探索高職《單片機原理》教學方法新思路

尹國柱 商順強

（河南工業和信息化職業學院，河南 焦作 454000）

探索高職《單片機原理》教學方法新思路

尹國柱 商順強

（河南工業和信息化職業學院，河南 焦作 454000）

本文從職業教育的特點出發，結合多年的《單片機》教學工作經驗，總結提出了“通過組織競賽提高職業技能”的教學新思路，并詳細介紹了實施競賽的相關要求和評分細則，使學生通過參加競賽活動，提高分析問題和解決問題的能力，從而綜合提高學生的職業技能。

競賽；職業技能；單片機教學

《單片機原理與接口技術》是機電一體化、自動控制等專業的重要專業課程之一，但是由于該課程涉及電工電子、數字電路、微型計算機原理和匯編語言程序設計等多門課程的相關內容，所以對多數學生而言，難度較大，不容易掌握。本人根據職業教育的特點，結合近幾年教學改革的實際情況，認為在《單片機》的教學過程中，應重點從以下幾個方面進行探索，有助于提高學生的學習興趣和教學效果。

1 放棄填鴨式教學，采用“任務”教學法

所謂“任務”教學法，也就是說，每次上課（以2學時為一個單位），都要提出通過對本節課程的學習應該能夠完成的任務。在制定任務時，任務的選擇不易太大、太難，否則容易使學生失去信心。應該選擇一些簡單并且易于實現的、效果明顯的任務。比如本人在給學生上第一次課時，提出的任務是掌握計算機的基本結構和組成原理。在上課時拿去三樣演示器材讓學生觀察識別，分別是普通電腦主板、單板機和單片機。通過實際上課，效果非常明顯。再比如，當課程進行到“移位指令”時，提出的任務就是觀察生活中所見到的廣告燈的閃爍方式，并記錄下來，為以后編制“流水燈”程序做好準備。接下來再講解分析實現方法和原理。當簡單的任務能夠完成之后再提出更高要求。

2 重點介紹相關軟件的使用方法，提供機會多加練習

單片機的應用與開發，用到的相關軟件較多。在具體的教學過程中重點介紹了在單片機開發過程中應用較廣的兩個常用的基本軟件keil μVision2和Proteus，通過這兩個軟件的相互結合，可以很好地實現單片機的動態仿真，效果明顯，調試方便。

3 適時開展競賽活動，提高綜合應用能力

在相關基礎知識學習完成后，就可以設計出相應的題目，開展競賽活動，不一定非要把整本書學完后再開展。為了更好地開展競賽活動，達到提高學生應用單片機進行開發設計的能力，我們應該從以下幾個方面做好準備。

3.1 預先給出競賽訓練題目

訓練題目的設計一定要結合當前所學進度和實驗條件。例如，可以擬定以下5個訓練題目：①單片機數字秒表的設計、調試與仿真；②智能太陽能熱水器的設計、調試與仿真；③電動感應門的設計、調試與仿真；④直流電機無極調速控制器的設計、調試與仿真；⑤單片機控制的流水燈設計、調試與仿真。并且一定要明確告訴學生競賽題目選自訓練題目之一并通過修改得來，相似度大于70%。目的是便于學生準備，有的放矢。

3.2 規定參賽學生應完成的工作任務

根據不同的學習階段，可以將參賽學生分成不同的層次組進行競賽，如分成初級賽和高級賽兩種類型。

3.2 .1 初級賽

參賽學生要在規定時間內，根據競賽時發給學生的試卷內容所提出的系統功能及性能要求，完成以下兩方面考核內容：

（1）原理圖設計：根據題目要求、主要元件介紹等文件，依據所學知識進行原理圖設計，并在Proteus軟件環境中繪制原理圖。

（2）模擬調試：利用賽場提供的keil μVision2編輯平臺，編寫單片機源程序，并配合使用Proteus進行軟件仿真調試及功能驗證，保留調試數據及程序，形成實驗調試報告。

表1 初級賽評分標準，共計100分

表2 高級賽，應增加的評分標準，共計60分

3.2 .2 高級賽

如果是舉行過多次競賽，在學生的整體能力提升之后，可以再增加兩點難度要求，進入高級階段。在高級賽中，學生除了完成初級賽的兩項任務，即原理圖設計和模擬調試之外，還應該完成以下任務：

①電路板焊接；可以利用現成的單片機學習開發所提供的最小應用系統，在此基礎上，根據題目要求，學生設計的擴展電路需要焊接和調試，并撰寫焊接調試報告。

②單片機應用系統綜合調試：調試好的程序，利用下載線或編程器，將程序寫到單片機的存儲器中，根據題目要求進行各工作點調整及各部分電路功能測試，直至實現題目要求的所有功能；根據調試方法、調試步驟和調試結果，撰寫綜合調試報告。

3.3 規定參賽學生應提交的電子文檔和演示場景

提交的電子文檔有：原理圖、單片機源程序（.ASM或.C格式）、單片機目標代碼（.BIN或.HEX格式）、實驗報告（.DOC格式）、焊接調試報告（.DOC格式）。

應提交的演示過程和場景：在競賽實驗箱上模擬調試的結果；單片機應用系統綜合調試結果。

應提交的實物（高級階段）：焊接裝配完成的電路板。

3.4 制定詳細的評分標準

3.4 .1 評分說明

除了使用實驗箱模擬調試和利用Proteus進行動態仿真這2個步驟需現場評分外，其余步驟的操作結果均以電子文檔和實物的方式提交。

3.4 .2 評分標準及分值

在規定的時間內，根據選手完成工作任務的情況，參照有關技能大賽標準和學生的實際情況。制定評分標準如表1、表2。

4 結語

總之，上述競賽活動的開展和實施，需要一個循序漸進的過程，同時也需要任課教師投入大量的時間和精力去策劃組織，還需要有足夠實驗耗材、實驗設備和實驗場地的支撐。經過近幾年在教學活動中的貫徹落實，對提高職業院校學生的職業技能起到了較好的作用，為以后組織學生參加各類大型的技能競賽和自主創業打下一個良好的基礎。

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G712

A

1003-5168(2014)02-0264-02

尹國柱（1967—），男，漢族，河南安陽人，工程碩士，河南工業和信息化職業學院高級講師，研究方向：單片機應用與自動控制。