虚实结合的单片机教学案例创新研究与实践.pdf

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1、基金项目学术探讨2015年第3期虚实结合的单片机教学案例创新研究与实践陈玮罗庆跃王晓芳顾思思邓小娟宁康琪蔡玉梅（邵阳学院，湖南邵阳422004）[摘要]传统单片机教学案例往往基于实验箱、开发板等特定装置，存在一定的局限性。通过对虚拟仿真技术的研究，并结合单片机课程的特点，对教学案例进行创新和优化，可以帮助学生更好地掌握单片机应用技术。实践证明，案例创新教学效果好，实现了预定的研究目标。[关键词]单片机教学；案例创新；虚拟仿真中图分类号：G42文献表示码：A文章编号：1008-6609(2015)03-0029-0

2、2学大型仪器虚拟实验室，可以在虚拟实验室中对实验仪器虚1引言拟操作。浙江大学的“大学工程化学实验系统VLABS”基于当今最热、最火的云计算、物联网、应用生态系统、可穿网上虚拟技术提供了一系列工科化学实验的网上仿真。此戴电子设备、移动互联网、消费电子产品…都离不开单片机外，西安交通大学、西北工业大学等许多大学也建立了虚拟（嵌入式）系统。统计数据显示，INTEL和AMD生产的所有实验室，方便学生学习或者科研。以上虚拟仿真技术的应用x86类型的处理器（即桌面计算机、笔记本电脑、服务器…等都致力于让人们在虚拟实验室中进行

3、模拟实验或是在Inter-通用计算机的CPU），加在一起还不到微处理器总消耗量的net上演示实验的仿真结果。0.1%。单片机（嵌入式）系统的工业年产值已超过1万亿美互联时代、后PC时代，新的智能微控制器层出不穷。随元，单片机（嵌入式）技术应用前景一片光明。通过研究虚实着微控制器应用的日益广泛，虚拟仿真技术越来越多地被应结合的单片机教学案例，可以帮助学生多、快、好、省地掌握用于单片机（嵌入式）领域。英国LabcenterElectronics公司单片机及其相关应用技术，实实在在地为学生就业、深造、创推出的Prote

4、us[2]软件不仅可以Caputreschematic、Layout业服务[1]。PCB，而且可以进行单片机及其外围电路仿真，非常适合单2虚拟仿真技术片机教学和开发。虚拟仿真的概念最早由美国Virginia大学的William3教学案例创新研究Wulf教授提出。随之，许多世界著名大学都进行了虚拟仿真3.1教学案例研究现状技术的研究。目前，国外对于虚拟仿真技术的研究已经逐渐(1)以“单片机教学案例”为关键词，百度共搜索出成熟。美国Michigan大学化工系创建的VRiCHEL(Virtual5,980,000个相关

5、结果。通过中国知网（CNKI）等国内常RealityinChemicalEngineeringLaboratory)将虚拟仿真技术用检索系统和百度搜索引擎，大致了解到目前国内实施应用在化学工程教育领域，设计了多个虚拟实验，一些原型单片机案例教学的部分高校的案例设置基本情况-国内虚拟实验室已通过国际互联网对用户开放，允许通过国际互主要以51内核的单片机为学习对象，案例既包括流水灯联网在虚拟实验室进行交互式实验。近年来，国内一些高校等经典实验案例，也包括DS1302、AT24C02等新案例。(如清华大学、上海交通大学

6、、大连理工等)的教室和实验室也装备了仿真软件或虚拟仪器平台，如：中国科学技术大学的(2)以“MCUteachingcase”为关键词，Google共搜索出大学物理虚拟实验室将虚拟实验应用于教学演示与物理实About23,400,000results个相关结果。通过Google搜索和委验方面，是全国第一套真正意义上的虚拟实验教学软件-采托国内学术科研第一站-小木虫论坛的网友进行国外常用检用虚拟智能仪器代替价格昂贵、操作复杂、容易损坏、维修困索系统的检索，初步了解到目前国外单片机案例设置的基本情况-主要以AVR、PI

7、C系列单片机教学[3]，其中不乏小而精的难的实验仪器，具有操作简便、效果真实、物理图像清晰、着重突出物理实验设计思想的特点。南京大学建立的分析化案例，更不乏机器人等复杂案例。——————————————作者简介：陈玮，男，湖南邵阳人，硕士，讲师，研究方向：嵌入式系统及应用。基金项目：湖南省教育厅普通高校教学改革研究项目，项目编号：湘教通[2013]223号文399项；邵阳学院教学改革研究资助项目，项目编号：2013JG23；本文得到邵阳学院电力系统及其自动化重点学科资助。-29-学术探讨基金项目2015年第3期3

8、.2教学案例创新研究实践下一阶段的学习奠定基础。课题组为案例教学选用的仿真软件均为标准化程度高、课题组通过教学实践后，初步确定了教学改革后的案例实用性强、功能完善、技术支持广泛的商用软件Demo版（见链（见图2）。图1）。综合运用KEILμVision和Proteus的案例教学，相比传
统开发板、实验箱的教学案例，不受具体实验室场地、设备和学习软硬件仿真IDE快速入门He