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【摘要】针对高职电类专业《单片机技术》课程教、学难的问题，文章分析了现阶段单片机技术课程的教学现状、微课的特点。文章提出了将微课技术应用于单片机技术教学、并进行了实践，从结果看：微课能有效提高教学质量和人才的培养质量。
【关键词】高职 单片机技术 微课 教学设计
【中图分类号】TP391.7 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2018）46-0210-02
1.单片机技术课程教学
单片机技术作为高职电类专业的专业必修的核心课程，是电类专业人才的重要专业技能，是进行电子产品开发的基础，单片机技术课程在高职电类专业人才培养中占有举足轻重的作用。单片机技术应用需要综合运用多个相关学科的知识，其教学效果将直接影响学生的专业认同和专业自信[1]。
随着单片机技术的发展，涉及的新技术新内容愈加广泛，致使课程内容不断更新与增加对教学提出了更高的要求，以往的教学模式很难满足现阶段高职院校的人才培养目标。所以在教学过程中，教师需要寻找开发更加符合需要的教学方法与手段来实现教学需求。
目前的单片机技术教学大都是沿用了类似专业基础课程的以理论讲授为主，实践训练为辅教学模式。导致的结果是不能充分体现单片机技术课程重点培养学生动手能力和创新能力的教学目标。如教学中普遍采用是首先大篇幅讲授单片机的内部结构、引脚功能、存储器结构，接着讲授单片机语言及编程，再讲单片机内部资源中断的管理、定时器/计数器的原理、串行接口的原理与结构。致使学生学习内容不能有效理论联系实际，繁杂的原理分析会影响学生的学习兴趣，且教学内容不能体现技术的发展趋势。
单片机技术课程涉及内容包括《模拟电子技术》、《数字电子技术》《电路设计与制版》、《C语言程序设计》等课程。目前，微课在高职单片机技术课程中的应用相对较少，在移动互联网技术广泛普及的今天，对单片机技术进行与时俱进的教学改革成为了一种提高教学效果的必要条件：（1）移动互联网在学生中应用普遍，学生获取知识途径广泛，思维活跃、个性突出；（2）单片机技术发展日新月异，注重培养学生的自学创造能力，教学方式需要跟上技术和时代的发展；（3）单片机技术课程的一些概念和原理抽象、内容繁杂，学生很难获得的全面认识、理解和掌握；（4）课堂传授为主的知识传授方式途径受限，难以解决课程内容广泛和知识新颖性的问题；（5）不断发展的趋势对学生提出了更高的要求。基于以上的情况，对单片机技术课程的教学状况进行分析，以下方面的问题广泛存在于传统单片机的教学过程中：授课内容与社会需求脱节，教学手段欠缺，忽视学生主体地位与创新精神培养等。
2.微课以其独特的特点为课改提供了新思路
关于某个知识点的及其相关的教学设计、素材及点评等辅助性内容的教学视频[2]是微课的核心，特点是学习时间灵活，篇幅精炼，突出重点，内容新颖，素材丰富，能有效解决上述教学中遇到的问题。（1）短时间内能形象直观的方式传递教学内容，直观形象教学效果好；（2）突出的重点提高了学生对学习内容的理解与吸收；（3）新颖、丰富的教学资源提高了授课内容的质量；（4）移动互联网的普及使学生任何时间和地点可以方便自主地访学习，学习时间灵活、重点突出教学效果好。
3.微课在单片机技术课程中的应用研究
由于单片机技术课程微课的教学资源丰富、内容新颖、能紧贴技术发展和社会需求。在实际教学中发现，学生对这类教学模式兴趣浓烈，能利用碎片化的时间进行自主学习。
单片机技术的应用广泛性、技术的发展性、内容复杂性的特点也适合微课的应用。在进行的微课项目设计中，既包含了单片机技术的内容，也包括了应用单片机技术开发产品时必须用到的最新设计软件，还包括了单片机技术开发过程中应用到的仪器设备的使用方法，安全事项等。例如，（1）实验仪器和设备的微课《XX型号示波器的使用》通过录像和动画形式形象的使学生认识和了解单片机必备仪器设备使用方法；（2）微课《“keil+proteus”软件仿真示波器和函数信号发生器使用》通过视频和动画形式形象展示进行调试软件使用方法的了解和电路组建；（3）微课《单片机函数发生器设计》中，利“keil+proteus”产生方波、三角波、正弦波、锯齿波等多种波形，波形的周期可用程序改变，并可根据需要选择输出，使得抽象的函数信号发生器设计原理以直观简单的方式显示出来。学生利用智能手机随时进行碎片化学习，甚至能自主学习最新发展的单片机技术，满足不同学生差异化的学习需求；（4）在“定时器中断的设计”的微课中，由于课程内容复杂：首先讲解了用哪个中断——定时器T0中断中断号1。接着讲解触发条件是什么——开总中断EA=1，此中断源的中断允许位为ET0=1，开启此中断TR0=1。最后讲解中断之后干什么——开始计时，多少时间中断一次？并按照要求显示数码管。传统授课形式学生很难学懂。微课能把把繁杂的设计过程直接展示出来，提高了学生的学习效果，锻炼了学生工程能力，激发学生学习的兴趣，在设计要求学生设计原理图、电路仿真、识别判断元器件、电路搭建焊接检查、程序下载、最总完成软硬件联调，达到了学以致用的目的；（5）在微课“数字钟设计”中，由于数字钟是一种用软件实现计时，即用单片机内部的可编程定时/计数器来实现时、分、秒计时的电路。要求学生软件方面完成微秒us、毫秒ms、秒s的换算以及分、秒的60进制和小时的24进制换算，并进行正常显示；硬件电路方面，要求学生能使用AT89单片机内部振荡器外接晶体谐振器以及电容C1和C2构成并联谐振电路与作为反馈元件构成一个自激振荡器。对晶体振荡器的值、电容类型的选择要求考虑频率精度和振荡稳定性。焊接电路板时，晶体振荡器和电容应尽可能安装得与单片机芯片靠近，以减少寄生电容，更好地保证震荡器的稳定和可靠地工作。通過微课，学生能直观的了解数字钟的设计，进一步的单片机内部的可编程定时/计数器的原理及使用方法、硬件电路设计、软件设计进行学习与掌握，达到了理论联系实践的目的；（6）如在“双机通讯”的微课内容中，以动画形式形象化展示实现UART通信两步：首先初始化串行通信口，配置SCON：设定串口方式（SM0及SM1位配置4种方式）；串口是否要接收数据（REN位），设定PCON寄存器的SMOD位（若非串口方式0），允许使用中断（ES），开启UART中断（EA）。其次是程序实现：编写发送/接收数据代码及中断服务程序等。
教学实践证明，单片机技术微课能很好的展现单片机技术应用广泛性、技术的发展性、内容复杂性的特点，满足学生在移动互联网时代性自主学习的需要，实现对学生创新精神的培养，实现了高效课堂的教学目标。
4.结语
本文通过深入分析单片机技术课程现阶段所面临的各种问题及微课自身的特点，得出结论：由于单片机技术课程本身的一些特点特别适合进行微课的开展，通过对微课的合理应用，能够很好的提高单片机技术课程的教学效果，为实现高职院校优质课程、高效课堂提供了具有实效性较强的信息化教学手段。
参考文献：
[1]吕燚，刘伟.微课与工程案例相结合的单片机课程教学改革研究[J].实验科学与技术，2017（5）
[2]杨保华，李俊玲，王艳，朱敏.高职电类专业基础类课程“微课”教学设计与分析[J].科技创新导报，2017（24）
作者简介：
沈治国（1977.05-），男，汉族，湖南长沙人，副教授，硕士，主要从事电子技术、单片机技术教育研究。
【关键词】高职 单片机技术 微课 教学设计
【中图分类号】TP391.7 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2018）46-0210-02
1.单片机技术课程教学
单片机技术作为高职电类专业的专业必修的核心课程，是电类专业人才的重要专业技能，是进行电子产品开发的基础，单片机技术课程在高职电类专业人才培养中占有举足轻重的作用。单片机技术应用需要综合运用多个相关学科的知识，其教学效果将直接影响学生的专业认同和专业自信[1]。
随着单片机技术的发展，涉及的新技术新内容愈加广泛，致使课程内容不断更新与增加对教学提出了更高的要求，以往的教学模式很难满足现阶段高职院校的人才培养目标。所以在教学过程中，教师需要寻找开发更加符合需要的教学方法与手段来实现教学需求。
目前的单片机技术教学大都是沿用了类似专业基础课程的以理论讲授为主，实践训练为辅教学模式。导致的结果是不能充分体现单片机技术课程重点培养学生动手能力和创新能力的教学目标。如教学中普遍采用是首先大篇幅讲授单片机的内部结构、引脚功能、存储器结构，接着讲授单片机语言及编程，再讲单片机内部资源中断的管理、定时器/计数器的原理、串行接口的原理与结构。致使学生学习内容不能有效理论联系实际，繁杂的原理分析会影响学生的学习兴趣，且教学内容不能体现技术的发展趋势。
单片机技术课程涉及内容包括《模拟电子技术》、《数字电子技术》《电路设计与制版》、《C语言程序设计》等课程。目前，微课在高职单片机技术课程中的应用相对较少，在移动互联网技术广泛普及的今天，对单片机技术进行与时俱进的教学改革成为了一种提高教学效果的必要条件：（1）移动互联网在学生中应用普遍，学生获取知识途径广泛，思维活跃、个性突出；（2）单片机技术发展日新月异，注重培养学生的自学创造能力，教学方式需要跟上技术和时代的发展；（3）单片机技术课程的一些概念和原理抽象、内容繁杂，学生很难获得的全面认识、理解和掌握；（4）课堂传授为主的知识传授方式途径受限，难以解决课程内容广泛和知识新颖性的问题；（5）不断发展的趋势对学生提出了更高的要求。基于以上的情况，对单片机技术课程的教学状况进行分析，以下方面的问题广泛存在于传统单片机的教学过程中：授课内容与社会需求脱节，教学手段欠缺，忽视学生主体地位与创新精神培养等。
2.微课以其独特的特点为课改提供了新思路
关于某个知识点的及其相关的教学设计、素材及点评等辅助性内容的教学视频[2]是微课的核心，特点是学习时间灵活，篇幅精炼，突出重点，内容新颖，素材丰富，能有效解决上述教学中遇到的问题。（1）短时间内能形象直观的方式传递教学内容，直观形象教学效果好；（2）突出的重点提高了学生对学习内容的理解与吸收；（3）新颖、丰富的教学资源提高了授课内容的质量；（4）移动互联网的普及使学生任何时间和地点可以方便自主地访学习，学习时间灵活、重点突出教学效果好。
3.微课在单片机技术课程中的应用研究
由于单片机技术课程微课的教学资源丰富、内容新颖、能紧贴技术发展和社会需求。在实际教学中发现，学生对这类教学模式兴趣浓烈，能利用碎片化的时间进行自主学习。
单片机技术的应用广泛性、技术的发展性、内容复杂性的特点也适合微课的应用。在进行的微课项目设计中，既包含了单片机技术的内容，也包括了应用单片机技术开发产品时必须用到的最新设计软件，还包括了单片机技术开发过程中应用到的仪器设备的使用方法，安全事项等。例如，（1）实验仪器和设备的微课《XX型号示波器的使用》通过录像和动画形式形象的使学生认识和了解单片机必备仪器设备使用方法；（2）微课《“keil+proteus”软件仿真示波器和函数信号发生器使用》通过视频和动画形式形象展示进行调试软件使用方法的了解和电路组建；（3）微课《单片机函数发生器设计》中，利“keil+proteus”产生方波、三角波、正弦波、锯齿波等多种波形，波形的周期可用程序改变，并可根据需要选择输出，使得抽象的函数信号发生器设计原理以直观简单的方式显示出来。学生利用智能手机随时进行碎片化学习，甚至能自主学习最新发展的单片机技术，满足不同学生差异化的学习需求；（4）在“定时器中断的设计”的微课中，由于课程内容复杂：首先讲解了用哪个中断——定时器T0中断中断号1。接着讲解触发条件是什么——开总中断EA=1，此中断源的中断允许位为ET0=1，开启此中断TR0=1。最后讲解中断之后干什么——开始计时，多少时间中断一次？并按照要求显示数码管。传统授课形式学生很难学懂。微课能把把繁杂的设计过程直接展示出来，提高了学生的学习效果，锻炼了学生工程能力，激发学生学习的兴趣，在设计要求学生设计原理图、电路仿真、识别判断元器件、电路搭建焊接检查、程序下载、最总完成软硬件联调，达到了学以致用的目的；（5）在微课“数字钟设计”中，由于数字钟是一种用软件实现计时，即用单片机内部的可编程定时/计数器来实现时、分、秒计时的电路。要求学生软件方面完成微秒us、毫秒ms、秒s的换算以及分、秒的60进制和小时的24进制换算，并进行正常显示；硬件电路方面，要求学生能使用AT89单片机内部振荡器外接晶体谐振器以及电容C1和C2构成并联谐振电路与作为反馈元件构成一个自激振荡器。对晶体振荡器的值、电容类型的选择要求考虑频率精度和振荡稳定性。焊接电路板时，晶体振荡器和电容应尽可能安装得与单片机芯片靠近，以减少寄生电容，更好地保证震荡器的稳定和可靠地工作。通過微课，学生能直观的了解数字钟的设计，进一步的单片机内部的可编程定时/计数器的原理及使用方法、硬件电路设计、软件设计进行学习与掌握，达到了理论联系实践的目的；（6）如在“双机通讯”的微课内容中，以动画形式形象化展示实现UART通信两步：首先初始化串行通信口，配置SCON：设定串口方式（SM0及SM1位配置4种方式）；串口是否要接收数据（REN位），设定PCON寄存器的SMOD位（若非串口方式0），允许使用中断（ES），开启UART中断（EA）。其次是程序实现：编写发送/接收数据代码及中断服务程序等。
教学实践证明，单片机技术微课能很好的展现单片机技术应用广泛性、技术的发展性、内容复杂性的特点，满足学生在移动互联网时代性自主学习的需要，实现对学生创新精神的培养，实现了高效课堂的教学目标。
4.结语
本文通过深入分析单片机技术课程现阶段所面临的各种问题及微课自身的特点，得出结论：由于单片机技术课程本身的一些特点特别适合进行微课的开展，通过对微课的合理应用，能够很好的提高单片机技术课程的教学效果，为实现高职院校优质课程、高效课堂提供了具有实效性较强的信息化教学手段。
参考文献：
[1]吕燚，刘伟.微课与工程案例相结合的单片机课程教学改革研究[J].实验科学与技术，2017（5）
[2]杨保华，李俊玲，王艳，朱敏.高职电类专业基础类课程“微课”教学设计与分析[J].科技创新导报，2017（24）
作者简介：
沈治国（1977.05-），男，汉族，湖南长沙人，副教授，硕士，主要从事电子技术、单片机技术教育研究。