单片机原理论文精选(九篇)

第1篇：单片机原理论文范文

关键词 单片机；Proteus；仿真

中图分类号：TP391.9 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2016）20-0052-03

Abstract The simulation experiment is done during the class consi-dering present status and problems in the teaching of the Principle and application of single chip microcomputer major. The demonstra-tion of Proteus simulation experiment can make the students further understand and master the contents they learned from the class. Themethod putting the teaching theories into practice， it is proved throughpractice that effects of teaching can be improved by this means.

Key words MCU； Proteus； simulation

1 前言

单片机原理及应用是电气工程类、电信类和机电类等专业开设的一门非常重要的专业基础课，也是学生参加大学生电子竞赛和进行科技创新活动必须熟练掌握的一门课程。单片机课程具有理论知识体系严谨，抽象和逻辑性强、应用性强等特点，单片机的学习需要硬件和软件相结合进行。多年的教学实践使笔者深感单片机原理及应用既难教又难学，教学效果一直不太理想，主要有以下几项原因。

1）教学模式采用传统的先基础后应用模式，学理论时学生感觉枯燥无味，学习积极性不高，同时有畏难情绪。

2）单片机的学习需要理论和实践相结合，而目前兰州工业学院的单片机教学则是实践环节和理论教学环节相脱节。兰州工业学院的单片机原理及应用这门课程的教学主要包括课堂理论教学环节、课外实验环节、课程设计环节和实训环节。理论教学主要介绍单片机硬件结构、软件指令编程、硬件资源的使用以及和接口芯片的应用等，实验是在实验室利用实验箱所提供的硬件资源来设计能完成一定功能的程序或验证一些程序的运行结果，课程设计和实训等环节又在课程结束后进行。由于学生在理论教学时只听到教师在讲解每段程序，不能及时观察到程序运行的结果，很难理解和掌握；而做实验时，只是按部就班，也谈不上灵活应用，致使学生容易对该课程学习缺乏兴趣。

3）由于受到硬件资源的限制，学生动手训练太少。单片机的课程设计和实训等环节是对所学知识的一次系统综合应用，但是由于受硬件资源的限制，学生在课程设计时所设计的硬件电路有些不能在实训环节实现，设计的程序不能观察到运行的结果，学生容易失去继续学习的兴趣。

为增强单片机课程的教学效果，在单片机课程教学中，结合重点、难点，适当将Proteus仿真技术引入课堂。Proteus仿真技术可动态实时模拟程序在硬件元器件（如显示、按键、电机等）运行的状态和结果，有利于形象化教学，吸引学生的学习兴趣，增强教学效果；有利于开阔学生的视野，让学生了解单片机的发展和新技术的应用；有利于培养学生的编程能力和仿真实验能力，建立科学的分析设计理念；有利于提高学生的科学探索能力和自主创新能力。同时，以往在实验室进行的单片机的实践环节，如单片机实验、课程设计和实训，都可以在Proteus软件中进行仿真。Proteus就相当于一个可以移动的、功能非常强大的单片机实验室，给学生提供了自主学习和创新的平台。

2 Proteus简介及特点

Proteus软件是由英国Labcenter公司开发的世界上著名的EDA工具（仿真软件）。Proteus从原理图分布、代码调试到单片机与电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现从概念到产品的完整设计，是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台[1]。它运行于Windows操作系统上，具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其电路组成的系统的仿真等功能，目前支持的单片机类型有MCS-51系列、DSP

系列、Arm系列等[2]。Proteus软件有以下特点。

1）具有强大的原理图绘制功能：Proteus自带35 000多种电子元器件，并且提供总线器件和总线布线，方便使用者绘图。

2）具有完善的电路仿真功能：Proteus可提供常见的激励源，如直流信号、脉冲信号、正弦信号、分段线性脉冲、音频等，并可以设定和改变性能参数；可提供多种仪器仪表的仿真，在虚拟面板上进行参数调节，如交直流电压/电流表、示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。

3）单片机协同仿真功能：Proteus支持主流单片机系统的仿真，包括68000系列、8051系列、AVR系列、PIC系列、ARM系列等；支持字符LCD模块、图形LCD模块、LED点阵、LED七段显示模块、键盘/按键等通用外设模型[3]。

4）提供软件调试功能：Proteus软件可对8051、PIC、AVR等单片机进行汇编语言调试，同时支持Keil等第三方的软件编译和调试。

5）强大的PCB设计平台：Proteus具有PCB的自动布局/布线功能和原理图到PCB的自动转换，为电路的硬件实现提供方便，并支持多种输出格式。

3 Proteus仿真在单片机原理及应用课程教学中的应用

在单片机原理及应用课程教学中，LED数码管的动态显示技术在课堂讲授时，因为学生没有感性认识，教师的各种理论分析使学生感到烦躁，失去兴趣。如果利用仿真电路来展示程序在单步执行和全速执行时LED数码管所显示的状态，将有助于激发学生的兴趣并加深理解。下面以LED数码管的动态显示技术为例，说明Proteus仿真技术在课堂教学中的应用。

运行Proteus的ISIS程序，进入仿真软件的主界面，点击Library选择Pick Device/Symbol以打开元件库，将电路所需的元件添加到对象选择器窗口，在图形编辑窗口将各个元器件按设计原理图放置并连线。利用Keil编译器或文本文档编写相应程序，生成.ASM文件，在主菜单栏点击source菜单，选择Add，添加源程序.ASM文件，再选择Builled All进行编译，编译无误后生成.hex文件，并加载到51芯片中。最后点击菜单DebugExecute或按Play键进行电路仿真。LED数码管的动态显示原理图及仿真结果如图1所示[4]。

在本例中，将要显示的数据的显示码从P0口送出，位选信号从P2.0―P2.3送出，教学中先让学生观察全速执行和单步执行时的显示结果，再结合程序进行单步演示，并引导学生实时观察P0寄存器（80H）和P2寄存器（A0H）的值，如图2所示。此时P0寄存器或P0寄存器物理地址80H的值均为2的共阴极字形码值5BH，P2寄存器或P2寄存器物理地址A0H的值均为FDH，目的是使P2.1引脚输出为0，其余位为1，从而使2能在指定位点亮。通过观察，使学生看到段选码信号和位选码信号的配合输出，有了感性认识，同时增加了学生对动态显示的程序的理解，活跃了课堂气氛，激发了学生学习兴趣，达到事半功倍的效果。

4 结束语

教学实践证明，将仿真软件引入单片机的课堂教学中，可以把抽象的理论知识通过仿真实验形象化，使学生对单片机的学习从不愿学、学不懂到喜欢学、容易学。同时，Proteus软件中有很多实际中不易接触到的仪器，可以很方便地从软件中选用，不受硬件资源的限制，能够增强课堂教学的直观性和生动性，加深学生对概念、原理、编程思路的理解，激发学生的学习兴趣和积极性，从而提高教学质量，增强教学效果。

参考文献

[1]张文梅，黄晓红，崔楠.仿真技术在电类课程实践教学中的应用[J].广东农工商职业技术学院学报，2013（2）：42-46.

[2]乔建华，李临生，田启川.Proteus在单片机教学中的应用分析[J].电气电子教学学报，2008（3）：70-73.

第2篇：单片机原理论文范文

[关键词]单片机 实训教学法 教学模式

[中图分类号]G642.4 [文献标识码]A

一、引言

《单片机原理与应用》是电子信息类工科学生的一门重要的专业基础课。单片机是第一代嵌入式控制器件，目前嵌入式系统已经广泛地应用到国民经济的各个领域，因此学好入门级的嵌入式控制器，不仅是运用单片机技术来从事各种电子产品的设计开发，掌握电子产品的检测和维护技术所必需的，还可以为学习高一级的嵌入式系统奠定了坚实的基础，对学生的就业及自身以后的发展也有着深远的意义。因此，提升单片机的教学效果显得十分重要。

二、传统单片机课程教学模式

（一）教学内容

目前，很少有针对独立学院学生编写的单片机类教材，独立学院所选择教材大多同一本、二本院校是一样的，而独立学院学生普遍基础较差，学生在学习单片机原理这门课程时，会觉得课本枯燥，学习起来十分吃力；同时，单片机是一门软硬件相结合的课程，学生除了要学习复杂的硬件电路知识，还需要应用汇编或者C程序完成对单片机外部中断、串行口、I/O接口和相关设备的控制，内容多，关联知识点也多。因此，选择一本好的教材对提高学生的学习兴趣是十分有益的。

（二）教学方法

单片机是一门理论性与实践性都很强的课程，由于受到课时的限制，传统的教学方式以理论讲授为主，实验为辅。通常从单片机内部硬件结构开始讲解，而此时学生并未见过或接触过单片机，有的学生甚至以前连单片机都没有听说过，理解单片机40个引脚的功能都显得十分困难，更弄不清楚存储器等硬件知识，只能靠死记硬背；因此学生的感觉通常是枯燥无味，十分难懂，加上后面即将学习指令系统，而若学生C语言基础学得也不是很好，学习单片机程序更是力不从心，渐渐就会失去对单片机学习的兴趣。

目前，大多独立学院都意识到采用单纯的理论课讲解单片机，教学效果是非常差的，一般都针对单片机课程增加了一些课内实验，学生可以通过边学习理论课，边做实验的方式增加对单片机课程学习的兴趣；同时，通过做实验，学生对理论部分能够有更深入的理解。通过做实验的方式虽然有助于学生对单片机课程的学习，但是做单片机实验还受到很多条件的限制，由于课内实验通常只有一个半小时，大多数独立学院都是在实验箱上完成单片机课程相关实验，而且仅仅是验证性的实验，学生无法直观的看到单片机各个引脚与设备的连接。例如，很多学生能够通过电脑将单片机程序下载到实验箱上的单片机中，却不知道单片机与PC如何进行通信，知其然而不知其所以然，学生在独立使用单片机完成相关设计时会显得困难重重。

三、实训模式

为了改变单片机教学效果不理想的状况，笔者对单片机原理课程进行实训模式的教学改革探索，在完成单片机理论教学和课内实验后进行为期一周的单片机实训教学，对全部学生分组，3人或者4人一组，要求每组学生在开发板上首先完成单片机最小系统，并在此基础上加入彩灯、数码管等设备，实现对彩灯的控制或者数码管的显示控制。学生为了完成此次实训，需要完成很多相关设计，具体步骤如下：

第一步，查找相关资料，完成模块设计和整体电路设计，通过查找资料，学生能够更好的理解实训内容要求。

第二步，用Protel或者Proteus软件完成电路的仿真，这些仿真软件使用比较简单，学生能够快速掌握这些软件的使用方法，完成整体电路的仿真，这也能够提高学生自我学习的能力。

第三步，根据设计电路购买元器件。即使是相同的题目，由于设计的电路可能略有不同，因而每组所需的元器件也会有差异，这样每组学生就不会互相抄袭，而是按照设计方案购买元器件。

第四步，布线和焊接，学生可以选择用导线焊接，或者直接做成PCB板，通过这一步，学生还学会了印刷电路板的制作方法。

第五步，软件设计，软件编程对学生来说还是比较困难，笔者在教学过程中选用C语言编程替代以前的汇编语言编程，原因是学生大一学习过C语言，有一定的基础，而且C语言比汇编语言用途更广泛一些。学生可在电脑上用Keil软件完成程序的编写，再下载到单片机上，通过编程，也提升了学生编写程序的能力。

第六步，调试，调试是非常重要的一步，如果没法调试出我们期望的结果，那么前面所做的工作就没有了价值，因此需要引导学生耐心调试。

通过以上的实训学习，学生可以很生动地学到很多课本上原本很抽象的知识点，例如，学生首先完成的单片机最小系统，会学会电源，时钟电路，复位电路的连接；为了将电脑上编译之后的程序下载到单片机上，会研究串行通信和并行通信的优缺点，选择合适的引脚连接；为了控制彩灯或者数码管的显示，会研究怎样控制I/O端口的读写。通过这样的实训，学生能够掌握如何使用单片机，能够将书本上的知识融会贯通，而且实训完成后会做出实物，学生也会非常有成就感，对他们今后学习更深的单片机相关知识打下了扎实的基础。

单片机的实训教学对学生参加全国电子设计大赛也有着非常重要的意义，电子设计大赛中有很多题目均与单片机相关，但是考虑到三本的学生与一本、二本的学生相比，基础比较薄弱，很多的独立学院并未让学生参加像电子设计大赛这类全国性比赛。如果在单片机原理及应用这门课程的教学过程中采用理论加实验加实训的教学模式，学生使用单片机完成电子设计的能力将会有很大的提高，再从这些学生中选择学习和动手能力较强的参加比赛，获奖的机会将大大增加。电子设计大赛这类全国性赛事的奖项对学生今后找工作或者考研也都会起到积极的推动作用。

四、结语

单片机原理及应用是一门应用性很强的课程，在教学工作中要以动手实践为目的，引导学生自己主动学习，解决遇到的难题。通过几年的实训教学探索，证明这种方法对培养学生的动手能力，提高单片机原理及应用课程的学习效果还是行之有效的；另外，该方法的推行，还可以有效地促进教师专业能力的提高，对提升教学水平和教学质量都有积极的意义。

[参考文献]

[1]李德明.单片机应用课程理实合一教学探索实践[J].电子世界，2012（22）

[2]李逢春，韩丽英，张云琦.独立学院单片机原理及应用教学探索与实践[J]. 科技资讯，2011（3）

[3]黄江.任务教学法在《单片机原理及应用》教学中的运用[J].职业教育研究2007（12）

[4]田静，李帅，刘义.《单片机原理及应用》教学改革浅析[J].黑龙江科技信息2008（15）

第3篇：单片机原理论文范文

摘要：结合近年单片机教学经验，对项目驱动与理实合一的单片机教学模式的改革情况进行了介绍，阐述了该模式的教学优点及实施过程，教学实践表明，该模式很好地解决了教学中教与学的关系，能引起学生学习的兴趣，极大地提高了学生学习的主观能动性和实际项目动手开发能力，收到了很好的效果。

关键词：单片机教学；项目驱动；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）21-0186-02

单片机原理是测控技术与仪器专业的学位专业课，其实践性、操作性、工程性都很强，学好单片机对后续专业课程的学习起着重要的作用。作为将测控系统上的信号进行信号采集、处理、显示或发出控制信号的主体，单片机的学习起着承上启下的作用，在测控专业的课程体系建设中起着非常重要的作用。它的教学效果直接影响到学生的就业，学好单片机对于测控专业的学生来说具有重要的意义。

一、传统单片机教学模式的不足

大多数高校长期以来大都采用传统的教学模式，即将理论教学与实验教学分开进行，学生先在教室学习理论知识，然后根据理论课程的进度在实验室安排相应的实验[1]。这种教学模式的不足之处在于：（1）课程开始时以原理性内容引导学生入门，内容较为枯燥，学生理解困难[2]；（2）教学中“重理论轻实践”，实验学时较少，造成学生的应用能力培养缺乏；（3）硬件和软件分开讲授，导致学生在实际工作中缺少系统化、工程化的思路；（4）实验课时限制，实验教学大多为验证性实验，不利于综合性、设计性实验的开展；（5）实验室开放程度不够，学生在规定的时间内往往不能完成实验而草草收场，实验教学质量不高。

二、单片机项目驱动与理实合一的教学模式

项目驱动与理实合一的单片机教学模式是以实践应用能力培养为根本目标，将理论教学与实践教学有机融合于一体，以学生为主体，以教师为主导，围绕具体项目构建教学内容，授课场所安排在理实一体化实验室中进行，师生共同参与项目，并在项目的实践过程中进行相关理论的学习。从项目引入任务分解软、硬平台搭建项目展开项目完成项目考核的一系列教学活动中，使学生从被动学习变为主动学习，充分调动了学生的学习积极性。理论与实践一体化的教学模式是高校教学改革的一种趋势，尤其是针对理论与实践性于一体的应用型课程的改革方向。

三、项目驱动与理实合一教学模式的实施

1.合理安排教学内容。理实合一项目驱动的单片机教学不再强调单片机的内部结构、原理，而是以理论够用，着重工程应用的原则来进行教学内容的选择和项目设计。每个子项目既要体现测控专业对单片机应用技术能力的要求，还要基本覆盖当前阶段教学内容的相关理论知识点。如表1所示为单片机原理课程的项目内容、任务分解及教学目标。

2.实践教学平台的构建。理实一体化教学的顺利实施需要良好的教学坏境[1]，教学活动安排在理实一体化实验室。传统的单片机教学n件和教案资源相对单一，教学平台大多是借助多媒体课件展示[3]。理论教学和实践教学不能有效结合，为此我们构建了理实一体化教学的软硬件平台：（1）硬件平台：根据项目需求，设计了基于STC89C51的硬件平台。如：最小应用系统模块，流水灯模块，数码管模块，矩阵键盘模块，串口通信模块等利于项目开展的模块。这样各个模块间可以和单片机最小系统间相互配合从而可以组成项目式教学的硬件系统。（2）软件平台：采用Keil C软件，用于程序代码的编写与调试；Protel 99SE，用于硬件电路原理图的设计；Proteus电路仿真，用于课堂教学过程中的项目演示及学生课后进行项目重现，并把Keil C和Proteus仿真软件结合起来进行项目的系统连调，从而更直观的把项目开发的过程，以及项目开发过程中出现的问题的解决办法形象的展现在学生的面前。

3.教学环节开展。在教学环节中，把讲授的知识点融入到单片机具体的项目中，启发和引导学生去分析项目完成具体的任务，培养他们分析问题、解决问题的能力[3]。在教学过程中，要转变教师的角色，教学方法要多样性，在教学过程中多巡回指导，个性问题区别指导，并及时发现共性问题集中指导。在具体教学时，项目的讲解分为：硬件设计、软件设计和系统调试。硬件设计借助Protel 99SE进行电路原理图的设计，利用Proteus验证电路原理图，并在实验室自主完成该子项目的硬件电路的焊接，同时介绍相关的单片机知识点；软件讲解借助于Keil C软件，一边单步调试程序一边讲解。最后进行软硬件的系统调试。通过每一个项目的开展，让学生既真正接触到单片机的硬件，进行相应硬件设计、焊接及调试，又能够学会软件程序的编写方法、系统的整体调试，使学生掌握单片机应用系统的开发过程。

4.考核方式的改革。当前单片机课程普遍的考核方式是闭卷考试和实验考核，该考核方式很难考查学生分析问题、解决问题的能力，不利于综合反映教学效果。在考核方式上进行了改革探索，学生最终成绩包括考试成绩、项目成绩、平时成绩。考试试卷分为理论部分和上机部分，理论考试不侧重于知识点的记忆，而是考核如何运用知识点来解决工程实际问题，实践部分借助软、硬件平成相关的硬软件设计及调试；项目成绩是学生完成项目任务的成绩，包括学生分析具体项目，设计电路，搭建焊接硬件电路，编程调试，实现功能等部分的成绩；平时成绩主要是学生的考勤情况。新的成绩评定方法，既考核了学生的理论知识，同时也增强了学生动手的积极性，提高了学生的项目开发实践能力的培养。

四、结语

项目驱动与理实合一的单片机教学既继承了传统教学模式中传授理论知识的优点，同时又改变了教学模式，提高了学生的动手能力。经过近年的教学实践证明，该模式能引起学生的学习兴趣，有利于激发学生的学习主动性，较好的提升了教学效率和教学质量，是一种很好的单片机应用型人才培养模式。

参考文献：

[1]李德明.单片机应用课程理实合――教学探索实践[J].电子世界，2012，（22）：175.

[2]张秋菊，李丽芬，等.“教-学-做-赛”一体化模式在单片机教学中的应用[J].中国电力教育，2014，（02）：89-90.

[3]赵永熹，黄云峰.基于项目驱动法的单片机课程体系建设[J].中国电力教育，2013，（04）：55-56.

[4]牛军，张宏伟.基于“项目驱动法”的单片机课程一体化教学的探索与实践[J].教育教学论坛，2016，1（03）：90-91.

第4篇：单片机原理论文范文

关键词：单片机；教学改革；工学结合

中图分类号：G71文献标识码：A文章编号：1672-3198（2008）07-0256-01

1 引言

教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若千意见》提出，“要大力推行工学结合，突出实践能力培养，改革人才培养模式，要积极推行与生产劳动和社会实践相结合的学习模式，把工学结合作为高等职业教育人才培养模式改革的重要切入点，带动专业调整与建设，引导课程设置、教学内容和教学方法改革。”产学合作、工学结合“创新人才培养模式，就是遵循高等职业教育培养目标而孜孜以求、努力探索的人才培养模式，从构建质量标准、重组课程体系、改革教学模式、创新评价方法、建设实训基地等方面搭建了理论框架并在实践中不断地尝试。传统的单片机课程体系已经不能适用于创新型人才培养模式。

2 课程建设

单片机技术是当前社会较为流行和热门的技术之一，社会对硬件设计工程师的需求增长相当迅速，该课程的重要性也越来越明显。作为一门硬件设计的专业课程，就必须 突出“三重”原则：重基础、重能力、重应用。以培养单片机技术综合应用能力为目标，选择能代表专业特色的单片机综合应用训练项目，将需要具备的综合能力分解成各项基本能力，围绕基本能力训练项目，依照认知规律构建训练模块。确立以能力培养需求为依据决定教什么、学什么、训什么的设计思想。教师依据实训项目中的能力训练需求，确定哪些是学生应必备的基础知识,依此选择理论教学内容，既内容的取舍完全取决能力训练的需要。学生依据项目训练过程中掌握基本应用技能的需要，明白应学习哪些基本认知内容，进行有目的有选择地学习。教师依据专业能力需要，首先选择具有代表性的单片机综合应用项目，该项目基本涵盖单片机应用的能力要素。再将这一综合性较强的单片机应用系统设计与制作项目分解成不同阶段、不同层次和不同能力训练要求的单元能力实训模块，每个模块中对能力训练都有所侧重。选择实训项目构建能力训练模块时，考虑了相邻模块间的进阶关系，通过逐一模块的能力训练，学生可逐步提高单片机最小应用系统的设计与调试能力。再经过综合项目的设计、分析与调试，让学生全面了解各项基本技能综合运用的方法，进一步提高单片机应用系统的综合应用能力。

3 教学内容和方法上的改革

3．1 教材的改革

传统的单片机课程教材一般是以单片机的结构和各模块的使用为核心进行编写的。这样的教材详细的解析了单片机的结构和各种功能，有利于学生全面掌握单片机的理论知识。但是对于高职的学生来讲这样的教材是不合适的。结合项目化课程改革，单片机课程的教材必须进行改进，以工作任务为主线，有机的组织理论和实践知识的学习。新教材应该摈弃原来的章节概念，代之以一个个项目和模块，将整个理论体系进行有机的、覆盖性的分解后融入项目和模块的实现过程中。在每一个项目或模块的编写中，应勾勒出本项目所涉及的理论基础，以方便教师组织学生进行必要的理论准备。同时要给学生提出基本要求和提高要求，使得学生在完成基本的教学任务的同时拥有自主学习、自主创新的空间，方便学有余力的学生进一步提高自己。所有的项目应该秉承由简入深的原则，通过渐进的学习逐步的提高和完善学生的知识面。

3．2 教学方法的改革

在传统的教学模式中，都是按照单片机的结构体系来授课的，存在很多问题。如单片机系统结构抽象，指令功能多，程序编写困难等，使学生入门学习望而生畏，严重挫伤了学习兴趣和热情。为了解决这些问题，必须进行教学模式改革，引入了项目教学法、案例教学法等教学方法。

兴趣驱动：兴趣是最好的老师。在第一次课的绪论中，除了简要列举大量图文并茂的应用案例外，还把“新颖60秒LED旋转电子钟”、“高精度程控函数信号发生器”等作品的实物，带进教室，并简要介绍它们的工作原理及应用，创建一个“学习《单片机原理及应用》不但有用而且有趣”的情景，从而激发同学们的学习兴趣。

任务驱动：压力是最大的动力。此处的压力有多层含义：一是责任感的压力，学好《单片机原理及应用》是工业技术改造和经济建设的需要，是我们青年人的责任；二是就业的压力，学好该课程是就业的需要，掌握单片机技术，可以大大拓展就业机会；三是考核的压力，即学期末每个同学除了常规的笔试、实验和平时作业外，还有一个5000字以上独立完成的“单片机应用系统设计”，短学期要完成“新颖60秒LED旋转电子钟”或“高精度程控函数信号发生器”等课程设计。

项目驱动: 以项目任务为教学单元，打破原有界限，不管硬件结构、指令、编程的先后顺序，将各部份知识分解成一个个知识点，为了完成一个项目任务抽取每个部份的不同知识点，加以组合，完成第一个项目任务就能清楚单片机的开发过程，完成第二、三个项目任务，就能自已模仿性地编出自已的程序，使得学习过程是一个不断成功地完成基础上任务的过程。当所有项目任务全部完成，知识点就全学完了。即便只完成部份项目任务，也可以去做一些程序了――事实并没有必要学完全部知识才可以去做开发的。

案例教学：选取大量直接来自于工程实际，自己亲自实践过的应用案例，激发学生的求知欲。

利用网络开展自主学习:为充分发挥校园网的优势，培养学生自主学习的能力，我们把课程教学大纲、电子教案、教师精心制作的教学课件等教学资源上网供学生自学，并利用电子邮件、系网站的交流园地与学生进行课外交流，为学生答疑解惑，为学生提供了更为广泛的沟通渠道与环境。

不断根据企业需要来调整教学大纲:单片机技术在不断发展，其应用也在不断的变革，市场的需求就是企业的需求，也是我们培养学生的需求，为此我们要根据这些变化的需求来调整教学大纲，培养具有企业需求的技能学生，提高学生的就业技能。

3．3 考核方式的改革

传统教学注重知识和理论的学习，考核以期末闭卷理论考核为主。高职教育在保证新知识传授和理论系统性的同时，特别强调职业技能的训练，考核的内容和方式要“以能力的考核为中心”作相应改革。这就是能力与知识、操作与理论并重的考核模式。因此，在传统的期末闭卷笔试考核基础上，我们增加了“操作考核”的项目,并且将学生的课外小制作也纳入平时成绩。

4 结语

高职单片机课的改革势在必行。应把培养学生的实际动手能力放在首位，这就要求教师不仅有扎实的理论知识，还要有实践能力。这样才能培养出适应市场需要的高职生。

参考文献

第5篇：单片机原理论文范文

关键词：CDIO；单片机原理；教学改革

作者简介：王朋（1976-），女，吉林省吉林市人，黑龙江科技大学电气与控制工程学院，讲师；郭明良（1970-），男，辽宁海城人，黑龙江科技大学电气与控制工程学院，教授。（黑龙江 哈尔滨 150027）

基金项目：本文系黑龙江省教育科学“十二五”规划课题（课题编号：GBB1212052）的研究成果。

中图分类号：G642.0     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2014）14-0083-02

现阶段很多课程的教学过程中，无论是理论教学环节还是实践教学环节，仍停留在以教师组织引导为主线的模式，这种教学形式有利于系统的科学知识的传授，但却忽视了学生的学习认知中的主体作用，尤其是对于“单片机原理及应用”这样综合性、设计性、实践性较强的专业课程，不利于具有创新思维和创造能力人才的培养。CDIO是近年来提出的一种以工程项目设计为导向、注重学生工程能力培养的新型教育模式，在课程的教学活动中将理论教学及实践环节设计都围绕“项目”这个核心，强调学生做为主体参与整个教学过程，真正实现“做中学”和“基于项目教育和学习”。[1，2]结合黑龙江科技大学（以下简称“我校”）电气工程及其自动化专业课程体系结构[3]及“单片机原理及应用”课程的特点，在课程的教学中引入CDIO三级项目实践教学法，对课程所在核心课程群、课程内容、教学方法、项目实施平台及其他教学支撑体系建设等进行了研究和实践，使课程理论教学与实践教学融相互融合，将过去的被动学习变为主动学习，形成一个有机的整体，增强了学生的学习兴趣，教学效果明显提高。

一、CDIO三级项目教学体系的构建

对原有理论教学+实验+工程实训的三个独立教学体系进行研究和改革探索，将“单片机原理及应用”课程与“可编程逻辑控制器”、“微型智能控制技术”、“传感器与检测技术”、“智能控制技术”共同组成智能控制核心课程群，是电气工程及其自动化专业四大专业核心课程群之一。

1.第三级项目的构建

将课程分为单片机基础知识，中断技术、接口技术、汇编语言程序设计等模块，针对每个模块的特点和自身需要构建三级项目，既可以是课堂上针对某个知识的小组设计讨论，也可以是几个章节的综合应用，依托单片机基础工程实践基地，主要包括单片机引脚识别、存储器数据传送、流水灯控制、步进电机控制、LED显示等实践内容，加深学生对单片机接口、汇编语言编程等的理解和应用。并在三级项目实施环节创新采用了实践-理论-再实践的项目实施方法，即在学习单片机基础理论课程之前先利用一周左右的实践，依托工程实训基地，对学生进行简单的基础知识介绍后先进行一次三级项目工程实践实施，如单片机引脚功能学习、片内外数据传送、流水灯控制等简单的三级实践项目，让学生在实践中找到需要学习和掌握的知识和重点，快速对所有学习的核心课程及应用有基本的理解，对所学课程更加感兴趣，带着问题进行理论学习，避免了学习的盲目性；课堂理论学习结束之后，结合所学的内容，再次进行较为综合的三级项目实施，如人机交互接口的设计、步进电机的控制等，即“三级项目实施理论教学三级项目再实施”的第三级项目实施方案，实践证明取得了良好的教学效果。

2.第二级项目的构建

根据课程所在的智能控制核心课程群对学生能力的相关能力要求为基础构建二级项目，主要培养学生综合应用相关课程知识解决实际工程问题的能力，如单片机温湿度控制系统设计、备用电源切换装置设计、交通灯智能控制系统设计等，锻炼学生在解决工程问题过程中的学习能力及创新能力。二级项目既是对智能控制核心课程群内各课程能力培养的综合，也是对整个教学体系的补充，为一级项目的实施提供支撑。

3.第一级项目的构建

认识实习和毕业设计以及学生参加的大学生科研立项、电子大赛等，均是一级项目训练的主要实施方式。学生从解决工程问题的角度学习专业理论课程，逐步掌握工程思维方法。一级项目的构建已不再是单门课程或者某个专业核心课程群独有的项目，在实施的过程中，鼓励学生进行工程项目的团队实现，培养协同工作能力和系统协调能力。在一级项目的实施中继续巩固“单片机原理及应用”相关的知识和灵活应用的能力，与CDIO二级项目体系较好地衔接过渡。

二、教学方法的改革

积极探索“单片机原理及应用”课程教学方法的改革，在三级项目实施的第一阶段，采用渐进式教学法，即将学生项目实施过程分为几个阶段，首先利用实物讲解单片机的组成、结合仿真软件介绍单片机仿真与开发、汇编语言知识，通过简单的编程训练、上机调试，对单片机建立初步的概念。因为在三级项目实施的第一阶段，学生没有进行过详细系统的理论学习，在项目实施的过程中必然会产生很多疑惑和问题，然后再带着问题进行系统的理论学习，通过理论知识解决实际中遇到的问题；之后在三级项目实施的最后阶段，进行三级项目的再实施，利用验证性实验、综合设计性实验加深对理论课程的理解。最后通过单片机应用设计，提升学生的单片机实际应用能力，使学生的单片机综合设计、开发能力得到进一步的升华，反过来又会加深对理论知识的理解。其流程如图1所示。

三、教学支撑体系建设

基于CDIO三级工程项目教学法的引入实施，需要一个多元化项目实施支撑体系作为保障，图2为项目支撑体系的结构框图。

1.工程实践平台的建设

学校投资建设了单片机基础及单片机应用两个工程实践基地，组织教师根据课程内容自行开发研制了单片机工程实践实验台，引入开发平台keil。单片机基础工程实践基地主要为三级项目的实施――理论教学――三级项目再实施提供支撑，采用教师现场引导方式，帮助学生完成从单一的理论知识学习到实验实践设备认识、仿真环境的使用、验证性实验等理论到实践的渐进式掌握。单片机应用工程实践基地主要为部分三级项目及二级项目实施提供支撑。[4，5]

2.基于Proteus的虚拟仿真实践平台

为了更加有力地对课程的三级项目教学方法提供支撑，学校投资建设了基于Proteus的单片机虚拟仿真实践平台。Proteus是世界上著名的EDA工具，从原理图布图、代码调试到单片机与电路协同仿真，真正实现了从概念到产品的完整设计，是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台。其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等。在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。Proteus提供了实验室无法相比的大量的元器件库，提供了修改电路设计的灵活性，提供了实验室在数量、质量上难以相比的虚拟仪器、仪表，因而也提供了培养学生实践精神、创造精神的平台，并且不受实验场地及设备的限制。

3.研制开发了多功能单片机工程实践箱

在项目实施过程中，工程实践基地内传统单片机实验台存在体积庞大，试验项目固定、受实践场地、开放时间制约等问题，而网络虚拟实验平台硬件搭建真实性、实际动手调试能力训练欠缺等问题，为了充分加强学生实践学习的灵活性、主动性，组织教师研制了便携式单片机开发试验平台，其结构如图3所示。

该平台由单片机控制区、数据接口及电源接口区、控制对象区、液晶显示区、键盘矩阵区、通讯接口区组成。学生可以根据自己选定的综合型设计性实验课题进行灵活设计和开发调试，每个区域学生都可以根据需要自行选择不同型号功能的元器件。满足二级项目和部分一级项目实施的需求，目前该平台已获得国家实用新型专利。

4.编写配套实践教材

根据三级项目教学法的引入，组织教师编写完成了《单片机实验与实践》、《单片机控制工程实践技术》两本教材，分别由高等教育出版社和化学工业出版社出版，其中《单片机控制工程实践技术》先后获得石油和化学工业优秀教材二等奖，黑龙江省高等教育学会教材三等奖。

5.单片机工程师认证

为了进一步提高我校大学生单片机的应用和开发能力，笔者与信息产业部中国电子企业协会合作建立了单片机工程师认证机构。作为黑龙江省惟一一所具有此项资质的院校，先后选派了4名教师到国家培训基地进行实地培训，学习到了先进的实训技能。与大连集成电路设计中心相联合，选送了4名教师学习集成电路软件设计知识，为实践基地注入了新的内容。

三、结束语

以CDIO三级项目教学理论为基础，结合黑龙江科技大学电气工程及其自动化专业课程体系结构及“单片机原理及应用”课程的特点，对原有理论教学+实验+工程实训的三个独立教学体系进行研究和改革探索，提出的CDIO三级项目实践教学的教学方法，取得了良好的教学效果，学生解决实际问题的能力、工程设计能力有显著提高，近年来获全国大学生电子设计大赛一、二等奖共计15项。

参考文献：

[1]郭明良,王朋,郭松林.基于CDIO模式的电类本科实践教学体系构建[J].中国电力教育,2014,(1):158-163.

[2]刘会英,盖玉先,徐宁.探索适合我国国情的CDIO工程教育模式[J].实验室研究与探索,2011,(7):119-123.

[3]郭明良.电气工程全面教学改革培养应用型人才[J].实验室研究与探索,2009,(6):83-86.

第6篇：单片机原理论文范文

Liu Xijuan

（Baocheng Engineering Institute of Xi'an Aviation Employee's University，Baoji 721006，China）

摘要： 《单片机应用技术》课程具有综合性强、实用性强、工程性强的特点，传统的教学模式不能适应高职教育的培养目标。针对目前高职院校单片机教学中遇到的困难，文章对教学中存在的问题进行了分析，并就培养学生学习兴趣、改善教学方法、改变考核方式三方面进行了探索。

Abstract: The Application Technology of Single Chip is a synthetic and practical course. Traditional teaching for single chip course can not adapt to cultivation objects for higher vocational education in new position. According to the difficulties of single chip teaching in higher vocational college, this paper discussed the problems, and made exploration from developing student’s interests, improving teaching method, and transforming testing forms.

关键词： 单片机 教学方法 考核模式

Key words: single chip; teaching method; testing forms

中图分类号：G420 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）21-0181-02

0引言

《单片机应用技术》课程是高职高专院校机电类和电气类专业一门重要的专业课程，其教学目的是培养具有单片机应用产品设计、开发、分析、调试和制作能力的实践型人才，该课程对学生职业岗位能力培养和职业素质养成起着主要支撑作用。

传统的单片机教学大多以学科体系为出发点，注重课程本身的体系结构和前后的逻辑联系，侧重于原理式的叙述，很少有结合工程实践的内容，忽略了该课程的应用目的，以至于未达到理想的教学效果。为了适应新形势下职业教育的培养目标，按照高职教育“必须、够用”为度的原则，笔者从实用的角度出发，近年来一直致力探索适应高职特点的单片机课程的教学模式[1]。

1单片机教学现状分析

1.1 单片机课程的特点《单片机应用技术》介绍了单片机的基本知识和单片机技术的应用，其内容与工程实际紧密联系，实用性很强，是一门在理论指导下，偏重于实际应用的课程。要求学生在首先学好单片机原理的基础上，重视实践环节，具有一定的实际动手操作能力。

本课程中既有硬件的原理和组成，又有针对硬件的软件编程， 软件与硬件必须同时兼顾。因此本课程具有实用性强、理论和实践结合、软硬件结合等特点[2]。

1.2 目前教学中存在的主要问题

1.2.1 知识点多，内容抽象单片机课程的理论教学内容主要包括单片机的硬件构成、汇编语言程序设计和接口技术等方面的内容，特别是涉及较多的单片机的内部原理和结构，电路结构复杂，汇编语言与机器硬件结合紧密，这些内容对于学生来说，感觉比较抽象。因此，在初学这门课程的时候，很难激发起学生的学习兴趣，甚至会有一些学生产生抵触情绪。

1.2.2 涉及到应用方面的实践较少该课程内容主要偏重于单片机本身的原理部分，实际应用的内容较少。且理论教学的时间大部分都放在汇编语言上，削弱了其应用。在实验教学中，由于大多数学校采用的都是固定的实验箱，学生事先编好程序，在教师指导下搭接好电路，来进行验证。很多学生即使做完了实验，也不太明白为什么要这样做，更无从去谈具体的应用问题了。而且因为课时的关系，为保证学生能完成要求的内容，一般会事先把程序设计的基本思路、流程图甚至流程图给学生做参考，这样就形成了学生的依赖心理，学生在该门课程的学习上就成为了一种应付的情况，自己没有主动性和创新性。

1.2.3 教学模式单一 现在各学校都采用了多媒体教学，比起以前的传统板书，效率上有了很大的提高，但从教学效果上来说，基本上都是用简单的PPT来照本宣科，学生来不及做笔记而且没有时间消化理解。

1.2.4 先修课开设时间不合理单片机课程所涉及到的先修课较多，有数字电路、模拟电路、C语言程序设计、微机组成原理、接口技术、汇编语言等课程，一般来说，作为计算机应用专业的学生，在学单片机课程时，以上课程基本上都开设过了，而对于非计算机专业来说，大多数学校只开设了数字电路、模拟电路等过程，这样就造成了在学习单片机课程时，综合性强，涉及内容多，学生感觉难度很大。

2教学方法探索

高职学生的基础知识和自学能力，与本科院校相比仍有差距. 但我们培养的是具有与本专业方向相适应的文化水平与素质、良好的职业道德和创新精神，掌握本专业方向的技术知识，具备相应实践技能以及较强的实际工作能力的生产第一线技术应用性专门人才。学生具有一定的基础知识都能达到我们的培养目标，因此，本着高职培养“必须、够用”为度的原则，从实用的角度出发，在教学中充分突出单片机应用方面的知识[3]。

2.1 激发学生的学习兴趣针对高职学生的特点，从应用角度出发，根据“从感性到理性”的认识规律，调整了传统的教学顺序、进度和教学内容。对理论与实践课程进行改革，重点放在原理与应用的结合上，注重培养学生的实际应用能力培养。

对部分学生在学习单片机中的畏难情绪，只有解决单片机学习入门难，编程难的问题，才能够提高学生的学习兴趣，使他们有一种强烈的求知欲望和热情，引导他们自觉投入到学习中去。比如教师在讲授该课程之前，应系统地阐述单片机技术在实践中的具体应用，如单片机在智能仪表、实时工业控制、智能家居等领域的广泛应用，让学生明白学习该课程的具体实践意义，这样有利于提高学生学习该课程的积极性。此外，教师在讲授新课之前，向学生展示一个完整的单片机系统，如多功能电子钟、数字频率计等实用性较强的系统。学生通过直观认识单片机，了解单片机的具体功能，在一开始就激发了学生的学习兴趣，提高学习的积极性。

2.2 改善传统教学方法在传统的教学模式中，都是按照单片机的结构体系来授课的，存在很多问题。如单片机系统结构抽象，指令功能多，程序编写困难等，使学生入门学习望而生畏。为了解决这些问题，我们在教学方法上进行了改革，打破传统的单一教学模式，采用先进的教学手段，运用项目教学法、实物演示法等教学方法，引入了嵌入式科研仿真与开发平台Proteus进行单片机教学，在课堂上进行单片机单元电路的硬件、软件设计、程序调试、仿真运行，使教学取得了极佳的效果，激发学生的兴趣，理论教学收到良好效果。具体实施中，可以考虑将以下教学方法相结合：

2.2.1 实例教学法以一个典型项目作为实例，将该实例进行分解得到相应的知识模块，将分解出来的知识模块按照将来从事职业岗位工程需要的流程，分别放在后续章节中进行详细剖析，最后将前述内容进行综合，并在综合中进行提高。对于典型项目中的核心技能选择具有实用性、趣味性、直观性、挑战性的教学案例进行导入。为防止教学内容因项目集中而过于片面，在各章节中注意了知识和技能的积累，这种用一个典型的例证贯穿于整个教材，让学生在学习过程中得到反复性的思维训练，加深了对教学内容的理解和运用，同时，项目实例本身是动态更新的，是随着技术的发展和应用的不断深入来及时调整该实例中的单元电路。这样便于学生学、记、用。

2.2.2 任务驱动式项目教学法单片机课程的目标是培养学生单片机控制系统的开发应用能力，在教学中应特别注重实践环节的教学，同时要紧跟智能化电子应用产品的发展现状。因此可以在实例教学法的基础上，引导学生进一步学习，激发他们的创造性。

在设计授课内容时，把真实的项目作为工作任务引入课堂，将单片机内部资源的应用划分为一个个任务，每个任务都是设计一个完整的单片机控制系统。教师按照单片机产品真实的设计过程，详细讲解每一个任务的任务分析、元器件选择、硬件电路设计、程序编制、程序调试到程序烧录的全过程。学生在学习一个任务之后，可以动手制做这个单片机控制系统，以加深学生对单片机控制系统的理解，提高学习兴趣，达到很好的学习效果。达到工学结合的目的，培养学生的思考与动手能力，并以完成仿真项目或综合实训项目的形式来考验学生的实践能力。

2.2.3 直观教学法单片机具有抽象、不易理解的特点，历来被一部分同学看成是课程学习中的一块“硬骨头”，尽管花费相当多的时间，但对单片机CPU执行指令的过程、中断及处理、接口电路设计的时序配合等问题，仍似懂非懂。为此，在《单片机》教学过程中，我们通过自制的课件，以动画、图片、录像、现场操作、软件仿真等教育技术开展理论教学，将复杂的原理以简单、感性的方法展现出来，充分激发学生的学习兴趣与主动性。如讲述MCS-51的指令系统时，要求学生掌握指令的运行结果，读懂各种各样的程序，为后面的汇编语言程序设计打下良好的基础。但对于初学者来说，真正掌握上述内容需要很长时间，为了使教学顺利进行，可以借助仿真软件在多媒体教室辅助教学，使学生对ROM区、内RAM区、位寻址区、寄存器区和汇编语言源程序区，指令与程序的运行结果有个直观的认识，帮助他们更快更好地掌握MCS-51的指令系统。此外，在实训教室借助于单片机自身软、硬件环境来仿真其工程过程，教学形式独特，帖近技术应用实际，激发学生学习积极性，让学生真正感觉到在“学中做、做中学、边学边做、边做边学”。

2.2.4 启发式教学法在学生掌握案例的制作方法后，对案例涉及的知识技能进行拓展提问，启发学生去思考，使学生能够举一反三，拓宽设计思路。让学生不仅知道怎么做，而且明白为什么这么做，如何做的更好，更好地锻炼了学生的思维能力、分析能力和举一反三的能力。

2.2.5 揉和“传统”和“先进”知识本课程的特色在于应用，由于以89C51为核心的接口芯片发展迅猛，各种接口器件层出不穷，在教学内容设置上，我们遵循“以传统知识为基础、以新器件为背景“的原则，保留MCS-51传统内心的基础上，精选教学内容，重点介绍一些新的接口器件的应用技术，便于学生能尽快适应就业岗位。

2.3 改变考核模式将单片机课程的考核模式由阶段集中考试评价变为分布式过程评价，打破传统的期末单独笔试的考试方法，制定合理的考核方案，采用出勤、作业、讨论、提问、实验过程考核，平时测试、课程结束考试相结合的办法，并调整总评成绩中理论与实际动手的比重，从只考理论知识，到注重过程考核和综合能力测试，促进学生知识的积累，避免学生考前突击和死记硬背现象，使学生真正学到知识。

3结束语

通过几年来的教学改革实践，极大地锻炼提高了教师的教学水平，激发了学生的学习热情，取得了良好的教学效果。教师们深刻体会到，单片机课程的教学是灵活多样的，只要不断改进教学方法、丰富教学手段，加强实践能力的培养，注重理论联系实际,就能有效提高单片机教学的质量。

参考文献：

[1]董少明，付维亚，夏东盛.单片机原理与应用[M].中国铁道出版社，2007.

第7篇：单片机原理论文范文

在单片机课程教学过程中，学生普遍反应不容易入门，针对各个教学难点很多一线教师采用了多种教学方法帮助学生理解抽象的问题，但是仍然没有改变该门课程不易入门的特点，为了解决这一问题，本文结合目前前沿技术给出了一种采用图形化语言编译平台降低单片机课程入门难度的课改方向。

关键词:

单片机;流码;课程改革;图形化语言

0引言

“单片机技术与应用”这门课程目前是电子信息、电气类专业学生必修的课程之一，通过该课程的学习，学生能够理解智能仪器的原理及应用方法、了解自动控制设备的控制方法，以及能够完成一些简单电子产品的开发设计工作。单片机可以看做属于计算机硬件范畴的课程，该类课程比较抽象，学生不易入门，是学生比较难以掌握的课程。随着技术的发展，目前市场上使用的单片机内核种类很多，51、AVR、PIC、MSP430等都是比较常见的单片机类型，但是其中51内核单片机一直是众多高校或者职业院校教学一直采用的芯片类型。经典51内核单片机之所以被广泛用于教学主要有以下几方面原因:

(1)技术成熟，相关学习及应用资料多。

51单片机相对于其他类型单片机起步较早，上世纪80年代就开始传入我国进行研究应用了。在30多年的教学、科研过程中积累了大量的学习和应用材料，所以不论对于老师教学还是学生自学都有大量的参考学习资料，可以从书籍、网络论坛、期刊论文数据库等多途径获得。

(2)任课教师普遍熟悉51单片机的原理及应用

很多任课教师自身在学习过程中接触的就是51内核单片机，所以教师教学过程中更倾向于选择51单片机作为授课对象，就这样一代传一代，51单片机的应用客户群逐渐壮大起来。

(3)51单片机本身也在不断完善发展

同为51内核单片机，但是不同品牌厂商对自己的产品都在不同方面进行完善，宏晶科技有限公司的STC各系列单片机就是其中的代表，不论从运算速度、可靠性上还是片上资源上都不断进行更新，另外在供电方面还有低功耗的类型。所以从技术应用上，51单片机经过多年的发展并没有落后于其他MCU。

1单片机学习难点

在教学过程中发现，不论是51还是其他内核的单片机都存在入门难特点，这主要是由单片机硬件本身特性决定的。以51单片机为例，单片机学习的难点主要有这几方面:

(1)硬件结构理解比较抽象

(2)编程语言学习困难

很多学生在学习单片机硬件结构时，对各部分结构的理解停留在概念描述层面，不能很快转变思维方式，对其功能，实际作用与实际工作和应用联系不起来。对于没有编程基础的同学，不论是学习汇编语言还是C语言，在程序编写上都需要有一个思维转变适应的过程，很多学生不适应，一直觉得单片机难学。

(3)知识点难理解

在单片机学习过程会涉及到很多新名词和知识，例如中断、定时计数器、串口等，这些功能的工作方式或者启动流程也是学习过程中需要注意的难点。单片机课程教学可以看成以下三个部分:单片机及语言的选择、教学实施过程、目标，如图1所示。检索很多文献发现，为了达成教学目标，教学中设计实施了各种教学方法、教学模式改革和创新，对学生学习应该说有很大帮助，但没有改变单片机学习困难和不易上手的本质。

2高职学生学情分析

当前高职生源存在以下几个普遍问题:

(1)学生高考成绩低，基础不好;

大部分高职生的基础就相对薄弱，有些甚至基本的高中物理电学基础知识都不能很好掌握。

(2)自控性较差，习惯性不学习

高职生源部分学生自控能力差，上课经常玩手机或者看小说等，从小没有养成良好的学习习惯，所以在教学过程中教师采取各种教学方法吸引学生注意力，但对于一些纯理论枯燥的较难知识点，教学效果还是不理想。

(3)对问题的理解能力相对较弱

高职学生与本科生相比，对问题的理解能力的平均水平相对弱，对较为抽象的问题学习起来也会相对吃力。

3新兴开发平台及语言降低单片机学习门槛

(1)Arduino平台

Arduino是在AVR单片机基础上开发的一款便捷灵活、方便上手的一款包括软件和硬件的的开源电子原型平台。硬件(各种型号的Arduino板)、软件(ArduinoIDE)。后来随着技术发展，以其他芯片为基础的Arduino核心板也出现了，运算速度和硬件资源都相应的得到了提高。软件平台ArduinoIDE是基于processingIDE开发。对于初学者来说，极易掌握，同时有着足够的灵活性。Arduino语言基于wiring语言开发，是对avr－gcc库的二次封装，不需要太多的单片机基础、编程基础，学习起来相对于直接C语言或者汇编语言开发单片机应用程序更为简单，可以快速地进行产品开发。另外Arduino平台在网络上可以找到很多开源的软件和硬件资源供初学者学习使用。

(2)图形化语言开发平台

图形化语言开发平台是近些年编程语言的一个发展方向。Arduino平台也开发了相应的图形化程序开发环境，通过图形化方式更直观的表现出程序逻辑，直接避开了文本代码方面的记忆，对于英语不好见英文就怕的学生来说这种图形化程序更容易接受。最近几年在图形化编程环境领域出现了一个新平台叫Flowcode，目前已经更新到V6版本，该平台支持PIC、AVR、ARM三种硬件芯片的程序编写。这款平台的编程语言也很有创意，类似于程序流程图，简称“流码”，同时还兼容C语言，对于已经完善的C语言代码可以直接嵌套到流码程序中。此外该平台还支持中文菜单，更容易被学生接受。由于流码程序近似于程序流程图，和其他图形化语言相比，流码对学生编程思维逻辑培养上更具优势。在该平台中还集成了一些基础功能的驱动宏，直接进行图标拖拽调用即可，不需要学生深入了解硬件结构和具体寄存器工作原理及配置，这部分工作，Flowcode平台已经代劳。通过该平台的学习可以让学生更快更好理解单片机的用途，并能很快上手应用。

4结语

职业教育教学应该随着行业技术的发展与时俱进，跟上技术前沿，这样职业教育才更有意义，培养出的人才能更适应社会需求，图形化语言对于单片机技术人才培养上缩短了培训周期，这也意味着单片机行业程序开发人才的供给更快捷，可以为缩短企业产品研发周期和后备技术人才的供给周期，同时也是单片机技术与应用课程授课内容改革的一个重要方向。

参考文献:

［1］张江城，胡橙．基于Arduino的高职高专单片机相关课程改革设计［J］．中小企业管理与科技旬刊，2016(10)．

［2］李华洲．基于Arduino的高职物联网相关课程改革设计［J］．大众科技，2015(01)．

第8篇：单片机原理论文范文

关键词 贯穿项目 单片机 交通灯

中图分类号：TP391 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2013）05-0009-02

一、引言

“单片机原理与应用”课程是高职院校机电类专业的核心课程，具有较强的理论性和实践性。传统的先理论后实践的教学方式很早就被证明不适合高职教育，高职教育是以培养技术应用能力为主线来设计学生的知识、能力、素质结构和培养方案的，其实践教学应在教学计划中占有较大比重。当前，高职教学项目化已经成为广大高职院校的共识，以项目为载体的教学方法改变了理论教学与实践教学相脱离的状况，能够较好的激发学生的学习兴趣，提升教学质量。

以企业实际项目为载体来设计课程，将理论与实践统一融合在项目设计过程中，避免了枯燥的理论学习，提升了理论应用与实践的能力。在单片机项目化课程设计中，往往采用若干个不相关的项目完成本课程的教学工作，其弊在于，学生对于每个项目都有所触及，但易于流于形式，无法深入理解每个项目的完整设计过程。贯穿项目教学方法的出现，对此给出了较好的的解决方法。贯穿项目教学法采用一个能够涵盖本课程知识面、难易适中的企业真实项目，以此项目作为教学设计核心，完成整个课程，从而实现了真正的项目化教学。

二、单片机贯穿项目课程设计

“单片机原理与应用”课程，主要是针对高职高专二年级学生设置，他们具有一定的数字电路及模拟电路等专业基础知识。选择贯穿项目时，本着实用性强、具有趣味性、难易程度适中原则，采用“十字路通灯”作为课程贯穿项目，将该贯穿项目剖分若干相互衔接的子项目进行教学，依据单片机的知识结构，对每个子项目设置若干任务，由简入深地完成整个贯穿项目。该项目采用天煌教仪THMEMU-1型单片机技术实训装置，配备有单片机最小应用系统、交通灯实训硬件环境等功能性配置、Keil C51集成开发环境以及Proteus仿真软件。表1为贯穿项目的设计：

如上表所示，每一个子项目都会涉及到新的知识点，老师通过引导学生，使他们了解新的单片机知识与概念，同时，学生利用已经自身储备的单片机知识，完成每个子项目。每一个子项目即具有前后承接性，又具有项目的独立性特点，因此，每个子项目都会有可检验性的成果，以备老师评价子项目完成情况。每个子项目都按照如下过程实现，这里以子项目5为例说明：

①给学生发送子项目实训项目单，告知该子项目的详细任务及每个任务的评分标准。子项目5要求 4位LED数码管显示时间，LED显示红绿灯状态。本步骤需要老师进行基础知识的讲解，定时/计数器较难理解，这里讲解的时候，拿出一个独立的例子进行引导，例如电子秒表的实现原理。此外，简单讲解LED显示器接口设计的原理即可。

②学生进行子项目方案论证，组织学生分组讨论，教师进行引导。告知学生该子项目需要用到单片机最小应用系统（F1区）和信号灯/交通灯/舞台灯模块（D1区）。

③进行程序设计及硬件电路设计，根据子项目所要求的任务，利用Keil C软件进行程序设计及调试，利用汇编语言实现，较为复杂的程序实现需要老师提供不完整程序或者错误的程序，学生自行完成或修改程序，并在Proteus仿真软件上进行仿真实验，观察交通灯的模拟情况。之后利用THMEMU-1型单片机技术实训装置进行硬件仿真，这里需要对Keil C软件进行设置，选择硬件仿真，选择串行口，设置波特率为38400。然后调试观察程序运行是否满足要求。

④仿真成功后，进行元器件采购，设计、制作印刷线路板图，安装焊接元器件，将步骤③调试好的目标程序下载到单片机片内程序存储器中。

⑤书写项目报告书，报告书中应该含有程序设计流程图，重要源代码，电路原理图，以及调试程序中所遇到的错误信息。

⑥老师验收项目，根据评分标准，对每位学生所完成的项目任务难易程度，重要与否等进行综合评定分数。对于未能及时完成子项目的学生，给其提供实训教室，利用课外时间完成子项目。

完成所有子项目意味着实现了贯穿项目。学生在老师的辅助引导下，把所有子项目的成果整合为“十字路通灯”这一最终成果，并在班级范围内对每个学生的作品进行展示，给予总评。

三、单片机项目化教学中老师的角色

在单片机项目化教学中，对于每个子项目，老师的作用在于启蒙，每个子项目都会引入新知识，对于一些较为抽象的概念，老师需要以较为通俗的语言给予讲解，以便于学生能够利用这些新知识实现子项目。子项目设计中的每个过程，老师都要在一体化教学环境中引导学生主动思考，解决问题。尤为重要的是，老师要充分了解每个学生所面临的问题，总结出来共性问题，并给予解决，因为学生对子项目的理解能力毕竟是初级阶段，老师需要让学生在一定课时内完成子项目，这对学生之后的子项目设计及程序编程等都会树立信心。切忌的是子项目难度系数高，较好的衡量方法是，在规定的子项目学时内学生能够基本完成任务。

四、总结

在单片机教学过程中，采用传统的非一体化课室进行教学，切实感觉到理论教学的难度大于实践教学，究其原因，复杂的逻辑知识结构、枯燥的理论概念是主要原因之一，当然，老师的水平及教学方法亦是重要原因。教学过程中，如果单纯地注重单片机知识结构的前后逻辑关系，而忽视单片机实际开发流程的实训，就会导致学生知其然，而不知所以然的后果。贯穿性的项目，不仅改变了传统教学的枯燥乏味，同时也改变了老师的角色定位，实现了以学生为中心、教师为辅助、项目为中心、课本为参考的授课新模式。学生在项目实现的过程中，经过自我思考，团体合作，经历失败，获得成功，付出辛勤与汗水，都为自己以后的职业发展打下了良好的根基。

参考文献：

[1]邵铁锋. 单片机项目化实习教学的探索[J]. 电气电子教学学报，2008，（5）：58～59.

第9篇：单片机原理论文范文

关键词：单片机；教学改革；工学结合

1 引言

教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若千意见》提出，“要大力推行工学结合，突出实践能力培养，改革人才培养模式，要积极推行与生产劳动和社会实践相结合的学习模式，把工学结合作为高等职业教育人才培养模式改革的重要切入点，带动专业调整与建设，引导课程设置、教学内容和教学方法改革。”产学合作、工学结合“创新人才培养模式，就是遵循高等职业教育培养目标而孜孜以求、努力探索的人才培养模式，从构建质量标准、重组课程体系、改革教学模式、创新评价方法、建设实训基地等方面搭建了理论框架并在实践中不断地尝试。传统的单片机课程体系已经不能适用于创新型人才培养模式。

2 课程建设

单片机技术是当前社会较为流行和热门的技术之一，社会对硬件设计工程师的需求增长相当迅速，该课程的重要性也越来越明显。作为一门硬件设计的专业课程，就必须 突出“三重”原则：重基础、重能力、重应用。以培养单片机技术综合应用能力为目标，选择能代表专业特色的单片机综合应用训练项目，将需要具备的综合能力分解成各项基本能力，围绕基本能力训练项目，依照认知规律构建训练模块。确立以能力培养需求为依据决定教什么、学什么、训什么的设计思想。教师依据实训项目中的能力训练需求，确定哪些是学生应必备的基础知识，依此选择理论教学内容，既内容的取舍完全取决能力训练的需要。学生依据项目训练过程中掌握基本应用技能的需要，明白应学习哪些基本认知内容，进行有目的有选择地学习。教师依据专业能力需要，首先选择具有代表性的单片机综合应用项目，该项目基本涵盖单片机应用的能力要素。再将这一综合性较强的单片机应用系统设计与制作项目分解成不同阶段、不同层次和不同能力训练要求的单元能力实训模块，每个模块中对能力训练都有所侧重。选择实训项目构建能力训练模块时，考虑了相邻模块间的进阶关系，通过逐一模块的能力训练，学生可逐步提高单片机最小应用系统的设计与调试能力。再经过综合项目的设计、分析与调试，让学生全面了解各项基本技能综合运用的方法，进一步提高单片机应用系统的综合应用能力。

3 教学内容和方法上的改革

3．1 教材的改革

传统的单片机课程教材一般是以单片机的结构和各模块的使用为核心进行编写的。这样的教材详细的解析了单片机的结构和各种功能，有利于学生全面掌握单片机的理论知识。但是对于高职的学生来讲这样的教材是不合适的。结合项目化课程改革，单片机课程的教材必须进行改进，以工作任务为主线，有机的组织理论和实践知识的学习。新教材应该摈弃原来的章节概念，代之以一个个项目和模块，将整个理论体系进行有机的、覆盖性的分解后融入项目和模块的实现过程中。在每一个项目或模块的编写中，应勾勒出本项目所涉及的理论基础，以方便教师组织学生进行必要的理论准备。同时要给学生提出基本要求和提高要求，使得学生在完成基本的教学任务的同时拥有自主学习、自主创新的空间，方便学有余力的学生进一步提高自己。所有的项目应该秉承由简入深的原则，通过渐进的学习逐步的提高和完善学生的知识面。

3．2 教学方法的改革

在传统的教学模式中，都是按照单片机的结构体系来授课的，存在很多问题。如单片机系统结构抽象，指令功能多，程序编写困难等，使学生入门学习望而生畏，严重挫伤了学习兴趣和热情。为了解决这些问题，必须进行教学模式改革，引入了项目教学法、案例教学法等教学方法。

兴趣驱动：兴趣是最好的老师。在第一次课的绪论中，除了简要列举大量图文并茂的应用案例外，还把“新颖60秒LED旋转电子钟”、“高精度程控函数信号发生器”等作品的实物，带进教室，并简要介绍它们的工作原理及应用，创建一个“学习《单片机原理及应用》不但有用而且有趣”的情景，从而激发同学们的学习兴趣。

任务驱动：压力是最大的动力。此处的压力有多层含义：一是责任感的压力，学好《单片机原理及应用》是工业技术改造和经济建设的需要，是我们青年人的责任；二是就业的压力，学好该课程是就业的需要，掌握单片机技术，可以大大拓展就业机会；三是考核的压力，即学期末每个同学除了常规的笔试、实验和平时作业外，还有一个5000字以上独立完成的“单片机应用系统设计”，短学期要完成“新颖60秒LED旋转电子钟”或“高精度程控函数信号发生器”等课程设计。

项目驱动: 以项目任务为教学单元，打破原有界限，不管硬件结构、指令、编程的先后顺序，将各部份知识分解成一个个知识点，为了完成一个项目任务抽取每个部份的不同知识点，加以组合，完成第一个项目任务就能清楚单片机的开发过程，完成第二、三个项目任务，就能自已模仿性地编出自已的程序，使得学习过程是一个不断成功地完成基础上任务的过程。当所有项目任务全部完成，知识点就全学完了。即便只完成部份项目任务，也可以去做一些程序了——事实并没有必要学完全部知识才可以去做开发的。

案例教学：选取大量直接来自于工程实际，自己亲自实践过的应用案例，激发学生的求知欲。

利用网络开展自主学习:为充分发挥校园网的优势，培养学生自主学习的能力，我们把课程教学大纲、电子教案、教师精心制作的教学课件等教学资源上网供学生自学，并利用电子邮件、系网站的交流园地与学生进行课外交流，为学生答疑解惑，为学生提供了更为广泛的沟通渠道与环境。

不断根据企业需要来调整教学大纲:单片机技术在不断发展，其应用也在不断的变革，市场的需求就是企业的需求，也是我们培养学生的需求，为此我们要根据这些变化的需求来调整教学大纲，培养具有企业需求的技能学生，提高学生的就业技能。

3．3 考核方式的改革

传统教学注重知识和理论的学习，考核以期末闭卷理论考核为主。高职教育在保证新知识传授和理论系统性的同时，特别强调职业技能的训练，考核的内容和方式要“以能力的考核为中心”作相应改革。这就是能力与知识、操作与理论并重的考核模式。因此，在传统的期末闭卷笔试考核基础上，我们增加了“操作考核”的项目，并且将学生的课外小制作也纳入平时成绩。

4 结语

高职单片机课的改革势在必行。应把培养学生的实际动手能力放在首位，这就要求教师不仅有扎实的理论知识，还要有实践能力。这样才能培养出适应市场需要的高职生。

参考文献