導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇單片機課程設計報告，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

    1、利用8031作為主控制器組成一個電子跑表,采用4位LED顯示器。

    2、上電或RESET后能啟動顯示當前(時:分):首次上電復位顯示為0時0分,以后各次RESET均顯示正確的當前時間。

    3、當按下START鍵時,作為跑表使用,顯示范圍是:000.0-999.9秒,當按下STOP鍵時,跑表停止運行,并保留所停位置的時間顯示不變。

    4、利用H鍵作為時鐘校正,即當按下H鍵時,顯示的當前小時值以每秒加一的速度遞增(24點即為0點),利用N鍵作為分校正,使用方法同H鍵,但60分鐘即為0分。

    三、設計的作用及目的:

    1、利用單片機定時器中斷和定時器計數(shù)方式實現(xiàn)跑表和時鐘功能。

    2、通過該次課程設計熟悉8031、CD4511與LED的接口技術。

    3、熟悉LED功能顯示的控制過程。

    4、熟悉鍵盤掃描原理。

    5、熟悉8031定時器中斷和定時器計數(shù)方式的功能使用,為以后的工作和學習打下

    堅實的基礎。

    6、學會如何編制含定時器中斷、鍵盤掃描和LED靜態(tài)顯示等多種功能的綜合程序

篇2

1.引言

單片機原理及應用以51單片機為藍本，講述了單片機的工作原理及如何在各行各業(yè)和現(xiàn)實生活中應用好單片機，講原理是為了應用，關鍵點是在我們如何用好用活單片機這塊芯片，掌握單片機與其功能芯片的協(xié)同工作原理。使單片機更好地為我們服務。

單片機原理及應用電子電氣類專業(yè)重要的專業(yè)基礎課程，必須有電子技術和C語言方面的基礎。這些基礎可以說并不是很重要，在你有某些概念原理不明白時再翻閱相關書籍也是可行的，單片機的學習不象數(shù)學有嚴密的相關性，但其教學有其獨特性，是一門實踐性很強的課程，只在課堂上聽老師講課掌握原理，然后考試是學不好單片機的，必須親自動手實驗或經過單片機實物的制作，有不明白的地方再翻書，這是一個反復的過程，只有經過這樣多次的反復，每次都有新發(fā)現(xiàn)和收獲，才能真正意義上掌握了單片機的開發(fā)應用。

下面從單片機的課堂教學、課程實驗、課程設計、創(chuàng)新實驗及計算機仿真等幾個方面談談單片機原理及應用的教學工作。

2.單片機原理課堂教學

單片機原理及應用這門課所涉及的主要內容有單片機的內部結構、單片機匯編指令、單片機IO接口、定時/計數(shù)器、中斷使用、I2C總線、AD及DA等，C語言編程，內容很多，若僅僅是老師在課堂上講述會非?？菰?，鎖碎難理解，不能激發(fā)大部分學生的學習興趣。教學方法要做適當調整，比如可以用項目教學法，單片機教學著重點不是在講原理，而是要應用，但不懂原理又難以應用，處于兩難境地，學習單片機的精髓是知道如何配置內部寄存器使其具有一定的功能并發(fā)揮其特有的作用，最高境界是僅需單片機公司提供的技術文檔就能完成單片機程序的編程，而不僅僅是只教會學生使用單一類型的單片機，而是觸類旁通通過學習51單片機，同時別的類型的單片機也能靈活應用。因此在教學中我們可以用電子時鐘作為一個項目主線貫穿于整個單片機教學中，因為電子時鐘可簡單可復雜，又貼近生活實用，比如，在講單片機端口時，就可以結合電子時鐘的調整按鍵，數(shù)碼管的驅動來說明，講中斷和定時器時，就可以結合到數(shù)字電子時鐘的時鐘源的產生來說明，I2C總線可以結合串行時鐘芯片DS1302來講，環(huán)境溫度的測量可以結合DS18B20串行芯片來說明，再復雜一些的，電子時鐘顯示可以用1602或12864液晶來完成，可以配上調頻收音模塊做電子鬧鐘，增加SD接口卡及MP3模塊實現(xiàn)音樂播放功能。這樣把單片機的知識串起來講，既生動又聯(lián)系實際，大大激發(fā)了學生們的學習興趣，也有助于學生自主學習，探索單片機方面的奧秘所在。在學單片機過程中，匯編指令的學習是難點，需要學生花很大的精力去掌握它。需要學生充分利用課余時間多讀匯編程序及指令，從而熟能生巧地掌握它。在課堂教學過程中，最好是能夠結合單片機仿真軟件PROTEUS來講述，PROTEUS是一款非常好的單片機仿真軟件，可以仿真多款單片機芯片，能夠仿真實現(xiàn)單片機的絕大部分功能，學生們在沒有單片機開發(fā)板的情況下能通過軟件仿真方式實現(xiàn)單片機開發(fā)，這對調動學生學習積極性和學好單片機是很有幫助的。條件允許的情況下可以動員學生買一些單片機開發(fā)板以及相關的視頻教程，開發(fā)板在學生學習單片機之初是非常有用的，每一塊小的開發(fā)板其發(fā)揮的作用就象實驗室的實驗箱，而且能隨時隨地不受限制地學習和使用，同時認真觀看視頻教程，視頻教程就象一名不厭其煩的家庭教師，指導學生一步步進入單片機世界的神奇領域。有著課上課下的這些手段，學生的單片機應用能力一定能夠大大加強。

3.單片機原理課程實驗

實驗是培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際、動手能力，嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和科學方法的重要手段，因此要精選典型的最具實用價值的實驗項目，我們選擇的實驗項目有：（1）單片機I/O輸出控制。（2）單片機I/O口輸入控制。（3）外部中斷。（4）定時器實驗。（5）串口通信實驗。（6）液晶驅動實驗。（7）串行總線實驗。（8）AD及DA實驗。不同的實驗項目，實驗目的也不相同，通過這樣基礎實驗，鍛煉了學生的單片機應用編程能力，為以后的綜合性實驗打下基礎。每次實驗要求學生對實驗項目做認真的預習，并完成預習報告，上實驗課前老師檢查。做實驗時力爭每人一個實驗箱，每位學生都有親自動手實踐的機會，對于學得較好的學生還可以額外增加一些實驗項目或自選一些自已感興趣的實驗項目，也可組織學得好的學生指導后進學生進行實驗，提高學生實驗的整體水平。在實驗過程中，要求學生養(yǎng)成嚴謹科學細致的作風，認真完成實驗項目，實驗完成后，要求每位學生獨立完成實驗報告，深入分析實驗中遇到的現(xiàn)象和問題，不留疑點，總結實驗心得。

4.單片機原理課程設計

課程設計是實踐教學的重組成部分，在課程結束前安排兩周時間進行課程設計，目的是通過設計使學生掌握運用單片機知識進行實際綜合應用的能力，初步建立正確的設計思想，掌握單片機電子電路和程序設計的基本方法與技能，培養(yǎng)分析問題解決問題和團隊協(xié)作能力以及創(chuàng)新能力。

課程設計首先是任務書的下達，課程設計一般是在課程結束前兩周進行，時間比較緊迫，我們選擇在開課時就把任務書發(fā)下去，讓學生有充分的時間了解自已所做項目的相關知識，查閱相關資料，為項目的順利展開提供了充分的時間，同時也使學生在上單片機課程時關注知識點，激發(fā)學習興趣。項目選擇以貼近生活、貼近實際為原則，如洗衣機控制板、交通燈控制、語音電子時鐘等等，對于比較復雜的大型項目，兩周時間學生難以完成，我們可以把它拆分為一個個小項目分給不同的組也完成，這樣既完成了項目，同時也培養(yǎng)了學生的團隊協(xié)作精神，為將來畢業(yè)走上工作崗位融入社會做好了積極準備。

在兩周的課程設計過程中教師要查看學生項目實施的進度，適當?shù)臅r間安排時間進行綜合討論與答疑，指導學生會使用DXP2004電子繪圖軟件設計單片機線路板以及用PROTEUS仿真軟件進行單片機的系統(tǒng)仿真，做好平時成績的評定工作。

在項目實施后期要求學生完成實物的組裝和調試以及課程設計報告的撰寫，最后二天要對學生進行獨立答辯。答辯環(huán)節(jié)是檢查學生對單片機相關內容掌握情況的最有效的方法，答辯對教師也提出較高要求，只有教師對每個項目都有充分的了解才能提出有一定水準的問題，答辯內容才能真實反映學生對些項目用到的單片機知識情況，最后根據(jù)學生的平時情況，作品完成情況、答辯情況和報告的撰寫情況對成績進行綜合的評定，對項目難度較大的，開發(fā)過程中有獨特見解及創(chuàng)新的要適當加分，以鼓勵學生在產品開發(fā)過程中充分發(fā)揮創(chuàng)新精神。

5.單片機原理計算機仿真

計算機仿真是使用計算機對已存在或正在設計的對象的模型進行研究，具有直觀、易于觀察、靈活可變、重復性好的特點，有利于激發(fā)學生的學習興趣和對科學技能的掌握。通過單片機的計算機軟件仿真，能讓學生系統(tǒng)地掌握單片機開發(fā)的一整套技術，為將來走上工作崗位從事單片機方面的工作打下良好基礎。

單片機的計算機仿真要貫穿于課堂教學、課外作業(yè)、課程實驗、課程設計各個環(huán)節(jié)中，使學生們通過反復練習逐步到熟煉掌握單片機的開發(fā)，PROTEUS單片機仿真軟件不僅僅是只能仿真51單片機，象AVR系列、PIC系列、ARM系列等等單片機均能進行仿真，擴大了學生的學習興趣和視野。

6.單片機的創(chuàng)新實驗

學院電子信息與控制工程系設置有創(chuàng)新實驗室，是開放式的實驗室，為全國挑戰(zhàn)杯賽、全國或全區(qū)性的各種競賽提供了實踐基地?，F(xiàn)在很多的電子競賽項目都用到了單片機，參加比賽熟煉掌握單片機尤其重要，我們充分利用這個實踐基地為廣大學生服務，讓廣大學生充分參與到與單片機相關的電子制作，加強他們的實際動手操作能力，通過教師的指導及各年級各層次學生的傳幫帶，培養(yǎng)了一大批單片機應用能手，為各種比賽輸送了大批種子隊員，創(chuàng)新實驗室深受學生歡迎。

7.結束語

單片機原理及應用對于電子相關類學生來說是一門重要的基礎課程，單片機應用能力的高低直接影響著學生將來的就業(yè)，所以要非常重視單片機教學這方面的工作，我們不僅要抓好單片機的理論方面的教學工作，把基礎打牢，同時實踐教學也在加強，通過不同層次的實踐教學，充分鍛煉了學生的單片機應用能力，提高了單片機的知識水平，取得了較好的結果。

參考文獻

[1]王東.單片機原理及應用教學改革初探[J].安順學院學報，2008（3）：95-96.

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中圖分類號：G640文獻標識碼：A文章編號：1007-9599 (2011) 03-0000-02

The Application of Proteus Simulation Software on SCM Course Design

Zhou Xudan，Wei Wangdong

(Shaoxing Polytechnical College,Shaoxing312000,China)

Abstract:Course design is one of the important content of SCM course in higher vocational colleges.With the application of proteus simulation software,It greatly enhances the learning initiative and gets a good teaching result.

Keywords:Proteus;Higher vocational;SCM;Course design

一、傳統(tǒng)單片機課程設計存在的問題

《單片機原理及應用》課程理論和實踐結合性很強的課程性質和高職“高素質技能型人才”的培養(yǎng)目標，決定了單片機課程設計環(huán)節(jié)具有不可替代的地位和作用。目前，單片機課程設計往往采用單片機實驗箱和實物設計兩種形式，而這兩種方式均存在不可避免的問題。

（一）采用單片機實驗箱，建造單片機實驗室成本高，投入大，一般的高職院校很難達到學生人手一套實驗開發(fā)系統(tǒng)，并且隨著科學技術的不斷發(fā)展，實驗設備老化、落后、被淘汰，需要不斷更新，要解決此問題就需要不斷重建單片機實驗室，因此必將帶來資金耗費嚴重等問題。

（二）采用實物設計，因受到實訓元器件的選用、準備以及實訓室時間、場地的限制，使得學生在規(guī)定的教學時間內很難完成。

二、引入Proteus的意義與可行性

（一）Proteus仿真技術是高職電子類專業(yè)學生必須掌握的重要技術。隨著電子技術和計算機技術的迅猛發(fā)展，仿真技術“已成為了認識客觀世界的除理論、實驗之外的第三種方法”。仿真技術的應用，對于及時推出新產品、縮短開發(fā)周期、節(jié)約成本、提高質量具有舉足輕重的作用，是企業(yè)競爭能力持續(xù)增長的關鍵。而Proteus作為目前世界上最先進的單片機（MCU）應用系統(tǒng)的設計與仿真平臺，其單片機應用系統(tǒng)仿真能力強，元件模型豐富，虛擬儀器齊全且功能強大，因而Proteus仿真技術是高職電類學生必須掌握的重要技術。

（二）利用Proteus仿真技術，使課程設計周期縮短、設計成本減小。Proteus真正實現(xiàn)了在計算機上完成從原理圖與電路設計、電路分析與仿真、單片機代碼調試與仿真、系統(tǒng)測試與功能驗證到形成PCB制板圖的完整的電子設計過程，其強大的仿真能力，革新了電子產品設計過程，通過Proteus仿真設計后安裝的實際產品調試成功率大大提高，從而使課程設計周期縮短，設計成本減小。

（三）利用Proteus軟件，拓寬了課程設計的場地，延長了課程設計的時間，給予學生更大的自主性。采用Proteus仿真軟件后，僅需一臺電腦就可以進行單片機課程設計，拓寬了課程設計的空間和時間，其直觀、形象的仿真顯示更能激發(fā)90后電腦一代的學習興趣和激情。

（四）眾多教學實踐證明，在單片機課程設計中引入Proteus軟件是可行且必要的。我院于2005年5月率先建成了國內第一個Proteus仿真虛擬實驗室，之后，國內眾多高職院校也紛紛建立。經過6年的教學實踐證明，引入Proteus仿真虛擬實驗室，大大提高了學生的學習積極性，極大地增強了學生的學習效果。

三、引入Proteus仿真軟件后的單片機課程設計的實施

根據(jù)Proteus軟件的特點以及單片機課程學習規(guī)律與高職學生的特點，我們制定出一套基于Proteus的課程設計實施方案。主有以下幾部分：

（一）課程設計項目選擇。設計項目的選擇成功與否，將很大程度上決定課程設計效果的好壞。它既要考慮到不同學生的不同需求，要能夠吸引基礎差、求知欲不足、學習積極性不高的學生學習興趣，但又不至于太難而導致其信心不足放棄學習，還要能夠照顧到學習積極性高，動手實踐能力強，學有余力的學生能夠讓他們“吃飽”。另外，課程設計項目要能夠涵蓋課程所學的基本知識，并注重知識的深化和擴展，且還要考慮到設計項目應具有一定的實用價值。

綜合考慮后，我們把課程設計項目分成三個進階，第一進階是入門訓練，從考慮激發(fā)學生的學習興趣為主，讓不同層次的學生都能從這個階段的課程設計中收獲成功的喜悅，并得以下一進階的順利開展。這一階段主要是完成仿真調試。第二進階項目則注重的是知識的掌握和鞏固，是學生進行課程設計的重點內容。這一階段，學生要通過Proteus仿真軟件所運行正確結果，進行實物焊接和硬件調試。第三進階項目主要是為學有余力的學生準備的，它側重知識的深化與拓展。學生可根據(jù)自身情況有選擇的進行。我們選擇了如下項目：第一進階：流水燈設計、交通燈設計等；第二進階：計時器、密碼鎖、點陣、數(shù)字電壓表等；第三進階：數(shù)字頻率計、電子時鐘、萬年歷等。

（二）任務驅動與分組教學相結合的實施過程組織。在課程設計的實施過程中，我們將學生分成2人一小組，10人一大組，分組充分考慮學生的成績優(yōu)劣和寢室劃塊。課程設計中完全運用任務驅動教學法，開始這個進階項目的設計前，教師首先布置好這個階段的任務，詳細分析任務要求，給出明確的任務目標。學生在任務的驅動下，主動發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，從而完成任務，最終成為學習的主人。教師在這個過程中，是主導者、組織者、指導者和促進者，授學生以“漁”，而不是授以“魚”。學生學習的積極性和主動性得到了極大提高，在這個過程中學生學會了學習，培養(yǎng)了自學能力、創(chuàng)新能力和實踐操作能力。

（三）課程設計考核標準。課程設計考核，從五個方面進行。一是考核學生資料收集與方案設計的能力，約占15%。二是考核Proteus仿真平臺中電路設計與連接合理性與否，程序編制與調試成功與否，約占30%。三是硬件電路焊接與調試，約占30%。四是課程設計報告，約占15%。五是學生在課程設計中的出勤與平時表現(xiàn)，約占10%。考核結果采用四級制，即優(yōu)秀、良好、合格和不合格。

四、教學效果分析

經過筆者的實踐發(fā)現(xiàn)，在單片機課程設計中引入Proteus仿真軟件，運用任務驅動教學法，能收到良好的教學效果：很大程度上激發(fā)了學生的學習積極性，班級學習氛圍濃厚了，學生兩極分化現(xiàn)象得到了非常大的緩解，100%的學生都通過了課程考核。

參考文獻：

[1]董亮,朱磊,何鵬.MCS-51單片機課程設計的研究[J].實驗室科學,2008,4

[2]周靈彬,張靖武.基于仿真技術的電子產品設計變革[J].系統(tǒng)仿真技術,2009,2

[3]曹暉,徐春輝,易結,彭小軍.采用Proteus提高單片機課程設計教學效果[J].華東交通大學學報,2006,23

[4]潘紹明,羅功坤,蔡啟仲.單片機課程設計教學改革探索[J].中國科技信息,2008,20

[5]郭宗蓮.高職院校單片機課程設計的探討[J].科技創(chuàng)新導報,2008,31

[6]王進.淺談高職院校中基于PROTEUS的單片機教學[J].科技風,2008,6

本文是紹興市教科規(guī)劃課題《基于Proteus的高職單片機課程設計教學的探究（編號sgj10053）》的研究成果。

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1單片機課程設計教學現(xiàn)狀

單片機課程設計是培養(yǎng)學生運用所學知識解決實際問題和提升學生動手能力的重要環(huán)節(jié)。目前單片機課程設計教學主要存在以下幾個方面的問題[3]。

1.1時間安排不合理

單片機課程設計通常安排在學期末的最后一周，時間短，再加上學生花時間進行期末考試復習，往往疏于做單片機課程設計，導致教學效果不理想。

1.2單片機課程設計選題單一

單片機課程設計選題來源單一，沒有讓學生參與，題目通常由老師布置給學生，題目數(shù)量少，往往一個班多個學生共用一個題目，忽略了學生間的個體差異，沒有讓不同能力的學生發(fā)揮所學之長，不能有效地激發(fā)學生的學習興趣。

1.3單片機課程設計的組織實施不合理

單片機課程設計往往由老師統(tǒng)一組織實施，雖然有的也進行了分組，但是小組沒有有效的組織，沒有培養(yǎng)學生的團隊合作能力；由于課程設計時間短，學生通常只在Proteus軟件中進行仿真，并沒有進行實物制作，學生的實踐動手能力沒有得到有效的提高，課程設計的作用沒有得到有效的體現(xiàn)。

1.4單片機課程設計的考核方式不合理

考核是檢驗學生學習情況的重要手段，單片機課程設計的考核方式單一且不合理，課程設計的成績通常由課堂出勤和設計報告組成，不能全面、客觀地反映學生的真實情況。

2CDIO工程教育理念

CDIO理念是一種先進的工程教育理念，其包含構思（concept）—設計（design）—實施（implement）—運行（operate）4個方面，也是這4個英文單詞首字母的縮寫。CDIO理念是“做中學”和“基于項目教與學（PBL）”模式的概括集中體現(xiàn)，它以實際的工程項目為背景，以產品從研發(fā)到運行的生命周期為載體，將理論知識融入工程項目實踐中，讓學生在工程實踐中對知識理解并應用，培養(yǎng)學生的實踐動手能力、工程思維、創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作能力[4-8]。

3基于CDIO理念的單片機課程設計教學改革與實踐

將CDIO先進的工程教育理念應用到單片機課程設計實踐教學環(huán)節(jié)中，從課程設計的時間安排、選題、組織實施、考核等方面進行改革。將項目構思、項目設計、項目實施和項目運行貫穿課程設計全過程，以學生為主體，以教師為主導，通過課程設計幫助學生加深對單片機和相關課程知識的理解和應用，培養(yǎng)學生的工程素養(yǎng)。

3.1課程設計時間安排

以往的單片機課程設計通常安排在學期末最后一周集中時間進行，由于設計時間短、任務重，加上學生還要進行期末考試課程的復習，不能專注單片機課程設計，導致效果不理想，因此將單片機課程設計提前3周布置給學生，讓學生有充足的時間去完成。第1周：學生查閱相關資料，確定實施方案并交老師進行可行性審核；第2周：進行硬件和軟件設計，并在Proteus中仿真，仿真通過后方可進入下一個環(huán)節(jié)；第3周：實物制作，發(fā)放項目所需的電子元器件，學生在萬能板上完成制作并調試；第4周：答辯考核環(huán)節(jié)，學生匯報演示作品，教師提問1~2個問題，答辯結束后，學生上交作品和設計說明書[9]。

3.2課程設計選題

選題是單片機課程設計的重要環(huán)節(jié)，課程設計不同于課程實驗，也不同于畢業(yè)設計，因此，選題既要結合單片機應用領域，盡可能覆蓋單片機課程的主要知識點，又要注意與其他課程的銜接。選題還要充分考慮學生個體差異，在難易程度上要有層次性，以滿足不同層次學生的需要。選題來源主要有[10-11]：①教師自選，教師可以從自己的科研項目或企業(yè)項目中選取，也可以參考電子設計競賽題目；②學生自主選題，學生可以根據(jù)自己的興趣自主選擇題目，經與指導老師協(xié)商后確定?？蛇x課題有交通燈遠程控制系統(tǒng)、波形發(fā)生器、數(shù)字溫度計設計與制作、電機轉速測量與控制、數(shù)字鐘等。課題確定后，教師設計好課程設計任務書發(fā)放給學生，讓學生了解項目具體要求。表1是以波形發(fā)生器為例，將CDIO理念融入學生的知識、能力、情感等方面的培養(yǎng)。

3.3課程設計組織實施

課程設計采用分組方式進行，每組3人，設組長1名，每組自由選題，共同完成。每組由組長組織組員完成從項目方案設計到項目完成的各項工作，如組織討論設計方案、遇到的問題以及硬件設計、軟件設計、實物制作、設計說明書撰寫等組內分工。教師從旁指導，讓學生自我組織、自我管理，充分調動學生的積極性，培養(yǎng)學生獨立分析問題、解決問題的能力以及團隊協(xié)作能力。組織實施過程以學生為主、教師為輔，將CDIO理念充分融入課程設計的全過程。根據(jù)CDIO工程教育理念組織項目實施，實施流程。

根據(jù)CDIO理念，以波形發(fā)生器的設計與制作為例，項目的具體實施過程如下。

（1）項目構思階段（concept）：學生根據(jù)波形發(fā)生器的功能和具體技術指標要求（能生成的波形種類、周期等）查閱相關資料，組內成員根據(jù)相關要求和資料提出各自的實施方案，由組長組織小組內討論，初步確定實施方案。采用5個按鍵分別生成5種波形（正弦波、鋸齒波、三角波、方波和梯形波），采用DAC0832數(shù)模轉換器將單片機輸出的數(shù)字量轉換為模擬量，由于DAC0832是電流型輸出器件，需要增加I-V轉換電路，輸出波形引腳與示波器連接。具體電路模塊有單片機最小系統(tǒng)、按鍵接口電路、DAC082接口電路、I-V轉換電路等。教師對小組提交的實施方案可行性進行審核，提出指導性意見，最終確定實施方案。

（2）項目設計階段（design）：本階段包括硬件設計和軟件設計，學生根據(jù)實施方案列出詳細的元器件清單并設計各模塊電路，編寫相關程序，調試、編譯生成HEX文件。首先在Proteus軟件上進行仿真，以熟悉各電路的具體連接，仿真通過后，再繪制原理圖，生成PCB圖，為下一階段作準備。

（3）項目實施階段（implement）：學生根據(jù)PCB圖，選擇元器件，并在萬能板上焊接實施，焊接完成后，將程序下載到單片機中，通電進行調試，觀察能否實現(xiàn)功能要求，不能實現(xiàn)的查明原因并及時修正。焊接調試完成后，撰寫作品的設計說明書。

（4）項目運行階段（operate）：硬件電路調試完成后，學生以組為單位，制作PPT，公開匯報和演示作品，重點匯報實施方案的形成過程、項目實施過程中遇到的問題、如何解決等。匯報后，演示相應的作品，并回答老師和學生的提問。

3.4課程設計考核

考核是檢驗學生課程設計完成情況的重要手段，不僅要能檢驗學生的知識掌握情況，更重要的是還要能檢驗學生的實踐動手能力、團隊協(xié)作能力、工程素養(yǎng)等。通過考核促進學生積極主動地學習、積極動手參加實踐，充分調動學生的積極性和主動性。改革傳統(tǒng)只有考勤和設計說明書成績作為學生最終成績的考核方式，采用過程考核方式為主、答辯考核相結合的考核方式。過程考核主要由學生自評、小組內互評、教師評價組成，過程考核貫穿項目實施的全過程，根據(jù)課程設計的時間安排，每周安排一次考核[12]。

學生自評：學生結合自身情況從學習態(tài)度、職業(yè)素養(yǎng)（是否按要求操作、維護實驗室環(huán)境衛(wèi)生、文明禮貌等）、工作能力（資料收集能力、分析問題與解決問題能力、工作思路清晰）、階段任務完成情況等方面對自己評價。學生自評占過程考核的20%。

小組內互評：小組內成員之間從學習態(tài)度、團隊協(xié)作能力、職業(yè)素養(yǎng)（是否按要求操作、維護實驗室環(huán)境衛(wèi)生、文明禮貌等）、工作能力（資料收集能力、分析問題與解決問題能力、工作思路清晰）、階段任務完成情況等方面相互評價。小組內互評占過程考核的30%。教師評價：教師根據(jù)學生的出勤情況、操作是否規(guī)范、操作熟練程度、分析問題與解決問題的能力等方面進行評價。教師評價占過程考核的50%。

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中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）11（a）-0127-01

隨著人民生活水平的提高和相關技術的發(fā)展，單片機技術在工業(yè)控制領域和消費電子領域等方面得到了廣泛的應用。作為高校相關學科的專業(yè)基礎課，“單片機原理應用”課程也得到了越來越多的重視，本課程的理論性和實踐性都很強[1-2]。要使學生真正學好本課程，不僅要讓學生深刻理解單片機的相關理論知識，重點在于要讓學生學會怎么用好單片機，因此在高校的教學中，必須做到理論教學與實踐教學并重，通過實踐教學帶動和促進理論教學，不斷提高學生的動手能力和創(chuàng)新能力[3]。

1 當前實踐教學現(xiàn)狀

當前的實踐教學中存在的問題可以從以下三方面分析。

1.1 試驗課時和試驗設備不足

以我校電氣工程及其自動化專業(yè)本科生的培養(yǎng)方案為例，單片機原理與應用理論教學共76課時，其中含有60個理論學時和16個實驗學時，另外設有一周單片機原理與應用課程設計。從學時分配上，實驗課時占總課時的21.05%，比例偏低。為了在有限的實驗學時內完成教學任務，試驗指導教師只能安排一些基礎性或驗證性實驗，學生缺乏足夠的鍛煉，達不到實驗教學的最終目的。另外，受實驗室中設備數(shù)量限制，實踐教學中出現(xiàn)“抱大腿”現(xiàn)象，即一部分同學認真做，一部分同學玩的現(xiàn)象。

1.2 實踐教學內容缺乏創(chuàng)新性

傳統(tǒng)的單片機實驗教學內容中基礎性、驗證性內容多，綜合性、設計性實驗少。課程設計中選題限于試驗箱和試驗臺資源，題目內容很難跟蹤當前技術發(fā)展的熱點。為了達到實物設計的目的，課程設計中題目偏重于實驗臺（箱）上能進行的實驗項目，限于資源，題目難度總體來說偏低，實踐教學過程演變成了對實驗課內容的簡單綜合。且選題陳舊，一題多屆，多人一題現(xiàn)象普遍，缺乏綜合性、新穎性，難以激發(fā)學生學習的興趣，更無法培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

1.3 實踐教學考核體系

傳統(tǒng)的實踐教學的成績考核包含：課程設計報告，設計過程考核和作品設計考核。由于實踐教學內容缺乏創(chuàng)新，容易出現(xiàn)投機取巧的現(xiàn)象，使得考核過程流于形式，難以區(qū)分學生在實踐教學過程中取得的成果，也就調動學生在實踐教學過程中的積極性。

2 實踐教學改革內容

傳統(tǒng)的單片機原理與應用的實踐教學無法達到培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和綜合應用能力的要求，需要進行改革。針對這些問題，實踐教學改革在以下幾個方面展開。

2.1 實驗室建設

良好的實驗室條件是能夠開展實踐教學的基礎條件。在實驗室建設中不再選用試驗臺或試驗箱這些昂貴的試驗設備，而是以單片機開發(fā)板作為實踐教學的平臺。單片機開發(fā)板價格較低，但資源卻非常豐富，可以最大程度上滿足實踐教學的需要。而且可以隨著技術的發(fā)展不斷更新教學資源，甚至部分學生會自行購買。

2.2 項目驅動式實踐教學

實踐教學中不再由指導教師給定題目，而是由同學們自選題目，指導教師審查題目。項目的設計既要完全包含本課程的知識點和技能要求，還要與實際相聯(lián)系。所選項目可以源自日常生活中遇到的問題，也可以是自己感興趣的課題。所選題目由指導教師審查題目難度及可行性，并給出建議后形成一個小項目。這種選題方法可以最大程度上避免選題陳舊等問題。變抽象為具體，激發(fā)學生的學習興趣。

2.3 實踐教學組織

試驗資源增加后，在組織實施實踐教學中，鼓勵單人單組，最多兩人一組。利用興趣引導學習，激發(fā)學習的主動性，從而可以最大程度上避免“抱大腿”現(xiàn)象。而且因為試驗資源不再局限于實驗室，可以更充分的利用利用課余時間。在開設課程設計的學期內完成，參加學期末的課程設計答辯。從思想上不再把單片機課程設計當做某一段時間內需要完成的任務。通過長時間的鍛煉可以取得更好的實踐鍛煉效果。

2.4 開發(fā)工具多樣化

實踐教學中堅持開放工具的多樣化，不限定使用仿真器調試。實踐教學前期可以使用仿真器調試，鍛煉學生的編程與調試能力。到實踐教學后期，因為大部分程序已經調試完成，此時引導學生脫離仿真器調試程序，鍛煉學生的分析問題和解決此類問題的邏輯思維。

2.5 以知識競賽引領創(chuàng)新

鼓勵以實踐教學的作品參加國家級或者省級電子設計類比賽。參加這類比賽以增強動手能力為主要目的，同時也會保證作品的實用性、新穎性和知識的綜合性。激發(fā)學生之間的競爭意識，促進實踐鍛煉的教學效果。

2.6 實踐教學的考核體系建設

學期末組織課程設計答辯，根據(jù)所選題目難度、任務工作量、完成情況、答辯表現(xiàn)、課程設計報告給出最終實踐教學的基本成績。根據(jù)參加各類大賽的獲獎情況給出創(chuàng)新成績，這兩個成績按一定比例確定最終成績，在我校目前實施的考核體系中，競賽成績所占比例為30%。增加的答辯環(huán)節(jié)，既可以鑒別該同學是否真正完成了相應的實踐教學鍛煉，避免抄襲現(xiàn)象和“抱大腿”現(xiàn)象，還可以鍛煉學生相應的邏輯思維能力。

3 實踐教學改革的成效

從2012年開始在電氣工程及其自動化、自動化、電子信息工程三個專業(yè)進行實踐教學內容及方法的試點改革，約有1000名學生接受了新的實踐教學內容和方法。通過實踐教學改革，激發(fā)了學生學習的主動性與積極性，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新意識和綜合運用知識的能力，提高了學生的動手能力。學生參加電子類大賽的人數(shù)和獲獎人數(shù)以及獲獎等級逐年提高，2012年，在山東省大學生電子設計大賽中參賽的8只代表隊全部獲得山東省一等獎，2013年，在全國大學生電子設計大賽中有兩個不同的題目獲得全國一等獎，還有2個隊伍獲得全國二等獎，剩下的9只代表隊獲得了山東省一等獎。這些數(shù)據(jù)充分說明學生學習的積極性得到了激發(fā)，實踐動手能力得到了明顯的進步。

參考文獻

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中圖分類號：TP368.1-4

隨著知識經濟的不斷發(fā)展，企業(yè)對于綜合型人才的需求更加的迫切，培養(yǎng)高素質的創(chuàng)新型人才已被確定為我國高等教育發(fā)展的根本目標。單片機課程是電子類專業(yè)的一門核心課程，具有很強的綜合性與實踐性特征，該課程不僅為后續(xù)課程的學習奠定基礎，并且也提供了一種培養(yǎng)創(chuàng)新能力的良好手段。傳統(tǒng)的單片機課程教學在提升學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面還存在很大的欠缺性，因此，為了在單片機課程教學中強化創(chuàng)新能力培養(yǎng)，必須對傳統(tǒng)單片機課程的教學模式進行改革。

1.教學與實踐改革存在的問題

1.1教學方式有待改進

在單片機的教學過程中不少教師常常以單片機理論為教學的重中之重，實驗常安排一些與實踐結合不緊密的基礎實驗，從而難以與實踐緊密結合起來；再加上一些教師強調筆試的重要性，勢必造成學生失去學習的興趣和積極性，將更多精力用于考試過關，而難以使理論知識得到實踐和應用。例如循環(huán)左移和右移指令的講解，只做理論上的推導，很難加深學生的印象，若能引入適當?shù)腅DA技術將這個循環(huán)左移和右移過程形象地展示出來，既能加深學生的印象還能提高其學習興趣[1]。

1.2傳統(tǒng)教學的內容問題

由于單片機教材與實際應用有一定的差距，教材中提到的理論與實物已經是幾年前的市場產品或者是面臨淘汰的產品，這樣就會使學生接觸到一些過時的知識卻沒有看到新的改進，從而在一定程度上影響了學生的知識面和實踐能力。實驗課程體系驗證性實驗過多、綜合性、啟發(fā)性實驗太少，沒有大型設計性和綜合性實驗，基本沒有對學生動手實踐能力達到提高和訓練[2]。

1.3學生對實踐和動手缺乏積極性

不少學生對單片機的實踐性缺少認識，不主動參與實踐和設計，他們寧愿將時間放在英語考試或計算機等級考試上，卻對單片機技術的實踐和操作缺少興趣，因此培養(yǎng)和調動學生積極性顯得尤為重要。

2.教學實踐改革中的有效建議

2.1教學項目的創(chuàng)新設計

教學項目是課程教學內容的載體，教學項目設計的好壞直接關系到單片機課程的教學效果。為了培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，筆者設計了一些創(chuàng)新性的教學項目，旨在為學生提供更大的創(chuàng)新設計空間。比如：設計智能打鈴器、盆栽自動灌溉裝置、自動避障小車等。這些教學項目不僅可以鍛煉學生的單片機開發(fā)能力，也可以為學生提供很大的創(chuàng)新空間。學生在完成這些項目的基本功能后，還可以根據(jù)自己的想象力對其進行改進，使其功能更加完善。

2.2n程題目的創(chuàng)新設計

單片機課程設計是單片機教學的一個重要檢驗環(huán)節(jié)，其題目的設計對于培養(yǎng)和考核學生的創(chuàng)新能力非常重要。題目的設計和選取可以從以下幾個方面入手：借鑒歷屆電子設計大賽的題目；從日常生活中尋找與們課堂教學相關的資源，將其改良為可行性課題；以在研的教師科研課題為藍本，將部分研究內容作為設計制作的題目供學生練習，培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。比如，筆者根據(jù)自己的日常生活經驗，設計了智能水杯題目，不限定水杯的具體功能，要求學生充分發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)新能力，分組設計出不同功能的智能水杯。各個小組完成了不同的創(chuàng)新設計，有的小組設計了具有自動顯示水溫功能的水杯，有的小組設計了具有定時提醒喝水功能的水杯，有的小組設計了具有音樂播放功能的水杯，等等。

2.3開發(fā)單片機創(chuàng)新實驗裝置

傳統(tǒng)的單片機實驗箱內部電路固定，學生只能按照實驗指導書的步驟，機械地做一遍驗證性實驗，無法進行創(chuàng)新性設計。針對傳統(tǒng)單片機實驗箱的缺點，筆者開發(fā)了一套靈活性和擴展性強、易于升級的單片機創(chuàng)新實驗裝置。其設計思路是將搭建各種不同功能單片機系統(tǒng)所必需的組成電路分離，設計出各個獨立的功能模塊，在該裝置上學生可自主選擇功能模塊，完成創(chuàng)新性單片機系統(tǒng)的設計。另外，利用Proteus與Keil軟件整合構建單片機創(chuàng)新虛擬仿真實驗室，它可為學生提供豐富的虛擬儀器和元器件資源，為學生提供良好的創(chuàng)新平臺。

2.4請高校研究生作有趣易懂的產品設計報告

以往常有教師向院上提出應該多請專家給學生作專題報告以拓展學生的知識面，盡管學院作出了一定的努力，然而許多國內專家總是忙于手頭工作，或者因為路程問題最后不能完成這一愿望，即便有的專家過來作完報告，卻也難以收到預期的效果，一些學生往往反映太過深奧，或者難于理解或者與所學知識關聯(lián)不大。對此我們可以請來高校一些發(fā)表過優(yōu)秀論文的研究生，利用周末過來講解和展示他們的設計成果這些研究生往往非常樂意奉獻自己的論文成果，因此講解得較為詳細具體，并且可以做到淺顯易懂而本科生在具有一定理論基礎情況下都能聽懂。

2.5 考核方法的創(chuàng)新設計

通常來說考核就是對教師教學效果的檢驗和學生水平的測試，同時也是督促和激發(fā)學生認真學習的原因和動力。在單片機的教學與實踐改革過程中，我們提出了一種注重實踐能力和應用能力培養(yǎng)的考核方式，課堂考勤占10%，平時成績占30%期末考試占60%。這種考核方式突出的特點是平時成績比例較高，同時對其考核將一半的分值設定為實驗成績，并對學生在實驗中的具體表現(xiàn)從實驗態(tài)度、完成實驗的情況、實踐動手能力和課程設計等幾方面進行量化。

3.結語

單片機技術是電子類專業(yè)的核心課程，有較強的實踐性，因此學生只有在單片機開發(fā)實踐中才能真正掌握其開發(fā)方法、鍛煉創(chuàng)新能力。但加強學生的實踐應用能力和創(chuàng)新能力并不是一件容易的事情，需要教師首先轉變教學的觀念，從教學的教學項目、課程題目上大膽創(chuàng)新，并在實驗裝置上下功夫，做出創(chuàng)新，并通過產品設計報告、以及考核方法創(chuàng)新的輔助，全面的提升學生的創(chuàng)新能力，相信在堅持不斷的推進、實踐和努力中，一定能在學生單片機應用及創(chuàng)新能力提升上有所收獲。

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1 研究背景

1.1 應用型人才培養(yǎng)

電子信息產業(yè)“九五”以來一直保持30%以上的年增民率，日前已成為我國重點發(fā)展的支柱產業(yè)之一，在國民經濟中占有舉足輕重的地位[1]。因此，社會對電子信息類專業(yè)技術人才的需求旺盛，相應地對人才培養(yǎng)質量也提出了更高的要求。

應用型人才是指掌握一定復合型和綜合性特征的技術，且能夠將專業(yè)的知識和技能很好的應用于所本專業(yè)的一種專門的人才類型。應用型人才是社會需求量最大、類型最多的人才，具有突出的創(chuàng)新能力、創(chuàng)業(yè)能力、知識綜合應用能力和實踐能力，并要求具有較強的語言表達能力、與人合作能力和終身學習的能力。21世紀是知識經濟時代，面對人才市場的激烈競爭，培養(yǎng)具有創(chuàng)新開發(fā)能力，符合市場需要的應用型人才成為高等教育的緊迫任務。[2]

1.2 單片機應用技術課程教學現(xiàn)狀及存在問題

《單片機應用技術》是電子電氣類專業(yè)的一門重要的專業(yè)課，該課程具有應用范圍廣、實用性強等特點。

目前高校的教學模式一般采用的是傳統(tǒng)的教學模式，教學方式陳舊，教學模式單一。不能很好的激發(fā)學生的學習熱情。教學內容重理論，輕實踐。考核評價方式過于墨守成規(guī)。鑒于此，本文提出了本課程的改革方向及具體辦法。力求在課程的教學上有所突破和創(chuàng)新。

2 課程教學改革思路

在“以學生為本”的教育理念的指導下，引入學科最新技術，遵循教育教學規(guī)律，以培養(yǎng)學生能力為核心，為提高學生的實踐能力找到了一條切實可行的途徑。

研究的主要內容：①研究相關課程的教學特點和規(guī)律，適應新的人才培養(yǎng)模式，深化理論與實踐教學改革；②構建“以任務為主線、以教師為主導、以學生為主體’，“教、學、做”一體化任務驅動型的教學模式；③建立了高水平立體化單片機課程教學資源。[3]

3 課程教學改革具體內容

3.1 教學模式的優(yōu)化與調整

在教學過程中，我們不僅要注重知識的傳授，還要重視提高學生的專業(yè)素質和應用能力，所以教學內容的安排上要“以基礎為本、突出應用”，要做到這一點并不容易，因為單片機課程內容復雜、抽象，學時又有限。那么如何在有限的學時內，將基本知識和應用實例立體化的呈現(xiàn)給學生。這是急需解決的首要問題。解決的辦法就是在單片機課程教學中引入Proteus。

在課堂上，教師可以使用Proteus軟件平臺，先將應用實例的電路原理圖畫好，然后再將程序代碼裝入仿真元件中.在仿真系統(tǒng)運行過程中。學生可以看到像實際電路板一樣的執(zhí)行效果，這樣就使難于理解的單片機軟硬件設計具體化、形象化。學生在課堂上不僅看到了活生生的單片機應用電路搭建的畫面，還看到了動態(tài)的調試過程，再加上老師對知識的詳細講解，這無疑使學生加強了對知識的理解和對應用的感性認識，同時熟悉了仿真軟件動態(tài)調試程序的過程和方法，這非常有利于提高學生學習的興趣。

3.2.強化實踐教學，提高學生的創(chuàng)新能力

本課程的實踐教學主要可分為實驗教學及課程設計兩個模塊。

單片機實驗是培養(yǎng)學生單片機系統(tǒng)設計和創(chuàng)新能力的重要途徑之一。為此我們設計了一個綜合性實驗電路板，它有8個綜合性實驗模塊，包括，彩燈控制器的設計、時鐘電路的設計、簡易計數(shù)器的設計、交通燈控制系統(tǒng)的設計、簡易電子琴的設計、簡易數(shù)字電壓表的設計、信號發(fā)生器的設計、溫控系統(tǒng)設計、”，每個模塊都是單片機的一個實際應用系統(tǒng)。

單片機課程設計是培養(yǎng)學生單片機應用系統(tǒng)設計與開發(fā)能力的重要環(huán)節(jié)，應用性很強。學生通過課程設計，能夠綜合應用單片機知識來完成一個應用系統(tǒng)開發(fā)的全過程，達到實踐和動手能力的培養(yǎng)和提高。在課程設計中，通過把單片機知識的融會貫通，可以提高學生解決實際工程技術問題的能力。[4]

通過課程設計扎實的訓練，學生基本掌握了單片機產品開發(fā)的過程，為后面的畢業(yè)設計及走向工作崗位打下了較好的基礎。

3.3 考核、考試方式改革

該課程的考試方法上一般采用的是常規(guī)的閉卷考試的方法，考試的成績一般由平時成績和卷面成績構成。試卷內容主要包括單片機的硬件結構、匯編語言（或C語言）編程、單片機及接口技術等相關知識，常規(guī)的題型有填空題、選擇題、判斷題、讀程序題、綜合應用題（硬件的設計及編程）。

傳統(tǒng)的考試方法雖能夠檢驗學生對知識點的基本掌握情況。但是亦存在以下的問題：傳統(tǒng)的考試方法不能激發(fā)學生的學習熱情，在學習的過程中一般都處于被動學習的狀態(tài)。不能完全適應社會對該專業(yè)知識的能力要求。

新的課程考試評價辦法為：總成績=卷面成績*70%+平時成績*10%+實驗成績*10%+項目設計*10%。

其中卷面成績依然采用原有的考核方式，主要考察學生對單片機基礎知識的掌握程度。在題型上可以更加的靈活多樣，比如可以適當?shù)脑黾訂纹瑱C控制電路的設計題及程序糾錯題等。

平時成績主要包括平時的考勤、作業(yè)、單元測試等項內容。具體的比例可以由任課教師根據(jù)班級的實際情況進行分配。

實驗成績主要主要根據(jù)學生實驗的效果和實驗報告就行綜合打分，尤其值得一提的是有部分程度較好的學生完成完所要求做的實驗內容后會繼續(xù)完善實驗內容。對于該類的學生應該額外增加實驗分。激發(fā)學生的學習興趣。

最后的項目分可以要求學生借用KEIL及PROTEUS軟件以單片機為主控制器自由設計一個小的項目。最后以電子檔的形式交給教師。教師可以根據(jù)實際的效果和工作量的大小進行打分。

以上更個項目的分配比例只是一個參考，實際操作中教師可以根據(jù)學生的實際情況增大或縮減各項的比例。使得新的考核方式更加科學、有效。

4 結束語

單片機原理及應用是一門內容豐富、理論抽象、實踐性強、發(fā)展較快的課程，在教學過程中我們體會到：應該不斷地更新教學內容，采用先進的教學方法，合理安排教學過程中的每一個環(huán)節(jié)，重基礎更注重應用，只有如此才能培養(yǎng)出具有專業(yè)知識、具備實踐能力、符合社會需要的技術人才。

參考文獻：

[1]劉望軍，浣喜明，陳愛萍.電子信息工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式的研究與實踐[J].湖南工程學院學報，2006（1）：80.

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二、教學改革的設計

針對高職應用電子技術專業(yè)核心課程設置存在的一些缺陷，我們對一些課程的教學內容進行適當調整。學生學習完這些課程之后，再開設一門綜合實踐課程。如電子CAD這門課程主要是學習使用電腦繪制電子電路原理圖，所以學生學完后只會在電腦畫圖，而不能夠將畫出的圖轉化成電路板；單片機原理與控制技術和C語言屬于理論性比較強的課程，雖然非常重要，但是學生普遍覺得比較枯燥、難懂。為了彌補課程存在的不足，我們將課程的主要知識點抽取出來，在第五學期開設單片機課程設計這門課程，其目的是加深學生對課程知識的進一步理解與掌握，提高學生對所學課程知識進行綜合運用的能力。在單片機課程設計這門課程中，學生不僅要會繪制電路圖、PCB印制板圖，還要親自動手制作出單片機控制電路的硬件實物，并將編制的軟件程序下載到單片機中。以此讓學生初步掌握電子產品的設計方法，讓學生親歷電子產品設計的全過程，提高學生的就業(yè)競爭能力。

三、教學改革內容的探索與實踐

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0 引言

單片機因體積小、功能強、可靠性高和價格低廉等一系列優(yōu)點，已滲入到人們工作和生活的各個角落，應用前景廣闊[1]。目前多數(shù)高職院校的機械專業(yè)都開設了單片機課程，但大多院校的教學思路仍然借鑒本科先基礎后應用的常規(guī)教學模式，理論教學與實際應用結合較少。對于高職學生，課程入門比較困難，知識不易掌握，實際應用較少，學習興趣不高，該課程的實際教學效果并不理想。因此，單片機的教學模式亟需改革，改變原來以知識傳授為目標的教學方式，要理論與實踐并重，以實踐入門來吸引學生學習的興趣，提高教學質量。

1 高職機械專業(yè)單片機教學現(xiàn)存的難點

單片機是一門理論性很強的專業(yè)基礎課程，同時也是一門實踐性和技術性很強的學科。要求學生掌握一定的電子電路知識，還要熟練掌握計算機的相關知識，掌握編程的思維和方法。高職學生的基礎知識相對薄弱，對于單片機的學習有一定的困難。

1.1 對于單片機中的專業(yè)術語和電路很難理解

學習單片機要以電路原理、模擬電子技術、數(shù)字電子技術、計算機基礎知識等相關課程的理論知識為基礎。與電子專業(yè)學生不同的是，我校機械專業(yè)學生只開設一門電工電子課程，所有的電路、模電和數(shù)電的相關知識都集中在一門課程中講授，知識點多且課時量偏少，知識點講授較為粗淺，不能深入展開。因此，學生對于單片機中遇到的一些專業(yè)術語和電路，如集電極開路、上拉電阻、存儲器地址、D觸發(fā)器、555振蕩電路等，很難理解。這些知識都需要重新講授，且講授效果不佳。學生往往在學到單片機的硬件電路部分時，突然間覺得很難，學習的積極性下降，甚至有了厭學的情緒。

1.2 對于匯編指令不易理解

像所有其他的指令一樣，匯編指令也是英文的，我校機械專業(yè)大部分學生的英語能力比較差，遇到有英文的地方，本能地會回避，更不要說進行深入的研究。單片機中要求他們短時間記憶和理解數(shù)十條甚至上百條指令的格式和功能，他們覺得比較有壓力，很多學生達不到這個目標。

匯編語言是一種低級語言，每一條匯編指令都與機器的硬件結構密切相關，

如果學生對于硬件結構沒有掌握好，那么對于匯編語言的指令也很難完全理解。即使學生勉強知道每條指令的大概意思，但由于沒有充分理解其內涵，不能做到融會貫通，常常錯誤地運用指令，即使在一個程序里運用正確，可能題型改變，就做不出來了。

1.3 對于單片機的應用比較陌生

我們在學校的教學中，受制于課時量的不足和傳統(tǒng)教學思維和方法的限制，通常都以傳授理論知識為主，實際應用提到的比較少。因此，出現(xiàn)一些學生直到學完這門課程，都不知道單片機能干什么。有些學生告訴老師，以前我們學過的課程，如機械制圖，很有實用性，單片機講的這么多、這么復雜，到底有什么用，我們機械專業(yè)為什么要學這一門課程。學生不能深入理解該門課程的實際應用，認為學了無用知識。

2 高職機械專業(yè)單片機教學改革的具體措施

學習單片機的最終目標是能運用單片機進行一些項目的開發(fā)，解決生產和生活中遇到的實際問題。人才市場需要的不是只懂理論、不懂實踐的研究型人才，而是既懂理論，又能實踐的應用型人才。因此，單片機的改革也要以就業(yè)市場為導向，結合高職機械類學生的特點，做一些針對性的調整，使學生既能學好，又能快速地適應社會的需求。本文針對單片機課程在教學方面現(xiàn)有的種種弊端，提出了單片機課程教學改革實施的一些具體措施。

2.1 實施“項目任務驅動法”，理論教學緊扣實踐應用

單片機教學應該采用工程實際應用課題或實踐案例進行教學的方法，實施“項目任務驅動法”，即課程教學以單片機應用技術的典型實用案例進行分析講授的一種教學方法。授課時以單片機技術“案例”演示作為引入，以實現(xiàn)“案例”為主線講述各相關理論知識。為鞏固理論知識的學習和培養(yǎng)學生實際動手的能力，理論教學應與實際“案例”實驗教學穿行，以實驗教學充實理論內容，使兩者融會貫通。整個教學過程的思路設計如下：

例如，在第一次上單片機的課時，就應該給學生演示單片機的用途，如單片機驅動流水燈、驅動數(shù)碼管顯示數(shù)字，驅動16×16點陣顯示漢字，驅動蜂鳴器演奏一段鈴聲等，讓學生了解單片機的應用，領略單片機的妙處，激發(fā)學生學習的興趣。興趣對一個學生學習一門課程很重要，如果學生對某門課程失去興趣，即使再好的老師也教不好。第二次上課可以選擇一個簡單的應用，如單片機驅動一個LED的亮滅，通過仿真軟件，當堂給學生畫電路圖，編寫軟件，使學生感到單片機并不是很難，自己也可以學會，打消他學不好的顧慮。后面每次課都以項目任務為導向，每次課時可以先將我們要實現(xiàn)的功能給學生演示一遍，然后告訴學生我們實現(xiàn)這個功能的思路是什么，我們要實現(xiàn)這個功能，需要學習哪些基礎知識，讓學生有一個清晰的概況和熱切學習的期盼。下表為四個常用的典型項目的實驗任務設置：

每個項目的設計都要以實踐應用為導向，讓學生感覺到能學以致用。任務的設計應遵循由淺到深、循序漸進的手法，與理論章節(jié)知識的進度遙相呼應，使學生能夠逐步接受并加深理解。同一個知識點，可以舉不同項目中的相近任務反復講解，使學生對所學知識點理解透徹，達到舉一反三的目的。

2.2 以C語言為主，匯編語言為輔，講授單片機的指令系統(tǒng)

目前單片機的實際項目開發(fā)多采用C語言程序編寫，傳統(tǒng)的單片機教材和教學，大多采用匯編語言講授單片機的指令系統(tǒng)[2]。為了改變傳統(tǒng)所學與實際所用的差別，單片機指令系統(tǒng)的教學，應在匯編語言的基礎上，增加單片機C語言程序設計內容，采用以C語言為主，匯編語言為輔的編程方式。這樣可以使學生盡快與實踐接軌，提高單片機的開發(fā)效率，使學生畢業(yè)后更快更好地適應工作環(huán)境。例如：在采用案例教學過程中，同一程序分別用匯編語言和C語言編寫，通過比較二者的優(yōu)缺點，可以真正理解兩種語言在實際應用中的效果。Keil C51程序編譯工具，既可以實現(xiàn)匯編語言的編程，又可以實現(xiàn)C語言的編程。因此，在我們實際教學工作中，完全可以用Keil C51軟件實現(xiàn)了單片機軟件開發(fā)和應用案例的日常教學，簡化理論課學習的內容，降低學習難度，使學生能盡快上手單片機，這樣就提高了同學們學習單片機的熱情，同時也非常適合實踐應用的需求，為將來工作中單片機的開發(fā)應用奠定了良好的軟件基礎。

2.3 單片機仿真軟件和實驗開發(fā)板并重的雙重實驗教學模式

實驗教學中應實施單片機仿真軟件和實驗開發(fā)板并重的雙重實驗教學模式。開發(fā)板是在一塊電路板上集成了單片機常用功能模塊，雖然體積小，但涵蓋了絕大多數(shù)單片機常用的實驗，并可以根據(jù)教學需求，開發(fā)擴展相關功能模塊[3]。課堂教學結束后，學生可將開發(fā)板帶回宿舍，只需要一臺電腦、一根USB下載線，就可在開發(fā)板上自學單片機或是做一些小項目鍛煉實際動手能力，充分調動學生學習單片機的積極性。開發(fā)板價格便宜，現(xiàn)在市面上簡單通用的單片機開發(fā)板（適用入門者學習），每套均價不到200元，完全滿足初學者做一些常用的開發(fā)應用。實驗教學中，可先讓學生在Keil C51和Proteus軟件中編寫和仿真單片機案例程序，程序仿真正確無誤后，將程序下載到單片機開發(fā)板中，在開發(fā)板上實現(xiàn)實際電路功能的運行，強化對實際電路的認識和理解。

2.4 增添單片機課程設計專項實訓，實施理論與實踐并重的考核方案

在單片機課程結束前，可在臨近期末設置3周的單片機課程設計專項實訓，一周調研選題，一周設計軟硬件、一周焊接電路板，完成作品。具體實施的方法是讓學生獨立在單片機開發(fā)板上完成自選項目的設計與實現(xiàn)，如“數(shù)字鐘”、“LED顯示器”、“數(shù)字溫度顯示計”等智能化小產品。3-4人一組，查閱資料，自選題目，自行設計電路圖、編輯程序，然后選擇并購買相應的元器件，親自焊接并完成電路，提交課題設計報告。該課程設計的開展，可以使學生了解市場行情，培養(yǎng)學生開發(fā)項目的能力，團隊合作能力等，同時也可以作為學生期末考試實踐環(huán)節(jié)的考核成績。

為防止學生原搬照抄網(wǎng)上和有關資料的單片機實驗設計，達不到課程考核的初衷，單片機的考核還應保留原有的理論考試。應將傳統(tǒng)的以理論考核為主的期末閉卷考試與以實踐開發(fā)應用為主的單片機課程設計考核相結合，將二者的成績共同作為單片機課程的最終考核成績。這樣，能同時對學生的理論基礎知識和實踐動手開發(fā)能力做出合理的考核評價。

3 結語

單片機是高職機械專業(yè)學生的重要基礎課程，目前教學效果普遍不佳。在分析高職機械專業(yè)學生單片機教學難點的基礎上，針對傳統(tǒng)教學模式的弊端，提出了該課程教學改革的具體實施措施。在教學方法上，實施了“項目任務驅動法”，較好地融合了理論與實踐教學；在教學內容上，緊貼能實際運用的教學理論與技術，如以C語言為主，匯編語言為輔的單片機編程語言；在教學手段上，實行單片機仿真軟件和實驗開發(fā)板并重的雙重實驗教學模式；在考核方式上，采用理論與實踐并重的考核方案。實踐教學結果表明，改進后的教學模式要優(yōu)于過去傳統(tǒng)教學模式的教學效果，達到了單片機課程教學改革的預期目標。

參考文獻：

[1]王效華，張詠梅.單片機原理與應用[M].北京：北京交通大學出版社，2007：5.

[2]謝維成.單片機原理及應用C51程序設計[M].北京：清華大學出版社，2008.

篇10

由于學生的數(shù)量激增而教師隊伍的數(shù)量基本上沒有改變，以至于每位教師所要指導的學生的數(shù)量都有所增加，部分教師為第一次指導，對指導過程不是很了解，缺乏對課程設計各環(huán)節(jié)所需的必要的培訓。課程設計工作開始前期，沒有對題目進行精心的篩選。課程設計的題目是否合適，直接關乎到整個課程設計的成敗。選題過于簡單，學生做起來認為該門課程沒有什么難度；選題難度過大，學生產生了畏難情緒，認為該設計無法實現(xiàn)，從而無法到達學以致用。

1.2設計過程流于形式思想上重視不夠

由于學生人數(shù)過多，教師人數(shù)偏少。以至于設計過程處于“放羊”狀態(tài)，教師在指導過程中，沒有對同學們提出準確地要求，其原因是在該環(huán)節(jié)中指導教師都沒有相應的實施方案，導致指導環(huán)節(jié)過于形式、敷衍，教師無法一一了解每位學生的設計情況。同學們也沒有認真對待該環(huán)節(jié)，其主要原因是網(wǎng)絡化程度的發(fā)展，很多相應的資料網(wǎng)絡上一應俱全，同學們直接下載修改而不加思考，完成報告上交，沒有主動去探索設計。種種原因使該課程設計流于形式。

1.3最終考核方式單一檢查評價力度不足

在很多高校，課程設計的最終體現(xiàn)形式就是課程設計報告，只要學生在規(guī)定的時間內完成報告，一般就被認為通過了該環(huán)節(jié)的考查，考核形式單一。并且對整個設計過程的評價沒有細分，體現(xiàn)不出設計過程中的工作量。

2課程設計組織實施管理及質量控制

2.1前期認真組織，確保選題質量

為了保證題目的難易程度適中，在課程設計前期，組織教學第一線的有經驗的和常年指導學生參加電子設計類競賽的教師根據(jù)自己的課題項目，從中精煉出一些適合學生完成課程設計的題目，每年保證有一定的更新率。并且對選出的題目也分出難度系數(shù)的等級，便于因材施教。而后，組織指導教師進行培訓。講解該課程設計的指導大綱，講述指導過程中教師應該完成的任務，注意設計的時間節(jié)點，以便教師掌握學生的設計進度。尤其是第一次指導該課程設計的教師，為其指定幫帶教師全程學習。建立教師評價辦法，提升指導教師責任心，評價教師在整個指導過程中是否盡心指導學生選題、是否按時答疑并監(jiān)督學生的進度、后期是否按要求進行答辯。檢查評比工作由學院督導完成，并進行考核評分。評分結果直接作為優(yōu)秀指導教師評定的依據(jù)，該結果作為下學年教師指導學生人數(shù)的依據(jù)。

2.2全程指導，把控各個環(huán)節(jié)

整個設計過程選題，答疑，設計，答辯，成績評定幾個環(huán)節(jié)。

1）選題環(huán)節(jié)

學生可以在教師指定的題庫中選出適合自己或者自己感興趣的題目；也可以根據(jù)自己的興趣與指導教師商討確定選擇題庫以外的題目，實現(xiàn)“雙向選擇”。該課程設計涉及自動化學院3個專業(yè)10個班，其中每班指定一名負責人。每位指導老師指導人數(shù)按學院單片機原理及系統(tǒng)設計課程設計上學年評價結果排名在前1/3的安排15～20名學生，排名在中間1/3的安排10～15名學生，排名在后1/3的人數(shù)較去年人數(shù)減少分派，帶本課程的上課老師優(yōu)先安排。每位指導教師指導學生人數(shù)不宜過多，保證指導教師有精力指導每一位同學。

2）答疑環(huán)節(jié)

該課程設計為期兩周，各指導教師安排答疑的具體時間及地點。每位教師的答疑時間和答疑地點在課程設計開始后匯總到教務辦以便學院督導檢查，作為評價教師指導工作的依據(jù)之一。每位老師在課程設計期間應積極主動為學生答疑，固定答疑次數(shù)不少于五次，并根據(jù)情況檢查學生的完成情況。該環(huán)節(jié)是最容易被忽視，但又是十分重要的環(huán)節(jié)。學生在整個設計過程中的表現(xiàn)只能通過答疑的形式體現(xiàn)出來。指導教師應該在每次答辯過程中不僅幫助學生解決問題，而且要針對每位同學的設計內容提出問題，檢查其設計過程中是否對問題已經理解，辨別其是否存在抄襲他人設計的可能性。

3）學生自主設計環(huán)節(jié)

在整個設計過程中，一定要發(fā)揮學生的主觀能動性。學生需要按照課程設計大綱的進度安排以及要求按時完成設計任務。熟悉設計任務和要求，查閱相關設計資料；進行系統(tǒng)軟、硬件總體設計；設計電原理圖，系統(tǒng)硬件調試；系統(tǒng)軟件設計，設計仿真或實物調試；完成課程設計報告書；課程設計答辯。

4）答辯環(huán)節(jié)

答辯環(huán)節(jié)由小組答辯和集體答辯兩個環(huán)節(jié)構成。小組答辯：該答辯過程是指導教師對本組所指導的學生進行答辯。首先由學生講述自己的設計過程，而后指導教師提出問題，學生回答問題。最后指導教師根據(jù)答辯情況給出答辯的成績。集體答辯：①每組的指導老師提交成績匯總表并注明排在最后一名的原因，指定成績排在本組內最后一名同學參加答辯。指導教師提交的成績有一人或多于一人不及格者該學生成績定為不及格本組不再派學生參加集體答辯。②每組排在第一名的同學參加優(yōu)秀課程設計答辯。③答辯委員會根據(jù)答辯情況進行排序，并簡要注明答辯存在問題情況。④若參加答辯的同學成績評定與原成績有較大出入時，該組同學的成績按答辯同學的情況相應降級或升級。答辯組織：各專業(yè)組成專業(yè)答辯委員會，對評定優(yōu)秀課程設計和集體答辯同學的答辯工作。答辯委員會由系主任任答辯委員會主席，答辯委員由系主任和課程負責人共同商定，答辯委員會成員由7～10人組成，指定一名老師為答辯秘書。在課程設計完成日的最后一天進行答辯，答辯題目為自己所做課程設計題目并提交自己的設計報告。

5）成績評定

課程設計成績分五部分：①平時表現(xiàn)及考勤占10%（即10分）；②紀律及答疑占10％（即10分），遵守設計紀律，按時完成各階段任務，認真答疑，積極提問；③設計過程占40%（即40分，含報告的修改10分，報告無修改符合要求得10分，修改一次和修改的正確性扣2分，修改5次數(shù)以上得0分；設計過程完成程度總計20分：方案設計5分，硬件設計5分，軟件設計5分，系統(tǒng)調試5分；老師提問10分，根據(jù)提問問題及解答情況給分等）④設計報告和圖紙占30％（即30分）：(分值：30-27分)設計敘述清楚，書寫規(guī)范；設計方案合理，設計內容正確；掌握基礎理論知識，具有較強的分析問題和解決問題的能力。(分值：26-22分)設計敘述清楚，書寫較為規(guī)范；設計方案較合理，設計內容較正確；較好的掌握基礎理論知識，具有一定的分析問題和解決問題的能力。(分值：21-18分)設計敘述清楚，書寫較規(guī)范；設計方案基本合理，設計內容基本正確；掌握一定基礎理論知識，具有初步的分析、解決問題的能力。(分值：17-0分)設計敘述不清楚，書寫不規(guī)范；設計方案基本合理，設計內容不正確；不掌握基礎理論知識，不具備分析問題和解決問題的能力；⑤答辯占20%：分數(shù)根據(jù)學生對答辯委員會提出的問題回答情況進行給定。有下列情況之一者課程設計不及格：不能按時提交設計；設計報告有嚴重雷同者；圖紙有嚴重雷同者；對老師的提問完全不能正確回答者；答辯不及格者獲不按指定時間參加答辯者。