時間：2023-03-23 15:19:18
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單片機課程是機械類專業的一門專業基礎課。該課程是課程設計、畢業設計等教學環節中的重要實現手段，是一門實踐性和應用性很強的課程，學習單片機并掌握其設計使用技術已經成為當代大學生必備的技能。提高單片機的教學效果，對學生動手能力的培養和促進學生創新意識的提高具有重要的現實意義。
2.教學現狀
單片機課程是機電高素質復合技能型人才所需自動控制類知識的載體，其特點是概念多、邏輯性強、內容抽象[1]，對于初學者來說入門難。傳統的單片機教學一般均以學科體系為出發點，注重課程本身的體系結構和前后的邏輯聯系，但卻忽略了“可學性”，致使學生學得吃力，老師教得也很辛苦[2]。從教學效果來看，一直存在教師難教、學生難學的雙重困惑，教學效果不太理想[3]。常見的教學方式是“以教師為中心、以課堂為中心、以教材為中心”[4]。這種傳授型教學模式就使本來就很枯燥、抽象的課程更加顯得乏味，學生在學習過程中對課程產生了畏難情緒[5]。而且在大部分新升本工科院校中，機械類專業學生以男生為主，且理論知識掌握較差，學習主動性不高。大部分學生對自己的大學生活和畢業去向沒有規劃，學習動機模糊。針對以上教與學的特點，提出一些針對單片機課程在教學過程中行之有效的教學改革思路和方法，達到提高學生的學習能力，特別是創新實踐能力的目標。
3.設計教學思路和方法，提高教學質量
3.1通過問題初識單片機
學生剛開始不清楚單片機是什么？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，應該從學生的思維角度出發，回答單片機是什么、什么樣、干什么等問題，使學生從宏觀上對單片機有一個理解。在解答這些問題時，最好拿一片單片機，在課堂上就能夠直觀地看到單片機的外觀形狀、大小和引腳排列等情況，這樣使學生對這個概念會有更深的認識。把單片機和PC機進行一定的比較，對理解什么是單片機是非常有幫助的。PC機主要用于數據采集、運算和處理，而單片機主要用于控制且體積更小，這也是為什么目前大多數學者把單片機叫做微控制器的原因。單片機用來干什么的？解答這個問題可以通過學生身邊非常熟悉的案例來進行。比如：日常生活中的電視需要使用單片機來進行設定和控制；全自動洗衣機使用單片機來對洗衣的時間和水位進行設定且控制等等。通過日常生活和生產中無處不在產品進一步地幫助學生認識、理解單片機。
3.2整合教材內容，由整體到部分、由外而內講解單片機結構
在對單片機有了感性認識后，應把單片機看做一個整體，不能把它的結構肢解。比如在講“單片機芯片結構”時，由整體到部分給學生強調單片機學習的主要內容，以減少學生的畏難情緒。然后將這些功能特點進行分類，畫成圖表的形式來加強印象，結構分類如圖1所示。先講解外部功能，再學習內部各個功能，這就是由外而內。引腳教學中，把單片機的40個引腳大致分為電源、時鐘、控制和I/O口4類。先簡單告訴學生，4個8位并行I/O端口占用32根引腳線、電源2根、時鐘2根，這些引腳使用都比較簡單，重點掌握4根控制線就可以了。這么一來，學生就會覺得幾個控制線的使用絕對不難，學習單片機的興趣就建立起來了。圖1單片機芯片結構圖另外在對單片機的結構理解后，應整合教材內容，使教學過程更具有邏輯性和連貫性。根據學生已學課程和本門課程教學所要達到的目的，合理地調整授課的順序，可以幫助學生理解、促進對知識的消化。比如單片機結構與指令系統是學習單片機的最重要的基礎，在這部分的學習過程中，可以將一些指令系統結合硬件部分一起進行授課，可以將匯編語言調整到前面講授，既可以加強學生的理解又可以節省部分學時，用一些簡單的程序來舉例說明如何控制硬件，提高學生對硬件編程的理解。又如在單片機接口擴展的教學中，因為學生已經對總線有了一定的理解和認識，在這兒就可以引入三總線來學習接口擴展，強調接口擴展電路的設計就是這三類總線的連接。通過對教學內容和授課順序的改變，使學生建立起整體的概念，分析并引導學生掌握課程內容的內在關聯性，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生理解枯燥難懂的概念
學生認為單片機學習太抽象，尤其是存儲器單元的數據和地址。因為數據和地址都是用二進制表示，什么時候是地址什么時候是數據學生普遍反映理解不了。在教學中用學生都熟悉的學生宿舍為例，把宿舍號理解為地址，宿舍里住的學生理解為數據。同時在后面字節單元和位地址的教學中，這個例子同樣適用。比如說宿舍里每張床都有編號，想找全宿舍的人就用字節單元（宿舍號），想找某個人就用位地址（床號），其示意圖如圖2所示。這樣不僅完成了教學任務，而且提高了教學趣味性。
4.塑造良好的學習方法和習慣，培養學生創新實踐能力
4.1拓寬教學方法和教學手段，提高學生實踐動手能力
要培養學生調查研究的習慣，掌握查閱資料和有關標準、工具書或參考書的能力，尤其是上網收集資料的能力，能夠合理選擇設計方案，并能以圖紙和說明書表達設計的思想和結果。教師可以將制作的教學課件、本課程的相關學習資料掛在網上，供學生學習時參考，還可在網上通過QQ群進行交流，利用網絡提高學生學習的興趣。初學者可以先掌握單片機運行和開發的一些基本技巧，然后在項目中深入學習和掌握單片機，達到學以致用的目的。不能等把所有的知識都掌握了后再去運用，這既不可能也不可取。讓學生“邊學邊干”，而不是在理論學習的最后才進行實驗。
4.2引導學生形成良好的學習觀念，培養學生的創新能力
講課的主體是傳授知識，但著眼點卻是培養學生的自學、分析、創新、應用等能力。讓學生養成嚴謹的科學態度和適合自己特點的學習方法，如何聽課、筆記、自學、小結等。總之，在課堂上，教師應該教會學生怎樣學習、怎樣思考，注重把所講知識用相應的思維方法組織起來，鼓勵學生發表自己的見解。告訴學生，學習是發現知識的過程，而不是簡單的獲取結果。這種教學方法讓學生帶著問題去學，不僅可以提高學生的學習興趣，更重要的是培養了他們發現問題、分析問題、解決問題的意識和能力。比如應用程序的教學是單片機課程的重點和難點，這部分內容就是加大學時，無論教師講得多詳細、學生當時聽得多懂，一到用時就又不明白。究其原因，就是少了學生自己獨立思考這個重要環節。講解應用程序時，先讓學生自己思考，然后進行講解討論。正是在這種不斷討論和分析問題的過程中，學生的獨立思考能力得到了培養和鍛煉，推動了創造性思維活動。同時選拔學生參與一些科研項目，培養學生的科研能力和創新能力。
4.3改革考核方法，加強動手能力要求
有什么樣的考核方式必然會有什么樣的教學和學習方法。由于該課程知識點多、概念抽象、硬件難于理解、軟件設計困難等特點，使傳統的閉卷考核方式只能在一定程度上考查學生對知識點的記憶能力，而對學生的思維能力、分析能力、創新能力、動手能力等都難于考查[6]。因此，應改革考核方式方法，采用閉卷、論文、設計制作相結合的多樣化考核方式。要求學生學會動手查閱并消化資料，將課堂上學到的理論知識、查閱到的資料以及其他相關專業的知識聯系到一起，系統的來考慮問題。同時指導學生如何利用圖書館數據庫進行資料檢索和期刊查閱，如何進行論文報告的書寫等，這對培養學生的思維能力、分析能力、動手能力、創造能力以及后續課程的學習都有很大的幫助。由于本課程具有應用性強、實踐性強的特點，對學生的動手能力要求比較高，所以，通過設計制作考查學生的動手能力，也可作為期末考核的一部分，這樣既完成了教學任務，又鍛煉、培養了學生綜合能力，同時為學有余力的學生提供廣闊的創新空間。
5.結論
1.1指導教師培訓及選題環節把控不嚴
由于學生的數量激增而教師隊伍的數量基本上沒有改變，以至于每位教師所要指導的學生的數量都有所增加，部分教師為第一次指導，對指導過程不是很了解，缺乏對課程設計各環節所需的必要的培訓。課程設計工作開始前期，沒有對題目進行精心的篩選。課程設計的題目是否合適，直接關乎到整個課程設計的成敗。選題過于簡單，學生做起來認為該門課程沒有什么難度；選題難度過大，學生產生了畏難情緒，認為該設計無法實現，從而無法到達學以致用。
1.2設計過程流于形式思想上重視不夠
由于學生人數過多，教師人數偏少。以至于設計過程處于“放羊”狀態，教師在指導過程中，沒有對同學們提出準確地要求，其原因是在該環節中指導教師都沒有相應的實施方案，導致指導環節過于形式、敷衍，教師無法一一了解每位學生的設計情況。同學們也沒有認真對待該環節，其主要原因是網絡化程度的發展，很多相應的資料網絡上一應俱全，同學們直接下載修改而不加思考，完成報告上交，沒有主動去探索設計。種種原因使該課程設計流于形式。
1.3最終考核方式單一檢查評價力度不足
在很多高校，課程設計的最終體現形式就是課程設計報告，只要學生在規定的時間內完成報告，一般就被認為通過了該環節的考查，考核形式單一。并且對整個設計過程的評價沒有細分，體現不出設計過程中的工作量。
2課程設計組織實施管理及質量控制
2.1前期認真組織，確保選題質量
為了保證題目的難易程度適中，在課程設計前期，組織教學第一線的有經驗的和常年指導學生參加電子設計類競賽的教師根據自己的課題項目，從中精煉出一些適合學生完成課程設計的題目，每年保證有一定的更新率。并且對選出的題目也分出難度系數的等級，便于因材施教。而后，組織指導教師進行培訓。講解該課程設計的指導大綱，講述指導過程中教師應該完成的任務，注意設計的時間節點，以便教師掌握學生的設計進度。尤其是第一次指導該課程設計的教師，為其指定幫帶教師全程學習。建立教師評價辦法，提升指導教師責任心，評價教師在整個指導過程中是否盡心指導學生選題、是否按時答疑并監督學生的進度、后期是否按要求進行答辯。檢查評比工作由學院督導完成，并進行考核評分。評分結果直接作為優秀指導教師評定的依據，該結果作為下學年教師指導學生人數的依據。
2.2全程指導，把控各個環節
整個設計過程選題，答疑，設計，答辯，成績評定幾個環節。
1）選題環節
學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；也可以根據自己的興趣與指導教師商討確定選擇題庫以外的題目，實現“雙向選擇”。該課程設計涉及自動化學院3個專業10個班，其中每班指定一名負責人。每位指導老師指導人數按學院單片機原理及系統設計課程設計上學年評價結果排名在前1/3的安排15～20名學生，排名在中間1/3的安排10～15名學生，排名在后1/3的人數較去年人數減少分派，帶本課程的上課老師優先安排。每位指導教師指導學生人數不宜過多，保證指導教師有精力指導每一位同學。
2）答疑環節
該課程設計為期兩周，各指導教師安排答疑的具體時間及地點。每位教師的答疑時間和答疑地點在課程設計開始后匯總到教務辦以便學院督導檢查，作為評價教師指導工作的依據之一。每位老師在課程設計期間應積極主動為學生答疑，固定答疑次數不少于五次，并根據情況檢查學生的完成情況。該環節是最容易被忽視，但又是十分重要的環節。學生在整個設計過程中的表現只能通過答疑的形式體現出來。指導教師應該在每次答辯過程中不僅幫助學生解決問題，而且要針對每位同學的設計內容提出問題，檢查其設計過程中是否對問題已經理解，辨別其是否存在抄襲他人設計的可能性。
3）學生自主設計環節
在整個設計過程中，一定要發揮學生的主觀能動性。學生需要按照課程設計大綱的進度安排以及要求按時完成設計任務。熟悉設計任務和要求，查閱相關設計資料；進行系統軟、硬件總體設計；設計電原理圖，系統硬件調試；系統軟件設計，設計仿真或實物調試；完成課程設計報告書；課程設計答辯。
4）答辯環節
答辯環節由小組答辯和集體答辯兩個環節構成。小組答辯：該答辯過程是指導教師對本組所指導的學生進行答辯。首先由學生講述自己的設計過程，而后指導教師提出問題，學生回答問題。最后指導教師根據答辯情況給出答辯的成績。集體答辯：①每組的指導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最后一名同學參加答辯。指導教師提交的成績有一人或多于一人不及格者該學生成績定為不及格本組不再派學生參加集體答辯。②每組排在第一名的同學參加優秀課程設計答辯。③答辯委員會根據答辯情況進行排序，并簡要注明答辯存在問題情況。④若參加答辯的同學成績評定與原成績有較大出入時，該組同學的成績按答辯同學的情況相應降級或升級。答辯組織：各專業組成專業答辯委員會，對評定優秀課程設計和集體答辯同學的答辯工作。答辯委員會由系主任任答辯委員會主席，答辯委員由系主任和課程負責人共同商定，答辯委員會成員由7～10人組成，指定一名老師為答辯秘書。在課程設計完成日的最后一天進行答辯，答辯題目為自己所做課程設計題目并提交自己的設計報告。
5）成績評定
課程設計成績分五部分：①平時表現及考勤占10%（即10分）；②紀律及答疑占10％（即10分），遵守設計紀律，按時完成各階段任務，認真答疑，積極提問；③設計過程占40%（即40分，含報告的修改10分，報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次數以上得0分；設計過程完成程度總計20分：方案設計5分，硬件設計5分，軟件設計5分，系統調試5分；老師提問10分，根據提問問題及解答情況給分等）④設計報告和圖紙占30％（即30分）：(分值：30-27分)設計敘述清楚，書寫規范；設計方案合理，設計內容正確；掌握基礎理論知識，具有較強的分析問題和解決問題的能力。(分值：26-22分)設計敘述清楚，書寫較為規范；設計方案較合理，設計內容較正確；較好的掌握基礎理論知識，具有一定的分析問題和解決問題的能力。(分值：21-18分)設計敘述清楚，書寫較規范；設計方案基本合理，設計內容基本正確；掌握一定基礎理論知識，具有初步的分析、解決問題的能力。(分值：17-0分)設計敘述不清楚，書寫不規范；設計方案基本合理，設計內容不正確；不掌握基礎理論知識，不具備分析問題和解決問題的能力；⑤答辯占20%：分數根據學生對答辯委員會提出的問題回答情況進行給定。有下列情況之一者課程設計不及格：不能按時提交設計；設計報告有嚴重雷同者；圖紙有嚴重雷同者；對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間參加答辯者。
3結語
一直以來，單片機的教學方法是多數學校及教師研究的重點，該系的單片機是以51系列單片機為基礎，全面介紹了計算機的發展過程、單片機的組成及硬件結構、單片機的指令系統、匯編語言的設計及單片機的系統擴展及應用等內容，單片機的教學內容枯燥，要想使學生全面掌握單片機的知識并將其應用到實踐當中，就必須理論教學與實踐教學相結合，用生活中的實例來激發學生的學習興趣、學習潛力，提高學生的學習效果。多年來，該系的單片機教學一直遵循高職教育教學規律，以學生的培養能力為核心，對“單片機原理與控制技術”課程進行了改造，為提高學生的職業能力找到了一條切實可行的途徑。本課程在體系上將理論知識與實踐動手能力有機結合，注重貫徹理論為實踐服務的思想，為充分體現技能訓練為專業培養目標服務的原則，形成了與職業能力培養相適應的“教、學、做”一體化教學模式，對學生實行了以能力考核為核心，增強了對學生職業能力的培養，提升了“雙師”教學團隊的業務能力，提高了教學質量。教學過程中主要進行了以下研究：①對單片機課程進行優化整合，遵循高職專業“理論夠用”為度的原則，建立科學、實用的理論教學體系和實踐教學體系，在教學大綱中體現培養學生能力的重要性，注重學生的實踐能力的培養。②教學活動中采用以學生為主體，引用生活實例充分調動學生的學習積極性，采用有利于提高學生能力的教學方法，進而提高學生的學習興趣。③圍繞培養學生能力這個中心，培養創新人才，進行教學方法和考試方法的改革。
2教學研究的改革與創新
2.1教學內容的改革
高職教育是一種以職業能力形成為中心的教育，實踐教學的地位已經得到了大幅度的提高，理論教育為實踐教學服務的思想在單片機課程中已經得到了貫徹。筆者在對電氣自動化專業和數控專業人才職業能力需求進行調研的基礎上，結合專家組的建議，根據學校的辦學定位、專業人才培養目標來制訂教學大綱，教學內容的選取對應于學生的能力基礎狀況，遵照高職教育“理論夠用”為度的原則，緊密結合當地企業對單片機的應用需求和現實生活中單片機的應用實例，將單片機的理論知識與實踐動手能力有機結合，在教學過程中，通過一些基礎性的實驗和綜合性的實訓來加強學生的專業實踐能力，有利于學生持續發展。
2.2教學方法的改革
單片機原理與控制技術是一門實戰性很強的學科，在課程教學中注重理論與實踐的結合。采用了多種教學方法，達到了“精理論、重實踐、會設計”的人才培養效果。2.2.1充分利用多媒體教學資源和計算機網絡資源。在課堂教學中，采用多媒體課件，將本次課程所需達到的教學目標和實現此教學目標所需要的理論知識及實際操作步驟向學生演示，同時將重點的知識利用板書加以強調，使教學內容更直觀、更生動，從而達到提高課堂教學效率的目的。在課外建立專用郵箱、QQ群進行交流。通過這些平臺，學生獲得大量的學習資料。另外，學生與老師之間、學生與學生之間的交流更容易，更容易拓展學生的知識面，解決疑難問題的機會增多。2.2.2項目任務驅動教學法。教學過程中，根據單片機在各行各業的實際應用，設置了一系列包含能力要素的項目任務，如模擬霓虹燈的設計、汽車轉向燈的設計、點陣顯示電子廣告牌等。在教學中，通過完成任務的需求來學習基本知識和技能。比如：利用單片機設計一個模擬霓虹燈的控制系統，要求用8個LED燈模擬城市夜空中霓虹燈的閃爍效果。這一任務要用P1口輸入/輸出和調用延時程序等知識，學生希望自己完成這個任務獲得成就感，所以就產生一種想學的欲望。這時，學生在學習相關知識的時候就會更主動，更積極、更認真。完成這個任務后，老師對此任務再做修改，然后讓學生相互討論、自主完成。最后提出擴展性任務讓學生課外訓練。采用這種教學方法，不知不覺的就激發了學生的學習興趣和學習的主動性，促進了枯燥的理論知識的學習，增強了課堂學習的效果。2.2.3“引-激-拓”課堂教學模式。“引-激-拓”課堂教學模式的特點是把課堂上學習的知識向課外延伸，給學生一個想象的空間。引：課前引入學生感興趣的生活中的實例，用此來吸引學生的注意力。激：用引入的實例激發學生的學習興趣、學習的好奇心和本身的求知欲。拓：拓展教材上的知識點，增強學生解決實際問題的能力。2.2.4采用多種課堂形式。采用討論課、小組交叉檢查、課堂答辯，師生換位等多種課堂形式，促使學生對內容的關注和對理論學習的主動。同時，增強老師與學生之間、學生與學生之間的交流和互動，通過師生換位讓學生經歷不同角色的變換，獲得檢查別人與被別人檢查的不同體驗；獲得當老師和當學生的不同感受，進而學會尊重自己，尊重他人。2.2.5培養學生主動學習能力。課堂是教學的主戰場，學生是課堂教學的主體，以往傳統的教學方法已經不適合當前的高職學生。所以在教學中要不斷鼓勵學生主動參與、勤于動腦，培養學生分析問題和解決問題的能力。使學生能帶著問題聽課，從聽課的“旁觀者”向“參與者”的角色轉變。在學習過程中，每個學生都主動參與方案討論和工作步驟制定，承擔小組中的各自工作任務，協作完成。
2.3考試方法的改革
考試是對學生知識、能力驗收的一種手段，既要考核學生對課程相關理論知識的掌握，也注重考核理論知識在實踐中運用的能力，更重要的是加強對學生實踐操作技能的考察。改革考試方法，將過去的一張理論卷考核方式變為將學生的理論考試、平時成績、實踐操作等方面均納入考核成績的評定中，全面綜合評定學生的實際能力。
2.4建立完善、適用的實踐體系和基地
論文關鍵詞：模塊教學，制作，電子鐘
單片機技術作為現代電子技術的重要基礎，廣泛應用于工業過程控制，機電一體化產品，智能儀器，家用電器、計算機網絡及通信等方面，是各類控制系統的核心。《單片機控制技術》是在前面所學《單片機基礎1》和《單片機基礎2》教學模塊的基礎上，進行小型單片機電子產品軟硬件設計和制作的教學模塊。通過本模塊的學習，培養學生掌握單片機技術在日常生活中的應用，鍛煉學生動手實踐能力、創新能力和新產品設計開發能力，為將來從事單片機新產品設計開發、檢測和維護等工作奠定堅實的基礎。
一、教學實施設想
依據單片機系統的開發研制過程，模塊《單片機控制技術》可分為單片機系統硬件電路設計與調試和單片機程序設計與調試兩個部分，在綜合應用階段將二者融為一體。通過本模塊的學習，使學生掌握單片機硬件設計和程序設計的相關知識，熟悉單片機應用系統的組成和開發方法，懂得單片機系統調試與維護技術，并在實際制作的基礎上制作，了解單片機控制的電子產品生產工藝和生產管理方法。
在“教、學、做”一體的教學過程中，通過分組實施，提高學生的溝通能力、團隊合作及協調能力，提高學生嚴謹的邏輯思路，縝密的工作方式和強烈的責任意識。教學實施按照3個階段逐級深入：①基礎知識復習講解；②基本應用訓練；③綜合實際制作。
二、教學內容設計
曾經有人這樣說過，如果用數碼管和按鍵，做一個可以調整時間的電子鐘出來，那么你的單片機就算入門了60%了。我認為這句話是有道理的。基于單片機技術的實時時鐘能夠涵蓋單片機課程的大部份知識點，對單片機知識的應用，其綜合度是相當高的。
本模塊以4位數碼管實時時鐘的硬件電路和程序設計為載體，以8位數碼管實時時鐘的設計和制作為任務驅動，將單片機有關知識點融入“教、學、做”一體，采用分組實施，逐級深入的方式，重點培養學生應用單片機知識進行小型電子產品的設計、調試和制作能力。
本模塊按照教學計劃，可以分為5個學習情境：
1）單片機最小系統軟硬件設計
以4位數碼管實時時鐘為例，講授單片機最小系統的軟硬件設計方法核心期刊目錄。
2）單片機定時與中斷功能的應用
以含四個按鍵和4位數碼管的可以調整時間的實時時鐘為例，講授單片機定時與中斷功能的實現方法。
3）單片機與數碼管顯示器接口的設計
以4位數碼管實時時鐘為例，講授單片機與數碼管顯示器的接口設計方法。
4）單片機與LCD顯示器1602接口的設計
以一片1602作為單片機實時時鐘顯示屏為例，講授單片機與LCD顯示器1602接口的設計方法。
5）制作單片機電子鐘
在教師指導下，應用單片機中斷、定時技術，通過調整鍵、加1鍵、減1鍵、確定鍵四個按鍵，用8位數碼管（或用一片1602）制作一個可以調整時間的電子時鐘，顯示格式為：時-分-秒 XX-XX-XX。
通過以上5個學習情境的訓練，學生最終完成1臺具有調時功能的單片機電子鐘作品，并以作品的完成情況和完成過程進行考核評價。
三、思考與展望
1、模塊《單片機控制技術》 以單片機控制的電子鐘的設計制作為載體，將單片機多個知識點串連到一起，按照由淺到深逐級深入，培養學生團結協作、細致耐心、動腦動手等能力，全方位地將知識性、趣味性、實用性融為一體，引導學生自主學習，理論聯系實際，制作實用的單片機電子小產品。
2、“單片機工作室”是我系單片機開發應用的“第二課堂”制作，對于已不能滿足模塊課程教學內容的優秀學生，要依托“單片機工作室”，注重單片機優秀人才的培養，提高他們參與創新實踐的能力，特別是在參加市、省各項課外科技競賽活動和技師班課程設計及畢業論文設計中，為學生采用單片機技術，設計開發作品提供有力的支持。
3、今后要不斷延伸教學模塊。要與合作企業共同制定教學實訓項目，按照企業標準將“教室與實訓室”、“教師與師傅”、“學生與學徒”、“作業與作品”四者合一的開展單片機教學。在與企業共建校外實習基地的基礎上，依據企業標準將單片機實用項目的開發設計過程融入教學，實現仿真企業環境條件下的教學，突出技術應用的職業性。
4、要積極整合校內技術優勢，積極開展對外技術服務，強化課外“產學研”與課內“教學做”的相互滲透。由單片機課程專任教師、企業技術人員與部分學生共同組成項目組，開發研制科技含量高、低成本、測量數據準確、使用簡單、實用的單片機產品，使學生不斷積累單片機產品的開發經驗，熟悉企業生產開發流程，深刻理解企業對人才的具體要求，直接接觸社會流行技術，實現學校教育與社會需求之間的無縫對接。
論文格式寫作要求：
1.論文題目為三號黑體加粗居中
2.一級標題應該設置為黑體三號加粗居中（即每一章節的標題如第一章）
3.二級標題應該設置為黑體四號加粗，對齊方式為左對齊（即每一章節的下一級標題如：1.1）
4.三級標題應該設置為黑體小四加粗，對齊方式為左對齊（二級標題下的小標題如1.1.1）
5.中文“摘要”兩個字應該是三號黑體加粗居中，應該設置為一級標題。
6.中文摘要內容字體應該為宋體小四，兩端對齊，行間距為1.5倍或是20磅。
7.英文摘要（abstract）應該是羅馬（TimesNewRoman）三號加粗居中，應該設置為一級標題
8.英文摘要內容字體應該是羅馬（TimesNewRoman）字號為小四，兩端對齊，行間距為1.5倍或是20磅。
9.“關鍵詞”三個字應該是黑體小四，其后為關鍵詞（宋體小四），關鍵詞數量為4~6個，每一個關鍵詞之間要用逗號分開，最后一個關鍵詞后不打標點符號
10.“目錄”兩個字應該設置為黑體三號加粗居中
11.文章正文應該是宋體小四
12.文章正文段落行間距應該是1.5倍行間距或是20磅，首行要空兩格。
13.文章正文段落格式應該設置為兩端對齊
14.文章中出現的圖片，其位置應該是居中，且圖片下方要有中英文對照的說明文字。其中中文說明文字應該為楷體五號，英文說明文字應該是羅馬（TimesNewRoman）五號字體，中英文說明文字位置均為居中。圖片及其中英文說明文字應該位于同一頁。
15.文章中出現的表格，其位置應該是居中，且表格上方要有中英文對照的說明文字。其中中文說明文字應該為楷體五號，英文說明文字應該是羅馬（TimesNewRoman）五號字體，中英文說明文字位置均為居中。且文中表格的風格要保持一致，表格內容的字體，字號設置要統一。表格的寬度不應該超過正文的寬度。表格如果轉頁的話，在隨后的頁面上應表明如：表一（續）
小學教育教學論文范例欣賞：
【摘要】隨著社會中各行各業的競爭力度不斷增加，大學生就業成為了社會重點難題。特別是計算機行業，近年來的計算機領域快速發展，各高校向社會輸送的計算機人才也日漸提升，同時也加大了就業競爭力度。所以，學生掌握一種制約芯片的電路設計，并且熟練使用一種編程語言，不僅能夠提高競爭實力，也可以增強自身的技術水平。本文中通過面向技能抽考的單片機教學進行探討。
【關鍵詞】技能抽考單片機教學多元化單片機
單片機是一種微型計算機的分支，以體積小、功能全、性價比高等特點著稱，被運用到工業制約、通信設備、信息處理、電器等諸多領域。單片機技術在整個課程中處于核心位置，是電子信息、機電、自動化等專業學科必備技術，也是工科學生就業的一個基本保障。
一、單片機教學目前狀況
單片機教學中，教師以匯編語言版本和C語言版本為編程工具的單片機為學習對象，這種學習策略可以使學生更加深入的了解單片機指令系統的操作，也可以對單片機軟、硬結合的特點做深一步的單片機原理理解[1]。
“單片機”是一門專業課程，基于電工學、電子學、計算機組成原理學、接口原理及匯編語言學基礎上的一門課程。以上課程是單片機課程的基礎，對單片機的學習能夠起到推動作用，加強學生對相關課程的理解。對于學生而言，單獨的學習單片機課程，沒有專業背景和知識結構的因素影響，將會很難入門[2]。
二、單片機教學的理由
2.1單片機教學的實驗設備單一
教學中使用的實驗設備通常是學校為學生準備好的包含十幾種實驗內容的實驗包，學生對實驗包里的設備進行試驗并加深對理論知識的理解。但是，通過這種實驗包學習產生的理由是無法提供更高層次的動手實驗，實驗包里的實驗項目硬件已經連接完畢，學生只需要通過簡單的連線就可以使用，導致了學生動手和動腦的機會少，線路已經固定，學生不能根據自己的設計轉變線路，在實驗中產生一定的局限性。
2.2教學內容與實際應用不符
學校的教學策略中，基本以理論為主，造成設計效率低、學生學習的難度大、理論性過強、語句不易理解等理由，另外由于編程的代碼結構復雜，學生對硬件結構的依賴性比較大，不能夠完全在不同種類之間相互移植。
三、技能抽考在單片機教學中的作用
3.1技能抽考的理論
技能抽考是根據教育學的要求，依照專業特點對學生掌握的專業技能進行標準化的考核，需要通過理論和實踐的雙重考核。具體做法分為三種：制定統一的抽考標準；制作抽考標準的試題庫；根據專業學習的人數，采取隨機籌錢的方式進行學生的獨立抽考。
這種技能上的抽考相當于一種技能競賽，專業技能競賽相比職業技能競賽的方面更為廣闊、參與的學生也比較多、比賽的內容全面，抵制了一直以來的“重技能輕綜合”的不足[5]。
3.2技能抽考在單片機教學中的作用
技能抽考運用到教學模式中，能夠重新建構教學模式，提高教師和學生的專業能力、增強教師的職業道德素質和心理素質等，使學習中實現車間與教室、教師與師傅、學生與學徒、作業與產品、理論與實踐、教學與比賽相結合的一種教學改革，推動學校教育水平的發展。
3.3技能抽考重建教學模式
技能抽考是以學生的綜合實力為評價標準，在學習范圍的完成情況來進行對專業能力的衡量，對能力、策略等進行務實、高效的教學目標。因此，教育教學觀念發生了轉變。從原有的教學方式轉向行動教學方式，讓課堂從理論性教學轉向實踐性教學，以“教學工廠”為實訓教學模式，使車間和教室結合、理論與實踐結合。
四、結論
單片機原理和教學中的自主研發、開放性和創新性，比較容易符合新世紀人才的培養，符合高校的教育規律。在教學中加快改革步伐，加強基礎、培養能力、開拓思維、注重創新、提高素質為教學中心思想，以培養學生的科學實驗素質和動手能里為教學目標，將教學層次加深，全面展開單片機教學的最新模式，為電子信息行業培養大批量專業知識強又掌握應用技術的應用型人才。
參考文獻
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[3]張金果，寧亞媛，姜睞.基于Proteus和Keil的單片機教學改革的探討[J].華章，2013，12(23)：263+366
【關鍵詞】創新能力；單片機教學；改革
中圖分類號：TP368.1-4
隨著知識經濟的不斷發展，企業對于綜合型人才的需求更加的迫切，培養高素質的創新型人才已被確定為我國高等教育發展的根本目標。單片機課程是電子類專業的一門核心課程，具有很強的綜合性與實踐性特征，該課程不僅為后續課程的學習奠定基礎，并且也提供了一種培養創新能力的良好手段。傳統的單片機課程教學在提升學生創新能力培養方面還存在很大的欠缺性，因此，為了在單片機課程教學中強化創新能力培養，必須對傳統單片機課程的教學模式進行改革。
1.教學與實踐改革存在的問題
1.1教學方式有待改進
在單片機的教學過程中不少教師常常以單片機理論為教學的重中之重，實驗常安排一些與實踐結合不緊密的基礎實驗，從而難以與實踐緊密結合起來；再加上一些教師強調筆試的重要性，勢必造成學生失去學習的興趣和積極性，將更多精力用于考試過關，而難以使理論知識得到實踐和應用。例如循環左移和右移指令的講解，只做理論上的推導，很難加深學生的印象，若能引入適當的EDA技術將這個循環左移和右移過程形象地展示出來，既能加深學生的印象還能提高其學習興趣[1]。
1.2傳統教學的內容問題
由于單片機教材與實際應用有一定的差距，教材中提到的理論與實物已經是幾年前的市場產品或者是面臨淘汰的產品，這樣就會使學生接觸到一些過時的知識卻沒有看到新的改進，從而在一定程度上影響了學生的知識面和實踐能力。實驗課程體系驗證性實驗過多、綜合性、啟發性實驗太少，沒有大型設計性和綜合性實驗，基本沒有對學生動手實踐能力達到提高和訓練[2]。
1.3學生對實踐和動手缺乏積極性
不少學生對單片機的實踐性缺少認識，不主動參與實踐和設計，他們寧愿將時間放在英語考試或計算機等級考試上，卻對單片機技術的實踐和操作缺少興趣，因此培養和調動學生積極性顯得尤為重要。
2.教學實踐改革中的有效建議
2.1教學項目的創新設計
教學項目是課程教學內容的載體，教學項目設計的好壞直接關系到單片機課程的教學效果。為了培養學生的創新能力，筆者設計了一些創新性的教學項目，旨在為學生提供更大的創新設計空間。比如：設計智能打鈴器、盆栽自動灌溉裝置、自動避障小車等。這些教學項目不僅可以鍛煉學生的單片機開發能力，也可以為學生提供很大的創新空間。學生在完成這些項目的基本功能后，還可以根據自己的想象力對其進行改進，使其功能更加完善。
2.2n程題目的創新設計
單片機課程設計是單片機教學的一個重要檢驗環節，其題目的設計對于培養和考核學生的創新能力非常重要。題目的設計和選取可以從以下幾個方面入手：借鑒歷屆電子設計大賽的題目；從日常生活中尋找與們課堂教學相關的資源，將其改良為可行性課題；以在研的教師科研課題為藍本，將部分研究內容作為設計制作的題目供學生練習，培養其創新能力。比如，筆者根據自己的日常生活經驗，設計了智能水杯題目，不限定水杯的具體功能，要求學生充分發揮自己的想象力和創新能力，分組設計出不同功能的智能水杯。各個小組完成了不同的創新設計，有的小組設計了具有自動顯示水溫功能的水杯，有的小組設計了具有定時提醒喝水功能的水杯，有的小組設計了具有音樂播放功能的水杯，等等。
2.3開發單片機創新實驗裝置
傳統的單片機實驗箱內部電路固定，學生只能按照實驗指導書的步驟，機械地做一遍驗證性實驗，無法進行創新性設計。針對傳統單片機實驗箱的缺點，筆者開發了一套靈活性和擴展性強、易于升級的單片機創新實驗裝置。其設計思路是將搭建各種不同功能單片機系統所必需的組成電路分離，設計出各個獨立的功能模塊，在該裝置上學生可自主選擇功能模塊，完成創新性單片機系統的設計。另外，利用Proteus與Keil軟件整合構建單片機創新虛擬仿真實驗室，它可為學生提供豐富的虛擬儀器和元器件資源，為學生提供良好的創新平臺。
2.4請高校研究生作有趣易懂的產品設計報告
以往常有教師向院上提出應該多請專家給學生作專題報告以拓展學生的知識面，盡管學院作出了一定的努力，然而許多國內專家總是忙于手頭工作，或者因為路程問題最后不能完成這一愿望，即便有的專家過來作完報告，卻也難以收到預期的效果，一些學生往往反映太過深奧，或者難于理解或者與所學知識關聯不大。對此我們可以請來高校一些發表過優秀論文的研究生，利用周末過來講解和展示他們的設計成果這些研究生往往非常樂意奉獻自己的論文成果，因此講解得較為詳細具體，并且可以做到淺顯易懂而本科生在具有一定理論基礎情況下都能聽懂。
2.5 考核方法的創新設計
通常來說考核就是對教師教學效果的檢驗和學生水平的測試，同時也是督促和激發學生認真學習的原因和動力。在單片機的教學與實踐改革過程中，我們提出了一種注重實踐能力和應用能力培養的考核方式，課堂考勤占10%，平時成績占30%期末考試占60%。這種考核方式突出的特點是平時成績比例較高，同時對其考核將一半的分值設定為實驗成績，并對學生在實驗中的具體表現從實驗態度、完成實驗的情況、實踐動手能力和課程設計等幾方面進行量化。
3.結語
單片機技術是電子類專業的核心課程，有較強的實踐性，因此學生只有在單片機開發實踐中才能真正掌握其開發方法、鍛煉創新能力。但加強學生的實踐應用能力和創新能力并不是一件容易的事情，需要教師首先轉變教學的觀念，從教學的教學項目、課程題目上大膽創新，并在實驗裝置上下功夫，做出創新，并通過產品設計報告、以及考核方法創新的輔助，全面的提升學生的創新能力，相信在堅持不斷的推進、實踐和努力中，一定能在學生單片機應用及創新能力提升上有所收獲。
參考文獻：
論文關鍵詞：單片機原理及應用技術；設計理念
《單片機原理及應用技術》是機電一體化技術專業的一門必修專業技術核心課程。該課程是根據“機電一體化技術”專業職業崗位要求設置的一門實踐性和綜合性非常強的專業技能課程，是基于職業標準和工作過程開發的理實一體化的學習領域課程，是屬于職業學習領域課程之一，它擔負著幫助畢業生在未來職業生涯中從擔任單片機程序的編制、控制系統的自動化控制等崗位的重任。通過本課程的學習，旨在培養學生學習單片機的結構和原理、單片機的指令系統、程序設計、單片機的硬件結構及其擴展、單片機的應用等，培養學生具有單片機的編程、硬件的結構設計的能力及團隊協作、溝通表達等綜合素質，這對提高機電一體化專業人才培養質量、提升畢業生就業能力與就業質量具有重要意義。
一、課程整體設計理念與思路
（一）設計理念
打破以知識傳授為主要特征的傳統學科課程模式，轉變為基于工作過程的項目課程開發與設計，工作任務為中心、項目課程為主體，讓學生在完成具體項目的過程中來構建相關理論知識，并發展職業能力。
1、以崗位需求為依據：依據自動化控制系統實踐能力要求，設置課程內容，實現課程內容和職業崗位需求緊密結合；2、以工作過程為基礎：按照工作過程中活動與知識的關系來設計課程，突出工作過程在課程框架中的主線地位，按照工作過程的需要來選擇知識，以工作任務為中心整合理論與實踐內容；3、以職業能力為主線：真正以“能力”為主線來設計課程。要按照工作的相關性，而不是知識的相關性來確定課程設置。
（二）設計思路
本課程從應用的角度出發，依據由簡到難的原則，以典型工作任務為主線，設立教學項目，通過教師指導學生開展自立學習完成工作任務或項目，實現對工作過程的認識和對完成工作任務的體驗，從而形成職業能力。共設置9個學習項目， 每個學習項目均應從知識技能等方面達到教學的標準。
二、課程整體設計
（一）課程目標設計
確定課程目標的依據是根據人才培養方案中崗位具體工作對能力、知識、素質的基本要求。通過教學，本課程總體目標是實現學生能力、知識、情感態度與價值觀等不同層面職業素養的綜合提升和協調發展，培養可持續發展的滿足企業需求的高技能人才的目標。 1、能力目標：（1）具備單片機硬件圖的表達、閱讀、分析能力；（2）具備單片機匯編語言編程的能力；（3）具備單片機硬件擴展的能力；（4）初步具備單片機的應用能力。
2、知識目標：理解單片機的結構及其工作原理，了解單片機的特點及其發展過程；掌握單片機的指令格式、尋址方式、數據傳送類指令、算術運算類指令等各種指令系統。掌握單片機軟件編程的方法；掌握單片機的硬件結構及其硬件擴展的方法。
3、態度目標：具有實事求是的科學態度和吃苦耐勞的實踐意識；具有開拓和創新精神，具有良好的職業道德和職業素質。
（二）課程內容設計
為了保證學生畢業后能夠勝任有關崗位的要求，我們依據專業人才培養方案經過反復研討后，選擇了貼近實際的5個典型項目作為教學內容，以保證學生可持續發展能力的培養。并根據學生的認知規律以及職業能力成長規律，將教學項目組織為5個對應的能力訓練項目。
（三）教學方法設計
1、基于教與學的教學方法。一方面以學生為主體，以專業課程和專業技能提高的需求為目的確定綜合案例、單項任務和理論知識。通過課堂練習與測驗、課后研究報告、課后綜合案例及課程實驗與學生一起“學中做、做中學”。另一方面，以教師為主導，老師指出課程學習目標和學習方法，進行正確引導（課堂、實驗、課后研究報告），了解學生困惑，進行正確指導（課程學習、作業、實驗報告、課后研究報告書）；2、創造真實氛圍的工作環境，實施一體化教學法。注重學生職業素質的養成，創設真實氛圍的工作環境，開展一體化教學，將教室與實訓室合二為一，形成仿真的工作場所，使教學過程變為生產過程，學習任務變為工作任務，使學生通過學習親身體驗工作。教學組織過程實施“學做一體”。采用行動導向教學模式，教、學、做過程中，實行以學生為主體的教學互動，以活動為導向的自主學習；3、案例教學法。如講解單片機編程知識時，引入生活、工業控制實例等開展案例教學，如電動玩具的前進后退、走廊燈光的延時熄滅、倉庫貨物數量統計、交通燈制作等案例，增加學習興趣和動力，又為學生利用所學知識解決相應的實際問題奠定基礎；4、項目教學法。以生產過程為載體開發教學項目，整個教學圍繞各個項目的解決而展開，教師提出引導性問題，學生查找資料進行決策分析，制定出計劃，并進行實施，引導學生自主思考。
另外，還充分利用現代化多媒體教學手段，提高教學效率。充分利用網絡教學手段，提供了網絡教學平臺，提高學生自主學習的能力。
三、課程資源設計
使用高等職業教育時空技術專業“雙證課程”培養方案規劃教材、高職高專系列教材等作為教學參考教材，實行以多媒體技術為主的網絡教學環境；推薦優秀網站，建立包括課程標準、教學內容、課件等內容的教學資源庫。鼓勵、引導學生利用網絡自主學習，利用校內實驗實訓教學條件，讓學生有目的的，主動地去學習。
論文關鍵詞：單片機；教學改革；工學結合
一、單片機技術教學發展概述
單片機技術是現代電子工程領域一門迅速發展的技術，應用于各種嵌入式系統中。單片機技術的發展極大地推動了電子工業的發展，無論在教育界還是在產業界，單片機技術的推廣仍然是一個熱點。建立開放式的實驗室管理模式單片機實驗室應實行開放式管理，在不影響正常實驗教學任務的前提下，面向全校學生，在課余時間向學生提供實驗所需要的場所、儀器設備等。開放范圍除了實驗開放項目、課程設計外，也包括學生興趣愛好、第二課堂活動、創新活動等。開放性實驗管理模式是在注重知識、能力和素質協調發展的同時，貫徹因材施教、注重個性培養的教學原則，目的是激發學生的學習興趣和熱情。
目前，各個高校都建立了單片機實驗室，但是很多學校的實驗教學現狀卻不容樂觀。就我院而言，主要存在以下問題：（一）實驗場地和時間不足。學生除了上實驗課外，平時難得有機會實踐；（二）以驗證性實驗為主。實驗室所配備的實驗箱只能滿足驗證性實驗的要求。由于實驗箱是成品，學生很難參與到其中的細節設計中去，學生的實踐能力很難得到鍛煉和提高，學生也很難建立起單片機系統開發的整體概念。并且，這種實驗設備的配置方式局限了實驗項目數量，還存在設備維護工作量大的現實問題；（三）由于實驗設備僅適用于某一系列的單片機，若開設新的單片機課程，則需要重新配置實驗設備，增加了學校的投入。
在實施過程中，要注意實驗內容不應與教學計劃及教學大綱所規定的實驗教學內容相重復，應屬于課程教學內容的拓展性實驗；還要注意綜合性和針對性，強化基礎，拓寬知識覆蓋面，注重培養知識的綜合運用能力。要根據科技的發展及其實際應用，結合實際工作，加強對學生科學研究思維和建立工程概念的訓練，培養學生的創新能力和動手能力。開放性實驗的組織中要突出學生的自主性，要全方位體現以學生為主體的自主式學習方式。在實驗方案設計、操作、實驗結果的分析處理等方面最大限度地發揮學生的主體作用，教師布置任務、講解及指導等要點到為止，留有余地，給學生獨立思考、獨立操作、獨立分析、獨立解決問題的空間，充分調動學生的積極性和主動性。
二、改革中單片機教學內容和方法
（一）教材的改革
傳統的單片機課程教材一般是以單片機的結構和各模塊的使用為核心進行編寫的。這樣的教材詳細的解析了單片機的結構和各種功能，有利于學生全面掌握單片機的理論知識。但是對于高職的學生來講這樣的教材是不合適的。結合項目化課程改革，單片機課程的教材必須進行改進，以工作任務為主線，有機的組織理論和實踐知識的學習。新教材應該擯棄原來的章節概念，代之以一個個項目和模塊，將整個理論體系進行有機的、覆蓋性的分解后融入項目和模塊的實現過程中。在每一個項目或模塊的編寫中，應勾勒出本項目所涉及的理論基礎，以方便教師組織學生進行必要的理論準備。同時要給學生提出基本要求和提高要求，使得學生在完成基本的教學任務的同時擁有自主學習、自主創新的空間，方便學有余力的學生進一步提高自己。所有的項目應該秉承由簡入深的原則，通過漸進的學習逐步的提高和完善學生的知識面。
（二）教學方法的改革
在傳統的教學模式中，都是按照單片機的結構體系來授課的，存在很多問題。如單片機系統結構抽象，指令功能多，程序編寫困難等，使學生入門學習望而生畏，嚴重挫傷了學習興趣和熱情。為了解決這些問題，必須進行教學模式改革，引入了項目教學法、案例教學法等教學方法。興趣是最好的老師。在第一次課的緒論中，除了簡要列舉大量圖文并茂的應用案例外，還把“新穎60秒LED旋轉電子鐘”、“高精度程控函數信號發生器”等作品的實物，帶進教室，并簡要介紹它們的工作原理及應用，創建一個“學習《單片機原理及應用》不但有用而且有趣”的情景，從而激發同學們的學習興趣。 轉貼于
壓力是最大的動力。此處的壓力有多層含義：1、責任感的壓力，學好《單片機原理及應用》是工業技術改造和經濟建設的需要，是我們青年人的責任；2、就業的壓力，學好該課程是就業的需要，掌握單片機技術，可以大大拓展就業機會；3、考核的壓力，即學期末每個同學除了常規的筆試、實驗和平時作業外，還有一個5000字以上獨立完成的“單片機應用系統設計”，短學期要完成“新穎60秒LED旋轉電子鐘”或“高精度程控函數信號發生器”等課程設計。以項目任務為教學單元，打破原有界限，不管硬件結構、指令、編程的先后順序，將各部份知識分解成一個個知識點，為了完成一個項目任務抽取每個部份的不同知識點，加以組合，完成第一個項目任務就能清楚單片機的開發過程，完成第二、三個項目任務，就能自已模仿性地編出自已的程序，使得學習過程是一個不斷成功地完成基礎上任務的過程。當所有項目任務全部完成，知識點就全學完了。即便只完成部份項目任務，也可以去做一些程序了——事實并沒有必要學完全部知識才可以去做開發的。
選取大量直接來自于工程實際，自己親自實踐過的應用案例，激發學生的求知欲。利用網絡開展自主學習:為充分發揮校園網的優勢，培養學生自主學習的能力，我們把課程教學大綱、電子教案、教師精心制作的教學課件等教學資源上網供學生自學，并利用電子郵件、系網站的交流園地與學生進行課外交流，為學生答疑解惑，為學生提供了更為廣泛的溝通渠道與環境。不斷根據企業需要來調整教學大綱:單片機技術在不斷發展，其應用也在不斷的變革，市場的需求就是企業的需求，也是我們培養學生的需求，為此我們要根據這些變化的需求來調整教學大綱，培養具有企業需求的技能學生，提高學生的就業技能。
（三）考核方式的改革
傳統教學注重知識和理論的學習，考核以期末閉卷理論考核為主。高職教育在保證新知識傳授和理論系統性的同時，特別強調職業技能的訓練，考核的內容和方式要“以能力的考核為中心”作相應改革。這就是能力與知識、操作與理論并重的考核模式。因此，在傳統的期末閉卷筆試考核基礎上，我們增加了“操作考核”的項目，并且將學生的課外小制作也納入平時成績。
三、開設大型綜合設計實驗，培養學生的創新能力
大型綜合的設計實驗需要在學生完成基礎實驗之后視學生掌握程度而開設，這個環節在整個單片機教學中非常重要，只有經過完整的項目訓練，學生才會建立起完整的系統的概念。學生需要根據設計任務書上的要求（包括軟硬件的資源配置、實驗要求達到的效果）進行設計實驗。這樣的訓練可以將科技方法的訓練、機電綜合設計、創新設計及畢業設計等實踐內容融合到大型綜合設計實驗項目中，使原來分散的小規模設計和訓練集成為一個大型的系統設計項目，從而培養學生的創新能力。此外，在單片機實驗開發的基礎上，在學生參與下開發一些應用板，組成機電一體化的實驗平臺，如我院已經開發出的步進電機的單片機控制實驗平臺。這些訓練可以使學生更加熟悉單片機的組成、工作原理、程序開發、系統的擴展。更重要的是，學生可以積累自己實踐的經驗，增強工程意識，為將來順利進入實際的工程環境打下堅實的基礎。
用戶還可以建立新的元器件模型。對于MCS-51系列單片機而言，Proteus還能夠與Keilc51集成環境實現聯機同步調試。而Keil是德國開發的一個51單片機開發軟件平臺，是目前應用最廣泛的、最重要的單片機開發平臺。它的界面簡單，操作容易。Keil的uVision2可以進行純粹的軟件仿真，也可以利用硬件仿真器，搭接上單片機硬件電路，在仿真器中載入項目程序后進行實時仿真。此外，還可以使用KeilMonitor-51在不需要額外硬件仿真器的條件下，搭接單片機硬件系統對項目程序進行實時仿真。uVision調試器的調試功能也很豐富，具有常規源極調試、符號特性調試、歷史跟蹤，代碼覆蓋，復雜斷點等功能。構建虛擬實驗室主要是利用Proteus進行硬件電路的設計，用Keil進行軟件設計。硬件電路的設計主要有兩個方面：系統擴展（包括ROM、RAM、I/O口、定時器等功能單元的擴展）和系統的配置（即根據系統的要求進行外圍設備的配置，如鍵盤、顯示器、A/D轉換器、D/A轉換器、打印機等的接口電路的設計），通過該軟件的使用，可以使學生掌握硬件電路的設計方法。軟件設計主要是應用程序的編制、調試，使學生掌握軟件開發的步驟、方法和技巧。而軟硬件的設計完成之后，還需要進行系統的總調，將這兩大執行環境組合起來構成聯合的仿真系統，其中，KEIL作為軟件的調試界面，而Proteus作為硬件的仿真和調試界面。這樣，就可以像仿真器一樣調試程序了。
在單片機課程教學過程中，學生普遍反應不容易入門，針對各個教學難點很多一線教師采用了多種教學方法幫助學生理解抽象的問題，但是仍然沒有改變該門課程不易入門的特點，為了解決這一問題，本文結合目前前沿技術給出了一種采用圖形化語言編譯平臺降低單片機課程入門難度的課改方向。
關鍵詞:
單片機;流碼;課程改革;圖形化語言
0引言
“單片機技術與應用”這門課程目前是電子信息、電氣類專業學生必修的課程之一，通過該課程的學習，學生能夠理解智能儀器的原理及應用方法、了解自動控制設備的控制方法，以及能夠完成一些簡單電子產品的開發設計工作。單片機可以看做屬于計算機硬件范疇的課程，該類課程比較抽象，學生不易入門，是學生比較難以掌握的課程。隨著技術的發展，目前市場上使用的單片機內核種類很多，51、AVR、PIC、MSP430等都是比較常見的單片機類型，但是其中51內核單片機一直是眾多高校或者職業院校教學一直采用的芯片類型。經典51內核單片機之所以被廣泛用于教學主要有以下幾方面原因:
(1)技術成熟，相關學習及應用資料多。
51單片機相對于其他類型單片機起步較早，上世紀80年代就開始傳入我國進行研究應用了。在30多年的教學、科研過程中積累了大量的學習和應用材料，所以不論對于老師教學還是學生自學都有大量的參考學習資料，可以從書籍、網絡論壇、期刊論文數據庫等多途徑獲得。
(2)任課教師普遍熟悉51單片機的原理及應用
很多任課教師自身在學習過程中接觸的就是51內核單片機，所以教師教學過程中更傾向于選擇51單片機作為授課對象，就這樣一代傳一代，51單片機的應用客戶群逐漸壯大起來。
(3)51單片機本身也在不斷完善發展
同為51內核單片機，但是不同品牌廠商對自己的產品都在不同方面進行完善，宏晶科技有限公司的STC各系列單片機就是其中的代表，不論從運算速度、可靠性上還是片上資源上都不斷進行更新，另外在供電方面還有低功耗的類型。所以從技術應用上，51單片機經過多年的發展并沒有落后于其他MCU。
1單片機學習難點
在教學過程中發現，不論是51還是其他內核的單片機都存在入門難特點，這主要是由單片機硬件本身特性決定的。以51單片機為例，單片機學習的難點主要有這幾方面:
(1)硬件結構理解比較抽象
(2)編程語言學習困難
很多學生在學習單片機硬件結構時，對各部分結構的理解停留在概念描述層面，不能很快轉變思維方式，對其功能，實際作用與實際工作和應用聯系不起來。對于沒有編程基礎的同學，不論是學習匯編語言還是C語言，在程序編寫上都需要有一個思維轉變適應的過程，很多學生不適應，一直覺得單片機難學。
(3)知識點難理解
在單片機學習過程會涉及到很多新名詞和知識，例如中斷、定時計數器、串口等，這些功能的工作方式或者啟動流程也是學習過程中需要注意的難點。單片機課程教學可以看成以下三個部分:單片機及語言的選擇、教學實施過程、目標，如圖1所示。檢索很多文獻發現，為了達成教學目標，教學中設計實施了各種教學方法、教學模式改革和創新，對學生學習應該說有很大幫助，但沒有改變單片機學習困難和不易上手的本質。
2高職學生學情分析
當前高職生源存在以下幾個普遍問題:
(1)學生高考成績低，基礎不好;
大部分高職生的基礎就相對薄弱，有些甚至基本的高中物理電學基礎知識都不能很好掌握。
(2)自控性較差，習慣性不學習
高職生源部分學生自控能力差，上課經常玩手機或者看小說等，從小沒有養成良好的學習習慣，所以在教學過程中教師采取各種教學方法吸引學生注意力，但對于一些純理論枯燥的較難知識點，教學效果還是不理想。
(3)對問題的理解能力相對較弱
高職學生與本科生相比，對問題的理解能力的平均水平相對弱，對較為抽象的問題學習起來也會相對吃力。
3新興開發平臺及語言降低單片機學習門檻
(1)Arduino平臺
Arduino是在AVR單片機基礎上開發的一款便捷靈活、方便上手的一款包括軟件和硬件的的開源電子原型平臺。硬件(各種型號的Arduino板)、軟件(ArduinoIDE)。后來隨著技術發展，以其他芯片為基礎的Arduino核心板也出現了，運算速度和硬件資源都相應的得到了提高。軟件平臺ArduinoIDE是基于processingIDE開發。對于初學者來說，極易掌握，同時有著足夠的靈活性。Arduino語言基于wiring語言開發，是對avr－gcc庫的二次封裝，不需要太多的單片機基礎、編程基礎，學習起來相對于直接C語言或者匯編語言開發單片機應用程序更為簡單，可以快速地進行產品開發。另外Arduino平臺在網絡上可以找到很多開源的軟件和硬件資源供初學者學習使用。
(2)圖形化語言開發平臺
圖形化語言開發平臺是近些年編程語言的一個發展方向。Arduino平臺也開發了相應的圖形化程序開發環境，通過圖形化方式更直觀的表現出程序邏輯，直接避開了文本代碼方面的記憶，對于英語不好見英文就怕的學生來說這種圖形化程序更容易接受。最近幾年在圖形化編程環境領域出現了一個新平臺叫Flowcode，目前已經更新到V6版本，該平臺支持PIC、AVR、ARM三種硬件芯片的程序編寫。這款平臺的編程語言也很有創意，類似于程序流程圖，簡稱“流碼”，同時還兼容C語言，對于已經完善的C語言代碼可以直接嵌套到流碼程序中。此外該平臺還支持中文菜單，更容易被學生接受。由于流碼程序近似于程序流程圖，和其他圖形化語言相比，流碼對學生編程思維邏輯培養上更具優勢。在該平臺中還集成了一些基礎功能的驅動宏，直接進行圖標拖拽調用即可，不需要學生深入了解硬件結構和具體寄存器工作原理及配置，這部分工作，Flowcode平臺已經代勞。通過該平臺的學習可以讓學生更快更好理解單片機的用途，并能很快上手應用。
4結語
職業教育教學應該隨著行業技術的發展與時俱進，跟上技術前沿，這樣職業教育才更有意義，培養出的人才能更適應社會需求，圖形化語言對于單片機技術人才培養上縮短了培訓周期，這也意味著單片機行業程序開發人才的供給更快捷，可以為縮短企業產品研發周期和后備技術人才的供給周期，同時也是單片機技術與應用課程授課內容改革的一個重要方向。
參考文獻:
［1］張江城，胡橙．基于Arduino的高職高專單片機相關課程改革設計［J］．中小企業管理與科技旬刊，2016(10)．
［2］李華洲．基于Arduino的高職物聯網相關課程改革設計［J］．大眾科技，2015(01)．
