時(shí)間：2022-12-29 00:04:59
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單片機(jī)原理課程具備較強(qiáng)的實(shí)踐性，對(duì)學(xué)生的理論知識(shí)和實(shí)際動(dòng)手能力都有著較高的要求．在教學(xué)改革中，依托學(xué)校單片機(jī)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)基地和單片機(jī)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)基地提供的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)其實(shí)踐動(dòng)手能力和獨(dú)立思考解決問題的能力，使學(xué)生能夠在短時(shí)間內(nèi)成為單片機(jī)領(lǐng)域基礎(chǔ)理論豐富和動(dòng)手實(shí)踐能力強(qiáng)的應(yīng)用型人才．
1.1課程教學(xué)的理念與思路單片機(jī)原理課程其理論性和實(shí)用性都很強(qiáng)，在課程設(shè)置上以行業(yè)和崗位需求為導(dǎo)向，以職業(yè)能力培養(yǎng)為目的．單片機(jī)原理課程中各學(xué)習(xí)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、元器件的選用、電路的焊接及軟件編程都盡可能符合企業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)．在教學(xué)理念上改變傳統(tǒng)的以學(xué)科體系為基礎(chǔ)的教學(xué)思路，整個(gè)課程完全以實(shí)訓(xùn)平臺(tái)中的項(xiàng)目來制訂教學(xué)內(nèi)容，按典型工作過程劃分實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，以任務(wù)和行動(dòng)過程為導(dǎo)向，構(gòu)建學(xué)習(xí)領(lǐng)域．教師可以把典型電路板引入課堂教學(xué)中，如單片機(jī)最小系統(tǒng)板、矩陣按鍵學(xué)習(xí)板、D/A轉(zhuǎn)換學(xué)習(xí)板和LED顯示學(xué)習(xí)板等．這樣可以提高學(xué)生初次學(xué)習(xí)單片機(jī)的直觀感，學(xué)生能夠一目了然地看到每一個(gè)典型電路的組成．然后通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)的與時(shí)俱進(jìn)、實(shí)訓(xùn)基地的現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)等行之有效的措施，可以較好地解決本專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程過程中理論和實(shí)踐脫節(jié)的矛盾．
1.2單片機(jī)原理教學(xué)內(nèi)容組織安排為了使單片機(jī)原理課程的理論和實(shí)踐教學(xué)獲得雙贏的教學(xué)效果，將單片機(jī)的教學(xué)內(nèi)容重新進(jìn)行整合和定位，靈活地設(shè)置課程的教學(xué)內(nèi)容，將前沿的知識(shí)融入課堂，加大教學(xué)信息量．注重學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力和應(yīng)用技能的培養(yǎng)，將要講授的內(nèi)容以任務(wù)的形式提前布置給學(xué)生，每個(gè)任務(wù)可能是一個(gè)子課題的一部分，每個(gè)子課題可能是一個(gè)項(xiàng)目的一部分．這樣就形成了自下向上的教學(xué)方法，學(xué)生作為任務(wù)完成的主體，以培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力為中心，讓學(xué)生在做中學(xué)，在學(xué)中做，在邊學(xué)邊做中養(yǎng)成獨(dú)立分析問題和解決問題的能力，并將所學(xué)知識(shí)進(jìn)一步鞏固和升華．此外，2006年就完成了單片機(jī)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的建設(shè)，結(jié)合“三大”教育理念和人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位，對(duì)單片機(jī)原理課程的教學(xué)計(jì)劃也作了相應(yīng)的調(diào)整，加強(qiáng)了實(shí)踐環(huán)節(jié)的考核，即在每學(xué)期結(jié)束時(shí)分別安排1周、2周、3周的綜合實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)任務(wù)．針對(duì)課程需要，采取階梯式的方式設(shè)計(jì)若干個(gè)實(shí)際項(xiàng)目，學(xué)生依據(jù)自身的能力在設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)項(xiàng)目時(shí)遵循由單一到綜合，由簡單到復(fù)雜，既能統(tǒng)籌兼顧，又能有的放矢的原則．通過一系列實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的訓(xùn)練，提高了學(xué)生的理論水平和動(dòng)手實(shí)踐能力．
1.3多種教學(xué)方法的運(yùn)用在單片機(jī)原理課程的教學(xué)中，充分發(fā)揮單片機(jī)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)優(yōu)勢(shì)，結(jié)合課程特點(diǎn)和學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，以工作任務(wù)為中心，科學(xué)地設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容．旨在讓學(xué)生能真正地參與到課堂中，調(diào)動(dòng)學(xué)生獲取知識(shí)的主動(dòng)性，做課堂真正意義的主角．在教學(xué)環(huán)節(jié)中，針對(duì)不同階段，不同的教學(xué)內(nèi)容，可以采用多種教學(xué)方法．一是“任務(wù)驅(qū)動(dòng)型教學(xué)法”，即任課教師將整門課的教學(xué)內(nèi)容劃分為多個(gè)模塊，每一模塊由多個(gè)課題組成，每一課題由一個(gè)或多個(gè)任務(wù)組成，每一任務(wù)由任務(wù)目標(biāo)、任務(wù)分析、相關(guān)知識(shí)和任務(wù)實(shí)施4個(gè)相互連貫的部分組成．在教師的指導(dǎo)下由全班或小組成員針對(duì)每一個(gè)任務(wù)提出各自的設(shè)計(jì)方案，各成員組相互學(xué)習(xí)，取長補(bǔ)短，最后由教師總結(jié)歸納的教學(xué)方法．二是“案例教學(xué)法”，即教師將真實(shí)的案例信息提供給學(xué)生并提出問題，組織學(xué)生以問題為中心展開討論，教師加以引導(dǎo)啟發(fā)．以學(xué)生為學(xué)習(xí)主體，讓學(xué)生參與教學(xué)互動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力．三是“培訓(xùn)式教學(xué)方法”，即以單片機(jī)培訓(xùn)班的培訓(xùn)模式為參考，以企業(yè)項(xiàng)目或電子設(shè)計(jì)大賽賽題為教學(xué)內(nèi)容，以提高學(xué)生設(shè)計(jì)能力為主線，將理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合．由于采用了靈活多樣的教學(xué)方法和手段，不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)學(xué)生個(gè)性化培養(yǎng)、團(tuán)結(jié)協(xié)作精神的培育都奠定了一定的基礎(chǔ)。
2依托實(shí)訓(xùn)基地進(jìn)行課程教學(xué)改革
2.1教學(xué)改革與適應(yīng)人才市場(chǎng)需求相結(jié)合高校的教學(xué)改革要緊跟人才市場(chǎng)變化形勢(shì)，積極探索符合專業(yè)自身特點(diǎn)和企業(yè)需求的經(jīng)典實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目和內(nèi)容．不斷完善教學(xué)內(nèi)容，更新教學(xué)方法，進(jìn)行創(chuàng)造性教學(xué)，為社會(huì)培養(yǎng)具有積極性、獨(dú)立性、創(chuàng)造性和合作型的人才．校企合作教育是一種值得推薦的人才培養(yǎng)模式，利用學(xué)校和企業(yè)不同的教育資源和教育環(huán)境，采用課堂教學(xué)與學(xué)生參加實(shí)際工作有機(jī)結(jié)合的方式來培養(yǎng)適合用人單位需要的應(yīng)用型人才．如每年的“凌陽大學(xué)計(jì)劃”就是一種很好的校企模式．學(xué)生通過在實(shí)訓(xùn)基地的學(xué)習(xí)培訓(xùn)鍛煉，很快掌握企業(yè)要求的各項(xiàng)基本技能，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生到學(xué)員的完美轉(zhuǎn)變，憑借其專業(yè)基礎(chǔ)可以很快適應(yīng)企業(yè)的各項(xiàng)要求．
2.2教學(xué)改革與實(shí)訓(xùn)平臺(tái)相結(jié)合利用實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，布置學(xué)生完成一串燈的亮滅控制，這個(gè)過程中學(xué)生能夠更深刻理解指令是怎樣轉(zhuǎn)化成信號(hào)去控制電子產(chǎn)品的，從而能夠更好地理解單片機(jī)軟硬件協(xié)同工作的意義．學(xué)生完成這個(gè)實(shí)訓(xùn)后還可以進(jìn)一步布置相應(yīng)的課外實(shí)訓(xùn)題目，如各種彩燈的控制，十字路口的交通燈控制等．當(dāng)學(xué)生學(xué)完LED數(shù)碼管顯示原理及顯示方式后可以布置學(xué)生完成點(diǎn)亮一個(gè)LED數(shù)碼管，用數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)方式實(shí)現(xiàn)自己生日的顯示，最后能夠完成電子鐘的設(shè)計(jì)．這樣由淺入深，由表及里，使學(xué)生的思維得到更好的鍛煉．通過實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，學(xué)生可以逐步學(xué)會(huì)矩陣鍵盤、定時(shí)器中斷、液晶顯示、串口通信、紅外接收、A/D和D/A轉(zhuǎn)換等單片機(jī)的實(shí)用單元電路設(shè)計(jì)，熟練掌握基本電路的硬件原理分析和軟件設(shè)計(jì)．通過這種最簡單實(shí)用的方法，帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)單片機(jī)世界的大門，使學(xué)生在最短的時(shí)間內(nèi)了解單片機(jī)的工作原理和設(shè)計(jì)過程，并學(xué)在其中、樂在其中．
2.3通過“項(xiàng)目制”實(shí)施一體化教學(xué)任課教師將學(xué)生分成若干個(gè)項(xiàng)目組，根據(jù)教學(xué)情境設(shè)計(jì)任務(wù)，課前將任務(wù)書和相關(guān)學(xué)習(xí)參考資料布置給學(xué)生，讓學(xué)生提早了解課程的基礎(chǔ)知識(shí)．進(jìn)入情境教學(xué)環(huán)節(jié)，教師先將關(guān)鍵環(huán)節(jié)示范給學(xué)生，然后讓學(xué)生獨(dú)立實(shí)踐，完成任務(wù)．教師通過啟發(fā)、提問等形式，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、分析和思考，學(xué)生在此互動(dòng)中可以自由交流彼此的想法，取長補(bǔ)短，最后找到一個(gè)最佳的設(shè)計(jì)方案．這樣就將理論教學(xué)很好地融入到實(shí)踐教學(xué)之中．通過學(xué)生的討論和總結(jié)，教師有針對(duì)性地進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和講解，使學(xué)生掌握相關(guān)知識(shí)．通過單元測(cè)試，進(jìn)一步鞏固所學(xué)的知識(shí)與技能．綜合考慮各環(huán)節(jié)中表現(xiàn)突出的學(xué)生，給予參加各類競(jìng)賽的機(jī)會(huì)．
3結(jié)束語
單片機(jī)課程是機(jī)械類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程是課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等教學(xué)環(huán)節(jié)中的重要實(shí)現(xiàn)手段，是一門實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，學(xué)習(xí)單片機(jī)并掌握其設(shè)計(jì)使用技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)代大學(xué)生必備的技能。提高單片機(jī)的教學(xué)效果，對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)和促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的提高具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
2.教學(xué)現(xiàn)狀
單片機(jī)課程是機(jī)電高素質(zhì)復(fù)合技能型人才所需自動(dòng)控制類知識(shí)的載體，其特點(diǎn)是概念多、邏輯性強(qiáng)、內(nèi)容抽象[1]，對(duì)于初學(xué)者來說入門難。傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)一般均以學(xué)科體系為出發(fā)點(diǎn)，注重課程本身的體系結(jié)構(gòu)和前后的邏輯聯(lián)系，但卻忽略了“可學(xué)性”，致使學(xué)生學(xué)得吃力，老師教得也很辛苦[2]。從教學(xué)效果來看，一直存在教師難教、學(xué)生難學(xué)的雙重困惑，教學(xué)效果不太理想[3]。常見的教學(xué)方式是“以教師為中心、以課堂為中心、以教材為中心”[4]。這種傳授型教學(xué)模式就使本來就很枯燥、抽象的課程更加顯得乏味，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對(duì)課程產(chǎn)生了畏難情緒[5]。而且在大部分新升本工科院校中，機(jī)械類專業(yè)學(xué)生以男生為主，且理論知識(shí)掌握較差，學(xué)習(xí)主動(dòng)性不高。大部分學(xué)生對(duì)自己的大學(xué)生活和畢業(yè)去向沒有規(guī)劃，學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)模糊。針對(duì)以上教與學(xué)的特點(diǎn)，提出一些針對(duì)單片機(jī)課程在教學(xué)過程中行之有效的教學(xué)改革思路和方法，達(dá)到提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，特別是創(chuàng)新實(shí)踐能力的目標(biāo)。
3.設(shè)計(jì)教學(xué)思路和方法，提高教學(xué)質(zhì)量
3.1通過問題初識(shí)單片機(jī)
學(xué)生剛開始不清楚單片機(jī)是什么？是什么樣？是用來干什么的？所以，授課教師在第一次的授課過程中，應(yīng)該從學(xué)生的思維角度出發(fā)，回答單片機(jī)是什么、什么樣、干什么等問題，使學(xué)生從宏觀上對(duì)單片機(jī)有一個(gè)理解。在解答這些問題時(shí)，最好拿一片單片機(jī)，在課堂上就能夠直觀地看到單片機(jī)的外觀形狀、大小和引腳排列等情況，這樣使學(xué)生對(duì)這個(gè)概念會(huì)有更深的認(rèn)識(shí)。把單片機(jī)和PC機(jī)進(jìn)行一定的比較，對(duì)理解什么是單片機(jī)是非常有幫助的。PC機(jī)主要用于數(shù)據(jù)采集、運(yùn)算和處理，而單片機(jī)主要用于控制且體積更小，這也是為什么目前大多數(shù)學(xué)者把單片機(jī)叫做微控制器的原因。單片機(jī)用來干什么的？解答這個(gè)問題可以通過學(xué)生身邊非常熟悉的案例來進(jìn)行。比如：日常生活中的電視需要使用單片機(jī)來進(jìn)行設(shè)定和控制；全自動(dòng)洗衣機(jī)使用單片機(jī)來對(duì)洗衣的時(shí)間和水位進(jìn)行設(shè)定且控制等等。通過日常生活和生產(chǎn)中無處不在產(chǎn)品進(jìn)一步地幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)、理解單片機(jī)。
3.2整合教材內(nèi)容，由整體到部分、由外而內(nèi)講解單片機(jī)結(jié)構(gòu)
在對(duì)單片機(jī)有了感性認(rèn)識(shí)后，應(yīng)把單片機(jī)看做一個(gè)整體，不能把它的結(jié)構(gòu)肢解。比如在講“單片機(jī)芯片結(jié)構(gòu)”時(shí)，由整體到部分給學(xué)生強(qiáng)調(diào)單片機(jī)學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容，以減少學(xué)生的畏難情緒。然后將這些功能特點(diǎn)進(jìn)行分類，畫成圖表的形式來加強(qiáng)印象，結(jié)構(gòu)分類如圖1所示。先講解外部功能，再學(xué)習(xí)內(nèi)部各個(gè)功能，這就是由外而內(nèi)。引腳教學(xué)中，把單片機(jī)的40個(gè)引腳大致分為電源、時(shí)鐘、控制和I/O口4類。先簡單告訴學(xué)生，4個(gè)8位并行I/O端口占用32根引腳線、電源2根、時(shí)鐘2根，這些引腳使用都比較簡單，重點(diǎn)掌握4根控制線就可以了。這么一來，學(xué)生就會(huì)覺得幾個(gè)控制線的使用絕對(duì)不難，學(xué)習(xí)單片機(jī)的興趣就建立起來了。圖1單片機(jī)芯片結(jié)構(gòu)圖另外在對(duì)單片機(jī)的結(jié)構(gòu)理解后，應(yīng)整合教材內(nèi)容，使教學(xué)過程更具有邏輯性和連貫性。根據(jù)學(xué)生已學(xué)課程和本門課程教學(xué)所要達(dá)到的目的，合理地調(diào)整授課的順序，可以幫助學(xué)生理解、促進(jìn)對(duì)知識(shí)的消化。比如單片機(jī)結(jié)構(gòu)與指令系統(tǒng)是學(xué)習(xí)單片機(jī)的最重要的基礎(chǔ)，在這部分的學(xué)習(xí)過程中，可以將一些指令系統(tǒng)結(jié)合硬件部分一起進(jìn)行授課，可以將匯編語言調(diào)整到前面講授，既可以加強(qiáng)學(xué)生的理解又可以節(jié)省部分學(xué)時(shí)，用一些簡單的程序來舉例說明如何控制硬件，提高學(xué)生對(duì)硬件編程的理解。又如在單片機(jī)接口擴(kuò)展的教學(xué)中，因?yàn)閷W(xué)生已經(jīng)對(duì)總線有了一定的理解和認(rèn)識(shí)，在這兒就可以引入三總線來學(xué)習(xí)接口擴(kuò)展，強(qiáng)調(diào)接口擴(kuò)展電路的設(shè)計(jì)就是這三類總線的連接。通過對(duì)教學(xué)內(nèi)容和授課順序的改變，使學(xué)生建立起整體的概念，分析并引導(dǎo)學(xué)生掌握課程內(nèi)容的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性，而不是把一本書、一堂課從頭講到尾。
3.3用淺顯易懂的比喻幫助學(xué)生理解枯燥難懂的概念
學(xué)生認(rèn)為單片機(jī)學(xué)習(xí)太抽象，尤其是存儲(chǔ)器單元的數(shù)據(jù)和地址。因?yàn)閿?shù)據(jù)和地址都是用二進(jìn)制表示，什么時(shí)候是地址什么時(shí)候是數(shù)據(jù)學(xué)生普遍反映理解不了。在教學(xué)中用學(xué)生都熟悉的學(xué)生宿舍為例，把宿舍號(hào)理解為地址，宿舍里住的學(xué)生理解為數(shù)據(jù)。同時(shí)在后面字節(jié)單元和位地址的教學(xué)中，這個(gè)例子同樣適用。比如說宿舍里每張床都有編號(hào)，想找全宿舍的人就用字節(jié)單元（宿舍號(hào)），想找某個(gè)人就用位地址（床號(hào)），其示意圖如圖2所示。這樣不僅完成了教學(xué)任務(wù)，而且提高了教學(xué)趣味性。
4.塑造良好的學(xué)習(xí)方法和習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力
4.1拓寬教學(xué)方法和教學(xué)手段，提高學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力
要培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究的習(xí)慣，掌握查閱資料和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、工具書或參考書的能力，尤其是上網(wǎng)收集資料的能力，能夠合理選擇設(shè)計(jì)方案，并能以圖紙和說明書表達(dá)設(shè)計(jì)的思想和結(jié)果。教師可以將制作的教學(xué)課件、本課程的相關(guān)學(xué)習(xí)資料掛在網(wǎng)上，供學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)參考，還可在網(wǎng)上通過QQ群進(jìn)行交流，利用網(wǎng)絡(luò)提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。初學(xué)者可以先掌握單片機(jī)運(yùn)行和開發(fā)的一些基本技巧，然后在項(xiàng)目中深入學(xué)習(xí)和掌握單片機(jī)，達(dá)到學(xué)以致用的目的。不能等把所有的知識(shí)都掌握了后再去運(yùn)用，這既不可能也不可取。讓學(xué)生“邊學(xué)邊干”，而不是在理論學(xué)習(xí)的最后才進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
4.2引導(dǎo)學(xué)生形成良好的學(xué)習(xí)觀念，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
講課的主體是傳授知識(shí)，但著眼點(diǎn)卻是培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)、分析、創(chuàng)新、應(yīng)用等能力。讓學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和適合自己特點(diǎn)的學(xué)習(xí)方法，如何聽課、筆記、自學(xué)、小結(jié)等。總之，在課堂上，教師應(yīng)該教會(huì)學(xué)生怎樣學(xué)習(xí)、怎樣思考，注重把所講知識(shí)用相應(yīng)的思維方法組織起來，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表自己的見解。告訴學(xué)生，學(xué)習(xí)是發(fā)現(xiàn)知識(shí)的過程，而不是簡單的獲取結(jié)果。這種教學(xué)方法讓學(xué)生帶著問題去學(xué)，不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更重要的是培養(yǎng)了他們發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的意識(shí)和能力。比如應(yīng)用程序的教學(xué)是單片機(jī)課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)，這部分內(nèi)容就是加大學(xué)時(shí)，無論教師講得多詳細(xì)、學(xué)生當(dāng)時(shí)聽得多懂，一到用時(shí)就又不明白。究其原因，就是少了學(xué)生自己獨(dú)立思考這個(gè)重要環(huán)節(jié)。講解應(yīng)用程序時(shí)，先讓學(xué)生自己思考，然后進(jìn)行講解討論。正是在這種不斷討論和分析問題的過程中，學(xué)生的獨(dú)立思考能力得到了培養(yǎng)和鍛煉，推動(dòng)了創(chuàng)造性思維活動(dòng)。同時(shí)選拔學(xué)生參與一些科研項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新能力。
4.3改革考核方法，加強(qiáng)動(dòng)手能力要求
有什么樣的考核方式必然會(huì)有什么樣的教學(xué)和學(xué)習(xí)方法。由于該課程知識(shí)點(diǎn)多、概念抽象、硬件難于理解、軟件設(shè)計(jì)困難等特點(diǎn)，使傳統(tǒng)的閉卷考核方式只能在一定程度上考查學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的記憶能力，而對(duì)學(xué)生的思維能力、分析能力、創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力等都難于考查[6]。因此，應(yīng)改革考核方式方法，采用閉卷、論文、設(shè)計(jì)制作相結(jié)合的多樣化考核方式。要求學(xué)生學(xué)會(huì)動(dòng)手查閱并消化資料，將課堂上學(xué)到的理論知識(shí)、查閱到的資料以及其他相關(guān)專業(yè)的知識(shí)聯(lián)系到一起，系統(tǒng)的來考慮問題。同時(shí)指導(dǎo)學(xué)生如何利用圖書館數(shù)據(jù)庫進(jìn)行資料檢索和期刊查閱，如何進(jìn)行論文報(bào)告的書寫等，這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、分析能力、動(dòng)手能力、創(chuàng)造能力以及后續(xù)課程的學(xué)習(xí)都有很大的幫助。由于本課程具有應(yīng)用性強(qiáng)、實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力要求比較高，所以，通過設(shè)計(jì)制作考查學(xué)生的動(dòng)手能力，也可作為期末考核的一部分，這樣既完成了教學(xué)任務(wù)，又鍛煉、培養(yǎng)了學(xué)生綜合能力，同時(shí)為學(xué)有余力的學(xué)生提供廣闊的創(chuàng)新空間。
5.結(jié)論
關(guān)鍵詞：獨(dú)立學(xué)院;應(yīng)用型;單片機(jī);教學(xué)改革實(shí)踐
一、引言
作為貴州大學(xué)與社會(huì)力量合作舉辦的綜合性全日制本科獨(dú)立學(xué)院，貴州大學(xué)科技學(xué)院定位于著力培養(yǎng)本科應(yīng)用型人才。這就要求學(xué)校注重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和應(yīng)用，具有較強(qiáng)實(shí)踐能力，能適應(yīng)行業(yè)需求，解決工程中的實(shí)際問題。因生源特殊性，我院學(xué)生在學(xué)習(xí)狀態(tài)、自律性及目標(biāo)追求上與母體學(xué)校學(xué)生間存在差異。要轉(zhuǎn)變學(xué)生對(duì)待學(xué)習(xí)的態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，吸引進(jìn)課堂，增強(qiáng)動(dòng)手和實(shí)踐能力，提高培養(yǎng)質(zhì)量，需針對(duì)學(xué)生的個(gè)性和特點(diǎn)，從有關(guān)課程教學(xué)方式著手進(jìn)行改革探索尋找突破。在我院工學(xué)部開設(shè)的電子信息、計(jì)算機(jī)類專業(yè)學(xué)科課程群眾多課程中，單片機(jī)是一門承上啟下的重要專業(yè)課程。該課程涉及領(lǐng)域廣，綜合性、系統(tǒng)性、實(shí)踐性強(qiáng)，發(fā)展更新快，應(yīng)用廣，相對(duì)其他課程更有利于促進(jìn)相關(guān)專業(yè)學(xué)生知識(shí)向能力轉(zhuǎn)化，提高動(dòng)手實(shí)踐能力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)，對(duì)定位于培養(yǎng)“應(yīng)用型”這一目標(biāo)來說較具現(xiàn)實(shí)意義。
二、現(xiàn)狀存在的主要問題與成因分析
我院單片機(jī)課程通常在大三開設(shè)，先修課程眾多。原有教學(xué)主要圍繞單片機(jī)原理、指令系統(tǒng)、匯編程序設(shè)計(jì)、典型外圍接口等內(nèi)容展開。初期出于好奇，多數(shù)學(xué)生對(duì)課程興趣濃厚。隨著教學(xué)推進(jìn)，前期基礎(chǔ)薄弱的問題逐步暴露，學(xué)生感到困難和畏懼，學(xué)習(xí)變得被動(dòng)。對(duì)獨(dú)立學(xué)院學(xué)生采取傳統(tǒng)方式教學(xué)，老師感到難教，學(xué)生也感到難學(xué)，教學(xué)效果自然較差。為應(yīng)付考試拿到學(xué)分，學(xué)生僅憑死記硬背、生搬硬套?？纪暝嚲屯貌畈欢啵劜簧现R(shí)的增長和能力的提高，與“應(yīng)用型”目標(biāo)相去甚遠(yuǎn)。分析原因，原有教學(xué)方式主要存在以下幾方面問題。1.重理論輕實(shí)踐。受繼承性教學(xué)觀念影響，傳統(tǒng)上教學(xué)被認(rèn)為是知識(shí)的傳授和繼承，它重“學(xué)”不重“用”，重“結(jié)果”不重“過程”。教學(xué)活動(dòng)中教師處于主導(dǎo)地位，教學(xué)過程注重理論知識(shí)講授，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的系統(tǒng)性、完整性。對(duì)知識(shí)的應(yīng)用比較忽略，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)只是理論學(xué)習(xí)的補(bǔ)充，是對(duì)理論知識(shí)驗(yàn)證的過程。對(duì)獨(dú)立學(xué)院學(xué)生來說過多枯燥理論教學(xué)安排，只會(huì)適得其反，令其產(chǎn)生厭學(xué)情緒。2.重原理輕應(yīng)用。受過去母體學(xué)校教學(xué)方式影響，在教學(xué)內(nèi)容上忽略授課對(duì)象層次。一開始就對(duì)單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、寄存器組、存儲(chǔ)空間組織、尋址方式、匯編指令等原理性知識(shí)不加區(qū)分進(jìn)行細(xì)致講授。接著又是匯編程序設(shè)計(jì)、典型外圍接口電路等眾多內(nèi)容。受限于教學(xué)時(shí)數(shù)，對(duì)實(shí)際中的應(yīng)用介紹明顯不足，甚至略過，考試也偏向原理性知識(shí)。學(xué)完這門課程學(xué)生對(duì)單片機(jī)仍感陌生，不知如何應(yīng)用，具體能做什么，知識(shí)與應(yīng)用脫節(jié)，只是為“學(xué)習(xí)”而學(xué)習(xí)。3.教學(xué)方法和手段不足。在以往教學(xué)中，教師通常依據(jù)教學(xué)內(nèi)容從邏輯結(jié)構(gòu)框圖開始，從原理角度，利用PPT進(jìn)行抽象講解。再通過舉例，借助標(biāo)注說明的方式，靜態(tài)地對(duì)系統(tǒng)的硬件工作、軟件執(zhí)行逐一分析，完全忽略學(xué)生的理解、接受能力和知識(shí)儲(chǔ)備，講授知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)。由于前期課程相關(guān)知識(shí)掌握不扎實(shí)和學(xué)習(xí)習(xí)慣等因素，學(xué)生每節(jié)課都聽得云里霧里，一片茫然，漸漸失去學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力。4.實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)脫節(jié)，驗(yàn)證性內(nèi)容過多，趣味性不強(qiáng)。單片機(jī)課程實(shí)踐性很強(qiáng)，受實(shí)驗(yàn)條件和教學(xué)時(shí)數(shù)等因素制約，集中實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)無法安排較多內(nèi)容，綜合性與設(shè)計(jì)性項(xiàng)目極少。實(shí)驗(yàn)一般按實(shí)驗(yàn)箱附帶指導(dǎo)書開展，與各校理論教學(xué)脫節(jié)、內(nèi)容枯燥、缺乏趣味。雖做了實(shí)驗(yàn)，但學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果背后的電路工作原理、程序代碼含義與功用、硬軟件間的協(xié)同與聯(lián)系，以及硬軟件聯(lián)合調(diào)試等仍不了解，談不上去思考、去改進(jìn)和在實(shí)際中應(yīng)用。
三、相關(guān)教學(xué)改革實(shí)踐措施
針對(duì)存在的問題，經(jīng)過不斷探索嘗試和實(shí)踐，逐漸摸索出一套符合我院實(shí)際情況，較行之有效的該課程教學(xué)方式，具體方法和措施如下。1.調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，以“應(yīng)用”為主線，注重因材施教。首先從課程大綱著手，按照培養(yǎng)目標(biāo)和規(guī)格要求，修訂原有教學(xué)內(nèi)容及要求，配套出版相應(yīng)教材。將教學(xué)內(nèi)容劃為原理、硬件、軟件、仿真幾個(gè)主要單元。教學(xué)側(cè)重由“原理”向“應(yīng)用”傾斜，注重知識(shí)完整性，同時(shí)強(qiáng)調(diào)知識(shí)的實(shí)用性和趣味性。具體做法是對(duì)“原理”部分適當(dāng)弱化、降低要求，講授過程中采取和關(guān)聯(lián)課程對(duì)比的方法進(jìn)行知識(shí)增量式教學(xué)，突出單片機(jī)“片內(nèi)集成”這一重要特性?！坝布辈糠謬@單片機(jī)片內(nèi)集成的源展開，配合恰當(dāng)示例進(jìn)行講解，再擴(kuò)展延伸。硬件知識(shí)講解先易后難、先簡單后復(fù)雜。如講解單片機(jī)I/O口時(shí)，先從LED、撥碼開關(guān)等簡單元器件著手，從LED熄滅控制、撥碼開關(guān)狀態(tài)判斷，到利用這兩種器件實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡易BCD碼加減乘除計(jì)算器，然后再到鍵盤擴(kuò)展、顯示、A/D等較復(fù)雜的器件或接口電路。“軟件”部分大幅降低實(shí)際使用較少的匯編語言學(xué)習(xí)要求，強(qiáng)化高級(jí)語言的學(xué)習(xí)和使用。重點(diǎn)放在編程思維、處理算法、硬軟件協(xié)同及聯(lián)合調(diào)試上，在學(xué)生頭腦中建立“系統(tǒng)”的概念?！胺抡妗辈糠謩t引入業(yè)界主流軟件開發(fā)工具Keil和Proteus，根據(jù)實(shí)際教學(xué)情況進(jìn)行實(shí)用性講解。借助這兩個(gè)軟件，學(xué)生在電腦上就可隨時(shí)隨地對(duì)教學(xué)中的實(shí)例進(jìn)行硬軟件仿真、調(diào)試和驗(yàn)證。這些工具的恰當(dāng)應(yīng)用，能事半功倍提高教學(xué)和學(xué)習(xí)的效果。使學(xué)生直觀感受到“知識(shí)”的含義，將枯燥乏味的知識(shí)變得生動(dòng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，體會(huì)學(xué)習(xí)的樂趣。2.豐富教學(xué)方法和手段，重視與學(xué)生互動(dòng)。具體教學(xué)方法上選擇性地采取案例式、項(xiàng)目式等實(shí)踐證明對(duì)本課程教學(xué)較為有效的方法，手段上突出計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用。教學(xué)過程中注重引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，將相關(guān)知識(shí)融入一個(gè)個(gè)直觀可見的示例中。例如在介紹“中斷系統(tǒng)”這個(gè)重要知識(shí)時(shí)，通過給出一個(gè)利用單片機(jī)外中斷進(jìn)行計(jì)數(shù)的簡單示例，仿真電路如下圖所示。外中斷計(jì)數(shù)仿真電路教學(xué)時(shí)，先演示讓學(xué)生直觀觀察P1口“計(jì)數(shù)值”的變化；再通過啟發(fā)，讓學(xué)生列舉生活中用到“計(jì)數(shù)”的場(chǎng)景；進(jìn)入“場(chǎng)景”后，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問題思考：可采用哪些手段解決；再引入中斷概念，概略介紹中斷系統(tǒng)工作機(jī)制、有關(guān)SFR；接著通過仿真，分析解釋系統(tǒng)硬軟件工作過程，調(diào)試方法和步驟等。直觀可見的教學(xué)方式，有利于加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，像SFR對(duì)中斷系統(tǒng)的影響這類抽象知識(shí)，借助仿真技術(shù)能形象生動(dòng)展現(xiàn)。最后提出要求，要學(xué)生課后思考改進(jìn)。教學(xué)中多與學(xué)生交流互動(dòng)，發(fā)現(xiàn)不足，及時(shí)調(diào)整授課內(nèi)容、方式和節(jié)奏，不能只顧追趕教學(xué)進(jìn)度，忽視學(xué)生的理解接受能力。3.優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，合理安排項(xiàng)目，分層次多形式開展，注重知識(shí)的趣味性。與理論教學(xué)配合，課程實(shí)驗(yàn)被分為基礎(chǔ)、擴(kuò)展、綜合設(shè)計(jì)三個(gè)層次。難度由低到高，對(duì)知識(shí)的要求從基礎(chǔ)到綜合、從單一到全面?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)針對(duì)單片機(jī)基本片內(nèi)接口資源，擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)與單片機(jī)常用典型外圍接口有關(guān)，綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是對(duì)前述實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的綜合擴(kuò)展應(yīng)用，涉及多個(gè)片內(nèi)資源和多種接口，能更好提高學(xué)生知識(shí)應(yīng)用能力和水平。對(duì)不同程度學(xué)生，每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目后都有新的問題和要求，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行改進(jìn)、擴(kuò)展，甚至改變?cè)O(shè)計(jì)思路和方案。為解決教學(xué)時(shí)數(shù)與實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的制約，實(shí)驗(yàn)采取集中與分散的方式。在課表規(guī)定的時(shí)段，以集中方式開展，其余時(shí)間則在開放實(shí)驗(yàn)室或?qū)嬍曳稚⑦M(jìn)行，鼓勵(lì)學(xué)生“從做中學(xué)”。針對(duì)以往實(shí)驗(yàn)存在的問題，在實(shí)驗(yàn)箱硬件基礎(chǔ)上通過二次開發(fā)，重新設(shè)計(jì)項(xiàng)目，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的趣味性和實(shí)用性。如“鍵盤實(shí)驗(yàn)”設(shè)計(jì)為簡易電子密碼鎖，“顯示實(shí)驗(yàn)”設(shè)計(jì)為電子秒表等諸如此類。實(shí)驗(yàn)時(shí)先仿真，對(duì)硬軟件熟悉后，再進(jìn)行實(shí)物實(shí)驗(yàn)。先“虛”后“實(shí)”的做法能加深學(xué)生理解，更有助于對(duì)知識(shí)的掌握和內(nèi)化，同時(shí)減少實(shí)驗(yàn)設(shè)備損耗。4.與創(chuàng)新實(shí)踐有機(jī)結(jié)合。因單片機(jī)課程的特點(diǎn)，在教育部主辦的“電子設(shè)計(jì)大賽”“智能汽車競(jìng)賽”等學(xué)科專業(yè)競(jìng)賽和課外科技活動(dòng)中一直扮演重要角色。這些活動(dòng)有利于提升學(xué)生知識(shí)綜合運(yùn)用能力和水平，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)、創(chuàng)新精神，及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。為此我院很重視和支持學(xué)生參與，設(shè)立了“電子設(shè)計(jì)”“智能汽車”等開放實(shí)驗(yàn)室，配備老師進(jìn)行指導(dǎo)，并在創(chuàng)新學(xué)分上給予認(rèn)定，激勵(lì)學(xué)生參與意愿。
四、結(jié)束語
單片機(jī)原理課程具備較強(qiáng)的實(shí)踐性，對(duì)學(xué)生的理論知識(shí)和實(shí)際動(dòng)手能力都有著較高的要求．在教學(xué)改革中，依托學(xué)校單片機(jī)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)基地和單片機(jī)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)基地提供的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)其實(shí)踐動(dòng)手能力和獨(dú)立思考解決問題的能力，使學(xué)生能夠在短時(shí)間內(nèi)成為單片機(jī)領(lǐng)域基礎(chǔ)理論豐富和動(dòng)手實(shí)踐能力強(qiáng)的應(yīng)用型人才．
1.1課程教學(xué)的理念與思路
單片機(jī)原理課程其理論性和實(shí)用性都很強(qiáng)，在課程設(shè)置上以行業(yè)和崗位需求為導(dǎo)向，以職業(yè)能力培養(yǎng)為目的．單片機(jī)原理課程中各學(xué)習(xí)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、元器件的選用、電路的焊接及軟件編程都盡可能符合企業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)．在教學(xué)理念上改變傳統(tǒng)的以學(xué)科體系為基礎(chǔ)的教學(xué)思路，整個(gè)課程完全以實(shí)訓(xùn)平臺(tái)中的項(xiàng)目來制訂教學(xué)內(nèi)容，按典型工作過程劃分實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，以任務(wù)和行動(dòng)過程為導(dǎo)向，構(gòu)建學(xué)習(xí)領(lǐng)域．教師可以把典型電路板引入課堂教學(xué)中，如單片機(jī)最小系統(tǒng)板、矩陣按鍵學(xué)習(xí)板、D/A轉(zhuǎn)換學(xué)習(xí)板和LED顯示學(xué)習(xí)板等．這樣可以提高學(xué)生初次學(xué)習(xí)單片機(jī)的直觀感，學(xué)生能夠一目了然地看到每一個(gè)典型電路的組成．然后通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)的與時(shí)俱進(jìn)、實(shí)訓(xùn)基地的現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)等行之有效的措施，可以較好地解決本專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程過程中理論和實(shí)踐脫節(jié)的矛盾．
1.2單片機(jī)原理教學(xué)內(nèi)容組織安排
為了使單片機(jī)原理課程的理論和實(shí)踐教學(xué)獲得雙贏的教學(xué)效果，將單片機(jī)的教學(xué)內(nèi)容重新進(jìn)行整合和定位，靈活地設(shè)置課程的教學(xué)內(nèi)容，將前沿的知識(shí)融入課堂，加大教學(xué)信息量．注重學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力和應(yīng)用技能的培養(yǎng)，將要講授的內(nèi)容以任務(wù)的形式提前布置給學(xué)生，每個(gè)任務(wù)可能是一個(gè)子課題的一部分，每個(gè)子課題可能是一個(gè)項(xiàng)目的一部分．這樣就形成了自下向上的教學(xué)方法，學(xué)生作為任務(wù)完成的主體，以培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力為中心，讓學(xué)生在做中學(xué)，在學(xué)中做，在邊學(xué)邊做中養(yǎng)成獨(dú)立分析問題和解決問題的能力，并將所學(xué)知識(shí)進(jìn)一步鞏固和升華．此外，2006年就完成了單片機(jī)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的建設(shè)，結(jié)合“三大”教育理念和人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位，對(duì)單片機(jī)原理課程的教學(xué)計(jì)劃也作了相應(yīng)的調(diào)整，加強(qiáng)了實(shí)踐環(huán)節(jié)的考核，即在每學(xué)期結(jié)束時(shí)分別安排1周、2周、3周的綜合實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)任務(wù)．針對(duì)課程需要，采取階梯式的方式設(shè)計(jì)若干個(gè)實(shí)際項(xiàng)目，學(xué)生依據(jù)自身的能力在設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)項(xiàng)目時(shí)遵循由單一到綜合，由簡單到復(fù)雜，既能統(tǒng)籌兼顧，又能有的放矢的原則．通過一系列實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的訓(xùn)練，提高了學(xué)生的理論水平和動(dòng)手實(shí)踐能力．
1.3多種教學(xué)方法的運(yùn)用
在單片機(jī)原理課程的教學(xué)中，充分發(fā)揮單片機(jī)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)優(yōu)勢(shì)，結(jié)合課程特點(diǎn)和學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，以工作任務(wù)為中心，科學(xué)地設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容．旨在讓學(xué)生能真正地參與到課堂中，調(diào)動(dòng)學(xué)生獲取知識(shí)的主動(dòng)性，做課堂真正意義的主角．在教學(xué)環(huán)節(jié)中，針對(duì)不同階段，不同的教學(xué)內(nèi)容，可以采用多種教學(xué)方法．一是“任務(wù)驅(qū)動(dòng)型教學(xué)法”，即任課教師將整門課的教學(xué)內(nèi)容劃分為多個(gè)模塊，每一模塊由多個(gè)課題組成，每一課題由一個(gè)或多個(gè)任務(wù)組成，每一任務(wù)由任務(wù)目標(biāo)、任務(wù)分析、相關(guān)知識(shí)和任務(wù)實(shí)施4個(gè)相互連貫的部分組成．在教師的指導(dǎo)下由全班或小組成員針對(duì)每一個(gè)任務(wù)提出各自的設(shè)計(jì)方案，各成員組相互學(xué)習(xí)，取長補(bǔ)短，最后由教師總結(jié)歸納的教學(xué)方法．二是“案例教學(xué)法”，即教師將真實(shí)的案例信息提供給學(xué)生并提出問題，組織學(xué)生以問題為中心展開討論，教師加以引導(dǎo)啟發(fā)．以學(xué)生為學(xué)習(xí)主體，讓學(xué)生參與教學(xué)互動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力．三是“培訓(xùn)式教學(xué)方法”，即以單片機(jī)培訓(xùn)班的培訓(xùn)模式為參考，以企業(yè)項(xiàng)目或電子設(shè)計(jì)大賽賽題為教學(xué)內(nèi)容，以提高學(xué)生設(shè)計(jì)能力為主線，將理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合．由于采用了靈活多樣的教學(xué)方法和手段，不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)學(xué)生個(gè)性化培養(yǎng)、團(tuán)結(jié)協(xié)作精神的培育都奠定了一定的基礎(chǔ)．
2依托實(shí)訓(xùn)基地進(jìn)行課程教學(xué)改革
2.1教學(xué)改革與適應(yīng)人才市場(chǎng)需求相結(jié)合
高校的教學(xué)改革要緊跟人才市場(chǎng)變化形勢(shì)，積極探索符合專業(yè)自身特點(diǎn)和企業(yè)需求的經(jīng)典實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目和內(nèi)容．不斷完善教學(xué)內(nèi)容，更新教學(xué)方法，進(jìn)行創(chuàng)造性教學(xué)，為社會(huì)培養(yǎng)具有積極性、獨(dú)立性、創(chuàng)造性和合作型的人才．校企合作教育是一種值得推薦的人才培養(yǎng)模式，利用學(xué)校和企業(yè)不同的教育資源和教育環(huán)境，采用課堂教學(xué)與學(xué)生參加實(shí)際工作有機(jī)結(jié)合的方式來培養(yǎng)適合用人單位需要的應(yīng)用型人才．如每年的“凌陽大學(xué)計(jì)劃”就是一種很好的校企模式．學(xué)生通過在實(shí)訓(xùn)基地的學(xué)習(xí)培訓(xùn)鍛煉，很快掌握企業(yè)要求的各項(xiàng)基本技能，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生到學(xué)員的完美轉(zhuǎn)變，憑借其專業(yè)基礎(chǔ)可以很快適應(yīng)企業(yè)的各項(xiàng)要求．
2.2教學(xué)改革與實(shí)訓(xùn)平臺(tái)相結(jié)合
利用實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，布置學(xué)生完成一串燈的亮滅控制，這個(gè)過程中學(xué)生能夠更深刻理解指令是怎樣轉(zhuǎn)化成信號(hào)去控制電子產(chǎn)品的，從而能夠更好地理解單片機(jī)軟硬件協(xié)同工作的意義．學(xué)生完成這個(gè)實(shí)訓(xùn)后還可以進(jìn)一步布置相應(yīng)的課外實(shí)訓(xùn)題目，如各種彩燈的控制，十字路口的交通燈控制等．當(dāng)學(xué)生學(xué)完LED數(shù)碼管顯示原理及顯示方式后可以布置學(xué)生完成點(diǎn)亮一個(gè)LED數(shù)碼管，用數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)方式實(shí)現(xiàn)自己生日的顯示，最后能夠完成電子鐘的設(shè)計(jì)．這樣由淺入深，由表及里，使學(xué)生的思維得到更好的鍛煉．通過實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，學(xué)生可以逐步學(xué)會(huì)矩陣鍵盤、定時(shí)器中斷、液晶顯示、串口通信、紅外接收、A/D和D/A轉(zhuǎn)換等單片機(jī)的實(shí)用單元電路設(shè)計(jì)，熟練掌握基本電路的硬件原理分析和軟件設(shè)計(jì)．通過這種最簡單實(shí)用的方法，帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)單片機(jī)世界的大門，使學(xué)生在最短的時(shí)間內(nèi)了解單片機(jī)的工作原理和設(shè)計(jì)過程，并學(xué)在其中、樂在其中．
2.3通過“項(xiàng)目制”實(shí)施一體化教學(xué)
在課堂內(nèi)容基礎(chǔ)上，利用單片機(jī)實(shí)訓(xùn)基地作為學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力和個(gè)性發(fā)展的載體，可以形成一、二課堂良性互動(dòng)的良好局面．采用“教、學(xué)、做”一體化模式，以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為中心，邊講邊學(xué)，邊學(xué)邊練，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下完成教學(xué)情境規(guī)定的相關(guān)項(xiàng)目．教學(xué)模式見圖5．任課教師將學(xué)生分成若干個(gè)項(xiàng)目組，根據(jù)教學(xué)情境設(shè)計(jì)任務(wù)，課前將任務(wù)書和相關(guān)學(xué)習(xí)參考資料布置給學(xué)生，讓學(xué)生提早了解課程的基礎(chǔ)知識(shí)．進(jìn)入情境教學(xué)環(huán)節(jié)，教師先將關(guān)鍵環(huán)節(jié)示范給學(xué)生，然后讓學(xué)生獨(dú)立實(shí)踐，完成任務(wù)．教師通過啟發(fā)、提問等形式，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、分析和思考，學(xué)生在此互動(dòng)中可以自由交流彼此的想法，取長補(bǔ)短，最后找到一個(gè)最佳的設(shè)計(jì)方案．這樣就將理論教學(xué)很好地融入到實(shí)踐教學(xué)之中．通過學(xué)生的討論和總結(jié)，教師有針對(duì)性地進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和講解，使學(xué)生掌握相關(guān)知識(shí)．通過單元測(cè)試，進(jìn)一步鞏固所學(xué)的知識(shí)與技能．綜合考慮各環(huán)節(jié)中表現(xiàn)突出的學(xué)生，給予參加各類競(jìng)賽的機(jī)會(huì)．
3結(jié)束語
原來使用的“單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用”課程的教學(xué)大綱對(duì)知識(shí)點(diǎn)分解層層深入，便于學(xué)生由淺入深地學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)。但是由于原有的教學(xué)大綱只對(duì)知識(shí)點(diǎn)作出了要求，沒有對(duì)教學(xué)方法和教學(xué)過程作出要求；只強(qiáng)調(diào)了理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，沒有對(duì)學(xué)生職業(yè)行為能力培養(yǎng)作出要求，所以學(xué)生感覺學(xué)習(xí)過程枯燥乏味，內(nèi)容深度大，學(xué)習(xí)難度大。
新制定的課程標(biāo)準(zhǔn)繼承了原有教學(xué)大綱中知識(shí)點(diǎn)由淺入深的分解特點(diǎn)，對(duì)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行重新整合，以項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)全部知識(shí)的學(xué)習(xí)。把原來先學(xué)后練的教學(xué)方法改為了邊做邊學(xué)的學(xué)習(xí)方法，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生參與到教學(xué)中。同時(shí)，在新課標(biāo)中還強(qiáng)調(diào)了對(duì)學(xué)生職業(yè)行為能力培養(yǎng)的要求，將知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)與實(shí)際工作流程相結(jié)合，學(xué)生掌握了該知識(shí)在實(shí)際工作中的應(yīng)用方法。
原教學(xué)大綱和新課標(biāo)中知識(shí)點(diǎn)分解圖如圖1：
2“單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用”課程標(biāo)準(zhǔn)制定
2.1課程設(shè)計(jì)的基本理念
高等職業(yè)教育的根本任務(wù)是培養(yǎng)高級(jí)技術(shù)應(yīng)用型人才。課程教學(xué)是實(shí)現(xiàn)高等職業(yè)教育人才培養(yǎng)目標(biāo)的基本途徑，課程教學(xué)的質(zhì)量是直接影響人才培養(yǎng)質(zhì)量的核心要素。新的課程體系要與經(jīng)濟(jì)建設(shè)、科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展要求相適應(yīng)，與人的全面發(fā)展需求相適應(yīng)，與高等教育大眾化條件下多樣化的學(xué)習(xí)需求相適應(yīng)，與高等職業(yè)教育課程改革與建設(shè)相適應(yīng)。本體系的構(gòu)建，應(yīng)根據(jù)先進(jìn)的職業(yè)教育思想，改變學(xué)科本位的觀念，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，著眼課程群，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用相關(guān)現(xiàn)代化先進(jìn)工具和知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。
(1)面向全體學(xué)生，注重素質(zhì)教育、能力與技能培養(yǎng)
本課程面向計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的全體學(xué)生，注重專業(yè)基礎(chǔ)素質(zhì)教育，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高他們的抽象思維能力，增強(qiáng)他們理論聯(lián)系實(shí)際的能力，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神。重視知識(shí)與技能；過程與方法；情感態(tài)度與價(jià)值觀課程目標(biāo)的培養(yǎng)。
(2)突出學(xué)生主體，尊重個(gè)體差異
本實(shí)訓(xùn)在目標(biāo)設(shè)定、教學(xué)過程、課程評(píng)價(jià)和教學(xué)資源的開發(fā)等方面都突出以學(xué)生為主體的思想，課程實(shí)施應(yīng)成為學(xué)生在教師的指導(dǎo)下構(gòu)建知識(shí)、活躍思維、展現(xiàn)個(gè)性和拓展視野的過程。
(3)注重過程評(píng)價(jià)，促進(jìn)學(xué)生發(fā)展
建立能激勵(lì)學(xué)生動(dòng)手能力發(fā)展的評(píng)價(jià)方法。在課程學(xué)習(xí)過程中應(yīng)注重培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的積極性和自信心。
(4)開發(fā)課程資源，拓展學(xué)用渠道
本課程要力求合理利用和積極開發(fā)課程資源，給學(xué)生提供貼近現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，能反映新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備的課程資源。
2.2課程總體目標(biāo)
課程總目標(biāo)是使學(xué)生具有單片機(jī)系統(tǒng)編程和設(shè)計(jì)的知識(shí)與技能、具備較高的職業(yè)素質(zhì)，具有調(diào)試單片機(jī)系統(tǒng)程序和設(shè)計(jì)最小單片機(jī)系統(tǒng)的能力，能解決程序調(diào)試和系統(tǒng)設(shè)計(jì)中遇到的問題，能勝任單片機(jī)產(chǎn)品調(diào)試員、單片機(jī)產(chǎn)品技術(shù)支持、單片機(jī)軟件開發(fā)師、單片機(jī)硬件開發(fā)師和單片機(jī)設(shè)計(jì)師等崗位工作。
(1)知識(shí)要求
會(huì)對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行整合，能夠根據(jù)設(shè)計(jì)要求獨(dú)立編寫程序，并能在實(shí)踐工作中熟練進(jìn)行單片機(jī)程序和系統(tǒng)電路的調(diào)試；掌握各種接口電路的分析方法和理論知識(shí)。
(2)技能
能熟練進(jìn)行單片機(jī)程序和系統(tǒng)電路的調(diào)試，并能獨(dú)立設(shè)計(jì)單片機(jī)系統(tǒng)電路并能編寫相應(yīng)程序，同時(shí)還可以對(duì)以單片機(jī)為核心的設(shè)備進(jìn)行維護(hù)。
(3)素質(zhì)
通過項(xiàng)目實(shí)踐，培養(yǎng)愛崗敬業(yè)、熱情主動(dòng)的工作態(tài)度；養(yǎng)成遵守操作規(guī)程，分析工作整潔、有序、愛護(hù)儀器設(shè)備的良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣；能認(rèn)真負(fù)責(zé)、實(shí)事求是、堅(jiān)持原則、一絲不茍地依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編程和設(shè)計(jì)，并在工作實(shí)踐中能遵守勞動(dòng)紀(jì)律，注意安全，具備良好的敬業(yè)精神和協(xié)作精神，堅(jiān)持努力學(xué)習(xí)，不斷提高自身可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)理論水平和操作技能，形成良好的職業(yè)素養(yǎng)和勤奮工作的基本素質(zhì)。
2.3內(nèi)容目標(biāo)
本課程標(biāo)準(zhǔn)通過對(duì)知識(shí)點(diǎn)的重新分解，將內(nèi)容分成了六個(gè)主題。其中主題一是對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)原理知識(shí)的學(xué)習(xí)，主題六是對(duì)知識(shí)的總結(jié)訓(xùn)練，而其他的四個(gè)主題分為學(xué)習(xí)情境和訓(xùn)練情景兩部分。在主題二到主題四中每個(gè)學(xué)習(xí)情境都分為了若干個(gè)小項(xiàng)目，幾個(gè)小項(xiàng)目又可以合為一個(gè)項(xiàng)目。內(nèi)容目標(biāo)詳見附錄，其中學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)方案如圖2所示：
2.4教學(xué)評(píng)價(jià)建議
(1)改革傳統(tǒng)的學(xué)生評(píng)價(jià)手段和方法，采用階段評(píng)價(jià)、目標(biāo)評(píng)價(jià)、項(xiàng)目評(píng)價(jià)、理論與實(shí)踐一體化的評(píng)價(jià)模式。
(2)關(guān)注評(píng)價(jià)的多元性，結(jié)合課堂講解表現(xiàn)、課堂項(xiàng)目操作、項(xiàng)目訓(xùn)練、綜合訓(xùn)練及考試情況，綜合評(píng)價(jià)學(xué)生成績。筆答考試可采用開卷考試形式。
(3)評(píng)價(jià)比例分配
課堂表現(xiàn)：8%；課堂項(xiàng)目操作：12%；項(xiàng)目訓(xùn)練20%；綜合訓(xùn)練：20%；考試：40%。
以上為“單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用”課程標(biāo)準(zhǔn)的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容。由于課程標(biāo)準(zhǔn)的提出時(shí)間不長，沒有嚴(yán)格的設(shè)計(jì)要求，因此在新課標(biāo)的設(shè)計(jì)過程中遇到一些問題。如內(nèi)容目標(biāo)中的格式如何進(jìn)行設(shè)計(jì)，是否將教師的教學(xué)方法融入其中，學(xué)生目前所具有的學(xué)習(xí)能力是否能夠與新課標(biāo)中的要求相結(jié)合等等，這些都需要進(jìn)一步的研究。
附錄：內(nèi)容目標(biāo)
主題一理論學(xué)習(xí)
要對(duì)一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行分析設(shè)計(jì)和編寫程序，就必須非常熟悉單片機(jī)芯片的組成原理，特別是要熟悉其各個(gè)外部引腳、內(nèi)部寄存器和數(shù)據(jù)區(qū)的使用方法。
1學(xué)習(xí)目標(biāo)
(1)了解MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、主要功能部件和CPU微處理器的組成、任務(wù)分配。
注意：單片機(jī)上電后程序指針被賦予的初值。
(2)了解MCS-51單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)，掌握內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的空間分配和SFR。
注意：程序存儲(chǔ)器的編址規(guī)律；只訪問外程序存儲(chǔ)器時(shí)，外部引腳的連接要求；上電后堆棧指針被賦予的初值。
(3)掌握89C51芯片的外部引腳功能常見的幾種復(fù)位電路和計(jì)算機(jī)器周期的方法。
注意：準(zhǔn)雙向并口和真正雙向并口的區(qū)別和相應(yīng)并口讀數(shù)時(shí)的編程要求；89C51的復(fù)位時(shí)間是多少。
(4)開發(fā)工具的使用
介紹Keil(或MedWin)、ISP兩個(gè)軟件的使用方法，并各種指令的學(xué)習(xí)編寫簡單的子程序，將源程序文件編譯并上載至實(shí)驗(yàn)儀中顯示結(jié)果。
知識(shí)點(diǎn)：
掌握常用編程軟件的使用。在程序運(yùn)行期間觀察相應(yīng)存儲(chǔ)區(qū)和寄存器中數(shù)據(jù)的變化。
掌握MCS-51單片機(jī)的尋址方式。
2教學(xué)建議
(1)教學(xué)時(shí)數(shù)10學(xué)時(shí)。
(2)實(shí)物教學(xué)，增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)。
主題二學(xué)習(xí)情境1
1學(xué)習(xí)情境：信號(hào)燈控制
2學(xué)習(xí)目標(biāo)
(1)熟練掌握MCS-51單片機(jī)的尋址方式和指令系統(tǒng)。
技能點(diǎn)：要會(huì)畫出模塊的流程圖，建立學(xué)生的編程思維；分清各個(gè)尋址方式的功能。(DATAPDATAXDATACODE的訪問方式，地址空間，針對(duì)89C52芯片多128BytesDATA區(qū)的應(yīng)用，實(shí)際應(yīng)用中256bytesData區(qū)的單片機(jī)更多)
(2)能編寫完整的程序。
技能點(diǎn)：會(huì)進(jìn)行地址分配，整個(gè)程序的起始地址要正確；掌握各種程序結(jié)構(gòu)，能夠畫出系統(tǒng)的流程圖。
(3)會(huì)應(yīng)用常見的調(diào)試軟件進(jìn)行程序調(diào)試。
(4)理解機(jī)器周期和指令周期。
3學(xué)習(xí)情境內(nèi)容
功能一：信號(hào)燈的控制1
利用P1口控制8個(gè)發(fā)光二極管，通過編寫并上載不同的程序，觀察發(fā)光二極管的狀態(tài)。
點(diǎn)亮8個(gè)發(fā)光二極管后單片機(jī)空運(yùn)行。
給片內(nèi)RAM中40H-4FH單元賦值后，將其數(shù)據(jù)傳送給片外50H-5FH單元，最后將56H中的數(shù)據(jù)由P1口輸出給發(fā)光二極管顯示。
在數(shù)據(jù)區(qū)建立一個(gè)數(shù)據(jù)表，編寫程序?qū)⒈碇械牡?個(gè)數(shù)由P1口輸出給發(fā)光二極管顯示。
知識(shí)點(diǎn)：
掌握數(shù)據(jù)傳送指令。
掌握MCS-51單片機(jī)并口傳送和讀取數(shù)據(jù)時(shí)得技術(shù)要求。
MOVX與MOVC的區(qū)別
功能二：信號(hào)燈的控制2
利用并口控制發(fā)光二極管，通過編寫并上載不同的程序，觀察發(fā)光二極管的狀態(tài)。
將累加器中的數(shù)據(jù)(十六進(jìn)制)轉(zhuǎn)換為BCD碼，個(gè)位存入30H，十位存入31H，百位存入32H，最后由P0口輸出個(gè)位數(shù)據(jù)，P1口輸出十位數(shù)據(jù)，P2口輸出百位數(shù)據(jù)。
將DPH和DPL中放入兩個(gè)小于10的數(shù)據(jù)a和b，編寫程序?qū)崿F(xiàn)c=a2+b2-a，并把c通過P0口輸出。
將累加器A中數(shù)據(jù)得高4位和寄存器B中數(shù)據(jù)的低4位相乘后取反，并將其結(jié)果通過P0口輸出。
采用移位指令，實(shí)現(xiàn)累加器A中數(shù)據(jù)乘4，寄存器B中數(shù)據(jù)除以2。
知識(shí)點(diǎn)：
掌握算術(shù)操作指令和邏輯運(yùn)算指令。
會(huì)畫簡單的流程圖。
會(huì)使用軟件正確調(diào)試程序。
功能三：信號(hào)燈的控制3
設(shè)計(jì)一個(gè)延時(shí)程序，使與P2.0相連的發(fā)光二極管每隔1秒亮一次。
采用循環(huán)控制，使8個(gè)發(fā)光二極管呈跑馬燈方式閃爍，其中發(fā)光二極管點(diǎn)亮?xí)r長為1秒，熄滅時(shí)長為2秒。
知識(shí)點(diǎn)：
掌握程序轉(zhuǎn)移類指令和位操作指令。
會(huì)畫簡單的流程圖。
會(huì)使用軟件正確調(diào)試程序。
理解指令延時(shí)的用法，NOP指令的使用。
4教學(xué)建議
(1)教學(xué)時(shí)數(shù)12學(xué)時(shí)。
(2)學(xué)習(xí)過程中，教師通過講解和演示，指導(dǎo)學(xué)生完成項(xiàng)目學(xué)習(xí)。
(3)采用多做多練加強(qiáng)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握程度。
(4)安排項(xiàng)目訓(xùn)練，鞏固所學(xué)內(nèi)容。
5實(shí)踐活動(dòng)建議
(1)訓(xùn)練情境1：交通燈控制
(2)教學(xué)建議：6學(xué)時(shí)
(3)采用每組兩人的分組方式，鍛煉學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)和調(diào)試程序的能力
(4)集中安排實(shí)驗(yàn)
主題三學(xué)習(xí)情境2
1學(xué)習(xí)情境
跑馬燈設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
2學(xué)習(xí)目標(biāo)
(1)掌握TMOD和TCON專用寄存器各位的定義與設(shè)置。會(huì)計(jì)算和設(shè)置定時(shí)/計(jì)數(shù)器的初值。
(2)掌握IE和IP專用寄存器各位的定義與設(shè)置。理解中斷的工作過程，熟記中斷入口地址。
技能點(diǎn)：能夠正確使用中斷方式對(duì)定時(shí)/計(jì)數(shù)器進(jìn)行編程；能夠使用中斷方式對(duì)外部事件中斷進(jìn)行處理；會(huì)畫流程圖，并編寫完整的具有中斷程序；理解電平觸發(fā)中斷、邊沿觸發(fā)中斷的區(qū)別及應(yīng)用；中斷的優(yōu)先級(jí)和中斷嵌套的應(yīng)用，中斷現(xiàn)場(chǎng)的保護(hù)和恢復(fù)。
3學(xué)習(xí)情境內(nèi)容
設(shè)計(jì)一個(gè)個(gè)性跑馬燈，能夠完成以下功能：
功能一：利用P2口，用單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器采用查詢方式，使8個(gè)發(fā)光二極管呈跑馬燈方式閃爍(亮1秒、滅2秒)。
功能二：用計(jì)數(shù)器中斷對(duì)按鍵按下的次數(shù)計(jì)數(shù)，作為跑馬燈閃爍次數(shù)。
功能三：用外部中斷對(duì)正常顯示和閃爍次數(shù)設(shè)定功能進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
知識(shí)點(diǎn)：
掌握定時(shí)/計(jì)數(shù)器的初始化方法；定時(shí)器初值與計(jì)數(shù)器初值的計(jì)算與設(shè)定。
掌握中斷源與中斷服務(wù)程序的入口地址；中斷相關(guān)寄存器的使用方法；中斷工作過程。
4教學(xué)建議
(1)教學(xué)時(shí)數(shù)8學(xué)時(shí)。
(2)學(xué)習(xí)過程中，教師通過講解和演示，指導(dǎo)學(xué)生完成項(xiàng)目學(xué)習(xí)。
(3)采用項(xiàng)目教學(xué)，多做多練加強(qiáng)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握程度。
(4)安排項(xiàng)目訓(xùn)練，鞏固所學(xué)內(nèi)容。
5實(shí)踐活動(dòng)建議
(1)訓(xùn)練情境2：秒表設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
(2)教學(xué)建議：6學(xué)時(shí)
(3)采用每組兩人的分組方式，鍛煉學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)和調(diào)試程序的能力
(4)集中安排實(shí)驗(yàn)
主題四學(xué)習(xí)情境3
1學(xué)習(xí)情境
單片機(jī)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)串口通信
2學(xué)習(xí)目標(biāo)
(1)了解SCON專用寄存器各位的定義與設(shè)置，掌握串口初始化的內(nèi)容與步驟。
(2)會(huì)用查詢和中斷方式編寫數(shù)據(jù)通信程序。
技能點(diǎn)：能夠正確地編寫數(shù)據(jù)通信程序。
3學(xué)習(xí)情境內(nèi)容
設(shè)計(jì)一個(gè)單片機(jī)之間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信系統(tǒng)。要求甲機(jī)發(fā)送，乙機(jī)接收。甲機(jī)中按加號(hào)鍵，乙機(jī)中顯示數(shù)據(jù)加1；甲機(jī)中按減號(hào)鍵，乙機(jī)中顯示數(shù)據(jù)減1
知識(shí)點(diǎn)：
掌握與串行口初始化方法。
掌握串行口通信波特率的計(jì)算方法。
掌握串行口通信編程的兩種方法。
4教學(xué)建議
(1)教學(xué)時(shí)數(shù)6學(xué)時(shí)。
(2)學(xué)習(xí)過程中，教師通過講解和演示，指導(dǎo)學(xué)生完成項(xiàng)目學(xué)習(xí)。
(3)采用項(xiàng)目教學(xué)，多做多練加強(qiáng)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握程度。
(4)安排項(xiàng)目訓(xùn)練，鞏固所學(xué)內(nèi)容。
5實(shí)踐活動(dòng)建議
(1)訓(xùn)練情境3：單片機(jī)雙機(jī)通信
(2)教學(xué)建議：6學(xué)時(shí)
(3)采用每組兩人的分組方式，鍛煉學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)和調(diào)試程序的能力
(4)集中安排實(shí)驗(yàn)
主題五學(xué)習(xí)情境4
1學(xué)習(xí)情境
溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
2學(xué)習(xí)目標(biāo)
(1)使用P0、P2口的第二功能，擴(kuò)展片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM和片外程序存儲(chǔ)器。
技能點(diǎn)：能夠正確對(duì)89C51進(jìn)行片外RAM和ROM擴(kuò)展；理解并記住MOVX指令的時(shí)序圖。
(2)對(duì)89C51的并口進(jìn)行擴(kuò)展
技能點(diǎn)：能夠正確對(duì)89C51的并口進(jìn)行擴(kuò)展。
(3)人機(jī)接口擴(kuò)展
技能點(diǎn)：能夠正確地在89C51外連接鍵盤和顯示設(shè)備。
(4)8位A/D轉(zhuǎn)換芯片與單片機(jī)的接口
技能點(diǎn)：能夠正確選擇A/D轉(zhuǎn)換芯片，并實(shí)現(xiàn)其與單片機(jī)的正確連接。
(5)8位D/A轉(zhuǎn)換芯片與單片機(jī)的接口
(6)掌握C51程序設(shè)計(jì)方法
技能點(diǎn)：能夠正確運(yùn)用單片機(jī)C51語言對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行編程。
3學(xué)習(xí)情境內(nèi)容
設(shè)計(jì)一個(gè)溫度控制系統(tǒng)，要求用C51編寫系統(tǒng)程序，并且該系統(tǒng)滿足以下要求：
功能一：使用89C51擴(kuò)展一個(gè)片外RAM。
知識(shí)點(diǎn)：
掌握P0、P2口的第二功能使用方法。
會(huì)擴(kuò)展片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和片外程序存儲(chǔ)器。
功能二：用兩位七段數(shù)碼管顯示其溫度值。
知識(shí)點(diǎn)：
掌握LED的動(dòng)態(tài)顯示方法。
功能三：用4*4的矩陣鍵盤，設(shè)置其溫度初值。
知識(shí)點(diǎn)：
掌握鍵盤設(shè)計(jì)方法。
掌握LED動(dòng)態(tài)顯示方法。
功能四：具有對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，當(dāng)外界溫度于設(shè)定溫度時(shí)，啟動(dòng)風(fēng)扇降溫；當(dāng)外界溫度低于設(shè)定最低溫度時(shí)，發(fā)出報(bào)警聲。
知識(shí)點(diǎn)：
掌握A/D轉(zhuǎn)換的方法。
掌握D/A轉(zhuǎn)換的方法。
掌握正確選擇A/D和D/A芯片的方法。
4教學(xué)建議
(1)教學(xué)時(shí)數(shù)20學(xué)時(shí)。
(2)提高課堂質(zhì)量，上課時(shí)要多啟發(fā)學(xué)生，提高他們提出問題、分析問題、解決問題的能力，讓學(xué)生學(xué)會(huì)理解記憶的技巧。
(3)采用項(xiàng)目教學(xué)，多做多練加強(qiáng)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握程度。
(4)安排項(xiàng)目訓(xùn)練，鞏固所學(xué)內(nèi)容。
5實(shí)踐活動(dòng)建議
(1)訓(xùn)練情境：人機(jī)接口設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
(2)教學(xué)建議：6學(xué)時(shí)
(3)采用每組兩人的分組方式，鍛煉學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)和調(diào)試程序的能力
(4)集中安排實(shí)驗(yàn)
主題六綜合訓(xùn)練
使用套件設(shè)計(jì)一個(gè)最小單片機(jī)系統(tǒng)，完成其設(shè)計(jì)、繪圖、焊接、編程、調(diào)試工作并撰寫實(shí)訓(xùn)報(bào)告。
1教學(xué)建議
(1)教學(xué)時(shí)數(shù)20學(xué)時(shí)。
(2)教師命題，學(xué)生獨(dú)立完成。
1.1指導(dǎo)教師培訓(xùn)及選題環(huán)節(jié)把控不嚴(yán)
由于學(xué)生的數(shù)量激增而教師隊(duì)伍的數(shù)量基本上沒有改變，以至于每位教師所要指導(dǎo)的學(xué)生的數(shù)量都有所增加，部分教師為第一次指導(dǎo)，對(duì)指導(dǎo)過程不是很了解，缺乏對(duì)課程設(shè)計(jì)各環(huán)節(jié)所需的必要的培訓(xùn)。課程設(shè)計(jì)工作開始前期，沒有對(duì)題目進(jìn)行精心的篩選。課程設(shè)計(jì)的題目是否合適，直接關(guān)乎到整個(gè)課程設(shè)計(jì)的成敗。選題過于簡單，學(xué)生做起來認(rèn)為該門課程沒有什么難度；選題難度過大，學(xué)生產(chǎn)生了畏難情緒，認(rèn)為該設(shè)計(jì)無法實(shí)現(xiàn)，從而無法到達(dá)學(xué)以致用。
1.2設(shè)計(jì)過程流于形式思想上重視不夠
由于學(xué)生人數(shù)過多，教師人數(shù)偏少。以至于設(shè)計(jì)過程處于“放羊”狀態(tài)，教師在指導(dǎo)過程中，沒有對(duì)同學(xué)們提出準(zhǔn)確地要求，其原因是在該環(huán)節(jié)中指導(dǎo)教師都沒有相應(yīng)的實(shí)施方案，導(dǎo)致指導(dǎo)環(huán)節(jié)過于形式、敷衍，教師無法一一了解每位學(xué)生的設(shè)計(jì)情況。同學(xué)們也沒有認(rèn)真對(duì)待該環(huán)節(jié)，其主要原因是網(wǎng)絡(luò)化程度的發(fā)展，很多相應(yīng)的資料網(wǎng)絡(luò)上一應(yīng)俱全，同學(xué)們直接下載修改而不加思考，完成報(bào)告上交，沒有主動(dòng)去探索設(shè)計(jì)。種種原因使該課程設(shè)計(jì)流于形式。
1.3最終考核方式單一檢查評(píng)價(jià)力度不足
在很多高校，課程設(shè)計(jì)的最終體現(xiàn)形式就是課程設(shè)計(jì)報(bào)告，只要學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成報(bào)告，一般就被認(rèn)為通過了該環(huán)節(jié)的考查，考核形式單一。并且對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)過程的評(píng)價(jià)沒有細(xì)分，體現(xiàn)不出設(shè)計(jì)過程中的工作量。
2課程設(shè)計(jì)組織實(shí)施管理及質(zhì)量控制
2.1前期認(rèn)真組織，確保選題質(zhì)量
為了保證題目的難易程度適中，在課程設(shè)計(jì)前期，組織教學(xué)第一線的有經(jīng)驗(yàn)的和常年指導(dǎo)學(xué)生參加電子設(shè)計(jì)類競(jìng)賽的教師根據(jù)自己的課題項(xiàng)目，從中精煉出一些適合學(xué)生完成課程設(shè)計(jì)的題目，每年保證有一定的更新率。并且對(duì)選出的題目也分出難度系數(shù)的等級(jí)，便于因材施教。而后，組織指導(dǎo)教師進(jìn)行培訓(xùn)。講解該課程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)大綱，講述指導(dǎo)過程中教師應(yīng)該完成的任務(wù)，注意設(shè)計(jì)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，以便教師掌握學(xué)生的設(shè)計(jì)進(jìn)度。尤其是第一次指導(dǎo)該課程設(shè)計(jì)的教師，為其指定幫帶教師全程學(xué)習(xí)。建立教師評(píng)價(jià)辦法，提升指導(dǎo)教師責(zé)任心，評(píng)價(jià)教師在整個(gè)指導(dǎo)過程中是否盡心指導(dǎo)學(xué)生選題、是否按時(shí)答疑并監(jiān)督學(xué)生的進(jìn)度、后期是否按要求進(jìn)行答辯。檢查評(píng)比工作由學(xué)院督導(dǎo)完成，并進(jìn)行考核評(píng)分。評(píng)分結(jié)果直接作為優(yōu)秀指導(dǎo)教師評(píng)定的依據(jù)，該結(jié)果作為下學(xué)年教師指導(dǎo)學(xué)生人數(shù)的依據(jù)。
2.2全程指導(dǎo)，把控各個(gè)環(huán)節(jié)
整個(gè)設(shè)計(jì)過程選題，答疑，設(shè)計(jì)，答辯，成績?cè)u(píng)定幾個(gè)環(huán)節(jié)。
1）選題環(huán)節(jié)
學(xué)生可以在教師指定的題庫中選出適合自己或者自己感興趣的題目；也可以根據(jù)自己的興趣與指導(dǎo)教師商討確定選擇題庫以外的題目，實(shí)現(xiàn)“雙向選擇”。該課程設(shè)計(jì)涉及自動(dòng)化學(xué)院3個(gè)專業(yè)10個(gè)班，其中每班指定一名負(fù)責(zé)人。每位指導(dǎo)老師指導(dǎo)人數(shù)按學(xué)院單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)上學(xué)年評(píng)價(jià)結(jié)果排名在前1/3的安排15～20名學(xué)生，排名在中間1/3的安排10～15名學(xué)生，排名在后1/3的人數(shù)較去年人數(shù)減少分派，帶本課程的上課老師優(yōu)先安排。每位指導(dǎo)教師指導(dǎo)學(xué)生人數(shù)不宜過多，保證指導(dǎo)教師有精力指導(dǎo)每一位同學(xué)。
2）答疑環(huán)節(jié)
該課程設(shè)計(jì)為期兩周，各指導(dǎo)教師安排答疑的具體時(shí)間及地點(diǎn)。每位教師的答疑時(shí)間和答疑地點(diǎn)在課程設(shè)計(jì)開始后匯總到教務(wù)辦以便學(xué)院督導(dǎo)檢查，作為評(píng)價(jià)教師指導(dǎo)工作的依據(jù)之一。每位老師在課程設(shè)計(jì)期間應(yīng)積極主動(dòng)為學(xué)生答疑，固定答疑次數(shù)不少于五次，并根據(jù)情況檢查學(xué)生的完成情況。該環(huán)節(jié)是最容易被忽視，但又是十分重要的環(huán)節(jié)。學(xué)生在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中的表現(xiàn)只能通過答疑的形式體現(xiàn)出來。指導(dǎo)教師應(yīng)該在每次答辯過程中不僅幫助學(xué)生解決問題，而且要針對(duì)每位同學(xué)的設(shè)計(jì)內(nèi)容提出問題，檢查其設(shè)計(jì)過程中是否對(duì)問題已經(jīng)理解，辨別其是否存在抄襲他人設(shè)計(jì)的可能性。
3）學(xué)生自主設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)
在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，一定要發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。學(xué)生需要按照課程設(shè)計(jì)大綱的進(jìn)度安排以及要求按時(shí)完成設(shè)計(jì)任務(wù)。熟悉設(shè)計(jì)任務(wù)和要求，查閱相關(guān)設(shè)計(jì)資料；進(jìn)行系統(tǒng)軟、硬件總體設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)電原理圖，系統(tǒng)硬件調(diào)試；系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)仿真或?qū)嵨镎{(diào)試；完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告書；課程設(shè)計(jì)答辯。
4）答辯環(huán)節(jié)
答辯環(huán)節(jié)由小組答辯和集體答辯兩個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成。小組答辯：該答辯過程是指導(dǎo)教師對(duì)本組所指導(dǎo)的學(xué)生進(jìn)行答辯。首先由學(xué)生講述自己的設(shè)計(jì)過程，而后指導(dǎo)教師提出問題，學(xué)生回答問題。最后指導(dǎo)教師根據(jù)答辯情況給出答辯的成績。集體答辯：①每組的指導(dǎo)老師提交成績匯總表并注明排在最后一名的原因，指定成績排在本組內(nèi)最后一名同學(xué)參加答辯。指導(dǎo)教師提交的成績有一人或多于一人不及格者該學(xué)生成績定為不及格本組不再派學(xué)生參加集體答辯。②每組排在第一名的同學(xué)參加優(yōu)秀課程設(shè)計(jì)答辯。③答辯委員會(huì)根據(jù)答辯情況進(jìn)行排序，并簡要注明答辯存在問題情況。④若參加答辯的同學(xué)成績?cè)u(píng)定與原成績有較大出入時(shí)，該組同學(xué)的成績按答辯同學(xué)的情況相應(yīng)降級(jí)或升級(jí)。答辯組織：各專業(yè)組成專業(yè)答辯委員會(huì)，對(duì)評(píng)定優(yōu)秀課程設(shè)計(jì)和集體答辯同學(xué)的答辯工作。答辯委員會(huì)由系主任任答辯委員會(huì)主席，答辯委員由系主任和課程負(fù)責(zé)人共同商定，答辯委員會(huì)成員由7～10人組成，指定一名老師為答辯秘書。在課程設(shè)計(jì)完成日的最后一天進(jìn)行答辯，答辯題目為自己所做課程設(shè)計(jì)題目并提交自己的設(shè)計(jì)報(bào)告。
5）成績?cè)u(píng)定
課程設(shè)計(jì)成績分五部分：①平時(shí)表現(xiàn)及考勤占10%（即10分）；②紀(jì)律及答疑占10％（即10分），遵守設(shè)計(jì)紀(jì)律，按時(shí)完成各階段任務(wù)，認(rèn)真答疑，積極提問；③設(shè)計(jì)過程占40%（即40分，含報(bào)告的修改10分，報(bào)告無修改符合要求得10分，修改一次和修改的正確性扣2分，修改5次數(shù)以上得0分；設(shè)計(jì)過程完成程度總計(jì)20分：方案設(shè)計(jì)5分，硬件設(shè)計(jì)5分，軟件設(shè)計(jì)5分，系統(tǒng)調(diào)試5分；老師提問10分，根據(jù)提問問題及解答情況給分等）④設(shè)計(jì)報(bào)告和圖紙占30％（即30分）：(分值：30-27分)設(shè)計(jì)敘述清楚，書寫規(guī)范；設(shè)計(jì)方案合理，設(shè)計(jì)內(nèi)容正確；掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)，具有較強(qiáng)的分析問題和解決問題的能力。(分值：26-22分)設(shè)計(jì)敘述清楚，書寫較為規(guī)范；設(shè)計(jì)方案較合理，設(shè)計(jì)內(nèi)容較正確；較好的掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)，具有一定的分析問題和解決問題的能力。(分值：21-18分)設(shè)計(jì)敘述清楚，書寫較規(guī)范；設(shè)計(jì)方案基本合理，設(shè)計(jì)內(nèi)容基本正確；掌握一定基礎(chǔ)理論知識(shí)，具有初步的分析、解決問題的能力。(分值：17-0分)設(shè)計(jì)敘述不清楚，書寫不規(guī)范；設(shè)計(jì)方案基本合理，設(shè)計(jì)內(nèi)容不正確；不掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)，不具備分析問題和解決問題的能力；⑤答辯占20%：分?jǐn)?shù)根據(jù)學(xué)生對(duì)答辯委員會(huì)提出的問題回答情況進(jìn)行給定。有下列情況之一者課程設(shè)計(jì)不及格：不能按時(shí)提交設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)報(bào)告有嚴(yán)重雷同者；圖紙有嚴(yán)重雷同者；對(duì)老師的提問完全不能正確回答者；答辯不及格者獲不按指定時(shí)間參加答辯者。
3結(jié)語
隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，道路交通堵塞問題日趨嚴(yán)重，如何對(duì)交通進(jìn)行合理的管理和調(diào)度而盡可能減少堵車現(xiàn)象成為目前我國很多地方尤其是特大城市急需解決的問題，顯然交通燈在其中起著不可或缺的作用。本文就控制交通燈的方法進(jìn)行了討論，分析了各種方案的性價(jià)比，并用軟、硬件加以實(shí)現(xiàn)。而后，對(duì)六車道以上道路的“十字交叉路通燈控制”進(jìn)行了分析。最后，還對(duì)城市交通燈網(wǎng)的控制進(jìn)行了展望。希望能給有關(guān)政府部門一些參考，更好地改善我們的城市交通?，F(xiàn)今的交通發(fā)展迅速，車輛極具增加，馬路不斷擴(kuò)寬，人行橫道相對(duì)較少。在車流量較大的地段即便有人行橫道，行人也很難通過馬路。行人自控指示燈系統(tǒng)可以有效的改善這種狀況。特別是像北京這樣的大都市，經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，車輛繁多，人口密集。緩解交通已成為當(dāng)務(wù)之急.例如在我們新校區(qū)西門口(塔南路)就是這種情況,每天進(jìn)出校門的學(xué)生特別多,大多還需要穿過這條繁忙的高速公路,這為學(xué)校師生帶來大大的不便.該系統(tǒng)主要應(yīng)用于交通領(lǐng)域，具有較高的實(shí)用價(jià)值。該系統(tǒng)利用紅燈,黃燈,綠燈來指揮車輛和行人，以達(dá)到車輛停止，行人通行的目的,減少了交通擁擠現(xiàn)象,為行人節(jié)省了時(shí)間,即保證行人過馬路時(shí)的安全，也減輕了交管部門的負(fù)擔(dān)。本產(chǎn)品面對(duì)公共交通設(shè)施，并不注重經(jīng)濟(jì)收益，而是注重以后潛在的發(fā)展，從而帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)。用戶可以完全掌握行人自控指示燈系統(tǒng)的操作方法，以及各個(gè)按鍵的作用科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)直接把我們帶進(jìn)了信息化的社會(huì)，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已普及到經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域.
第二章設(shè)計(jì)要求與任務(wù)
第一節(jié)目的和要求:
1、實(shí)驗(yàn)要求：
編寫程序，以89c52的端口作為輸出口，控制4個(gè)雙色LED燈(可發(fā)紅、綠、黃光)，模擬十字路通燈管理。
2、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>
(1)學(xué)習(xí)I／0口擴(kuò)展方法；掌握89c52的工作原理以及編程方法，了解軟件與硬件的調(diào)試技術(shù)。
(2)學(xué)習(xí)模擬交通燈控制方法；(3)學(xué)習(xí)雙色LED燈的使用；
第二節(jié)設(shè)計(jì)任務(wù)和設(shè)計(jì)內(nèi)容:(CPU均采用89c52)
1.軟件延時(shí)實(shí)現(xiàn)模擬路通燈控制：(如圖1)
實(shí)驗(yàn)效果:軟件延時(shí)控制A﹑C路口紅燈，B﹑D路口綠燈亮60秒；然后A﹑C路口不變，B﹑D路口綠燈閃5下，然后B﹑D路口黃燈亮；再變?yōu)锳﹑C路口綠燈，B﹑D紅燈延時(shí)3秒；然后A﹑C路口綠燈閃5下，再黃燈亮，B﹑D不變。再循環(huán)······。并將綠燈剩余時(shí)間顯示在LED上(該項(xiàng)編程可將其結(jié)果顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上代替)。
初始化
設(shè)置89c52
為輸出
C口為輸出
清LED
BD,AC四個(gè)方向全為紅短延時(shí)
BD方向亮綠燈60秒
AC方向亮紅燈
BD方向綠燈閃五次，AC方向燈不變
BD方向?yàn)辄S燈延時(shí)
AC方向燈不變
有鍵按下？
有鍵按下？
BD方向亮紅燈并延時(shí)3秒，AC方向亮綠燈
有鍵按下？
有鍵按下？
狀態(tài)0
狀態(tài)1
狀態(tài)2
狀態(tài)3
有鍵按下？
BD方向燈不變，
AC方向綠燈閃五次
狀態(tài)4
BD方向燈不變，
AC方向黃燈延時(shí)
狀態(tài)4
返回DOS
狀態(tài)1
狀態(tài)3
狀態(tài)4
狀態(tài)2
循環(huán)
運(yùn)行
（圖2流程圖）
2.89c52定時(shí)器控制模擬交通燈:
實(shí)驗(yàn)效果:軟件延時(shí)控制A﹑C路口紅燈，B﹑D路口綠燈亮50秒；其余要求和第1點(diǎn)中的相同。
第三章設(shè)計(jì)方案及評(píng)估論證
第一節(jié)題意分析：
雖然題目是四個(gè)路口，其實(shí)這是用于人行橫道處的
交通燈，也可用于不允許拐彎的主﹑副街道的交叉口處。
如圖1所示，B、D方向是雙向車道；A、C方向是人行橫道?；蛘邔D看作主街道，而AC看作副街道，也是可以的。
第二節(jié)工作原理說明：
1.工作原理說明：
此方案是通過并行接口芯片89c52A和計(jì)
算機(jī)的硬件連接，以及通過軟件延時(shí)的方法進(jìn)行軟件
編程，來實(shí)現(xiàn)十字路通燈的模擬控制。如圖2（89c52A芯片）所示，1.主控制單片機(jī)
