高职《单片机技术应用》课程教学改革探索

摘 要：《单片机技术应用》课程是一门理论性、实践性较强的课程，针对单片机课程教学特点，将单片机课程内容、教学过程、教学手段及实践教学环节均进行了改革，将虚拟设计与仿真软件融入单片机技术应用课程中，按照单片机应用系统开发流程组织教学过程，充分发挥学生的主体作用及教师的主导作用，培养学生学习单片机的系统性，提高学生实践动手能力及综合职业能力，增强就业竞争力。

关键词：单片机技术应用 虚拟设计与仿真软件 课程改革

中图分类号：G421 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）12（a）-0196-01

单片机的广泛应用是电子技术发展的一个标志，也是电子产品向智能化方向发展的必然趋势。《单片机技术应用》课程是高职电气、电子、机电类专业的一门专业核心课程[1]，对学生就业及深造都会产生深远影响。学好单片机可以增强学生的专业技能，提高学生的综合职业能力，增强学生的就业竞争力。

《单片机技术应用》课程具有理论知识较为抽象的特点，传统的单片机教学过程中，教师难教，学生难懂的现象极为普遍。传统的单片机教学过程一般是先讲原理，之后进行一些验证性的实验，大多数学生都会感觉到单片机抽象、枯燥、跟不上进度，严重影响了学生的学习积极性。针对以上特点，从以下几个方面进行改革，培养学生的学习兴趣，增强学生的学习信心，进而培养学生的创新能力及职业能力。

1 课程内容改革

以单片机典型控制电路为载体，按照学生的认知规律，由简单到复杂来设计教学内容。

从单片机最小应用系统开始逐渐增加教学内容，逐渐增加的内容包括并行I/O口—定时器/计数器系统—中断系统—并行扩展—A/D与D/A转换。按照这样的顺序逐步设计单片机学习任务，提升学生单片机内外资源的认知能力、应用能力。在逐步完成任务的过程中提升学生的职业技能，培养学生的自信心和责任感。在完成任务的过程中，教师的指导逐渐减少、学生自主学习及动手尝试逐渐增多，学生综合实践能力逐步提高[2]。

2 课程教学手段改革

改变单片机课程的教学手段，采用软件的方式仿真硬件电路，使学生易于理解单片机晦涩难懂的理论知识，培养学生的实践操作能力及单片机系统掌控能力，为以后从事系统调试及开发奠定基础。Proteus具有智能原理图设计功能、完善的电路仿真功能、独特的单片机协同仿真功能和实用的PCB设计平台。在Proteus中绘制好原理图后，调入已编译好的目标代码文件：*.HEX，可以在Proteus的原理图中看到模拟的实物运行状态和过程。Proteus不仅可将许多单片机实例功能形象化，也可将许多单片机实例运行过程形象化。前者可在相当程度上得到实物演示实验的效果，后者则是实物演示实验难以达到的效果，运用Proteus软件进行软、硬件联合仿真。Proteus使单片机的软、硬件教学更加形象生动，是单片机课堂教学的先进助手[3]。

3 实践教学环节的改革

单片机是一门实践性非常强的课程[4]，课程的教学过程是一系列任务的完成过程，所以实验和实训在整个课程中起着重要的作用。本课程的实践教学环节包括前期的实验和后期的综合实训[5]。

在课程的教授和学习过程中，各个学习任务是以实验的方式完成的，比如说单片机定时器计数器部分，我们安排了两个任务，一个是数字频率计设计与仿真，另一个是方波发生器设计与仿真。前一个任务在完成的过程中教师的讲述和指导要偏多一些，主要让学生理解这部分知识的含义、应用价值及应用方法。后面的任务学生自己动手完成，包括软件仿真及硬件实现，教师偏重观察及总结，在学生遇到困难时给予适当的指导，充分体现出学生的主体作用。

在单片机的各部分知识讲授完成以后，安排综合实训环节，这个环节中让学生根据自己的能力和兴趣进行产品制作，这部分知识不仅包括单片机课程的内容，还包括电子技术、电气CAD、传感器等知识。在实训过程中，学生根据自己的实训题目查阅资料，进行硬件电路设计、绘制电路原理图、制作PCB板、购买元器件、焊接电路、编写程序、软硬件联合调试、产品制作及包装。使学生进一步理解单片机应用产品开发过程，培养学生工程素质，提高学生的就业竞争力。

4 课程教学组织过程改革

经过广泛的企业调研，我们得到了企业中单片机应用系统开发流程。该流程为：确定任务、方案设计、硬件设计与调试、软件设计与调试、系统联合调试。根据该流程，将课程教学过组织程进行了改革，做到每一个学习任务的教学过程都是一个完整的单片机系统开发过程。每个学习任务都是从设计要求开始，明确做什么—怎么做—做中学—学中做等几个环节。

教学组织过程为：任务的提出—分组及布置任务—介绍相关知识点—学生分组完成—教师指导监督及检查—提交作品、汇报及任务评价。每个任务以学生自主完成为主，教师引导点评为重要补充，在任务的完成过程中教师给学生必要的引导和讲解。

5 结语

通过《单片机技术应用》课程教学改革探索，学习单片机不再是枯燥乏味的事情，增强了学生学习单片机的兴趣，学习过程中既有针对某一部分知识的实验，又有综合的实训项目，充分体现了学生的主体地位，使学生掌握了单片机控制产品典型的开发过程，培养了学生的实践动手能力及创新能力，极大的提高了教学质量。

参考文献

[1]程志强.单片机原理与应用.课程设计的改革与实践[J].高校实验室工作研究，2012（2）：34-35.

[2]王东升，刘黎明，张荧.单片机课程教学改革探索[J].职业技术教育，2009（23）：38-39.

[3]张毅刚，胡瑞强.基于Proteus的单片机课程的教学改革与实践能力培养[J].教改创新，2012（2）：149-150.

[4]张晓晶，李雪梅，黄丽.高职教育中探索单片机课程的改革方案[J].职教与成教，2012（2）：34-35.

[5]白高娃.高职单片机课程教学改革初探[J].内蒙古民族大学学报，2012（2）：129-130.