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1、单片机技术实践教学现状分析 摘要：国内经济及建筑行业快速发展，我国智能化建筑市场潜力巨大，单片机早已作为智能化发展的核心。教学中实训案例贴切生活，提高了学生的学习和实践的积极性。SPCE061A单片机和通讯模组的设计为单片机课程教学插上腾飞的翅膀。家庭信息网络、智能建筑等方面将会拥广阔的开发空间。移动电子产品、家用电器已经开始向数字化和网络化发展，电视机、微波炉、数字电话都将嵌入微处理器并通过家庭网关与INTERNET链接，构成家庭信息网络，不论是高度密集的智能数字中断，还是各类数字融合产品，都离不开单片机和通讯模组的支持。利用单片机设计可实现近距离通讯，结合模拟无线通讯和嵌入式技术，经过信息
2、数字化处理，由无线发射模块发布消息，实现近距离通讯服务。 1 课程学习背景 伴随着单片机、微机接口技术课程的需要，教学中使用的单片机种类丰富，嵌入式系统未来前景看好，学生就业前景好，但目前楼宇自动化专业学生以学习应用软件为主，学生更多接触的.net,java之类应用层面的知识，而嵌入式系统的理论学习，需要具有自动控制、通信专业和计算机硬件的知识，电子技术、计算机体系结构、计算机操作系统、计算机网络理论恰是高职高专学生薄弱的知识点，只有理论讲解，实训项目不能同步。 而在实训过程中的要求成品教具要求体积小、集成度高、可靠性好且易于扩展，起到开拓思路的作用，并且要具有较强的中断功能，扩大应用领域范围
3、，设计出来的成品实用性要强。软件部分适宜采用高级语言支持，一方面缩短产品开发时间，另一方面达到高职专业学生理论适中，够用即可的教学指导思想。 在设计过程中应遵循开发-仿真-实验的步骤，要求能够进行课堂电子实习、课程设计、电子竞赛设计，同时用于单片机初期开发学习。 要求实验设备简单、易学、方便，弱电供电方式灵活，例如采用USB供电或者电池盒供电，便于携带。要求学生掌握软件的同时，熟练单片机硬件的设计制作，锻炼动手能力，为单片机学习创造良好新产品开发机会。 学生信息技术处理能力在偏远地区水平差距大，计算机操做能力差距大，平时应该加大计算机基础知识教学，尤其是计算机组装与维护相关知识，和学生联系大，
4、但是学生却没有便捷的提高方法，缺乏必要的信息环境。单片机教学系统发展很快，新技术新方法的应用推广亟待提高。 2教学中存在的问题 单片机实验系统典型配置有两种:一种为经济型配置 ,采用独立的综合实验仿真系统(内含键盘显示监控) +键盘显示 ,不需要和电脑联机 ,自成一体 ,学生通过一组键盘手工汇编输入或直接使用固化在系统中的实验程序完成所有软、硬件实验;另一种为综合实验仿真系统(内含串行监控和键盘显示监控) +电脑 ,综合实验仿真系统和电脑通过 RS232 串行口相连 ,可以充分利用电脑的软件资源 ,实现源程序的编辑、汇编、链接和调试。综合实验仿真系统具有综合、方便等特点 ,但价格高 ,仅按第一
5、种形式配置 ,单台价格在 4000 元左右 ,如果加上电脑 ,单片机课程实践教学的投入较高。由于价格昂贵 ,学校不能做到一人一机 ,影响实践教学的效果。 3.教学演示困难 单片机课程的理论与实践紧密相关 ,教师的教学演示非常重要。单片机的教学演示不但要准备普通电子实验所必备的电源和实验电路板 ,还需要准备软件辅助开发使用的计算机以及把程序写进单片机存储器的专业编程器。设备准备好后 ,还要经过编程、仿真调试、编译、写码等一系列单片机开发必须的复杂过程。这些设备不是能满足特殊要求的教学设备 ,由于仿真器、电路板、编程器及单片机等元器件过小而其设备不足 ,学生很难看清有关现象。 受上述因素的影响 ,
6、单片机课堂教学演示效率非常低 ,效果不佳。 4.教学装置问题 学校单片机实验使用的综合实验仿真系统综合了 A/D 转换、定时器、中断控制、双机通信、接口技术、步进电机等十多个实验题目 ,学生在实验时通过键盘输入程序 ,通过发光管(或数码管)以及步进电机等观察、了解实验的结果。 实验的目的主要是验证书本上的原理 ,学生通过实验巩固、深化课堂所学理论。但这类实验系统最大的问题是无法提供高质量的动手背景环境 ,让学生动脑和动手的机会太少了。由于实验系统硬件电路固定配置 ,一些设计性实验无法开展 ,特别是随着单片机新技术的发展 ,各类新型的接口芯片不断出现 ,教学内容随之更新 ,这类系统已不能适应新形
7、式的实践要求。 5.教学实用性问题 学生实际应用能力不高的部分原因是由于教师的教学方法、教学手段不当所造成的。由于单片机是一门实用技术课程 ,因此单片机课程的教学内容必须紧跟当前单片机技术的发展潮流 ,所使用的实验设备必须与单片机工程师的开发工作接轨 ,所采用的实验方法必须同单片机工程师所采用的方法相同或类似。 单片机实验停留在手工汇编上 ,即使实验设备采用综合实验仿真系统+电脑的配置,由于监控的存在及设备的复杂性,学生在学完之后,不知道如何进行单片机的独立应用,没有掌握开发工具、开发方法或者根本不知道开发方面的知识。学习的目的是为了应用,如果学习者不能或者不会应用我们传授的知识,那么学习就变得毫无意义,教育资源也是一种浪费。 在单片机、计算机接口技术课程中侧重培养学生动手实践的能力，培养创新精神和创新意识才是教学的目标。 单片机系统作为一个热门领域，涵盖了微电子技术、电子信息技术、计算机软件和硬件等多项技术领域的应用。随着后PC时代的来临，嵌单片机应用呈现系统复杂化，应用多样化，硬件集约化，软件平台化的特点。现代教育技术领域强调工学一体化教学，理实一体化教学，这些新的教学理念为单片机教学插上腾飞的翅膀，更好的为生产生活服务，为提高教学质量，服务高等职业教学助力。