单片机原理论文篇1

2选择合适的多媒体课件以满足教学需求

把多媒体课件应用到单片机课程的教学过程中，使得单片机教学不再枯燥，不仅可以使学生提高对理论知识的认识，而且通过仿真实例可以使学生熟悉单片机系统的开发方法，进而培养学生的动手和实践的能力。但是多媒体课件良莠不齐，必须选择合适的多媒体课件否则事得其反。首先，电子课件的开发工具有很多种，每种工具软件有各自的特点，要合理选择。在单片机多媒体课件的开发过程中，笔者所在教学团队，结合了电子课件开发工具PowerPoint和单片机仿真软件PROTUES，使用PROTUES针对具体实例开发出仿真程序，同时把仿真结果动态的插入到PowerPoint制作的电子课件中，使得多媒体课件能够演示单片机工作的动态及结果，感性且直观，同时又增加了课件的趣味性。其次，要及时更新多媒体课件以适应单片机技术的发展速度。《单片机原理与应用》是一门内容多且杂、实践能力要求高、发展迅速的课程，为了适应数字系统的不断发展，多媒体课件中动态仿真实例要尽可能的选择新事例，一方面能增加知识量，使课程和发展形势紧密结合，另一方面也能调动学生的学习兴趣，从而提高教学效果。

单片机原理论文篇2

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）21-4897-02

高职院校单片机原理课程教学的目的是培养学生综合应用单片机设计电子线路的能力，涉及单片机软硬件设计，以及单片机的整个开发流程。掌握运用单片机知识以及应用汇编语言编程来解决实际电路设计的方法和步骤，为后续嵌入式课程的学习以及职业能力的培养打下坚实基础[1-3]。单片机原理是高职高专电子信息大类各专业重要的专业基础课和必修课，在整个课程教学体系中起到非常重要的作用。

《单片机原理》课程所包含的理论基础知识多，涉及软件、硬件知识，是实践性很强的科目。同时单片机原理这门课也是电子类专业中《自动检测》、《嵌入式设计》等相关专业课的前导课程。因此，在很多高职院校及本科院校均开设单片机原理课程，重视其教学效果[4]。

1 单片机原理教学现状

在实际的教学过程中，多数学生认为单片机难学、理论知识枯燥且较复杂、汇编语言指令比C语言繁琐、指令颇多、容易出错。刚开始学生学习的积极性还高，时间一长，学生的畏学、厌学情绪严重。在一定程度上，不但影响了单片机课程的教学效果，也影响了整个课程体系中后续课程的教学效果。结合近几年来，单片机原理课程的实际教学经验，总结分析以下几点单片机教学质量难以提高的原因：

1.1 教学时间安排稍晚

作为电子信息类必修的专业课，单片机原理课程在专业教学中具有承前启后的作用。高职教育实际的理论教学时间只有2年半，最后半年是顶岗实习，有些院校把单片机原理课程安排在大二下学期，而将需要在学习单片机课程后再学习的课程往前排。这样会导致学生学习混乱，对知识交叉的课程难以灵活的连接起来应用，单片机课程的基础作用不明显，同时课程体系违背循序渐进的学习认知过程，学生学习效果大打折扣，比如自动检测技术，学习了单片机知识，再学习自动检测技术课程，学生可能会明白的更透彻。另外由于大部分学生计算机基础知识薄弱，单片机原理中的汇编语言与C语言差异比较大，汇编语言指令部分是独立的，不容易理解并记忆指令的用途，并且该课程中又包含了较多的理论知识，比如中断、定时、串行等复杂内容，再加上专业教学计划制定的教学学时比较少，理论课时与实验课时分配难以合理，因此这种 “内容多、课时少、没基础” 的情况，自然使学生学习起来有一定的难度，同时也大大消减了他们学习的热情。

1.2 课程模块知识点散

与本科教材相比，高职高专单片机原理教材删去了繁琐的，保留简单的，使用过程中也降低了要求。但是高职教育的特色是应用技能的培养，这跟本科教学完全不同。学习单片机原理目的在于应用单片机设计内容，比如定时器的设计，强调的是应用部分。但是就单片机教材的内容安排上来说，都是过多的理论知识，而且每一部分都是独立的，通常第一章讲单片机的内部结构，接着讲汇编语言，后面就是独立的中断系统，定时器等。但是，要针对使用单片机进行一个实际问题设计的话，比如用单片机做一个电子显示时钟，一般要涉及很多的知识点，需要把很多模块的应用连接起来，但都必须等到把教材的内容讲完才行，所以很多学生在学习过程中感觉学了大半本书的单片机原理，还是不知道了学了些什么，没有一个整体的概念，针对具体问题还不知道怎么用单片机才实现，很难讲离散的知识点联系起来，想要独立设计完成一个结合更多的模电、数电知识的偏硬件电路或者结合嵌入式知识设计偏软件的课题，基本上是很困难的。

1.3 学生理论知识基础差

高职院校学生自身基础知识比较薄弱，我们学院也不例外。很多学生数学、英语基础较差，在学习一些汇编语言语句时，不明白语句英语单词的意思，加大了理解语句的难度，更谈不上如何有效的记忆英文单词的指令；在读汇编程序例子时，也会纠缠于语句中的一些提示性的英语语句；在编程设计程序时对算法、流程等逻辑不容易理解和接受；另外在程序调试时，对于用英语显示的出错提示信息看不懂，调试程序困难，找不出错误，从而不能有效快速的找出程序语句中的关键问题所在，长期来看，对使用汇编语言进行编程产生了畏惧思想并最终放弃学习。

2 教学方法改革的思考

要想提高单片机原理课程的教学质量，提高学生学习的积极性，增强他们学习的热情，需要对单片机原理的教学方法，方式等教学手段方面进行教学改革。

2.1 明确课程教学目标

单片机原理是电子专业的专业基础技能课，是一门理论性、应用性较强的课程。其特点是概念多、指令多和涉及内容广，学习单片机原理之前必须具备模拟电子和数字电子技术等基础知识，另外，其整体实现思想和技术又往往难于理解。单片机原理最终的教学目标，就是让学生能够针对具体设计题目，综合应用模电、数电等专业知识，进行独立的分析、软硬件设计、调试以及仿真成功。根据高职院校培养人才的目标，重在技能和应用型，在制定单片机原理教学目标的时候，还应该增加各类实际应用型的项目，从而让学生能有更多的实践机会，不断的增强理论联系实际的能力和应用能力，以适应社会发展的需求。

2.2 根据实际情况制定教学内容

实际教学当中，必须根据具体的情况进行教学内容的调整。当然，第一步：教师首先应该熟知单片机教学内容，以及模拟电子技术与数字电子技术的内容，掌握他们之间的内在联系，结合学生的实际基础，对单片机原理课程的教学内容进行优化设计。第二步：在教学过程中，应该把单片机最简单的系统首先告知，多列出在日常生活中且经常接触到的，采用单片机芯片做成的实际实物，可看可触摸的，让学生在系统学习理论知识之前，明白单片机芯片能做什么？学习单片机在现实生活中的用处。接着开始学习单片机芯片的内部结构，40个引脚的作用，汇编语言，以及中断，定时器等内容，然后再在此基础上进行各种类型项目的实训练习，真正的练好编程技能，软硬件电路的设计，结合仿真软件和protel软件，独立完成一个采用单片机做成的电子实物。不需要一直学习新的知识，验证新的知识点，过多的离散的知识点，对于我们高职学生来说不是多就好，真正需要的是能将有限的知识联合起来，综合应用。同时在教学过程中必须对授课内容做出适当的整合，单片机原理教材中涉及过多复杂的数学例子，可以略去，难度太大了，也影响了学生学习的积极性。

2.3 适当增加实验课时量，制定合理的实验、实训计划

理论课时偏多，实验课时太少，单片机课程本身强调的就是实践操作，培养学生设计能力，那这些能力必须在实验课中得到锻炼。

在传统的单片机原理教学方法中，一般都是先讲理论知识再进行实训，但是讲理论时，理论知识过多，学生觉得枯燥，真正理解并记忆的知识实际并不多；实验课上，需要用到并验证理论知识的时候，又忘记了，这样的教学质量差；适当增加实验课时，多给学生留点自我练习的机会，可以在课堂安排上遵循“讲原理-举例子-练操作”的过程，生动了课堂，紧凑了教学内容。把理论与实践相结合，学生边学边练，课程内容当堂消化吸收。

在每个章节之后，制定实验内容时，充分考虑知识的连贯性，设置一些实际生活中的项目设计，不是仅单一知识点的练习，巩固并提高前面的知识，重在多个知识点的贯穿应用，真正做到学用结合，达到提高应用设计能力的目的。制定实训计划时，不要内容过于简单，太简单就起不到实训的目的，可以借鉴企业或者行业中的实际生产项目，让学生在学校也能真正实地的感受到项目设计的环境，从而提高他们完成实际项目的能力，为走上工作岗位打下坚实的基础。

2.5增强学生学习的积极性

让学生清楚明白我们高职教育重点是实际操作和动手能力的培养，我们不是去发明、创造什么高科技。我们需要做的是综合运用所学理论知识进行软硬件设计，完成某些实际项目，不需要花大量时间去进行理论研究，而是把这些时间和精力投入到实践动手能力中。必须明确学习目标，增强自学能力，要学会如何学习，在实践中强化理论知识，提高应用能力。平时课堂上理论教学时，要求学生认真听讲、随时记录下重点内容和要点；讲解程序时，要求学生不光听懂程序的分析，并且要记录下来，并附上注释；在实际操作中，鼓励学生多问，同学之间多讨论，互相进步，不断激发他们学习的热情。

3 结束语

单片机原理是高职高专电子信息类专业必修的专业基础课程，在整个教学环节中起着重要的作用。因此，改变现有的课程教学方式，有助于提高单片机课程教学质量，加深学生对单片机知识的理解程度，能够灵活的应用单片机进行软硬件设计，解决更多的实际项目问题；另一方面，也为后续课程的学习打下了坚实的基础，在一定程度上也提高了学生学习的热情和积极性。今后，在课程教学过程中，需要不断地努力分析和总结，根据实际教学环境及时发现问题并解决，积极探索和改进课程教学方法、方式，不断激发学生学习的热情，提高他们实际动手操作的能力，为以后走上工作岗位打下良好的基础。

参考文献：

[1] 陈露军，张娜，任磊. C语言教学方法探讨[J].大众科技，2011（4）.

单片机原理论文篇3

中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：2095-1302(2012)07-0074-03

0 引 言

微机原理及应用和单片机原理及应用是现今大多数院校自动化、电气自动化等信息工程类专业的重要课程。微机原理偏向于原理性的介绍，涉及的实验比较简单；而单片机则更偏向于应用性，涉及的实验较多。这两门课程的实验过程及使用的芯片及编程的的方式非常类似。大多数院校选择先开设微机原理的课程，在随后的一个学期开设单片机的课程。这样的选择在逻辑上没有错误，可毕竟这两门课程有很大的相似之处，但又有各自的特点。微机原理和单片机的内容既相关又有明显的区别，前后开课会使得学生可能产生忘了前面、记不住后面的感觉，同时两门课的相似点又使得学生区分不清，对内容产生混淆。而实验的环节，用的实验箱不同，虽然芯片不同，学生也仅仅为做而做。在实际教学中，会经常碰到学生提出“微机原理的汇编语言编程要分段(segment)，而单片机的汇编语言编程为何不分段”、“微机原理课里的标志寄存器有16位，为什么单片机里才有8位”等问题。此外，这两门课一般都由同一位教师讲授，教师备课时不由得对比着备课，在教学中自然把两门课相关知识点进行描述或比较，使得单一门课程的教学时间无形中被占用。对此，以笔者实际的教学经验，现对这两门课程的教学改革进行一些探讨。

1 课程改革思路

微机原理及应用课程主要是帮助学生理解计算机的原理和结构，通过学习，使学生熟悉一款比较经典的CPU和以该CPU为中心的总线、存储器存储过程等数据处理以及用汇编语言编写程序的方法；同时，还涉及了诸如8255、8259A等一些芯片的运用及接口编程知识，微机原理及应用偏向于原理性的阐述。而单片机原理及应用课程主要是针对某类型已经非常成熟的单片机型号，帮助学生学会如何使用单片微型机以及针对实现不同的功能进行编程的知识，该课程更偏向于应用。

这两门课程的内容既有很大交叉，又有各自的特点：微机原理及应用理论更系统，单片机应用性更强。独立开设两门课程，不可避免地会出现知识点的重复和各自重点的缺失。由此，针对这两门课程授课过程中的不足，笔者有了对这两门课程进行改革的想法。即：同步开课，结合实际教授理论内容，合理分配实验学时等。

2 教学方面

2.1 教学内容

单片机原理论文篇4

1.论文题目为三号黑体加粗居中

2.一级标题应该设置为黑体三号加粗居中（即每一章节的标题如第一章）

3.二级标题应该设置为黑体四号加粗，对齐方式为左对齐（即每一章节的下一级标题如：1.1）

4.三级标题应该设置为黑体小四加粗，对齐方式为左对齐（二级标题下的小标题如1.1.1）

5.中文“摘要”两个字应该是三号黑体加粗居中，应该设置为一级标题。

6.中文摘要内容字体应该为宋体小四，两端对齐，行间距为1.5倍或是20磅。

7.英文摘要（abstract）应该是罗马（TimesNewRoman）三号加粗居中，应该设置为一级标题

8.英文摘要内容字体应该是罗马（TimesNewRoman）字号为小四，两端对齐，行间距为1.5倍或是20磅。

9.“关键词”三个字应该是黑体小四，其后为关键词（宋体小四），关键词数量为4~6个，每一个关键词之间要用逗号分开，最后一个关键词后不打标点符号

10.“目录”两个字应该设置为黑体三号加粗居中

11.文章正文应该是宋体小四

12.文章正文段落行间距应该是1.5倍行间距或是20磅，首行要空两格。

13.文章正文段落格式应该设置为两端对齐

14.文章中出现的图片，其位置应该是居中，且图片下方要有中英文对照的说明文字。其中中文说明文字应该为楷体五号，英文说明文字应该是罗马（TimesNewRoman）五号字体，中英文说明文字位置均为居中。图片及其中英文说明文字应该位于同一页。

15.文章中出现的表格，其位置应该是居中，且表格上方要有中英文对照的说明文字。其中中文说明文字应该为楷体五号，英文说明文字应该是罗马（TimesNewRoman）五号字体，中英文说明文字位置均为居中。且文中表格的风格要保持一致，表格内容的字体，字号设置要统一。表格的宽度不应该超过正文的宽度。表格如果转页的话，在随后的页面上应表明如：表一（续）

小学教育教学论文范例欣赏：

【摘要】随着社会中各行各业的竞争力度不断增加，大学生就业成为了社会重点难题。特别是计算机行业，近年来的计算机领域快速发展，各高校向社会输送的计算机人才也日渐提升，同时也加大了就业竞争力度。所以，学生掌握一种制约芯片的电路设计，并且熟练使用一种编程语言，不仅能够提高竞争实力，也可以增强自身的技术水平。本文中通过面向技能抽考的单片机教学进行探讨。

【关键词】技能抽考单片机教学多元化单片机

单片机是一种微型计算机的分支，以体积小、功能全、性价比高等特点著称，被运用到工业制约、通信设备、信息处理、电器等诸多领域。单片机技术在整个课程中处于核心位置，是电子信息、机电、自动化等专业学科必备技术，也是工科学生就业的一个基本保障。

一、单片机教学目前状况

单片机教学中，教师以汇编语言版本和C语言版本为编程工具的单片机为学习对象，这种学习策略可以使学生更加深入的了解单片机指令系统的操作，也可以对单片机软、硬结合的特点做深一步的单片机原理理解[1]。

“单片机”是一门专业课程，基于电工学、电子学、计算机组成原理学、接口原理及汇编语言学基础上的一门课程。以上课程是单片机课程的基础，对单片机的学习能够起到推动作用，加强学生对相关课程的理解。对于学生而言，单独的学习单片机课程，没有专业背景和知识结构的因素影响，将会很难入门[2]。

二、单片机教学的理由

2.1单片机教学的实验设备单一

教学中使用的实验设备通常是学校为学生准备好的包含十几种实验内容的实验包，学生对实验包里的设备进行试验并加深对理论知识的理解。但是，通过这种实验包学习产生的理由是无法提供更高层次的动手实验，实验包里的实验项目硬件已经连接完毕，学生只需要通过简单的连线就可以使用，导致了学生动手和动脑的机会少，线路已经固定，学生不能根据自己的设计转变线路，在实验中产生一定的局限性。

2.2教学内容与实际应用不符

学校的教学策略中，基本以理论为主，造成设计效率低、学生学习的难度大、理论性过强、语句不易理解等理由，另外由于编程的代码结构复杂，学生对硬件结构的依赖性比较大，不能够完全在不同种类之间相互移植。

三、技能抽考在单片机教学中的作用

3.1技能抽考的理论

技能抽考是根据教育学的要求，依照专业特点对学生掌握的专业技能进行标准化的考核，需要通过理论和实践的双重考核。具体做法分为三种：制定统一的抽考标准；制作抽考标准的试题库；根据专业学习的人数，采取随机筹钱的方式进行学生的独立抽考。

这种技能上的抽考相当于一种技能竞赛，专业技能竞赛相比职业技能竞赛的方面更为广阔、参与的学生也比较多、比赛的内容全面，抵制了一直以来的“重技能轻综合”的不足[5]。

3.2技能抽考在单片机教学中的作用

技能抽考运用到教学模式中，能够重新建构教学模式，提高教师和学生的专业能力、增强教师的职业道德素质和心理素质等，使学习中实现车间与教室、教师与师傅、学生与学徒、作业与产品、理论与实践、教学与比赛相结合的一种教学改革，推动学校教育水平的发展。

3.3技能抽考重建教学模式

技能抽考是以学生的综合实力为评价标准，在学习范围的完成情况来进行对专业能力的衡量，对能力、策略等进行务实、高效的教学目标。因此，教育教学观念发生了转变。从原有的教学方式转向行动教学方式，让课堂从理论性教学转向实践性教学，以“教学工厂”为实训教学模式，使车间和教室结合、理论与实践结合。

四、结论

单片机原理和教学中的自主研发、开放性和创新性，比较容易符合新世纪人才的培养，符合高校的教育规律。在教学中加快改革步伐，加强基础、培养能力、开拓思维、注重创新、提高素质为教学中心思想，以培养学生的科学实验素质和动手能里为教学目标，将教学层次加深，全面展开单片机教学的最新模式，为电子信息行业培养大批量专业知识强又掌握应用技术的应用型人才。

参考文献

[1]牛骁.单片机和C语言的教学探讨[J].江苏机械制造与自动化，2001，04：136-138

[2]陈华珍，夏国清.基于单片机系统开发的C程序设计教学策略探讨[J].考试周刊，2011，03(09)：143-144

单片机原理论文篇5

中图分类号：G718.5 文献标识码：B 文章编号：1009-9166（2011）032(C)-0222-01

一、引言

单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。

目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。单片机具有体积小、可靠性高和价格便宜等优点，在工厂自动化各控制领域、仪器仪表、家用电器等应用广泛，在职业教育中是一门重要的专业技术课。

二、单片机的工作过程

单片机自动完成赋予它的任务的过程，也就是单片机执行程序的过程，即一条条执行的指令的过程，所谓指令就是把要求单片机执行的各种操作用的命令的形式写下来，这是在设计人员赋予它的指令系统所决定的，一条指令对应着一种基本操作；单片机所能执行的全部指令，就是该单片机的指令系统，不同种类的单片机，其指令系统亦不同。为使单片机能自动完成某一特定任务，必须把要解决的问题编成一系列指令（这些指令必须是选定单片机能识别和执行的指令），这一系列指令的集合就成为程序，程序需要预先存放在具有存储功能的部件――存储器中。程序通常是顺序执行的，所以程序中的指令也是一条条顺序存放的，单片机在执行程序时要能把这些指令一条条取出并加以执行，必须有一个部件能追踪指令所在的地址，这一部件就是程序计数器PC（包含在CPU中），在开始执行程序时，给PC赋以程序中第一条指令所在的地址，然后取得每一条要执行的命令，PC之中的内容就会自动增加，增加量由本条指令长度决定，可能是1、2或3，以指向下一条指令的起始地址，保证指令顺序执行。

三、传统单片机原理与应用课程中教学的特点

（一）课程单元内容设置不合理。传统教学注重知识体系的传授，老师花大量时间讲解单片机的结构原理、指令系统、中断系统和定时器，其都是以单片机本身的工作原理为主线讲解，学生对单片机的学习局限于一个个模块，理论与实际联系差，综合运用知识能力差，继而形成对单片机“抽象、难学”的思维，学生学习兴趣下降，教学效果差。（二）硬件与软件脱节。传统单片机教学采用先理论后实践的方法，并且实践教学采用实验板或实验箱来完成，学生按照实验指导书编写代码、下载程序和观察效果。这种方法学生不清楚单片机程序的编写流程，对整体电路感到迷惑，难以深入的理解程序及单片机工作原理，看上去鲜活的实例，却难以激发学生的学习兴趣，软件与硬件的脱节，学生并不能真正理解到单片机的工作原理。（三）缺少综合能力的训练。对单片机的实践学习局限于一个个模块，缺少综合性的项目，将各个模块串联起来，使得学生往往学到后面忘了前面，综合运用知识、创新能力差，不利于学生的可拓展发展。

四、改进单片机原理与应用的教学方法

单片机是一门实践性要求很高的课程，将理论学习与实践结合起来，充份调动学生的兴趣和学习积极性，将理论学习嵌入到实践教学中，调动学生的创造性，综合运用知识能力，借助PROTEUS和实验箱，将硬件电路设计与编程实践结合起来，使理论活起来。

（一）内容设置改革。给合项目化来改革课程单元教学内容，将单片机原理寄托于项目任务中，从诱导学生兴趣着手，开设教学内容。设计跑马灯的设计、秒表的设计、可调电子钟的设计、电子密码锁、数字温度计等项目来组织教学。

（二）教学方法改革。在高职单片机教学中，减少理论的讲解，加强实践的引导对学生的学有裨益。因而将Proteus仿真软件和单片机开发板引入到单片机的教学课堂，充分实现理论与实践一体化，硬件与软件一体化，首先利用仿真软件学习单片机电路基本原理，程序的实现与调试。然后到实物（开发板）进行验证。

五、教学情境设计研究

下面以电子钟设计为例讲述单片机原理与应用的教学方法。

第一步：项目引入：电子钟的设计。要求：利用数码管显示一个能够调时的电子钟。第二步：学生讨论：分析任务要求包括数码管显示，按键调时。第三步：教学讲解知识。按键的检测原理，数码管的显示原理，定时器的工作原理，中断的工作原理。第四步：课堂分模块搭建电子钟的实现电路，并编程实现电子钟效果。

结束语：改革单片机教学的内容和传授的方法，对提高学生的学习兴趣、课程的教学效果有很大的好处，提高了学生综合运用知识的能力，解决问题的能力，为深入学习嵌入式打下了良好的基础。

作者单位：湖南科技职业学院软件学院

参考文献：

单片机原理论文篇6

中图分类号：G622文献标识码： A 文章编号：

一.前言

在当今教学环节中，如何充分利用多种单片机开发工具,掌握综合运用单片机的软硬件实用技术,为工业生产、科学研究和实验设备等领域的单片机应用开发,培养具有技术应用能力、创新精神和创业精神的高素质人才,单片机课程教学面临的新挑战。目前国内多数中职或技工学校电子专业的单片机课程存在理论与实践严重脱节的现象,本文针对目前国内单片机原理与应用课程的实践教学法中普遍存在的问题和不足进行深入探讨。

二.单片机原理与应用技术

1.原理

单片机原理与应用课程的特点和教学中存在的问题。结合技工学校人才培养目标，从理论教学和实践教学两方面进行改革探索。提出一种注重理论联系实践，在应用中掌握知识的方法。结果表明改革能提高学生的学习积极性和创新能力。改革经验为提高该课程的教学质量提供了新途径。

2. 单片机应用技术

单片机应用技术课程是电子专业的主干课程,也是多年来公认的“问题课程”,学生普遍感到难学。主要表现在课程内容抽象、逻辑性强、与其他课程的关联度大。教学过程极易陷入难教、难学的境地并形成恶性循环。随着计算机网络与通信技术、集成电路技术和计算机软、硬件软件技术的飞速发展,单片机应用技术的内容与教学手段和方法都发生了很大的变化。如何充分利用多种单片机开发工具,掌握综合运用单片机的软硬件实用技术,为工业生产、科学研究和实验设备等领域的单片机应用开发,培养具有技术应用能力、创新精神和创业精神的高素质人才,是技工学校单片机课程教学面临的新挑战。目前国内多数技工学校单片机课程存在理论与实践严重脱节的现象,本文针对目前国内技工学校电子专业单片机应用技术课程教学中普遍存在的问题和不足进行深入探讨,结合多年的教学经验,提出基于“项目驱动法”的单片机课程一体化教学的新思路,以期为单片机课程教学的改革提供参考。

三.单片机课程特点

单片机原理与应用是一门理论性和实践性都很强的课程，概括起来有四大特点：首先，课程涉及面广，课程综合了程序设计、电子技术、微机原理、自动控制等技术，学生先修的基础课没学好将直接影响本课程的学习；第二，单片机课程概念多，内部结构、工作原理复杂而抽象，容易出现教师难教、学生难学的状况；第三，单片机应用系统电路复杂、各种芯片元器件功能各异，学生若分不清各部分的作用，易造成学习困难；第四，单片机技术实践性强，如果缺乏实践操作经验，学生很难真正理解学习内容，更无法实现知识的灵活应用。 

四.单片机教学中存在的主要问题 

1.教材结构未考虑学生的接受能力。教材内容主要依照单片机硬件结构指令系统汇编语言设计系统扩展接口技术应用系统设计的顺序编写的,注重课程的学科性与系统性,而未考虑学生的认知特点;教学过程也是以单片机的结构为主线,先介绍单片机的硬件结构,接着是指令和软件编程,然后是单片机系统的扩展和器件的应用,最后是应用实例。按此教学结构,单片机课程就演绎为以单片机知识为蓝本的微机原理课程,高职学生理解力和逻辑思维能力较薄弱,对复杂的电路和抽象的指令往往不知所云,学习过程枯燥乏味,学生大多产生厌学情绪。

2.普遍存在理论与实践严重脱节的现象。在教学形式上,单片机课程多以课堂理论教学与少量硬件仿真实验相结合,实验教学也多为验证性实验。先理论后实践教学,或理论与实践教学分阶段交叉进行,造成长期以来单片机教学理论与实践的严重脱节。加之许多学校单片机实践教学资源相对比较匮乏,多以单片机实训平台为主,实践教学环节也仅仅体现在为数不多的几个验证性实验上。许多情况下,学生只是依照老师给出的实验电路进行简单连线,有些同学直接将实验系统中的源程序调出来运行一下就算完成任务了。整个课程结束后,许多学生也未能真正了解清楚单片机应用系统开发的全过程,不会使用仿真软件调试程序的同学也不在少数,甚至连单片机开发工具如硬件仿真器、编程器的用途都不知道,更不用说掌握单片机应用系统设计的一般性方法。

五.单片机原理与应用课程的实践教学法

1.教学做合一。教学过程不是教师的个人表演过程，而是教师完成一个单片机工程的开发全过程，教学过程是做单片机项目的真实过程，有电路分析、有单片机基础分析，有汇编语言（或C语言）语法、语句、算法等分析。并且把所有过程，一步一步呈现给学生，让学生有现场感、真实感，让学生最后看到我们的最终成果——单片机实验电路板上呈现的现象。整个过程是教师开发了一个单片机工程项目，对事说是做、对教师说是教、对学生说是学，此之谓陶行知先生所说“教学做合一”。 

2.尝试教学实践与创新实践的紧密结合

采取部分开放的实践教学模式的试点,在时间、内容、仪器设备、教学形式等方面给学生空间。在学习的过程中,学生在开放实验室中进行了指令学习和巩固。也逐步学会单步、断点、全速运行的调试方法和排除故障能力,并能使用寄存器窗口、存储器窗口等仿真器的功能,分析各种实验现象。在教学实践的基础上,开展形式灵活、面向不同年级学生、连续不间断地创新实践,如组织电子协会进行课外科技创新活动,以多层面学生为对象与专业技术相结合的创新项目活动、组织培训学生海南省中职学生单片机装配与调试技能竞赛等。

3.讲练结合教学法。学生单靠教师在多媒体教室的“教学做合一”的教学过程是根本学不会单片机的，单片机是理论与实践结合的一门学问，必须经过大量的实践活动才能学会单片机，没有经过实际的演练不可能掌握单片机的精髓。我采用一节教学一节机房加实验板的实训方法进行教学安排，让学生把学到的东西马上进行实际练习，使理论与实践结合。今年的单片机教学我又在原来的基础上进行了改革，全部在机房利用实验板进行教学，采用边教学、边练习的方法，让教师的教与学生的学真正做到无缝对接。 

3.项目驱动教学法。在完成基础模块的教学后，学生的单片机学习就进入到另一个阶段，进行综合实训——做实际的工程。前面的教学与实践都是在单片机实验扳上完成的，这对学生来说仍然不真实，不实在，为了使学生能学生出校门就能搞项目，学生在学校必须经历实际工程的锻炼。让学生做电子表、数字温度计、数字电压表等项目。从画原理图、PCB图、制作电路板、硬件连接。软件程序编制、下载、调试与修改等所有过程都亲自参与。学生不再是学习过程的旁观者，而是整个过程的亲历者，让学生体会到创造的快乐，学习就象玩一样。 

六.结束语

单片机自从问世以来,经历了多次更新换代,其应用也从最初的工业控制领域扩展到人们日常生活的各个领域。学习这门课程对于学生将知识综合应用能力转化为工程实践能力,顺利地迈向今后的工作岗位,起着举足轻重地作用。因此,如何在教学过程中确保教学目标的实现,一直是大家所关注的焦点。所以做好单片机原理与应用课程的实践教学法是有着十分重要的意义的。

参考文献：

单片机原理论文篇7

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）48-0076-02

我国进入了高速发展的新阶段，新技术也不断发展，单片型计算机凭借超低功耗、易于集成、体积小、功能越来越强和性价比很高等特点，在许多领域获得了广泛应用。《单片机基础及应用》课程是工程控制和电子信息领域各专业的专业选修课，同时又是电子信息类、测控仪表、计算机、自动化及机电一体化等专业的专业必修课。学好该课程要求学生们必须具备一定的基础知识及逻辑思维方法，这样才能掌握单片机工作的基本原理。

一、存在的关键问题

1.有关教学内容：作为一所工科院校，面临电子技术类专业的课程新技术不断创新，有些内容已经不适应当今的教学，针对国家急需的专业人才培养，适当调整教学内容，增补主流的先进知识和技术。

2.教学方法陈旧：教师多采用填鸭式教学方法，采用黑板板书的教学手段，而《单片机基础及应用》课程是专业基础课程，要求有扎实的数字和模拟电子技术知识。这也让电子技术基础差的学生感到抽象、枯燥，难以掌握。

3.实践环节：目前多数高校针对《单片机基础及应用》课程设有学时多少不同的实验，配备专门针对所学系列的单片机的实验系统，主要实现单片机各个功能模块的验证性实验，而且有实验程序，学生基本不需思考，只要按部就班地接线。不利于学生动手能力、创新能力的培养。

二、《单片机基础及应用》课程教学的改进办法

1.合理取舍教学内容。在每次调整制定教学大纲时充分考虑课程特点，做到重点难点突出，紧跟科技发展步伐，与时俱进，适当调整学时和教材内容。增加最新的电子器件的应用技术，删除如汇编语言等陈旧的内容。《单片机基础及应用》课程是检测、控制、电气自动化等相关专业的必选课、是一门实践性非常强的课程。但目前此课程存在偏重理论讲解，轻视实际应用的问题。学生在学习过程中，理论教学的内容掌握得还不错，但是一提到单片机的应用，则是捉襟见肘，而且实验时间通常安排在所学的单片机编程语言之后。这样就会造成：①用大量的基础原理讲解，需要老师有很熟练的专业课知识，用以克服学生产生的畏难情绪，鼓励他们努力学习专业知识；②教学过程中本末倒置，理论和实践脱节，相关实验和课程设计只是简单验证和形式上设计；③单片机系统本身就是软件和硬件的有机结合，不能注重硬件的学习而不了解软件的作用。如何做到系统软硬件结合的设计方法就显得十分重要。基于此，我们充分利用实验环节和本课程的课程设计，辅助以其他电子实训教学，鼓励学生参加课外兴趣小组，使学生对所学理论知识进行系统化的消化吸收，最终改进重理论轻实践的问题。

2.教师的教学手段及方法。①为了克服传统教学方法带来的弊端，经过多次反复的摸索和实践，我们采用了“一体化”的教学方法以及与之配套的教学改革措施，达到了良好的教学效果。所谓“一体化”是指理论教学与实验实训教学相结合的教学方法。采用此方法后，理论教学被搬到了实验室，理论与实验教学同时展开，这样淡化了理论教学，更加侧重实验教学。让学生在“学中做，做中学”，将原本枯燥乏味的基础理论知识一下子变得生动和具体起来，大大地增强学生的学习兴趣，提高了学习效率。②电化教学手段的充分利用。多媒体教学技术可以使教学内容更加丰富，学生对单片机的实际应用更加直观。③开展汉语和英语相结合的教学。运用原始英文资料，针对最新的知识点，英汉并用地有针对性地教学，学生吸收效果显著且教师英语教学水平提高。④改变考查方法。改变传统的考查办法，加入更多的实践部分的考查，不仅注重理论知识的学习，还要提倡实际动手能力。为此我们把理论知识考查与实践性考核相结合，理论考查占60%，实践性考查占40%，这样更加科学，符合高等院校为国家培养创新型高素质人才的目标。

3.注重实践教学。建立理论—设计—研发三个层次的实践实验教学体系。①基础理论阶段。作为专业课理论是基础，要打好基础必须脚踏实地从前期课程中由浅入深地进入本课程的学习，如二进制编码，单片机的端口的构成，各个功能模块的原理等都与学过的《数字电子技术》有关。作为单片机就是一个典型又复杂的时序逻辑器件。在单片机课程教学中把功能模块分解为已学的知识，教学效果很好。例如，以端口的结构来看，可以看成DFF和三态缓冲器和模拟开关及FET的组合。而这些器件在数字电子中全部学习过。对于首次接触计算机的学生来讲就很快能够掌握这部分的工作原理，结合指令还可以体会单片机的工作过程。该阶段，主要是学习单片机的结构、了解单元电路的功能、熟悉C51语言的上机编制及调试方法。②设计提高阶段。按照教学的进度不同，实验内容可以有端口的应用，如独立式按键输入或者矩阵键盘的应用，7段式数码管动态和静态显示实验等，由此学生能掌握单片机端口作为输入/输出数据的应用。可以安排其他提高性质的实验项目，如单片机定时器中断方式应用、双机通讯实验，还有器件如LCD显示模块、步进电机的控制等的综合实验。学生在完成基础实验之后，鼓励有能力的同学增做扩展综合实验，要求独立编写程序，并调试、运行，锻炼独立解决问题的能力。③研发阶段。《单片机基础及应用》是一门偏重实践性和实用性的课程，是《智能仪器》课程的先修课，所以该课程的课程设计尤为重要。选题既要符合实验室的硬件条件又要结合单片机课程的教学。做法主要有：采取集中讲解课程设计的理论与学生下实验室相结合的原则，针对全部同学，包括参考文献的查阅、方案的制定、硬件的连接、keil c51使用、proteus软件使用方面的整体介绍。三个人一组进行实验验证；明确各小组人员分工，确定实验的各项任务；用keil C51编写实验应用程序，proteus绘制电路并进行仿真，通过检查后方可进行实验操作；实验结果符合要求后，参照课程设计任务书的要求，撰写课程设计说明书。积极鼓励和支持学生们参加大学生电子设计大赛。近些年我校获奖学生无疑在提高自身分析解决问题能力的同时，也在日趋严峻的就业形势下占得先机，成为各就业单位的宠儿。

专业课教师要从思想上建立与时俱进，紧跟科学技术发展，并且把新知识的讲授贯穿于平时的教书育人的工作中去，改变以本为本的僵化的知识传授的方法。教学内容要结合新技术的不断发展不断更新，不懈地探索新的教育教学方法，才能提高知识传授的先进性和质量，真正培养出具有创新能力的合格人才。

参考文献：

单片机原理论文篇8

电子专业学生主要从事以下三类岗位工作：核心岗位（电子产品装配工、电子产品调试工）、从属岗位（电子产品检修员、电子技术员）、拓展岗位（电子技术工程师、产品生产管理员）。对于核心岗位的需求量最大，但相对比例会有所下降，对知识与能力的要求会有所提高；从属岗位和拓展岗位的人才需求量呈上升趋势，需求紧迫。单片机技术及应用系统设计这门课程的主要任务是培养学生成为在智能控制系统检测维修与设计方面的专门人才，直接反映从属岗位和拓展岗位的工作要求，具有鲜明的职业性与实践性。通过本课程的学习，培养学生典型的智能控制系统调试与设计的能力。

传统教学以教师讲授为主，学生只能被动接受。在实训课中传统教学方法已不能充分激发学生的学习兴趣，无法使学生更好地提高操作技能，使实训课逐渐变得枯燥无味。参照单片机产品设计工作过程和工作情境，进行课程教学改革。

1.课程改革思路

根据高职教育数控技术专业人才的培养目标，遵循以“就业为导向，能力为本位”的职教理念设计。本课程从职业成长过程，按照从易到难、由浅入深的认知规律，确定合适的载体，运用教学论、方法论方式分析处理后，参照企业中单片机产品系统设计工作过程和工作情境，进行选材。

2.学习情境创设

通过调研，针对智能控制系统检测维修与设计行动领域下的单片机技术及应用系统设计学习领域需要具备以下能力：

（1）专业能力

①读懂单片机电路图纸的能力；②掌握单片机工作原理及内部结构的能力；③具备相应的单片机硬件线路的调试能力；④具备能看懂单片机程序流程图的能力；⑤具有基本的单片机编程的能力；⑥具备单片机软硬件安装和联调的能力；⑦具备单片机产品开发的基本流程和工艺的能力。

（2）方法能力

①资料收集整理能力；②制订、实施工作计划的能力；③单片机应用系统综合应用设计能力；④单片机应用系统故障的检查分析能力；⑤理论知识的综合运用能力。

（3）社会能力

①语言表达能力、沟通协调能力；②团队组织能力；③班组管理能力、责任心与职业道德；④安全与自我保护能力。

为了实现上述能力，在此将课程划分为：循环彩灯的设计制作（22课时）、交通控制灯的设计制作（30课时）、数字电子钟的设计制作（40课时）、温度控制系统的设计制作（40课时）四个学习情境。其中，此四个学习情境的创设是根据单片机应用电子产品的设计由简到难的过程确定的。

3.学习情境教学实施

以子情境循环彩灯的设计制作为例，进行教学实施。

（1）教学背景

教学目标：能够读懂单片机I/O口控制电路原理图，能够掌握单片机I/O口的内部结构和工作原理，能够选用单片机I/O口作外部硬件电路的设计，能够编制简单的程序实现单片机I/O口对外部电路的控制，能够熟悉单片机系统硬件电路的组成及控制原理，能够掌握基本的单片机软硬件调试能力，能够正确使用测量相关的仪器仪表，具备劳动组织能力、具备团队协作能力、具备安全操作规范的意识。

学生应具备的知识：单片机的整体认识、基本电子电路图整体认识、I/O的整体认识、计算机使用能力、简单硬件电路调试能力、电子仪器设备检测及规范操作能力。

具体任务：使用相关电子仪器仪表对电路参量进行测量、掌握电路故障排除方法及处理思路、掌握应用环节、确定方案、制定实施步骤、开发工具的使用。

准备文件：任务书、引导文、指导作业文件、演示视频文件、单片机I/O口作外部控制电路相关文件、检查单、评价表。

本任务旨在在该学习领域培养学生团队合作能力、沟通能力、检修组织实施能力等；教师需合理引导学生完成小组讨论，确定单片机I/O口控制硬件电路的设计及软件编程的方案。

（2）教学组织形式

①针对循环彩灯的控制功能要求，学生设计相应的功能接口电路，编制出程序及完成产品的调试。

②学生独立工作和合作学习相结合，通过小组讨论、和教师谈话培养交流能力。

（3）具体实施

①资讯：（2学时）

下发任务书，描述项目学习目标，交代项目任务，发放相关学习资料，最后回答学生的提问。

②计划（4学时）

学生自愿组织工作小组，推选班组长，以小组为单位，确认工作任务，分解任务，制订工作计划，教师对学生方案进行检查、指导。

③决策（2学时）

确定掌握单片机I/O口基础知识需要的资源及学习步骤，确定控制电路的设计与编程的学习步骤，确定任务完成的展示方式。

④实施（10学时）

第一，单片机I/O口的控制电路设计。小组成员分工收集资料，掌握单片机I/O口的结构及工作原理，最后进行资料汇总，小组讨论、教师指导下确定方案，完成I/O电路设计。

第二，程序的编制。根据所设计的I/O接口电路及控制要求，在小组讨论、教师指导下确定方案，画出程序流程图，最后学生自己完成具体程序。

第三，软硬件的调试。烧入程序，对设计的系统进行软硬件调试，在调试过程中，记录好调试出现的问题，并归纳总结经验。

教师应合理安排时间，即使有个别小组在规定时间中没有完成任务也必须停止，并要求该小组对未完成任务的原因进行详细分析。教师应安排课余时间让未完成的小组完成项目的制作。如果大多数小组均未完成，教师应根据实际情况查找原因，是否项目设置过难、是否学生还没有掌握本次课的内容，在以后的课程中做出相应的调整。

⑤检查及实施（4学时）

根据设计产品的功能及具体过程，教师及小组互检评分。同时每人撰写产品说明书，根据个人在小组活动中的表现进行小组互评。

选小组代表按照任务书的要求，在全班介绍工作过程，改进提高并总结系统设计及调试经验，结合班级所有方案，优化小组方案。

4.结语

采用工作过程系统化的《单片机技术及应用系统设计》课程，大大提高了学生的学习兴趣和参与主动性、积极性，收到了良好的教学效果。通过对企业的用人调查，学生产品的调试与系统设计能力很强，不需再进行专业培训。今后还将对工作过程系统化的课程改革进行进一步完善，提高教学水平和教学质量，提高学生的工程实践能力。

参考文献：

单片机原理论文篇9

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）22-0141-02

一、前言

针对德国《工业4.0》，我国提出了具有中国特色的制造业发展战略，《中国制造2025》[1]明确了我国制造业遵循弥补工业3.0欠缺，追赶工业4.0发展进而实现制造强国的三个发展阶段，同时明确了制造业以自动化、智能化为发展方向。新形势下，工业企业对机械类毕业生的机电控制技能，尤其是基于单片机的自动化系统设计能力提出了更高的要求。单片机作为机电系统的主要控制器之一[2]，其原理与应用是机械类学生必须掌握的知识。针对于单片机系统应用过程中存在的不足，很多教学工作者已经提出教学改革方法[3][4][5]，就教学模式、教学内容等提出了创新性的意见。然而针对教学过程中理论与实践内容的融合问题，细化考核问题尚缺少响应的研究。针对目前我校机械类专业《单片机原理及应用》课程教学存在的教学大纲陈旧、实践环节不足、教学手段落后、考核方式单一等问题，进行了相应的改革措施探讨，以期系统提高单片机课程的教学水平，提升学生适应新形势下工业企业对毕业生的技能需求的能力。

二、教学改革措施

1.适应学科发展，优化教学大纲。随着电子技术、IC工艺的进步以及市场需求的不断变化，单片机技术已经发生了很大变化，然而目前教学大纲还与10年前相近，教材陈旧、编程语言还采用汇编语言、教学过程理论与实践分离等。使学生很难深入掌握单片机知识，即使花大力气学习，毕业后亦发现与需求脱节。新形势下，必须对教学大纲进行全方位改革，方案如下：（1）适当增加课程课时尤其是实践课时：改革后由原来的32课时（理论22课时，实验10课时）增加到48课时（理论22课时，实践26课时）；（2）优选教材：选择普通高等教育“十二五”部级规划教材；（3）更新教学内容：重视基于C语言的单片机应用编程，以及基于Keil与Proteus的联合仿真内容；（4）细化考核：由原来的期末考试占70%，平时成绩占30%，改成期末考试占40%，实验占40%，平时作业、出勤占20%。通过教学大纲的改革，使每位任课教师、每个班级均统一按照新的方案开展教学设计，从源头上进行改革创新。

2.紧跟技术进步，丰富教学手段。长期以来《单片机原理及应用》课程教学均由两个环节组成：理论环节与实践环节，两个环节在时间和空间上分离。因理论枯燥乏味，比如寄存器、三总线、中断系统等知识相对抽象，学生很难理解。理论、时间分离的教学形式，很难短时间内做到融会贯通，教学效果有限。因此我们改革方案如下：（1）理论知识形象化：将指令中的寻址形象化为寻宝，直间寻址、间接寻址、寄存器寻址[1]等自然形象化为黄金、藏宝箱、藏宝图等；（2）理论、实践教学融合：虽因单片机实验室有特殊要求，很难理论和实践课程安排在一个教室，但现代化的仿真手段则改变了传统的模式，针对理论课程中的知识点，基于Proteus与Keil的联合仿真，完全解决了理论和实践脱节的问题；（3）采用项目驱动式教学：针对单片机的主要功能如中断、定时、输入输出、串口通讯等，每个知识点设计一个项目，要求学生3人一组，分工进行硬件电路设计、C语言设计以及Proteus仿真；（4）采用个性化实验教学：针对学校单片机实验条件有限的现状，鼓励学生根据自己兴趣从淘宝购买个性化的单片机开发板，如寻迹小车、搬运小车、四旋翼飞机等，利用开发板配套的例程进行学习。

3.注重过程管理，细化考核指标。《单片机原理及应用》课程是以实践为主的课程，然而传统考核方法确基本关注期末考试成绩，结果是学生考试前突击记忆基本概念，实践能力基本不被重视。改革方案：（1）优化成绩总评方案：期末考试占40%，实验占40%，平时作业出勤占20%；（2）细化实验考核指：将实验分成4个项目，注重考核基础知识应用、编程技能、调试技能以及总结分析能力；（3）注重综合应用能力训练：平时实验内容主要以综合实验为主，同时期末理论考核与实验考核都安排一个综合应用题，将单片机的主要知识，如最小系统、输入输出、中断、定时计数、串口进行综合。

三、教学改革效果评价

对本课程的系统改革旨在提升学生在机电控制方面的实践能力、设计能力，以适应新形势下工业企业对机械本科毕业生机电控制技能方面的需求。通过以上三个方面的系统教学改革，并经过2轮的机械大三学生的教学验证，我们发现：（1）学生对单片机的学习兴趣更为浓厚，由原来的被动式学习演变为主动购买开发板进行实践学习（图1），遇到编程应用问题会主动与老师交流；（2）经过48个学时的理论和实践，学生均能完全掌握单片机的工作原理，并能进行简单的系统设计，并制作实物（见图2）；（3）通过Proteus与Keil的联合仿真实践，增强了学生利用设计软件进行开发的能力；（4）通过细化考核，注重平时理论与实践投入，释放了学生期末考试的压力。可见本课程的教学改革基本达到了改革的初衷，提高了学生的自主学习和实践动手能力，相信对他们毕业后适应就业新形势起到了积极的作用。

参考文献：

[1]中华人民共和国国务院[Z].中国制造2025，2015.

[2]高春甫，王冬云，马继杰.单片机原理及接口技术应用教程[M].北京：机械工业出版社，2014.

单片机原理论文篇10

关键词： 单片机原理； STC单片机； 教学改革； 研究； 实践

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2016）07-98-04

Research and practice on the teaching reform of SCM principle

Xiang Jiwen， Chen Shanrong， Liu Xin， Liao Bolin

（College of Information Science and Engineering， Jishou University， Jishou， Hunan 416000， China）

Abstract： This paper discusses the problems about SCM （single chip microcomputer） principle teaching reform. Select STC15F2K60S2 single chip microcomputer for the teaching model， to ensure the advanced nature of teaching content； reform the teaching method， and strengthen the classroom teaching to stimulate students thinking and improve teaching effect； carefully select the experiment project to deepen the fusion of experiment teaching and theory teaching； and use the assessment method of "regular grades+experiment grades+final grades+works bonus grades" to highlight the comprehensive assessment. After a long period of research and practice， it is proved that these methods can well improve the teaching effect of the course.

Key words： SCM principle； STC SCM； teaching reform； research； practice

0 引言

“单片机原理”是电类专业一门十分重要的主干课程，该课程对于培养学生以单片机为核心控制器件，综合运用所学电子、通信、控制、计算机等方面的知识分析、设计、制作单片机应用系统具有重要的作用。长期以来，单片机课程教学通常采用“先理论讲解，再动手实验，期末试卷考试”的教学模式，这种模式使得学生理解困难，学习枯燥乏味，课堂气氛沉闷。教学过程中，以单片机原理为核心，其应用只是点缀，这造成学生的应用能力培养不足；将软硬件分离介绍，对单片机软硬件结合的系统设计方法强调不够，这使得学生在构建实际的应用系统时，缺少系统化的思路[1]。单片机教学往往存在教学内容、考核方式与实际应用脱节，学生成绩不能真实反映开发能力等问题[2]。所以，改革单片机原理课程教学模式，突出实际应用，培养学生综合运用知识解决实际问题的能力，实践证明是行之有效的。

1 与时俱进，构建新的教学体系

1.1 明确教学目标的定位

明确教学目标是做好课程教学工作的重要环节。不同的课程有不同的教学目标，有些课程的目标在于构建学生的基础理论体系，有些课程更注重培养学生的实践能力。

鉴于单片机应用系统开发能力对电类专业学生的重要性，单片机原理课程的教学目标应该着力于学生实际应用能力的培养，强化学生实战能力，并打通相关课程之间的壁垒，促进学生对相关课程知识的融会贯通。

1.2 与时俱进，优化理论课教学体系

在人才培养方案中，很多高校将单片机原理放在模拟电子技术基础、数字电子技术基础、C语言程序设计、微机原理与接口技术等课程的后面，或者与其中一部分课程同时开设，学生从事单片机系统开发所需要的基础知识已经基本具备。在教材选用方面，由于实验设备的原因，通常选用8051系列单片机教材。但是，传统的51单片机已经显得太过陈旧，落后于时展，所以需要结合实际对教学内容加以优化整合。既要考虑到前期基础减少不必要的重复，又要考虑到单片机自身的特点，结合单片机技术的发展将最重要的教学内容梳理出来，在教学中贯彻实施。本课程理论教学安排了36学时，单片机型号选用了增强型的51单片机STC15F2K60S2，教学时间紧，任务重，为了顺利地完成教学任务，实现既定的教学目标，经优化以后的教学内容[3-4]如表1所示。

对于教材中的数制系统、A/D及D/A接口等与“微机原理”课程相重复的内容做删减，由学生自主学习；对于C语言部分，只学习单片机C语言特有的内容，其余部分删减，以便节省教学时间。此外，还强调了STC15F2K60S2单片机由于内部资源丰富，存储器容量大，基本上不需要做存储器的扩展，而其他很多系列的单片机可能需要做扩展，以便于学生设计制作单片机应用系统时选择机型。

1.3 精心选择实验项目

本课程实验教学最多安排了24学时，时间基本够用，但要做到面面俱到是不可能的，只能挑选部分实验项目开设，其余实验项目通过实验室开放等方式由学生自主完成。开设的实验项目包括：Proteus绘图实验、Keil C51开发环境的使用、基本IO口扩展实验、P1和P3口输入/输出实验、单片机的定时/计数实验、外部中断实验、单片机与PC机串行通信实验、A/D转换实验、矩阵键盘识别及显示实验、步进电机控制实验、直流电机控制实验、串并转换实验等，具体实验项目则根据实验学时的不同做选择。

实验系统采用原有的51单片机实验箱以及宏晶科技公司赠送的STC单片机实验箱，两者相互补充。在实验系统中，将实验设备附带的源程序全部删除掉，要求学生阅读电路，并自己编写程序，完成实验项目，所编写的程序中，部分实验项目的源程序要求用汇编语言编写，另外一些实验项目的源程序要求用C语言编写，使学生汇编语言和C语言的编程能力均得到有效培养。

1.4 加强校企合作，实现校企双赢

为了保证教学内容、实验设施及教学机型的先进性，通过努力，开展了与南通国芯微电子有限公司的合作，建立了“STC单片机联合实验室”。在机型选择方面，选用了该公司研发的STC15F2K60S2单片机作为教学机型，由该公司赠送所需要的实验箱。通过合作，实现了校企双赢，为企业培养了现实及未来的客户，学校则保持了教学体系的先进性。

2 改进教学方法，强化课堂教学，提高教学效果

2.1 提高学生学习兴趣是关键

课堂教学是教学的主阵地，高校课堂教学效果的好坏直接关系到人才培养质量的高低[5]，提高课堂教学效果的关键是提高学生的学习兴趣。教师在课堂教学中要善于总结经验，改进教学方法和教学手段。要注意用风趣的口头语言、生动形象的身体语言、灵活多样的教学方法打动学生、吸引学生、激励学生，采用启发式、研究型的教学方法，吸引学生跟上教师的教学节奏，激发学生思考的激情，提高学生的学习兴趣，从而提高课堂教学的质量[6]。

2.2 改进教学方法，加强课堂演示

在单片机课程教学中，Proteus软件是学生必须学习并基本掌握的一款设计与仿真软件。Proteus软件由ISIS和ARES两个软件构成，其中，ISIS是原理图编辑与仿真软件；ARES是布线编辑软件，学生学习的重点是ISIS软件，对于PCB图的设计可使用Protel、Altium Designer、OrCAD等软件。教学中，要充分利用Proteus软件强大的系统仿真功能，加强课堂演示，激发学生兴趣，促进学生思考，提高教学质量。

2.3 精选课后作业，激发学生潜能，转变学习方式

为了促进学生对所学知识消化吸收，须布置适当的课后作业，但是要注意精选作业题，课后作业的布置要围绕以应用能力的培养为教学目标。对于基础知识类的作业，如数制系统、基本指令、寻址方式、简单程序段的分析等，通常做为课堂作业完成；除此以外，精选部分综合性的课题，要求学生分组完成，每组1-5人，给学生较充裕的时间查阅资料，设计电路，编写程序，仿真调试，并完成课程设计报告的撰写。实践证明，这种以综合性、设计性课题作为课后作业的方式，对于促进学生自主学习、学生团结协作、激发学生的学习潜能是非常有效的，有利于促进学生转变以知识记忆为核心应付考试的被动式学习方式为以主动思考，寻求解决方案为核心的主动式学习方式。

2.4 引导学生构建完善的课程体系

很多学生觉得课程任务繁重，学习压力大，其中很重要的一个原因在于学生对各门课程的学习往往是孤立的，学生缺乏将所学课程有机地串起来从而做到融会贯通的能力。通过引导，将C语言程序设计、微机原理与接口技术、模拟电子技术、数字电子技术、电子电路CAD、传感器技术等课程串接起来，帮助学生建立课程体系的观念，促使学生逐步融会贯通，减轻学习的压力。

3 改革实验教学方法，深化实验教学与理论教学的融合

传统教学中，理论教学、实验教学及实际应用脱节的现象相当严重，学生难以将课堂理论知识与实践需求联系起来。因此，需要改革实验教学方法，深化实验与理论的相互融合、相互渗透、相互促进。例如，在串并转换实验中，如图1所示，一方面结合实验系统电路，要求学生根据实验系统电路绘制出完整电路图，并利用Proteus和Keil软件联调仿真；另一方面，通过提出定时及外部中断、定时中断、位传送等不同的计数启动方式，要求学生修改电路，修改程序，实现了一个实验项目贯穿多个知识点和多种技术方法。

通过实验，不仅实现了理论与实验、课外与课内、软件仿真与实际系统的有机结合，还让学生认识到了仿真软件强大的功能与不足，感受到了在某些环境下，仿真系统不能完全替代实际系统，经过实际系统检验过的电路和程序才是更加可靠的。

4 改革考核方式，突出综合考核

4.1 传统考核方式存在的不足

传统的考核方式通常采用闭卷考核，总成绩由平时作业、实验成绩、课堂出勤、期末卷面成绩按一定的比例构成，这种考核方式，有利于对学生理论知识及平时学习情况做综合的考核。然而，对于单片机原理课程来说，存在着对学生实践能力、系统设计能力考核不足的问题，考核成绩高不代表其实际应用能力和系统设计能力强。

4.2 改革课程的考核方式，突出实际应用

单片机原理课程具备极强的工程应用特点，传统的考核方式不足以全面考查学生的学业状况，因此，需要改革课程的考核方式。

本课程采用的考核方式为：考核成绩=课堂出勤+平时作业+实验成绩+期终考试+作品加分。各考核分项的分数比例一般为：课堂出勤占10%，平时作业占10%，实验成绩占15%，期终考试成绩与作品加分合计占65%。作品加分的办法为：作品分为25至40分，按照作品质量评分，独立完成的最多加40分，合作完成的每人最多加30分，每件作品最多允许2人合作完成，作品加分与期末考试成绩合计最高可为100分，合计分按65%的比例参加总成绩的折算。

4.3 取得的成效

通过四年来的教学实践及改进，学生制作的单片机作品主题逐步丰富，作品设计主题包括：电子钟、数字温度计、摇摇棒、交通灯控制系统、键盘显示系统、篮球赛计分器、GPS定位仪、红外测距仪、音乐播放器、智能玩具、语音控制系统及学生感兴趣的其他课题。

四年来，我院电类专业学生共制作了单片机作品252件，学生实践能力获得了显著增强，对于提高学生学科竞赛成绩也起到了显著的促进作用，部分学生的作品如图2、图3和图4所示。

5 结束语

单片机原理教学改革，特别是考核方式的改革取得了显著的成效，获得了学校有关领导及教学督导团的一致好评，具有较好的推广价值。

⑴ 选用STC15F2K60S2单片机作为教学机型，保证了教学内容的先进性。

⑵ 强调启发式教学，激发学生的学习兴趣，引导学生开展自主性、研究性的学习，改变学生为考试而学的被动式学习，践行了“教师为主导，学生为主体”的教学理念。

⑶ 采用“平时成绩+实验成绩+期末卷面成绩+作品加分”的考核方式，实现了对学生平时学习、理论知识及工程能力的综合考核。

⑷ 通过与企业开展合作，实现了校企双赢。

参考文献（References）：

[1] 王海燕，杨艳华.Proteus和Keil软件在单片机实验教学中的

应用[J].实验室研究与探索，2012.31（5）：88-91

[2] 朱敏杰，罗珩，余亚东.改革单片机教学 培养应用型人才[J].实

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[3] 丁向荣.单片微机原理与接口技术：基于STC15系列单片机[M].

电子工业出版社，2012.

[4] 陈桂友.单片微型计算机原理及接口技术[M].高等教育出版

社，2012.

[5] 黎奇升，吴青峰.地方性高校课堂教学中存在的问题及对策

单片机原理论文篇11

中图分类号：G642 文献标识码：A 章编号：1009-3044（2016）25-0137-03

1 背景

《单片机技术》这门课程对电子、通信、自动控制、机电等工科专业的学生来说是一门非常重要的课程，但是很多学生都普遍感到这门课很难学，听不懂，老师也觉得这门课不好教。我想原因是多方面的，复杂的。一方面，学生的基础差，学习的兴趣不高，缺少了学习的积极性和主动性；另一方面，老师的教学方法没有与时俱进，仍然是一支粉笔、一本书，从头讲到尾，整个教学过程缺少了学生参与，不能够很好地理论联系实际，自然吸引不了学生。因此要教好单片机这门课程，首先就要改变传统的教学方法，提高学生的学习兴趣，要充分利用现有的多媒体技术、单片机仿真软件和单片机开发板等实验室设备和条件，把理论与实践有机地结合起来，使抽象的内容具体化，复杂内容简单化，让同学们看得见，摸得着，从而提高了学生的学习兴趣，达到事半功倍的效果。

下面以单片机教学过程当中最常用的霹雳灯项目为例，介绍项目式模仿教学法在整个单片机教学中的过程。

2 项目的设计要求及工作原理

2.1 项目的设计要求

所谓“霹雳灯”就是指八个发光二极管（LED灯）排成一排，任何时候只有一个发光二极管亮，其他都是灭的。灯亮的顺序先是从左到右依次点亮，间隔时间为1秒，然后再从右到左依次点亮，如此反复。八个发光二极管由单片机的P0端口驱动。当P0端口的某位为0时，对应的LED灯点亮，反之为1时，对应的LED灯熄灭。

2.2 实际电路展示

老师在课堂上首先把制作好的“霹雳灯”电路的实物拿出来，并接上电源演示给同学看。为了方便展示，可用四节1.5v电池串联作为单片机工作电源，现场实物演示。同学们看到8个LED灯从左到右，再又从右到左的流水效果，都感觉十分新奇，自然学习的兴趣也就提高了。这时，老师就可以从电路的结构、工作原理、制作方法等方面一步步展开教学了。

2.3 工作原理

要达到该项目的地，方法有很多种，最终的目的都一样，就是如果左循环只要将单片机的P0口先送11111110（即0xfe），0亮，1不亮，然后再循环左移变成11111101（即0xfd）……依次类推，最后送入01111111（即0x7f）；如果是右循环只要将单片机的P0口先送01111111（即0x7f），然后再循环右移变成10111111（即0xbf）……依次类推，最后送入11111110（即0xfe）。在这里我们可以利用左移后在利用OR运算，即LED=（LED1）|0x80指令。当然，也可以利用C51自带_crol_（） （循环左移）和_cror_（） （循环右移）的库函数指令来实现。

3 项目的硬件电路设计

3.1 单片机最小系统的设计

单片机最小系统的设计主要包括时钟电路，复位电路，电源电路以及存储器引脚处理电路。51系列单片机内部已经具备振荡电路，只要在单片机的18、19两个引脚连接简单的石英晶体与电容组成的并联谐振回路即可。如图1所示，时钟电路主要包括C1、C2和CRYSTAL（晶体）。单片机的工作频率主要取决于晶体的振荡频率，一般工作频率为0～24MHZ，而本项目设计中采用的是12MHz。电容C1、C2一般取30pF左右，电容的大小对工作频率的影响很小，只起微调的作用。

复位电路如图1所示，主要由电容C3、电阻R1和按钮开关PB组成。复位端（Reset）是单片机第9脚，当该引脚上出现2个机器周期的高电平就可产生复位动作。因本电路中采用的是12MHZ晶振，2个机器周期约为2us时间。而在复位电路中使用的电阻R1为100KΩ，电容C1为0.1uF，其充电的时间常数远大于2us的时间，所以足以使单片机产生复位的动作。电容两边并联的按钮开关PB是一个手动复位开关，当按下PB后，约产生10ms左右的高电平脉冲，同样起到复位的动作。

3.2 “霹雳灯”电路的设计

如图1所示，“霹雳灯”电路主要包括八个发光二极管D1～D8和排阻RN1组成。发光二极管通过排阻RN1分别接到单片机的P1口，排阻RN1在这里起到限流作用，通常取150Ω～470Ω之间。

4 软件的设计、仿真和调试

4.1 流程图

如图2所示。

4.2 程序设计、编译、调试和仿真

5 实际电路的演示

当通过Keil C软件调试/仿真功能正常后，就可以使用在线仿真器进行在线仿真，看是不是达到预期的效果，如果有问题，则反过来再仔细检查线路的连接和程序，直到问题解决为止。若没有在线仿真器也可以直接把hex文件通过专门的数据线和程序下载到单片机芯片中，再按照图1的原理图用面包板和导线把各个元件连接起来，以取代在线仿真器，然后送电以达到预期的教学目的。在这里我们用的单片机应采用89S51/89S52系列的单片机，因为这种系列单片机采用的是Flash技术的内存，只要5V电压即可刻录与擦除，可以反复擦除达1000次以上。图6为具有USB下载功能的单片机开发板，通过此开发板可以很方便地把编写的程序烧录到单片机的芯片里去，再通过面包板、把元件按图1所示用导线连接起来，达到预期的效果。

6 学生模仿制作

当实际电路演示成功后，学生各个兴趣都很高涨，跃跃欲试，都想自己亲自试一下。趁着学生兴趣正浓时，适时地发给学生一些元器件、导线和面包板，让学生对照原理图去模仿连接电路、按老师刚才讲的过程一步步去模仿编程、调试和下载等。当然，学生在模仿制作过程当中肯定会出现不少问题，例如二极管的正负极接错、单片机引脚弄错、编写的程序有问题，不能顺利通过编译等等。当学生出现问题时，提倡学生自己去查找原因，找资料或相互之间讨论，实在找不到原因时老师才给予帮助。当学生模仿制作成功后，就会感到十分有成就感，同时学习单片机的兴趣也就逐渐提高了起来。

7 结束语

通过项目式模仿教学法，使学生从最初的简单项目“点亮一个发光二极管”开始模仿制作到定时中断、数模转换等较为复杂的项目学习，最终完成教学大纲所规定的内容。这种教学模式改变传统的只重理论不重实践方法，把理论与实践有机地结合起来。从理论到实践，再从实践到理论正是项目式模仿教学法的精髓所在，它是直观教学、实践教学、情景教学和仿真教学的有机结合。通过一段时间的模仿后，学生的读图能力、动手能力、分析解决问题的能力都得到较大地提高，兴趣也变得很浓，再也感觉不到单片机很难学了，老师教起来也感到轻松很多。

参考文献：

[1] 张义和， 王敏男. 例说51单片机[M]. 北京： 人民邮电出版社， 2010： 24-31.

[2] 郭天祥. 51单片机C语言教程[M]. 北京： 电子工业出版社， 2009： 53.

[3] 李明， 毕万新. 单片机原理与接口技术[M]. 大连： 大连理工大学出版社， 2009： 25-27.

单片机原理论文篇12

一、引言

单片机在现代电子系统智能化中扮演着至关重要的角色。无论是现代工业、农业及生活领域，还是尖端科技等诸多领域，都离不开单片机，其应用率和普及率是其他类型的计算机不能比拟的。单片机技术被广泛地应用在智能仪器仪表、机电一体化产品、实时工业控制、分布系统的前端模块、家用电器、医疗和军事等领域。所以单片机原理与应用是电子、自动化等专业的一门必修课。单片机原理与应用是电气信息类、自动化类、机电设备类、计算机类及仪器仪表类等专业的专业基础课或专业课。单片机教学的改革就是使学生将学到的单片机理论知识转化为适应就业和工作需要的实际能力。

二、改革单片机原理及应用教学的意义

（一）单片机原理及应用教学存在的问题

传统的理论教学是按教材编写的顺序，先讲单片机的硬件基础知识，然后讲指令系统、汇编语言编程，接着是讲接口技术，教学形式和手段单一、方法简单呆板。在教学中，学生普遍反映单片机概念多、太抽象、难入门、指令太难记。学生感到枯燥乏味，学习难度很大，课堂教学效果不够理想。

传统实训课则以教师为中心，基本都是教师先进行讲解、示范，然后学生开始实操训练，学生模仿教师按实训步骤操作实训项目。在这个过程中，教师巡回查看辅导学生。实训考核则是操作一个操作过的题目，教师要据学生实训项目完成的结果和所用的时间给出学生实训实操考核成绩。用一个模式，完全按照指导书上规定的步骤做相同的实训。学生感到学习内容枯燥无味，没有兴趣。学生的学习积极性和教师的授课积极性都受到极大的挫伤。

（二）改革单片机原理及应用教学的意义

针对单片机原理应用教学存在的问题，要对单片机原理及应用教学进行改革，培养学生学习单片机原理及应用课程的兴趣，着重培养学生的学习能力、综合运用知识的能力、动手能力和创新能力，培养高技能人才。

三、单片机原理及应用理论教学改革

（一）单片机原理及应用理论课中，引入案例教学

本着“理论够用”就可以的原则，把够用的理论优化整合到一个个案例中，案例中包含的理论由简到难，符合理论掌握的逻辑顺序，使“死”的大量的理论内容分散活化到每一个实际案例中。在应用中学习理论，理论因运用的具体而不再抽象，每个案例中学到的理论数量适中、迁移和内化的程度高，解决了单片机概念多、太抽象、难入门、指令太难记忆等问题。

案例教学有利于培养学生学习单片机原理及应用的兴趣，一个个案例生动具体，给学生展示单片机应用的广阔前景，使学生对学习单片机原理及应用产生浓厚兴趣。学生在学习抽象内容之前，教师可以通过案例给学生介绍单片机无比优越的性价比，并且应用大量的事例说明单片机的应用无所不在。将抽象的教学内容与这些生动的现实应用实例相结合，给学生一个能看到、能听到、能摸着的学习目标，提高了学生学习单片机原理及应用的兴趣。

案例教学有利于培养学生学习单片机原理应用的积极性。案例教学过程中，可以渗透就业热点介绍，使学生认识到单片机从低端应用到高端应用都有广阔前景。学好单片机原理及应用既能为低端应用打好基础，又能为高端处理器的学习做好准备。如此，使学生把学习单片机原理及应用与自己的就业前景结合起来，学生学习积极性得到调动。

单片机原理及应用理论课教学中，使用案例教学，能缩短理论与实践的距离，培养学生综合运用知识、解决实际问题的能力。不少学生都反映，在理论课上学到的理论知识，到实践中不知道怎么使用，怎么入手。其原因就是没有把理论与实际相结合好，使用案例进行理论教学，使学生接触到了与实际应用相近的案例，可以缩短学生学习时间。比如，以一个完整的项目开发为案例，介绍交通信号灯控制系统，这样增强了趣味性，学生也很容易接受，而且可以促进学生思维发展，实现分析、反思、体验和感悟。当其领悟后，就能模仿，也会举一反三。

（二）单片机原理及应用理论课中，丰富教学手段

学生觉得单片机原理及应用难学抽象，很大一部分原因，是传统教学的讲授加板书，无法为学生展示单片机内部数据动态流动的过程和图景。学生脑海中形不成单片机内部数据动态流动的过程和图景，产生了极大的困惑。制作生动形象的多媒体课件可以解决这个问题，利用多媒体课件把单片机中难懂的寻址方式指令举例和有代表性的指令，做成动画准确生动呈现出其数据流动的完整过程，学生瞬间就理解了寻址方式和典型指令，并且迅速发展了学生的形象思维能力、抽象思维能力和举一反三的能力。

单片机原理及应用课程信息量大，要求授课容量大，制作生动形象的多媒体课件可以满足这一要求，利用多媒体课件授课，节省了板书和大量的画图时间，可以在有限的课时内讲深、讲透课程内容；利用多媒体课件演示，可以随机重复，前后可以随意翻看的特点，便于突出重点、突破难点。实践表明，将传统教学的讲授加板书与计算机辅助教学手段相结合，丰富了教学手段，提高了教学效率，激发了学生学习的积极性和主动性，收到了良好的教学效果。

四、单片机原理及应用实践教学改革

（一）单片机原理及应用实训课中，多开发趣味实训项目

利用单片机编程可以实现许多电子电路，这是非常有趣的。例如，利用位操作指令可以实现各种门电路和组合逻辑电路；利用循环或定时器能实现软延时；利用定时器可以实现各种矩形脉冲发生器，这些都可以从示波器上观察到有趣的结果。这些实训项目可以激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性和主动性。

（二）单片机原理及应用实训课中，引入模块化教学

把实践教学内容优化整合成若干个模块，每个模块中包含的知识点和技能又可分解到若干个实训题目中，例如灯光控制模块，包含了闪灯控制、排灯控制、转灯控制、流水灯控制、交通信号灯控制。每个模块的教学又可分成三个层次，对学生来说就是三个层面的学习，即模仿学习、举一反三和创新。就拿灯光控制模块来说，直接按照实训指导书上的程序进行实训就是模仿学习，在此基础上对指导书上的程序进行改编实现延时和灯光花样的变化是举一反三，最后编制一个全新的灯光控制程序实现创新设计。这样的学习符合学生的思维发展规律，使其发挥主观能动性及创造性思维，有效培养了学生的学习能力，综合运用知识解决实际问题的能力和创新能力。

五、小结

单片机原理及应用理论教学和实践教学手段和方法很多，这里从个人教学改革心得出发探讨了几个做法。在今后的教学改革中只要不断改进教学方法， 使用各种教学手段，激发学生的学习兴趣，注重学习能力的培养和综合运用知识解决实际问题的能力的培养，就能获得良好的教学效果。但要深入教学改革，还需要不断努力和探索。

参考文献：

[1]周绍平.单片机教学改革的实践与思考.扬州职业大学学报，2004，8（2）：60～62

[2]廖平.单片机实验教学的改革.实验室研究与探索，2004（7）：36～38

[3]陈 亮.单片机课程的教学改革.实验室研究与探索，2008（9）：121～123