单片机课程实践教学论文

[摘要]结合非计算机类专业的学生单片机课程教育，针对单片机课程的教学方法、手段进行探讨。一改以往侧重汇编语言教学的侧重点，运用现代工业技术开发常用的C语言作为单片机编程重点，提出一种侧重实际应用的学习，从实际入手，注重掌握其应用方法和技能的教学方法。下面是小编精心推荐的《单片机课程实践教学论文(精选3篇)》，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。

单片机课程实践教学论文 篇1：

基于应用能力培养的单片机课程实践教学模式研究与构建

摘要：实践教学是工科诸多专业中十分重要的一个环节，对于培养学生的应用能力和创新能力尤为重要，关系到整体教学质量以及人才培养目标能否实现。本文分析了目前单片机实践教学中存在的问题，提出从实践环节全程融入教学活动，构建基于项目导向的实践教学模式，实验设备、实验手段多样化，更新实验内容等几个方面进行尝试的一些方法和措施。

关键词：单片机；实践教学；教学模式；应用能力

单片机具有功能强、使用灵活、可靠性高、成本低、面向控制等优点，广泛应用于工业控制、仪器仪表、家用电器、机电一体化产品、电子通信和办公自动化等领域[1-2]。单片机课程是一门硬件、软件有机结合，技术性、实践性、工程性很强的课程，作为工科院校电类或相关专业重要的一门专业必修课，实践教学环节在单片机教学过程中占有非常重要的地位，如何切实提高实践教学质量一直是需要深入研究的问题[3]。针对目前单片机实践教学环节中存在的不足，本文从实践环节全程融入教学活动，构建基于项目导向的实践教学模式，实验设备、实验手段多样化，更新实验内容等几个方面进行了深入探讨。

一、现状分析

单片机课程是技术性、实践性、工程性很强的一门课程，单片机实践教学是培养学生应用能力非常重要的一个环节，在目前的教学中主要存在以下问题：

1.理论与实践环节脱节。单片机系统是软件和硬件的有机体系，初学者会感觉很枯燥，一旦跟不上教学进度，学生就会掉队，并由此产生厌倦情绪。传统的教学是理论教学先行，开课四到五周之后才开始实验课程，造成了理论教学与实践教学环节衔接松散。

2.传统实验资源的不适应性。传统的单片机课程实验教学通常采用实验箱或实验台，学生只能按部就班地进行连线实验，只是简单地模仿和进行简单的编程验证，实验手段单一，学生创新发挥的空间十分有限，体现出传统实验资源的不适应性。

3.传统实验模式的不适应性。传统实验模式是实验教师给定具体的實验题目，每次实验课学生都在规定的实验箱上做同一个项目，以教师为主体，学生处于被动的接受地位。实验箱上的资源确实很丰富，但多数学生只能机械地进行连线、下载给定的程序，验证固有现象。传统实验模式束缚了学生的思维，限制了学生创新能力的发挥，扼杀了学生学习的兴趣和积极性。

4.实验内容陈旧。传统的教学内容陈旧，教科书内容与实际脱节严重，而根据教材内容设计的实验箱或实验台内容一样落后。另外，与教材相比，依赖于硬件设备的实验内容更加难以更新，导致很多届学生做的实验完全一样。整个班级的学生做同样的实验，且实验以验证性为主，编写简单的程序或简单地修改现成的例程就能完成，缺少深度和广度，与实际应用相去甚远。单片机技术日新月异，而陈旧的教学内容会极大地限制学生的视野。

二、新型实践教学模式构建

作为教师，应大胆地进行课程教学方式方法的研究与改革，让学生在学好基础知识的同时，迅速掌握单片机的设计应用技术，以培养学生的综合素质与实践能力。针对上述存在的问题，笔者在单片机课程实践教学中，以教育科学理论与方法为指导，以培养“应用型”技术人才为目标，从以下几个方面尝试构建基于应用能力培养的单片机课程实践教学模式。

1.实践环节全程融入教学活动中。将实践环节全程融入教学活动中，使生涩难懂的内容变得直观和形象，激发同学们的学习兴趣。在第一堂上课时，把教师科研项目的开发板、学科竞赛或往届毕业设计中的一些作品（如语音数字温湿度计、多路抢答器、简易八音盒、智能小车控制器等）带进课堂，吸引学生的眼球，通过实物展示使学生对单片机系统首先有一个感性认识，再通过举例讲解单片机的特点及应用领域，使学生认识到单片机的应用无处不在，单片机是通过软件控制硬件工作，硬件与软件结合非常紧密，硬件是单片机的骨架，软件是单片机的皮肉器脏及思想。接下来通过图片形式简要介绍单片机内部的主要功能部件和单片机应用系统的开发过程。最后针对单片机课程的特点，对如何掌握单片机课程、如何提高单片机的应用设计能力给出一些学习建议。

2.构建基于项目导向的单片机实践教学模式。以实际项目为引导，并将其贯穿到整个实践教学过程中，使学生在实施项目的过程中掌握理论知识、锻炼实践能力、提高技能。例如，从构建简单项目LED闪烁灯开始，到完成LED流水灯，逐渐增加难度，完成模拟十字路口交通灯、多功能LED数字时钟，在由简单到复杂的递进式项目中，学生可逐渐掌握单片机的硬件结构、I/O口使用、汇编语言指令、汇编语言程序设计方法、中断/定时器系统及其应用、电路连接与程序调试方法。每个项目完成后，学生都可以看到自己制作的作品成果，大大激发了学生的学习兴趣。

3.实验设备、手段多样化。（1）自制实验板。针对实验箱或实验台模式固定，硬件电路不能改动，实验内容老旧，难以适应技术的发展等问题，开放式的、模块化的、组合式的自制实验板可作为重要的补充。实验板小巧、灵活，携带、使用都很方便，可以在实验室、教室、寝室等地方使用，成本低廉。（2）将Protues和Keil结合的仿真软件用于实践教学，以脱离实验箱的限制。

4.更新实验内容。传统的实验内容是依据实验箱或实验台的硬件电路编制的，而这些内容往往是生产厂家提供的，与实际脱节严重。可以在此基础上拓宽选材途径，例如从理论教学、学生竞赛、教师科研、企业案例中选择，精心设计，贯穿知识点，特别要结合新发展的技术。

三、结语

本文对单片机实践教学中存在的问题进行了分析和探讨，结合教学实际，提出了具体措施与建议，通过教学过程实施，取得令人满意的教学效果。通过构建单片机课程新型实践教学模式，大大提高了单片机课程实践教学质量，充分调动了学生学习的主动性和自觉性，切实提高了学生的实际动手能力，可有针对性地培养和提高学生的应用能力和创新能力，更加符合高校培养应用型高级人才的目标，更加符合社会的人才需求。

参考文献：

[1]张毅刚，赵光权，刘旺.单片机原理及应用[M].第3版.北京：高等教育出版社，2016：2-4.

[2]李洁，李卫兵，杜玉杰.《单片机原理及应用》实验教学改革与实践[J].实验科学与技术，2012，（8）：92-94.

[3]刘喜双，姚健.单片机课程实践教学改革探索[J].教育探索，2013，（8）：31-32.

作者：黄晶

单片机课程实践教学论文 篇2：

单片机课程实践教学探讨

[摘 要] 结合非计算机类专业的学生单片机课程教育，针对单片机课程的教学方法、手段进行探讨。一改以往侧重汇编语言教学的侧重点，运用现代工业技术开发常用的C语言作为单片机编程重点，提出一种侧重实际应用的学习，从实际入手，注重掌握其应用方法和技能的教学方法。

[关 键 词] 实践教学；教学手段；单片机

单片机的发展是从微处理器开始的，从1976年Intel公司推出第一个单片机芯片MCS-48以来，至今已有24年的历史。在这二十多年中，人类社会完成了从工业社会到信息社会的转变。在这个转变过程中，在信息处理领域也发生了深刻的变化，单片机把计算机技术及信息处理技术引入我们日常生活的每个角落。由单片机技术所推动的信息处理领域的巨变被称为“嵌入式信息处理革命”，又叫“嵌入式智能”。“嵌入”意味着“隐藏”或“埋藏”。“嵌入式信息处理革命”将信息处理埋藏在我们每天使用的产品中。根据1999年的统计，基于台式机的通用微处理器（MPU），其年用量约为7500万片，而单片机的年用量为25亿片，是通用微处理器年用量的30倍。可见，单片机的应用是非常广泛的。

单片机开发技术已成为通信专业、信息处理专业、自动控制专业等电子学相关专业的技术人员必须掌握的技术。

一、微机原理与单片机课程的教学特点

（一）课程内容简介

单片机原理与接口技术课程内容主要包括：MCS-51系列单片机的系统结构组成、寻址方式、指令系统、外扩设备、中断系统机制、定时器、计数器、串行通信接口技术等。课程详细地讲述了MCS-51系列单片机C语言的编程技巧，重点阐明单片机外设的扩展方法及组成单片机应用系统的设计技术。

（二）课程内容的教学特点

从单片机原理与接口技术课程内容可以看出有以下几个方面特点：

1.单片机课程为技术基础类课程，其先修课为电子技术基础课、C语言编程基础课，可以说是同步时序逻辑电路的应用，应归属于电子技术应用范畴，所以学好电子技术基础、C语言编程基础两门课程将有助于这门课程的学习。一个为硬件设计打下基础，一个为软件编程打下基础，缺一不可。

2.单片机课程体现着强烈的概念性、抽象性和原理性，强调硬件结构与软件执行构成的整体。

3.单片机课程同时也是实践性很强的课程，有一定的实用性，在学习运用过程中应充分注重理论与实践相结合，软件与硬件相结合，接口与外设相结合，只有这样才能真正学到知识。为以后的系统开发技术打下扎实的基础。

二、微机原理与单片机课程的教学方法、手段探讨

（一）合理取舍与实际运用相关的教学内容、注重培养学生学习开发的能力

单片机原理与接口技术课程内容很多，应合理取舍与实际运用相关的教学内容、注重培养学生学习开发的能力，以弥补技术基础课学习时间短、相关内容多，学生难以在课堂内准确理解、全面接受教学内容之不足。课程讲授的内容要分清主次、重点、难点，哪些内容是目前暂时可以不学而留待以后自行学习的，哪些内容是核心必须学习的，哪些内容是非核心不必要学习的。决不能“眉毛胡子一把抓”，不加分析、不分主次、不分重难点，使学生学习单片机入门困难。

（二）建设课程的理论教学环节，增加课程的实践教学环节

对于单片机课程相关知识的学习有两种不同的学习方法：一种是侧重理论知识的学习，从原理入手，注重理论和概念的学习；另一种是侧重实际应用的学习，从实际入手，注重掌握其应用方法和技能的学习。不同的教学对象要根据其具体情况选择不同的教学方法。对于非计算机专业的学生显然应当采用后一种学习方法。为了提高学生的实际应用能力，课程教学应尽量增加实践教学环节的教学课时。有一些问题，在黑板上写半天，讲半天学生也是一知半解，而让其自己上机练习，亲自做个实验，结果显示出来就清楚了。这也就是增加实践教学环节教学课时的目的所在。

（三）增加实例、案例教学课时以拓宽学生的知识面

在机电一体化系统课程，以及机电方向学生的毕业设计等教学环节中，需要大量典型的微机知识、接口以及编程技术。为此在以下几个方面进行改进：

1.改革单片机原理及接口技术课程的教学，开设电子CAD设计教学，针对单片机接口外设连接绘制电路图，同时生成PCB图。

2.加强单片機原理及接口技术课程的实践教学环节，完善和开放单片机实验室，注重培养学生自己动手的能力，同时培养学生举一反三的意识。

3.针对单片机教学内容的各个模块，设计制作单片机应用系统的典型实验，如A/D、D/A、键盘、数码管和LCD显示、通信、步进电机控制及通用I/O口设计等模块，让学生体验单片机实际软件与硬件相结合的运行情况。

4.力争多开设单片机原理及接口技术课程的综合实验课，例如搞一个综合设计，同时用到单片机的各个接口，运行相关软件来控制设备，为后续的课程设计与毕业设计以及机电方面的学生就业打下坚实的基础。

（四）单片机原理及接口技术的具体教学方案改革探讨

单片机课程的教学不能生搬硬套照本宣科地按照内容顺序讲解，现在硬件的集成度很高，使硬件设计变得简单化、模块化。而相应的软件配套要跟上才能发挥其高性价比的特点。

1.教学方法改革：任务驱动式教学。教学中以前多采取生搬硬套照本宣科的教学：第一部分介绍单片机的内部资源；第二部分是指令学习；第三部分是编程；第四部分是中断系统等内容。整个教学过程下来，大多数学生都只是对汇编语言有一定的理解，而对单片机的实际应用操作却非常生疏。

鉴于以上这些教学情况，只有转变教学方式才能改变现状，可以尝试运用任务驱动法来进行教学。它以任务为核心，每个任务都不是以单一内容存在的，而是与单片机课程内容多个相互联系存在的。其都需要单片机相关接口知识的运用以及与外设连接和配套的软件等。第一部分就简单介绍单片机中最小的应用系统，并通过一些简单的接口实验，让学生了解单片机的工作环境、工作方式以及部分引脚功能，特别是一些特殊的复用引脚具有两个功能的重点讲解，还有就是单片机内部的特殊寄存器的功能控制，以及其内部所存的数据位所代表的含义也要重点介绍，这为以后用软件编程寄存器赋值打下基础。同时还要介绍一些经常使用的外围设备：例如键盘、显示屏、数据采集模块、内存扩展模块等；第二部分则重点进行实例操作教学。通过完成具体的任务设计，这样既巩固了第一部分所学的理论知识，又在此基础上介绍了与任务相关的单片机的内部资源、接口功能、指令和编程。这里的编程重点运用C语言进行编程而非汇编语言。针对汇编语言只需简单介绍其几类指令集即可，不需要详细讲解和举例说明，重点讲解C语言编程，这样学生对单片机编程会很容易上手，而以后走上相关工作岗位也大多用的是C语言编程。许多时候多条汇编语言语句表达的功能其实就一条C语言语句就完成了，而且程序的可读性特别强。

2.加强实践操作教学：强调自己的动手能力。单片机是一门实践操作很强的课程，书上的实验内容多围绕相关的汇编语言指令和程序设计而开设，而且仅仅是在单片机的实验箱上进行操作，所有的实验都是固定死的，就那么几个实验，不能体现单片机灵活多样的设计理念。由于平时的理论教学搬硬套照本宣科，且实验教学的实用性不强，造成了学生对单片机实验兴趣不高而无法达到实际教学目的的局面。建议从以下几个方面进行改革：

（1）使实践操作与理论学习紧密结合，并由浅入深、由简入难，循序渐进地完成教学任务。如讲授第一部分时，就可以先做一个简单的应用系统的电路板，并以此电路板为基础做几个LED灯和按键与单片机的I/O口连接上，实现简单的应用单片机控制按键输入与LED灯的亮灭。而且用C语言编程几条语句就可以实现，简单方便且效果直观，既容易上手学习实操，还能引起学生对单片机实验的兴趣。同样的硬件电路，通过不同的要求，让学生思考，可以简单修改或添加相应的C语言语句来实现不同的效果，培养学生举一反三的能力。例如：先简单讲解C语言程序让每个按键按下去，相对应的LED灯点亮，按键松开LED灯熄灭。做完实验后，同样的电路连接，改变程序来控制第一个按键按下所有LED灯点亮，第二个按键按下所有LED灯每隔一秒闪烁一次，第三个按键按下奇数LED灯点点亮偶数LED灯点熄灭每隔一秒交互一次闪烁。这样就可以让学生通过实际实验操作了解到同样的电路，可以通过软件来实现不同的功能需求，为以后设计打下基础。

（2）由于单片机是一门实践性较强的课程，所以必须强调“动手”能力。只有自己动手去做，才会印象深刻，对单片机的应用才会有一个感性的认识。例如，在做简单的LED灯与按键实验时，可以让学生自己动手操作硬件的连接，培养学生的动手能力，提高学生的积极性。

（3）培养学生的系统设计能力。课程教学应把这个理念贯穿在平时的讲授课程中。在理論授课环节就以任务设计的理念步骤讲授，针对不同的功能，先设计需求，再根据需求设计接口与外设连接，最后通过C语言软件编程来实现。尽量各个功能模块化设计，好调试、好修改、好移植。

在单片机原理与接口技术课程教学中，使学生侧重实际应用操作的学习，不能只注重理论学习，要理论与实际相结合，从实际入手，注重掌握其设计方法与技能。设计制作单片机应用系统与外设的连接时，如：A/D、D/A、键盘、数码和LCD显示、通信、步进电机控制等模块，注重培养学生运用软件编程结合硬件工具实现具体系统功能的技能，为今后走上相关工作岗位打下良好的基础。

参考文献：

[1]李晓荃.单片机原理与应用[M].北京：电子工业出版社，2000-08.

[2]李文英.微机原理与接口技术[D].清华大学，2001.

[3]林全新.单片机原理与接口技术[D].人民邮电大学，2002.

[4]李朝青.单片机原理与接口技术[D].北京航天大学，2001.

作者：于进杰 刘长江 刘会英

单片机课程实践教学论文 篇3：

职业教育院校单片机课程实践教学探索

摘 要：创新职业院校单片机课程实践教学内容，设计了以项目为牵引的理论实践一体化教学模式，开发了高效的实训装置，对职业教育院校单片机课程实践教学环节进行了有效探索。

关键词：职业教育；单片机；实践教学

单片机课程是实践性很强的课程，必须通过一系列的软硬件实验，才能做到理论联系实际，才能学好学懂，取得良好的教学效果。因此，在理论教学中应更多的融入实践教学环节，来培养学生的动手实践能力。为了巩固和加深学生对基本概念及基本原理的理解与掌握，并进一步培养和提高学生分析问题和解决问题的能力，因此，在理论教学过程中完成相关的实验课程。

但是通过深入调研，发现目前许多职业教育院校的传统单片机课程实践项目与社会实际需求严重脱节，实验内容陈旧、实验项目单一。而且，往往忽视了职业教育院校学员“形象思维能力强、抽象思维能力相对较弱”的认知特点。造成了现行实践教学内容对学员难度偏大、实用性差、效率低的尴尬现状。

为摆脱现状、提高效率，笔者在近几年教学过程中进行了一些探索。

一、在实践教学内容上进行大胆创新

首先，应对单片机课程实践教学内容进行大幅度的革新，建议在必修实践课程中，大幅度减少汇编语言等软件编程项目，增强基本I/O端口编程控制，增加课时学习单片机控制电路的安装、调试和排除故障等实用性较强的内容；在选修实践课程中，主要加强单片机的软件编程能力训练，为基础较好、学有余力的学员提供进一步学习提升的机会。

此外，为更好培养学生熟练掌握单片机应用系统的设计方法，学生应能够根据要求，自行设计实现有一定实用价值的单片机系统。要达到这种培养目标，需要较长的学习时间，应在完成单片机课程学习的基础上，利用毕业设计或者电子竞赛培训等方式进行强化训练。在课题选择方面，可贴近工程应用，并将前期掌握的基本实验内容加以综合运用，提高学生设计较复杂系统的能力。例如选取设计电子密码锁的课题，综合按键输入、存储器控制、液晶显示、蜂鸣器报警多种器件的使用，使学生能够在熟悉的知识环境中逐步接近实际应用。电子设计大赛考察学生对电子系统的综合设计能力，在培训中，除了讲授单片机的相关内容，还应讲解通信、控制方面的知识，如介绍无线收发电路的设计、电机控制等内容。

二、单片机实验仿真板的应用

在硬件资源比较紧张的情况下，可以采用仿真软件进行相关项目的实验，这样可以在节约资金的同时，增加学生的实践能力。

仿真软件的应用使得单片机电子钟、键盘设计等大型实践作业可以在普通机房和单片机实验室交替進行，如果学生有个人电脑，学生的大型作业甚至可以回到宿舍完成，此举不但可提高学校实践教学资源的利用效率，而且增强了实践教学的灵活性。

三、以项目为牵引，推动理论实践一体化教学

依托精心设计的实践项目，将课程知识体系打散，重新将知识、技能有机融合到具体的实践项目中。让学员在亲自动手完成这些项目的实践过程中，切实掌握知识、形成技能，实现实践教学的目标。进而促成实践教学对理论教学的有效支撑，并从根本上激发学员的积极性和创造性。通过一些针对性强、有趣的项目来激发学员的创造热情，使他们在轻松愉悦环境中完成项目安装、焊接与检测，学会知识、增强技能。

四、开发高性价比的实训器材

为配合实践教学内容上的各种创新，为满足以项目为牵引的理论实践一体化教学，必须开发高性价比的实训器材。研制价格低、实验项目全的实训电路板，并确保学员每人一套，就可以使学员不受场所的限制随时进行实验实训，大大增加实训时间，提高实训效果

五、鼓励学员进行创新项目设计

学习是为了应用，课堂上讲授的知识毕竟是和实践相脱节的，现有的实践性科目也是别人已经做过的，只是再应用所学知识进行了一遍重复实验而已。如果要达到熟练的程度，必须进行创新设计。根据自己生活或者实际需求，设计一种别人没有做过的东西，从购买元器件、设计电路、软件与调试、硬件安装等一步步完成所要设计的项目。笔者认为，只有多想、多做、多练、多应用才能熟练掌握课程精髓。

六、结语

在单片机课程实践教学环节改革过程中，通过大胆探索课程实践教学内容，适应新形势发展变化；通过精心设计的实践项目牵引，让学员学习知识的同时提高技能；通过开发高效实训器材，激发学员的积极性、创造性，取得了良好的教学效果。

作者：郭刚　米文鹏　蒋奇英