥梁,达到提高课堂教学水平的目的.同时,能激发学生主动学习的兴趣,有效利用学习时间,培养学生的信息素质,提高教学效果.
仿真教学,运用仿真软件和开发环境进行软件和硬件的仿真,Proteus硬件仿真软件的使用大大节约了成本,缩短了设计周期.KeilC51开发软件的使用,实现了程序的编辑、编译与调试,将高级语言程序转化为机器语言程序,下载到单片机中,进行软硬件连调,提高学习效率,降低学习成本.
运用实训基地进行教学做一体化教学,在校内创设工厂环境,做到“校中厂”的教学效果.
5传统的单片机结合当前先进的单片机技术
目前51单片机的使用仍然很广泛,大多高校也主要学习51系列单片机,在省赛国赛中,也大部分使用51单片机,因此,我们的教学中,以51系列单片机作为主要学习的对象,介绍单片机的基本知识和基本应用与开发,为了和当前的主流单片机接轨,我院在学习51单片机后,在课内再学习较先进
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