單片機課程設計總結精選(九篇)

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第1篇：單片機課程設計總結范文

關鍵詞：教學改革；實踐性；Proteus+Keil

中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）18-0246-02

放眼當今社會，電子行業快速發展，單片機在多個領域如工業自動化、智能儀器儀表、消費類電子產品、武器裝備、終端及外部設備控制、計算機網絡和通信設備等有著廣泛的應用[1，2]。對于工科的電子、電氣相關專業的學生而言，掌握好單片機技術對自我知識的提升和今后就業的幫助都是大大有益的。因此，單片機課程在上述專業中的地位非常重要，而且鑒于單片機特殊的實踐性，它的實踐環節比如課程設計就更是重中之重了。

一、我校單片機教學的現狀

我校原有的單片機教學實驗環節有兩個：單片機課內實驗和單片機課程設計。課內實驗雖然有硬件設計和軟件編程兩部分，但由于開發板上硬件的最小系統比較完善，學生相當于只需要進行簡單的連線便完成了硬件設計。軟件設計則是在偉福Lab6000系列單片機仿真實驗系統上完成的，這些實驗基本都是驗證性實驗或者是很簡單的設計性試驗，主要目的是讓學生通過實驗了解單片機的硬件環境，熟悉單片機的編程方法。因此學生總體所完成的工作基本上是簡單的軟件編程，硬件設計幾乎沒有，更談不上是軟硬件的綜合系統設計。這使學生在以后的工作中應用單片機時捉襟見肘，學不夠用。

針對以上情況，我校單片機課程設計通過引入Proteus+Keil兩個軟件進行較大的改進，既加強了學生硬件電路的設計，又有軟硬件聯調的綜合考量，很好地培養了學生對單片機系統設計的能力，提高了大家學習的積極性和主動性。

此外，之前學校課程設計題目單一，沒有考慮到學生的個體差異，導致有些學生無從下手，最終只能模仿別人的電路板，甚至連設計報告也是抄襲別人的；還有些能力較強的學生做起來易如反掌，達不到拔高的效果，這樣就違背了課程設計的初衷[3]。

二、Proteus+Keil的完美結合

Proteus軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件，能很好地仿真單片機及器件。相對于另一款使用較高的仿真軟件Multisim，Proteus的元件庫更齊全，使用更方便，最重要的是它可以把軟件作用在處理器上，并和該處理器的任何模擬和數字器件協同仿真。除此，Proteus還提供了大量的虛擬儀器和分析工具，用戶可以在調試代碼時清晰地看到仿真結果或通過節點波形等查找錯誤原因。

Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發系統，易學易用。

在計算機上，安裝Proteus仿真軟件和集成軟件開發環境軟件Keil，就已經相當于是一個設備先進、功能完善的虛擬實驗室了，可以方便地進行軟硬件的級聯調試，加強單片機系統設計的概念。

在實際的課程設計中，先在Proteus ISIS中設計硬件原理圖，確定IO口的端口使用。項目的軟件可在Keil中進行設計，生成目標代碼文件*.hex，若編譯失敗，可對源程序進行修改，直至編譯成功。把生成的目標代碼文件*.hex添加到硬件電路的單片機中，比如AT89C52，然后運行仿真，即可以看到仿真結果。若不正確，可以分析錯誤原因，修改相應的軟硬件，直至仿真正確[4，5]。

三、課題的設置

課程設計不同于平時的作業，它有一定的針對性，要滿足高中低各層次不同學生的需求。假如全班同做的是一道很難的課程設計題，學困生根本無從下手，更別說從此獲取知識了，這樣他們很快沒有了學習的積極性，徹底放棄了。于是針對不同階段的學生，我校單片機課程準備了三個不同層次的題目組。

第一類是拔高性題目，比如簡易計算器，學生在短期內必須要完成一些實際應用的題目，要求綜合性知識較全面，適合基本功扎實、有想法、愛創新的學生。例如有些學生在低年級段就參加了電子設計競賽，已經有了單片機系統設計的概念，他們需要的是設計更為復雜實用的系統來提升自我。

第二類是中等難度的題目，比如多功能智力競賽搶答器，學生除了有基本的單片機知識，還必須有一定的動手實踐能力和邏輯分析能力，并且涉及其他知識領域，適合知識面較廣的學生。

第三類是基礎性題目，比如數字溫度計，是學生在掌握了單片機基本知識后所能完成的簡單的功能設計，這個層次的題目要求不高，適合底子較為薄弱的學生。也就是說，讓每個階段的學生都能從此次課程設計中汲取相應的養分，有所收獲[6]。

由于題目的難度系數不同，最終的評分準則也不同，第一類題滿分100分，第二類題滿分90分，第三類題滿分80分。這樣既有針對每個層次學生的題目，又能將大家的差距拉開，讓學生付出的勞動與最終給定的成績基本成正比。

四、總結

利用Proteus和Keil進行課程設計對學生來說也是樂于接受的，軟硬件都易于修改，減少了開發設計時間，而且Proteus軟件可以直觀地看到仿真結果或節點的波形，也就是說學生在自己的宿舍就能完成前期的設計工作，不再像以前那樣依賴實驗室的測試設備，方便快捷，靈活性好。而課題的多樣性，也給了學生更大的選擇空間，從而提高了積極性和參與性，讓學生親身領會系統分析、設計和調試各個階段的各種滋味，提高實際應用的能力。

參考文獻：

[1]彭勇.單片機課程的教學改革[J].農業網絡信息，2006，（6）.

[2]張毅剛.新編MCS-51單片機應用設計（第3版）[M].哈爾濱工業大學出版社，2008.

[3]葛浩，林其斌.單片機課程設計教學改革與實踐[J].實驗技術與管理，2011，28（10）.

[4]李雪蓮，時謙.基于軟件仿真和硬件電路聯調的單片機課程設計[J].中國電力教育，2011，（9）.

[5]章萬靜，劉長榮，形海霞，顧軍林.Proteus和Keil聯合仿真在單片機教學改革中的應用[J].福建電腦，2010，（4）.

第2篇：單片機課程設計總結范文

關鍵詞：單片機；一體化；教學模式

具體而言，我們提出的單片機課程一體化開放式教學模式包括以下三個部分的內容。

一、合理編排教學內容和順序

按照如下的順序開展課堂教學：（1）單片機系統結構和片內資源介紹，存儲模式，中斷機制、重要寄存器的功能與操作；（2）單片機開發環境介紹，C語言基礎回顧，C程序的編輯、編譯、下載過程，特別是調試技巧；（3）常用單片機的電路模塊，包括液晶、鍵盤、數碼管、數據采集、存儲電路、串口通信、I2C接口、電機與繼電器控制電路等；（4）在前面所學基礎上，將各個單元模塊進行集成，搭建一個綜合性的單片機系統，該系統整合了前面講解的各單元，是對所學知識的復習和提高，讓學生了解一個中等復雜單片機系統的開發過程。

以上教學內容在編排上應該具有漸進性和層次感，保持學生學習的平滑上升性，以降低學習的難度。

二、貫徹環環相扣、層層推進的一體化教學過程

教學實踐需要符合學生的認識規律。在本課程中，后面與前面的知識具有平行性或者平滑漸進性，不但要讓學生學到新知識，而且還要讓學生學得輕松。我們在教學實施上，遵循由易到難的思路。在教學層次上，從單元到模塊、從模塊到系統；在教學環節上，從仿真到實驗、從設計到制作，逐步增大學習的廣度和深度。在課堂學習中，學生已經掌握了基本的單片機設計與電路板制作知識。課程設計環節則重點培養學生利用單片機解決實際問題的能力，教會學生針對具體應用問題查找與選擇合適芯片，閱讀數據手冊，制定系統軟硬件設計方案及相關算法并最終實現。通過課程設計，學生可以掌握單片機應用開發的一般流程。此后，學生可以根據自己的經歷，針對生活中的焦點問題，自主構想一些合適的解決方案，經與老師協商后可以作為畢業設計的題目。這樣的題目是學生主動提出，而不是被動接受，因此完成畢業設計的積極性很高，畢業設計成果具有一定的創新性和實用性，能夠起到較好的鍛煉能力的作用。

三、構建開放式的教學環境

當前的學習環境相對封閉，僅限于教室、圖書館和實驗室。學生回到寢室面對電腦，首先想到的是瀏覽網頁、聊天和打游戲，利用電腦進行學習的意識薄弱。Proteus可以將實踐活動從課堂、實驗室延伸到學生寢室，拓展學生的學習空間。學生可以在寢室完成單片機的原理圖設計、程序編寫與仿真、電路板布局與布線工作，而把加工、焊接工作帶到實驗室或加工廠完成，提高了實驗室的使用效率，做到了開放型的實驗實訓。

第3篇：單片機課程設計總結范文

在教學實踐過程中，發現學生在一些課程學完以后，不知如何把課程中的知識應用到實踐中。他們往往對學過的課程孤立地來看待，沒有將所學課程的知識串接起來，往往造成知識與實踐的脫節。這樣，他們往往被企業看成是沒有做過“產品”或者沒有實踐經驗的學生，這也是應屆畢業生在當前就業市場屢遭失敗的主要原因。因此，高職應用電子技術專業的教學模式改革勢在必行。在教學中要打破學科體系的限制，將知識的獲取和技能的掌握過程與崗位需求相融合，建立具有高職特色的應用電子技術專業教學模式。

二、教學改革的設計

針對高職應用電子技術專業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，提高學生的就業競爭能力。

三、教學改革內容的探索與實踐

將一個真實的項目設計任務貫穿整個教學過程中。把整個設計任務分成五個部分：圖紙設計（電路原理圖、PCB印制板圖）、熱轉印法制作PCB線路板、硬件的焊接與調試、編寫C語言程序并使用燒錄器燒錄程序、整機綜合調試與故障查找及分析。項目的每個部分都是真實任務的一部分，每個部分的教學內容都是不同的。在教學中注意強調后續內容與當前任務的聯系與銜接，并將當前電子產品設計中常用的設計方法與經驗傳授給學生。在教學中，學生以設計任務為主，通過教師的引導啟發學生的思維，引導學生自主學習、探究式學習，充分調動他們主觀能動性。讓學生通過圖紙的設計、PCB板制作、程序的編寫和整機綜合調試等教學環節的學習，掌握實際產品開發的全過程。四、教學模式改革實例結合專業特點可設計如下任務：單片機控制的30秒倒計時定時器、單片機控制的電子音樂播放器、單片機控制的雙音門鈴和電子時鐘等。下面以“單片機控制的30秒倒計時定時器”設計任務為例來具體介紹教學改革實踐方案。課程開始，首先將制作好的硬件實物演示給學生，激發學生的興趣。然后將要制作的課題（包括電路圖、主要技術要求、PCB線路板的尺寸和單片機型號AT89S2051等主要內容）交代給同學們，使學生明確任務。接下來圍繞課題展開后續的五部分任務：第一部分，用電子CAD畫出電路圖，設計出PCB印制板圖。電子CAD繪圖課程應用于實際制作中，學生感覺學過的課程有用且能夠解決實際問題。第二部分，學習使用熱轉印技術，制作PCB印制板。學習并掌握目前工廠產品開發制作PCB板的方法，使學生掌握一線的開發產品技能。第三部分，根據課題技術要求，用C51語言編寫出功能程序。這是課程的一個重點，通過具體的產品功能控制要求，有針對性地學習用C51語言編程，學生感到學習內容具體，便于理解，并達到了使學生很快進入到C51語言后續內容學習中的這樣一個效果。第四部分，焊接電路，調試硬件電路。學生通過調試電路，發現了焊接和電路元件質量存在的問題，鍛煉了學生的發現問題、解決問題的能力。第五部分，將單片機的功能程序下載到單片機中，進行整機綜合調試。這是課程的另一個重點。通過整機綜合調試，解決了硬件調試中發現不了的硬件故障問題及軟件編程中一些邏輯錯誤等問題，提高了學生編程水平和程序調試能力。課程的五個部分主要以實踐操作為教學手段，每個階段結束，根據學生的學習與實踐，都有一個階段成績，最后一次學生拿出完整的作品，并寫成課程設計報告。五次成績和課程設計報告作為綜合成績。根椐多年來的教學實際，學生學習成績的優秀率在35%左右，95%左右的學生能夠基本掌握產品設計的基本知識和技能。本課程是基于產品設計案例教學模式的探索，可總結經驗，摸索規律，推廣到電子課程設計、電子裝接等課程的教學中。這一教學模式可提高學生就業能力，使學生畢業后就可以勝任相關的工作崗位，為從事相關崗位的工作打下基礎。

第4篇：單片機課程設計總結范文

關鍵詞： 《單片機應用技術》課程教學 課程改革 具體思路

1.引言

《單片機應用技術》是電氣工程及自動化類專業的核心專業課程，也是一門硬件與軟件相結合的實踐應用性極強的綜合性課程。這門課程涉及數字電路、微機原理、匯編語言程序設計等相關知識，邏輯嚴謹、內容抽象，不容易理解。教好《單片機應用技術》這門課程，是對教師在學識、能力、技巧諸方面的一種嚴峻考驗。目前，我校電專業《單片機應用技術》課程教學普遍存在的問題是，大部分學生在掌握基本理論的基礎上，只能看懂教師寫的程序，自己動手編寫程序普遍比較困難。因此，課程教學改革的目標是讓學生能積極動手，將所學的知識運用到單片機產品的設計開發上，能獨立設計制作一般的單片機控制電子產品，使這門課程成為學生所感興趣的課程。筆者以“培養學生分析問題、解決問題的能力，提高實踐動手能力”為目標，在《單片機應用技術》教學中從課程教學內容、教學方法、考核方法三個方面作了一些探討。

2.教學內容的探討

在單片機課程教學過程中，將單片機應用系統作為教學主線貫穿始終。在講授第一堂課時，首先向學生展示并演示單片機應用系統在日常生活中的典型應用實例，如電子時鐘系統、音樂電子琴系統等。通過演示學生建立了單片機應用系統的初步概念，直觀地感受到了單片機應用系統的實際應用，從而明確了本課程學習的目標。

改革教學內容，最重要的是對教學內容進行精選，突出實踐性環節。在教學中，教師應力求做到縱觀全書，抓住關鍵，突出重點，解決難點；把主要時間花在講解重要概念、基本原理和基本方法上，注重講清難點，分析并引導學生掌握課程內容的內在關聯性，而不是把一本書一堂課從頭講到尾。

《單片機應用技術》課程體系包括理論知識講授、實驗和課程設計三大部分，理論知識64課時，實驗12課時，課程設計2周。在理論課教學中，按照“理論教學以應用為目的，以必需、夠用為度”的原則，精選教學內容。單片機理論講授涵蓋的內容包括以下幾個方面的內容：

（1）單片機概念、發展概況、以51為核心的MCS-51系列及其廣泛應用。

（2）MCS-51單片機的邏輯結構，信號引腳，以及內部存儲器；單片機的I/O口的功能，以及時鐘電路與時序、復位方式和復位電路。

（3）單片機的尋址方式、指令系統和偽指令。

（4）程序設計的基本方法，要求學生能獨立編寫一些簡單的程序。

（5）中斷的基本概念、中斷源、中斷控制、中斷響應過程；定時/計數器的功能、控制寄存器及工作方式的應用。

（6）串行通信的基礎知識；MCS-51單片機串行口的UART結構及串行通信控制、MCS-51單片機串行口通信工作方式及其應用。

（7）I/O口的直接使用，I/O編址技術和I/O控制方式、簡單I/O擴展及用8155可編程接口芯片實現I/O擴展。

（8）鍵盤的接口設計和程序設計、LED顯示器的接口設計和程序設計。

（9）存儲器擴展機構及其實現、程序存儲器和數據存儲器的擴展及其地址映像范圍。

（10）單片機與A/D、D/A轉換器的接口及其應用。

在設計實驗教學時，針對教學要點設計實驗內容，引導學生用不同的方法實現同一個任務，讓枯燥的理論知識融會貫通到實踐中去。具體實驗安排為：單片機實驗箱、仿真系統的認識；廣告燈實驗；定時/計數器實驗；中斷系統實驗；數碼管顯示實驗；串并口實驗六個實驗。

兩周的課程設計是學生進行單片機應用能力的綜合訓練，是建立在學生已學完理論課程及實驗教學和相關課程之后所進行的綜合實訓?？山o出若干題目，學生按照長處、性格，采取自愿的原則，組織若干個小組。在實施過程中，要求嚴格按照軟件工程的要求，完成實物的制作。要求給出具體的階段計劃、人員分工、設計說明書、原理圖、PCB圖、程序、測試計劃、測試方案、測試結果等。學生通過設計初步了解項目立項、方案論證、電子元器件的選型和焊接、硬件設計、軟件設計、系統調試等全過程，充分發掘學生的潛能和創新意識。另外，組織學生到實習基地實習，通過多種形式的實踐環節，著重培養學生對于單片機系統的綜合分析能力和實際應用能力。

3.教學方法的探討

在教學方法上，教師不僅要向學生傳授知識，更要教會學生學習的方法，培養學生的知識處理及知識轉換能力和分析問題、解決問題能力及創新能力。

（1）在講解一個新的理論時，強調以實際應用引入理論體系。以一個具體的項目實例為主線，理論教學和實踐教學均圍繞如何實現這個項目進行。

比如在講MCS－5l單片機匯編語言程序設計時，通過具體的課題提出問題，比如“廣告燈如何控制？”“十字路通燈如何控制？”在講定時計數器時，給學生提出“電子鐘如何實現”的課題。每一章節圍繞“提出問題，思考問題，解決問題”的思路，使學生達到理解和靈活應用知識的目的，引導學生在不同的設計方案中尋求設計程序的最佳方案，激發學生的學習興趣和成就感。學生在學習單片機知識的同時學會解決實際工程應用問題的思路和手段，通過采用“教”“學”“做”合一的方法，筆者不僅向學生傳授了知識，而且教會了學生學習的方法，鍛煉了學生動手能力。

（2）在教學手段上，多媒體教學和板書教學相結合，教學內容中涉及邏輯圖、原理圖、結構圖等圖、表之類的知識時，采用多媒體教學更加直觀，比如單片機內部邏輯結構、中斷控制系統等內容采用多媒體教學。另外，用MCS-51仿真軟件直接在課堂上對程序進行運行調試、與理論配套的相關器件的演示等?；镜闹匾母拍罘磸蛷娬{，貫穿整個教學活動。

（3）硬件和軟件結合緊密是《單片機應用技術》課程的特點之一。在教學上筆者采取了一些教學方法，比如直觀教學法。在介紹“什么是單片機”時，將單片機芯片實物展示給學生，使學生了解到在這樣一個小小的集成電路芯片中集成了微型計算機的主要部件，用這種方法給學生建立起單片機的感性認識。在硬件知識的講解上，力求教學內容的條理性。比如，在講授“單片機中斷系統”時，畫出中斷過程結構圖，將中斷系統所有的知識點全部標識在結構圖中，按照“中斷源―中斷控制寄存器―中斷響應―中斷處理―中斷返回”的思路講解中斷系統，使學生有一個明確的學習思路。

在講解“程序設計”這一章時筆者作了這樣的處理：在順序、分支、循環三種結構的程序中各舉一個例子，重點放在講述解題思路上面，而將其它各種類型的程序設計的內容放在習題課中進行講解。這樣使得學生能夠及時將所學的理論應用于實踐，使前面提到的教學規劃得以實施。

（4）在組織課堂教學時，注意調動學生的主觀能動性，啟發學生，多用提問的方式，讓學生自己動腦筋解決問題。在每一章節中為幾個知識點設計提問和討論，使學生不是完全被動地聽課，而是邊學邊想、邊學邊問。另外，交互式教學方法在實踐中也是切實可行的。以學生為中心，進行分組教學，這樣既可以提高學生的自主性學好知識，又可以因材施教，更可以提高學生的團結與協作能力，而這種能力在產品開發過程中更是不可缺少的。

4.考核方法的探討

目前的考試形式尚存在諸多問題：

（1）考試內容不合理。考試內容局限于教材，每到期末復習時給學生劃范圍、定重點，這樣助長了一部分學生的惰性，有些學生會認為平時可以不來聽課，只要最后一節復習課來了劃好范圍就能過關，造成了學生實際掌握知識的程度和卷面成績不相一致的后果，嚴重降低了教學質量和教學意義。

（2）考試方式單一?？荚囬]卷多，開卷少；筆試多，口試、答辯方式少，理論考試多，技能、操作、實踐能力考查少；一次考試定結論多，數次考試綜合評價少。

（3）考試題型不合理?？陀^性試題比例大，而綜合性題少，這很不利于學生思維、分析、綜合能力的培養和創新精神的形成。

針對以上幾點問題，筆者對《單片機應用技術》課程的考核方法的改革提出以下幾點思考：

（1）豐富考試方法。根據《單片機原理及應用》課程的特點，我們可以采用筆試、口試、做設計、寫論文、進行實際操作，以及開卷、閉卷等多種方式?？荚嚾绻軌驈娬{能力，必然會引導教學走上“打好基礎、培養能力、發展智力”的正確軌道。

（2）改革考試成績評定分布?？记安粍澲攸c，嚴肅考場紀律。堅持集體閱卷，閱卷后對試卷進行分析。平時成績占40%，包括出勤、作業、課堂回答問題的能力；實驗占30%，包括實驗報告成績及實驗考試成績。這些在課程開始即告之學生。由于平時成績占比例較高，學生從一開始就會注意避免重理論、輕實際，重考試、輕能力的傾向。另外，教學結束后，教師根據學生的專業，以及學習情況讓學生按要求完成一個綜合設計實驗，作為學生本門課程總成績的加分項。

（3）合理分配考試題型。針對大綱的要求，教師應合理分配客觀題目和主觀題目的比例，注重考核學生熟悉運用知識的能力。

（4）建立考試結果分析制度，不斷總結教學經驗。當發現問題時，教師應及時糾正，拓寬、疏通教學質量的有效反饋渠道，建立健全溝通機制。

5.結語

《單片機應用技術》是高職電專業學生一門重要的技術課程，學好該課程不但要掌握硬件知識，還要掌握軟件知識，是學生感到最難學的一門技術課之一。筆者本著激發學生的學習興趣，擴大學生的知識面，培養學生的創新精神的原則，提出了《單片機應用技術》課程改革的具體思路，所探討的教學的內容、方式和考核方法已經部分在實際教學過程中得到貫徹，有了一些初步的成果?！秵纹瑱C應用技術》發展極快，要講好該門課程，教師要具有相當的實踐經驗和科研能力，并且要不斷地學習充實自己。教學是一門藝術，教學過程是一項復雜的系統工程，要建立一個完善的、更加合理的單片機課程教學體系，我們還需要不斷地進行探索和實踐。

參考文獻：

［1］謝敏.單片機應用技術［M］.北京：機械工業出版社，2008.

第5篇：單片機課程設計總結范文

關鍵詞：單片機教學改革；機器人；項目式教學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）29-0051-02

一、引言

《單片機技術》是高等學校電子通信專業的一門重要的專業課。單片機具有結構簡單、抗干擾能力強、功耗低等特點，被廣泛應用于數字控制、智能傳感器、遙感技術等領域，是現代科技不可缺少的關鍵技術。在家電、通信行業中，尤其需要單片機方面的人才，調查表明，掌握單片機技術的高等學校學生在畢業后，不管是在就業率方面還是滿意度方面都是相當高的。

然而，要學習好單片機這一技術需要較好的模電與數電的基礎，還需要一定的編程能力，傳統的教學模式在組織內容上讓學生感覺到非常難學，學生通常是一開始抱著極高的興趣，但覺得無從入手，到后來漸漸地失去興趣這樣的惡性循環。因此，單片機課程的改革成為各個高校重點改革的課程之一。

二、單片機技術教學存在的問題

目前幾乎每個工科院校都設有《單片機技術》課程，按照用傳統的教學模式是：先基礎后應用。從單片機硬件結構開始到匯編指令系統，接著是系統擴展與接口技術，還有的高校會增加課程設計。學生一開始接觸單片機就從最抽象、最枯燥的硬件結構與匯編語言，如果學生的基礎與理解能力不夠的話，學習起來就會非常吃力，這也是很多學生對《單片機技術》這門課程不感興趣的原因之一。

另外，在傳統的教學中，理論教學部分遠遠多于實踐教學，而實踐部分往往也是教材規定的幾個實驗項目，學生照著接線輸入程序就完成了，學生完成的更多是一種驗證性的工作，導致學生缺少主觀能動性，在學習的積極性與自主創新上大打折扣。

以上單片機課程在教學過程中存在的問題必須得以改革才能更好地讓我們的學生學習和掌握單片機技術。

三、基于機器人工程對象的單片機教學改革

1.利用輪式機器人平臺項目式教學。機器人的控制核心是單片機，控制對象直觀，也極具趣味性，因此很適合作為單片機的學習載體。在各種機器人中，輪式機器人結構簡單清晰，控制難度不高，可搭載多種傳感器實現多種智能控制，擴展性很強，充滿了趣味性，非常適合單片機初學者學習使用。

輪式機器人可根據控制輪子的數量分為四輪、六輪等輪式機器人，輪子數量直接關系到機器人的復雜程度，比如六輪的玉兔月球探測車相當復雜。作為學生學習的輪式機器人，力求結構簡單、容易理解，因此底盤可采用三輪結構，其中兩輪作為驅動輪和一個隨動輪作為支撐。驅動電機采用舵機控制，控制方式是脈沖寬度控制正轉、反轉與靜止，主控制板采用PCBA形式組裝好單片機、通信模塊燒錄接口等，擴展使用排針與面包板外接傳感器或擴展模塊。

輪式機器人的硬件上，除了底盤舵機的接線已經固定外，各種類型的傳感器需要學生使用面包板，自己進行設計安裝，也可以通過擴展模塊進行傳感器的拓展。擴展內容包括有簡單的開關信號、光電管的使用到復雜的顏色傳感器等，改變了傳統教學的純理論學習+實驗的模式，學生在動手調試程序與硬件的過程中，即做即得，這樣不僅加強了學生的動手能力，也大大提高了學生的學習積極性。

2.C語言代替匯編語言。傳統的單片機教學通常以匯編語言進行講解，使用匯編語言的優點是結合硬件，使得學習者能徹底地掌握單片機的運行原理，打好良好的基礎。正因為匯編語言有這樣的顯著優點，現在仍有不少高校以匯編語言進行單片機教學，但是匯編語言抽象難懂，要求學習者有較強的硬件基礎與邏輯思維，不少初學者在接觸單片機就遇到如此難懂的匯編語言使得他們的學習積極性大打折扣，從而影響后續的學習。

C語言是高級編程語言，是最普遍的編程語言之一，它具有良好的移植性，可以在不同平臺上實現移植，例如51單片機可以使用Keil C進行單片機的程序編寫，C語言的程序易讀易懂，極具結構化，在程序的編寫上比匯編語言要簡易很多。目前，絕大部分的電子工程師在使用單片機時都采用C語言編程，而且單片機廠家也提倡工程師使用C語言編程，也提供了大量的源代碼，使得開發速度大大地提高。正因為如此，不少高校開始采用C語言進行單片機教學。

由于C語言移植性非常強，即平臺的依賴性不高，使得程序員不需要十分熟悉單片機的硬件結構就能進行程序的編寫，但作為學生的單片機學習，對硬件結構的掌握是十分必要的，因此，通過輪式機器人平臺的使用，加強了對單片機結構的認識，可以彌補學生在硬件結構學習上的不足。

在輪式機器人的使用過程中，除了與匯編語言相近的I/O使用、延時、條件判斷、循環、中斷等內容，還有C語言的函數、數組、指針等內容，通過機器人的控制結合單片機CPU的結構特點進行學習與設計。例如：使用數組對輪式機器人的行走進行控制，在數組數據類型的選擇、數組成員的多少等，都與單片機的RAM結構有直接的關系，學生通過修改這些參數查看程序狀態來認識單片機的內部結構。

相比匯編語言，C語言在編程效率上有明顯的優勢，可以快速的完成程序的編寫，在教學實踐中，不少學生積極發揮主觀能動性，自己編寫函數、修改例程、完成不同的任務，而在以往的匯編語言的教學中，只有少部分學生能完成類似的任務，由此可見單片機C語言是現代單片機教學改革的一個重要部分。

3.過程考核。在傳統的單片機教學上基本都采用試卷考核的方式，或者采用課程設計的方式，在考核方式上比較單一、片面，也很難對學生階段性的學習進行總結評價，考核方式務必進行改革。

在輪式機器人的單片機教學中采用過程考核與期末考核相結合的方式，過程考核中以具體項目的完成情況進行考核?？己诉^程包括：（1）學生自評，根據設計的項目，學生對自己的表現做一個總結；（2）小組互評，學生以評委的角度對其他學生評分，可以使得學生培養團隊合作精神并且可以取長補短；（3）教師評價，教師進行總結評價，對個別表現突出，有創新性設計的同學進行點評，帶動其他同學的積極性。

期末考核從課程中的項目選取具有代表性的任務作為考核內容，采用抽簽的方式，學生抽到隨機的任務后，選取相應的傳感器在面包板搭建電路，編寫程序，最終實現任務的要求，完成工程文件（畫電路圖、元件清單、程序流程圖）。教師對學生考核的過程打分，實現考核。

在教學過程中采用過程考核與期末考核結合的方式，使得學生的積極性大大地提高了，無論從學生的理論和實踐上都能取得良好的效果。

四、總結

傳統的單片機教學模式存在不少缺點，本文使用輪式機器人與C語言作為單片機的學習平臺，采用項目式教學，考核上采取過程考核與期末考核相結合的方式對單片機課程進行改革，在進行了一年的單片機教學改革后，明顯發現了學生在學習積極性上得以明顯的改善，學生的創新能力與實踐動手能力都得以提高。實踐證明，基于機器人工程對象的單片機教學模式是單片機教學改革的一種嘗試，而且有一定的效果。

參考文獻：

[1]宋錦.單片機教學中培養學生創新能力探討[J].中國成人教育，2006，（05）.

[2]葉愛芬，王旺迪.論工學結合模式下的單片機教學改革[J].科技信息，2011，（11）.

第6篇：單片機課程設計總結范文

（一）教材選取不合適，不便學生自學

由于三本院校特殊的辦學體制，大部分教師和教學管理人員來自一本、二本院校。教師在確定主講教材時，往往依照個人喜好，駕輕就熟，選擇自己曾在一本、二本院校使用過的、內容熟悉的教材，這使三本學生在課上跟不上教師，而課后自學中又會遇到理解上的困難，對重點把握不準確，對難點理解不透徹，久而久之，學生根本就不想聽，厭學情緒隨之產生。

（二）教學內容過多，課堂信息量過大

選取合適的教學內容既是教學活動本身的一項重要任務，也是迫于課時減少、學生基礎薄弱的現實需要。隨著素質教育的推進，很多三本院校為了增加人文修養、藝術欣賞、競技體育、社會公益等方面的學習時間，壓縮了專業課的課時。教師在面對學生基礎薄弱、課時減少這兩難問題時，精選教學內容，控制課堂信息量，制訂出適合學生的教學計劃就顯得相當重要了。

（三）理論與實驗分離，教學效果不高

傳統的單片機原理與應用教學方法是先講基本理論、基本原理，然后開展實驗、課程設計等，在教室進行理論、原理教學，在實驗室進行實驗教學。這種教學模式將理論教學和實驗教學從時間和空間上分隔，并分別由不同的教師指導。教學中理論與實驗無法較好地聯系起來，實驗無法直接、直觀地促進學生對理論知識、基本原理的理解，理論知識也無法高效地指導學生開展實驗，影響了學生的學習效果，降低了學生學習興趣。

（四）實驗內容固定，學生發揮空間小

長期以來，單片機原理與應用實驗內容固定，且多為驗證性實驗。對于實驗教學，絕大多數高校都采用實驗箱進行，實驗箱上模塊固化，實驗中學生只需編程、編譯、下載，拔插幾根導線，就可以觀察實驗結果。在教師的演示下，學生很容易掌握整個操作流程，甚至不需要對實驗原理進行過多的思考，就可以得出預期的實驗結果。同時，由于實驗箱硬件固定、程序雷同，實驗報告相互抄襲嚴重。如此一來，時間花了，實驗也做了，但留給學生發揮的空間小，學生的實踐動手能力難見長進，實驗教學未能很好地培養學生的單片機應用技能。（五）教學方法老套，無法適應三本院校學生個性特點由于三本院校屬于民辦院校，教師待遇不如公辦院校，教師流動性較大，教師年齡出現兩極化。年長教師的教學方法老套，中規中矩，與90后的大學生的個性特點不完全吻合，教學效果欠佳。而年輕教師，由于缺少系統的教育理論培訓，教學經驗不足，對課程中的重點把握不準確，對難點講解不清晰、不透徹。這樣一來，教師的講解不能幫助學生理解，無法提高學生的學習效果，讓學生覺得聽和不聽一個樣，并逐漸導致學生厭聽、厭學、上課玩手機、打瞌睡等不良后果。

二、教學探討

（一）精選主講教材，讓學生多一位老師

教材的選取不僅要便于教學，更重要的是要便于學生自學。這一點非常重要，但常常被忽視。對于大部分學生來說，課堂學習還不能完全將重點知識透徹理解，必須借助于課后的自學，這一點，三本院校的學生尤其突出，所以推薦一本便于學生自學的教材是相當重要的。

（二）甄選教學內容，高效利用課時安排

甄選教學內容是教師備課活動的重要組成部分，是壓縮學時情況下仍能提高教學效果的前提條件。在教學內容的選取上，必須考慮以下幾個原則：第一，基礎性，即本專業、本課程中最基本的、最重要的內容不能舍。第二，完備性，即選取教學內容時，要通覽人才培養方案，把握前導課程和后續課程的內在聯系，注重基本專業理論的完備性，那些對后續專業技術學習有重要支撐的內容不能舍。第三，時代性，即與時下工程技術應用聯系緊密的內容屬于必須學習的內容，該部分內容既能幫助學生更加透徹地理解所學的理論，又有助于消除學生心目中“理論無用”的錯誤認識。

（三）增加演示實驗，激發學生學習興趣

在單片機原理與應用教學過程中，教師可開展課堂演示實驗。演示作品可教師親自制作，也可以選用高年級學生的課程設計作品，或者高年級學生參加電子設計大賽的獲獎作品等等。課堂上通過演示實驗、播放視頻及圖片資料加強學生學習的直觀感。另外，通過高年級學生獲獎作品，實例證明單片機不僅有用，而且易學，幫助學生克服學習上的畏難情緒。

（四）建立開放性實驗室，給學生更多探索的機會

實踐教學是單片機原理與應用教學的重要組成部分，對培養學生的單片機應用技能、動手能力等起著關鍵作用。在課程教學中，可以通過強化實踐教學環節、完善實踐教學體系、創新實踐教學方式等來實現對實踐教學的優化。增加實踐教學的學時、學分，著力抓好單片機原理與應用課程設計，適當增加畢業設計中單片機相關題目的數量，實行真題真做。建立開放性實驗室，讓想鉆研的學生有機會進入實驗室。配備優秀師資，提供大量器材，鼓勵學生制作自己的單片機系統。

（五）工學結合，滿足學生創新欲望，增加學生成就感

在單片機原理與應用教學中，應當充分利用校內、外不同的教育環境和教學資源，根據企業對單片機應用人才的需求狀況和基本要求，把課堂教學和實際工作有機結合，使學生所學能滿足企業所求。開展深度校企合作，形成多元的教學方式，滿足學生的個性化需求，激發學生的創新熱情，促進卓越人才脫穎而出。采用工學結合、校企合作的培養方式，能讓學生更快、更直接地將所學知識應用于企業生產，既促進了學生的深度學習，又增加了學生的成就感，改變了“學與不學一個樣”的錯誤認識，讓學生充分認識到“知識就是力量”。

三、總結

第7篇：單片機課程設計總結范文

關鍵詞:單片機;MCS-51;C8051F;匯編語言;C51;研究型教學

單片機是典型的嵌入式微控制器,在工業控制、機電一體化、通信終端、智能儀表、家用電器等諸多領域應用廣泛。國內高校的一些相關專業在20世紀80年代末就開設了單片機原理及應用課程,并成為電氣信息類、機械類等專業的專業核心課程。因為單片機在實際生活中廣泛應用,該課程在培養環節中都被定位在理論與實踐并重,著重培養學生開發實際應用系統的能力。

目前,國內單片機原理及應用課程多以傳統的MCS-51為主講機型。然而隨著時間的推移和技術的進步,單片機已經有了很大的發展,從最初的低性能階段發展到高性能的新一代階段。在實際應用中,雖然8位單片機仍然是主流,但并非是傳統的MCS-51。有許多公司開發了與MCS-51兼容的新一代8位單片機,其片內資源更加豐富,使用也更加方便,已成為真正的片上系統(SOC)單片機。

單片機原理及應用課程要真正在培養環節中起到培養學生開發實際應用系統能力的作用,就應該與時俱進,更新教學內容和方法。近年來我們以相關科研開發為依托,更新了單片機課程的主講機型,在教學方法上也進行了一些探索,本文是對我們多年教學改革的一個總結。

1課程教學內容的改革

1.1主講機型的更新

目前,市場上存在許多與MCS-51兼容的高性能8位單片機,既提高了性能又保持了與傳統MCS-51的兼容性。Silicon Laboratories公司的C8051F系列就是其中之一,我們在近年來的科研開發中多次使用該單片機作為微控制器,并于2005年將該單片機引入到本科教學當中,替代傳統的MCS-51,成為課程的主講機型。

C8051F是完全集成混合信號的片上系統,具有與MCS-51內核及指令集完全兼容的微控制器。Silicon Laboratories公司具有自主產權的CIP-51內核,采用流水線執行方式,使其運行速度高達100MIPS。C8051F除了具有標準8051的數字外設之外,片內還集成了數據采集和控制系統中常用的模擬部件和其他數字外設及功能部件。C8051F020是其中的一款典型型號,其內部結構如圖1所示。

1.2編程語言的更新

單片機應用系統開發的傳統語言是匯編語言。匯編語言也是傳統單片機課程中講授的編程語言,但匯編語言存在編程困難、可讀性和可移植性差等缺點。

目前,單片機應用開發人員大多數選擇目標代碼與運行速度都與匯編語言相差不多,但編程相對容易、可讀性和可移植性較強的C51語言。因此,我們在教學中引入了C51語言作為該課程的主要編程語言。傳統的匯編語言并不能完全拋棄,因為在存儲空間小、實時性要求高的場合仍然需要用匯編語言編程。所以,我們在教學中采取以C51語言為主兼顧匯編語言的方式組織教學。

1.3實驗方法和手段的更新

傳統的以MCS-51為主講機型的單片機課程,其實驗模式多采用“PC+專用仿真器+目標實驗板”的方法,如圖2所示。

這種方法的開發過程總是先設計、制作和調試好硬件,同時進行軟件編程,在調試好硬件電路板之前,對軟件最多僅能進行純邏輯和計算的調試;只有在已調試好的硬件上,才能進行系統應用軟件的調試,隨著時鐘頻率的提高和封裝形式的復雜化,這種模式已越來越難勝任實際開發工作。目前替代的基本方法是借助于JTAG接口構成JTAG調試器,直接從CPU獲取調試信息而使得產品的設計簡化,如圖3所示。

圖3采用JTAG接口的單片機調試環境

根據原有單片機實驗系統的使用經驗,我們提出新的單片機實驗系統方案。與新華龍電子有限公司合作,設計出了NCD-CIP51F020系統實驗設備,該系統由SOC單片機集成開發環境(IDE)、可用于以太網測控的NMC-20XX核心模塊和系統實驗板三部分組成。應用該設備可完成單片機系統的基礎實驗和較為復雜的應用系統實驗,如高速數據采集、嵌入式Web等。集成開發環境可以使用Silicon公司自己的Silicon Laboratories IDE,也可以采用流行的Keil uVision2[1]。

2基于研究型教學的教學方法改革

2.1研究型教學概述

傳統的教學模式是以教師灌輸為主的“填鴨式”教學,其特點是進度快、覆蓋內容多,但其弊端也是顯而易見的:模式化的課程安排和教師單向傳授的教學方式難以激發學生的學習興趣和積極性,忽略了師生的交流和學習效果的驗收,限制了學生的批判性、創造性思維和獨立思考能力的發揮,使學生陷入思維惰性,不能主動地安排自己的學習,難以培養自己各方面的技能。

研究型教學是相對于這種傳統的以單向性知識傳授為主的“填鴨式”教學模式而提出的,是融學習與研究為一體的教學模式。研究型教學以學生為中心、教師為主導,教學內容注重研究深度,采用討論式、啟發式、案例式、問題式等多種教學形式。在研究型教學中教師扮演啟發、引導和評價的角色,激勵學生主動學習。這種教學方式將學生由被動的知識接受者轉變為主動的知識探究者。通過研究型教學,學生可以得到多方面能力的培養,包括提出問題、分析問題、解決問題和評價問題的能力,團隊合作精神、有效交流溝通和表達的技能以及批判性和創造性的思維能力。

“授人以魚,不如授人以漁”。研究型教學正是實踐了這種思想,它強調學生的自主性,通過探究的過程激發學生的學習興趣和積極性。教師的任務不僅僅是傳遞知識,而是在遵循認知規律的前提下,合理設計教學內容,指導學生進行研究,創造一種雙向互動、不斷探索未知領域的學習環境,開發學生的潛能,激發學生學習和創造新知識的獨立性和主動性,提高創新的能力[2]。

2.2取材科研,編寫創新教材

研究型教學要求教學內容與實際生產、科研相結合,內容不能過于陳舊,尤其是更新速度極快的計算機硬件技術。目前,國內多數高校的單片機課程還是以MCS-51為主講內容。正如前面所述,目前單片機相關的科研開發多使用與MCS-51兼容的高性能8位單片機。我們結合近年來的科研情況,以C8051F為主講機型、以C51為主要編程語言,編寫了《C8051F單片機原理及應用》教材,2006年由中國電力出版社出版;2010年改版為《SOC單片機原理及應用》,由清華大學出版社出版。教材中的主要實例都取材于近年來的科研課題,除了面向每個功能部件的簡單實例外,還講述了幾個大型綜合性實例,多數實例稍加修改就可以應用到不同的項目中去。新的教學內容深受學生歡迎,學生的學習興趣較以往有了較大提高。據了解,目前國內已經有不少高校對單片機課程進行了改革,摒棄傳統的MCS-51,主講新一代與MCS-51兼容的單片機,市面上也出現了多本介紹C8051F的單片機教材,這說明我們改革的方向是正確的,是得到同行認可的。

2.3課堂與實驗教學方法的改革

結合對研究型教學方法的理論研究,我們將研究型教學方法的一些常見形式,如基于問題的學習(Problem-Based Learning,PBL)、案例研究(Case Study)、項目學習(Project-Based Learning)等在單片機課程的部分教學內容中進行了實踐。在教學過程中,設計了部分研究課題,采用分組討論、多人合作、提出問題、解決問題、實驗驗證等過程,既解決了問題,又掌握了教學內容。比如,多機通信既是該課程的教學難點又是實際應用中的重點。我們就將該部分多機通信的要求告訴學生,然后五人一組讓學生去討論多機通信中有哪些問題要解決,自己有何解決設想,C8051F是如何解決的等,最后編寫出實現多機通信的程序到實驗室驗證;同時配以完善的考評措施,同學們都能積極主動提出問題,認真討論。通過這樣的過程訓練,對知識的掌握遠比單純的以教師為主的單向灌輸要好得多。

在實驗教學方面,精簡驗證性實驗,加強設計性實驗,對設計性實驗采取預先寫好程序、在同學間相互交流討論、實驗室一人一機、老師嚴格考評并計入平時成績等方式,采取這種方式后實驗效果大大增強,真正起到了鍛煉動手能力的目的。課程組還開發了一些大型的綜合性、設計性實驗項目,用在課程設計環節。課程設計中提供多個課題讓學生自由選擇,僅提供基本資料,然后讓學生自己制定設計方案,遇到問題與老師或同學交流討論,最終設計完成。

2.4課程考核環節的改革

改革前,都是課程結束后的閉卷考試決定最終成績。但是C8051F結構復雜,內部資源豐富,僅特殊功能寄存器就有120多個,不可能采用閉卷考試形式。因此采用課程結束后開卷考試,同時增加平時成績在課程最終成績中的比重(占30%)的考核方案。平時成績是對實驗完成情況、平時討論情況、作業情況以及出勤情況等的綜合評定。

3結語

我校以C8051F為主講機型、以C51為主要編程語言,對單片機原理及應用課程的教學內容進行了更新,該做法正得到越來越多高校的重視與認可,目前已有不少高校摒棄MCS-51,轉為對新一代高性能單片機的講授。同時,改革了傳統教學方法,對研究型教學方法進行了研究與實踐。教學內容和方法的改革深受學生的歡迎,對學生的培養起到了積極作用。主編的《C8051F單片機原理及應用》獲校精品教材,“單片機原理及應用”獲校級精品課程,并有幾個教研項目獲得校級立項。

參考文獻:

[1] 鮑可進. C8051F單片機原理及應用[M]. 北京:中國電力出版社,2006:11-16.

[2] 趙衛東,李銘. 研究型教學對大學生創新能力的影響[J]. 計算機應用,2009(4):3-5.

Education Reform of Principle and Application of Microcontroller Based on C8051F

ZHAO Nian-qiang, BAO Ke-jin

(School of Computer Science and Telecommunication Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China)

第8篇：單片機課程設計總結范文

關鍵詞：單片機原理及應用；教學改革；CDIO工程教育理念

作者簡介：王金波（1976-），女，黑龍江依蘭人，黑龍江科技學院機械工程學院，副教授；姜華（1976-），男，滿族，遼寧鳳城人，黑龍江科技學院電信學院，工程師。（黑龍江 哈爾濱 150027）

基金項目：本文系黑龍江科技學院教學研究項目“基于CDIO理念的單片機課程教學模式改革與實踐”的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）07-0077-03

“單片機原理及應用”是機械、計算機及自動化等專業一門重要專業基礎課，該課程多基礎、多理論、實踐性較強，在教學過程中必須軟件硬件結合，強調培養學生利用已學單片機知識解決實際工程問題的能力。但是傳統的教學模式存在課程內容設置不合理、教學方法單一、重理論輕實踐、理論教學與實踐教學脫節等諸多問題，再加上課程內容較抽象，沒有直觀的教學儀器和設備，學生很容易產生厭煩心理、放棄學習，無法達到預期的教學效果，嚴重影響了人才培養質量。本文旨在運用CDIO工程教育理念，采用先進的教學方法和手段，切實改善“單片機原理及應用”課程的教學效果，提高人才培養質量，為企業培養“留得下、用得上、出得去”的單片機系統設計及開發人才。

一、傳統教學模式存在的主要問題

現階段，在具體的教學過程中，不但學生普遍感到難學，授課教師也存在許多困惑。問題的癥結主要表現在以下幾點：

1.課程內容設置不合理

具體的授課內容是以單片機的結構與原理為主線，先介紹單片機的硬件結構，其次是指令、軟件編程，然后是單片機系統擴展和各種器件的應用，最后列舉一至兩個實例。然而，當教師講到單片機抽象的內部結構、七種尋址方式以及煩雜的111條指令時，大部分學生就已經望而生畏了，漸漸失去了學習的興趣和信心。實際上，此時課程的核心部分，如軟、硬件開發的技巧學生還沒有開始學，他們甚至對一個單片機系統開發的全過程都不了解。試想，如此這般的教學效果與課程的教學目標是相背離的，完全抹殺了學生的學習興趣，同時，對于學生的自信心會造成極大地摧殘，同時，為學生以后的學習設下障礙，進而使培養單片機系統開發的技術人才終將成為一句空話。

2.學生存在差異，教學方法單一

自1999年我國高校擴招以來，高等教育規模迅速擴大。然而，擴招使得學生綜合素質下降，對專業知識的理解和掌握存在較大差異；尤其是學生的學習質量出現嚴重滑坡，主要表現在：學習氛圍不濃、學習態度不端正、學習方法不科學。[1]同時，教師在授課過程中無視學生個體之間的差異，對學生施以相同的教學方法，主要以單一的灌輸為主，無法激發學生的學習興趣，學生的求知欲、主動學習意識嚴重缺乏，課堂教學效果很差。

3.實驗設備不足，理論教學與實踐教學脫節

課程總學時為48學時，其中理論教學44學時，實驗環節設置2個實驗總計4學時，理論教學與實踐環節是脫離的。教學采用的實驗設備是實驗箱，但只有六個，且部分箱子已經損壞，學生無法進行電路的設計與搭接，只是簡單地連線，所以對于硬件設計無法進行鍛煉；電腦也只有三臺是好使的，學生對軟件編程更是無法涉獵。實際上，兩個實驗就是演示性的實驗，學生只是看下效果，同時，沒有設置課程設計環節，僅在下學期的期末設置一周（5天）工程實訓，而且在后續課程里沒有與“單片機原理及應用”這門課相關的課程。據不完全統計，機電專業學生畢業設計有近一半用到單片機相關知識，同時畢業生有近30%從事單片機系統設計相關的工作。由此不難看出，這種實踐條件根本就無法培養學生的實踐動手能力，嚴重影響了學生的畢業與就業。

4.教師隊伍年輕化

目前，本課程教師大部分是學校到學校的理論型、學術型青年教師；同時，由于教學任務繁重，教師缺乏機會和渠道接觸實際的工程項目；對于本學科的前沿知識匱乏；獨立承擔及完成單片機開發的科研項目能力比較弱。因此，在具體教學過程中，教師理論聯系實際的能力一般，很難調動學生學習的積極性，學生的理論與實踐脫節，實際動手能力、分析問題、解決問題的能力較差，極大地影響了人才培養質量。[2]

二、CDIO工程教育理念

CDIO（Conceive-Design-Implement-Operate）是由美國麻省理工學院、瑞典哥德堡查爾姆斯技術學院、瑞典皇家技術學院和瑞典林雪平大學等4所工程技術大學發起的一項工程教育改革計劃，以產品生命周期上的四個環節――構思（Conceive）、設計（Design）、實施（Implement）和運行（Operate）代表四個教育和實踐訓練環節。換言之，CDIO是產品從研發到運行的生命周期。[3]CDIO改革的主要目標是以C-D-I-O的產品生命周期為教育背景，以工程實踐為載體，使學生掌握基礎工程技術知識，培養動手操作能力，使學生在新產品的開發過程中引導創新，并理解研究和技術發展對社會的重要影響，承擔培養工程科技人才的社會責任。

CDIO工程教育理念是一整套符合工程科技人才成長規律和特點的教育模式，是全面培養發展創新型工程科技人才的有效途徑和方法。在“單片機原理及應用”課程教學中運用CDIO工程教育理念，將理論與實踐相結合、教育與工程實際相結合、知識與技能相結合，改進課堂教學、啟發學生思維、增強學生的思考能力和動手能力，為學生學好后續專業課程、更好地完成課程設計、畢業設計奠定堅實的基礎；同時，可強化黑龍江科技學院的“大德育、大工程、大實踐”的教育理念，[4]彰顯辦學特色；能夠大力培養思想道德素質高，基礎理論扎實、知識面寬、實踐能力強，具有創新精神的應用型高級專業人才，為人才更好更快地服務地方區域經濟，起著重要的指導作用。

三、教學改革的主要環節

1.制定課程的人才培養目標

深入從事單片機開發及應用企業，了解企業對人才的需求；走訪同類院校，進一步搜集、整理“單片機原理及應用”教學中好的做法，系統制訂課程的人才培養目標。

2.課程體系的改革

打破原有的課程體系。根據CDIO工程教育理念，構建理論與實踐相結合、教育與工程實際相結合、知識與技能相結合的課程體系。

3.教學內容的改革

打破原有以教材內容為主的教學內容。通過對企業進行調研，了解企業對單片機技術人才需求狀況，經過座談、討論由企業專家和教師共同確定課程面向的工作崗位，形成若干個教學項目，把每一個教學項目分解為若干個學習性工作任務，最后形成以項目為導向、以任務為驅動、將知識傳授與能力培養融為一體的教學內容。

4.教學模式的改革

本課程將采用“全過程工學結合”的教學模式，即將傳統教學中的教室移至校內實訓室，以實訓室真實的場景、真實的設備為背景，按照教、學、做一體化的教學模式進行仿真教學，使學生在校內就可進行單片機產品設計與開發等能力的訓練，并將職業道德和情感態度有機地融合，為學生畢業與就業的“零距離”對接奠定基礎。

5.教學方法和手段的改革

在具體教學環節中，主要采用“任務驅動”、“小組合作學習”及“案例分析”等先進教學方法，讓學生“學中做、做中學”，重點培養學生的創新能力、實踐動手能力及團隊合作精神，同時對學生的人文素養、職業道德和法律知識進行強化。

運用模塊化機器人、單片機實驗箱及開發板等實訓設備，進行仿真一體化教學，將現代教育技術，即PPT技術、Flash技術及視頻技術，網絡技術引進課堂教學，通過大容量的信息和豐富多彩的形象描述與實物展示，將課程中抽象的內容形象化、真實化，有效地化解教學中的重點和難點，從而提高教學質量及教學效果。

整合、優化實驗室現有資源，利用Proteus等仿真軟件建立虛擬實驗室，繼續加強校內實訓基地的建設，為學生在校體驗單片機系統開發全過程奠定良好的基礎。同時，充分調動企業的積極性，建立校企合作機制，采取“校企合作”的方式，建立校外實訓基地，實現“校企雙贏”的目標。

建立單片機學習網站，讓學生課下也能自主地學習和交流。同時，開展學生科研訓練計劃，使學生接受特定的科學研究方法訓練，進而培養學生的工程意識及工程實踐能力。

聘請企業專家作為兼職教師，定期開設與單片機系統研發技術相關的學術講座使學生了解、掌握行業最前沿的科技動態，從而為培養高質量應用型人才奠定堅實基礎。

6.評價與考核方式的改革

為了更好地調動學生學習的積極性、主動性，全面客觀地考查學生的綜合素養，課程采用過程評價與課程評價相結合的方式，即根據學生在學習性工作任務實施過程中的表現、學習成果等進行任務評價，每個教學項目完成后，組織一次項目評價；當所有教學項目完成后進行課程評價。過程評價與課程評價的成績比重為6∶4。[5]

四、教學設計

有效的教學設計有助于學生開展具體學習活動，糾正學生行為以幫助學生有效地完成學習目標?！皢纹瑱C原理及應用”課程教學設計堅持以項目為導向、以任務為驅動、基于完成任務的工作過程進行設計；以學生職業能力培養為主線，突出綜合素質培養。其中包括：制定教學內容、教學目標、教學方法與組織形式以及評價是否達到教學目標的方法。下面通過具體設計一次課來闡述相關環節。

教學內容――學習項目：模擬汽車轉向燈；任務單元：轉向燈的閃爍。

教學目標――專業能力目標：了解單片機I/O口的結構，掌握單片機與發光二極管接口電路的設計方法；引入延時的概念，掌握延時子程序的作用。方法能力目標：具備自學能力、理解能力與表達能力。社會能力目標：具備團隊協作能力、計劃組織能力與安全意識。

教學方法與組織形式――教學方法：在校內實訓室，運用多媒體及實驗室教學資源，采用“以項目為導向，以任務為驅動”的教學方法，融教、學、做于一體。組織形式：全程采用“任務驅動”的形式，讓學生在完成“任務”過程中掌握知識、技能和方法；真正體現教學中學生的主體地位和教師的主導地位；充分發揮學生的主觀能動性，培養他們自主學習能力，鍛煉他們的創造性思維，全面提升他們的綜合素質。教學過程：具體教學過程如圖1所示。

情景導入（5分鐘）：播放正在路上行駛汽車轉向時的視頻，引入具體學習項目，分成兩個工作性任務，本次課只完成第一個任務――轉向燈的閃爍。任務分析（5分鐘）：明確具體任務要求――AT89C51單片機作為主控機，用發光二極管模擬汽車轉向燈，設計發光二極管與單片機的接口電路，編寫軟件流程圖。小組討論（20分鐘）：學生分小組討論，自行完成相關任務，教師給予必要指導。任務完成后，選派一組來陳述任務具體完成情況。教師點評（15分鐘）：根據學生陳述情況，采用鼓勵、贊許等語氣進行點評，指出其設計中可取的方面以及存在的不足。同時，對于小組討論時發現的共性問題進行分析、講解相關知識。任務設計（40分鐘）：其他各組根據教師講解的相關知識點進一步完善任務，在此基礎上完成硬件電路的焊接，源代碼的編寫、編譯、下載以及演示。最后，教師對學生的學習成果進行評價。任務拓展（1分鐘）：要求學生利用課余時間，完成單片機與繼電器接口電路的設計?；仡櫩偨Y（3分鐘）：由學生總結本次課的重點內容，教師加以歸納、補充。任務布置（1分鐘）：布置下次課任務――按鍵模擬轉向開關控制轉向燈閃爍，同時，布置預習及查找的相關內容。

與此同時，教師還采用國際通用的PDCA（戴明環）循環管理系統，即Plan（制定計劃）、Do（具體實施）、Check（檢查與分析）及Action（評價與調整）對整個教學過程進行管理，采取反思性教學，這樣每一輪下來都有不同的收獲，不但逐漸提升了課堂教學質量，而且自身的教學水平也得到了顯著提高。具體步驟如圖2所示。

經過全體課題組教師的不斷努力，“單片機原理及應用”課程教學改革已經取得了初步成效，教學效果得到了顯著提高。通過對黑龍江科技學院2008級和2009級學生進行試驗，結果證明學生實踐動手能力、主動學習的意識得到了極大增強，由原來的怕學、厭學轉變為喜歡學這門課程。課程結束后，一些學生成為本校航模協會、大學生科技協會等社團組織優秀隊員；部分學生通過導師制參與到教師的科研項目中，在這一過程中，學生的工程意識、實踐能力、創新能力和職業素養得到了進一步的加強，縮短了與企業之間的距離，進而得到了用人單位的認可。同時，教師的教學水平也得到了明顯提高，對加強師資隊伍建設起到了積極的作用。今后還將繼續努力，不斷研究、探索更為先進的教育理念和方法，進一步提高人才培養質量，為企業培養更優秀的單片機系統設計開發人才。

參考文獻：

[1]陳向奎，李元臣.單片機教學改革的思考與探索[J].洛陽師范學院學報，2012，（5）.

[2]林海鵬，王金波，等.《控制工程基礎》課程的教學改革與實踐探索[J].重慶科技學院學報（社會科學版），2011，（8）.

[3]張淑麗，劉勝輝，等.軟件工程CDIO綜合訓練項目設計與執行研究[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2011，（10）.

第9篇：單片機課程設計總結范文

【關鍵詞】工科課程；單片機；實踐教學方法

一、工科教學基本情況

單片機是典型的工科科目，是電子、計算機、自動化等本科專業重要的專業選修課，內容涉及51系列單片機的內部結構、指令系統及電路的開發應用等。早期的單片機教學是以理論教學和驗證性的實驗為主，教學效果不明顯。隨著實踐教學及其改革在高校的深入，在單片機的教學中，要特別加強實踐環節的教學。本文主要從單片機實驗教學和單片機實訓兩個方面來探討單片機的實踐教學方法，以期調動學生的積極性和創造性，讓學生在充分實踐中理解和掌握課本上的理論知識并學會靈活運用。

二、單片機實驗教學方法

1.教師講授實驗相關內容并給學生設置層進式的實驗目標。每次實驗開始前，要求學生首先了解實驗的目的，所用到的儀器、器件，實驗方法，實驗效果等。在實驗教學中，教師應該事先了解需要用到或者涉及的理論知識和實驗原理，并在實驗開始之前用引導式的教學方法給學生講解。例如，在講授發光二極管的基本原理、單片機引腳功能以及簡單的C語言編程技巧后，通過點亮一個發光二極管的實驗，讓學生了解到單片機的獨立引腳的作用，同理，通過流水燈的實驗，讓學生知道如何控制成組的單片機輸入輸出引腳P0～P3。此外，教師必須事先給學生設定合適的實驗目標。例如，數碼管顯示實驗，教師先要求學生完成一個數碼管的顯示；然后再靜態顯示多個數碼管；接著讓多個數碼管分時顯示不同的字符，使得數碼管“同時”顯示多個不同字符（數碼管的動態顯示）。通過層進式的目標設定后，學生遇到的問題被分解，難度降低，學生獨立實驗的能力加強，創造性思維也會被開啟。

2.學生自己動手做實驗。學生動手環節是實驗課的主要部分。實驗設備建議用開發板。通常單片機的實驗都是從簡單的點亮發光二極管和流水燈開始，到數碼管的顯示、鍵盤的檢測，再到單片機的定時器/計數器實驗、串行口實驗以及芯片A/D、D/A、存儲器芯片讀寫及液晶顯示等。在教師介紹實驗設備、實驗原理和方法以及常用技巧后，學生可以自行動手實驗，在驗證理論的基礎上，根據教師的鼓勵和提示，提出的新的問題并進行創新性的實驗內容，擴展實驗本身的內容。例如，流水燈的編程技巧，可以使用最直接的給每一個單片機引腳直接賦值再循環的方法，也可以直接給整個P0口賦值，利用自帶頭文件庫的左移右移庫函數即可。

3.教師對學生實驗過程中出現的問題給予分析、指導和總結。學生在自己動手環節一定會遇到很多問題，有基本的原理問題、連線問題、編程問題或者調試問題等。遇到問題、解決問題是實踐獲取知識的快捷途徑。教師要有較為成熟的經驗，能隨時回答和解決學生遇到的問題。對于隨意短接或者跳接等接線問題，以及不良編程習慣問題一律扼殺在搖籃里。對于學識性的問題，則采取反問設問等啟發分析引導方式，將學生不能解決的大問題分解為他們能夠解決的小問題，盡力讓學生自己獨立完成實驗。對于學生實驗過程中的失誤和錯誤等問題，則可直接指導其從硬件到軟件逐一查錯排錯的方法，讓學生學會自己解決問題。最后還要重視實驗總結，包括知識點總結，查錯排錯方法等。例如做完鍵盤檢測實驗，總結單鍵盤和矩陣鍵盤的檢測原理（相同），矩陣鍵盤檢測的編程技巧，檢測過程中常見問題及解決方案等。

4.鼓勵學生發散式思維、大膽實驗創新。每一個人的思維方式都是不同的，教師的方式會給學生一個方向導向，但同時不能忽略學生自己的主觀能動性。鼓勵學生大膽試驗創新、百花齊放百家爭鳴，能夠達到更好的實驗效果。例如，在做電子時鐘的實驗時，有些同學選擇用數碼管作為顯示器，有些同學選擇液晶顯示器；另外，在時分秒的編程顯示和中，每個學生都可以按照自己的方式來定義鍵盤和選擇時分秒的顯示方式。

5.寫好實驗總結報告。實驗是一個過程，實驗報告是對該過程的總結、是實驗成果的書面提交。實驗報告必須要認真嚴肅對待，它也是良好科研能力的體現。實驗報告書寫，一方面能夠加深學生對實驗的認識，另一方面它也是科研能力、書面表達能力良好培養和體現。實驗報告內容一般包括：實驗題目，實驗目的，實驗原理（硬件和軟件），實驗步驟，實驗內容——包含實驗當中遇到的問題和解決方案總結，實驗結果分析論證以及實驗心得體會，和實驗總結。

理論課是以教師為中心的，實驗課則是把學生推到前臺，讓學生去實踐去碰壁去解決問題。教師看似退至幕后卻要對實驗有預見性認識，要成為實驗的掌控者，引導學生實驗。這樣的教學才不會是膚淺的，實踐教學環節對學生才有啟發也更有價值。在學生的動手能力增強、自信提高的時候、學習興趣倍增、后續的教學也有更加好的動力。

三、開展單片機實訓

單片機實驗主要目的是學習和理解單片機；開展單片機實訓則是掌握和利用單片機，將理論知識轉化為實踐能力。如實訓項目“設計基于單片機的多點測溫系統”其基本內容包括：（1）設計集成電路并完成PCB板及硬件的制作并測試硬件；

（2）用程序設計語言編程實現多點溫度控制功能；（3）將程序下載到硬件中進行綜合調試。實訓項目選題可以是教師較為熟悉的領域或學生特別感興趣的課題。為方便教師指導和節約學生寶貴的學習時間，實訓可與課程實驗同步進行，充分利用學生的課余時間。實訓也可以作為課程設計來做，安排在課程結束后，具體安排計劃如下：第1天，教師布置實訓課題。同時給出并討論實訓的任務——包括實訓設計目的要求，設計方式方法以及設計想要達到的效果。第2～3天，學生根據任務自行查閱資料，提出2～3個設計方案并對它們進行比較擇優；指導老師在此過程中主要起輔導作用。第4～7天，設計方案實現，主要包括電路圖的繪制，軟件程序的編寫以及軟硬件的調試。最后得出結論并撰寫實訓設計報告。實訓的過程，是學生獨立運用所學理論知識進行創作開發應用系統的過程。要求學生根據設計任務自主查找相關資料；根據設計需要復習教材中的知識點并靈活運用；遇到困難時積極尋找解決方案并和師生討論技術性可行性；實施方案過程中反復驗證調試，并得出最佳解決方案。整個過程使得學生對單片機的學習達到最好的效果。實訓過程中，教師更是積極配合輔導，監督指導學生。教師參與的積極性，直接影響學生的積極性，不容忽視。一方面，教師參與到學生的設計和討論中，及時解決他們遇到的問題以及開拓他們的思路；另一方面，教師鼓勵學生多思考多探索，多給他們提供一些有用的實物及電子資源。實訓設計方案、硬件和軟件的實現無不凝結著學生的辛勞和創造。教師要針對各種不同的設計方案進行深入淺出的分析，對其中的優選方案給予正面的評價和討論，對不合理的設計進行探討和指正。讓學生從設計的實現難度，相關損耗，性價比等多方面認識自己的設計，對以后的工作和學習有更深層次的認識。

實踐出真知，工科科目的學習更是如此。只有經過不斷的“嘗試——失敗——總結——再嘗試——再總結”等一系列活動，學生才能不斷的吸取經驗教訓并積累屬于自己的實踐經驗。實踐越多，電路規模和復雜程度越大，學習興趣和能力越強，成功的次數也越多。成功使人發自內心的喜悅，由此能激發新的創造力。實踐的過程是將學生引入到“自己動手——獲得成功——興趣提高”這樣的模式，實踐教學除檢驗真知也增強了學習興趣。對于單片機課程，實踐是很重要的。大學還有很多工科科目也需要適當的多開展實踐教學，以上實踐教學方法可供參考使用。

參 考 文 獻

[1]宋躍，余熾業，胡勝.省級精品單片機課程教學改革探索[J].實驗室研究與探索.2012（4）