單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)—單片機(jī)的前世今生

本課“單片機(jī)的前世今生”探尋單片機(jī)的溯源、發(fā)展史、特點(diǎn)、應(yīng)用，帶領(lǐng)學(xué)生快速進(jìn)入單片機(jī)的精彩世界。重點(diǎn)達(dá)到以下教學(xué)目標(biāo)：

　知識(shí)目標(biāo)

　① 了解單片機(jī)的的起源， 歸納它之所以稱為單片機(jī)的設(shè)計(jì)理念。

② 分析單片機(jī)的發(fā)展史 ，總結(jié)當(dāng)前有代表性的單片機(jī)的特征 ，預(yù)測(cè)單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)。

　③ 了解單片機(jī)在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究中的應(yīng)用。

　能力目標(biāo)

① 引導(dǎo)學(xué)生從電子管→ 晶體管→集成電路→微處理器→ 單片機(jī)的發(fā) 展過程中的表象出發(fā)，體會(huì)發(fā)明它們的科學(xué)家的創(chuàng)新思路，一步步推出單片機(jī)產(chǎn)生的必然性，使學(xué)生充分理解單片機(jī)的設(shè)計(jì)理念—單片嵌入系統(tǒng)。

　② 培養(yǎng)學(xué)生從各種各樣單片機(jī)上發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)單片機(jī)的共性，并能夠 初步運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)研究單片機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力；啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生建立舉一反三、觸類旁通的創(chuàng)新意識(shí)。

　情感目標(biāo)

　① 培養(yǎng)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的探究精神。

② 通過剖析單片機(jī)發(fā)展過程中關(guān)鍵發(fā)明人的“創(chuàng)新設(shè)計(jì)”思路，傳達(dá)給學(xué)生科學(xué)研究精神的特點(diǎn)——善于觀察思考 ，勤于動(dòng)手嘗試，鼓舞青年學(xué)生要用信心和行動(dòng)，揚(yáng)起自己“創(chuàng)新思維”的風(fēng)帆。

③ 將沙畫的寫意輪廓圖與真實(shí)人物、實(shí)物芯片的交替出現(xiàn)，既有神秘浪漫的藝術(shù)氣息 ，又有工程實(shí)物。亦剛亦柔的展現(xiàn)方式形成有趣的對(duì)比，給學(xué)生帶來美的熏陶。

學(xué)生們已經(jīng)學(xué)習(xí)了模電、數(shù)電、微機(jī)原  理 ，具備了一定的電路、數(shù)模電和計(jì)算機(jī)知識(shí)。

本課要講的是智能儀器中的核心部件——單片機(jī)的介紹。單片機(jī)應(yīng)用非常廣泛，它從誕生到興盛時(shí)間跨度大、著名科學(xué)家輩出、設(shè)計(jì)思路迥異、品種多達(dá)千余種、名詞概念枯燥繁多。多數(shù)的單片機(jī)教學(xué)中，時(shí)間所限，只能給學(xué)生介紹1—2種單片機(jī)，容易造成“只見樹木，不見林” 的局限。如何在有限的時(shí)間內(nèi)給學(xué)生分析清楚單片機(jī)的來龍去脈，使其對(duì)單片機(jī)有一個(gè)全面而清晰的認(rèn)識(shí)？這是單片機(jī)教學(xué)中一個(gè)重要的知識(shí)點(diǎn)，也一直是弱點(diǎn)和難點(diǎn)。

（1）利用仿人機(jī)器人引導(dǎo)教學(xué)，借由師生提問式自然而然導(dǎo)入課程的主題。這種非平鋪直敘的方式，能激發(fā)學(xué)生不知不覺地參與到教學(xué)中。

（2） 為了避免單片機(jī)起源、特征、發(fā)展和應(yīng)用中的枯燥敘述 ，獨(dú)創(chuàng)性地在工科課程中引入有神秘藝術(shù)氣息的沙畫表現(xiàn)形式 ，利用善變的沙子的分散、匯聚體現(xiàn)集成電路的集成性、數(shù)據(jù)傳遞的流動(dòng)性。

（3） 為了使同學(xué)們更好地理解單片機(jī)的幾種設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)亮點(diǎn)課中設(shè)計(jì)了大量沙畫動(dòng)畫 ，把單片集成、嵌入功能等細(xì)節(jié)清晰表達(dá)來，如Intel的“由微處理器到單片機(jī)誕生”、“單片創(chuàng)新模式”動(dòng)畫、 飛利浦的“嵌入外設(shè)功能”、單片機(jī)中“馮 ? 諾依曼結(jié)構(gòu)”與“哈佛結(jié)構(gòu)”的不、“兩級(jí)指令流水線機(jī)構(gòu)”等等 ，將工學(xué)的理性與藝術(shù)的感性巧妙地結(jié)合在一起。

（4） 把視頻實(shí)例也有機(jī)結(jié)合在微課中，并對(duì)其進(jìn)行了比較繁瑣的后期制作 ，這是傳統(tǒng)教學(xué)方式難以做到的。

（5） 采用強(qiáng)調(diào)方式強(qiáng)化知識(shí)點(diǎn)—為了加深學(xué)生的印象，對(duì)于課中的重要結(jié)論，特別采用強(qiáng)調(diào)的語氣提醒學(xué)習(xí)者注意，并在課件中進(jìn)行特別提示和總結(jié)。