單片機課程設(shè)計報告精選(九篇)
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第1篇：單片機課程設(shè)計報告范文
【關(guān)鍵詞】單片機原理及應(yīng)用；課程教學；教學質(zhì)量
1.引言
單片機原理及應(yīng)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(yīng)用好單片機，講原理是為了應(yīng)用，關(guān)鍵點是在我們?nèi)绾斡煤糜没顔纹瑱C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(wù)。
單片機原理及應(yīng)用電子電氣類專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，必須有電子技術(shù)和C語言方面的基礎(chǔ)。這些基礎(chǔ)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(guān)書籍也是可行的，單片機的學習不象數(shù)學有嚴密的相關(guān)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(jīng)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(fù)的過程，只有經(jīng)過這樣多次的反復(fù)，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(yīng)用。
下面從單片機的課堂教學、課程實驗、課程設(shè)計、創(chuàng)新實驗及計算機仿真等幾個方面談?wù)剢纹瑱C原理及應(yīng)用的教學工作。
2.單片機原理課堂教學
單片機原理及應(yīng)用這門課所涉及的主要內(nèi)容有單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、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(nèi)容很多，若僅僅是老師在課堂上講述會非常枯燥，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(diào)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(yīng)用，但不懂原理又難以應(yīng)用，處于兩難境地，學習單片機的精髓是知道如何配置內(nèi)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(shù)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(yīng)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(fù)雜，又貼近生活實用，比如，在講單片機端口時，就可以結(jié)合電子時鐘的調(diào)整按鍵，數(shù)碼管的驅(qū)動來說明，講中斷和定時器時，就可以結(jié)合到數(shù)字電子時鐘的時鐘源的產(chǎn)生來說明，I2C總線可以結(jié)合串行時鐘芯片DS1302來講，環(huán)境溫度的測量可以結(jié)合DS18B20串行芯片來說明，再復(fù)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(diào)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(jié)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(diào)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(guān)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(dǎo)學生一步步進入單片機世界的神奇領(lǐng)域。有著課上課下的這些手段，學生的單片機應(yīng)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(qū)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?zāi)康囊膊幌嗤ㄟ^這樣基礎(chǔ)實驗，鍛煉了學生的單片機應(yīng)用編程能力，為以后的綜合性實驗打下基礎(chǔ)。每次實驗要求學生對實驗項目做認真的預(yù)習，并完成預(yù)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(dǎo)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(jié)實驗心得。
4.單片機原理課程設(shè)計
課程設(shè)計是實踐教學的重組成部分，在課程結(jié)束前安排兩周時間進行課程設(shè)計，目的是通過設(shè)計使學生掌握運用單片機知識進行實際綜合應(yīng)用的能力，初步建立正確的設(shè)計思想，掌握單片機電子電路和程序設(shè)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(shè)計首先是任務(wù)書的下達，課程設(shè)計一般是在課程結(jié)束前兩周進行，時間比較緊迫，我們選擇在開課時就把任務(wù)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(guān)知識，查閱相關(guān)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(guān)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(fù)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(shè)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(dǎo)學生會使用DXP2004電子繪圖軟件設(shè)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(diào)試以及課程設(shè)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(guān)內(nèi)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(nèi)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(chǎn)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(shè)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(fù)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(shù)，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(chǔ)。
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(shè)計各個環(huán)節(jié)中，使學生們通過反復(fù)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(shè)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。現(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(wù)，讓廣大學生充分參與到與單片機相關(guān)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(dǎo)及各年級各層次學生的傳幫帶，培養(yǎng)了一大批單片機應(yīng)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(jié)束語
單片機原理及應(yīng)用對于電子相關(guān)類學生來說是一門重要的基礎(chǔ)課程，單片機應(yīng)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(chǔ)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(yīng)用能力，提高了單片機的知識水平，取得了較好的結(jié)果。
參考文獻
[1]王東.單片機原理及應(yīng)用教學改革初探[J].安順學院學報，2008（3）：95-96.
[2]曾智星.關(guān)于單片機虛擬教學課開發(fā)的控索[J].黑龍江科技信息，2006：148.
第2篇：單片機課程設(shè)計報告范文
關(guān)鍵詞：單片機類課程 實踐教學 教學改革
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(guān)技術(shù)的發(fā)展，單片機技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域和消費電子領(lǐng)域等方面得到了廣泛的應(yīng)用。作為高校相關(guān)學科的專業(yè)基礎(chǔ)課，“單片機原理應(yīng)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(guān)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(shè)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(yīng)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(shè)有一周單片機原理與應(yīng)用課程設(shè)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(nèi)完成教學任務(wù)，試驗指導(dǎo)教師只能安排一些基礎(chǔ)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(shè)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(nèi)容缺乏創(chuàng)新性
傳統(tǒng)的單片機實驗教學內(nèi)容中基礎(chǔ)性、驗證性內(nèi)容多，綜合性、設(shè)計性實驗少。課程設(shè)計中選題限于試驗箱和試驗臺資源，題目內(nèi)容很難跟蹤當前技術(shù)發(fā)展的熱點。為了達到實物設(shè)計的目的，課程設(shè)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(nèi)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(shè)計報告，設(shè)計過程考核和作品設(shè)計考核。由于實踐教學內(nèi)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(diào)動學生在實踐教學過程中的積極性。
2 實踐教學改革內(nèi)容
傳統(tǒng)的單片機原理與應(yīng)用的實踐教學無法達到培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和綜合應(yīng)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(shè)
良好的實驗室條件是能夠開展實踐教學的基礎(chǔ)條件。在實驗室建設(shè)中不再選用試驗臺或試驗箱這些昂貴的試驗設(shè)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(shù)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(qū)動式實踐教學
實踐教學中不再由指導(dǎo)教師給定題目，而是由同學們自選題目，指導(dǎo)教師審查題目。項目的設(shè)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(dǎo)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(dǎo)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(shè)課程設(shè)計的學期內(nèi)完成，參加學期末的課程設(shè)計答辯。從思想上不再把單片機課程設(shè)計當做某一段時間內(nèi)需要完成的任務(wù)。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(diào)試。實踐教學前期可以使用仿真器調(diào)試，鍛煉學生的編程與調(diào)試能力。到實踐教學后期，因為大部分程序已經(jīng)調(diào)試完成，此時引導(dǎo)學生脫離仿真器調(diào)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(lǐng)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(shè)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(shè)
學期末組織課程設(shè)計答辯，根據(jù)所選題目難度、任務(wù)工作量、完成情況、答辯表現(xiàn)、課程設(shè)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(yīng)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(yīng)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(nèi)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(nèi)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(shè)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(shè)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
[1] 李潔，李衛(wèi)兵.《單片機原理及應(yīng)用》實驗教學改革與實踐[J].實驗科學與技術(shù)，2012（4）：92-94.
第3篇：單片機課程設(shè)計報告范文
在教學實踐過程中，發(fā)現(xiàn)學生在一些課程學完以后，不知如何把課程中的知識應(yīng)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(jié)。這樣，他們往往被企業(yè)看成是沒有做過“產(chǎn)品”或者沒有實踐經(jīng)驗的學生，這也是應(yīng)屆畢業(yè)生在當前就業(yè)市場屢遭失敗的主要原因。因此，高職應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)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(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)教學模式。
二、教學改革的設(shè)計
針對高職應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)核心課程設(shè)置存在的一些缺陷，我們對一些課程的教學內(nèi)容進行適當調(diào)整。學生學習完這些課程之后，再開設(shè)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?qū)嫵龅膱D轉(zhuǎn)化成電路板；單片機原理與控制技術(shù)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(shè)單片機課程設(shè)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(shè)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(chǎn)品的設(shè)計方法，讓學生親歷電子產(chǎn)品設(shè)計的全過程，提高學生的就業(yè)競爭能力。
三、教學改革內(nèi)容的探索與實踐
將一個真實的項目設(shè)計任務(wù)貫穿整個教學過程中。把整個設(shè)計任務(wù)分成五個部分：圖紙設(shè)計（電路原理圖、PCB印制板圖）、熱轉(zhuǎn)印法制作PCB線路板、硬件的焊接與調(diào)試、編寫C語言程序并使用燒錄器燒錄程序、整機綜合調(diào)試與故障查找及分析。項目的每個部分都是真實任務(wù)的一部分，每個部分的教學內(nèi)容都是不同的。在教學中注意強調(diào)后續(xù)內(nèi)容與當前任務(wù)的聯(lián)系與銜接，并將當前電子產(chǎn)品設(shè)計中常用的設(shè)計方法與經(jīng)驗傳授給學生。在教學中，學生以設(shè)計任務(wù)為主，通過教師的引導(dǎo)啟發(fā)學生的思維，引導(dǎo)學生自主學習、探究式學習，充分調(diào)動他們主觀能動性。讓學生通過圖紙的設(shè)計、PCB板制作、程序的編寫和整機綜合調(diào)試等教學環(huán)節(jié)的學習，掌握實際產(chǎn)品開發(fā)的全過程。四、教學模式改革實例結(jié)合專業(yè)特點可設(shè)計如下任務(wù)：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(shè)計任務(wù)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(fā)學生的興趣。然后將要制作的課題（包括電路圖、主要技術(shù)要求、PCB線路板的尺寸和單片機型號AT89S2051等主要內(nèi)容）交代給同學們，使學生明確任務(wù)。接下來圍繞課題展開后續(xù)的五部分任務(wù)：第一部分，用電子CAD畫出電路圖，設(shè)計出PCB印制板圖。電子CAD繪圖課程應(yīng)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(zhuǎn)印技術(shù)，制作PCB印制板。學習并掌握目前工廠產(chǎn)品開發(fā)制作PCB板的方法，使學生掌握一線的開發(fā)產(chǎn)品技能。第三部分，根據(jù)課題技術(shù)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(chǎn)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(nèi)容具體，便于理解，并達到了使學生很快進入到C51語言后續(xù)內(nèi)容學習中的這樣一個效果。第四部分，焊接電路，調(diào)試硬件電路。學生通過調(diào)試電路，發(fā)現(xiàn)了焊接和電路元件質(zhì)量存在的問題，鍛煉了學生的發(fā)現(xiàn)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(diào)試。這是課程的另一個重點。通過整機綜合調(diào)試，解決了硬件調(diào)試中發(fā)現(xiàn)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(diào)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(jié)束，根據(jù)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(shè)計報告。五次成績和課程設(shè)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(yōu)秀率在35%左右，95%左右的學生能夠基本掌握產(chǎn)品設(shè)計的基本知識和技能。本課程是基于產(chǎn)品設(shè)計案例教學模式的探索，可總結(jié)經(jīng)驗，摸索規(guī)律，推廣到電子課程設(shè)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(yè)能力，使學生畢業(yè)后就可以勝任相關(guān)的工作崗位，為從事相關(guān)崗位的工作打下基礎(chǔ)。
第4篇：單片機課程設(shè)計報告范文
關(guān)鍵詞：創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育；實踐教學；項目驅(qū)動；自主學習
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）05-0110-02
《國務(wù)院辦公廳關(guān)于深化高等學校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實施意見》（〔2015〕36號）要求高校到2020年建立健全課堂教學、自主學習、結(jié)合實踐、指導(dǎo)幫扶、文化引領(lǐng)融為一體的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系。如何通過實踐教學環(huán)節(jié)培養(yǎng)學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，是教學改革中值得探索的一個問題。對此，生物醫(yī)學工程專業(yè)在“醫(yī)學儀器原理及單片機實踐”課堂教學中引入創(chuàng)新理念，實施理論與實踐緊密結(jié)合的做法，基于自身的專業(yè)特點和教學需求做了一些探索和嘗試，在培養(yǎng)學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力為主的教學模式上，取得了較好的成效。
一、當前實踐教學環(huán)節(jié)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育現(xiàn)狀分析
課程設(shè)計是高校開設(shè)的實踐教學的重要環(huán)節(jié)，也是高校培養(yǎng)合格技術(shù)人才的必要措施。目前在課程設(shè)計的教學與實踐過程中還存在著一些弊端，如過分注重課堂教學的知識傳授與灌輸，忽視了對學生的實踐能力、知識的綜合運用和科研能力的培養(yǎng)，使得學生的創(chuàng)新精神比較缺乏，創(chuàng)業(yè)手段比較貧乏，創(chuàng)業(yè)技能比較匱乏，以致創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)績效不突出。所以，我們在教學過程中，要抓住教師的主導(dǎo)地教與學生主動地學這對牛鼻子，不遺余力地在教學的全過程注重發(fā)揮教師在教學中的主導(dǎo)作用，同時特別不能忽視學生學習過程中的主動性和創(chuàng)造性。
大多數(shù)高校所開設(shè)的課程設(shè)計實踐教學環(huán)節(jié)是教師指定一些實驗題目由學生進行選擇，再由實驗室規(guī)定了可供使用的元器件明細表，由學生在其中選擇，讓學生按照已知的方法和步驟進行設(shè)計。另外，課程設(shè)計的題目也多以驗證性為主，課程設(shè)計的考核方式也主要以學生驗證性課程設(shè)計作品和教師對學生的主觀印象為主。結(jié)果這些做法在一定程度上限制了學生的思路，不利于對學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，甚至在一定程度上還束縛了學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)才能的充分發(fā)揮。
目前，本專業(yè)單片機實踐教學，主要要求學生利用單片機采集相關(guān)信息，進行簡單處理，顯示相應(yīng)結(jié)果，或?qū)崿F(xiàn)簡單的控制功能，與醫(yī)療儀器專業(yè)聯(lián)系不緊密。在這種教學環(huán)境下，學生在專業(yè)綜合應(yīng)用能力上沒有得到應(yīng)有的提高，與社會需求存在一定的差距，并且難以獲得應(yīng)用單片機系統(tǒng)整體開發(fā)醫(yī)療儀器的經(jīng)驗，難以樹立和提高創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。
二、醫(yī)學儀器原理及單片機實踐課程進行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的可行性
創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育具體到專業(yè)學習時，必不可少地要通過實驗技術(shù)大力培養(yǎng)學生工程實踐能力及創(chuàng)新設(shè)計能力。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力在學生實踐過程中主要體現(xiàn)在“交流溝通、自主學習、專業(yè)知識應(yīng)用、產(chǎn)品設(shè)計”等方面。在目前的專業(yè)培養(yǎng)計劃中，我們首次將“醫(yī)學儀器原理”與“單片機”課程整合為“醫(yī)學儀器原理及單片機實踐”的重創(chuàng)新設(shè)計的課程。其特色和優(yōu)勢在于該課程是以醫(yī)療儀器的設(shè)計為載體，通過對醫(yī)療儀器進行分析，在選題、方案及原理分析、硬件設(shè)計、軟件設(shè)計、系統(tǒng)調(diào)試、產(chǎn)品化設(shè)計、撰寫設(shè)計報告等實踐環(huán)節(jié)，對學生進行醫(yī)療儀器設(shè)計全過程的訓(xùn)練。將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入到教學環(huán)節(jié)中，在工程實踐中培養(yǎng)學生綜合產(chǎn)品設(shè)計和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。
三、醫(yī)學儀器原理及單片機實踐課程創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的實踐
本課程分別從理論教學、實踐教學、項目實施和自主學習方面進行了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實踐，旨在提高學生交流溝通、自主學習、專業(yè)知識應(yīng)用、產(chǎn)品設(shè)計等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，并使之能得到可持續(xù)發(fā)展。
1.“嵌入式”理教學。在“醫(yī)學儀器原理及單片機實踐”課程教學中，通過精心選擇教學內(nèi)容，采用“嵌入式”教學方法，將一些先進的醫(yī)療儀器的設(shè)計方法和創(chuàng)新理念融入到課堂教學中，從而提高學生專業(yè)知識、自主學習、產(chǎn)品設(shè)計等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。
2.“啟發(fā)式及開放式”實踐教學。“醫(yī)學儀器原理及單片機實踐”課程，具有內(nèi)容雜、難度大、時間長、實用性強的特點，有必要結(jié)合課程實際采用啟發(fā)式學習及開放式實踐的教學模式，并以“學生為主體、教師為引導(dǎo)”的教學方法來提高課堂教學效率與效果。比如結(jié)合研究項目，在具體內(nèi)容、方法及其應(yīng)用方面進行啟發(fā)式及開放式教學，可提高學生交流溝通、自主學習、產(chǎn)品設(shè)計等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。
3.項目驅(qū)動。“醫(yī)學儀器原理及單片機實踐”教學環(huán)節(jié)，是全面應(yīng)用所學專業(yè)知識的過程。項目選擇上體現(xiàn)以人為本、以學生為主的理念。項目擬題緊扣專業(yè)特點，采用學生自主擬題和教師擬題相結(jié)合，既符合學生運用新思維、新方法將學到的知識用于實踐的愿望，又解決了部分學生擬題缺乏可行性和創(chuàng)新性的問題。
“項目驅(qū)動”實踐教學模式，其核心就是將實踐教學內(nèi)容項目化，即以項目為框架，以項目設(shè)計方法細分為各個“子項目”作為支架，各“子項目”對應(yīng)相應(yīng)課程，使學生在學習相應(yīng)課程時沿著“支架”逐步攀升。“項目驅(qū)動”在設(shè)計方面可分為“方案及原理分析、硬件設(shè)計、軟件設(shè)計、系統(tǒng)調(diào)試、產(chǎn)品化、設(shè)計報告”6個“子項目”。其中硬件設(shè)計分為“電源電路、信號采集、信號調(diào)理、信號處理、執(zhí)行電路、電路板設(shè)計”6個“子項目”；軟件設(shè)計又分為“系統(tǒng)軟件設(shè)計、底層驅(qū)動設(shè)計”2個“子項目”，并將系統(tǒng)調(diào)試再分為“硬件電路調(diào)試、軟件調(diào)試”2個“子項目”。各“子項目”對應(yīng)相應(yīng)課程，如“方案及原理分析”對應(yīng)“醫(yī)學儀器原理”和“微機式儀器設(shè)計”課程。項目實施分解圖如圖1所示。
采用“項目驅(qū)動”通過多門課程共同完成具體醫(yī)療儀器產(chǎn)品設(shè)計，把復(fù)雜問題簡單化，極大地激發(fā)了學生的學習熱情和實踐興趣，鍛煉了學生專業(yè)知識應(yīng)用、自主學習、產(chǎn)品設(shè)計等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，能使其在今后就業(yè)與創(chuàng)業(yè)中大展身手，創(chuàng)造業(yè)績。
4.教學互動平臺建設(shè)。為了打破課內(nèi)課外教學的限制，為學生自主學習提供教學互動平臺，課題組在學校網(wǎng)絡(luò)教學平臺網(wǎng)頁中構(gòu)建了“醫(yī)學儀器原理及單片機實踐”網(wǎng)絡(luò)課程，向?qū)W生提供教師團隊、教學大綱、教學方法、教學條件、教學效果、參考教材、教學資源等內(nèi)容。通過互動平臺實現(xiàn)教學互動、資源共享、移動學習等功能，為學生自主學習的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力提供全方位支持。
四、結(jié)束語
在“醫(yī)學儀器原理及單片機實踐”課程中進行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，對學生進行醫(yī)療儀器設(shè)計全過程的訓(xùn)練，有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維，掌握醫(yī)療儀器設(shè)計開發(fā)的方法和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。通過本課程創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，學生在課題申報、、專利申請等創(chuàng)新能力較以前有了很大提高，為將來在醫(yī)療電子領(lǐng)域做出更大貢獻奠定了堅實的基礎(chǔ)，是一個值得普遍推廣的教學新法。
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第5篇：單片機課程設(shè)計報告范文
單片機原理是機械、工程、測控類專業(yè)的專業(yè)必修課，是一門應(yīng)用性很強的課程［1］。由于該課程內(nèi)容較枯燥，學生學習過程中容易產(chǎn)生厭倦畏難情緒。本文結(jié)合現(xiàn)代教學的內(nèi)容、方法、手段、評價方法以及實踐，對該課程教學改革提出設(shè)想。
1單片機教學現(xiàn)狀
單片機具有功能強、功耗低以及性價比高的特點，使用廣泛。目前，各高校機電類、測控類專業(yè)大多都開設(shè)了單片機課程，但由于該課程涉及范圍廣，教學效果并不理想［2］。
（1）教學內(nèi)容陳舊、模式單一。目前，單片機教學方法大多比較單一，普遍采用課堂講授理論知識、課后實驗的方式。 這種重復(fù)教學既增加老師的工作量, 又浪費了課時安排，而且還導(dǎo)致了理論教學、實踐教學嚴重脫節(jié)錯位,教學效果差。學生未能真正掌握單片機的應(yīng)用原理，實踐能力不能得到提高。
（2）實驗教學達不到應(yīng)有目的。單片機是一門實踐性很強的課程，只教授理論知識，學生不能深刻掌握知識要點；試驗課程也因?qū)W生主動性不足而變得枯燥乏味，加上 “保姆式”的實驗指導(dǎo)無法達到實驗的目的。
2學生學習主動性提高方法
初次接觸單片機課程的學生常感到課程內(nèi)容零散、抽象、不好理解。加上不少學生有一種好高騖遠的心理，認為單片機是過時的芯片,沒什么好學的，產(chǎn)生厭學心理。需要在創(chuàng)新教學內(nèi)容與形式的同時，提高學生學習的主動性。
2.1提高理論學習興趣
多媒體教學與計算機系統(tǒng)仿真教學在教學中應(yīng)用普遍，但教學中很多老師過于依賴ppt，不能很好地調(diào)動學生的積極性。要激發(fā)學生的好奇心, 使他們產(chǎn)生學習興趣，可以從互動和感情交流著手。在單片機教學內(nèi)容選擇上,可選擇較為綜合的實例啟發(fā)學生思考問題、解決問題, 收集一些與單片機相關(guān)的視頻和新聞作為教學資料，增強學生的感性認識。
2.2激發(fā)實驗教學潛能
實驗教學環(huán)節(jié)可通過引入proteus和keil仿真開發(fā)工具、鼓勵學生自制實驗設(shè)備以及選擇難易程度適當?shù)膶嵗M行實驗等方式激發(fā)學生學習興趣［2,3］。proteus 的獨到之處是能夠在原理圖的虛擬原型上實現(xiàn)編程， 達到軟件源碼級的實時仿真、調(diào)試及顯示輸出。因此，proteus和keil的結(jié)合，既可以進行硬件設(shè)計和驗證，也可以進行軟件編程與調(diào)試。根據(jù)學生基礎(chǔ)知識掌握程度的不同，鼓勵優(yōu)秀的學生自制單片機實驗設(shè)備，帶動周圍同學參與，營造良好的學習氛圍。同時，可采取“賽教結(jié)合”的方式，通過設(shè)計應(yīng)用系統(tǒng)競賽，不僅使學生掌握課程內(nèi)容，而且能提高學生的創(chuàng)新能力［4,5］。
3考核制度保障
再好的教學方法和手段，如果缺少有效的監(jiān)督機制，也會使其效果大打折扣。現(xiàn)行教學中，對學生的考核以試卷考試為主，試卷成績并不代表學生掌握知識的程度，實踐能力強但考試成績不好也會打擊學生學習興趣。理論教學很重要，實踐能力同樣不可忽視，需要從兩方面來進行考察。目前普遍做法是課堂表現(xiàn)占總成績的20%，卷面成績占80%，實驗成績未計入總成績。這種考核方式無疑導(dǎo)致學生應(yīng)付理論考試，忽略實踐能力。要培養(yǎng)學生的實踐能力，就應(yīng)改變考核方式，理論成績和實驗成績各占一半。其中理論成績可以分成試卷成績40%，課堂表現(xiàn)10%，實驗成績分為基礎(chǔ)實驗占20%，創(chuàng)新實驗占20%，創(chuàng)新實驗報告占10%。這種考核方式的好處是學生偏向任何一方都不會取得好成績，但學生在兩方面只要滿足基本要求就能通過考核。下面舉例說明。
假設(shè)有學生a、b、c、d，學生a理論成績較好，但是僅能通過實驗課程；b學生剛好通過理論和實驗課程；c學生理論成績一般，但是實驗?zāi)芰^強；d同學對單片機課程感興趣兩方面成績都優(yōu)秀，學生最終考核成績?nèi)绫?所示。
表1新考核方案學生成績評定表
學生卷面成績
（40%）課堂表現(xiàn)
（10%）基礎(chǔ)實驗
（20%）創(chuàng)新實驗
（20%）創(chuàng)新實驗
報告（10%）總成績a808060606070b606060606060c606080808070d808080808080如采用舊考核方案，學生最終考核成績?nèi)缦卤?所示。
表2舊考核方案學生成績評定表
學生卷面成績（80
%）課堂表現(xiàn)（20%）基礎(chǔ)實驗總成績a8080及格80b6060及格60c6060優(yōu)秀60d8080優(yōu)秀80從以上兩表對比情況可以看出，表1能較好地反映學生的綜合學習能力，表2則無法區(qū)分學生綜合能力。由此可見，依賴卷面成績來評定一個學生的能力是不全面的，這種方式勢必暗示學生只注重理論考試，忽略實驗?zāi)芰ΑＲ虼藢嶒災(zāi)芰{入最終成績評定是十分必要的，應(yīng)鼓勵學生加強實踐環(huán)節(jié)的學習。
當然，實踐能力的評定，不同于理論知識的檢驗，它沒有統(tǒng)一的答案，要制定一套嚴格且合理的考核標準，才能達到考核目的。例如創(chuàng)新實驗可鼓勵學生自己命題，按照綜合驗證、模仿優(yōu)化改進、有實用價值、完全創(chuàng)新的等次評定成績。同時從實施難度上進行細化，通過實驗結(jié)果、創(chuàng)新實驗設(shè)計報告進行綜合考查，既可以考察學生是否真正掌握所設(shè)計的實驗，又可以鍛煉其寫作能力。
4結(jié)語
本文分析了當前單片機教學中存在的問題，提出應(yīng)改進考核方式，激發(fā)學生學習興趣。將實驗成績一并納入綜合成績評定，改變以往僅依靠卷面成績來反映學生知識掌握程度的狀況。這種方式可以全面真實地反映學生的綜合能力，但需要制定一套切實可行的評定標準。
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第6篇：單片機課程設(shè)計報告范文
單片機以其體積小、價格低、功能齊全、抗干擾性高、可靠性好、易于開發(fā)擴展等獨特特點，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化及智能儀器儀表、通信設(shè)備、家用電器等各種設(shè)備儀器中。[1]近年來，隨著各種機械設(shè)備自動化程度的不斷提高，用單片機來實現(xiàn)對各種機械電子設(shè)備的控制顯得越來越重要。因此掌握單片機技術(shù)，了解其工作原理，特別是具備單片機的基本操作技能，成為當工科專業(yè)大學生的重要任務(wù)。
到目前為止，單片機原理及應(yīng)用是多數(shù)理工科院校電子信息科學與技術(shù)、通信工程、電氣工程及其自動化等電氣信息類專業(yè)的主干課程。該門課程以C語言程序設(shè)計、數(shù)字電路、模擬電路為前續(xù)基礎(chǔ)課程，同時對嵌入式系統(tǒng)和DSP技術(shù)等后續(xù)課程的學習有重要影響。
一、教學背景
傳統(tǒng)的單片機課程，在教學內(nèi)容的選擇和教學順序的設(shè)置上，通常采用的是理論與實踐相互結(jié)合、先理論后實踐的模式，程序設(shè)計語言通常采用匯編語言。從實際效果看，理論課程大多圍繞單片機的結(jié)構(gòu)及原理、指令系統(tǒng)、匯編語言程序設(shè)計、中斷系統(tǒng)、定時/計數(shù)器、串行通信、單片機系統(tǒng)擴展等相關(guān)知識展開，學生處于被動接受狀態(tài)，在整個教學活動中參與度不高，容易感到枯燥和倦怠；實際的拓展性應(yīng)用知識講解較少，無法體現(xiàn)當今社會對應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需求，對學生真正掌握單片機控制系統(tǒng)沒有實質(zhì)性的幫助。
相對于理論教學，實驗教學學時非常有限。以筆者所在院校電氣工程及其自動化專業(yè)為例，單片機原理及應(yīng)用理論學時為48學時，實驗學時僅為16學時。實驗教學一般在理論教學中后期才展開，受課時限制，實驗重點也大多局限于對單片機的簡單操作和自身功能驗證之上，而很少拓展到單片機的具體應(yīng)用領(lǐng)域。又由于缺乏后續(xù)相關(guān)課程的支撐，沒有能夠?qū)纹瑱C教學與相關(guān)課程有機結(jié)合，將所學知識有機系統(tǒng)的串聯(lián)起來，對單片機“軟硬件結(jié)合的系統(tǒng)設(shè)計方法”強調(diào)不夠，使得學生在設(shè)計實際的應(yīng)用系統(tǒng)時缺少系統(tǒng)化的思想。[2]
此外，多數(shù)院校單片機課程成績的評定多是以期末理論考試為主，考核方式欠缺多樣性，對學生實踐能力的考核欠缺有效的考評機制，導(dǎo)致學生在學習過程中重理論而輕實驗，忽略了單片機作為一門應(yīng)用性極強的課程的本質(zhì)。
二、項目驅(qū)動教學法在單片機教學中的實踐
1.項目驅(qū)動教學法
所謂項目驅(qū)動教學法，是一種基于探究性學習和協(xié)作學習的教學方式，是指教師把教學內(nèi)容和教學重點提煉出來，巧妙地蘊含在一個個具體的項目中，把相關(guān)的知識點融入到項目的各個環(huán)節(jié)中，層層推進，從而激發(fā)學生學習的興趣、發(fā)展學生動手能力的教學方式。項目驅(qū)動教學法把教師的作用更多的定位在促進學生學習、引導(dǎo)學生成功上，教與學都是圍繞著所設(shè)計的項目來展開。
項目驅(qū)動教學法比較適合實踐性較強的理工科課程教學，它要求師生改變傳統(tǒng)的觀念和角色，充分發(fā)揮學生在學習中的主體地位和教師在教學中的組織、引導(dǎo)、促進、控制作用，把學生認為枯燥的知識轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷦拥膶W習內(nèi)容，有利于真正培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、自學能力、實踐能力、增強學生獨立意識和協(xié)作精神。[3]
2.項目驅(qū)動教學法在單片機教學中的實踐
把項目驅(qū)動教學法應(yīng)用于單片機課程教學過程中，首先要解決的是編程語言的選擇問題。現(xiàn)今大多數(shù)的單片機教材的編程語言都是以匯編語言為主，使用匯編語言編程的優(yōu)點在于其所編寫程序的代碼緊湊、執(zhí)行時間短、便于控制。然而其缺點也是明顯的――由于其缺乏通用性，需要程序編寫人員對單片機硬件系統(tǒng)有相當深入的理解，且程序不易移植，所以不利于單片機教學。C語言由于其運算速度快、有良好的可移植性、且編譯效率高，可以直接實現(xiàn)對單片機硬件系統(tǒng)的控制，因此筆者所在院校從2010級電氣信息類本科專業(yè)開始，在單片機教學中采用了C語言編程。
其次，把項目驅(qū)動教學法應(yīng)用于單片機課程教學實踐中，項目內(nèi)容的設(shè)計與提煉極其重要和關(guān)鍵。項目內(nèi)容的設(shè)計要打破原有教學框架，遵循學生的認知規(guī)律，以學生為中心，由簡單開始，將單片機課程的核心技術(shù)提煉為若干知識點，并通過一個個具體案例來體現(xiàn)。引導(dǎo)學生邊做邊學，在實踐中學習。一個項目的設(shè)計需要由不同的知識點去組合和搭建，如“基于單片機的交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計”，不但要求學生熟練單片機的I/O口操作，還要熟悉數(shù)碼管的顯示知識；同樣“簡易搶答器設(shè)計”，不但要熟練單片機的I/O口操作、數(shù)碼管的顯示知識，還要熟悉按鍵等的操作，因此，每個項目又可被分解為若干任務(wù)。
筆者依據(jù)本校電氣信息類專業(yè)對“單片機原理及應(yīng)用”課程教學內(nèi)容的要求，結(jié)合自身實際教學經(jīng)驗，把單片機教學內(nèi)容大致分解為三大模塊，詳見表1。
表1 項目內(nèi)容及任務(wù)
在這三大模塊中，基礎(chǔ)訓(xùn)練模塊教學內(nèi)容由單片機最小系統(tǒng)、I/O接口、數(shù)碼管顯示技術(shù)等組成；技能模塊教學內(nèi)容由單片機的中斷系統(tǒng)、定時器/計數(shù)器、串口通信、電機控制等組成；綜合訓(xùn)練教學內(nèi)容由模擬交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計和簡易搶答器設(shè)計等組成。在基礎(chǔ)模塊教學階段，教師通過講解和演示的形式以提起學生的學習興趣，讓學生熟悉常用的編程軟件和實驗平臺的使用方法。技能模塊教學設(shè)置與基礎(chǔ)模塊一致，教師先講解后演示，綜合訓(xùn)練模塊不再設(shè)置講解環(huán)節(jié)，教師布置題目后，學生自行完成，教師點評項目報告。每個項目結(jié)束后，教師都要求學生撰寫項目報告并據(jù)此進行教學評估。
此外，在單片機教學過程中，對部分教學項目，在實驗板不能滿足教學需要的情況下，還引入了Proteus單片機系統(tǒng)虛擬仿真軟件結(jié)合Keil C軟件編程，用虛擬單片機系統(tǒng)來替代實際硬件電路，把程序運行于虛擬的MCU上，使軟件調(diào)試不再依賴于實際的硬件電路，當仿真結(jié)果達到系統(tǒng)預(yù)期目的后，還可以進行實際硬件電路的制作。仿真軟件的使用讓學生不再受限于現(xiàn)有的實驗課時和實驗設(shè)備，使其能夠更加靈活、深入地學習單片機知識。
對單片機實驗課時相對不足的現(xiàn)狀，將部分理論課時移到實驗室進行，構(gòu)建理論與實踐一體化的教學模式。教師每講授完一個項目，立刻要求學生進行實踐，同時充分利用開放實驗和課程設(shè)計的有限學時，作為實踐學時的有效補充，通過充分的實踐使學生掌握單片機的軟硬件資源及工作原理。
三、教學體會
第7篇：單片機課程設(shè)計報告范文
關(guān)鍵詞：應(yīng)用型本科；實踐訓(xùn)練；工程應(yīng)用
中國教育早就認識到了實踐與理論教育同等重要，由于實踐需要硬件成本投入，受制于早期國家經(jīng)濟能力與工業(yè)基礎(chǔ)，過去的大學教育沒有足夠的經(jīng)濟與資源投入到實踐教學環(huán)節(jié)中，而只能以理論教學配合少量簡單的實踐教學[1]。現(xiàn)在隨著國家在教育經(jīng)費投入增大，教學設(shè)備配置齊全，學校在教學手段上更加靈活，借助于淘寶等互聯(lián)網(wǎng)交易平臺，大學實踐教學實施變得可行性更高，更加容易。在此背景下，圍繞學生實踐能力展開的教學理念、教學方法、培養(yǎng)計劃得以實行發(fā)展，如我國2009年年底開展的“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”、CDIO、探究式項目教學法[2,3]。應(yīng)用型本科學校除了課程理論傳教外，也應(yīng)開展實踐教學以促進知識的理解及應(yīng)用[4]。大多數(shù)的專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)實踐課以課程設(shè)計或?qū)嵱?xùn)為重點，在課程理論課時結(jié)束后通過實踐教學加深強化學生對專業(yè)知識的理解與應(yīng)用。但這些實踐環(huán)節(jié)都是分散、單項的能力訓(xùn)練。應(yīng)用型本科學生的專業(yè)知識確實要提倡應(yīng)用，但這里應(yīng)用不僅僅是為了強化理解專業(yè)知識，更應(yīng)該是面向解決工程問題[5]。
1多課程綜合實訓(xùn)項目教學方法的提出
這里以CDIO為理念，借助于探究式項目教學思路，提出以項目為載體融合多課程的綜合實訓(xùn)教學替代傳統(tǒng)單課程的課程設(shè)計和實訓(xùn)教學方法。項目是工程中針對某一個問題而產(chǎn)生的一種技術(shù)上的需求，往往涉及多個課程的知識點。這些知識點需要項目實施者對自己所學各課程知識的搜索才能得到。這種搜索過程就是一個對知識肯定與否定的過程，強化實施者對知識的理解，最終找到合適的解決方案。在此過程，實施者需要多課程知識的搜索、融合、搭建，才能完成項目。相對于以單課程知識點的實踐訓(xùn)練，其對學生的知識點要求更豐富，技巧更高，相對難度高。因此，本文提出的基于項目的多課程綜合實訓(xùn)教學，既達到了單課程實踐教學的目的，同時突出了課程知識點在解決工程問題中的融合與支撐，又能體現(xiàn)學以致用的辦學宗旨，是應(yīng)用型本科學校今后實踐教學一個發(fā)展方向[5]。其過程如圖1所示。
2項目設(shè)計與實施
以南京工程學院自動化專業(yè)系統(tǒng)集成方向的多課程(電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、單片機)綜合實訓(xùn)—循跡小車為例，說明項目設(shè)計與實施過程。為了保證實訓(xùn)順利進行，過程上主要分為：實訓(xùn)前準備、題目講解、方案設(shè)計、方案答辯、學生設(shè)計與檢查、項目評分。2.1實訓(xùn)前準備這一階段主要講解實驗室一些安全準則，保證實訓(xùn)的安全性。一些工程軟件對于綜合實訓(xùn)有很好的仿真、設(shè)計作用，如AD軟件、Proteus軟件、Protel軟件，給學生初步講解一下。學生可以在設(shè)計過程中利用一些簡單功能，便于設(shè)計。常規(guī)儀器需要介紹一下，如萬用表功能、示波器使用、電流電壓源使用等。設(shè)計過程中有元器件焊接，也需要介紹元器件辨識，訓(xùn)練并考核引腳焊接等技能。這些內(nèi)容可以更好地保證學生完成實訓(xùn)，使得學生工作逼近工程實際環(huán)境。2.2項目講解介紹每個項目的要求。先提出項目的總體要求，以“循跡小車”為例，能按預(yù)定軌跡行駛，小車檢測到起跑線后開始計時，自動循跡行駛一周后回到起跑線停止行駛并停止計時。在此過程中，不允許有小車系統(tǒng)外的控制。軌跡如圖2所示。再將項目分為幾個模塊設(shè)計，如循跡模塊、電機驅(qū)動模塊、計速模塊等分別講解。項目需要單片機、傳感器、電子技術(shù)課程的內(nèi)容，才能完成項目設(shè)計，硬件模塊學生需利用提供的元器件自行設(shè)計完成。圖2小車軌跡圖2.3方案設(shè)計與開題答辯前期準備工作結(jié)束后，要求學生提供軟硬件設(shè)計方案。學生在此期間，可以根據(jù)提供的器件型號，上網(wǎng)查閱資料。并利用所學的專業(yè)理論知識，理解資料，提出對應(yīng)的傳感電路、電源電路、接口電路設(shè)計等。在硬件模塊電路方案確定后，設(shè)計軟件方案框架圖，能初步提出系統(tǒng)在程序中涉及的單片機資源。學生要整理資料，形成方案報告，制作PPT，在開題答辯會上講解自己的方案。圖3是學生的軌跡光電檢測電路和電機驅(qū)動電路方案。2.4項目制作學生在設(shè)計好系統(tǒng)初步方案后，可以進行硬件設(shè)計與軟件設(shè)計。單片機最小系統(tǒng)板統(tǒng)一由教師提供。其他的電路板，如軌跡光電傳感電路、電機驅(qū)動電路板等，由學生設(shè)計PCB圖，再用單面腐蝕銅板制作，然后根據(jù)元器件的排布，將發(fā)放的元器件焊接好(如圖4所示)。在項目軟件設(shè)計中，先是模塊軟件設(shè)計，包括軌跡檢測、電機驅(qū)動、顯示、計時等，實行系統(tǒng)的各個子功能，方便系統(tǒng)集成時的調(diào)試、糾錯；然后再利用主程序?qū)蝹€模塊集成，實現(xiàn)整個項目要求。a電機驅(qū)動電路板模塊b軌跡光電檢測電路板模塊圖4學生制作的電路板模塊2.5項目評分根據(jù)項目要求驗收每組項目制作。項目要求主要分為設(shè)計報告、基本要求、發(fā)揮部分，分值見表1，得到每組的總分。驗收采用答辯形式，每組(不多于3名學生)需要制作PPT，介紹自己項目制作工作量，并接受教師的提問，最后得到各自在項目中的權(quán)值(0～1)，3名學生權(quán)值之和可以大于1，但不超過3。由權(quán)值乘以項目總分，就是每位學生的實訓(xùn)成績。
3結(jié)束語
以上是以電子技術(shù)、單片機、傳感器技術(shù)課程為例，說明了多課程的綜合實訓(xùn)項目設(shè)計與實施過程。專業(yè)中相互支撐的實踐課程完全可以開發(fā)成類似上面的綜合實訓(xùn)項目。在單課程實訓(xùn)或課程設(shè)計過程中，也不可避免的涉及其他課程的知識點，以及其他的硬件資源，如單片機系統(tǒng)離不開電路，傳感器應(yīng)用離不開電路與后續(xù)的數(shù)據(jù)處理，電子技術(shù)應(yīng)用離不開具體的電路設(shè)計。以綜合實訓(xùn)項目為載體將它們?nèi)诤显谝黄穑裙?jié)約了硬件資源，同時又有多名教師參與，也減輕了單獨指導(dǎo)時教師知識面窄的壓力，學生能夠吸收到更多的知識。在多課程綜合的項目實訓(xùn)中，學生可以更廣泛運用所學知識，解決項目設(shè)計問題，對于學生理解專業(yè)課程設(shè)計更有幫助，提高實訓(xùn)效果。同時學生也可以初步了解項目執(zhí)行過程，鍛煉工程能力，有利于解決今后在工作中遇到的專業(yè)問題。
作者:胥保春 盛云龍 吳京秋 陳巍 單位:南京工程學院
參考文獻
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第8篇：單片機課程設(shè)計報告范文
關(guān)鍵詞：單片機；課程改革；課程探索
作者簡介：許景輝（1978-），男，河北藁城人，西北農(nóng)林科技大學水利與建筑工程學院，講師；張成鳳（1978-），女，山東安丘人，西北農(nóng)林科技大學水利與建筑工程學院，講師。（陜西 楊凌 712100）
基金項目：本文系西北農(nóng)林科技大學本科優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)項目（項目編號：2013-53）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）35-0074-02
“單片機原理及應(yīng)用”是電氣工程及其自動化專業(yè)的一門重要學科基礎(chǔ)課，是專業(yè)建設(shè)方向中“強弱電結(jié)合、軟硬件結(jié)合”的重要體現(xiàn)課程之一。該課程幫助學生理解嵌入式控制系統(tǒng)的原理、工作模式和常用芯片參數(shù)，是目前信息技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的入門級課程和基礎(chǔ)課程。
“單片機原理及應(yīng)用”經(jīng)過多年的教學實踐和改革，從教學方法和教學手段上進行了不斷創(chuàng)新，教學效果日益提高。但在新科技時代背景下，隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的飛速發(fā)展，更多的技術(shù)和方法可應(yīng)用到“單片機原理及應(yīng)用”教學中，為課程改革的不斷推進注入了活力。[1]2012年新的專業(yè)目錄調(diào)整后，專業(yè)課程設(shè)置及學時要求發(fā)生了一定變化，這也為該課程的改革提出了新的要求。
一、單片機課程教學現(xiàn)狀
單片機課程是目前高校電類專業(yè)的骨干課程，雖然從課程名字上有所不同，但教學內(nèi)容基本為MCS-51單片機基本原理及其應(yīng)用方法，故課程名字多為“單片機原理”、“單片機原理及應(yīng)用”、“單片機原理與接口技術(shù)”等。根據(jù)教學任務(wù)要求及課程設(shè)置不同，單片機課程學時從32學時到64學時不等。結(jié)合現(xiàn)在專業(yè)培養(yǎng)方案變化，目前該課程以48學時居多，同時根據(jù)教學需要增設(shè)1～2周的課程設(shè)計。從教學形式上來看，各校基本延續(xù)課堂講授和課程實驗相結(jié)合的傳統(tǒng)教學模式。由于多媒體的推廣及實驗設(shè)備價格的降低，學生知識掌握和實踐動手能力都較過去有了很大進步。以單片機為主的應(yīng)用電路設(shè)計一直是各個學校學生科技創(chuàng)新活動的主流，通過各類實踐活動，學生在畢業(yè)時的理論和實踐能力顯著增強，為學生進入工作單位打下了堅實的基礎(chǔ)，受到社會各個用人單位的青睞。
然而，目前單片機教學中也存在很多問題，需要不斷進行教學研究，進一步提高該課程的教學效果。首先，該課程的教學內(nèi)容需要適度更新，以適應(yīng)當前社會對單片機技術(shù)人才的需求。在課程教學內(nèi)容上，多年來該課程以MCS-51系列單片機為例，從單片機硬件結(jié)構(gòu)、常用指令、編程方法和單片機硬件擴展等方面進行單片機的教學和實踐鍛煉。但實踐中發(fā)現(xiàn)，單片機匯編語句部分應(yīng)增加C51對照程序以加強學生實際應(yīng)用開發(fā)的能力和水平。在單片機知識結(jié)構(gòu)上，應(yīng)對目前普遍使用的I2C、SPI、ICP和ISP等加以介紹，讓學生了解目前廣泛采用的單片機技術(shù)。除了MCS-51單片機外，還應(yīng)對日常廣泛采用的PIC和AVR系列單片機進行適當介紹，使學生不至于與實際脫節(jié)，降低課程教學效果。在實踐環(huán)節(jié)中，很多學校仍采用傳統(tǒng)的試驗箱，這雖然在一定程度上方便了學生實驗，但與學生進行單片機系統(tǒng)開發(fā)脫節(jié)，容易造成學生眼高手低的教學弊病。實踐教學中，應(yīng)將具有在線可編程功能的單片機引入到實驗課程之中，讓學生真正體驗單片機開發(fā)的實際環(huán)境，更好地了解系統(tǒng)設(shè)計過程及調(diào)試過程。結(jié)合現(xiàn)代虛擬仿真技術(shù)，應(yīng)將PROTEUS等仿真軟件引入到教學和實踐體系之中，讓學生能夠在理想的環(huán)境下進行軟硬件調(diào)試，增強學習興趣。
二、單片機課程教學改革實踐
“單片機原理及應(yīng)用”課程改革主要包括課程內(nèi)容優(yōu)化、實踐教學創(chuàng)新、教學方法改革、考核體系完善及創(chuàng)新人才培養(yǎng)等幾個部分，通過不同部分的教學改革實踐，可優(yōu)化教學內(nèi)容體系，提高學生綜合素質(zhì)，培養(yǎng)學生具有“理論基礎(chǔ)扎實、實踐創(chuàng)新能力強”的創(chuàng)新型人才。
1.明確培養(yǎng)目標，優(yōu)化教學內(nèi)容
單片機課程是一門理論和實踐性都比較強的課程。由于該課程較為抽象，需要學生用“有限硬件資源”的思想去考慮各類復(fù)雜的自動控制問題，這就要求課程的理論教學和實踐教學內(nèi)容合理，能通過相互補充的方式提高教學效果。目前，“重基礎(chǔ)、寬口徑、重應(yīng)用、高素質(zhì)”是電氣專業(yè)培養(yǎng)的原則，在這個培養(yǎng)目標下，學生應(yīng)該掌握堅實的課程基礎(chǔ)，建立較為全面的課程知識結(jié)構(gòu)，在實踐教學環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上，具有較強的動手實踐和科技創(chuàng)新能力。但在新的專業(yè)培養(yǎng)大綱修訂中，專業(yè)學時不斷壓縮，因此更需要認真考慮教學內(nèi)容，滿足現(xiàn)在培養(yǎng)目標的要求。
單片機教材多種多樣，但在教學內(nèi)容上基本相似。單片機課程內(nèi)容主要有數(shù)字電路基礎(chǔ)、MCS-51單片機硬件結(jié)構(gòu)、單片機指令系統(tǒng)、匯編語言程序設(shè)計、單片機中斷及定時/計數(shù)器、單片機存儲器及擴展、單片機串行通信、單片機接口技術(shù)、D/A和A/D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計、單片機系統(tǒng)設(shè)計方法、單片機應(yīng)用及開發(fā)舉例等內(nèi)容。從內(nèi)容上來看，單片機硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)及匯編程序設(shè)計、中斷及定時/計數(shù)器、單片機存儲器及擴展和單片機串行通信等是該課程基礎(chǔ)知識，應(yīng)通過各種教學手段進行重點講授。不論學時如何壓縮，這些基本內(nèi)容應(yīng)該保留并保證教學的實際效果。D/A和A/D轉(zhuǎn)換理論在數(shù)字電路課程中有所介紹，因此可以結(jié)合單片機應(yīng)用及開發(fā)舉例等內(nèi)容進行講授，結(jié)合實踐教學要求，還可將其放入到實踐環(huán)節(jié)之中。單片機匯編語言部分教學內(nèi)容應(yīng)補充C51編程方法及實例，但匯編語言不應(yīng)省略，因為它是鍛煉學生軟硬件編程思維的重要內(nèi)容，不應(yīng)過分追求與社會接軌而讓學生建立空中樓閣式的課程知識結(jié)構(gòu)。在串口通信教學中，可對RS-232接口及單片機串口工作方式進行簡要介紹，但應(yīng)增加I2C、SPI等串口總線教學內(nèi)容以適應(yīng)現(xiàn)在硬件接口設(shè)計的時代需要。[2]PIC和AVR單片機作為現(xiàn)在單片機應(yīng)用的主流，在課堂中應(yīng)對其特點加以介紹。
2.加強實踐教學，提高學生創(chuàng)新能力
單片機課程實踐性非常強，只有通過理論和實踐相結(jié)合，學生才能真正掌握單片機的使用方法和應(yīng)用技巧。單片機課程實踐教學分教學實驗、課程設(shè)計兩個部分。兩部分應(yīng)結(jié)合課堂教學內(nèi)容，相互補充，相互呼應(yīng)。
在教學試驗中，首先應(yīng)采用切近實際生產(chǎn)的教學設(shè)備。目前很多高校仍采用傳統(tǒng)的實驗仿真箱，這種設(shè)備讓學生關(guān)注于程序設(shè)計，單片機硬件部分只需插線即可完成。從目前教學效果來看，采用這種設(shè)備進行教學，學生對軟硬件知識的掌握程度不盡理想。現(xiàn)在廣泛采用的單片機均有ISP（在線可編程）功能，其單片機ROM多采用可擦寫的flash芯片，因此延續(xù)過去燒寫器時代的仿真實驗箱將給學生造成錯覺，讓其在實際硬件開發(fā)中有種無所適從的感覺。單片機實踐教學要求學生能夠掌握單片機基本指令和使用方法，掌握單片機系統(tǒng)的開發(fā)流程及操作技巧，因此需要學生在軟硬件上均應(yīng)進行實踐鍛煉，這就要求啟動新型實驗教學儀器的應(yīng)用。目前，單片機開發(fā)板功能日益完善，其價格越來越低，因此可以通過單片機開發(fā)板，讓學生進入單片機系統(tǒng)開發(fā)的實戰(zhàn)環(huán)境，真正讓學生對系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)和軟件指令有一深入的了解和掌握。在實踐教學中，采用了積木式單片機硬件系統(tǒng)，單片機建立最小系統(tǒng)后，其設(shè)備均通過經(jīng)典電路制作成模塊，學生在實驗中要對其電源、總線等設(shè)計，需要通過引線組件不同功能電路，這充分鍛煉了學生的動手能力和系統(tǒng)設(shè)計能力。
在單片機實踐教學中，PROTEUS軟件是取代傳統(tǒng)實驗仿真箱的另一利器。PROTEUS軟件是英國Labcenter electronics公司開發(fā)的EDA軟件，是目前唯一能夠進行單片機軟硬件仿真的計算機輔助軟件。[3]該軟件有豐富的元器件模型庫，能以較為形象的方式進行51系列、PIC系列、AVR系列和ARM7等軟硬件仿真。[3]該軟件注重于器件的關(guān)鍵引腳連線，能結(jié)合Keil等編程環(huán)境，對單片機系統(tǒng)進行主要功能檢驗和輸出結(jié)果仿真，這有效提高了單片機學習和開發(fā)的效率。PROTEUS軟件在軟件環(huán)境中集成了各類檢測儀表，學生只需一臺計算機即可進行相關(guān)知識的學習和功能開發(fā)，其應(yīng)用范圍越來越廣。[4]西北農(nóng)林科技大學（以下簡稱“我校”）根據(jù)教學中常用電路及實驗仿真箱等經(jīng)典電路開發(fā)了“基于PROTEUS的單片機實驗平臺”，通過模塊化的方式排列了教學和實踐中常用電路模塊，學生需要通過硬件連線和軟件編程完成相應(yīng)控制功能，對學生軟硬件設(shè)計能力提高起到很大促進作用。
3.采用多種教學手段，不斷提高教學效果
近年來，隨著國家教育改革的不斷深入，“強基礎(chǔ)、寬口徑”已是目前高校專業(yè)教學目標的主流，與之呼應(yīng)的專業(yè)培養(yǎng)方案修訂使得專業(yè)課程學時不斷壓縮，但教學大綱中對課程內(nèi)容要求并未減少，這就勢必造成教學效果的下降。為了適應(yīng)這種狀況，教學中必須采用新式教學方式，以提高教學效率。
現(xiàn)代教學手段中，多媒體授課形式已經(jīng)不是新的創(chuàng)意，但多媒體課件如何設(shè)計卻是一個常說常新的話題。目前，對于如何進行多媒體課件制作的論文已經(jīng)很多，[5，6]但如何設(shè)計課件內(nèi)容及如何設(shè)計內(nèi)容展示方式的論文卻不多。多媒體教學中，對于抽象的內(nèi)容需要用POWER POINT中動畫功能予以演示，如單片機工作方式內(nèi)容講解時，學生很難想象單片機取指令、編譯指令和取數(shù)據(jù)的過程，而通過動畫顯示的方式，學生就很容易理解PC指針的工作方式以及CPU進行取、解譯和執(zhí)行指令的過程。現(xiàn)在網(wǎng)上資料非常多，在進行單片機硬件擴展內(nèi)容講解時，可將學生分成幾組，分別對常用的電容、晶振、液晶顯示器、數(shù)碼管等進行型號和圖片的搜集和整理，然后利用課堂5分鐘進行各組的講解和展示，這不但拓展了學生的視野，而且鍛煉了學生的能力，起到了教學相長的目的。
除了多媒體教學外，還應(yīng)充分利用各種資源，為學生進行立體式教學環(huán)境布置。應(yīng)充分利用板書、多媒體、網(wǎng)絡(luò)等手段，揚長避短，充分發(fā)揮各自優(yōu)勢。教師通過板書給學生以思考的時間，利于學生進行理論知識的課堂消化。網(wǎng)絡(luò)是目前知識學習的寶庫，豐富的網(wǎng)絡(luò)資源為課程難點解答提供了多種版本的解釋，為學生正確理解知識點提供了幫助。比如說單片機型號多樣，課本講解是有限的，學生就可查閱論壇和精品課程網(wǎng)站來了解新知識，各類國家、省級優(yōu)秀精品課程網(wǎng)站為學生學習提供了良好的平臺。
4.建立多樣考查方式，注重學生學習效果考核
各種教學方式改革，目的是為了給學生提供一個良好的學習環(huán)境，因此學生學習效果還需通過多種考核方式進行評測，為學生質(zhì)量鑒定提供一個標尺。單片機課程應(yīng)用性較強，死記硬背式的學習方式不能適應(yīng)現(xiàn)代社會對人才的需求。因此從課程考核方式上應(yīng)將作業(yè)、出勤、實驗報告、課堂測試、大作業(yè)及期末考試結(jié)合起來，通過教學過程中的引導(dǎo)，調(diào)動學生學習積極性。隨著社會思潮對大學校園的沖擊，每一屆學生的學習特點各有不同，因此需靈活確定各類考核比例，引導(dǎo)學生加強某個教學環(huán)節(jié)的學習和鍛煉。比如說，某屆學生實驗積極性不高，那這屆考核中的實驗出勤和實驗報告比例就要加大，而且其考核比例要及早通知學生，這樣才能引導(dǎo)學生重視實踐教學環(huán)節(jié)。在不同考核方式中，也應(yīng)該注重考核形式。如課堂點名時，很多教師拿點名冊進行點名，由于缺課情況無法展示給學生，容易讓不愛上課的學生懈怠。而通過大屏幕式Excell點名，情況就不一樣了。這不僅利于學生出勤情況的統(tǒng)計，還可以讓全體同學掌握各自出勤情況，利于彼此的監(jiān)督和提醒。
三、積累教學經(jīng)驗，不斷加強教學創(chuàng)新
不同教學方式的改革都是圍繞創(chuàng)新性人才這個培養(yǎng)目標進行的。已有的教學經(jīng)驗利于當時的教學，但隨著時代的變化，其教學方式就需要不斷創(chuàng)新。
教學方式改革的主導(dǎo)者是教師，只有加強師資隊伍建設(shè)才能形成良好的教學和學風，才能不斷創(chuàng)新教學形式，提高教學水平和效果。在師資隊伍建設(shè)中，應(yīng)通過教案編寫、課程講授、專題研討和學術(shù)交流的形式不斷加強教師素質(zhì)，提高教學水平。應(yīng)鼓勵和支持教師參加各類單片機產(chǎn)品會和學術(shù)團體會議；通過科研活動、全國性技能競賽和學生科技創(chuàng)新活動，積累理論和實踐經(jīng)驗，為教學工作積累豐富的教學素材；應(yīng)積極創(chuàng)造教師進修和考察機會，開拓眼界，豐富經(jīng)驗，為樹立其正確的教學理念創(chuàng)造條件。
學生創(chuàng)新型教育是時代賦予高等教育的目標和使命，是促進國家發(fā)展和生產(chǎn)力提高的重要保障。在教學中，應(yīng)積極引導(dǎo)學生發(fā)揮創(chuàng)新性思維用單片機的思維解決生活中的自動控制問題。同時應(yīng)在作業(yè)、課程設(shè)計選題及綜合性、設(shè)計性實驗項目中積極貫徹創(chuàng)新型人才培養(yǎng)思路，讓學生多動腦、多動手。結(jié)合目前實驗室開放和PROTEUS平臺，讓學生多進行創(chuàng)新性思考和科技創(chuàng)新活動。學生素質(zhì)的進步既是高等教育創(chuàng)新的成果，也是教學創(chuàng)新的動力。
教學創(chuàng)新是課程生命力的動力和源泉，教學改革實踐是課程永葆青春的法寶。教師只有不斷創(chuàng)新，才能讓學生由淺入深、由易到難地進行單片機概念、原理、使用方法的學習，才能通過豐富多樣的實踐創(chuàng)新活動掌握單片機控制系統(tǒng)設(shè)計、制造方法，才能培養(yǎng)出一批又一批的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才。
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第9篇：單片機課程設(shè)計報告范文
關(guān)鍵詞：單片機原理；實驗教學；教學改革
“單片機原理及應(yīng)用”課程側(cè)重于單片機在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用，其理論性和實踐性都很強。要使學生真正掌握好本課程，必須做到理論教學與實驗教學并重，用實驗教學帶動理論教學。[1，2]在實驗教學過程中，要強調(diào)學生的主體地位，提高學生的動手能力與創(chuàng)新能力。
一、實驗教學現(xiàn)狀
1.實驗學時少
以前的“單片機原理及應(yīng)用”課程總學時為64學時，實驗學時只有8學時，占總學時的12.5%，實驗學時不足。為了在有限的實驗學時內(nèi)讓學生盡可能多的完成實驗內(nèi)容，教師只能安排一些簡單的驗證性實驗。在實驗教學過程中基本上是“學生看教師做實驗”，學生處于被動地位，達不到實驗教學的最終目的。
2.實驗教學內(nèi)容陳舊、模式單一
傳統(tǒng)的單片機實驗教學內(nèi)容中基礎(chǔ)性、驗證性實驗多，綜合性、設(shè)計性實驗少，培養(yǎng)學生操作能力的實驗多，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的實驗少。實驗教學要求學生在規(guī)定的時間內(nèi)按照步驟完成相同的實驗，實驗過程中教師教接線、給程序，學生在實驗板上調(diào)試。在這種實驗教學模式下，學生簡單模仿，只用動手不用動腦，很難培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和綜合能力。
3.實驗教學考核體系不完善
傳統(tǒng)的單片機實驗課程不單獨考核，評價方式主要以實驗報告為依據(jù)，而且實驗成績占總成績的比例低。這種評價方式使學生對實驗教學環(huán)節(jié)也不重視，很難調(diào)動起學生在實驗教學環(huán)節(jié)中的積極性。
二、單片機原理實驗教學改革內(nèi)容
傳統(tǒng)的實驗教學無法達到培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和綜合應(yīng)用能力的要求，需要進行改革。“汽車單片機原理與應(yīng)用”課程實驗教學改革主要從以下幾個方面入手：
1.實驗室建設(shè)
目前NEC單片機在汽車電子領(lǐng)域市場份額較大，[2]而山東理工大學交通與車輛工程學院開設(shè)的“單片機原理與應(yīng)用”課程卻側(cè)重于單片機在汽車領(lǐng)域中的應(yīng)用。為此，山東理工大學交通與車輛工程學院對單片機課程的教學內(nèi)容進行了調(diào)整，從原來的INTEL公司的8051系列單片機調(diào)整為NEC公司的78K0KF系列單片機。同時在原有實驗設(shè)備的基礎(chǔ)上，山東理工大學交通與車輛工程學院與NEC公司合作，建立了NEC單片機開放實驗室。目前實驗室擁有汽車電子嵌入式開發(fā)系統(tǒng)、NEC單片機綜合仿真實驗儀、NEC單片機開發(fā)系統(tǒng)等多套設(shè)備，計算機60臺，能實現(xiàn)幾乎全部單片機教學的軟、硬件實驗，為實驗教學的改革打下了良好的基礎(chǔ)。
2.增加實驗學時
“單片機原理及應(yīng)用”課程比較抽象，學生要真正掌握該課程，需要有充分的實驗教學環(huán)節(jié)作保障，因此增加了實驗學時，由原來的8學時增加到現(xiàn)在的20學時。實驗學時的增加，既可以安排更多的實驗教學內(nèi)容，使其更加系統(tǒng)和全面，又可以靈活地安排實驗內(nèi)容，為課程實驗教學改革的實施創(chuàng)造了條件。
3.更新、調(diào)整實驗教學內(nèi)容
針對78K0系列單片機，NEC公司開發(fā)了一系列齊備的開發(fā)工具，包括Applilet（驅(qū)動代碼生成工具）、PMplus（編譯工具）、SM + for78K0_Kx2（軟件仿真工具）、ID78K0 for MINICUBE（硬件仿真工具）。[3]78K0系列單片機支持片上調(diào)試，可以由仿真器直接下載程序到芯片，也可以利用SM+進行軟件仿真，豐富了實驗內(nèi)容。
在原有的實驗項目的基礎(chǔ)上，增加了綜合性、設(shè)計性的實驗內(nèi)容，并對實驗項目進行了分析，精選1/2的實驗項目作為基礎(chǔ)實驗，要求學生必須完成，其余1/2的實驗項目作為綜合性、設(shè)計性實驗項目，學生可以根據(jù)自己的愛好選做。這樣既保證了基本的教學內(nèi)容，又激發(fā)了學生的學習熱情和積極參與的主動性。根據(jù)實驗學時的安排和課程特點，將實驗教學內(nèi)容分成了四部分：
第一部分為軟件模擬實驗，主要目的是熟悉Applilet軟件、SM+軟件、PM PLUS軟件等操作軟件，讓學生對整個系統(tǒng)有一個初步了解，為以后的實驗打下了堅實的基礎(chǔ)。實驗項目包括用軟件模擬十字路通燈等。
第二部分為基本端口實驗，主要目的是讓學生認識單片機系統(tǒng)的基本硬件。實驗項目主要有端口輸出實驗、H0定時計數(shù)器實驗、按鍵中斷實驗、A/D轉(zhuǎn)換實驗、多位數(shù)碼管顯示實驗、直流電機控制實驗、步進電機控制實驗等。
第三部分為綜合設(shè)計性實驗，目的是幫助學生全面掌握所學內(nèi)容，提高學生綜合運用知識的能力。主要有用TM00定時器設(shè)計秒表實驗、用A/D轉(zhuǎn)換值控制步進電機和直流電機轉(zhuǎn)速實驗、鍵盤結(jié)合LCD液晶顯示實驗、利用外部中斷設(shè)計流水燈實驗、直流電機轉(zhuǎn)速測量實驗等。
第四部分為創(chuàng)新性實驗，主要針對那些對單片機有興趣的學生，鍛煉學生的創(chuàng)新能力、動手能力和解決實際問題的能力等，該部分實驗在課下進行，可結(jié)合教師的科研項目和各類大學生電子設(shè)計大賽，如教師科研課題中的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及全國大學生電子設(shè)計競賽（NUEDC）、全國智能車設(shè)計大賽、機器人設(shè)計大賽、機電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計大賽等。
4.完善實驗考核體系
實驗教學的主要目的是為了讓學生進一步掌握單片機的原理及應(yīng)用，培養(yǎng)學生的動手能力、創(chuàng)新能力和解決問題的能力，傳統(tǒng)的以實驗報告評價實驗成績的實驗考核方法很難調(diào)動學生做實驗的積極性，達不到實驗教學的目的。為了改變這一狀況，改革了實驗成績的評定方法。為引起學生對單片機實驗教學的重視，把實驗成績占總成績的比例提高到40%～50%。實驗成績的評定根據(jù)每次實驗的成績，結(jié)合實驗報告給出，實驗報告占實驗成績的比例較低。對每次實驗現(xiàn)場打分，每次實驗前都給學生布置兩個實驗內(nèi)容，其中一個為基本實驗，另一個為綜合性強的實驗，完成基本實驗得60分，完成本次全部實驗才能得滿分。這種做法極大地調(diào)動了學生的實驗積極性，表現(xiàn)在上課時認真聽課，實驗前積極準備，實驗中相互討論等。
三、實驗教學改革的成效
從2009年開始在車輛工程、交通運輸、熱能與動力工程三個專業(yè)進行實驗教學改革，約有1000名學生接受了新的實驗內(nèi)容。通過實驗教學改革，激發(fā)了學生在實驗教學中的主動性與積極性，通過實驗教學又帶動了課堂教學，提高了學生的動手能力，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力和綜合應(yīng)用能力，加強了學生對汽車單片機原理的理解與應(yīng)用能力。具體成效表現(xiàn)在學生在實驗中的積極性明顯提高，主動思考，實驗完成率達到100%。在三年的期末考試中學生的卷面成績較以前學生的成績有了較大提高，卷面不及格率降到了5%，學生在課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計中使用單片機系統(tǒng)的上手速度逐年加快，設(shè)計能力、編程能力大大提高。學生利用單片機參加電子類大賽獲獎的等級和人數(shù)逐年提高，2010～2011年，在全國大學生“飛思卡爾”杯智能汽車競賽、“濰柴動力杯”山東省大學生汽車技術(shù)創(chuàng)新設(shè)計大賽、山東省大學生智能車競賽等賽事中獲獎20余項。2012年在全國大學生瑞薩超級模型車大賽上共有2支隊伍榮獲全國二等獎，在全國大學生智能汽車競賽山東賽區(qū)中獲得二等獎5項、三等獎1項。山東理工大學交通與車輛工程學院在第九屆“泰汽新能源杯”山東省大學生機電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計競賽中榮獲省一等獎等。
參考文獻：
[1]李潔，李衛(wèi)兵，等.《單片機原理及應(yīng)用》實驗教學改革與實踐[J].實驗科學與技術(shù)，2012，（4）：92-94.
[2]肖靜，馬臨.單片機實驗教學的改革與探索[J].南昌高專學報，
