高職《單片機技術應用》課程教學改革探索

摘 要：《單片機技術應用》課程是一門理論性、實踐性較強的課程，針對單片機課程教學特點，將單片機課程內容、教學過程、教學手段及實踐教學環節均進行了改革，將虛擬設計與仿真軟件融入單片機技術應用課程中，按照單片機應用系統開發流程組織教學過程，充分發揮學生的主體作用及教師的主導作用，培養學生學習單片機的系統性，提高學生實踐動手能力及綜合職業能力，增強就業競爭力。

關鍵詞：單片機技術應用 虛擬設計與仿真軟件 課程改革

中圖分類號：G421 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（a）-0196-01

單片機的廣泛應用是電子技術發展的一個標志，也是電子產品向智能化方向發展的必然趨勢。《單片機技術應用》課程是高職電氣、電子、機電類專業的一門專業核心課程[1]，對學生就業及深造都會產生深遠影響。學好單片機可以增強學生的專業技能，提高學生的綜合職業能力，增強學生的就業競爭力。

《單片機技術應用》課程具有理論知識較為抽象的特點，傳統的單片機教學過程中，教師難教，學生難懂的現象極為普遍。傳統的單片機教學過程一般是先講原理，之后進行一些驗證性的實驗，大多數學生都會感覺到單片機抽象、枯燥、跟不上進度，嚴重影響了學生的學習積極性。針對以上特點，從以下幾個方面進行改革，培養學生的學習興趣，增強學生的學習信心，進而培養學生的創新能力及職業能力。

1 課程內容改革

以單片機典型控制電路為載體，按照學生的認知規律，由簡單到復雜來設計教學內容。

從單片機最小應用系統開始逐漸增加教學內容，逐漸增加的內容包括并行I/O口—定時器/計數器系統—中斷系統—并行擴展—A/D與D/A轉換。按照這樣的順序逐步設計單片機學習任務，提升學生單片機內外資源的認知能力、應用能力。在逐步完成任務的過程中提升學生的職業技能，培養學生的自信心和責任感。在完成任務的過程中，教師的指導逐漸減少、學生自主學習及動手嘗試逐漸增多，學生綜合實踐能力逐步提高[2]。

2 課程教學手段改革

改變單片機課程的教學手段，采用軟件的方式仿真硬件電路，使學生易于理解單片機晦澀難懂的理論知識，培養學生的實踐操作能力及單片機系統掌控能力，為以后從事系統調試及開發奠定基礎。Proteus具有智能原理圖設計功能、完善的電路仿真功能、獨特的單片機協同仿真功能和實用的PCB設計平臺。在Proteus中繪制好原理圖后，調入已編譯好的目標代碼文件：*.HEX，可以在Proteus的原理圖中看到模擬的實物運行狀態和過程。Proteus不僅可將許多單片機實例功能形象化，也可將許多單片機實例運行過程形象化。前者可在相當程度上得到實物演示實驗的效果，后者則是實物演示實驗難以達到的效果，運用Proteus軟件進行軟、硬件聯合仿真。Proteus使單片機的軟、硬件教學更加形象生動，是單片機課堂教學的先進助手[3]。

3 實踐教學環節的改革

單片機是一門實踐性非常強的課程[4]，課程的教學過程是一系列任務的完成過程，所以實驗和實訓在整個課程中起著重要的作用。本課程的實踐教學環節包括前期的實驗和后期的綜合實訓[5]。

在課程的教授和學習過程中，各個學習任務是以實驗的方式完成的，比如說單片機定時器計數器部分，我們安排了兩個任務，一個是數字頻率計設計與仿真，另一個是方波發生器設計與仿真。前一個任務在完成的過程中教師的講述和指導要偏多一些，主要讓學生理解這部分知識的含義、應用價值及應用方法。后面的任務學生自己動手完成，包括軟件仿真及硬件實現，教師偏重觀察及總結，在學生遇到困難時給予適當的指導，充分體現出學生的主體作用。

在單片機的各部分知識講授完成以后，安排綜合實訓環節，這個環節中讓學生根據自己的能力和興趣進行產品制作，這部分知識不僅包括單片機課程的內容，還包括電子技術、電氣CAD、傳感器等知識。在實訓過程中，學生根據自己的實訓題目查閱資料，進行硬件電路設計、繪制電路原理圖、制作PCB板、購買元器件、焊接電路、編寫程序、軟硬件聯合調試、產品制作及包裝。使學生進一步理解單片機應用產品開發過程，培養學生工程素質，提高學生的就業競爭力。

4 課程教學組織過程改革

經過廣泛的企業調研，我們得到了企業中單片機應用系統開發流程。該流程為：確定任務、方案設計、硬件設計與調試、軟件設計與調試、系統聯合調試。根據該流程，將課程教學過組織程進行了改革，做到每一個學習任務的教學過程都是一個完整的單片機系統開發過程。每個學習任務都是從設計要求開始，明確做什么—怎么做—做中學—學中做等幾個環節。

教學組織過程為：任務的提出—分組及布置任務—介紹相關知識點—學生分組完成—教師指導監督及檢查—提交作品、匯報及任務評價。每個任務以學生自主完成為主，教師引導點評為重要補充，在任務的完成過程中教師給學生必要的引導和講解。

5 結語

通過《單片機技術應用》課程教學改革探索，學習單片機不再是枯燥乏味的事情，增強了學生學習單片機的興趣，學習過程中既有針對某一部分知識的實驗，又有綜合的實訓項目，充分體現了學生的主體地位，使學生掌握了單片機控制產品典型的開發過程，培養了學生的實踐動手能力及創新能力，極大的提高了教學質量。

參考文獻

[1]程志強.單片機原理與應用.課程設計的改革與實踐[J].高校實驗室工作研究，2012（2）：34-35.

[2]王東升，劉黎明，張熒.單片機課程教學改革探索[J].職業技術教育，2009（23）：38-39.

[3]張毅剛，胡瑞強.基于Proteus的單片機課程的教學改革與實踐能力培養[J].教改創新，2012（2）：149-150.

[4]張曉晶，李雪梅，黃麗.高職教育中探索單片機課程的改革方案[J].職教與成教，2012（2）：34-35.

[5]白高娃.高職單片機課程教學改革初探[J].內蒙古民族大學學報，2012（2）：129-130.