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《单片机原理及应用》课程教学改革实践与探索作者：周淑彦来源：《电子世界》2013年第11期【摘要】单片机原理及应用课程是一门应用型的学科，具有综合性强、实践性强和工程性强等特点。
围绕单片机课程特点，改变教学理念，改进教学方法，改革考核方式，加强实践环节等，对单片机教学进行了改革探索以促进学生创新意识的培养和实践能力的提高。
【关键词】单片机；教学改革；探索与实践单片机具有控制功能强、体积小、功耗低、性能价格比高的特点，广泛应用在家用电器、智能仪器仪表、自动化及工业控制等各个领域。
《单片机原理及应用》课程在强调高技能型人才培养的电类专业中，是一门重要的专业基础课，是中职电子类毕业生拓宽就业面的重要知识。
作为一门综合性、实践性极强的课程，《单片机原理及应用》可分为理论教学与实践教学两部分。
其课程特点是概念多、逻辑性强、连惯性强、内容抽象，对于中职学生来说，入门难，不易掌握，一个知识点掌握不好就可能影响到学习的兴趣。
目前，如何安排单片机的教学内容，让学生既能了解新技术又能对单片机的应用技术融会贯通；如何设计教学方法，激发学生的学习兴趣，真正理解和掌握单片机技术，是中职单片机教学中急需解决的问题。
根据多年的单片机教学实践和应用体会，我们对单片机课程进行了一些改革，并取得了一定的成效。
一、转变传统的教学思路，确立“做中教、做中学”的教学理念由于单片机的专有名词多，内容抽象，指令丰富，同时涉及到电路原理及性质，仅凭教师单纯地讲授，即使想像力十分丰富的学生理解起来也比较困难。
按照传统的教学思路，学生只有课程学习的最后才接触到单片机的实际应用系统，而在此之前的学习，由于学习目标不明确，学生会感到学习内容枯燥乏味，故而学习的兴趣不高，到后面表现为学习后继动力不足，最后，在讲述单片机的综合应用实例等重要部分时，学生想学也学不下去了。
为了提高学生的学习兴趣，提高教学质量，首先，确立以学生为中心的教学理念。
教师作为主体体现教学的主导性。
新工科背景下《单片机原理及应用》课程的改革与探索随着新工科理念的不断发展，传统的工科教育方式已经难以适应当今社会的需求。
新工科理念强调学科之间的融合和实践能力的培养，以及创新思维和跨界合作的重要性。
在这样的背景下，针对传统课程的改革与探索显得尤为迫切和必要。
本文将以《单片机原理及应用》课程为例，探讨在新工科背景下这门课程的改革与探索。
一、课程背景分析《单片机原理及应用》是电子信息类专业的一门重要课程，主要教授单片机的基本原理、应用及编程技术。
传统的《单片机原理及应用》课程注重理论知识的传授，学生主要通过理论课和实验课来学习单片机的基本原理和应用技术。
这种传统的教学方式在一定程度上限制了学生对单片机技术的深入理解和实际操作能力的培养，也难以满足当前社会对工科人才的需求。
二、课程改革方向在新工科背景下，《单片机原理及应用》课程的改革应该围绕以下几个方向展开：1. 实践能力培养：注重学生的实践能力培养，提高学生的实际操作技能和动手能力。
通过设计项目、开展实践活动等方式，让学生学以致用，让他们在实际的项目中学到更多的知识和技能。
2. 跨学科融合：与其他相关学科进行深度融合，如嵌入式系统、物联网、信息技术等。
这样可以更好地贯通理论与实践，让学生在学习单片机技术的也能了解相关的前沿技术和领域发展动态。
3. 创新思维培养：培养学生的创新思维和解决问题的能力，让他们学会独立思考和解决实际问题的能力。
4. 教学内容改革：对课程的教学内容进行更新和完善，注重教学内容的前瞻性和实用性，使其更贴近社会需求和行业发展的趋势。
在实际的教学过程中，我们可以从以下几个方面来进行《单片机原理及应用》课程的改革与探索。
1. 引入项目式教学传统的《单片机原理及应用》课程主要以理论课和实验课为主，但这样的教学方式往往难以激发学生的学习兴趣和实际动手能力。
我们可以尝试引入项目式教学，通过设计一些具有挑战性和实践意义的项目，让学生在项目中学习、实践和成长。
• 5•“单片机原理及应用”作为工科院校电子类、计算机类和自动化类专业的核心骨干课，对其知识的掌握和学习显得尤为重要。
本文针对该课程开学第一课的教学展开研究探讨，改变书本从单片机硬件结构——汇编语言设计——C51语言设计——单片机应用这一顺序教学法，将以一个通俗易懂的流水灯例子来作为开学第一课的教学，从中激发学生学习的兴趣，从教学效果中验证了这一方法的可行性与实用性。
单片机以其体积小、结构紧凑、高可靠性以及高抗干扰能力和高性能性价比等特点（梁高卫，单片机实训课程教改项目的研究与设计：教育现代化,2018；刘伟春，应用于教改的单片机通信系统研究：中国校外教育，2019），广泛应用于人们生产生活的各个领域，成为现代电子系统中最重要的智能化工具。
为了适应市场需求和生产实际需要，单片机原理及应用课程作为我校电子电气类专业的必修课程，该课程具有很强的实践性和综合性，掌握好单片机应用技术，具备单片机应用系统的开发能力和创新能力，不仅有助于知识技能和专业素养的提高，更重要的是能够为将来的就业提供一个强有力的竞争平台。
因此，面对课时压缩和提升学生专业能力的双重压力，如何提高学生的学习效率和激发学习兴趣，显得尤为重要。
1 传统教学思路在传统教学中，大部分单片机教材的目录编排都是按照单片机硬件结构——汇编语言程序设计——C51程序设计——单片机应用（I/O口、中断、定时/计数器等）这一顺序，而教师上课也几乎都是按照教材的编排顺序来讲解。
所以，在一开始上课的时候，因为讲的全是一些抽象的概念，而且这个过程可能要持续几周的时间，才能讲到单片机的应用，这时，学生已经对前几周的这些抽象知识点失去了兴趣，导致后面讲单片机应用的时候，学生已经不太爱听课了，基本上对单片机这门课的学习也有了一个定位，很难重新拾起兴趣。
所以，这种顺序教学法已经不适合当代大学生，它无法激发学生的学习兴趣，教学效果也就得不到提升。
因此，如何设计好开学第一课将是今后学习本门课程的一个关键性的因素。
浅谈《单片机原理与应用》课程教学改革【摘要】本文阐述了《单片机原理与应用》课程教学改革的思路，就优化教学内容、强化实践教学、培养学生自学能力等方面进行了理论研究和探索。
【关键词】单片机教学改革；实践教学；自学能力随着电子技术和计算机技术的发展，单片机已经在工业过程控制、智能仪表、人工智能、通信设备的智能化以及家电的智能化等方面得到广泛的应用。
以单片机为核心仍然是实现智能化技术的主流之一，因此将单片机作为机电一体化专业的一门主干课程就显得特别重要。
在机电一体化专业教学过程中，根据教学规律和培养目标，为使学生更好地掌握单片机原理与接口技术这门课程，就需要进一步深化教学改革。
下面就几个方面进行探讨。
1 制定合理教学大纲，优选教学内容教学大纲是教学计划、学科任务、学生知识水平及素质培养的目标要求，以纲领的形式规定了课程的性质、任务、教学目标、学时分配、教学内容以及教学措施与评价手段等内容；是选编教材、实施教学、组织教学评价的基本依据。
高等职业教育是培养应用性人才或各行各业的能工巧匠。
根据教育部对高等职业技术的培养目标要求，我们结合市场对高职高专机电一体化专业人才知识结构和能力的需求情况，具体化为“精一二门，通几门”。
《单片机原理与应用》正是我们要求精通并熟练掌握的一门主干课程。
因此，在多年教学实践的基础上，结合我校的具体实际，优化教学内容，制订出新的教学大纲。
大纲基本体现了高职高专教育的职业性、岗位性和应用性等特点，强调实用性、实践性和实效性，以够用为度。
新的大纲注重强化实验实践教学环节，重点放在实际应用中涉及的原理、通用性较强的接口电路及编程应用上。
另外还增加了两周时间的单片机综合开发设计。
2 加强课堂教学，改进教学方法课堂教学是高等学校教学活动的主要组成部分，是实现教学目的的重要手段。
我们在教学过程中，采用keil51软件进行计算机仿真演示等方法，取得了非常好的效果。
2.1 加强课堂的演示单片机是一门实践性非常强又非常抽象的课程。
《单片机原理与应用》课程教学改革与实践
一、课程教学改革的现状和背景
目前，《单片机原理与应用》课程的教学内容主要集中在单片机的基本原理、硬件结构、程序设计和应用开发等方面。
在传统的教学模式下，学生主要是通过课堂讲解、实验操作和课后作业来学习和掌握相关知识和技能。
随着信息技术的迅速发展和应用需求的不断升级，传统的教学模式已经无法满足社会和行业对单片机人才的需求。
《单片机原理与应用》课程教学中还存在一些问题，主要包括教学内容单一、教学手段落后、实践环节不足等方面。
这些问题在一定程度上影响了学生对单片机知识的全面理解和掌握，也影响了其对实际应用能力的培养。
课程教学改革已经成为当务之急。
二、教学改革与实践的必要性
针对以上问题，对《单片机原理与应用》课程进行教学改革与实践是非常必要的。
现代单片机技术不断发展和应用，要求单片机课程必须紧跟时代变化和社会需求，不断更新教学内容和方法，以适应社会和行业的发展。
单片机技术的广泛应用已经成为行业和企业用人的重要素质之一，学生掌握单片机知识和应用技能对其未来就业和发展至关重要。
现代教学观念要求教师必须注重学生的实际需求和教学效果，以提高教学质量和教学效果。
对《单片机原理与应用》课程进行教学改革与实践已经成为必然选择。
三、改革的方向与路径
《单片机原理与应用》课程教学改革与实践是一项长期而艰巨的任务，必须抓住时代脉搏，始终保持教学内容和方法的更新与变革，不断提高教学质量和教学效果。
希望广大教师能够积极参与课程教学改革的实践，共同推动单片机课程教学的不断发展和进步。
【2000字】。
单片机原理及应用课程创新实践教学改革随着科技的不断发展，单片机已经成为各种电子产品中不可或缺的一部分，其应用范围越来越广泛。
单片机原理及应用课程的开设显得尤为重要。
传统的单片机原理及应用课程教学往往存在着教学内容单一、实践性不足等问题，难以满足学生的学习需求。
为了更好地培养学生的实践能力和创新意识，需要对单片机原理及应用课程进行创新实践教学改革。
一、改革意义单片机原理及应用课程是电子信息类专业的重要基础课程，它的开设对于学生后续的学习和工作具有重要的意义。
而传统的单片机课程往往只停留在理论知识的传授，缺乏实践性的训练。
而实践是提高学生编程综合应用能力的重要手段，也是创新能力的锻炼场所。
对单片机原理及应用课程进行创新实践教学改革，既可以提高学生的实践能力，又能够培养学生的创新精神，从而更好地满足社会对优秀人才的需求。
二、改革内容1. 引入项目驱动教学模式传统的单片机原理及应用课程往往以教师为中心，教授所需的理论知识，学生passively 接受知识。
而项目驱动教学模式将学生视为学习的主体，通过学生参与项目设计、开发和实施的过程，来掌握单片机的原理和应用技能。
这种教学模式可以激发学生的学习兴趣，提高其学习的积极性，培养其实践能力和创新意识。
2. 多媒体教学手段的引入单片机原理及应用课程通常涉及到很多硬件知识，传统的教学手段往往难以直观地向学生展示相关的实验现象。
可以引入多媒体教学手段，借助于动画、视频、模拟软件等工具，向学生展示相关的实验现象，从而使教学更加直观生动，提高学生的学习效果。
3. 创客实验室的建设为了更好地提高学生的实践能力，可以在学校内建设创客实验室，提供给学生进行单片机原理及应用实践的场所。
实验室里可以配备各种单片机开发板、传感器、电路元件等硬件设备，提供给学生进行实验的平台，让学生在实际操作中巩固理论知识，提高实践能力。
三、改革实践基于以上的改革内容，可以通过以下具体实践来进行单片机原理及应用课程的改革教学。
中职《单片机原理与应用》课程教学改革与创新探析摘要：《单片机原理与应用》是一门应用性很强的课程。
本文从分析当前中职学校“单片机”课程教学中存在的不足出发，提出具体的改革创新方案，以适应新形势下社会对技能性人才培养的需要。
关键词：中职单片机原理与应用教学改革与创新从第一块单片机问世，经过短短几十年的发展，单片机技术已经在工业控制、仪器仪表、家用电器、汽车、办公自动化和通讯等领域得到了广泛的应用。
单片机应用在我国有着非常广阔的应用，但相对于世界市场我国的占有率还非常底，还有很大的发展空间，因此《单片机原理与应用》也就成为了中等职业学校机电、自动化及电子等专业学生的必修课。
由于“单片机”对理论和实践的要求都很高，除了抽象的逻辑电路和编程技巧需要学习外，具有能够独立动手解决实际问题的能力也是必要的，而中职学校的学生的基础相对薄弱一些，因此在学习“单片机”课程时普遍感觉到非常困难。
针对这一现象，教师在实际的“单片机”教学中应注意教学方法的改革，同时要不断探索新的教学模式，适应中职学校学生的学习规律。
1 现行单片机课程教学的不足1.1 理论与实践存在脱节现象在以前的“单片机”教学中，理论教学占据了主要地位。
课堂教学以单片机的结构为主线，讲述单片机的硬件结构、指令、软件编程、系统的扩展和外围器件的应用，然后再相应讲些简单实例。
尽管这种教学方法中的教材结构比较严谨，内容比较全面，但是却存在与实际需要脱节的现象，教师过分注重按照教材来组织教学，且在教学过程中单纯的对单片机的组成原理讲述过多，忽略了实际应用，致使学生感觉学习起来比较枯燥，进而失去了学习这门课程的兴趣。
1.2 教材更新速度限制了知识的传播“单片机”作为一门技术，对技术的前沿性和更新要求非常高，尤其是在当前这个技术发展迅猛的时代，其技术的更新换代更是以极快的速度进行着。
而目前有关“单片机”的教材却多以传统MCS-51单片机的讲述为主，这就在一定程度上影响到了学生对单片机行业最新发展动态的了解。
1.3 实验设备限制了学生的创造力实验箱是各学校“单片机”实验中常使用的设备，这种设备并不向学生公开其基本电路原理，只是“傻瓜”式的让学生按照定好的步骤将程序录入计算机，待运行后查看结果即可。
这样的实验过程大大限制了学生的创造力，不能真正培养学生的能力。
1.4 考核方式过于片面以前很多中职学校对“单片机”的考核主要还是以笔试为主，对于“单片机”这种强调应用性的课程，单纯的依靠笔试是无法全面、客观地了解学生的实际学习情况。
2 “单片机”课程教学的改革与创新方法2.1 消除对单片机的认识误区由于学生平时接触单片机及其实际生产的机会比较少，且过多接受软件的使用、高级语言编程等方面的信息，很多学生片面的认为单片机已经过时，而PC机或其他高级计算机才是当今主流。
因此，教师要顺应单片机的发展潮流，从实际出发，用学生容易接受的知识体系和讲述方式，深入浅出的帮助学生学习全新的《单片机原理与应用》的知识和技能。
2.2 教学内容的改革与创新课程改革要注意全面推进素质教育，培养学生的综合职业能力、高新技术能力和创新能力。
2.2.1 课程内容的选取中职学校的课程内容要按照“够用、适用、实用”的基本原则进行设计。
一般来说，理论教学部分以“单片机”的内部结构和汇编语言为主；软件仿真部分则着重介绍各类开发工具；硬件仿真及实物设计则可脱离教材，以激发学生动手、动脑为主设计一些与实际相关的实验。
2.2.2 及时更新课程内容随着计算机的飞速发展，单片机及其技术也在不断发展，中等职业学校希望在技术上与行业保持同步，就需要根据当前的技术发展，及时将近期工程应用中所涉及到的最新成果补充到教材中，或以项目的形式引入课堂。
将单片机产业的最新发展注入教学，让学生熟悉当前主流单片机的品种、型号和价格，以及了解选择和购买器件的方式，这样可以使学生更加容易进入单片机的开发行列。
2.2.3 编写具有专业特点讲义传统教材比较注重编写技巧、程序设计，但是如果不结合硬件，那么学生将很难掌握重点知识。
因此，讲义要从实战出发来设计和完善那些与实际紧密联系的实验项目，在理解硬件原理的基础上充分发挥学生的主观能动性，并让学生能独立完成接口器件的选择、编程的思路和软件程序的调试等，从而深刻地了解单片机的运行原理。
2.2.4 利用网络资源丰富教学内容当今社会发展日新月异，特别电子信息技术，新知识、新技术层出不穷。
学生在今后从业中要想有较大发展就需要有较强的获取信息和整理信息的能力。
授人以鱼，不如授人以渔，因此在平时的教学中不仅要教给学生专业知识和技能，还要教会他们如何自学专业知识和技能，必须培养学生查阅文献资料和整理资料的能力，如今查阅文献资料最便捷途径就是通过网络查阅。
网络资源丰富，并且更新快，但多而杂，良莠不齐，所以要培养学生筛选整理资料的能力。
另外可以丰富教学内容，提高学生自主学习的积极性。
2.3 丰富教学方式来提高教学效率2.3.1 应用教学软件针对目前学生的认知体系和认知规律，传统教学方式已无法满足当今的教学要求。
随着多媒体技术的出现，并将其用于单片机的教学中，使教学效率大幅度得到提高。
单片机中设计的电路图、逻辑图、时序图，若采用传统方式则费时费力不规范。
采用软件教学，老师可通过多媒体的演示，将文字，图像和声音显示在屏幕上，激发学生的兴趣，从而增加学生学习的主动性和积极性，而且省时省力。
根据教学需要，目前出现很多仿真教学软件，如Keilc51是一个比较不错的单片机开发仿真软件。
通过单步执行，可以了解到寄存器和定时器的变化。
此外，还可以教学生一些必要的调试手段，增强他们自主分析和解决问题的能力。
2.3.2 优化实验教学设计实验教学是单片机课程的重要组成部分，本着逐步引导、循环上升的原则，对单片机课程实验教学进行优化，例如：用仿真软件学习实验基础内容；自行制作开放式实验板，让学生自行将编好的程序下载到单片机里；进行综合设计实验，锻炼学生实际应用设计能力。
2.4 加强实践环节在教学中的比重由于这门课程的实践性非常强，因此需要加强培养学生的动手能力。
2.4.1 实验角色的转变传统教学模式主要以教师为主，学生要在教师的指挥下学习理论知识，开展各种简单实验。
进行教学改革后，要求进行角色转变，让学生在实验中占主体地位，老师则起监督、指导的作用。
在每次试验进行之前，老师只需给出项目，说明整体设计思路，并给学生一些提示。
学生根据自己的理解慢慢摸索并设计实验方案，自己决定采用何种方案、如何选择并组建器材、怎样实现编程等。
这样能调动学生的主观能动性，提高独立学习能力，培养科学严谨的态度，最重要的是能引导他们进行创新设计，为进一步学习打下扎实的基础。
2.4.2 将设计性实验纳入教学中传统单片机教学实验主要是对课堂理论知识的验证，将理论知识应用于实际问题的实验基本没有，而“单片机”又是一门应用性很强的课程，需要学生具有实际动手解决问题的能力。
因此，在实际教学中，我们可以适当地将设计性实验纳入到“单片机”课堂教学中。
由于设计性实验一般来源于实际生活，没有现成的模式，需要学生独立动手完成软硬件的设计，并分析解决实验过程中遇到的问题。
在这个过程中，不仅学生的基本理论知识进一步加深了，同时对提高学生的自主创新能力也非常有益。
2.4.3 提供全面开放的单片机实验室全面开放的单片机实验室是保证设计性实验和课程设计正常实施的前提。
在实验室中，学生除了在课堂内对基本技能的熟练掌握外，还可以利用课外时间通过实际的动手操作更多的项目，这样更有利于学生独立意识和创新精神的培养。
2.5 制定以应用能力为主的评价方式采用科学评价方式准确评价学生的学习情况是改进教学工作的基础。
传统评价方式是闭卷考试和简单的实验操作考查。
闭卷考试虽然严格客观，且在较大程度上考察了学生对知识点的记忆能力，实验操作能考查学生的基本技能，但难于考查学生的思维能力、分析能力和创造能力。
因此，需要运用多种评价方式来评价学生的学习情况。
2.5.1 多种评价方式的综合应用为了更全面地考查学生的综合能力，可以将笔试、项目方案设计以及实际操作等多种考核形式结合起来。
通过笔试了解学生对“单片机”基础知识的掌握程度；通过项目方案设计了解学生分析问题、解决问题以及语言表达的能力；通过实际操作则能够了解学生实际操作的能力。
在具体实际教学中，可以将传统的闭卷考试改为开卷考试，项目方案设计可以与答辩相结合，实际操作与作品展示相结合。
这样能够全面地考查学生的对基本知识应用能力、动手能力、分析和解决问题能力、创新能力以及语言表达能力。
另外，作品展示还可以让学生参与互评，使评价更加客观，同时学生互评的过程也是一个相互学习的过程。
2.5.2 注重对应用能力的考核随着教学改革的深入开展，根据实际情况适当的调整对学生能力考核的方向也是非常有必要的。
实验设计作为“单片机”课程实践教学的一个重要环节，是对学生综合能力训练的关键所在。
因此在制定新的评价标准时，可以将应用能力的测试作为一个重要的内容，如给学生一个项目，要求其设计方案，用单片机来控制任务的完成，并将设计及运行中出现的问题记录下来，提出具体的解决方法。
我们则可以从其设计的系统的技术含量、可行性、可靠性、可扩展性、可兼容性、可推广度等几个方面对其进行评价。
这种评价方式充分体现了“学以致用”的原则，有利于培养学生解决实际问题的能力以及敏锐的专业洞察力。
3 结语中职《单片机原理与应用》作为一门与实际应用关联性很强的课程，由于单片机技术的迅速发展，需要教师在教学过程中很好地将理论与实际应用结合起来，找出现行教学方法中存在的弊端，努力探索新的教学改革方法，提高该门课程的教学质量。
尽管上述内容中已经针对现行教学中存在的不足提出了教学改革与创新方法，并在实际的教学过程中取得了一定的效果，但其全面性还有待通过教学实践进一步验证。
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