浅谈高职院校单片机技术课程教学新体系的构建

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【摘要】从高职院校单片机技术课程建设和改革出发，针对传统教学中出现的问题，通过探索新的教学模式以及实验实训机制，突出教学中学生的主体和中心地位。通过单片机技术课程体系的构建，阐述了课程改革的效果与特点。

【关键词】单片机技术；高职院校；教学改革

1.引言

单片机技术课程是电子、电信、计算机和自动控制等专业的一门重要的专业课程。传统的教学过程中，高职学生普遍反映概念繁多，原理难懂，学习难度大。内容和方式皆不能适应职业教育新形势的要求。单片机技术课程的特点是其内容多，涉及的知识面广。学生不可能对所有的涉及的知识点都进行实践性实现，大量的项目必须经过软件仿真技术设计及验证。

2.传统教学存在的问题

传统的单片机教学模式较为固定，即以课堂与实验的方式进行硬件和软件知识讲解介绍。生动、直观的实物等辅助教学手段较为缺乏，严重影响了教学效果。实践教学形式较单一，多以单片机实验箱进行实验且多为验证性实验，导致学生实践能力不足。教学内容较为陈旧，单片机技术程序设计以往多以汇编语言为主。然而汇编语言是低级语言，仅是机器指令的简单符号化，其相比较高级语言操作较繁杂，即要求学生硬件基础知识掌握要好。现单片机技术设计多采用C语言进行编程、引入仿真编译软件，其更符合单片机技术的发展趋势。

3.教学新体系的构建

3.1 多媒体技术、网络技术的引进

单片机技术课程的综合性，其知识点的广泛性决定单一的教学方法并不能适合的特点与现状。近年来，多媒体技术的应用使得教学方式发生了极大的改变，改变了传统的以课堂为主，教师为中心的教学模式。多媒体教学方法就是通过计算机技术、多媒体技术和现代教学方法进行的教学活动，集文字、图片、声音、视频等各种信息于一体，教学更加形象、直观和生动。

单片机技术课程的学习仅仅局限于课堂时间是完全不够的，必须经过大量的课余学习。利用网络技术建立网络学习交流论坛，疑难答疑中心，讨论区域等。通过丰富的网络资源，了解当前有关单片机的新资讯、新技术、新信息和相关领域的内容。

3.2 C语言编程教学、开发工具Keil C51教学、Proteus仿真软件教学的引入

由于C语言的可读性、可维护性好，便于维护和调试以及代码重用和移植等。引人标准C语言在单片机技术课程的教学对学生后期进行单片机系统的开发、设计学习有相当大的益处。

引入单片机最常用的开发工具Keil C51教学；随着单片机的性能不断提高，其编译调试工具也在不断完善。在单片机的学习中，开发工具的使用是必不可少的。Keil C51软件集编辑，编译于一体，支持汇编和C语言的程序设计，界面友好，易学易用，提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全Windows界面，可更新升级。

Proteus软件是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台。在编译方面，它也支持IAR，KEIL和MPLAB等多种编译器，是目前最好的单片机及器件的设计工具。因此，利用Proteus设计单片机系统的原理图，用Keil来完成C语言程序的编辑、编译。在教学的过程中，可采用虚拟项目教学法，老师可以将Proteus和Keil建立的虚拟实验平台搬到课堂上，能够将实践教学和理论教学融为一体，从而让教学的效果得到提高。

3.3 虚拟实验室的建立

单片机技术课程是一门实践性的课程，其实践教学是单片机教学中不可缺少的重要部分。传统实验过程中以验证性为主，大多采用实验箱的做法，其弊端在于：电路模块较固定，可选做的实验题目较少，且题目陈旧老套，不能实时更新，远远不能适应单片机技术的发展更新。

在实验教学环节可采用Proteus建立虚拟实验室，由于是软件仿真，在实验项目的选取方面有较大余地，单片机系统设计线路的搭建也变得灵活多变，可有效降低实验成本，缩短了实验周期，延伸了实验内涵，极大地满足了学生做实验的需求，使学生不需硬件支持也能完成实验内容。

4.课程改革效果

通过大量的教学研究与改革探索，以及成果的应用和实践，优化了教学内容，教学方法和手段也进行了更新，建立了适合新发展要求的单片机技术课程体系。

4.1 实现多种教学方式、手段的融合

单片机技术设计的综合性，必须进行多学科知识的串联，利用现代多媒体、网络等技术适时改变了传统教学模式，发挥教师团队优势，加强教学大纲的制作、修订工作。

4.2 构建了单片机教学内容新体系

按照前瞻性、发展性、开放性和创新性相结合的原则，合理地设置教学内容，对原先的教学内容进行筛选、优化，研究适合专业特点的课程体系，全面培养学生的自我学习意识、实践技能、系统设计开发能力、分析解决实际问题的能力和职业意识。及时引入新技术、新科技充实到教学中。

4.3 实现了虚拟教学模式

单片机技术课程是一门锻炼学生动手能力、创新能力的实践性很强的课程。大量的实验项目受各种因素影响，不能一一具体实现。通过虚拟实验室的建设，实现虚实结合的教学，增加了教学的仿真性，实训性、趣味性，启迪了学生的思维、培养了学生的职业素养。

5.结语

在单片机技术课程教学过程中构建新的体系，从教学内容和教学模式进行了创新，激发了学生的学习兴趣，提高了其内驱力，开阔了其视野，其学习的深度和宽度得到了提升。同时，新的课程体系的构建对教师也提出了较高的要求，教师的专业水平也需要不断地进行提升。如何适应新形势教学的新要求，适应社会对单片机技术人才的要求。这都需要我们不断进行摸索和改进，力争达到更好的效果。

参考文献

[1]张金磊，王颖，张宝辉.翻转课堂教学模式研究[J].远程教育杂志，2012（4）：46-51.

[2]李芳，李家庆.基于Proteus+Keil的单片机实验仿真平台[J].中国教育技术装备，2009（4）：78.

作者简介：

程国旺，工学硕士，研究方向：机械电子、电气自动化技术。

李金生，工学硕士，研究方向：电子信息技术。