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摘 要：“单片机原理与应用”是电类专业的一门核心课程，学生不仅要掌握单片机的理论知识，更重要的是能够进行单片机系统的设计，对学生的综合设计能力提出了较高的要求。根据单片机课程的教学要求，结合本人近年来教学中的经验，总结了“单片机原理与应用”教学改革的一些思路。
关键词：单片机教学改革；Proteus仿真教学；项目教学法
“单片机原理与应用”是一门实践性非常强的课程。在教学中，学生普遍认为单片机的结构复杂、概念抽象、指令难记，学习时缺乏兴趣，学习效果不理想。[1]为了让学生真正掌握单片机原理，并能够进行单片机的系统设计，笔者在教学中采取了一些做法，收到了良好的教学效果。
一、激发学生对单片机学习的兴趣
兴趣是最好的老师，单片机的教学同样也要激发学生的学习热情，只有学生感兴趣，才能学得好。在教学过程中，教师要避免照本宣科，并通过实物的制作让学生享受成功的喜悦，从而激发学生的学习兴趣。
1.上好绪论课
在“单片机原理与应用”的绪论阶段，教师可以用大量的应用实例将学生带入单片机的世界。如日常生活中学生熟悉的家用电器：洗衣机、电视机、微波炉等；火车、汽车、船舶、飞机等交通工具的测控系统。其次，教师可以介绍一下目前行业对单片机人才的需求，告诉他们掌握单片机技术对他们将来的就业大有好处。最后，教师首次上课就可以将开发的单片机电路板带到课堂上，如：数字钟、循环彩灯、温度测控系统等[2]。演示其功能，让学生看看、摸摸电路板和单片机。
2.注意入门教学的方式和难度
传统教科书一般首先讲解单片机的硬件结构（引脚功能、存储器结构、寄存器、工作条件等），这些讲解完毕将用掉近一个月的课时时间，学生此时已经感到枯燥乏味，如果接着进行一个月课时的指令系统学习，那么学生就会完全失去学习的兴趣。最后，他们只能得出一个结论：单片机太难学了，我学不下去。
因此，把握入门教学的方式和难度是相当关键的。教师不要一开始就进行理论知识的学习，可以把单片机的系统开发流程提到前面来讲。用万能板搭建一些简单的电路（如彩灯控制器），给出源程序，让学生自己利用调试软件进行编译，将目标程序下载到单片机中，调试并观察运行效果。使学生正式学习之前就能对单片机的整个开发流程有所了解，并体会到学习的乐趣，激发学生对单片机的学习兴趣。
3.组建单片机兴趣小组
对于学有余力的学生而言，仅凭课堂上的教学是远远不够的。我们可以组建单片机兴趣小组，开放单片机实验室，让学生自己设计、动手搭接电路，编程、调试电路。电路可选自电子期刊，也可以是教师开发项目的一些子项目，还可来源于学生的创新设计。
二、教学过程改革
由于“单片机的原理与应用”这门课程具有较强的综合性、理论性和实践性特点，传统的教学内容安排、教学方法和评价方法已经不能胜任当前的单片机教学任务。所以，单片机的教学改革势在必行。下面，笔者重点从教学内容、教学方法和教学评价方法三个方面来谈谈单片机的教学改革：
1.教学内容改革
传统的单片机教学内容强调理论知识体系的完整性、严密性， 注重课程本身的体系结构和前后的逻辑联系。内容安排的一般顺序是先讲单片机的硬件结构，再讲单片机的指令系统和编程方法，然后讲单片机系统的存储器、I/O口扩展及常用外围器件的应用，最后讲应用实例。学生学完后很难掌握单片机的应用，仅仅记住了一些枯燥的指令。
所以，教师应尽可能地选择项目式编写的教材。这种教材的内容由多个项目模块构成，每一个项目下包含多个子任务，将理论知识融于实际的电路中，让学生在做中学，在学中做。这样，学生不仅能够掌握单片机的典型应用，而且将枯燥的理论融于实践中，学生更加容易接受，印象更加深刻。同时，也增强了学生的动手能力和工程实践经验。
2.教学方法改革
传统的教学以教师讲授知识为主，学生被动地接受知识，实验多数属于验证性实验。大量的时间用在输入程序和校对程序上了，缺少了自己思考的空间，不利于学生分析设计能力的提高和创造性思维的培养。[3]
根据本课程的特点，在实际教学中，教师应该尽量采用理论实践一体化教学、项目教学法、任务驱动法等符合现代职业教育特点的教学方法。结合多媒体演示、仿真技术等现代教育技术手段，以学生为主体，突出实践性、合作性、探究性的学习方式，将枯燥的理论贯穿于项目任务中，提高学习的效率。
3.教学评价方法改革
“单片机原理与应用”是一门实践性很强的课程，所以，教师不能仅凭一张试卷来考查评价学生学习的情况，应该采取多元化的评价方法。在实际教学中，除了最后的试卷考核外，教师还应该注重平时的过程性评价和实践考核。另外，可以结合学生参加兴趣小组以及创新大赛的情况来进行多元评价。
三、利用Proteus仿真软件开展教学
Proteus仿真软件是由英国Labcenter electronics公司开发的一款EDA工具软件，它不仅可以仿真模拟电路、数字电路及模数混合式电路，还可以对单片机及外围器件进行仿真，是目前最好的单片机系统仿真软件之一。
“单片机原理及应用”是一门应用性很强的学科，必须通过大量的实践才能领会知识，从而达到应用的层次。然而有限的实验室资源很难满足学生的实践需要，而且每次搭建硬件电路需要耗费大量的时间。这样，仿真软件就给我们带来了很大的方便。设计一个单片机系统，我们首先要求学生在仿真软件中搭建电路，利用编译软件产生HEX文件，在仿真软件环境中实现软件、硬件的联合调试，最后再将目标程序下载到实验板中，观察硬件的运行结果。这样可以大大提高学习的效率，省去了反复修改硬件的麻烦，更主要的是，使得单片机的学习不仅仅局限于课堂。
四、积极开展校企合作，努力培养“双师型”师资
单片机技术注重应用，这就要求我们的老师除了具备较深的理论知识外，还要具有一定的工程实践经验。所以，教授这门课的教师要经常深入企业，和企业的技术人员交流，了解企业对单片机人才的技术要求；请企业的工程师指导我们的教学，合理地对教学内容进行调整：突出有用的知识，淡化不需深究的知识，删减过时的知识，补充新的知识；和企业开展技术合作，参与企业的项目开发。
本文针对职业学校“单片机原理及应用”的教学现状，从如何激发学生学习兴趣，如何进行教学内容、方法和评价体系改革及培养“双师型”教师等方面进行了研究和探索，提出了一些进行课程改革的思考和建议。通过实践，上述教学改革的举措充分调动了学生学习单片机的积极性，提高了课堂教学的质量，使学生具有了一定的工程实践经验，为学生将来的就业奠定了基础。
关键词：单片机教学改革；Proteus仿真教学；项目教学法
“单片机原理与应用”是一门实践性非常强的课程。在教学中，学生普遍认为单片机的结构复杂、概念抽象、指令难记，学习时缺乏兴趣，学习效果不理想。[1]为了让学生真正掌握单片机原理，并能够进行单片机的系统设计，笔者在教学中采取了一些做法，收到了良好的教学效果。
一、激发学生对单片机学习的兴趣
兴趣是最好的老师，单片机的教学同样也要激发学生的学习热情，只有学生感兴趣，才能学得好。在教学过程中，教师要避免照本宣科，并通过实物的制作让学生享受成功的喜悦，从而激发学生的学习兴趣。
1.上好绪论课
在“单片机原理与应用”的绪论阶段，教师可以用大量的应用实例将学生带入单片机的世界。如日常生活中学生熟悉的家用电器：洗衣机、电视机、微波炉等；火车、汽车、船舶、飞机等交通工具的测控系统。其次，教师可以介绍一下目前行业对单片机人才的需求，告诉他们掌握单片机技术对他们将来的就业大有好处。最后，教师首次上课就可以将开发的单片机电路板带到课堂上，如：数字钟、循环彩灯、温度测控系统等[2]。演示其功能，让学生看看、摸摸电路板和单片机。
2.注意入门教学的方式和难度
传统教科书一般首先讲解单片机的硬件结构（引脚功能、存储器结构、寄存器、工作条件等），这些讲解完毕将用掉近一个月的课时时间，学生此时已经感到枯燥乏味，如果接着进行一个月课时的指令系统学习，那么学生就会完全失去学习的兴趣。最后，他们只能得出一个结论：单片机太难学了，我学不下去。
因此，把握入门教学的方式和难度是相当关键的。教师不要一开始就进行理论知识的学习，可以把单片机的系统开发流程提到前面来讲。用万能板搭建一些简单的电路（如彩灯控制器），给出源程序，让学生自己利用调试软件进行编译，将目标程序下载到单片机中，调试并观察运行效果。使学生正式学习之前就能对单片机的整个开发流程有所了解，并体会到学习的乐趣，激发学生对单片机的学习兴趣。
3.组建单片机兴趣小组
对于学有余力的学生而言，仅凭课堂上的教学是远远不够的。我们可以组建单片机兴趣小组，开放单片机实验室，让学生自己设计、动手搭接电路，编程、调试电路。电路可选自电子期刊，也可以是教师开发项目的一些子项目，还可来源于学生的创新设计。
二、教学过程改革
由于“单片机的原理与应用”这门课程具有较强的综合性、理论性和实践性特点，传统的教学内容安排、教学方法和评价方法已经不能胜任当前的单片机教学任务。所以，单片机的教学改革势在必行。下面，笔者重点从教学内容、教学方法和教学评价方法三个方面来谈谈单片机的教学改革：
1.教学内容改革
传统的单片机教学内容强调理论知识体系的完整性、严密性， 注重课程本身的体系结构和前后的逻辑联系。内容安排的一般顺序是先讲单片机的硬件结构，再讲单片机的指令系统和编程方法，然后讲单片机系统的存储器、I/O口扩展及常用外围器件的应用，最后讲应用实例。学生学完后很难掌握单片机的应用，仅仅记住了一些枯燥的指令。
所以，教师应尽可能地选择项目式编写的教材。这种教材的内容由多个项目模块构成，每一个项目下包含多个子任务，将理论知识融于实际的电路中，让学生在做中学，在学中做。这样，学生不仅能够掌握单片机的典型应用，而且将枯燥的理论融于实践中，学生更加容易接受，印象更加深刻。同时，也增强了学生的动手能力和工程实践经验。
2.教学方法改革
传统的教学以教师讲授知识为主，学生被动地接受知识，实验多数属于验证性实验。大量的时间用在输入程序和校对程序上了，缺少了自己思考的空间，不利于学生分析设计能力的提高和创造性思维的培养。[3]
根据本课程的特点，在实际教学中，教师应该尽量采用理论实践一体化教学、项目教学法、任务驱动法等符合现代职业教育特点的教学方法。结合多媒体演示、仿真技术等现代教育技术手段，以学生为主体，突出实践性、合作性、探究性的学习方式，将枯燥的理论贯穿于项目任务中，提高学习的效率。
3.教学评价方法改革
“单片机原理与应用”是一门实践性很强的课程，所以，教师不能仅凭一张试卷来考查评价学生学习的情况，应该采取多元化的评价方法。在实际教学中，除了最后的试卷考核外，教师还应该注重平时的过程性评价和实践考核。另外，可以结合学生参加兴趣小组以及创新大赛的情况来进行多元评价。
三、利用Proteus仿真软件开展教学
Proteus仿真软件是由英国Labcenter electronics公司开发的一款EDA工具软件，它不仅可以仿真模拟电路、数字电路及模数混合式电路，还可以对单片机及外围器件进行仿真，是目前最好的单片机系统仿真软件之一。
“单片机原理及应用”是一门应用性很强的学科，必须通过大量的实践才能领会知识，从而达到应用的层次。然而有限的实验室资源很难满足学生的实践需要，而且每次搭建硬件电路需要耗费大量的时间。这样，仿真软件就给我们带来了很大的方便。设计一个单片机系统，我们首先要求学生在仿真软件中搭建电路，利用编译软件产生HEX文件，在仿真软件环境中实现软件、硬件的联合调试，最后再将目标程序下载到实验板中，观察硬件的运行结果。这样可以大大提高学习的效率，省去了反复修改硬件的麻烦，更主要的是，使得单片机的学习不仅仅局限于课堂。
四、积极开展校企合作，努力培养“双师型”师资
单片机技术注重应用，这就要求我们的老师除了具备较深的理论知识外，还要具有一定的工程实践经验。所以，教授这门课的教师要经常深入企业，和企业的技术人员交流，了解企业对单片机人才的技术要求；请企业的工程师指导我们的教学，合理地对教学内容进行调整：突出有用的知识，淡化不需深究的知识，删减过时的知识，补充新的知识；和企业开展技术合作，参与企业的项目开发。
本文针对职业学校“单片机原理及应用”的教学现状，从如何激发学生学习兴趣，如何进行教学内容、方法和评价体系改革及培养“双师型”教师等方面进行了研究和探索，提出了一些进行课程改革的思考和建议。通过实践，上述教学改革的举措充分调动了学生学习单片机的积极性，提高了课堂教学的质量，使学生具有了一定的工程实践经验，为学生将来的就业奠定了基础。