一、前言
单片机被广泛应用于生产生活的各个领域，推动着各行各业的技术改造和智能化产品的更新换代，这使得社会对掌握单片机软硬件设计开发能力的应用型人才的需求与日俱增。目前高校越来越多的专业把单片机技术作为主干课程之一，而单片机技术作为一门对实践依赖很强的课程，必须配备相应的实验设备来达到理想的教学效果，完善的单片机实验平台是教学重要的组成部分，而客观存在的办学条件和师资力量却是单片机实验课程面临的重要难题。虚拟仪器为解决这一难题提供了可能，其强大的功能，稳定的性能，低廉的成本，灵活的使用方式可以有效的帮助学生完成学习目标，依托于Internet技术将其设立在互联网上将为单片机在线教育提供了强有力的技术支撑。
二、单片机在线教育的优势
单片机的在线教育依托于虚拟仿真技术及互联网技术，从时间和空间上都突破了传统教学模式的限制，其优势主要体现在课程的可重复性和实验的灵活性。
（一）单片机在线教育的可重复性更强
单片机技术是一门理论性比较强的课程，其理论部分教学模式一般采用课堂集中讲授的形式，此种教学模式有其优势，但学生对课程内容的学习会随着课程结束而终止，而且课堂学习过程不可重复，影响教学效果。与之相比，单片机课程的在线教育具有可重复性，为学生自由的回顾课程内容提供了可能，反复对重点难点的学习可以提升课程学习、复习的效率和效果，在线教育模式能够更好的满足单片机教学需求。
（二）单片机在线教育的灵活性更强
单片机技术也是一门实践性很强的课程，传统实验课一般也会采用集中在实验室开展实验的方式进行教学，教学过程对硬件设备和师资力量有很高的要求，这也导致时间成本和经济成本的增加，不利于单片机实验的开展。与之相比，基于虚拟仪器的在线单片机实验充分利用单片机虚拟仿真技术、互联网技术实现相关实验内容，使学习不受时间和空间的限制，使得单片机课程实验更加灵活，能够取得更好的教学效果。
三、单片机在线教育系统的基本组成模块
单片机的在线教育必须依赖于在线教育系统来实现，在线教育系统的设计至关重要。单片机的在线教育系统按功能可分为课程学习模块、虚拟仿真模块、课程评价模块等基本模块，其中虚拟仿真模块是以虚拟仪器为基础，是整个单片机在线教育系统的核心功能。
（一）课程学习模块
学生可以自主添加学习项目，查询课程资料，还可以通过系统提供的搜索功能查询具体的知识点。为了便于学生掌握学习进度，该模块提供进度管理功能，便于学生灵活利用碎片时间进行学习，随时掌握自身的学习进度。
（二）虚拟仿真模块
实验系统的虚拟化和软件化是单片机在线教育实现的基础，利用计算机的硬件和软件组建的虚拟系统，具有良好的人机界面，可以由用户自己定义实验项目，方便用户组建自己所需的实验系统，虚拟仪器软硬件均采用模块化设计，使用灵活，方便升级换代。
（三）课程评价模块
学生成绩的最终评价由该模块完成，教师可以通过该模块对学生各项目的学习进度进行评分，对学生实验做出评价，对学生发言次数和发言质量给予评定，对学生参与的测验和考核进行成绩核定，最后设定各部分权重值对成绩进行汇总。
四、单片机在线教育系统的关键技术
单片机的在线教育得益于虚拟仿真技术及互联网技术，使其在诸多方面具有明显优势，完善的单片机在线教育系统涉及到几种关键技术。
（一）虚拟仪器技术
虚拟仪器由硬件系统和软件系统构成，硬件系统用来完成信号输入、输出功能，并为软件运行提供物理环境，软件才是整个虚拟仪器的核心，具有信号采集、数据处理、结果输出、图像显示等功能。“硬件软件化”使得虚拟仪器与传统实验仪器设备相比具有明显的优势，其性价比高、性能稳定、误差小、开发和维护成本低，扩展性强，具有良好的人机界面。一些图形化的编程语言为虚拟仪器的设计带来了便利。
（二）人机交互技术
人机交互技术使用计算机输入、输出设备来实现人与计算机之间信息的交流和传输，交互形式有命令行方式、图形化界面，其主要目的是为了让用户在操作和使用时感觉方便，提高工作效率。在虚拟实验中，人机交互建立在三维虚拟实验环境基础上，对实验仪器、设备进行仿真建模，实现实验设备之间的交互操作，尽可能使用户有和真实实验一样的操作体验。
（三）数据库技术
数据库技术是信息资源管理最有效的手段，用于高效的组织数据、处理数据和存储数据。在单片机在线教育系统中，有大量的教学资源、用户身份、登录信息、实验操作数据、实验报告信息等需要进行存储和使用。虚拟实验系统的开发离不开数据库的设计与操作，该模块需要实现数据源的操作、获取数据、设计数据库、配置与连接数据源等。因而数据库技术也是在线教育系统不可或缺的一部分。
五、结束语
本文分析了单片机在线教学模式的优势，并将其与虚拟仪器相结合，在线开展单片机理论教学及虚拟仿真实验，借此激发学生的学习兴趣，提高教学质量，同时缓解了实验学时和实验室资源有限的矛盾，同时可以解决学生课后无法开展线下实验的困境，为有效开展单片机在线教学提供了解决方式。
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