1.1实践环节过于死板，忽视了应用能力培养传统的实践环节教学是以验证性实验为基础，学生只需要按照实验指导书步骤就能完成，这使得学生独立思考的机会变少，无法掌握单片机的设计思路和设计方法，一学期下来，学生的实践操作能力几乎为零。而且目前的单片机课程在实验教学时，往往是让学生按照实验指导书给出的简单连线操作（这个过程实际只需要接上电源、地和单片机仿真板上引出的相应引脚插针到实验箱上对应单元就可以了），然后烧录程序。因此学生在实践环节遇到的问题，全部变成了软件编程的问题，使做实验变成生搬硬套的完成任务。因此，导致学生学完这门课程后对实际问题的处理能力任然很差、不能独立完成设计，更不能在竞赛中灵活应用。
1.2我校教学现状我校单片机教学并没按合理的课程设置，倚重C语言的单片机语言很早就开课，与单片机教学存在巨大的脱节。导致学生不能把二者更有效的结合起来；某些专业把单片机课程和数电、微机原理等基础课程一起教授，甚至提前，这会导致学生没有一个较好的理论基础，一下上升到一个高度，使学生学习非常吃力，十分空洞；同时实验课程过于死板，根据实验指导书依葫芦画瓢，收获甚微；课程设计过于模板话，缺少自我创新，学生马虎对待，导致结课后学生几乎一无所获。
2.课程改革
2.1教学内容的改革针对我校单片机教学存在的各种问题，首先进行了培养方案的调整。制定教学大纲时对教材进行相应删减，对于老化、无关和过于理论的内容进行删除，增加一些在实际生活中应用比较广泛的实际案例和最新的单片机理论知识。在教学过程中，加强C语言的学习，让学生既能看懂汇编语言，同时也能够运用C语言进行编程。在理论教学模式的改革中建立以具体任务为教学主线，通过有趣的实例引出问题，带着问题学习理论内容。出于学生对验证性实验的抵触心理考虑，我们把所有验证性实验全部改为设计性实验。在具体实施时，提前把下一次实验课所涉及的原理及相关内容告诉学生，要求学生提前预习。在实验课上，首先要求学生利用Proteus仿真软件进行硬件仿真，然后编写程序。考虑到时间问题，我们的实验课在进行排课时采用四节连排，并且实验和理论各占一半学时。为了更好的解决学生理论和在实践中反映的问题，使理论和实验联系起来，每个理论老师必须带所教授班级至少两个班的实验课。在实验过程中，实验老师随机提问，通过回答问题和操作情况给每个学生评分。统一制定教学计划，每堂课有必须完成的基本任务，基本任务完成后由实验老师针对所在班级情况布置扩展要求，并记录实际完成情况。实验教学虽然跟传统相比加强了设计环节，但是仿真软件跟实际设计还是有所区别。为了更好的解决这个问题，在为期两周的单片机课程设计环节，首先由指导老师给出多个题目方向、基本要求和原则，学生根据兴趣选择相关题目进行仿真电路设计并列出元器件清单，然后根据老师发的元器件自己焊接。在这个环节里，学生不再能依赖实验指导书或者课本，而要独立思考，完成硬件设计和源程序的编写。在调试和焊接过程中，学生还必须自己动手分析解决出现的问题。通过课程设计这个实践环节，学生可以更好的了解单片机系统开发的整个过程，既锻炼了他们的动手能力及创新精神，又激发了学生的主观能动性和创造性，对培养学生的动手能力和创新精神是非常有利的。
2.2教学方法的改革兴趣是最好的老师。理论教学时老师可以先带学生们一起做一些有趣的仿真实验或则给学生演示生活中的实际的例子，带动学生的好奇心和积极性，然后针对里面的知识点进行讲解。实验时可以让学生分成小组，形成团队和竞争对手的关系，给每一个小组安排较有新意或实用性的课题，让学生发挥主观能动性，通过小组讨论形成各自设计思路，然后论证方案、编写程序、连接硬件，最后实现整个系统的功能。实现了学中做的目的。同时通过相互竞争与学习的过程，培养学生发现问题、分析问题、解决问题及团队协作能力。在教学中，要以老师为主导，学生为主体。为了更好的达到培养应用型人才的目的，特别是在实践过程中老师应当最大限度地调动和发挥学生的主观能动性，引导学生积极对待教学各个环节中出现的问题，并自己动手解决这类问题。老师只需给学生指明方向，避免多走弯路，并解答已经出现的一些疑难问题，使同学们加深对理论知识理解的同时，学到了实际知识，培养了分析问题、解决问题的能力，减少了对教师的依赖心。
3.结束语
一直以来，单片机的教学方法是多数学校及教师研究的重点，该系的单片机是以51系列单片机为基础，全面介绍了计算机的发展过程、单片机的组成及硬件结构、单片机的指令系统、汇编语言的设计及单片机的系统扩展及应用等内容，单片机的教学内容枯燥，要想使学生全面掌握单片机的知识并将其应用到实践当中，就必须理论教学与实践教学相结合，用生活中的实例来激发学生的学习兴趣、学习潜力，提高学生的学习效果。多年来，该系的单片机教学一直遵循高职教育教学规律，以学生的培养能力为核心，对“单片机原理与控制技术”课程进行了改造，为提高学生的职业能力找到了一条切实可行的途径。本课程在体系上将理论知识与实践动手能力有机结合，注重贯彻理论为实践服务的思想，为充分体现技能训练为专业培养目标服务的原则，形成了与职业能力培养相适应的“教、学、做”一体化教学模式，对学生实行了以能力考核为核心，增强了对学生职业能力的培养，提升了“双师”教学团队的业务能力，提高了教学质量。教学过程中主要进行了以下研究：①对单片机课程进行优化整合，遵循高职专业“理论够用”为度的原则，建立科学、实用的理论教学体系和实践教学体系，在教学大纲中体现培养学生能力的重要性，注重学生的实践能力的培养。②教学活动中采用以学生为主体，引用生活实例充分调动学生的学习积极性，采用有利于提高学生能力的教学方法，进而提高学生的学习兴趣。③围绕培养学生能力这个中心，培养创新人才，进行教学方法和考试方法的改革。
2教学研究的改革与创新
2.1教学内容的改革
高职教育是一种以职业能力形成为中心的教育，实践教学的地位已经得到了大幅度的提高，理论教育为实践教学服务的思想在单片机课程中已经得到了贯彻。笔者在对电气自动化专业和数控专业人才职业能力需求进行调研的基础上，结合专家组的建议，根据学校的办学定位、专业人才培养目标来制订教学大纲，教学内容的选取对应于学生的能力基础状况，遵照高职教育“理论够用”为度的原则，紧密结合当地企业对单片机的应用需求和现实生活中单片机的应用实例，将单片机的理论知识与实践动手能力有机结合，在教学过程中，通过一些基础性的实验和综合性的实训来加强学生的专业实践能力，有利于学生持续发展。
2.2教学方法的改革
单片机原理与控制技术是一门实战性很强的学科，在课程教学中注重理论与实践的结合。采用了多种教学方法，达到了“精理论、重实践、会设计”的人才培养效果。2.2.1充分利用多媒体教学资源和计算机网络资源。在课堂教学中，采用多媒体课件，将本次课程所需达到的教学目标和实现此教学目标所需要的理论知识及实际操作步骤向学生演示，同时将重点的知识利用板书加以强调，使教学内容更直观、更生动，从而达到提高课堂教学效率的目的。在课外建立专用邮箱、QQ群进行交流。通过这些平台，学生获得大量的学习资料。另外，学生与老师之间、学生与学生之间的交流更容易，更容易拓展学生的知识面，解决疑难问题的机会增多。2.2.2项目任务驱动教学法。教学过程中，根据单片机在各行各业的实际应用，设置了一系列包含能力要素的项目任务，如模拟霓虹灯的设计、汽车转向灯的设计、点阵显示电子广告牌等。在教学中，通过完成任务的需求来学习基本知识和技能。比如：利用单片机设计一个模拟霓虹灯的控制系统，要求用8个LED灯模拟城市夜空中霓虹灯的闪烁效果。这一任务要用P1口输入/输出和调用延时程序等知识，学生希望自己完成这个任务获得成就感，所以就产生一种想学的欲望。这时，学生在学习相关知识的时候就会更主动，更积极、更认真。完成这个任务后，老师对此任务再做修改，然后让学生相互讨论、自主完成。最后提出扩展性任务让学生课外训练。采用这种教学方法，不知不觉的就激发了学生的学习兴趣和学习的主动性，促进了枯燥的理论知识的学习，增强了课堂学习的效果。2.2.3“引-激-拓”课堂教学模式。“引-激-拓”课堂教学模式的特点是把课堂上学习的知识向课外延伸，给学生一个想象的空间。引：课前引入学生感兴趣的生活中的实例，用此来吸引学生的注意力。激：用引入的实例激发学生的学习兴趣、学习的好奇心和本身的求知欲。拓：拓展教材上的知识点，增强学生解决实际问题的能力。2.2.4采用多种课堂形式。采用讨论课、小组交叉检查、课堂答辩，师生换位等多种课堂形式，促使学生对内容的关注和对理论学习的主动。同时，增强老师与学生之间、学生与学生之间的交流和互动，通过师生换位让学生经历不同角色的变换，获得检查别人与被别人检查的不同体验；获得当老师和当学生的不同感受，进而学会尊重自己，尊重他人。2.2.5培养学生主动学习能力。课堂是教学的主战场，学生是课堂教学的主体，以往传统的教学方法已经不适合当前的高职学生。所以在教学中要不断鼓励学生主动参与、勤于动脑，培养学生分析问题和解决问题的能力。使学生能带着问题听课，从听课的“旁观者”向“参与者”的角色转变。在学习过程中，每个学生都主动参与方案讨论和工作步骤制定，承担小组中的各自工作任务，协作完成。
2.3考试方法的改革
考试是对学生知识、能力验收的一种手段，既要考核学生对课程相关理论知识的掌握，也注重考核理论知识在实践中运用的能力，更重要的是加强对学生实践操作技能的考察。改革考试方法，将过去的一张理论卷考核方式变为将学生的理论考试、平时成绩、实践操作等方面均纳入考核成绩的评定中，全面综合评定学生的实际能力。
2.4建立完善、适用的实践体系和基地
单片机原理课程具备较强的实践性，对学生的理论知识和实际动手能力都有着较高的要求．在教学改革中，依托学校单片机基础实训基地和单片机应用实训基地提供的实训平台，充分调动学生学习的积极性，培养其实践动手能力和独立思考解决问题的能力，使学生能够在短时间内成为单片机领域基础理论丰富和动手实践能力强的应用型人才．
1.1课程教学的理念与思路
单片机原理课程其理论性和实用性都很强，在课程设置上以行业和岗位需求为导向，以职业能力培养为目的．单片机原理课程中各学习项目的设计、元器件的选用、电路的焊接及软件编程都尽可能符合企业产品的生产标准．在教学理念上改变传统的以学科体系为基础的教学思路，整个课程完全以实训平台中的项目来制订教学内容，按典型工作过程划分实训项目，以任务和行动过程为导向，构建学习领域．教师可以把典型电路板引入课堂教学中，如单片机最小系统板、矩阵按键学习板、D/A转换学习板和LED显示学习板等．这样可以提高学生初次学习单片机的直观感，学生能够一目了然地看到每一个典型电路的组成．然后通过实验教学的与时俱进、实训基地的现场体验等行之有效的措施，可以较好地解决本专业学生在学习该课程过程中理论和实践脱节的矛盾．
1.2单片机原理教学内容组织安排
为了使单片机原理课程的理论和实践教学获得双赢的教学效果，将单片机的教学内容重新进行整合和定位，灵活地设置课程的教学内容，将前沿的知识融入课堂，加大教学信息量．注重学生综合设计能力和应用技能的培养，将要讲授的内容以任务的形式提前布置给学生，每个任务可能是一个子课题的一部分，每个子课题可能是一个项目的一部分．这样就形成了自下向上的教学方法，学生作为任务完成的主体，以培养学生职业能力为中心，让学生在做中学，在学中做，在边学边做中养成独立分析问题和解决问题的能力，并将所学知识进一步巩固和升华．此外，2006年就完成了单片机实训平台的建设，结合“三大”教育理念和人才培养目标的定位，对单片机原理课程的教学计划也作了相应的调整，加强了实践环节的考核，即在每学期结束时分别安排1周、2周、3周的综合实验的设计任务．针对课程需要，采取阶梯式的方式设计若干个实际项目，学生依据自身的能力在设计学习项目时遵循由单一到综合，由简单到复杂，既能统筹兼顾，又能有的放矢的原则．通过一系列实训项目的训练，提高了学生的理论水平和动手实践能力．
1.3多种教学方法的运用
在单片机原理课程的教学中，充分发挥单片机实训平台优势，结合课程特点和学生学习基础，以工作任务为中心，科学地设计教学内容．旨在让学生能真正地参与到课堂中，调动学生获取知识的主动性，做课堂真正意义的主角．在教学环节中，针对不同阶段，不同的教学内容，可以采用多种教学方法．一是“任务驱动型教学法”，即任课教师将整门课的教学内容划分为多个模块，每一模块由多个课题组成，每一课题由一个或多个任务组成，每一任务由任务目标、任务分析、相关知识和任务实施4个相互连贯的部分组成．在教师的指导下由全班或小组成员针对每一个任务提出各自的设计方案，各成员组相互学习，取长补短，最后由教师总结归纳的教学方法．二是“案例教学法”，即教师将真实的案例信息提供给学生并提出问题，组织学生以问题为中心展开讨论，教师加以引导启发．以学生为学习主体，让学生参与教学互动，培养学生分析和解决实际问题的能力．三是“培训式教学方法”，即以单片机培训班的培训模式为参考，以企业项目或电子设计大赛赛题为教学内容，以提高学生设计能力为主线，将理论与实践有机结合．由于采用了灵活多样的教学方法和手段，不仅提高了学生的学习兴趣，对学生个性化培养、团结协作精神的培育都奠定了一定的基础．
2依托实训基地进行课程教学改革
2.1教学改革与适应人才市场需求相结合
高校的教学改革要紧跟人才市场变化形势，积极探索符合专业自身特点和企业需求的经典实训项目和内容．不断完善教学内容，更新教学方法，进行创造性教学，为社会培养具有积极性、独立性、创造性和合作型的人才．校企合作教育是一种值得推荐的人才培养模式，利用学校和企业不同的教育资源和教育环境，采用课堂教学与学生参加实际工作有机结合的方式来培养适合用人单位需要的应用型人才．如每年的“凌阳大学计划”就是一种很好的校企模式．学生通过在实训基地的学习培训锻炼，很快掌握企业要求的各项基本技能，实现了学生到学员的完美转变，凭借其专业基础可以很快适应企业的各项要求．
2.2教学改革与实训平台相结合
利用实训平台，布置学生完成一串灯的亮灭控制，这个过程中学生能够更深刻理解指令是怎样转化成信号去控制电子产品的，从而能够更好地理解单片机软硬件协同工作的意义．学生完成这个实训后还可以进一步布置相应的课外实训题目，如各种彩灯的控制，十字路口的交通灯控制等．当学生学完LED数码管显示原理及显示方式后可以布置学生完成点亮一个LED数码管，用数码管的动态方式实现自己生日的显示，最后能够完成电子钟的设计．这样由浅入深，由表及里，使学生的思维得到更好的锻炼．通过实训平台的学习和实践，学生可以逐步学会矩阵键盘、定时器中断、液晶显示、串口通信、红外接收、A/D和D/A转换等单片机的实用单元电路设计，熟练掌握基本电路的硬件原理分析和软件设计．通过这种最简单实用的方法，带领学生走进单片机世界的大门，使学生在最短的时间内了解单片机的工作原理和设计过程，并学在其中、乐在其中．
2.3通过“项目制”实施一体化教学
在课堂内容基础上，利用单片机实训基地作为学生实践创新能力和个性发展的载体，可以形成一、二课堂良性互动的良好局面．采用“教、学、做”一体化模式，以教师为主导，以学生为中心，边讲边学，边学边练，学生在教师的指导下完成教学情境规定的相关项目．教学模式见图5．任课教师将学生分成若干个项目组，根据教学情境设计任务，课前将任务书和相关学习参考资料布置给学生，让学生提早了解课程的基础知识．进入情境教学环节，教师先将关键环节示范给学生，然后让学生独立实践，完成任务．教师通过启发、提问等形式，引导学生自主学习、分析和思考，学生在此互动中可以自由交流彼此的想法，取长补短，最后找到一个最佳的设计方案．这样就将理论教学很好地融入到实践教学之中．通过学生的讨论和总结，教师有针对性地进行点评和讲解，使学生掌握相关知识．通过单元测试，进一步巩固所学的知识与技能．综合考虑各环节中表现突出的学生，给予参加各类竞赛的机会．
3结束语
关键词：核技术；单片机；主动性
引言
随着社会经济的发展，嵌入式单片机如今广泛应用在智能仪表与仪器、工业自动化控制、通信工程等领域，随着核探测事业的发展，核仪器开发也发展迅速，而单片机则是核仪器控制的核心元器件。因此，“单片机原理应用”是高等学校电子信息与通信工程、自动化及电气自动化等专业学生的专业必修课。通过单片机应用课程的学习，使学生能够掌握C51语言程序设计的基本思想和方法，增加学生对单片机应用的兴趣，提高学生单片机语言设计的能力，为其他专业课的学习和从事智能核仪器开发与设计打下坚实的基础。因此，核技术专业强化做好 “单片机原理及应用”课程的学习，能够培养学生实际动手能力和提高核仪器开发的能力具有十分重要的意义。
一、单片机在核专业教学中的现状及问题
目前我校核工程与核技术专业开设的应用性课程主要有电路理论、电子技术基础及核电子学等，目前核工程与核技术专业的开设的这些应用型课程基于核仪器设计与开发，而核仪器开发对于核电子学技术是基础，而学生掌握单片机应用对于开发核仪器设备至关重要。但单片机这门课的课时数偏少，并且缺少仪器设计开发方面的课程设计，不利于培养学生的实践动手能力，不利于学生掌握核仪器开发的基本方法和技能。
“单片机原理应用”这门课程实践与应用性很强，对学生动手能力要求很强。单片机课程主要介绍其硬件和工作基本原理，及学习讲解C51指令系统及汇编语言，学习基本的程序设计，掌握利用单片机来完成某项应用，对学生的程序语言的设计能力要求很高，而老师上课基本是按照教材，将理论知识完整的讲述一遍，而基于课时的不足，学生缺乏足够的时间去自己设计程序，自己完成某个简单仪器的开发，而学生动手的机会，大部分只是在单片机实验箱做些最基本，最简单的验证性试验，只是简单的连线，而没有实际设计单片机应用的能力，使得学生学完后，只学会了单片机的理论知识，而对于具体的仪器开发，程序设计则觉得很陌生，很难，使得学生失去自己能学好单片机该门课的信心，以致失去学习的兴趣。
二、提高学生的单片机设计能力
2.1教学中注重实验动手能力的培养
单片机在教学中应加大实验教学的比重，提高实验在整个教学体系的地位，学生只有经过大量的实验训练，才能真正学会单片机，体会到单片机在仪器设计中的重要作用。学习单片机，对于每一个知识点的学习，都通过具体的实验，才能提高学习的效果，学生直接看到单片机带来的效果，才能吸引学生学习单片机的兴趣。在实验教学中，老师可以设计开放式实验，使学生可以自主选择合适的实验项目，也可以按照自己的兴趣，自己根据学习的内容，自主设置实验方案，通过单片机来实现希望所达到的目的，让学生可以自主参与实验教学中，提高学生学习的主动性。
学生学习单片机一般先学习其理论知识，再通过一些验证性实验，学习单片机的一些简单实践应用。学生一般通过实验报告，根据实验报告里的电路图用杜邦线把单片机电路连接好，再编写一些简单的程序，烧录到单片机里面去，一般每个简单的验证性实验时间是两个小时，一般学校设置6个实验，共12课时，这样学生只能按照现成的实验报告，现成的电路图，只是简单的照搬，这样学习的效果一般，使学生不能完全掌握灵活应用单片机。
像验证性实验，学生照着实验报告把电路图简单的连好线，学生只是学会了简单的连线，而对整个单片机硬件系统没有真正的理解，自己的硬件设计水平并没有学会，所以，学生应该自主的学习，自己利用protel画电路原理图、再自己画PCB板，自己动手焊接好电路，再一边调试程序一边调试修改电路，才能真正体会到硬件设计和灵活应用单片机来设计实际系统完成某项具体工作，同时课后，学生自己编写一些简单的单片机程序，一来可以学习单片机程序，同时更加熟练掌握单片机系统应用。
2.2教学中优化教学手段
在一般的课堂教学中，课堂上的教学主要是以老师在黑板上板书为主，或者是备好课，备好PPT，详细讲解某一个知识点，像这种普通的上课方式在一般的像高数、英语等理论课教学中可以取的比较理想的效果，但是在单片机、电子电路这种实验性很强的课程上，采取这种老旧的上课方式，就不会取得理想的效果，要是采用一边讲理论知识，一边讲解实验项目，可以取得较好的效果，同时采用在理论环节中利用Protel和Keil仿真软件，利用软件虚拟某一个实验项目，可以再课堂上直接模拟出效果，让学生可以直观的看到利用单片机可以达到的具体效果，可以很好的吸引学生的兴趣，有利于学生学好单片机。
2.3改变单片机的教学手段方法
老师课堂上讲授单片机时，不能只是简单的把书本上的知识点，一点一点的学习，而应该结合现实生活中一些单片机应用设备功能，通过单片机来实现这个功能，更有利于学生学好单片机，更深刻体会到单片机的作用，使学生对学习单片机更有兴趣和信心。同时把现实生活融入到课堂中，一来可以丰富课堂的内容，使学生对上单片机课更有兴趣，二来可以使学生获得更多的知识，丰富学生对单片机的认识，同时上课时，老师应该通过多提问，让学生上课时积极思考，灵活掌握单片机，提高学生学习的自主性。
三、结
本文主要讨论核技术专业课程教学中，缺乏一些应用性的课程，探讨加强单片机应用课程的学习，对目前单片机应用教学教学中出现的一些的问题进行了简单的探讨，并针对目前存在的一些问题，利用Protel和Keil等软件进行单片机仿真，可以使学生更容易学会单片机。为了更好的加强单片机学习，我们应该提高自身素质，加强自身的学习，改善单片机教学方法，使学生能够更好地掌握电单片机应用的理论知识和单片机系统设计能力，提高学生的实践动手能力。
参考文献：
[1]邢鹏康.《单片机应用技术》课程教学模式改革[J].内江科技，2011.07.
[2]徐煜明.《单片机原理及应用教程》，电子工业出版社，2003年.
关键词：单片机；电气信息类；教学改革
作者简介：杨盛（1973-），男，湖北公安人，三峡大学电气与新能源学院，工程师；陈星（1988-），女，湖北仙桃人，三峡大学电气与新能源学院，助教（湖北 宜昌 443002）
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）02-0118-02
单片机以其体积小、价格低、功能齐全、抗干扰性高、可靠性好、易于开发扩展等独特特点，被广泛应用于工业自动化及智能仪器仪表、通信设备、家用电器等各种设备仪器中。[1]“单片机应用技术”课程是本校电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程、通信工程等电气信息类专业的主干课程，内容丰富，实践性强。本文在分析本校电气信息类专业“单片机应用技术”课程教学现状的基础上，探讨了课程教学中存在的问题及相应改革措施，切实提高学生运用单片机解决实际问题的能力。
一、“单片机应用技术”课程教学现状及存在问题
1.课程教学现状
作为电气信息类专业必修专业基础课，本校电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程、通信工程四个专业开设了“单片机应用综合实验”课程，3.5学分，总计56学时，其中理论课24学时，实验课32学时。该门课程旨在使学生通过实验加深对单片机结构及单片机指令系统的理解，培养学生运用单片机知识解决实际问题的能力，力求使学生在完成本门课程的相关实验后，在分析问题的能力、动手能力及创新能力方面得到较大的提高，在今后的工作实践中具备独立设计、开发小型单片机应用系统及产品的能力。
课程一般在大二下学期和大三上学期开设，学生先选择理论教学班（每班120人左右）学习单片机理论知识，理论部分以介绍51系列单片机为主，内容包括：单片机概论（2学时）、MCS-51单片机结构（4学时）、单片机指令系统及汇编语言程序设计（8学时）、MCS-51系列单片机的扩展（2学时，含最小系统与程序存储器的扩展、数据存储器的扩展、输入/输出口的扩展）、单片机机接口技术（8学时，含LED显示接口、8255可编程I/O扩展、键盘与单片机接口、ADC0809的原理与应用、DAC0832的原理与应用）。理论课结束时教师对学生该课程的评定成绩占课程总成绩的30％。
理论部分学完后学生进入实践教学环节（每班60人），二人一组，利用实验箱完成10个基础验证型实验，1个综合型实验，1个设计型实验，主要实验内容：实验系统的组成及软件编程、I/O口应用及扩展、定时器/计数器应用、串并转换、8155的应用、A/D与D/A转换、直流电机转速测量与控制等。实验课程结束后每人一组进行开卷考试，考试内容为实现单片机系统一个小的功能，成绩占课程总成绩的70%。
2.“单片机应用技术”课程教学存在的主要问题
（1）课程定位不准确，课程体系存在缺陷。长期以来，把“单片机应用技术”定位为专业基础课，没有考虑学生所学专业和今后就业去向，认为该门课程主要是了解掌握汇编语言、51系列单片机基本原理及编程基础，培养学生自学能力，为后续掌握其他单片机的应用打下良好的基础。但实际情况是除了参加各种学科竞赛的学生自学其他单片机知识外，由于没有后续课程支撑，大部分学生基本上只学了“单片机应用技术”课程中所涉及的内容，缺乏对单片机知识更进一步的综合训练，往往到毕业找工作时就表现出了这方面的缺陷。
（2）考核方式不合理。理论课环节采用随堂测试的模式，理论平时成绩和测试成绩占课程总成绩的30％，由于采用大班制教学，教师往往无法客观评价学生真实的理论水平；实践环节部分考勤占课程总成绩的20％，考试占课程总成绩的50％。目前的课程考核方式决定了学生重视实践教学而轻理论教学，学生往往在理论课上不学习而来实验室恶补，且学生理论基础的缺失给实践环节带来很大困难，存在理论与实践教学脱节现象，教师对学生实验过程缺乏评价。
（3）实践教学条件不足。目前本校每年有近千名学生进入实验室完成单片机实践教学环节，原有40套实验设备（实验箱+电脑）仅能勉强满足教学要求，无法对学生开放；由于实验箱内部硬件资源和结构固定，学生实验时只需用导线连接部分模块、输入程序即可调试观察实验结果，并不能真正理解其硬件电路原理，更谈不上硬件电路设计，限制了学生综合分析设计能力和创新能力的培养。
（4）实验教学模式落后。实验课以教师为主，学生在规定时间内按照实验指导书要求完成规定实验内容，实验程序大多参考实验指导书所附参考程序，不利于发挥学生的主观积极性，部分学生是慑于实验考核的严格性来完成实践环节；由于实行选课制，各专业学生混选，水平参差不齐，实验课上指导教师要花大量的时间来讲解实验原理，无法针对专业要求进行专项训练，更勿论因材施教。
二、“单片机应用技术”课程教学改革措施
针对课程教学中存在的主要问题，结合实验室建设情况，本校从以下几方面着手进行了课程教学改革：
1.明确课程定位，完善课程体系
课程定位为电气信息类专业必修专业基础课，经教师讨论认为由于各专业依托行业背景不同，应区别对待：该门课程应作为自动化专业、电子信息工程专业的专业课，强调工程实际应用能力培养，增加单片机系统的实践环节教学；而对电气工程及其自动化专业，由于其就业方向的特殊性，可以仅定位为专业基础课。
课程内容上，随着各种高性能、新型号单片机地推出，任课教师都有一个疑问：继续给学生讲授51单片机吗，是讲C语言还是继续讲汇编语言？经探讨认为：目前51系列单片机在高校课堂仍属主流，要把51单片机讲好讲透，确实提高学生动手能力和综合素质，课堂上可引入其他型号单片机及单片机最新动态，通过引导学生完成综述性论文开拓其视野，至于是用C语言还是用汇编语言的问题，认为作为基础，学生应掌握汇编语言，更加清楚地了解单片机内部结构和其中内容变化，对有兴趣有能力的学生可以作更高要求，如对毕业设计学生和参加各类学科竞赛的学生要求可用C语言或C语言与汇编语言混合编程。
课程体系上，作为基础内容将原来“单片机应用综合实验”课程理论部分剥离出来成为“单片机原理及应用”课程，32学时2学分，单独考试，实践课程仍为“单片机应用综合实验”，维持32学时不变；对自动化专业、电子信息工程专业和通信工程专业学生开设“课程设计”（1学分，必修）、“DSP技术与应用”（2学分，选修）、“嵌入式系统”（2学分，选修）作为进阶，电气工程及其自动化专业学生亦可选修；高阶部分鼓励学生积极参加校内外各项学科竞赛和课外科技创新活动，激发学生的积极性，提高学生综合应用和创新能力。
2.改革课程考核方式
原来“单片机应用综合实验”课程分成两门课后，“单片机原理及应用”课程在上半学期学习，单独考试，平时成绩占30%，考试成绩占70%，学生考试合格后下半学期再修“单片机应用综合实验”课程，确保学生进入实验室之前已具备相应的理论基础。“单片机应用综合实验”成绩由平时成绩（占20%）、作业成绩（占20%）、考试成绩（占60%）三部分组成，其中平时成绩综合实验出勤、预习报告、实验操作和实验成功率等情况评定；作业成绩主要考量学生实验完成后相关知识的掌握情况；考试为一人一组上机开卷考试（资料仅限考生本人使用，不得使用移动存储设备），评分内容含操作、硬件连接、程序编写和实验结果。考核方式的改革基本确保了学生成绩评定的客观公平，杜绝了浑水摸鱼的现象，提高了学生的学习积极性。
3.改善实践教学条件
本校新增了40套雷迈特公司的DPJ-H型单片机实验箱及配套模块，实验箱采用“仿真式”设计思想，所有实验模块及CPU资源均对使用者开放，可结合Keil C51 μVision软件和Proteus仿真软件进行程序调试、固化，联机或脱机验证实验结果，充分满足“验证式—模仿式—探索式—开发式”的由浅入深的各种实验要求；购置了部分51实验开发板和凌阳单片机开发板供学生选用，同时可提供分立器件和开放的创新实验室，由学生自己制作系统版，完成感兴趣的实验内容，极大地激发了学生对单片机的兴趣，提高了其硬件设计能力和动手能力。
4.改革实验教学环节
（1）根据新的实验设备，重新编写了实验指导书。笔者设计编排了软件实验、硬件实验、系统设计三个方面共计16个实验内容，其中验证性实验10个，综合性实验4个，设计性实验2个，每个实验均附有作业题，取消了参考程序，但验证性试验仍给出了参考程序流程图。实验指导书后附上了实验模块原理图和仿真、开发工具使用说明，学生可以参考直接进行实验。
（2）在理论和实践教学中引入仿真开发工具Proteus。Proteus是英国Labcenter公司开发的电路及单片机系统设计与仿真软件，可以实现数字电路、模拟电路及微控制器系统与外设的混合电路系统的电路仿真、软件仿真、系统协同仿真和PCB设计等功能，是目前唯一能对各种处理器进行实时仿真、调试与测试的EDA工具。[2]对于各层次的实验，学生都可结合Proteus与Keil C软件进行仿真，基本了解掌握实验内容，加强了对学生系统硬件设计能力的训练。
（3）开放实验室，提高学习过程的开放性。除了验证性实验外，在完成实验作业、综合性实验和设计性实验时实验室对学生开放，指导教师主要通过启发式教学引导学生进行思考和讨论，让学生建立“从顶向下”的系统学习和设计思维以及“从底向上”的系统构建方法，实现从以教师为主到以学生为主的教学模式的转变。
（4）实行分专业选课，小班制试点。学生分专业选择实验教学班，有利于教师根据专业特点指导学生选择完成相关实验内容，针对专业应用方向加强训练；考虑到自动化专业学生相对较少（每届80人左右），对自动化专业试行小班制教学，实验时每班40人，每人一组，教师可以很好地把握每个学生的情况，做到因材施教。
（5）以课外实践促进学生实践创新能力培养。对有进一步学习单片机应用技术要求的学生，采用“竞赛+项目”的模式，鼓励学生积极参加校内外各项学科竞赛和课外科技创新活动，参与教师的科研项目，由浅入深提升学生应用单片机的工程实践能力和创新能力。
三、结束语
经过近几年来的不断改革与探索，逐渐健全了“单片机应用技术课程”体系和教学内容、学生考评机制，改善了实验教学条件，加大了实验室开放力度，学生理论水平进步明显，实验效率和效果较以前得到大幅提高。“竞赛+项目”的模式鼓励了一批动手能力较强的学生进一步提升自我，参加各类学科竞赛和课外科技活动均取得了较好的成绩。课程实验教学环节的改革带动了本校其他电气类专业实验教学模式的改革，后续将进一步扩大小班制实验教学的范围、加大实验室开放力度，不断提高学生工程实践能力和创新能力。
参考文献：
[1]高健.目标教学法在单片机实验教学中的应用[J].中国电力教育，
[关键词]单片机教学模式
[中图分类号]TN312.8[文献标识码]A[文章编号]1007-9416(2010)03-0114-01
1 单片机课程的安排
近年来,我院把《单片机原理与接口技术》这门课作为电气类专业的必修课程,以前对高职学生在入学第二学期开设这门理论课,第六学期再开始实践课程。这样的课程安排是有原因的,作为理论教学方面,第一学期由于开设了《微机原理》,第二学期自然就开设《单片机原理与接口技术》,便于课题衔接。但单片机的实训课题作为控制单元只能放在相关专业课程之后,并且有了一定的技术基础才能进行实训。如经过电工的基本技能、模拟电子、数字电子等相关专业课程的训练之后才进行。这样我院就把单片机的实训课程安排在第六学期进行实训,理论课程结束太长时间,给实训教师和学生都带来了很大的压力和困难,并且学生普遍感觉到这么课程难学,部分学生产生厌学情绪。对此近年来我院对许多专业课程进行了调整,采用模块式教学。单片机也采用模块式教学。
2 教学方法
所谓模块式教学是把理论课与实训课放在一起进行,边理论边实训。
2.1 课程结构安排
单片机的概述;MCS-51单片机的基本结构;单片机的最小系统扩展;MCS-51单片机的指令系统;汇编语言程序设计;中断系统;MCS-51定时器/计数器;串行接口;MCS-51单片机的I/O口扩展;接口技术。
2.2 教学课程结构分析
在讲第一章单片机的概述的同时,就把单片机发给学生,我院采用的是启东计算机厂生产的DVCC-52JH++单片机箱。这样就比理论课单纯的一支粉笔一块黑板凭学生想象的教学容易多了,使教学直观化。
在讲第二章MCS-51单片机的基本结构的时候。有些内容如P1、P3口便对于学生进行实际演示,(1)、P3.3口做输入口,外接一脉冲,每输入一个脉冲,P1口按十六进制加一。(2)、P1口做输出口,编写程序,使P1口接的8个发光二极管L1―L8按16进制加一方式点亮发光二极管。实训说明由于P1口是准双向口,它作为输出口时与一般的双向口使用方法相同,由准双向口结构可知:当P1口作为输入口时,必须先对它置高电平,使内部MOS管截止,因内部上拉电阻是20KΩ―40KΩ,故不会对外部输入产生影响。若不先对它置高,且原来是低电平,则MOS管导通,读入的数据是不正确的。这样由原来的理论教学抽象的概念变得直观化。
在讲第三章单片机的最小系统扩展时,对全书的结构进行了调整,现在单片机原来与应用的教材琳琅满目,种类繁多。但课程结构大同小异,在讲完上述第一、二章后,第三章便是指令系统。但我感觉这时候讲指令系统会增加学生学习的难度。如果这时候讲单片机的最小系统扩展让学生先学习硬件系统,由于硬件系统直观、简单、易学,对单片机硬件工作原理和结构有了进一步的认识和理解后,有了一定的硬件基础,更容易让学生上手。为后续的课程实行一体化教学打下良好的基础,如在后面讲指令的时候,就可以做到边讲边练。课题就这样一环套一环的进行下去,把看不见的软件程序通过硬件显示出来。
后续的课题安排和其它书籍安排的一样,并且根据职业技术教育的特点和要求,在教材的使用上应适当降低教材的理论深度和难度,精选内容,突出重点,多举实例,多做实际训练,对于学生不易理解和容易混淆的概念,力求做到通俗易懂,边讲边练,理论与实际紧密的联系在一起。
2.3 采用多媒体和黑板结合授课
有些内容用黑板讲解效果好,有些采用多媒体讲解好,利用自己制作适用于课堂教学的多媒体课件。例如,在讲解堆栈等内容的时候,通过多媒体演示入栈操作和出栈操作的过程,可以取得良好的教学效果。其他知识点的讲解同样可以仿效。集动画、声音、图片、文本于一体的多媒体课件不仅能够使抽象的理论知识变得直观易懂识,而且能够活跃课堂气氛,从而激发起学生的学习兴趣。
2.4 活跃课堂氛围,调动学生的积极性
在单片机教学过程中,课题本身难度大,课堂气氛容易沉闷。因此应注意调动学生的积极性与主动性。教学的主体是学生,老师讲的再好,学生不认真听,不认真训练效果同样不好。只有学生对此课程产生兴趣,这门课程才有可能学好。因此在教学过程中要注意以下几点:(1)语言要生动,风趣。尽量联系实际,多举实际例子,多让学生的动手。对于难理解的内容,教师尽量用自己理解后的语言告诉学生。(2)树立榜样,建立激励机制,鼓励、激发学生学习的兴趣和热情。(3)课题开始的时候,课题内容由浅入深,待学生掌握以后可逐步加大难度。
2.5 教学媒体
一体化教学的教学媒体相对于理论教学有天然的优势,我们有大量的仪器、设备、元器件可以使用。本课程主要用到的教学媒体有计算机机、软件系统、单片机仿真系统。目前市场上单片机实训设备种类繁多,但总的来说,都能够完成相关的软件实训和硬件实训。我院采用DVCC-52JH++型单片机实训设备,我们从中精选了几个软件实训和硬件实训。软件实训可以提高学生编程水平,培养学生逻辑思维能力;硬件实训可以培养学生实践动手能力,两者相得益彰。
事实证明,通过以上教学方法的改进,我所教授的单片机课程,在教学质量方面有了显著地提高,教学效果收效明显,学生普遍反映良好。以上是我在教学过程中积累的一点经验,希望各位专家及同行予以批评指正!
[参考文献]
[1] 李明,毕万新.《单片微型计算机及接口技术》.大连理工大学出版社.
[2] 张振荣,平.《单片机原理及实用技术》.人民邮电出版社.
关键词：单片机；流水灯；教学改革
作者简介：王学惠（1974-），女，黑龙江友谊人，黑龙江科技学院机械学院，副教授；刘元林（1970-），男，山东平阴人，黑龙江科技学院机械学院，教授。（黑龙江?哈尔滨?150027）
基金项目：本文系黑龙江省高等教育学会“十二五”课题（编号：HGJXHB2 110872、HGJXHB1 110856）的研究成果。
中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）28-0050-01
“单片机原理及应用”是机械工程专业的一门专业平台课，课程内容侧重于实际应用。该课程的教学对象是机械工程专业的学生，他们已具备一定的电工学和计算机及控制理论知识，教学上应以单片机结构及应用设计为主，使学生通过本课程的学习，具备独立设计单片机测控系统的能力，能对单片机的组成原理和结构有比较深刻的理解，基本掌握单片机应用系统设计方法，可灵活地使用芯片构成单片机应用系统，具备单片机硬件设计和软件编程能力。
为了在现有的学时中尽快引导学生入门，使其在理论分析与实践两个方面的能力都有所提高，教师从课程内容体系安排和考核方式等方面进行了一定的探索和研究。
一、“单片机原理及应用”课程教学的现状及存在问题分析
“单片机原理及应用”是一门理论与实践联系非常紧密的课程，目前的课程教学包括理论和实践教学两部分。下面就从理论和实践教学两个方面入手，分析目前单片机课程教学的现状及存在的问题。
1.理论教学现状及存在问题
理论教学是单片机课程教学的重要组成部分，也是实践教学的基础。目前理论教学主要依赖于课堂教学，传统的理论教学主要依赖于黑板教学。计算机技术的发展和多媒体技术在教学中的广泛应用，在一定程度上提高了课堂教学的效果。另外，启发式、讲授式等多种教学方法以及图片、动画、视频等手段在多媒体课件中的应用，有效地提高了学生对理论知识的理解。但是，就教学效果而言，学生学到的只是单片机的理论，而且学习手段单一，枯燥，致使学生学得吃力，老师教得辛苦，教学效果也没有显现出来。学生不知道其所以然，自然也不知道单片机到底是如何工作，如何实现系统控制的，致使学生学习兴趣不浓。没有实践的支撑，理论的教学就达不到预期的效果，自然理论也不能指导实践。
2.实践教学现状及存在问题
目前的实践教学主要形式为课内实验，偏重于做一些常规的验证性、认识性实验，综合性、设计性实践环节较少，严重影响学生的动手实践能力，不能很好地发挥学生自主学习的潜力，就业竞争优势不明显。[1]实验课的教学采用实验箱，进行实验时，学生只要对硬件按照实验说明进行简单连线就可以完成，并不清楚原理。[2]这种方法对学生而言，大量的概念都是第一次接触，而且抽象，没有感性认识，往往不能充分理解理论知识，没有创新性，没有问题的提出，激发不了学生的学习兴趣。
从以上现状及存在问题可看出，该课程教学的主要矛盾点在于理论和实践教学相脱节，理论教学单纯学理论知识；实践教学浮于形式，只演示一遍而已，不利于学生实践技能的培养，更谈不上工程应用能力的培养，不利于培养目标的实现。理论教学缺乏实践的支撑和验证，使得理论教学无的放矢。实践教学也不能对理论教学起到很好的推进作用，最有效的方法是改革现有的课程教学体系，在实践教学中学习理论知识，加深对理论知识的理解和运用，使得理论教学有的放矢。采用理论和实践教学有机结合的方法，有利于提高学生的工程应用能力。
二、课程教学内容体系改革
本课程主要讲述MCS-51系列单片机的硬件结构、组成原理和指令系统，并结合实例，重点介绍单片机应用系统的设计方法。对于实践性、应用性很强的机械专业课程来讲，实践教学系统是关键环节。[3]
1.课程教学内容的制定
课堂教学是实践教学体系中最重要的环节，其质量的好坏直接影响学生的学习态度与学习效果。[4]课程理论教学内容分为基本内容教学和扩展内容教学两部分。在基本内容教学中以流水灯为课程主线，将最小系统、基本指令、中断、定时器等内容融会到这个主线当中，以实际制作的流水灯为依托，不改变硬件结构，采用不同的方法实现灯的流水过程，从而深入浅出地把复杂的理论应用到具体的实践中。扩展内容教学主要是在基本教学内容的基础上，扩展芯片（如A/D、D/A、显示及键盘等芯片）构成单片机应用系统。
2.实作部分内容安排
黑龙江科技学院应用型本科人才培养的目标是培养学生的工程实践能力，能够动手制作单片机应用系统是单片机原理及应用课程所期望达到的培养目标。为实现这一目标，针对单片机这门实践性很强的课程，必须构建以实践为主线的课程教学体系，提高实践环节在课程中的比重，尤其是实际用单片机制作完成一个系统，使学生在教中学，学中作，以作促学。
通过具体的实物制作，激发学生的兴趣，使学生能够真正体会到学习的乐趣。结合理论教学的内容，实作也分成两个部分，一部分是以单片机为基础的流水灯制作，另外一部分是以单片机为基础的扩展制作。学生在熟练掌握基本技能的基础上，以完成自选、综合设计性内容为目的，教师引导学生自行选题、自主设计实作过程、自我选配实验器材。[5]
三、教学改革的具体实施
［关键词］单片机 实践教学 理论教学
［中图分类号］G642.4［文献标识码］A［文章编号］1009-5349（2011）09-0199-01
引言
单片机凭借着其成熟的发展以其体积小、可靠性高、设计灵活等特点被广泛应用于家用电器、航空航天、通信、仪器仪表等领域。[1]《单片机原理及应用》是一门综合性、实用性很强的课程，是许多本科类院校电子、电气、机电、机械等专业学生必修的一门重要专业基础课。[2]
一、单片机教学的现状
作为一门理论性、实践性、综合性很强的课程，单片机的教学存在诸多个性特征。要较好地掌握单片机控制系统的设计，必须熟悉或掌握数字电路、模拟电路及自动控制等方面的知识。在日常教学中发现主要存在以下几个方面的问题。
从教学内容上来说，现阶段大部分本科类院校的《单片机》教学都是以单片机的知识结构为主线，分别从单片机的硬件体系结构、指令系统、汇编程序设计以及单片机系统的扩展和各种接口电路等五部分来讲解单片机知识。按照这种以理论知识为主的教学模式进行教学，学生普遍感到对知识难以接受，对老师讲的知识难以理解，并存在着厌学情绪。这种方式已经不能适应《单片机》教学发展的需要，必须对其进行改革，找到更适合教与学的方法。
从教学方法上来说，本科类院校的《单片机》教学主要注重理论教学。教师一般采用合堂，通过多媒体课件授课的方式给同学大量灌输知识点，这种授课方法使学生上课听不懂，久而久之课堂上教师在前面讲，学生在下面不愿意听，教师和学生分离开，从而降低了学生的学习兴趣，打击学生的学习积极性和主动性。
从实验项目上来说，本科类院校的教师过多地注重《单片机》理论教学而轻实践教学。有些本科院校虽然具备实验条件，但往往安排一些基本的验证性实验让学生在实验室用简单的实验箱操作完就结束课程，很少让学生去做解决问题的设计性实验。更有部分院校由于经费、实验场地等原因不愿意过多地于实验设备和实验室建设上而没有安排实验，从而导致了学生只懂理论而不会应用的尴尬状况。
二、单片机教学的探索
由于单片机课程是一门理论性、实践性很强的学科，教师在注重理论教学的同时更应该注重实践教学。
首先，激发学生学习单片机课程的兴趣，教师可以将课堂搬进实验室，通过展示实际生活中用单片机设计的产品或者是用单片机做的课程设计、毕业设计，让学生对单片机不再产生畏惧感，拉近与学生之间的距离，从而使理论与实践相结合。
其次，增加实训项目，锻炼学生的动手能力，提高综合运用能力。教师可以实行开放式的实训教学模式，让学生自选课题，自己查找资料，在教师的指导下完成从硬件到软件的设计。不仅使学生学习了知识，而且提高了学生的动手能力、分析能力、解决问题的能力。
再次，提高教师队伍的建设。许多高校的单片机教师在课堂上讲理论的时候，讲的头头是道，但自己从来没有开发过产品，指导学生的能力也欠缺，从而导致学生在学习单片机课程时理论与实践脱轨，所学知识不能很好地应用，这样培养出来的人才不是社会所需要的人才。所以单片机教师要不断地提高自己综合知识的运用能力，不仅理论精，实践也要强，从而在指导学生的时候才能如鱼得水。
三、结束语
通过《单片机》课程实际教学，发现问题，改进教学方法，完善课程内容，增加实验实训项目，在不断的探索中找到适合学生学习的方法，使学生由被动变主动，充分发挥学生的主观能动性，使本科类院校培养出来的学生所学知识应用于实践中，为社会培养出大量的应用型人才。
【参考文献】
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