《單片機原理及應用》實驗實訓教學改革的研究與探索
教學園地
作者：劉名琪
【摘要】針對中職單片機實驗實訓教學的現狀及存在的問題，從教學目標、方法、內容、手段、評價體係詳細介紹單片機實驗實訓教學改革，努力探索實驗實訓教學改革提高教學效果，促進學生操作技能的提高。
【關鍵詞】單片機；實驗實訓；Keil；Proteus；教學改革
1.引言
中職院校大多數電子技術應用、數控技術等專業開設了《單片機原理及應用》，該門是一門內容較難、實踐性較強的課程。該課程采用傳統的教學方法和教學手段，往往很難達到理想的教學效果。因此，授課教師應不斷改進教學方法，探索新的教學思路，提高教學質量，取得理想的教學效果。為此，本人結合多年的教學經驗，探索性的研究單片機課程實驗實訓教學，以供各位同仁共同提高單片機實驗實訓教學效果。
2.中職單片機實驗實訓教學的現狀及存在的問題
過去單片機實驗實訓教學通常是先講理論再通過單片機實驗箱或者通過實驗板加硬件仿真器的方式，這樣不僅加大了采購試驗設備的開支；其次沒有充分利用現代計算機技術；單片機實驗箱利用率低且電路改裝教複雜，不利於提高學生學習積極性和自主創新。
3.實驗實訓教學改革研究與探討
3.1 實驗實訓教學目標的改革
教學改革的成功與否，關鍵在於教學思路的轉變與教學目標的定位，而實驗實訓教學是中職院校重要的環節，在定位單片機課程實驗實訓教學的目標是：培養學生的實際動手能力、分析問題和解決問題的能力，提高學生實際操作的主動能動性和創造性。為此課程理論教學主要從實驗驗證性和程序改良性進行教學，即通過教材實例驗證程序和實驗現象，同時改變實驗現象反過來讓學生分析流程圖和源程序的設計，從而達到掌握各種指令的含義、應用；實訓教學主要通過幾個實驗現象綜合一個實訓項目，加強對學生分析問題、解決問題能力的培養。
3.2 實驗實訓教學方法的改革
改變傳統實驗實訓教學方法，建立以教師為主導、學生為主體的實驗實訓教學模式。在單片機指令的學習主要通過流水燈的典型案例在實驗室通過仿真觀察寄存器等變化、驗證指令的含義、簡單程序的設計思路；在中斷、串口等較為複雜的知識點通過項目教學法讓學生在完成實驗項目的同時穿插學習相應理論知識點。綜合實訓方麵采取比較、綜合、創新思路讓學生自由學習研究與教師指導相結合的方式完成實訓項目。
3.3 實驗實訓教學內容的改革
在基礎性實驗模塊，突出基礎知識、指令係統的理解應用和技能訓練，所以偏重於讓學生按照事先編寫的實驗項目“依葫蘆畫瓢”的掌握軟件的應用、知識技能為原則進行實驗，但會適當性的加入“問題式”內容，增加學生的學習興趣。
在中斷、定時計數器、串口等複雜知識點實驗教學內容上，主要安排流水燈控製、報警器、定時控製LED、秒表計數器等項目。在綜合實訓項目教學內容選題上，主動參照市賽、省賽、國賽項目內容以及比賽要求，多方麵的參照生活電子產品案例，提前做到按照企業產品要求進行設計，從方案設計到項目實施，再到項目報告的形成、產品的最終成型，基本上要達到一個完整產品的要求。
3.4 實驗實訓教學手段的改革
將先進技術引入實驗室，靈活多樣化的進行實驗實訓。課堂理論教學搭接虛擬化的教學實驗平台，依托計算機資源實現教學資源的信息化；實訓方麵綜合考慮學生培養目標，引入純手工化的實訓，提前做到在實訓過程身臨職業環境，把知識教育變為技能教育，真正做到與企業“無縫對接”，提前做到學生適應崗位工作。
3.4.1 課堂理論教學采用Keil與Pro-teus聯動模擬仿真實驗
在實際理論實驗教學過程中，往往需提前花點時間跟學生講解軟件的基本操作，特別是Keil編譯程序代碼錯誤的檢查和調試，Proteus原理圖的搭接方法，以及這兩個軟件聯動仿真。
下麵以流水燈控製為例講解Keil與Proteus的聯動仿真實驗應用。
（1）利用Keil軟件編寫源代碼進行調試生成HEX文件
①打開Keil軟件。
②新建項目：點擊Project菜單，選擇彈出的下拉式菜單中的New Project新建項目。在彈出Create new project的對話框中選擇程序保存路徑，項目取名led，點擊“保存”。