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1、单片机课程仿真案例教学改革思路论文摘要：针对高等院校单片机课程教学存在的问题进行研究提出了单片机课程仿真案例教学为主导的教学改革方案主要进行了单片机案例的确定、单片机案例教学的实施步骤和单片机案例教学的考核等研究经过实际教学验证该教学改革模式提高了学生的单片机实际应用能力对学生参加电子竞赛具有较大帮助关键词：单片机；仿真；案例教学；教学改革；电子竞赛单片机是一门综合性、实践性极强的课程单片机的概念多、专有名词多、内容抽象、指令丰富且软、硬件发展很快新器件不断故相当多的学生在学习单片机时感到郁闷实际使用不知如何下手不能真正掌握单片机技术因此如何安排教学内容使学生既能了解新技术又能对单片机的应用技
2、术融会贯通； 如何设计教学方法激发学生的学习兴趣真正理解和掌握单片机技术是在单片机教学中需要解决的问题针对教学对象的特点和课程特点我们提出了 “案例教学” 的教学理念以达到创新人才的培养效果 1一、单片机教学的现状和存在的问题（一）传统的理论教学环节教师上理论课时先讲述单片机的理论知识如讲述单片机的概述与发展单片机的内部结构指令系统及 I/O 接口电路而讲述单片机实例的课时比较少达不到理想的效果并且学生在学理论知识时只是处于被动接受知识的一方调动不了学生的主观能动性学生对单片机知识的学习会感到很盲目从而对这门课程产生不了很大的兴趣（二）传统的教学实践环节教学实践环节分为实验教学环节和课程设计环
3、节两部分实验教学环节一般采取单片机实验箱学生做实验时根据实验连线步骤连接好硬件电路下载现有的实验程序得出实验结果一般只能起一个验证过程的作用学生缺乏对整体电路的设计也缺乏修改硬件电路和软件程序的机会从而不能真正锻炼学生的动手实践能力课程设计环节对于设计一个单片机应用系统要涉及到很多的单片机的专业知识很多同学只是在网上下载一些实例按照资料设计硬件电路图复制其程序生成 HEX文件然后联调就基本仿真通过如果要求他们改变或增加一些功能设计很多同学基本完成不好主要原因是他们还没有基本没有搞懂对应的知识二、单片机课程仿真案例教学的实施（一）单片机案例教学简介单片机案例教学就是将单片机课程所要求掌握的基本知
4、识点、基本原理和方法都溶入到包含这些原理的实际项目例子的讨论与讲解之中基于项目开发的过程来组织教学内容 2（二）单片机案例确定经过教研室教师对单片机案例进行设计将单片机的基本知识点都包含到以下几个案例中单片机案例从难易程度暂分为三个阶段分别为第一阶段、第二阶段和第三阶段第一阶段为初级阶段基本掌握单片机的 I/O 口的使用学生比较容易掌握而且容易提高学生的兴趣第二阶段为中等难度阶段需要掌握单片机与各常用接口电路的应用第三阶段比较难涉及到的传感器驱动程序比较复杂（三）单片机课程仿真案例具体实施1. 教师进行具体案例任务的确定并确定相应的单片机知识点针对各个具体的案例老师进行设问同时课前将下一堂课的
5、案例材料发给学生要求学生熟悉每一个案例的材料针对设计的问题进行分小组思考和探讨2. 在课堂教学组织方式上每次教学过程均围绕一个案例进行各教学环节的组织以任务目标为主线结合相应案例对各相关知识点和技能点进行讲解引导学生思考并提出相应的解决方案激发学生的主观能动性和创新能力学生在学习过程中以小组为单位每组针对任务和要求进行分析并对实现的方案、 硬件电路和软件功能设计最后由老师进行总结和评价指出案例所涉及的理论知识及其应用方法就学生提出的问题进行解答 343. 将实践教学环节溶入课堂教学学生实践环节以课堂教学任务为对象利用 PROTEUS仿真软件绘制硬件电路图用 KeilC 软件进行软件程序的编写然
6、后进行联合仿真调试教师对学生调试过程中的重点、 难点以及学生操作过程存在的问题进行实时点评并要求学生在已经实现的硬件电路和程序的基础上进行适当修改4. 具体仿真案例教学的举例交通灯案例分析第一确定具体任务和要求：设置东南西北四个方向红、绿、黄共 12 个（或者 6 个其中东西一组南北一组） LED信号指示灯南北方向的绿灯亮 27 秒黄灯闪烁 3 秒东西方向的红灯亮 30 秒然后南北方向红灯亮 30 秒东西方向绿灯亮 27 秒黄灯闪烁 3 秒依次循环数码管倒计时显示当出现紧急情况时四个方向交通灯全部为红灯要求利用并行接口芯片 8255 扩展设计相应的硬件电路、软件流程图和程序第二确定交通灯案例的
7、相关单片机知识点为：并行 I/O 接口芯片与单片机的接口电路设计以及其相应的 8255 的驱动程序定时器和中断程序数码显示电路和按键电路驱动程序等第三针对交通灯案例老师准备的问题：问题 1：为什么设计黄灯和黄灯闪烁如何实现问题 2：倒计时 1 秒应该如何实现问题 3：紧急情况用什么来实现单片机交通灯仿真图如图 1 所示图 1 中南北方向红灯亮东西方向绿灯亮 P1口提供南北方向的段码 P2口提供东西方向的段码分别提供南北方向和东西方向数码管的位码分别提供 6 组交通指示灯三、单片机课程仿真案例教学的考核单片机案例教学考核方法是课程教学的最后环节它直接检验单片机教学的效果随着教育教学改革的不断深入
8、变应试教育为素质教育单片机原理及应用 的考核应注重考核学生的实践和创新能力该课程的考核一般采取开卷考试、 实验成绩和平时成绩相结合的方式进行考核其中平时成绩占 20%主要包括学生的考勤、作业、随堂测试以及课堂表现和回答老师的提问情况等实验成绩占 30%主要考查学生的硬件电路的设计和软件编程能力在完成基本的实验任务时然后根据思考部分的提问进行相应硬件电路和软件程序的修改开卷成绩考试占 50%主要考查学生单片机理论知识、单片机接口电路设计和软件编程四、结束语文章针对传统单片机教学过程中存在的不足提出了单片机案例教学方法将单片机的理论知识融入到实际的案例中去在讲述案例的同时插入理论知识的讲解这样充分调动了学生的学习兴趣增强了学生对单片机的综合应用能力基于单片机案例教学已取得了较好的效果对学生参加各类电子设计竞赛和毕业论文设计具有较大帮助参考文献1 孙军业 . 案例教学 M. 天津：天津教育出版社 xx.2 陈锟 . 单片机课程案例教学的思考与探讨 J. 中南民族大学学报 xx（27）： 1012.3 李冰 . 单片机课程的项目化教学改革与实践 J. 实验室科学4 陆旭明 , 缪建华 . 项目化课程教学改革探索 J. 江苏技术师范学院学报 xx（3）： 7984.
