1课程改革的目标
《单片机原理及应用》课程是我院计算机类专业、应用电子专业、电子信息技术专业、微电子专业、电气自动化专业及机电一体化专业的一门专业核心课程，课程开设的范围广课时量大。所以对《单片机原理及应用》课程进行全面改革是非常必要的，依据高等职业教育的培养高级技能型人才的特点和要求，按照企业行业的工程标准（《单片机设计师职业认证资格》）对原有的对单片机原理、汇编语言设计、单片机C语言程序设计应用及PCB电路设计的内容进行重新规划，让学生的知识水平和职业技能与职业岗位实现无缝对接，培养出符合企业要求的高级单片机技术人才，具体目标如下：
1.1知识目标
使学生熟练掌握单片机的基本原理；汇编语言、单片机C语言程序设计的步骤和方法；使学生能够读懂和看懂单片机工程应用中稍微复杂的电路图。
1.2能力目标
培养学生硬件电路设计能力、程序设计能力、软硬结合综合设计与调测能力；掌握单片机的开发过程和开发工具，掌握软件模拟和硬件实时仿真；掌握单片机的仿真技术（PROTEUS、KEIL），能设计、制作和调试单片机基础级产品。
1.3职业目标
了解本课程的作用和市场需求；培养学生分析问题、解决问题的能力；能有效地设计开发和完成开发任务；了解单片机市场和新技术新产品的最新发展趋势。最后，通过本课程的学习能够获得《单片机设计师职业认证资格》（中国信息产业部颁发）证书，为学生顺利进入优秀组织，建立崇高的职业信誉，获得优越的职业发展机会具有极大的帮助。这也正是职业教育的目的所在“：学有所长，学有所用”，以技能带动职业，用技能获取岗位。
2课程改革解决的主要问题
2.1教学团队的更新
本门课的代课教师大都是从学校到学校，没有在企业开发项目的工作经验，为了实现学生知识和技能与企业职业岗位的无缝对接，课程改革实施过程中聘请企业行业专家担任部分理论教学、学术讲座等，让学生了解单片机市场和新技术的最新动态。
2.2教学内容的更新
提炼单片机原理、汇编语言、C51程序设计及电路原理的知识点，以“够用”为原则，以职业岗位为导向，以单片机设计师职业资格为标准，合理设计教学内容。
2.3教学安排和组织的更新
改变原来板书加实验的教学组织，使用一体化教室进行理论讲授、工程项目原型模拟仿真、开发实际的工程项目、项目考核四个阶段重新进行教学安排和组织。
2.4教学方式的更新
摈弃以往每周一次理论一次上机，后期一周实习的教学方式，通过一体化教学、引导式教学、项目化教学、“做中教、做中学”工学结合的模式，更新了教学方式，使教师和学生共同参与教与学的整个环节。
2.5考核方式的更新
不再进行期末的笔试考试，课程教学设计将注重学生职业能力培养，体现过程性评价，把学生自评、同学互评和教师点评相结合。
2.6教材的更新
以往使用的教材大都偏重理论知识和原理的讲解，实训内容与职业岗位的要求有一定距离，所以在课程改革的实践中，收集并分析单片机设计师职业资格标准，聘请行业企业专家与校内教师共同开发工学结合特色教材。
3课程改革研究的重点
《单片机原理及应用》课程是电子信息大类专业的核心能力课程，是一门理论性、实践性和实用性都很强的课程，是基于职业岗位能力的学习领域课程。通过该课程的立项课程组组员致力于如下几个方面的研究：
3.1精简课程内容
按照中国电子产业部《单片机设计师职业资格》的标准重新规划课程内容，以“够用”为原则，以职业为导向，以任务驱动为主，项目设计开发和主线进行[1]。
3.2教师团队融合
本课课程实施过程中，除了本校教师授课指导外，不间断的聘请企业行业的专家进行授课，学术讲座等。同时让教师了解企业的文化、单片机产品的市场及最新的技术动态，提高业务能力。教师、学生和企业专家进行面对面的交流，互相了解，互相提高。
3.3探索工学结合模式
根据单片机课程的特点，以“学生为主体，能力培养为本位”的主导思想，实施融“教、学、做”为一体的教学模式，以实际工作任务为中心实现“做中教”、“做中学”[2]。
3.4制定课程考核体系
在实施教学方案的过程中要注重学生职业能力的培养，体现过程性评价，即项目准备、项目实施、项目验收、项目总结四个阶段全程跟踪式的考核评价，并把学生自评、同学互评和教师点评相结合。
3.5学生技能和职业岗位的无缝对接
学生学习理论知识的技能的锻炼基本上都是在学校进行，尽管有企业行业人员的参与，但是与真正的工作环境和工作任务相比还有一定的距离。所以有必要以行业的标准对学生进行严格要求和训练，让学生在工作上岗前就已经熟悉行业标准，具备相关的职业素质和能力，实现学生技能和职业岗位的无缝对接。
4课程改革研究的创新点
单片机课程的改革已经进行过三次，第一次是纯理论向理论+实验（实验仪上进行）的改革，第二次是理论+实验（实验仪上进行）+课程设计周的改革，第三次是理论+实验（实验仪和软件模拟仿真同时进行）+实训周(完成简单单片机系统的实物)，每一次的改革有它的特点和亮点，也对教学效果有所提高。根据高职教育人才培养模式的要求，以“学生为主体，能力培养为本位”的原则进行的第四次课程改革有如下创新点：
4.1团队开发课程
不仅有我院教师参与，还有行业企业专家进行指导和现场讲授。
4.2校企合作开发课程
课程团队深入企业广泛开展调研，收集并分析有关行业企业职业资格标准，引入行业标准即《单片机设计师职业资格》标准，课程内容进行重新规划[3]。
4.3工学结合的教学模式
在课程改革过程中实施“教、学、做”为一体的教学模式，以实际工作任务为中心实现“做中教”、“做中学”。
4.4开发工学结合的教材
课程组成员在改革的过程中要不断的总结，不断的积累，通过扎实的企业调研和市场调查，根据学生的水平和职业岗位的需要编写出一本工学结合的特色教材。
4.5制作单片机系统实物
凡是教学过程的项目最后均经过仿真调试和面包板调试制作成实验板实物，最后进行封装整理，可以做为后续班级的教学模具展示。
关键词：任务教学法；传统教学法；单片机
中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)30-0691-02
The Application of Task Teaching Method in Single Chip Computer Principle and Application Teaching
XIE Si-lian, CHENG Yun
(Department of Communications & Control Engineering, Hunan Institute of Humanities Science and Technology, Loudi 417000, China)
Abstract: The task teaching method is the teaching activity through carrying on a complete project work by the teachers and students together, which is one kind of the motion guidance teaching method. This article introducedbasic concept and the characteristic of the task teaching, then we have discussed the task teaching method in the Single Chip Computer courser teaching.
Key words: task teaching method; tradition teaching method; Single Chip Computer
1 引言
单片机在各行各业的应用日益广泛,很多高校都开设了《单片机原理及应用》这门课程,特别是在电子类和电气类等工科专业,这门课程都作为专业必修课，足见其重要性。 这门课程的特点是它的实用性和实践性，也就是说，一方面，单片机技术在生活和生产的各个领域都有它的应用，具有实用性；另一方面，学习这门课程必须重视实践环节，才能学好，才能真正掌握这门技术。 然而，大部分高校都采用传统的教学模式来讲授这门课程，学生在学完这门课程后，绝大部分同学并没有真正掌握它，对单片机应用系统的开发过程还是一知半解，在日后的工作岗位上仍然不能胜任与之相关的工作。 因此，对于这门课程的教学模式有必要作一些改进，本文将从任务教学方法的角度对这门课程的教学模式进行一些探讨。
2 任务教学法概述
建构主义[1]学习理论认为，学习过程不是学习者被动地接受知识，而是积极地建构知识的过程。任务驱动教学模式就是教师把教学内容设计成一个或多个具体任务，让学生通过完成一个个具体的任务，掌握教学内容，达到教学目标。任务驱动教学是基于建构主义，具体有以下几点优势：
1) 教学目的明确，更易于学生掌握采用任务驱动教学模式进行教学，教师与学生都是围
绕如何完成具体的任务而教而学，教师思路清晰，教学目的明确，学生更容易掌握学习内容。
2) 突出了学生在教学中的主体地位，采用任务驱动教学法，每节课都要求学生完成一个具体的任务，学习更有针对性，学生有紧迫感，就能主动参与到学习中来，从而提高学生发现问题，解决问题的综合能力。
3) 培养了学生的创新能力，激发其学习兴趣采用任务驱动教学，有利于培养学生注重掌握方法的意识和创新意识。在布置任务后，教师只是引导学生，由学生来设计如何完成任务，这就为学生发挥想象力和创新提供了平台。
3 任务教学法的教学设计
根据单片机课程的特点，其任务教学法[2]包括理论课和实验课的教学，这两种教学方式是紧密联系的。 实验课[3]以理论课为基础，在做实验时，不再使用傻瓜式的实验箱，而是采用与理论课相同的例子，让学生从硬件电路的焊接、软件的编制、在线的仿真调试到最后程序的烧写都动手做一遍，经过这个过程，学生不仅掌握了单片机的理论知识，提高了实际动手能力，而且熟悉了单片机应用系统的开发流程，这是传统的实验课所做不到的。
3.1 任务教学的模块划分
《单片机原理及其接口技术》这门课程，可以分为四部分，单片机的硬件结构、单片机的软件、单片机的外部扩展应用及实际操作部分。其中，单片机的软件部分是与其它几个部分紧密联系，不可分割的，可以将其它三部分体系打散，从中抽出若干知识点，重新组合，分作如下几个模块:
模块一：单片机输出端口和输入端口的控制(软硬件各部分均较简单)。
模块二：单片机内部定时器、中断和串行通信的操作。
模块三：系统的扩展(软硬件各部分相对较复杂)。
3.2 具体实施过程
3.2.1 教学流程
1) 老师设问，针对每一个不同的任务，设计一些针对性的问题。
2) 课前预习，课前将下一堂课的任务布置给学生，要求学生熟悉每一个案例的材料，针对设计的问题进行思考。
3) 课堂上，组织学生进行讨论，分析各自解决问题方案的优劣。
4) 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。
5) 展开任务教学活动课的研究过程。
3.2.2 教学设计
1) 组织任务执行小组
案例活动小组采用学生自由组合，老师适当调整的方法来组成。
2) 制定任务活动课计划
根据课程划分的三个模块，分阶段设计一些包含各主要知识点的任务。
第一阶段由简单任务导入，对于单片机输出端口的控制，可以设计2个案例：任务1――点亮单个发光二极管；任务2――使八个发光二极管循环点亮；任务3――使八个发光二极管呈花样显示。
第二阶段对于单片机输出/输入端口控制，采用2个任务：任务1――使按钮开关的状态在发光二极管显示；任务2――当P3口输入的状态满足一定条件时，使八个发光二极管按照一定规律点亮。
第三阶段难度略有增加，内容为8051内部定时器、中断和串行通信的操作，采用3个任务：任务1――定时器的应用；任务2――中断的应用；任务3――串行通信的应用。
第四阶段为单片机系统扩展练习，虽然这部分较难，但有了前面课程的铺垫会变得容易接受，采用4个任务:任务1――8155输入/输出口的应用；任务2――8255输入/输出口的应用；任务3――按键和LED的应用；任务4――A /D转换和D /A转换的应用。这样将每一阶段分为多个案例，合理安排，由浅入深，层层深入，循序渐进。
3.2.3 实施研究
1) 案例教学活动课的研究方式
第一阶段和第二阶段教师采用任务活动课教学，学生采用发现模式的研究性学习；第三阶段和第四阶段教师仍然采用任务活动课教学，此时教师要安排学生由发现模式的研究性学习向探究模式的研究性学习过渡，最终主要采用探究模式的研究性学习。
2) 任务教学活动课的研究过程
由教师确定要研究和解决的问题，即提出问题和要求，可以补充该研究活动要使用的硬件和软件方面应掌握的相关知识，为此老师需打破原有的知识结构编排，从硬件部分、软件部分和实践部分中抽取若干知识点，重新组合，使学生形成相应的初步能力。学生具备相应的初步能力后，每组要提出解决问题的方案，自行安排本组人员负责软件和硬件各部分的设计和调试任务。 对方案的实施要经历三个步骤：1)软件调试成功；2)硬件调试成功；3)软硬件联调成功。遇到问题时，尝试自己组内解决，小组之间解决，解决不了时请老师帮助，以此锻炼学生交往和联系的能力(语言表达，书面交流等)以及分析问题和解决问题的能力。研究结束后，教师对学生的作品进行评价，学生要给老师讲解设计的过程(要讲清楚为什么要这样创新，解决了一个什么问题)。经过这样一个研究过程，可以锻炼学生知识的综合运用能力，设计和创新能力，培养学生的团队精神。
4 结束语
任务教学法是对单片机课程教学改革的一种尝试，经过实践检验，这种方法还是切实可行的，学生学习的效果还是比较令人满意。当然，任务教学法虽然有不少优点，但是也不能完全取代传统的教学方法，在实际操作中，应将这两种教学方法结合起来，取长补短。
参考文献：
[1] 何克抗. 建构主义――革新传统教学的理论基础[A]. 1998，(3).
关键词：云计算；单片机；课程设计
中图分类号：F49文献标识码：A文章编号：16723198（2014）07017601
1云计算
“云计算”的概念，是由Google的CEO艾里克・施密特在2006年的讲座上第一次提出并使用的。云计算就是，把目前为止由个人计算机或公司服务器上所进行的信息处理，通过因特网使其运行在外部巨大服务器上的方法。也就是说，信息的处理在互联网上，即在“云”中实现，其真正的涵义便是“云（=因特网）+计算（=信息的计算处理）”。
2云计算辅助教学与单片机教学
随着云计算的快速发展，人们的生活和工作水平不断的提高。2009年云计算被应用到了教育界，带来了教育领域的一次革新。云计算在教育领域的应用被称为“云计算辅助教学（CCAI）”，它是指使用者利用云计算所提供的云服务来完成信息共享，实现教育资源的最大化利用以及减少教育方面的设施投资。高校是培养人才的地方，利用云计算的优势，探索高校如何与云计算相结合，进行教学方面的革新是当前教育界面临的一大挑战。单片机原理及应用是一门专业课，具有技术应用与直接面向就业的特点，掌握好单片机知识与技能后，将为日后工作打下坚实的基础。如何将云计算应用到单片机教学中，探索云计算所带来的教学革新，是单片机教学工作者急需探讨的一个问题。
单片机以其完善的功能、低廉的价格，被广泛应用在工业控制、仪器仪表、通信、机电一体化、家用电器等领域。单片机技术已成为从事自动化、通信、机电一体化等工作的人员必备的技术。目前，已经有很多高校开展了单片机精品课程的研究，形成了一套完整的单片机理论教学体系。高校之间相互分享教学资源就可以减少教学资源以及硬件设施的重复建设与投资。随着云计算技术的不断发展与普及，将各种教学资源迁移到“云”中，就可以很好的实现高校间各种教学资源的共享，建成一个基于云计算的单片机教学平台。在单片机原理及应用课程教学中，运用百会套件建立教与学的平台，将单片机教学与云计算相结合。
3单片机原理及应用教学设计
单片机原理及应用这门课程理论性和实践性都较强，包含了一些抽象的理论概念。这门课程不像C语言程序设计，只要知道程序怎么编写就可以了，也不像模拟电子技术，只要知道硬件电路设计便可，它是理论和实践的结合体。
3.1理论教学
理论知识涉及到专业内容，往往枯燥乏味，很难引起学生的学习兴趣，没有了学习兴趣，学生就会产生抵触心理。所以，选用合适的教学方法就相当重要。教学方法有很多种，案例教学就是其中的一种。运用案例教学，可以把抽象的理论知识和案例相结合，能起到将抽象问题具体化的作用。在单片机教学中选用案例教学，就能让学生对教学内容有直观的印象，有利于提高学生的学习积极性。
利用百会维基呈现教学内容、教学活动、展示作品等。教学内容中采用案例的方式将教学内容展示给学生，比如电子钟、城市道通灯控制系统、防盗报警器等日常生活中很常见的例子，让学生知道单片机的学习和日常生活息息相关，将原本抽象的理论与实际例子相结合，从而引起学生的学习积极性。利用了云计算技术，学生随时随地可以利用上网设备，比如电脑、手机或IPAD等来查看教学内容、教学活动以及相关的作品。打破了传统的将教学资源拷贝到电脑上的麻烦，而且现在学生基本上都人手一个手机，手机小巧随身携带方便，方便随时查看相关信息。
利用百会文档免费在线建立、撰写、存储和分享文档。通过百会文档，学生便可以共享演示文稿、电子表格和文档等资源，还可以上传图片和文件等资源，利用这个功能，可以实现网上完成作业。打破了传统的手写作业的模式，在相应的上网设备中，通过浏览器打开百会网的百会文档，编写好作业，然后进行提交。教师接收作业并批改，可以及时将作业批改结果反馈给学生。利用云技术，还可以对考试方式进行革新。利用百会文档提供的文档权限管理功能，完成网上答题并提交，最终教师进行批改。不但提高了教学效率，还可以减少教育方面的相关投资。
百会聊聊可以实现师生间的及时交流互动。学生在学习单片机课程过程中遇到问题可以随时提问，教师或者其他学生都可以解答，及时解决学习过程中的疑问。百会论坛也可以实现师生间的交流互动。学生或教师将有用的一些信息或资料在论坛上，大家可以交流讨论，不但有利于学习还能增长课外知识。
3.2实验教学
实验是对所学理论知识的应用，是单片机课程中不可缺少的一个部分。单片机原理及应用是软件和硬件相结合的一门课程，软件部分要求学生掌握单片机相关理论以及编写程序的能力，硬件部分要求学生会动手设计硬件电路。我校电子专业在课程安排上先学习微机接口技术，然后再学单片机原理及应用，所以选用汇编语言进行编程，可以强化对汇编语言的理解与应用。对于学的好的学生可以引导他们再编写单片机C语言。学习汇编语言和学习其他编程语言一样都要学习语法。了解了语法后，接下来就是应用到具体的编程当中。我校单片机原理及应用的实验课选用天煌开发的单片机实验设备以及相关的编程软件。传统的实验课是要求每台学生机都要安装相关软件，若软件出现了问题又要重新安装，这样增加了实验室维护的压力。若
采用云计算技术，将相关软件保存到百会文档中，学生便可以在任意时间和地点下载安装，这样有利于一边学习汇编语言的指令，一边将所学到的指令应用到具体编程中，可以及时了解相关指令的用法以及容易出现的问题。不但有利于学生更好的学习指令，还能减少实验室维护的压力。我校单片机原理及应用课程是专业考试课，规定需用64学时的时间完成教学大纲所要求学生掌握的内容，其中有44学时的理论课和20学时的实验课。学生在期末的时候会得到这门课程的总评成绩，总评成绩=期中成绩（20%）+平时成绩（20%）+实验成绩（10%）+期末成绩（50%），这里涉及到实验成绩的评定。利用云计算技术，可以在网上实现实验成绩的评定。将实验成绩分成两部分即出勤率和实验完成情况。利用百会文档可以进行在线调查与统计查看学生的出勤情况，利用百会维基完成实验程序的上传操作。
4结束语
目前，基于百会平台的单片机原理及应用课程的设计仍处于探索阶段。利用云计算技术能够最大化优化资源的共享，是网络高速发展下的必然产物。云计算技术还减少了硬件设施上的重复投资建设，减少了企事业单位的开销。把教学和云计算技术结合起来，能够实现教学上的革新，是新时代下教师要掌握的一门技术。但是，云计算在教学过程中的应用仍存在许多问题。比如安全问题、个性化操作的实现等。云计算的功能是强大的，期待云计算技术的不断发展给人们的学习生活带来更大的便利。
参考文献
[1]胡长胜.单片机原理及应用[M].北京：高等教育出版社，2006.
[2]李春艳，王茜.云计算环境下计算机基础实验教学模式探讨[J].电脑知识与技术，2013，9（14）：33213323.
[3]游录超，施莉莉，袁芳.基于云计算的课程辅助教学平台设计与实践？――以“计算机组装与维护”为例[J].金华职业技术学院学报，2013，13（3）：7073.
论文关键词：单片机原理及应用技术；设计理念
《单片机原理及应用技术》是机电一体化技术专业的一门必修专业技术核心课程。该课程是根据“机电一体化技术”专业职业岗位要求设置的一门实践性和综合性非常强的专业技能课程，是基于职业标准和工作过程开发的理实一体化的学习领域课程，是属于职业学习领域课程之一，它担负着帮助毕业生在未来职业生涯中从担任单片机程序的编制、控制系统的自动化控制等岗位的重任。通过本课程的学习，旨在培养学生学习单片机的结构和原理、单片机的指令系统、程序设计、单片机的硬件结构及其扩展、单片机的应用等，培养学生具有单片机的编程、硬件的结构设计的能力及团队协作、沟通表达等综合素质，这对提高机电一体化专业人才培养质量、提升毕业生就业能力与就业质量具有重要意义。
一、课程整体设计理念与思路
（一）设计理念
打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式，转变为基于工作过程的项目课程开发与设计，工作任务为中心、项目课程为主体，让学生在完成具体项目的过程中来构建相关理论知识，并发展职业能力。
1、以岗位需求为依据：依据自动化控制系统实践能力要求，设置课程内容，实现课程内容和职业岗位需求紧密结合；2、以工作过程为基础：按照工作过程中活动与知识的关系来设计课程，突出工作过程在课程框架中的主线地位，按照工作过程的需要来选择知识，以工作任务为中心整合理论与实践内容；3、以职业能力为主线：真正以“能力”为主线来设计课程。要按照工作的相关性，而不是知识的相关性来确定课程设置。
（二）设计思路
本课程从应用的角度出发，依据由简到难的原则，以典型工作任务为主线，设立教学项目，通过教师指导学生开展自立学习完成工作任务或项目，实现对工作过程的认识和对完成工作任务的体验，从而形成职业能力。共设置9个学习项目， 每个学习项目均应从知识技能等方面达到教学的标准。
二、课程整体设计
（一）课程目标设计
确定课程目标的依据是根据人才培养方案中岗位具体工作对能力、知识、素质的基本要求。通过教学，本课程总体目标是实现学生能力、知识、情感态度与价值观等不同层面职业素养的综合提升和协调发展，培养可持续发展的满足企业需求的高技能人才的目标。 1、能力目标：（1）具备单片机硬件图的表达、阅读、分析能力；（2）具备单片机汇编语言编程的能力；（3）具备单片机硬件扩展的能力；（4）初步具备单片机的应用能力。
2、知识目标：理解单片机的结构及其工作原理，了解单片机的特点及其发展过程；掌握单片机的指令格式、寻址方式、数据传送类指令、算术运算类指令等各种指令系统。掌握单片机软件编程的方法；掌握单片机的硬件结构及其硬件扩展的方法。
3、态度目标：具有实事求是的科学态度和吃苦耐劳的实践意识；具有开拓和创新精神，具有良好的职业道德和职业素质。
（二）课程内容设计
为了保证学生毕业后能够胜任有关岗位的要求，我们依据专业人才培养方案经过反复研讨后，选择了贴近实际的5个典型项目作为教学内容，以保证学生可持续发展能力的培养。并根据学生的认知规律以及职业能力成长规律，将教学项目组织为5个对应的能力训练项目。
（三）教学方法设计
1、基于教与学的教学方法。一方面以学生为主体，以专业课程和专业技能提高的需求为目的确定综合案例、单项任务和理论知识。通过课堂练习与测验、课后研究报告、课后综合案例及课程实验与学生一起“学中做、做中学”。另一方面，以教师为主导，老师指出课程学习目标和学习方法，进行正确引导（课堂、实验、课后研究报告），了解学生困惑，进行正确指导（课程学习、作业、实验报告、课后研究报告书）；2、创造真实氛围的工作环境，实施一体化教学法。注重学生职业素质的养成，创设真实氛围的工作环境，开展一体化教学，将教室与实训室合二为一，形成仿真的工作场所，使教学过程变为生产过程，学习任务变为工作任务，使学生通过学习亲身体验工作。教学组织过程实施“学做一体”。采用行动导向教学模式，教、学、做过程中，实行以学生为主体的教学互动，以活动为导向的自主学习；3、案例教学法。如讲解单片机编程知识时，引入生活、工业控制实例等开展案例教学，如电动玩具的前进后退、走廊灯光的延时熄灭、仓库货物数量统计、交通灯制作等案例，增加学习兴趣和动力，又为学生利用所学知识解决相应的实际问题奠定基础；4、项目教学法。以生产过程为载体开发教学项目，整个教学围绕各个项目的解决而展开，教师提出引导性问题，学生查找资料进行决策分析，制定出计划，并进行实施，引导学生自主思考。
另外，还充分利用现代化多媒体教学手段，提高教学效率。充分利用网络教学手段，提供了网络教学平台，提高学生自主学习的能力。
三、课程资源设计
使用高等职业教育时空技术专业“双证课程”培养方案规划教材、高职高专系列教材等作为教学参考教材，实行以多媒体技术为主的网络教学环境；推荐优秀网站，建立包括课程标准、教学内容、课件等内容的教学资源库。鼓励、引导学生利用网络自主学习，利用校内实验实训教学条件，让学生有目的的，主动地去学习。
一、基于项目学习的学习模式
1.基于项目的学习内涵
基于项目的学习（PBL）是一种新型教学模式，它所关注的是学科的核心概念和原理，要求学生从事的是问题解决、基于现实世界的探究活动及其他的一些有意义的工作。它是运用复杂、真实的生活项目――这种项目是逼真的，同时又是与课程内容紧密相关的――来促进和提供学习经验的一种教学方法。它要求学生主动学习并通过制作最终作品的形式来自主地完成知识意义的构建。
2.基于项目的学习的理论基础
基于项目的学习是一种全新的教学模式，它蕴涵着建构主义学习理论、人本主义学习理论、杜威的实用教育理论和布鲁纳的发现学习等理论。
（1）建构主义学习理论
建构主义的思想来源于认知加工说维果茨基、皮亚杰和布鲁纳等人的思想。建构主义提倡情景教学。它认为，学习者的认识是在一定情境下，借助他人的帮助，如人与人之间的协作、交流、利用必要的信息等，通过意义的建构而获得的。而基于项目的学习（PBL），实质上就是在真实情境中，通过教师的指导，学生进行自主探究，并与同学广泛交流，不断地解决疑难问题，从而完成对知识的意义建构。
（2）人本主义学习理论
人本主义学习理论认为情感与认知是人类精神世界中两个不可分割的有机组成部分，彼此是融为一体的，也是“完整的人”应具备的两个方面。然而为了培养“完整的人”，教师必须采取有效的方法来促进学生的变化和学习，培养他们适应变化和知道如何学习的能力。基于项目的学习注重学习者的主体需要。
（3）发现学习理论
布鲁纳的发现学习理论认为学生的认识过程和人类的认识过程有共同之处，教学过程是教师引导学生发现的过程，学习就是依靠发现。布鲁纳认为学习的一般程序为：提出问题、创设问题情景、提出假设、检验假设、得出结论。基于项目的学习，采用的就是发现式的学习。在学习的开端，学生就问题形成假设，提出解决问题的方案，然后通过探究合作，以及对所收集到的资料进行学习和分析，对解决方案进行验证，最后形成自己解决问题的结论。
3.网络环境下开展基于项目的学习的优势
基于项目的学习与传统教学方法相比较，除了能显著提高教学活动的效率和效果外，更为突出的是加速了对学习者实践技能的培养，提高了学习者的高级思维能力。在网络环境下开展基于项目的学习，为学习者提供了更为广泛的学习资源，为学习者的研究活动搭建了一个便捷的资源平台；具备共享的智慧资源；学习者有更大的空间选择合作伙伴，有更多的渠道（如视频会议、网络聊天、BBS等）进行交流。
二、基于项目学习的学习模式在《单片机原理及应用》网络课程中的应用
在了解了PBL模式的内涵及其原理依据的基础上，借鉴以学为主的教学设计方法和步骤，结合《单片机原理及应用》课程特点，进行基于项目的学习的相关设计。
1.项目设计
学习者在进行基于项目的学习时，首先应该根据已有水平选择合适的项目，在完成项目的过程中巩固已有知识并学习新知识。
在设计项目时应注意项目应该是首先基于真实情景的项目，力求接近学生的实际生活，从联系生活实际的角度设计项目，激发学习者的学习兴趣，扩大其活动空间；其次，所设计的项目，应该包含学习者要掌握的课程目标，主要概念原理等，要确保有足够的资源提供给学习者使用。项目要有一定的难度，可促使学生学习和运用新的知识、技能，解决过去从未遇到过的实际问题。例如在选取彩灯控制器作为第一个项目时，就是考虑它是我们现实中经常看到的，包含了最基本的教学知识点p1口的控制，它的显示有多种方式，学生可以发挥想象灵活编程来实现这些显示。项目的选取还有一个由简到繁、由易到难的要求。选取的7－8个项目应涵盖单片机所有的知识点，利于学生掌握单片机知识。
2.网络资源设计
网络平台搭建、案例库及素材库建设、资料搜索收集方法是基于项目开发研究性学习中必须由教师在开展教学前需要完成的基础性工作。首先，因特网上的关于自然、社会、生活及各学科的教育教学资源为研究性学习提供了研究、探索、实践的基础性材料，即网上资源是研究性学习的重要研究探索参考材料。其次，基于项目开发的教学支撑平台，特别是基于Web的协作学习和研究性学习平台，为研究性学习提供了交流、协作和项目（活动）管理工具，即网络平台是研究性学习的交流管理工具。有了如此好的学习平台，研究性学习就可以顺利开展了。教师的案例展示与讲授、同学间课堂展示与交流、师生间交流与探讨、学生项目展示（网上展示、网上交流、课堂展示与交流、教师点评、学生相互点评）等多种形式的交流方式使学生在展示中体会成功，在相互展示中共同学习、相互借鉴提高。
因此在建设基于项目学习的《单片机原理及应用》的网络课程时，要针对每个项目提供相关的资源支持。例如，在进行彩灯控制器的项目的学习时，要进行相应的指令、RAM组织及工作寄存器组织等资源设计。
3.评价设计
评价设计是课程设计中必不可少的部分。评价不是目的，而是一种调控的手段。评价是为了正确调查、分析、评价和估计学生的实际学习状态，从而发现他们的潜力，并最大限度地开发潜能，把学习提高到一个更高的目标和水平，达到最佳的学习效果。在基于项目的学习模式下，学习者在学习过程中，记录个人学习成长经历，在学习结束后，提交学习结果。然后教师将学习者的评价信息和结果反馈给学习者，以便针对评价中的问题采取相应的措施，从而不断进步和完善。评价的形式可以多种多样，可以互相结合。
一、引言
《单片机原理及应用》是计算机、自动化、通信工程、机电一体化等专业的专业基础课。学习该课程，要求学生熟悉和掌握单片微型计算机的硬件组成及工作原理，会使用编程语言进行程序设计，熟悉典型的接口芯片和接口技术，综合培养学生单片机设计及应用能力，是一门理论性和实践性都较强的课程，具有一定的难度。
单片机课程的学习对学生的基本理论、设计方法和应用开发能力都提出了较高的要求，因而实验教学尤为重要。在实践教学中，传统方法多数是利用硬件实验箱来完成，这存在着实验内容固定、灵活性差；缺乏创新性和开放性；实验室资金投入大、维护费用高，且无法长期保持先进性的不足。
为了突破当前单片机教学中的诸多限制，将Proteus仿真软件应用于实验教学，使用Proteus软件进行仿真模拟和程序设计，可灵活的设计实验，方便的扩展实验项目，降低实验室的建设和维护成本，充分调动学生学习单片机的积极性，提高教学效果。
二、Proteus在单片机实验教学中的优势
Proteus软件是英国Labcenter公司开发的一款仿真平台，可以对多款单片机及相关接口芯片提供支持，还提供了示波器、信号发生器等虚拟仪表，支持Keil等第三方编译开发软件，是一个全开放性的仿真实验平台，相当于一个设备齐全的综合性实验室[1]。与传统实验方法相比，借助Proteus进行单片机虚拟实验教学具有如下优势。
1.灵活性。传统实验方法采用的硬件实验箱，由于实验箱的电线、芯片多已焊接固定，实验中学生一般进行课堂教学的验证性实验，不能灵活自主的进行设计[2]。而采用Proteus软件实验平台，改变了“教师说，学生连”的传统实验模式，学生可自由选择电路连接方式，调动了学生学习的主动性。
2.创新性。由于实验箱硬件的限制，实验步骤和内容常常很难扩展。由于实验课程安排有限，实验内容相对固定，学生很难在实验中进行创新应用。而采用软件仿真的实验平台，可以扩展实验项目，让学生根据兴趣和能力去选择，并且可以随时更新实验内容，培养学生的创新意识。
3.开放性。由于实验箱价格较为昂贵、设备维护困难等诸多因素的限制，使得实验室无法做到全面开放。而采用软件实验平台，只需定期维护安装仿真软件的计算机即可，降低了实验室的建设和维护成本，使全面开放实验室成为可能，促进了学生学习的积极性。
采用单片机仿真软件Proteus对传统教学实验进行补充，实现实践教学与理论教学紧密联系，解决实验教学中硬件条件与实验学时不足的问题，丰富实践性教学的手段，强化学生所学知识[3]。
三、Proteus仿真软件在单片机实验教学中的应用实例
为了让学生更好地掌握单片机，应从实用的角度出发，鼓励学生编写一些简单的小程序，通过实践指引理论知识的学习。本文通过单片机端口操作实验模拟汽车左右转向灯的控制来说明Proteus在单片机实验教学中的应用。
1.实验任务。单片机端口操作模拟汽车转向灯实验中，P1口作为输出口，P3口作为输入口，P3.4、P3.5接拨动开关K3、K4；P1口接发光二极管L1～L8。K3作为左转弯开关，K4作为右转弯开关，L1作为左转弯灯，L2作为右转弯灯。要求编程实现向上打K3时，左转弯灯L1以一定频率闪烁；向下打K4时，右转弯灯L2以一定频率闪烁[4]。
2.硬件和软件的设计。
模拟汽车转向灯的单片机端口操作实验电路原理图如图1所示。电路主要由单片机最小系统、LED发光二极管和拨动开关组成。电路通过P3.4和P3.5口读取拨动开关的状态，但要注意准双向口P3作为输入口时，需先向锁存器写入“1”才能读取；为了让接在P1.0和P1.7口的LED发光二极管亮，需使P1.0和P1.7口的电平为低电平，所以，在程序中点亮左右转向灯时，给P1口赋值分别为FEH和7FH；为了实现转向灯闪烁点亮，需在程序中加延时子程序，本实验所用的延时时间为1s，具体程序如下4：
ORG 0000H
AJMP MAIN
ORG 0200H
MAIN：MOV P3，#0FFH
MOV A，P3
CJNE A，#0EFH，L1
MOV P1，#0FEH
CALL DELAY
MOV P1，#0FFH
CALL DELAY
L1：CJNE A，#0DFH，L2
MOV P1，#7FH
CALL DELAY
MOV P1，#0FFH
CALL DELAY
L2：AJMP MAIN
DELAY：MOV R5，#10
DE0：MOV R7，#200
DE1：MOV R6，#248
DE2：DJNZ R6，DE2
DJNZ R7，DE1
DJNZ R5，DE0
RET
END
【关键词】单片机 作用原理 接口技术
新时代背景下，社会的发展和科技的进步，使得各类先进的科学技术被应用于众多的生产与生活领域，作为电子信息工程中重要的组成部分，单片机也得到了广泛的应用与普及，可以说，在现阶段的众多领域中，都能够发现单片机应用的身影。而对于单片机而言，若想在更多的生产与生活领域中应用到单片机技术，则需要对单片机的作用原理及接口技术等做深入的探讨和分析，以此来掌握单片机所能够应用到的领域和范围。同时，通过对单片机的原理及接口技术的灵活掌握与运用，才能使单片机技术得到更深程度的技术发掘和运用。因此，对于“单片机的原理及接口技术”的研究，就具有极大的现实意义。
1 单片机的原理
对于单片机而言，是一类集成芯片的总称，也可将其理解为能够独立工作的微型计算机。在此单片机的芯片上，会涉及到CPU、ROM、RAM等通过I/O接口进行结合的独立运转系统。而针对不同的应用范畴和领域，还应在单片机上添加相应的部件，以此来确保单片机各种功能的应用于实现。而单片机的设计思路，应追溯到上个世纪的80年代，专家和学者们，希望通过一块较小的继承芯片，来容纳单片机中的处理系统及众多设备，这将使得此类集成系统的效果更佳的优良，并同时能够使单片机内的系统等得以相应的收缩。可以说，对于单片机来讲，其主要的功能，即是进行实时控制功能的实现，并能够做到在线操控。而单片机芯片内由于部件的收缩与削减，使得其并无较好的抗干扰能力，这便需要针对单片机所应用的领域与所实现的具体功能，来对其抗干扰能力进行必要的加强。此外，单片机能的程序也可通过不同的功能而做出相应的调整，并配以相应的辅助部件，以达到较为特殊功能的实现。有时在完成较为大型的功能及任务时，还可将单片机中用作不同处理与运行功能的芯片进行整合，这不仅加强了单片机的智能化程度，还在很大程度上提升了单片机的工作效率。
2 单片机的接口技术
现阶段，在投入应用的众多类型控制器中，均使其智能化水平得到较高的发展与提升。直至现阶段为止，众多新型的设备，已经逐步取代了以往较为落后的输入与输出设备。伴随着时代的发展和科技的进步，越来越多外形各异，且价格低廉的USB存储设备，受到人们的普遍关注与喜爱。并且，此种带有USB接口的存储设备随着技术的革新，变得愈加的符合人们的需求，不仅内部的存储空间增大，其体积也在随之减少。同时，此类USB接口的存储设备，逐渐发展成为能够随身携带的U盘或移动硬盘，在功能性上较之传统的软盘，从各个方面都体现出碾压性的优势。而且，由于其能够与计算机接口直接连接，进行数据信息的读写功能，使之应用范围愈加深入与广泛。其接口原理为：通过SL8HHS芯片及相应的USB协议，使其能够通过芯片所涵w的双任务端口，将由芯片读取的各类信息，写入U盘之中。因此，SL8HHS芯片能够达成单片机与多种USB之间的相互连接及数据传输功能。并且，依据单片机的功能，其能够操控所收集到的数据信息；USB控制其则能够操控U盘及其起到连接作用的接口，并进行数据的接收与传输；RAM则可进行数据信息的临时缓冲存储。通过此种接口技术，并配以其他配件芯片，实现了单片机的各类信息读取、传输、以及写入等功能。
3 单片机所应用到的领域
根据上述单片机的作用原理，可将其应用于众多电子信息设备与仪器之中。例如：单片机在工业操控技术中的应用、在各类仪器与仪表上的应用、服务设施中的应用、以及众多为人们生产与生活提供便利的领域等等。由于单片机自身所具备的特点为体积小、能耗低，但功能性与可操控性方面则较为强大，这使得将其应用于智能化的操控设备与仪器中，将会发挥其极为明显的功用。若将其应用于智能化的仪器或仪表之中，则能够对仪器设备中所涉及到的各类数据：温度、湿度、运转速率、额定功率、以及最大功率等数据信息，进行准确的测算及控制。同时，由于将单片机应用于此类具有智能化的仪器或仪表之中，也能够使此类仪器仪表的自动化水平得以进一步提升，从而真正实现其自动化水平增强。若将单片机应用于工业化的机械或设备操控上，则能够促使工业化机械及设备在操控效率和便捷程度上得以提升。现阶段，由于科学技术的改良与完善，使得单片机技术逐步进入人们生活的视野，为人们的日常生活提供多样化的服务与便利。例如：我们在日常生活中应用到的电视、冰箱、洗衣机、热水器、空调、以及其他家用电器设备，都含有单片机作用的功劳。而随着互联网+时代的进入，使得单片机在接口技术上有了全新的发展与突破，即能够通过所增加的通信接口来逐步满足计算机及网络通信间的数据传输功能。此外，在航天、医疗、国防、以及科研等领域里，单片机都在不同程度的发挥着其巨大的作用。
4 单片机研发的主要方面
首先，是将单片机的抗干扰能力通过研发得以加强。现阶段，单片机进行干扰排除的方式主要为外部操作，即将干扰源或干扰路径切断。虽然也能够起到防止干扰的作用和效果，但却无法做到真正意义上的抗干扰。对此，应从单片机的硬件方面入手，逐渐将其抗干扰能力加强。其次，是要将单片机编程效率提升。在对单片机进行编程的过程中，所应用到的语言类型大多为C语言，若要提升单片机编程效率，则应在不断加强C语言编程效率的同时，还要尽量找寻出效率更高的编程语言类型，以此来提升单片机编程过程中的实际效率。
5 结语
综上所述，文中通过对单片机的作用原理及接口技术的分析与研究，总结出单片机所能应用到的领域。并通过分析得出，若要将单片机进行深入的应用，则应当从提升单片机的抗干扰性、以及加强编程语言的效率等方面入手，唯有如此，才能使单片机技术在更多的领域内得以应用，并对社会的生产和人们的生活，产生更为多样的效用。
参考文献
[1]陈杰.论单片机的原理及接口技术[J].电子世界，2014（12）：387.
[2]朱建光，郑浩，刘本伟.单片机原理与接口技术教学改革与实践[J].武汉大学学报（理学版），2012（S2）：188-190.
[3]凌震乾.论单片机原理与接口技术课程设计性实验的开设[J].教育与职业，2011（09）：164-165.
关键词：创新型应用人才；单片机；教改方法
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）08-0093-03
一、引言
在科技飞速发展的当代社会，创新能力已成为全世界各个国家综合国力的重要体现与表征。近日，同志在全国科技创新大会、两院院士大会及中国科协第九次全国代表大会上指出：“实现中华民族伟大复兴的中国梦，必须坚持走中国特色自主创新道路”，“科技创新是核心，抓住了科技创新就抓住了牵动我发展全局的牛鼻子”，这些精辟的论断充分表明了在当前甚至很长一段时期里我国科技强国的战略方向。而作为为社会输送人才的重要基地，地方高等院校更应顺应历史的发展潮流，响应国家的号召，大力培养具有创新意识与创新能力的应用型人才，为社会经济发展服务，为中华民族“中国梦”的实现贡献力量。
自1976年Intel公司推出第一代MCS-48系列8位单片机至今，单片机已走过了四十个年头。在此期间，单片机技术的发展日新月异，应用领域不断拓宽，如今已广泛应用于工业控制、航空航天、国防及人类生活等领域，对很多行业的技术革新和产品升级起着重要的推动作用。国内大多高校也在很早就开设了单片机原理与应用等相关课程，已成为控制、自动化、电气、电子通信、机电、仪器等工科及相关专业的重要主干课程。该课程重在培养学生的实践应用能力，对学生知识面的要求较宽，学生必须具有数模电、传感器、机械测试、信号分析处理、软件及程序设计等前期的知识储备。该课程有以下特点：一方面，概念抽象，难于理解；另一方面，该课程非常注重学生的实践动手能力，涉及硬件与软件操作，且需要一定的实验条件设施。因此，对于教师与学生教学双方而言，一直存在着难教、难学的双重困惑。针对陕西理工大学应用型大学的建设目标实现与培养创新性应用人才的迫切需要，本文就学校测控技术与仪器专业的单片机课程教学中存在的问题，提出了诸多改革方法与措施，并付诸实践，取得了良好效果，也希望借此能对同等高校单片机相关课程的教学研究起到抛砖引玉的作用。
二、单片机课程教学中存在的问题
陕西理工大学是2016年5月31教育部发文，由原陕西理工学院升级而来的应用型多学科大学，而“测控技术与仪器”专业则创办于2000年，为校级名牌专业。其实早在陕西理工学院前身，即陕西工学院时期，单片机已成为校内自动化、电子电气等相关工科专业的必修课程。几十年来，经过几代人的努力，针对该课程的教学积累了许多宝贵的经验，但随着时代的变迁与教育模式的改革，逐渐发现在教学中还存在不少问题，归纳起来有如下几点：
1.课程设置与教材选用。与单片机相关的课程有三门，分别是微机原理、单片机原理与接口以及单片机C语言应用程序设计。这三门课程存在着一定程度的相似性，微机原理、单片机原理与接口课程设置在大三下学期，总（实验）学时分别为50（10）和42（6），单片机C语言应用程序设计则开设在大四上学期，总（实验）学时为30（8）。微机原理课程以Intel 80×86为主线介绍微机基本知识，单片机课程则以8位89C51进行讲解，目的都在于使学生掌握微型计算机/单片机的基本原理、程序设计方法及微机/单片机接口应用的基本方法，培养学生利用计算机软、硬件技术解决问题的初步能力，为以后学生进行相关研究或从事相关技术打下坚实的基础。由于微机原理和单片机原理与接口两门课程同步开设，内容有很多相似之处但又有明显区别，学生耗费了大量时间，但仍然经常出现搞混、理解不清的现象；而单片机原理与接口、单片机C语言应用程序设计两门课程的硬件基础相同，只是编程语言有所区别，分别采用汇编与C语言，而且在两个学期开设课程期间，时间跨度较大，因此学生学习时的连贯性不够，学习后一门课时又要花费大量的时间复习单片机硬件基础知识，效果很不理想。在教材选用方面，相关教材内容多偏于对单片机内部结构及原理的介绍，这不仅落后于实际单片机技术的发展，而且与实际应用结合较少，不利于学生视野的开阔及实践与动手能力的培养。
2.教学方法。单片机教学中，以课堂理论讲授（PPT）为主，包括单片机硬件结构原理、汇编语言与C语言编程等知识，但学生对这些纯粹的电路与代码提不起丝毫兴趣，老师讲授起来也感到困难重重。在实验操作方面，实验的学时安排相对较少，通常为理论课的1/3甚至1/4；在实验室内，学生经常是机械地根据实验指导书内容连接硬件，将代码直接敲入编程软件编译链接，然后下载到单片机的开发箱中运行，但其并不理解这些代码的真实含义，更不用说根据自己的意愿修改程序了。由于学生几乎没什么实际的操作经验，经常出现硬件接错与代码写错的情况，这些错误又不易发现，因此大量的时间消耗在查找错误当中，导致实验效果往往很不理想。
