單片機課程設(shè)計精選(九篇)

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第1篇：單片機課程設(shè)計范文

關(guān)鍵詞：MSP430；教學(xué)改革；課程設(shè)計

0引言

隨著時代的進(jìn)步和微電子技術(shù)的發(fā)展，以及目前物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用，單片機技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)之一，得到了更廣闊的發(fā)展機會和應(yīng)用前景。為適應(yīng)這個市場對人才的需要，高校單片機課程的教學(xué)內(nèi)容也逐步由MCS－51系列過渡到相對復(fù)雜但功耗更低的MSP430系列。首先，在MSP430單片機的教學(xué)內(nèi)容上，目前的教材基本是以單片機生產(chǎn)商提供的技術(shù)手冊為主，大體上延續(xù)了以往傳統(tǒng)MCS－51系列的教學(xué)思路，即以單片機的知識點為主線進(jìn)行單元技術(shù)教學(xué)。這對短時間集中實踐環(huán)節(jié)課程設(shè)計類的教學(xué)明顯不太適用。所以在教學(xué)內(nèi)容的組織上需要根據(jù)學(xué)生理論課知識掌握的具體情況和實踐課程的特點，重新組織教學(xué)內(nèi)容。其次，在教學(xué)方法上，由于學(xué)生在前期已經(jīng)完成了MSP430單片機的理論學(xué)習(xí)，如何在短時間內(nèi)把學(xué)過的知識應(yīng)用到實踐當(dāng)中去，把理論學(xué)習(xí)中分散的各個知識點通過一個個由淺入深的設(shè)計題目系統(tǒng)有機地組合在一起，使得學(xué)到的知識在系統(tǒng)上和深度上有質(zhì)的提高。這也是課程設(shè)計不同于理論教學(xué)而需要重新設(shè)計整合的地方。最后，在學(xué)生成績評定方法上，為了調(diào)動學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性，發(fā)掘每個學(xué)生的潛力，在成績的評定上做了一定的探索和嘗試。

1教改實施的主要內(nèi)容

1．1教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法的改革

相比于MCS－51系列單片機，MSP430系列單片機不僅在理論上有一定的難度和深度，而且在設(shè)計的靈活性和創(chuàng)新性上有更大的可操作空間。課程設(shè)計環(huán)節(jié)在實踐教學(xué)中起著承上啟下的關(guān)鍵性作用，一方面是將所學(xué)的基礎(chǔ)知識（模擬電路、數(shù)字電路、C語言等）融會貫通綜合運用的過程，另一方面也是為以后的畢業(yè)設(shè)計以及電子設(shè)計類競賽打下良好的實踐基礎(chǔ)。有鑒于此，在教學(xué)內(nèi)容的編排設(shè)計上，既要體現(xiàn)對MSP430單片機重點知識的理解把握，又要結(jié)合設(shè)計題目對所涉及的知識點更進(jìn)一步深化學(xué)習(xí)。所以在本次教改中，對教學(xué)內(nèi)容和方法做了一定的調(diào)整，主要在以下幾個方面進(jìn)行嘗試和探索：（1）理論與實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的銜接整合。由于學(xué)生對MSP430單片機理論在學(xué)習(xí)和理解與實踐上有一定的距離，所以在課程設(shè)計的前期有必要對在設(shè)計過程中常用的模塊做進(jìn)一步的強化學(xué)習(xí)，快速解決理論上的難點和疑惑。在教學(xué)方法上，也不同于以往的理論教學(xué)，突出了以關(guān)鍵模塊為主要掌握內(nèi)容，通過對模塊電路圖邏輯關(guān)系的深入細(xì)致的講解，加強了學(xué)生對MSP430單片機關(guān)鍵模塊的功能理解。為此，在講授每個模塊時，都給學(xué)生發(fā)一張清晰放大的模塊邏輯功能電路圖，以逐個過關(guān)的考核方式，使學(xué)生能在很短的時間內(nèi)迅速掌握MSP430單片機的主要內(nèi)容。同時，也著重強調(diào)該模塊在實際設(shè)計當(dāng)中的一些具體的應(yīng)用以及一些注意事項，在這點上，由于MCS－51單片機的內(nèi)容和功能相對比較簡單，所以在以往的理論教學(xué)中大都是簡單介紹一下，其應(yīng)用設(shè)計部分學(xué)生通過自學(xué)的方式來掌握。而MSP430單片機由于其結(jié)構(gòu)更復(fù)雜、應(yīng)用更廣泛，雖然學(xué)生在理論教學(xué)過程中也學(xué)過相關(guān)的知識并做過一些驗證性實驗，但是對大多數(shù)學(xué)生來說知識的掌握還是停留在理論上，對基本知識理解深度不夠，導(dǎo)致學(xué)生困惑的問題還有很多。致使學(xué)生綜合性實驗?zāi)芰^弱，完成課程設(shè)計和實際應(yīng)用設(shè)計的難度較大。因此要注重研究實際應(yīng)用中典型問題背后的原因，深化和細(xì)化基本知識的講授，這對實際應(yīng)用和提高可起到至關(guān)重要的作用。因此需要強化理論與實踐銜接環(huán)節(jié)的教學(xué)，不斷挖掘基本知識內(nèi)容的深度，特別是實際應(yīng)用這一部分很有必要在老師的指導(dǎo)下完成。比如，在講授最常用的也是最重要的定時器A捕獲功能的時候，除了講述定時器A的邏輯結(jié)構(gòu)和使用規(guī)則外，對其輸出端口的八種工作模式，還通過重點補充在每種工作模式下常用的設(shè)計實例的分析講解加以介紹和總結(jié)。這種重點講授和逐一考核相結(jié)合的教學(xué)方法在本次教改過程中取得了很好的教學(xué)效果，使學(xué)生能在此基礎(chǔ)上更容易地進(jìn)入到高級層次的應(yīng)用設(shè)計當(dāng)中。（2）實踐開發(fā)平臺的選擇。目前各高校大都使用各種功能完備的實驗箱或開發(fā)板，其明顯的弊端就是由于實驗箱上各接口的連接都是固定的，學(xué)生大多數(shù)不會主動去了解這種連接后形成的電路工作原理；沒有經(jīng)歷過從設(shè)計、元器件連接、調(diào)試到完成全過程的鍛煉；而且實驗箱上資源有限，對一些能力比較強的學(xué)生來說不能進(jìn)行更多種硬件方案的設(shè)計和創(chuàng)新?；谏鲜鲈颍敬谓谈臎]有使用以往MCS－51單片機那樣各種功能和結(jié)構(gòu)都固定的實驗箱，而是選用了MSP430單片機核心板外加按鍵輸入模塊和數(shù)碼管顯示輸出模塊等構(gòu)成的最小系統(tǒng)，這樣的選擇是因為MSP430單片機的引腳復(fù)用功能非常普遍，把MSP430單片機的所有外接引腳都空出來供學(xué)生選擇使用一方面可以增強學(xué)生對端口的認(rèn)識，也使學(xué)生更深刻的體驗MSP430單片機強大的實現(xiàn)功能。而且也為以后外加溫度模塊、紅外線模塊、重力感應(yīng)模塊等更多模塊的選擇提供了堅實的基礎(chǔ)。另一反面也使學(xué)生在課程設(shè)計過程中有更大的自由度和選擇空間，創(chuàng)造了一個寬松的硬件實驗環(huán)境和發(fā)揮創(chuàng)造性的空間，增大了課程設(shè)計的吸引力。通過應(yīng)用這個開發(fā)平臺促使學(xué)生主動去熟悉引腳的各項功能、自己設(shè)計電路的實驗方案、自己選擇應(yīng)用的設(shè)計模塊以及最終完成的功能，同時，這些實驗手段的綜合應(yīng)用，促進(jìn)了學(xué)生對理論教學(xué)的理解，使學(xué)生的實際動手能力得到了提高和鍛煉，從學(xué)生最終的設(shè)計成果上看也確實達(dá)到了這種效果。（3）基于項目引領(lǐng)的實驗?zāi)Ｊ健Ｕn程設(shè)計不同于一般的驗證性實驗課程，它是在理論教學(xué)的基礎(chǔ)上，以實踐和創(chuàng)新為主線，以提高學(xué)生綜合能力為目標(biāo)的教學(xué)環(huán)節(jié)。以往MCS－51單片機課程設(shè)計由于硬件結(jié)構(gòu)相對簡單、外圍接口功能單一，留給學(xué)生自由設(shè)計的空間比較有限，所以教學(xué)模式采用傳統(tǒng)“灌輸式”的教學(xué)方法，給學(xué)生的設(shè)計任務(wù)大都是相對單一的題目。本次教改借著硬件開發(fā)平臺更新?lián)Q代的機會，有條件在教學(xué)模式上做了進(jìn)一步的探索，采用了基于項目引領(lǐng)的實驗教學(xué)模式。該教學(xué)模式旨在提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，從宏觀教學(xué)的角度考慮，是一種以學(xué)生為中心的教學(xué)模式，將整個課程設(shè)計的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計成一個基本涵蓋了本課程重點教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計項目庫，其中對每個重要知識點都有多個難度等級不同的設(shè)計項目，學(xué)生可以根據(jù)自己的能力和興趣選擇并完成基本涵蓋每個知識點的多個設(shè)計題目。設(shè)計項目庫中的題目難度系數(shù)的差異化、多樣化既是因材施教教育理念的一種體現(xiàn)，也是以往課程設(shè)計教學(xué)經(jīng)驗的一種總結(jié)。通過這樣的教學(xué)設(shè)計，加大了學(xué)生對課程的興趣，逐漸地積累成就感，并最終能較快地進(jìn)入設(shè)計者的角色，能較好地完成實際應(yīng)用的設(shè)計。

1．2教改效果的評定

教改效果主要通過學(xué)生成績的評定來考察。因此，對學(xué)生成績的評定方法也進(jìn)行了初步的探索。學(xué)生成績評定是教師教學(xué)過程的重要環(huán)節(jié)，對教師的“教”與學(xué)生的“學(xué)”具有重要指導(dǎo)作用。傳統(tǒng)的教學(xué)評價模式顯然不能夠體現(xiàn)學(xué)生在課程設(shè)計過程中的全部工作，因此，需要建立多元化評價體系，既要重視學(xué)生在設(shè)計過程中體現(xiàn)出來的創(chuàng)意、創(chuàng)新等能力水平的評價，又要考慮到每個學(xué)生的基礎(chǔ)和能力的差別，保護(hù)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，設(shè)立合理的考核分?jǐn)?shù)比值，提高學(xué)生在設(shè)計過程中的分值。這種多元化的考核辦法既能夠充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識以及競爭意識。同時也從不同角度動態(tài)地反映了學(xué)生在課程設(shè)計過程中的學(xué)習(xí)情況以及學(xué)習(xí)效果。在此次教改過程中也對此進(jìn)行了初步探索，取得了一定的效果。

第2篇：單片機課程設(shè)計范文

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，道路交通堵塞問題日趨嚴(yán)重，如何對交通進(jìn)行合理的管理和調(diào)度而盡可能減少堵車現(xiàn)象成為目前我國很多地方尤其是特大城市急需解決的問題，顯然交通燈在其中起著不可或缺的作用。本文就控制交通燈的方法進(jìn)行了討論，分析了各種方案的性價比，并用軟、硬件加以實現(xiàn)。而后，對六車道以上道路的“十字交叉路通燈控制”進(jìn)行了分析。最后，還對城市交通燈網(wǎng)的控制進(jìn)行了展望。希望能給有關(guān)政府部門一些參考，更好地改善我們的城市交通。現(xiàn)今的交通發(fā)展迅速，車輛極具增加，馬路不斷擴(kuò)寬，人行橫道相對較少。在車流量較大的地段即便有人行橫道，行人也很難通過馬路。行人自控指示燈系統(tǒng)可以有效的改善這種狀況。特別是像北京這樣的大都市，經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，車輛繁多，人口密集。緩解交通已成為當(dāng)務(wù)之急.例如在我們新校區(qū)西門口(塔南路)就是這種情況,每天進(jìn)出校門的學(xué)生特別多,大多還需要穿過這條繁忙的高速公路,這為學(xué)校師生帶來大大的不便.該系統(tǒng)主要應(yīng)用于交通領(lǐng)域，具有較高的實用價值。該系統(tǒng)利用紅燈,黃燈,綠燈來指揮車輛和行人，以達(dá)到車輛停止，行人通行的目的,減少了交通擁擠現(xiàn)象,為行人節(jié)省了時間,即保證行人過馬路時的安全，也減輕了交管部門的負(fù)擔(dān)。本產(chǎn)品面對公共交通設(shè)施，并不注重經(jīng)濟(jì)收益，而是注重以后潛在的發(fā)展，從而帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)。用戶可以完全掌握行人自控指示燈系統(tǒng)的操作方法，以及各個按鍵的作用科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)直接把我們帶進(jìn)了信息化的社會，計算機的應(yīng)用已普及到經(jīng)濟(jì)和社會生活的各個領(lǐng)域.

第二章設(shè)計要求與任務(wù)

第一節(jié)目的和要求:

1、實驗要求：

編寫程序，以89c52的端口作為輸出口，控制4個雙色LED燈(可發(fā)紅、綠、黃光)，模擬十字路通燈管理。

2、實驗?zāi)康模?/p>

(1)學(xué)習(xí)I／0口擴(kuò)展方法；掌握89c52的工作原理以及編程方法，了解軟件與硬件的調(diào)試技術(shù)。

(2)學(xué)習(xí)模擬交通燈控制方法；(3)學(xué)習(xí)雙色LED燈的使用；

第二節(jié)設(shè)計任務(wù)和設(shè)計內(nèi)容:(CPU均采用89c52)

1.軟件延時實現(xiàn)模擬路通燈控制：(如圖1)

實驗效果:軟件延時控制A﹑C路口紅燈，B﹑D路口綠燈亮60秒；然后A﹑C路口不變，B﹑D路口綠燈閃5下，然后B﹑D路口黃燈亮；再變?yōu)锳﹑C路口綠燈，B﹑D紅燈延時3秒；然后A﹑C路口綠燈閃5下，再黃燈亮，B﹑D不變。再循環(huán)······。并將綠燈剩余時間顯示在LED上(該項編程可將其結(jié)果顯示在計算機屏幕上代替)。

初始化

設(shè)置89c52

為輸出

C口為輸出

清LED

BD,AC四個方向全為紅短延時

BD方向亮綠燈60秒

AC方向亮紅燈

BD方向綠燈閃五次，AC方向燈不變

BD方向為黃燈延時

AC方向燈不變

有鍵按下？

有鍵按下？

BD方向亮紅燈并延時3秒，AC方向亮綠燈

有鍵按下？

有鍵按下？

狀態(tài)0

狀態(tài)1

狀態(tài)2

狀態(tài)3

有鍵按下？

BD方向燈不變，

AC方向綠燈閃五次

狀態(tài)4

BD方向燈不變，

AC方向黃燈延時

狀態(tài)4

返回DOS

狀態(tài)1

狀態(tài)3

狀態(tài)4

狀態(tài)2

循環(huán)

運行

（圖2流程圖）

2.89c52定時器控制模擬交通燈:

實驗效果:軟件延時控制A﹑C路口紅燈，B﹑D路口綠燈亮50秒；其余要求和第1點中的相同。

第三章設(shè)計方案及評估論證

第一節(jié)題意分析：

雖然題目是四個路口，其實這是用于人行橫道處的

交通燈，也可用于不允許拐彎的主﹑副街道的交叉口處。

如圖1所示，B、D方向是雙向車道；A、C方向是人行橫道。或者將BD看作主街道，而AC看作副街道，也是可以的。

第二節(jié)工作原理說明：

1.工作原理說明：

此方案是通過并行接口芯片89c52A和計

算機的硬件連接，以及通過軟件延時的方法進(jìn)行軟件

編程，來實現(xiàn)十字路通燈的模擬控制。如圖2（89c52A芯片）所示，1.主控制單片機

第3篇：單片機課程設(shè)計范文

［論文摘要］文章分析了電子信息工程專業(yè)單片機原理與接口技術(shù)課程教學(xué)的現(xiàn)狀，認(rèn)為提高設(shè)計性實驗開設(shè)的質(zhì)量是教學(xué)改革的重點，指出設(shè)計性實驗開設(shè)中要注意理論與實驗的銜接、驗證性實驗與設(shè)計性實驗的銜接、課堂與課外的銜接，并不斷完善適合設(shè)計性實驗的評價體系，提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量。

電子信息工程專業(yè)作為實踐性、應(yīng)用性非常強的理工科專業(yè)，學(xué)生必須具備扎實的基礎(chǔ)理論知識，具有較強的實驗技能，今后才能順利地從事電子設(shè)備和信息系統(tǒng)的維護(hù)和研發(fā)。要實現(xiàn)這個目標(biāo)，必須十分重視相關(guān)課程的建設(shè)，搞好實驗教學(xué)改革。而單片機原理與接口技術(shù)課程作為電子信息專業(yè)的一門專業(yè)主干課程，其應(yīng)用性非常強，設(shè)計性實驗開設(shè)質(zhì)量對于學(xué)生今后就業(yè)、工作至關(guān)重要。

一、教學(xué)現(xiàn)狀

單片機原理與接口技術(shù)課程是電子信息工程專業(yè)核心課程之一，理論的重要性不言而喻，但在實驗教學(xué)方面大都還是停留在傳統(tǒng)的實驗?zāi)Ｊ缴?，離培養(yǎng)學(xué)生實踐動手能力和創(chuàng)新精神還有差距。很多學(xué)生反映，課程學(xué)習(xí)下來理論基本掌握了，驗證性實驗也能順利完成，但要真正完成一個實際項目時，卻無從入手。出現(xiàn)這種現(xiàn)象原因是多方面的，筆者認(rèn)為主要有：

1.教學(xué)模式方面的原因。傳統(tǒng)教學(xué)方式中，教師主要注重于理論的完整性和知識結(jié)構(gòu)的完備性。理論上從單片機的結(jié)構(gòu)講起，然后講匯編指令和C語言編程，再講硬件接口及相關(guān)的程序編寫，最后講一兩個實例，課時也就差不多用完了，再想講其他東西就沒有時間了。實驗也注重基本原理和基本方法的訓(xùn)練，為了讓學(xué)生認(rèn)識單片機的基本組成和基本指令，所開出的實驗就占了大部分實驗課時，最后只能做幾個綜合性實驗或做一個簡單的設(shè)計，這樣就結(jié)束了整個課程的學(xué)習(xí)。

2.教師方面的原因。自從高校擴(kuò)招以后，學(xué)生的數(shù)量劇增，而教師并沒有同比例增長，教師承擔(dān)的課時量太大，教學(xué)壓力過重。具體到單片機原理與接口技術(shù)這類專業(yè)性和實驗性都非常強的課程，存在著精力投入不夠的問題。如果要改革實驗教學(xué)的模式，以設(shè)計性實驗為主的話，教師就要投入非常多的精力。

3.評價體系方面的原因。就評價體系而言，目前通行的仍然是以分?jǐn)?shù)的高低來評價學(xué)生學(xué)習(xí)成績的好壞。一般采用平時成績、實驗成績、考試成績各占總成績的一定比例來得到學(xué)生課程的最后得分。對有些課程來說這種方法是比較科學(xué)的，但對單片機原理與接口技術(shù)課程，就會存在這些問題：學(xué)生成績不低，但一旦面臨實際問題時，無從入手，沒有達(dá)到本課程的教學(xué)目標(biāo)。

二、解決對策

為提高單片機原理與接口技術(shù)課程教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力，筆者認(rèn)為，提高設(shè)計性實驗開設(shè)的質(zhì)量是教學(xué)改革的重點，應(yīng)該從以下幾點來改革：

1.教學(xué)模式。提出和采用新的教學(xué)模式，實驗開設(shè)要特別注重開出的設(shè)計性實驗質(zhì)量。新的教學(xué)模式主要包含理論教學(xué)和實驗教學(xué)兩個方面。在理論教學(xué)中，單片機的結(jié)構(gòu)和基本指令講解要精，應(yīng)通過實例來將相關(guān)的知識串起來，力求通過具體實例的講解達(dá)到以較少的理論課時就讓學(xué)生真正掌握單片機的結(jié)構(gòu)和指令的目的。在實驗方面，則采用以開設(shè)設(shè)計性實驗為主、驗證性實驗為輔的方法，并提高實驗課的課時數(shù)。適量開設(shè)驗證性實驗，在課堂內(nèi)只做1～2個，而將大部分實驗內(nèi)容放在課堂外，由學(xué)生通過開放實驗室單獨完成。增加較多的設(shè)計性實驗，供學(xué)生選做，在教師精心指導(dǎo)下，讓學(xué)生在課外準(zhǔn)備，課內(nèi)完成，切實提高學(xué)生的實戰(zhàn)技能。

2.教師自身的定位。教師應(yīng)自覺提高自身做項目的能力，并保證足夠的精力投入到教學(xué)中去。教師要注重平時積累，一方面，要自己動手，精心制作好幾個作品。另一方面，也可以通過提出選題，指導(dǎo)學(xué)生去做，將完成后的作品及文檔全部存檔。只要通過2～3年的積累，就可以形成難度、層次區(qū)分較為合理的項目選題庫和作品庫，既為后續(xù)班級的教學(xué)創(chuàng)建了良好的條件，對后續(xù)學(xué)生的實驗起到示范和引領(lǐng)作用，又為今后的教學(xué)工作減輕了負(fù)擔(dān)。要做好這些，就要求教師充分明確自身職責(zé)，牢固樹立以教學(xué)為中心的觀念，保證有足夠的精力投入教學(xué)中。

3.評價體系。作為評價體系，要改變傳統(tǒng)的基本是以分?jǐn)?shù)論英雄的模式。單片機原理與接口技術(shù)課程如果只是掌握了一些理論知識而沒有實戰(zhàn)能力，分?jǐn)?shù)再高都不能算是學(xué)好。作為對學(xué)生的評價，筆者認(rèn)為一定確立以實踐能力為主體的評價體系，通過對學(xué)生做的項目難易程度、項目完成的效果等驗收情況來給出合適的評價。

三、設(shè)計性實驗開設(shè)與評價體系建立中要注意的幾個問題

想搞好單片機原理與接口技術(shù)課程建設(shè)，提高學(xué)生的實戰(zhàn)能力，就要以設(shè)計性實驗的開設(shè)為重點來進(jìn)行整體設(shè)計。筆者認(rèn)為需要特別注意抓好以下四個銜接：

1.理論與實驗的銜接。理論教學(xué)是單片機原理與接口技術(shù)課程教學(xué)中必不可少的組成部分，但其開設(shè)方式不能采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，而應(yīng)設(shè)計出一種項目教學(xué)或稱為專題講授的形式來進(jìn)行。首先，要講透基礎(chǔ)部分，筆者認(rèn)為可以分成單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、單片機的指令系統(tǒng)、程序編寫的基本思想、硬件接口構(gòu)建等四個專題進(jìn)行。其次，要針對課程特點，做好五個簡單項目，如外部中斷的使用、定時器中斷的使用、并口的擴(kuò)展、串口通信、AD和DA轉(zhuǎn)換。最后，要對相關(guān)知識點全面整合，綜合演練，實戰(zhàn)2～3個較為復(fù)雜的綜合性項目，進(jìn)行原理圖分析、算法設(shè)計和程序分析，并制作出作品進(jìn)行演示。按這種思路設(shè)計，理論教學(xué)大致課時數(shù)為36～48個課時，實驗課時數(shù)為24～36個課時。

據(jù)此分析，實驗教學(xué)則應(yīng)充分重視設(shè)計性實驗的開設(shè)。與理論教學(xué)相對應(yīng)，每講完一個項目，就要依托該項目開設(shè)一個設(shè)計性實驗，每個實驗3～5個課時。通過簡單的5個項目和較復(fù)雜的2～3個項目的訓(xùn)練后，學(xué)生能掌握單片機開發(fā)和設(shè)計與實物制作的基本方法和技能。當(dāng)積累了2～3年后，有了很多已成功的項目可參照時，不同的學(xué)生就可以選做不同的設(shè)計性項目。在進(jìn)行單片機原理與接口技術(shù)的課程設(shè)計時，則應(yīng)要求學(xué)生在設(shè)計性實驗的基礎(chǔ)上進(jìn)一步深化，將多個部分綜合在一起設(shè)計制作一個更復(fù)雜、具有較完備功能的實際系統(tǒng)。這是一個由理論出發(fā)，通過基礎(chǔ)實驗、簡單的設(shè)計性實驗、復(fù)雜的設(shè)計性實驗，最后完成復(fù)雜的課程設(shè)計過程，符合循序漸進(jìn)的教學(xué)規(guī)律，實現(xiàn)了該課程理論與實踐的完美結(jié)合。在此過程中，設(shè)計性實驗的開設(shè)基本覆蓋了單片機原理與接口技術(shù)課程的所有知識點，使學(xué)生牢固掌握基本理論，熟練掌握基本設(shè)計思路，綜合應(yīng)用基本設(shè)計方法，從而達(dá)到學(xué)以致用的根本目的。

2.驗證性實驗與設(shè)計性實驗的銜接。驗證性實驗是指為驗證已經(jīng)學(xué)習(xí)過的理論知識所設(shè)置的實驗；設(shè)計性實驗是指給定實驗?zāi)康囊蠛蛯嶒灄l件，由學(xué)生自行設(shè)計實驗方案并加以實現(xiàn)的實驗。驗證性實驗作為一種傳統(tǒng)的教學(xué)方法，在現(xiàn)在的實驗教學(xué)中也還有一定的作用，可為設(shè)計性實驗的開設(shè)提供一些必要的基礎(chǔ)?，F(xiàn)在的驗證性實驗一般是在相應(yīng)的實驗箱上完成，通過開設(shè)1~2個驗證性實驗可讓學(xué)生了解單片機的基本構(gòu)成和基本工作原理，所以在開設(shè)設(shè)計性實驗前開設(shè)驗證性實驗是非常必要的。同時，一些設(shè)計性實驗的開設(shè)可在實驗箱上對驗證性實驗進(jìn)行改造而成，特別是對于開始的簡單的設(shè)計性實驗更是如此。比如一些驗證性實驗，所有的電路硬件在實驗箱中是現(xiàn)成的，同時給出相應(yīng)的實驗程序范例，學(xué)生就可以在實驗箱上進(jìn)行驗證，對所做實驗的功能進(jìn)行分析。教師只需要在理論教學(xué)時將程序流程圖和涉及的算法講述清楚，最后要求學(xué)生去編寫程序，然后再進(jìn)行功能驗證即可。采用這么一種由驗證性實驗作為基礎(chǔ)并進(jìn)行改造的方法對于以基本原理的掌握為目標(biāo)的簡單的設(shè)計性實驗具有很強的可操作性，有利于驗證性實驗到設(shè)計性實驗的自然銜接。

3.課堂與課外的銜接。設(shè)計性實驗開設(shè)要做好課堂與課外的銜接。因為設(shè)計性實驗是要學(xué)生自行設(shè)計實驗方案并加以實現(xiàn)的實驗，所有的實驗方案不可能僅在幾個課時的實驗課上完成，主要工作要在課外完成。一方面，實驗方案的制訂、原理圖的設(shè)計、實物的制作等主要在課外完成，實驗課中主要是在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行調(diào)試和測試。另一方面，設(shè)計性實驗很難一次性成功，往往需要多次嘗試、反復(fù)修正才行，這些必須在課外完成。要使設(shè)計性實驗真正達(dá)到較好的效果，除了在理論教學(xué)中要注重和實驗教學(xué)銜接外，課外的銜接尤其重要，要做好實驗室開放，讓學(xué)生在課外能夠較方便地利用實驗室的資源，也應(yīng)鼓勵學(xué)生采購一些比較簡單的單片機開發(fā)工具，如簡易開發(fā)版、燒錄器等。

4.評價標(biāo)準(zhǔn)的再定位與評價體系建立的思路。驗證性實驗往往只涉及一門課程的一個章節(jié)或一個知識點的內(nèi)容，學(xué)生通過驗證性實驗，可以使所學(xué)理論知識具體化和形象化，加深對所學(xué)知識的理解與掌握，培養(yǎng)基本動手能力。設(shè)計性實驗突出它的自主設(shè)計性，可以是單一知識的運用，也可以是多知識點的綜合運用，給出實驗?zāi)康摹⒁蠛蛯嶒灄l件，由學(xué)生自行設(shè)計實驗方案并加以實現(xiàn)，所以設(shè)計性實驗帶有試探性、研究性，在時間上也需要課內(nèi)與課外相結(jié)合。

由于驗證性實驗與設(shè)計性開設(shè)的目標(biāo)不同，所以最終的考核方式也不同。對于驗證性實驗，教師可以直接根據(jù)學(xué)生所做的實驗報告評判其實驗成績。傳統(tǒng)的做法是百分制。一般每個實驗成績包括三個部分：實驗預(yù)習(xí)（20分）、實驗操作（40分）、實驗報告（40分）。使用傳統(tǒng)的百分制，可以評價學(xué)生是否掌握了基本理論和設(shè)計方法。但設(shè)計性實驗所涉及的知識點數(shù)量不同，綜合運用的效果不同，設(shè)計方案是否得當(dāng)，步驟是否簡易可行，實驗的成本、效率是否令人滿意等等，都不能一概而論，因此需要結(jié)合各方面進(jìn)行綜合的評定。設(shè)計性實驗的考核要貫穿這樣一個原則：淡化結(jié)果，注重過程。對于設(shè)計性實驗我們更重視學(xué)生在整個設(shè)計過程中的表現(xiàn)，而測定結(jié)果只作為考核的次要因素。學(xué)生在設(shè)計方案中是否有獨到新穎的想法，整個實驗思路邏輯是否清楚，實驗過程是細(xì)節(jié)嚴(yán)密還是顧此失彼，結(jié)果是否可信等都是評定設(shè)計實驗成績的重要因素?？己酥幸浞止膭詈涂隙▽W(xué)生在設(shè)計過程中所表現(xiàn)出的敢于挑戰(zhàn)、主動學(xué)習(xí)、大膽創(chuàng)新的精神，以及由此帶來的思維水平和實踐水平的全面提高。

因此，設(shè)計性實驗不宜采用傳統(tǒng)的百分制，筆者認(rèn)為，宜采用優(yōu)、良、中、及格、不及格5個檔次來進(jìn)行評定。首先明確“優(yōu)”和“及格”的標(biāo)準(zhǔn)，在“優(yōu)”的標(biāo)準(zhǔn)下，適當(dāng)下降一點作為“良”的標(biāo)準(zhǔn)，“及格”標(biāo)準(zhǔn)高一點作為“中”，達(dá)不到“及格”標(biāo)準(zhǔn)的就判定為“不及格”。比如，每一個項目都設(shè)定多個指標(biāo)，完全達(dá)到指標(biāo)并有所創(chuàng)新的評為“優(yōu)”；完全達(dá)到指標(biāo)而無創(chuàng)新的可評為“良”；實現(xiàn)主要指標(biāo)可評為“中”；實現(xiàn)部分指標(biāo)，能體現(xiàn)設(shè)計者掌握了基本相關(guān)基礎(chǔ)知識則可評為“及格”；沒有實現(xiàn)任何指標(biāo)，或沒有做的評定為“不及格”。這樣就應(yīng)在設(shè)定實驗指標(biāo)上著手，針對具體的實驗進(jìn)行不同的設(shè)定，才能比較準(zhǔn)確地定性評價學(xué)生的實驗?zāi)芰?，這一點仍需在實踐中不斷探索和改進(jìn)。

四、結(jié)語

單片機原理與接口技術(shù)課程是電子信息工程專業(yè)至關(guān)重要的專業(yè)核心課程之一，必須更加重視設(shè)計性實驗教學(xué)的改革，提高設(shè)計性實驗開設(shè)的質(zhì)量，做好理論與實驗的銜接，驗證性實驗與設(shè)計性實驗的銜接，課堂與課外的銜接，完善設(shè)計性實驗的評價體系，才能培養(yǎng)出符合社會發(fā)展需要的高素質(zhì)人才。

第4篇：單片機課程設(shè)計范文

論文關(guān)鍵詞：單片機原理及應(yīng)用技術(shù)；設(shè)計理念

《單片機原理及應(yīng)用技術(shù)》是機電一體化技術(shù)專業(yè)的一門必修專業(yè)技術(shù)核心課程。該課程是根據(jù)“機電一體化技術(shù)”專業(yè)職業(yè)崗位要求設(shè)置的一門實踐性和綜合性非常強的專業(yè)技能課程，是基于職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和工作過程開發(fā)的理實一體化的學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程，是屬于職業(yè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程之一，它擔(dān)負(fù)著幫助畢業(yè)生在未來職業(yè)生涯中從擔(dān)任單片機程序的編制、控制系統(tǒng)的自動化控制等崗位的重任。通過本課程的學(xué)習(xí)，旨在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)單片機的結(jié)構(gòu)和原理、單片機的指令系統(tǒng)、程序設(shè)計、單片機的硬件結(jié)構(gòu)及其擴(kuò)展、單片機的應(yīng)用等，培養(yǎng)學(xué)生具有單片機的編程、硬件的結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力及團(tuán)隊協(xié)作、溝通表達(dá)等綜合素質(zhì)，這對提高機電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量、提升畢業(yè)生就業(yè)能力與就業(yè)質(zhì)量具有重要意義。

一、課程整體設(shè)計理念與思路

（一）設(shè)計理念

打破以知識傳授為主要特征的傳統(tǒng)學(xué)科課程模式，轉(zhuǎn)變?yōu)榛诠ぷ鬟^程的項目課程開發(fā)與設(shè)計，工作任務(wù)為中心、項目課程為主體，讓學(xué)生在完成具體項目的過程中來構(gòu)建相關(guān)理論知識，并發(fā)展職業(yè)能力。

1、以崗位需求為依據(jù)：依據(jù)自動化控制系統(tǒng)實踐能力要求，設(shè)置課程內(nèi)容，實現(xiàn)課程內(nèi)容和職業(yè)崗位需求緊密結(jié)合；2、以工作過程為基礎(chǔ)：按照工作過程中活動與知識的關(guān)系來設(shè)計課程，突出工作過程在課程框架中的主線地位，按照工作過程的需要來選擇知識，以工作任務(wù)為中心整合理論與實踐內(nèi)容；3、以職業(yè)能力為主線：真正以“能力”為主線來設(shè)計課程。要按照工作的相關(guān)性，而不是知識的相關(guān)性來確定課程設(shè)置。

（二）設(shè)計思路

本課程從應(yīng)用的角度出發(fā)，依據(jù)由簡到難的原則，以典型工作任務(wù)為主線，設(shè)立教學(xué)項目，通過教師指導(dǎo)學(xué)生開展自立學(xué)習(xí)完成工作任務(wù)或項目，實現(xiàn)對工作過程的認(rèn)識和對完成工作任務(wù)的體驗，從而形成職業(yè)能力。共設(shè)置9個學(xué)習(xí)項目， 每個學(xué)習(xí)項目均應(yīng)從知識技能等方面達(dá)到教學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)。

二、課程整體設(shè)計

（一）課程目標(biāo)設(shè)計

確定課程目標(biāo)的依據(jù)是根據(jù)人才培養(yǎng)方案中崗位具體工作對能力、知識、素質(zhì)的基本要求。通過教學(xué)，本課程總體目標(biāo)是實現(xiàn)學(xué)生能力、知識、情感態(tài)度與價值觀等不同層面職業(yè)素養(yǎng)的綜合提升和協(xié)調(diào)發(fā)展，培養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展的滿足企業(yè)需求的高技能人才的目標(biāo)。 　1、能力目標(biāo)：（1）具備單片機硬件圖的表達(dá)、閱讀、分析能力；（2）具備單片機匯編語言編程的能力；（3）具備單片機硬件擴(kuò)展的能力；（4）初步具備單片機的應(yīng)用能力。

2、知識目標(biāo)：理解單片機的結(jié)構(gòu)及其工作原理，了解單片機的特點及其發(fā)展過程；掌握單片機的指令格式、尋址方式、數(shù)據(jù)傳送類指令、算術(shù)運算類指令等各種指令系統(tǒng)。掌握單片機軟件編程的方法；掌握單片機的硬件結(jié)構(gòu)及其硬件擴(kuò)展的方法。

3、態(tài)度目標(biāo)：具有實事求是的科學(xué)態(tài)度和吃苦耐勞的實踐意識；具有開拓和創(chuàng)新精神，具有良好的職業(yè)道德和職業(yè)素質(zhì)。

（二）課程內(nèi)容設(shè)計

為了保證學(xué)生畢業(yè)后能夠勝任有關(guān)崗位的要求，我們依據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案經(jīng)過反復(fù)研討后，選擇了貼近實際的5個典型項目作為教學(xué)內(nèi)容，以保證學(xué)生可持續(xù)發(fā)展能力的培養(yǎng)。并根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律以及職業(yè)能力成長規(guī)律，將教學(xué)項目組織為5個對應(yīng)的能力訓(xùn)練項目。

（三）教學(xué)方法設(shè)計

1、基于教與學(xué)的教學(xué)方法。一方面以學(xué)生為主體，以專業(yè)課程和專業(yè)技能提高的需求為目的確定綜合案例、單項任務(wù)和理論知識。通過課堂練習(xí)與測驗、課后研究報告、課后綜合案例及課程實驗與學(xué)生一起“學(xué)中做、做中學(xué)”。另一方面，以教師為主導(dǎo)，老師指出課程學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)方法，進(jìn)行正確引導(dǎo)（課堂、實驗、課后研究報告），了解學(xué)生困惑，進(jìn)行正確指導(dǎo)（課程學(xué)習(xí)、作業(yè)、實驗報告、課后研究報告書）；2、創(chuàng)造真實氛圍的工作環(huán)境，實施一體化教學(xué)法。注重學(xué)生職業(yè)素質(zhì)的養(yǎng)成，創(chuàng)設(shè)真實氛圍的工作環(huán)境，開展一體化教學(xué)，將教室與實訓(xùn)室合二為一，形成仿真的工作場所，使教學(xué)過程變?yōu)樯a(chǎn)過程，學(xué)習(xí)任務(wù)變?yōu)楣ぷ魅蝿?wù)，使學(xué)生通過學(xué)習(xí)親身體驗工作。教學(xué)組織過程實施“學(xué)做一體”。采用行動導(dǎo)向教學(xué)模式，教、學(xué)、做過程中，實行以學(xué)生為主體的教學(xué)互動，以活動為導(dǎo)向的自主學(xué)習(xí)；3、案例教學(xué)法。如講解單片機編程知識時，引入生活、工業(yè)控制實例等開展案例教學(xué)，如電動玩具的前進(jìn)后退、走廊燈光的延時熄滅、倉庫貨物數(shù)量統(tǒng)計、交通燈制作等案例，增加學(xué)習(xí)興趣和動力，又為學(xué)生利用所學(xué)知識解決相應(yīng)的實際問題奠定基礎(chǔ)；4、項目教學(xué)法。以生產(chǎn)過程為載體開發(fā)教學(xué)項目，整個教學(xué)圍繞各個項目的解決而展開，教師提出引導(dǎo)性問題，學(xué)生查找資料進(jìn)行決策分析，制定出計劃，并進(jìn)行實施，引導(dǎo)學(xué)生自主思考。

另外，還充分利用現(xiàn)代化多媒體教學(xué)手段，提高教學(xué)效率。充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段，提供了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

三、課程資源設(shè)計

使用高等職業(yè)教育時空技術(shù)專業(yè)“雙證課程”培養(yǎng)方案規(guī)劃教材、高職高專系列教材等作為教學(xué)參考教材，實行以多媒體技術(shù)為主的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境；推薦優(yōu)秀網(wǎng)站，建立包括課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)內(nèi)容、課件等內(nèi)容的教學(xué)資源庫。鼓勵、引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)，利用校內(nèi)實驗實訓(xùn)教學(xué)條件，讓學(xué)生有目的的，主動地去學(xué)習(xí)。

第5篇：單片機課程設(shè)計范文

關(guān)鍵詞 單片機；任務(wù)驅(qū)動教學(xué)；比較教學(xué)；Proteus

中圖分類號：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2015）16-0089-04

現(xiàn)代機電一體化產(chǎn)品或系統(tǒng)都包含測控部分，很多測控裝置采用單片機作為控制器，因此在從事這些機電產(chǎn)品或系統(tǒng)的維修調(diào)試、日常維護(hù)、售后服務(wù)與升級改造等工作時，需要具備一定的單片機系統(tǒng)的硬件電路檢修與制作、程序編寫與調(diào)試能力[1]。高職機電類專業(yè)的單片機應(yīng)用技術(shù)課程旨在為這些職業(yè)活動提供所必需的基本技能和知識，該課程屬于職業(yè)能力課程，綜合性、實踐性都很強，一般在大二下學(xué)期或大三上學(xué)期開設(shè)[2]。在教學(xué)實踐中，為了讓學(xué)生掌握知識、形成技能、提高能力，筆者對課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了精細(xì)化設(shè)計與開發(fā)，在理實一體化教室采用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)，綜合運用各種教學(xué)硬件平臺，取得較好的教學(xué)效果。

1 課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計

單片機應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，教學(xué)內(nèi)容非常豐富，不同專業(yè)對單片機技術(shù)的側(cè)重點不盡相同，在設(shè)計與開發(fā)教學(xué)內(nèi)容時主要考慮以下三點因素[3]。

一是結(jié)合校本專業(yè)人才培養(yǎng)方案。培養(yǎng)方案體現(xiàn)了“以就業(yè)為導(dǎo)向”的方針，因此應(yīng)從機電類職業(yè)崗位需求分析入手，參照國家相關(guān)職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，精細(xì)化選擇教學(xué)內(nèi)容。

二是要適合學(xué)生學(xué)情。根據(jù)高職生的學(xué)習(xí)風(fēng)格和認(rèn)知特點，課程內(nèi)容的編排以典型工作任務(wù)為學(xué)習(xí)單元，并貫徹“管用、夠用、適用”的教學(xué)指導(dǎo)思想。

三是要適應(yīng)課堂教學(xué)。該課程一般是在理實一體化教室展開教學(xué)，教學(xué)內(nèi)容要能較好地處理理論教學(xué)與技能訓(xùn)練的關(guān)系，體現(xiàn)“做中學(xué)、學(xué)中做”理念。

對于機電類專業(yè)，單片機的主要作用是控制器件，并實現(xiàn)一定的通信和數(shù)據(jù)處理。因此，筆者以單片機的內(nèi)部硬件資源、常用器件為出發(fā)點，將教學(xué)內(nèi)容設(shè)計成九個模塊：發(fā)光管、數(shù)碼管、按鍵、定時/計數(shù)器、直流電機、步進(jìn)電機、舵機、串口、模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)模轉(zhuǎn)換（以下簡稱A/D和D/A）。每個模塊含有2～3項基本任務(wù)，每項基本任務(wù)都有一項拓展任務(wù)，設(shè)計拓展任務(wù)的目的是鞏固與深化基本任務(wù)中的知、技、能。任務(wù)名稱的敘寫盡量具體到直觀可操作的程度，如表1所示。

2 任務(wù)驅(qū)動教學(xué)的實踐

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式的特點是“以任務(wù)為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”[4]，筆者在教學(xué)實踐中一般按任務(wù)提出、分析、實施、評價、拓展等五個基本環(huán)節(jié)展開教學(xué)。

在任務(wù)提出環(huán)節(jié)，教師通過日常生活、工業(yè)生產(chǎn)中學(xué)生見過的一些實例，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，引出基本任務(wù)，并展示出某個解決方案的結(jié)果，讓學(xué)生對任務(wù)有直觀清晰的認(rèn)識。在這個環(huán)節(jié)，教師還應(yīng)強調(diào)解決方案并不是唯一的，解決同一項任務(wù)可能會有好幾個方案，鼓勵學(xué)生從多個角度去探索解決方案。

在任務(wù)分析環(huán)節(jié)，不是由教師直接告訴學(xué)生應(yīng)當(dāng)如何去解決面臨的任務(wù)，而是由教師向?qū)W生提供解決該任務(wù)的有關(guān)引例和線索，引導(dǎo)學(xué)生“獨立思考、自主探索”；同時倡導(dǎo)學(xué)生分組進(jìn)行討論和交流，培養(yǎng)學(xué)生協(xié)作學(xué)習(xí)能力。學(xué)生經(jīng)過反復(fù)分析后，會提出一個或幾個解決方案。

在任務(wù)實施環(huán)節(jié)，學(xué)生將解決方案付諸實施，從硬件、軟件兩方面實現(xiàn)，經(jīng)過軟硬聯(lián)調(diào)，得到結(jié)果。教師要強調(diào)實施方案也不是唯一的。

在任務(wù)評價環(huán)節(jié)，有教師點評、學(xué)生自評互評。既要對結(jié)果進(jìn)行評價，也要對過程進(jìn)行評價，還要對學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)進(jìn)行評價，譬如7S管理（整理、整頓、清掃、清潔、素養(yǎng)、安全、節(jié)約）。

在任務(wù)拓展環(huán)節(jié)，在基本任務(wù)的基礎(chǔ)上，循序漸進(jìn)、一脈相承地引出拓展任務(wù)，再對拓展任務(wù)進(jìn)行分析、實施、評價。教學(xué)過程中筆者還有以下幾點心得體會。

1）知識講授。完成每個任務(wù)都需要一些相關(guān)的理論知識，知識講授沒有單獨設(shè)置成一個教學(xué)環(huán)節(jié)，分散在五個基本環(huán)節(jié)中。實例和引例中涉及的知識一定要講透徹，沒有涉及的知識暫時不講或稍微提一下。知識體系的深入與擴(kuò)展把握一個“度”的原則，對于基礎(chǔ)較好、學(xué)有余力的學(xué)生，教師可以在課堂巡回指導(dǎo)時與他單獨交流或者課外與他單獨交流。

2）水平思考法。水平思考法是英國學(xué)者愛德華?德?博諾提出的一種思維方法[5]，具體操作可采用“六頂思考帽”[6]。在任務(wù)分析環(huán)節(jié)，需要確定一個解決方案，筆者采用這種方法，取得良好效果。典型步驟是：客觀陳述任務(wù)要求（白帽），提出解決任務(wù)的方案（綠帽），評估該方案的優(yōu)點（黃帽），評估該方案的缺點（黑帽），對該方案進(jìn)行主觀情感判斷（紅帽），總結(jié)加權(quán)，做出決策（藍(lán)帽）。下面以“用兩個按鍵控制直流電機的加速、減速”的任務(wù)為例進(jìn)行簡要說明。

白帽：轉(zhuǎn)速有四種狀態(tài)，最低速、次低速、次高速、最高速。單片機上電后電機為最低速，每按一下加速鍵，轉(zhuǎn)速升一個檔，直到最高速；每按一下減速鍵，轉(zhuǎn)速降一個檔，直到最低速。

綠帽：硬件電路如圖1所示，程序框圖如圖2所示。

黃帽：硬件系統(tǒng)中的電機驅(qū)動模塊采用三極管分立元件，電路簡單、成本低。程序框圖結(jié)構(gòu)清晰，使用的語句種類不多，大量使用簡單的if語句。

黑帽：分立元件的硬件制作麻煩，容易接觸不良，工作可靠性低。程序的一個周期時間較長，快速性不好。采用延時子程序，定時不精確，轉(zhuǎn)速精度不高。

紅帽：①我不喜歡這個方案，像個“小兒科”“菜鳥”，沒有什么實用價值；②我挺喜歡這個方案，簡單、清晰，有效果；③談不上喜歡，好像也不討厭，沒什么特別感覺。

藍(lán)帽：這個方案總的來說，能夠解決任務(wù)，可以采納。當(dāng)然還有很多其他的方案，不妨在深入理解、掌握了這個方案之后，再進(jìn)一步探索其他方案。

在任務(wù)實施、評價、拓展環(huán)節(jié)，亦可采用“水平思考法”，不贅述。教學(xué)實踐表明，這種思維方法頗受學(xué)生歡迎，經(jīng)過重復(fù)訓(xùn)練、刻意練習(xí)，學(xué)生基本上能夠掌握這種方法。

3）比較教學(xué)法[7]。在眾多的教學(xué)法中，筆者對比較教學(xué)法情有獨鐘。在任務(wù)驅(qū)動教學(xué)過程中，可采用比較教學(xué)法，將“單片機應(yīng)用技術(shù)”課程中的基本任務(wù)與前導(dǎo)課程“PLC應(yīng)用技術(shù)”中的基本任務(wù)進(jìn)行比較，將拓展任務(wù)與基本任務(wù)、后面任務(wù)與前面任務(wù)進(jìn)行比較。通過比較，找出異同，使學(xué)生對原有的知識與技能掌握得更加深刻、牢固，新獲得的知識與技能更加鮮明、準(zhǔn)確，并能體會和掌握其中的核心技能。

譬如將任務(wù)“用兩個按鍵控制步進(jìn)電機的加速、減速”與任務(wù)“用兩個按鍵控制直流電機的加速、減速”進(jìn)行比較。鍵控四相六線制步進(jìn)電機的硬件電路如圖3所示，程序框圖如圖4所示，可引導(dǎo)學(xué)生與圖1、圖2進(jìn)行仔細(xì)比較，使學(xué)生體會到單片機電路設(shè)計與程序設(shè)計的核心技能。另外還可以利用示波器觀測比較兩種電機的供電電壓波形，使學(xué)生對兩種電機的PWM調(diào)速原理有更加直觀深入的理解。

3 教學(xué)硬件平臺的運用

目前機電類專業(yè)單片機課程的教學(xué)硬件平臺主要有三種：一是單片機實驗板加器件；二是采用Proteus硬件仿真；三是采用面包板及套件[8]。這三種平臺各有特點。

單片機實驗板的優(yōu)點是硬件資源豐富、電路穩(wěn)定可靠，學(xué)生對硬件平臺充分信任，可以騰出時間更多地關(guān)注“軟件編程”；缺點是電路都是廠家設(shè)計的，學(xué)生只能適應(yīng)廠家電路，不能按自己的想法搭建電路，硬件電路制作與檢修的機會較少。

Proteus硬件仿真的優(yōu)點是學(xué)生可以按自己的想法任意搭建電路，靈活性強、成本低；缺點是仿真電路和實物畢竟有區(qū)別，譬如有的仿真正常而實物不通過，有的實物正常而仿真不能通過。

面包板及套件的優(yōu)點是學(xué)生可以按自己的想法一步一步地搭建實物電路，能很好地訓(xùn)練和提高硬件電路制作與檢修能力；缺點是電路容易接觸不良，工作不可靠，有時一個簡單的任務(wù)，初學(xué)者可能花了很多時間來搭建面包板電路，卻調(diào)試不出效果，容易產(chǎn)生挫敗感，失去耐心和興趣。

初學(xué)者是否應(yīng)該使用Proteus仿真軟件來學(xué)習(xí)單片機應(yīng)用技術(shù)？目前有兩種截然不同的觀點。

一種觀點認(rèn)為初學(xué)者不要使用Proteus軟件，剛開始只有把硬件擺在你面前，親自操作它，才會有深刻的體會，也才能掌握它[9]，因此剛開始宜使用面包板套件或?qū)嶒灠?，待達(dá)到一定程度后才使用Proteus軟件。

另一種觀點則認(rèn)為剛開始最好是使用Proteus軟件，因為面包板電路容易出問題，使初學(xué)者失去耐心和學(xué)習(xí)興趣；實驗板尤其是開發(fā)板，容易使初學(xué)者將“硬件系統(tǒng)”看成“黑箱子”，對電路失去探索興趣；而Proteus軟件容易使初學(xué)者產(chǎn)生“成就感”，有利于深入學(xué)習(xí)。

筆者認(rèn)為在教學(xué)實踐中，宜具體情況具體分析。有的學(xué)生喜歡動手操作，使用面包板套件就比較合適；有的學(xué)生喜歡編程調(diào)試，使用Proteus軟件比較容易上手；有的任務(wù)比較復(fù)雜，若一開始就制作面包板電路，既費時又費力，不如先做Proteus仿真；有的任務(wù)拓展性很強或視覺效果突出，不妨將面包板電路制作出來。另外，用不同的硬件平臺來完成相同的任務(wù)，可使學(xué)生體會到應(yīng)用電路設(shè)計與編程的核心方法?？傊挥芯C合運用這幾種平臺，才能取得較好的教學(xué)效果。

4 結(jié)語

單片機應(yīng)用能力是一種較通用的工程能力，也是機電領(lǐng)域從業(yè)人員的重要核心能力，筆者從課程教學(xué)內(nèi)容、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)、教學(xué)硬件平臺三個方面對高職機電類專業(yè)“單片機應(yīng)用技術(shù)”課程進(jìn)行設(shè)計與實踐。經(jīng)過對這門課程幾輪的教學(xué)實踐，取得良好的教學(xué)效果，學(xué)生能夠較好地理解并掌握單片機技術(shù)的基本知識和技能，并進(jìn)一步提高專業(yè)綜合應(yīng)用能力。

參考文獻(xiàn)

[1]成立平.高職專業(yè)人才精細(xì)化培養(yǎng)研究[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009.

[2]楊翠明，陳志勛，徐先海.論高職院校機電雙高人才的培養(yǎng)[J].湖南師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)報，2008，7（2）：71-73.

[3]教育部職業(yè)教育與成人教育司.高等職業(yè)學(xué)校專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)（試行）：制造大類[S].北京：中央廣播電視大學(xué)出版社，2012.

[4]叢國進(jìn)，李傳偉，董先.任務(wù)引導(dǎo)型教學(xué)法在單片機課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國教育技術(shù)裝備，2014（12）：88-89.

[5]Bono E D.水平思考法[M].馮楊，譯.北京：北京科學(xué)技術(shù)出版社，2006.

[6]Bono E D.六頂思考帽[M].馮楊，譯.北京：北京科學(xué)技術(shù)出版社，2004.

[7]謝芳芳，胡邦南.比較式項目教學(xué)在單片機課程中的應(yīng)用[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2014，36（5）：114-116.

第6篇：單片機課程設(shè)計范文

關(guān)鍵詞：工作過程；單片機；教學(xué)改革

中圖分類號：G712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）05-0199-02 一、課程設(shè)置

本課程是電氣自動化技術(shù)專業(yè)課程體系中的專業(yè)專項能力課程之一。先修課程有：模電、數(shù)電及檢測技術(shù)等專業(yè)基礎(chǔ)能力課，學(xué)完本課程可繼續(xù)學(xué)習(xí)計算機控制、機器人控制等技術(shù)課程、進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計，參加頂崗實習(xí)。所以本課程教學(xué)目標(biāo)是：正確理解單片機系統(tǒng)組成、硬軟件設(shè)計；能夠進(jìn)行單片機控制系統(tǒng)開發(fā)、現(xiàn)場維護(hù)，診斷故障；培養(yǎng)獨立、負(fù)責(zé)任、在團(tuán)隊條件下有效完成工作任務(wù)的能力。

二、教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計與選取

設(shè)計教學(xué)內(nèi)容之前，需要先深入企業(yè)調(diào)研，明確就業(yè)崗位群以及培養(yǎng)目標(biāo)；然后分析職業(yè)崗位的需求，形成了工作任務(wù)分析表，確定課程目標(biāo)；接著以崗位需求和職業(yè)能力為核心設(shè)置項目內(nèi)容。[1]具體設(shè)置項目內(nèi)容時，一方面以工程應(yīng)用為背景，以典型電路為載體設(shè)置項目任務(wù)。另一方面遵循認(rèn)知規(guī)律及高職人才培養(yǎng)規(guī)律，項目從簡單到復(fù)雜，逐漸提高能力要求。教材選用江蘇省精品教材，訓(xùn)練項目共九個[2]。

三、課程實施

本課程采用CDIO工程教育模式，構(gòu)建優(yōu)良工程實踐環(huán)境，教學(xué)流程主要依據(jù)典型的單片機應(yīng)用產(chǎn)品開發(fā)工作過程進(jìn)行制定。[3]典型的單片機應(yīng)用產(chǎn)品開發(fā)工作過程主要有：項目任務(wù)書撰寫、需求分析、方案設(shè)計、硬件設(shè)計制作、程序設(shè)計、系統(tǒng)調(diào)試、功能改進(jìn)、交付使用、項目總結(jié)等。由此在教學(xué)過程中，需要讓學(xué)生先明白做什么（下達(dá)任務(wù)書、分析需求）；再考慮怎么做（方案設(shè)計）；然后學(xué)中做，做中學(xué)（硬件設(shè)計制作與程序編制調(diào)試，深化知識，邊學(xué)邊做，不斷完善功能）；接著提交作品，總結(jié)；最后完成項目。下面以“項目四模塊2[2]采用定時器計數(shù)方式的轉(zhuǎn)速測量電路設(shè)計與仿真”的教學(xué)為例進(jìn)行說明。

1.做什么。教師先通過播放流水線計數(shù)視頻，展示手機定時功能來展示定時/計數(shù)功能。然后教師發(fā)放任務(wù)書，闡明任務(wù)1的工作目標(biāo)，介紹本設(shè)計需實現(xiàn)的功能。通過ppt展示轉(zhuǎn)速測量電路功能，詳細(xì)講授定時/計數(shù)器用途。

2.怎么做。教師以獨立工作法、擴(kuò)展小組法方式組織各組學(xué)生制訂、討論、修改、完善轉(zhuǎn)速測量電路設(shè)計方案，即學(xué)生先獨立設(shè)計方案，接著再2人一組討論，最后4人一組完善方案。

3.學(xué)中做，做中學(xué)。用案例教學(xué)法與示范訓(xùn)練法，教師提供電氣原理框圖，在PROTEUS軟件上示范操作任務(wù)1轉(zhuǎn)速計數(shù)器。學(xué)生通過自我負(fù)責(zé)的搭檔合作，學(xué)習(xí)定時計數(shù)器結(jié)構(gòu)、工作方式，專用寄存器TMOD、TCON、IE、IP的設(shè)置。教師收集學(xué)生學(xué)習(xí)過程中遇到的問題，針對重點與難點使用課件FLASH動畫進(jìn)行講解。學(xué)生通過組內(nèi)交流，討論設(shè)計電路，然后繪制硬件電路圖，合作編程。

教師在這過程中進(jìn)行個別輔導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生解決軟硬件調(diào)試中遇到的問題；深入講解定時計數(shù)器工作方式特點；使用課件演示講解16位定時/計數(shù)器T2；采用卡片復(fù)習(xí)法，即讓學(xué)生抽取寫有關(guān)鍵詞的卡片，向其他人簡短清晰的闡述有關(guān)該詞的信息，然后全班一起評價并補充答案，幫助學(xué)生加深了解本項目中應(yīng)掌握的基礎(chǔ)知識。

4.完善。通過小組拼圖法，各小組派兩位同學(xué)到其他兩個小組參與討論學(xué)習(xí)設(shè)計方案、電路設(shè)計圖與程序，然后回到自己小組繼續(xù)完善方案、電路設(shè)計與程序，將程序下載至開發(fā)板調(diào)試。

5.總結(jié)。學(xué)生進(jìn)行作品演示，總結(jié)完成此次工作任務(wù)的經(jīng)驗，并進(jìn)行小組自評、組間互評。接著教師對完成的任務(wù)進(jìn)行評分。此外，因為我們關(guān)注學(xué)生學(xué)到了什么，所以要求學(xué)生評估教學(xué)效果，提出修改教學(xué)方法的意見與建議，老師根據(jù)反饋意見修改教學(xué)方法。

6.項目完成。學(xué)生按照6S標(biāo)準(zhǔn)做好安全與衛(wèi)生工作。教師檢查器件整理、衛(wèi)生清理工作的完成情況并評分。

四、課程考核

課程考核由過程性考核、階段性考核和綜合性考核組成，分別占課程考核的20%、30%和40%。過程性考核有常規(guī)考核和任務(wù)完成質(zhì)量考核兩部分組成。常規(guī)考核是考核學(xué)生的參與積極性、安全意識、衛(wèi)生狀態(tài)。任務(wù)完成質(zhì)量考核需要針對不同任務(wù)制定詳細(xì)的表。階段性考核是在每個項目結(jié)束后，考核學(xué)生對本項目中涉及新技能的掌握能力。綜合性考核分理論考核與實踐考核，在本課程結(jié)束時考核學(xué)生對本課程的掌握能力。

五、總結(jié)

課程教學(xué)實施一段時間后，獲得了學(xué)生、行業(yè)企業(yè)專家好評，2010年本課程被評為國家級精品課程。學(xué)生與教師也在學(xué)與教的過程中積極參加各項比賽并獲得優(yōu)異成績，在2011年全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽中獲得江蘇省一等獎1個，二等獎1個。2011年全國高校電子信息實踐創(chuàng)新作品評選中獲得一等獎2個。不過本課程還需不斷更新教學(xué)內(nèi)容，不斷完善以能力考核為主的評價體系，不斷深入開展與企業(yè)的項目合作，與時俱進(jìn)，保證教學(xué)水平和質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]姜大源.職業(yè)教育學(xué)研究新論[M].北京：教育科學(xué)出版社，2007.

[2]耿永剛，陶國正，等.單片機與接口應(yīng)用技術(shù)[M].上海：華東師范大學(xué)出版社，2008.

第7篇：單片機課程設(shè)計范文

關(guān)鍵詞：單片機技術(shù)；教學(xué)資源庫；課程建設(shè)；大學(xué)城空間

一、《單片機技術(shù)》課程空間教學(xué)資源庫建設(shè)背景

隨著高職教育信息化的不斷改革與發(fā)展，教學(xué)資源建設(shè)也成為了高職院校教學(xué)工作的一項重要組成部分，我院于2011年引進(jìn)了世界大學(xué)城，為每位教師和學(xué)生都分配了一個大學(xué)城空間地址，從此老師和學(xué)生都投入到了這場空間教學(xué)建設(shè)革命?！秵纹瑱C技術(shù)》課程是我院高職電類專業(yè)一門專業(yè)核心課程，開設(shè)對象為高職電氣自動化、應(yīng)用電子技術(shù)、機電一體化技術(shù)專業(yè)大二學(xué)生，通過本課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生小型電子產(chǎn)品的開發(fā)與應(yīng)用能力。傳統(tǒng)的教學(xué)，知識面相對較窄，更新較慢，教學(xué)資源也多以教材、教案、課件PPT等為主，缺乏多樣性、實效性和交互性。而空間教學(xué)使課堂教學(xué)的內(nèi)涵和外延得以擴(kuò)充和發(fā)展，世界大學(xué)城空間擁有文本、圖像、聲音、視頻、動畫等多種形式，豐富的信息資源，圖文并茂，生動形象。如何在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上，建立基于世界大學(xué)城的空間課程教學(xué)資源庫，讓知識信息化、共享化、共建化，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)成為單片機技術(shù)課程教學(xué)中的一個新課題。

二、《單片機技術(shù)》課程空間教學(xué)資源庫建設(shè)目標(biāo)

2015年6月前，以信息技術(shù)創(chuàng)新教與學(xué)，依托世界大學(xué)城，校企共建功能齊全、便捷高效的數(shù)字化學(xué)習(xí)資源與應(yīng)用平臺，完成首次基于大學(xué)城空間平臺的《單片機技術(shù)》課程教學(xué)輪回，建成集教學(xué)、培訓(xùn)、技能鑒定、自主學(xué)習(xí)“四位一體”“優(yōu)質(zhì)、開放、共享”教學(xué)資源庫，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提升學(xué)生綜合素質(zhì)，拓展社會服務(wù)功能。

三、《單片機技術(shù)》課程空間教學(xué)資源庫建設(shè)思路

遵循共建共享、邊建邊用的原則，滿足高職在校師生、同行的需求，切實做到校企合作、行業(yè)引領(lǐng)、要素打包、虛實結(jié)合。

四、《單片機技術(shù)》課程空間教學(xué)資源庫建設(shè)內(nèi)容

單片機技術(shù)課程以專業(yè)人才培養(yǎng)方案和專業(yè)課程體系為依據(jù)，結(jié)合專業(yè)建設(shè)和課程改革需要，構(gòu)建了課程教學(xué)資源庫，主要包括課程教學(xué)資源、技能考證資源、課外學(xué)習(xí)資源、學(xué)生作品資源及網(wǎng)上交流五大模塊。

1.課程教學(xué)資源模塊包括網(wǎng)絡(luò)課堂資源、實踐教學(xué)資源、教輔資源三部分內(nèi)容。其中網(wǎng)絡(luò)課堂資源部分包括：課程介紹、課程標(biāo)準(zhǔn)、授課計劃、學(xué)習(xí)指南、電子教案、電子課件、習(xí)題庫及試題庫、考核方法等欄目。實踐教學(xué)資源部分包括：實踐教學(xué)條件、實訓(xùn)指導(dǎo)書、學(xué)習(xí)指南、實訓(xùn)報告、實訓(xùn)教案、實訓(xùn)課件等欄目。教輔資源部分包括：常用開發(fā)工具（Keil、Protues）、常用MCU資料、常用器件資料、應(yīng)用案例、參考書籍等欄目。

2.技能考證資源模塊中，結(jié)合維修電工、家用電子產(chǎn)品維修工的要求，提供國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，試題庫及習(xí)題庫，幫助學(xué)生輕松實現(xiàn)互動學(xué)習(xí)和自主測試，具有良好的操作性和交互性。

3.課外學(xué)習(xí)資源模塊中，搜集其他高職院?！秵纹瑱C技術(shù)》課程的相關(guān)資源以及學(xué)習(xí)視頻和素材，以此拓展教學(xué)空間，拓寬學(xué)生視野，豐富課程教學(xué)，提升教學(xué)效果。

4.學(xué)生作品資源模塊包括：學(xué)習(xí)實訓(xùn)作品、課外提升作品、電子興趣小組作品及參賽作品。本課程的作業(yè)通過空間進(jìn)行布置，取代傳統(tǒng)的紙質(zhì)作業(yè)，學(xué)生作品及時上傳至空間，不斷充實現(xiàn)有教學(xué)資源，構(gòu)建可持續(xù)完善的教學(xué)資源庫。

5.網(wǎng)上交流模塊：為增強師生互動，及時為學(xué)生答疑，學(xué)生可登陸自己的賬戶進(jìn)行留言，或者在線與老師進(jìn)行交流溝通。

傳統(tǒng)的教學(xué)方式，在老師離開課堂后，學(xué)生希望和老師交流，想再次查看老師上課時使用的教學(xué)資源相當(dāng)困難。但有了職教新干線個人空間后，學(xué)生可以利用空間與老師實現(xiàn)交流互動、在課后查看老師的教學(xué)資源、利用空間上交作業(yè)、實驗實訓(xùn)報告、作品等。老師則直接在空間中實現(xiàn)資料的上傳與作業(yè)等的批改。這樣一來，教學(xué)和學(xué)習(xí)不僅僅局限于課堂45分鐘的時間，只要有網(wǎng)絡(luò)，隨時隨地都可變成課堂。根據(jù)我院《職教新干線空間建設(shè)方案》的要求，教學(xué)課堂可以一直延伸到學(xué)生離校畢業(yè)實習(xí)期間，通過實習(xí)指導(dǎo)老師和實習(xí)生的交流互動，老師可以通過個人空間指導(dǎo)學(xué)生在實習(xí)期間遇到的各種問題和困難，加強對學(xué)生畢業(yè)實習(xí)的指導(dǎo)和監(jiān)管工作。

空間教學(xué)資源建設(shè)任重而道遠(yuǎn)，我們會繼續(xù)努力，抓住機遇，充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)教育手段，依托職教新干線個人空間，把空間建設(shè)與專業(yè)和課程教學(xué)資源建設(shè)、管理與運用緊密結(jié)合起來，真正實現(xiàn)教育教學(xué)方式、管理方式、育人方式的轉(zhuǎn)變與提升。

第8篇：單片機課程設(shè)計范文

單片機具有體積小、價格低、應(yīng)用方便、穩(wěn)定可靠等優(yōu)點，在工業(yè)控制、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、儀器儀表、汽車電子等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用[1-2]。單片機是高校電氣、電子、自動化等專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，其理論性、實踐性、應(yīng)用性較強。單片機課程主要培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力和利用單片機以及所學(xué)知識進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計的能力，課程設(shè)計是單片機課程實踐教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，顯得尤為重要。在單片機課程設(shè)計實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中引入CDIO先進(jìn)教學(xué)理念，對其進(jìn)行改革和創(chuàng)新，以便能更好地提高學(xué)生的實踐動手能力、工程思維、創(chuàng)新意識、團(tuán)隊協(xié)作能力等，從而提高教學(xué)效果。

1單片機課程設(shè)計教學(xué)現(xiàn)狀

單片機課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題和提升學(xué)生動手能力的重要環(huán)節(jié)。目前單片機課程設(shè)計教學(xué)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(shè)計通常安排在學(xué)期末的最后一周，時間短，再加上學(xué)生花時間進(jìn)行期末考試復(fù)習(xí)，往往疏于做單片機課程設(shè)計，導(dǎo)致教學(xué)效果不理想。

1.2單片機課程設(shè)計選題單一

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

1.3單片機課程設(shè)計的組織實施不合理

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

1.4單片機課程設(shè)計的考核方式不合理

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

2CDIO工程教育理念

CDIO理念是一種先進(jìn)的工程教育理念，其包含構(gòu)思（concept）—設(shè)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(xué)”和“基于項目教與學(xué)（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(chǎn)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(xué)生在工程實踐中對知識理解并應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力、工程思維、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊協(xié)作能力[4-8]。

3基于CDIO理念的單片機課程設(shè)計教學(xué)改革與實踐

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

3.1課程設(shè)計時間安排

以往的單片機課程設(shè)計通常安排在學(xué)期末最后一周集中時間進(jìn)行，由于設(shè)計時間短、任務(wù)重，加上學(xué)生還要進(jìn)行期末考試課程的復(fù)習(xí)，不能專注單片機課程設(shè)計，導(dǎo)致效果不理想，因此將單片機課程設(shè)計提前3周布置給學(xué)生，讓學(xué)生有充足的時間去完成。第1周：學(xué)生查閱相關(guān)資料，確定實施方案并交老師進(jìn)行可行性審核；第2周：進(jìn)行硬件和軟件設(shè)計，并在Proteus中仿真，仿真通過后方可進(jìn)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(xué)生在萬能板上完成制作并調(diào)試；第4周：答辯考核環(huán)節(jié)，學(xué)生匯報演示作品，教師提問1~2個問題，答辯結(jié)束后，學(xué)生上交作品和設(shè)計說明書[9]。

3.2課程設(shè)計選題

選題是單片機課程設(shè)計的重要環(huán)節(jié)，課程設(shè)計不同于課程實驗，也不同于畢業(yè)設(shè)計，因此，選題既要結(jié)合單片機應(yīng)用領(lǐng)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(xué)生個體差異，在難易程度上要有層次性，以滿足不同層次學(xué)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(shè)計競賽題目；②學(xué)生自主選題，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣自主選擇題目，經(jīng)與指導(dǎo)老師協(xié)商后確定。可選課題有交通燈遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)、波形發(fā)生器、數(shù)字溫度計設(shè)計與制作、電機轉(zhuǎn)速測量與控制、數(shù)字鐘等。課題確定后，教師設(shè)計好課程設(shè)計任務(wù)書發(fā)放給學(xué)生，讓學(xué)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(xué)生的知識、能力、情感等方面的培養(yǎng)。

3.3課程設(shè)計組織實施

課程設(shè)計采用分組方式進(jìn)行，每組3人，設(shè)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(shè)計到項目完成的各項工作，如組織討論設(shè)計方案、遇到的問題以及硬件設(shè)計、軟件設(shè)計、實物制作、設(shè)計說明書撰寫等組內(nèi)分工。教師從旁指導(dǎo)，讓學(xué)生自我組織、自我管理，充分調(diào)動學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生獨立分析問題、解決問題的能力以及團(tuán)隊協(xié)作能力。組織實施過程以學(xué)生為主、教師為輔，將CDIO理念充分融入課程設(shè)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(shè)計與制作為例，項目的具體實施過程如下。

（1）項目構(gòu)思階段（concept）：學(xué)生根據(jù)波形發(fā)生器的功能和具體技術(shù)指標(biāo)要求（能生成的波形種類、周期等）查閱相關(guān)資料，組內(nèi)成員根據(jù)相關(guān)要求和資料提出各自的實施方案，由組長組織小組內(nèi)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(zhuǎn)換器將單片機輸出的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量，由于DAC0832是電流型輸出器件，需要增加I-V轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換電路等。教師對小組提交的實施方案可行性進(jìn)行審核，提出指導(dǎo)性意見，最終確定實施方案。

（2）項目設(shè)計階段（design）：本階段包括硬件設(shè)計和軟件設(shè)計，學(xué)生根據(jù)實施方案列出詳細(xì)的元器件清單并設(shè)計各模塊電路，編寫相關(guān)程序，調(diào)試、編譯生成HEX文件。首先在Proteus軟件上進(jìn)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(zhǔn)備。

（3）項目實施階段（implement）：學(xué)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(jìn)行調(diào)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(diào)試完成后，撰寫作品的設(shè)計說明書。

（4）項目運行階段（operate）：硬件電路調(diào)試完成后，學(xué)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(yīng)的作品，并回答老師和學(xué)生的提問。

3.4課程設(shè)計考核

考核是檢驗學(xué)生課程設(shè)計完成情況的重要手段，不僅要能檢驗學(xué)生的知識掌握情況，更重要的是還要能檢驗學(xué)生的實踐動手能力、團(tuán)隊協(xié)作能力、工程素養(yǎng)等。通過考核促進(jìn)學(xué)生積極主動地學(xué)習(xí)、積極動手參加實踐，充分調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性。改革傳統(tǒng)只有考勤和設(shè)計說明書成績作為學(xué)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(jié)合的考核方式。過程考核主要由學(xué)生自評、小組內(nèi)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(shè)計的時間安排，每周安排一次考核[12]。

學(xué)生自評：學(xué)生結(jié)合自身情況從學(xué)習(xí)態(tài)度、職業(yè)素養(yǎng)（是否按要求操作、維護(hù)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(wù)完成情況等方面對自己評價。學(xué)生自評占過程考核的20%。

小組內(nèi)互評：小組內(nèi)成員之間從學(xué)習(xí)態(tài)度、團(tuán)隊協(xié)作能力、職業(yè)素養(yǎng)（是否按要求操作、維護(hù)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(wù)完成情況等方面相互評價。小組內(nèi)互評占過程考核的30%。教師評價：教師根據(jù)學(xué)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(jìn)行評價。教師評價占過程考核的50%。

課程設(shè)計完成后組織答辯考核，學(xué)生制作匯報PPT，首先從設(shè)計方案、設(shè)計構(gòu)思、設(shè)計創(chuàng)意等方面匯報；其次進(jìn)行實物演示；最后老師、其他學(xué)生對設(shè)計提問。教師根據(jù)學(xué)生答辯情況、回答問題情況、作品完成情況以及設(shè)計說明書撰寫情況給學(xué)生評分。學(xué)生課程設(shè)計的成績由過程考核（70%）和答辯考核（30%）組成。

第9篇：單片機課程設(shè)計范文

關(guān)鍵詞 單片機 教學(xué) 仿真

中圖分類號：TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

單片機課程是電子信息、自動化和機電等專業(yè)的一門專業(yè)必修課，成為電子信息類專業(yè)學(xué)生就業(yè)的一個主要專長。而單片機又是一門實踐性很強的課程，加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生充分掌握單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計的基本概念和方法，是提高教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)實用型人才的一個重要內(nèi)容。

1傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問題

目前，涉及單片機方面的主要教學(xué)環(huán)節(jié)是單片機課堂教學(xué)、課內(nèi)實驗、課程設(shè)計及畢業(yè)設(shè)計中的單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計。而在這幾個方面都不同程度存在一些問題。

在單片機課堂教學(xué)中，主要介紹的是單片機片內(nèi)資源、程序設(shè)計及接口電路。學(xué)生在一開始接觸這些問題時，缺乏感性認(rèn)識，對片內(nèi)資源的應(yīng)用、程序的執(zhí)行及接口的意義總是有些不明就里，甚至有些學(xué)生在學(xué)完課程后，還不知道中斷服務(wù)程序是什么時候開始執(zhí)行的，其原因之一是缺乏某種有效的演示方法。即使在多媒體教學(xué)廣泛應(yīng)用的今天，光有幾幅幻燈片還不能解決這些問題。通常，在課內(nèi)實驗和課程設(shè)計中，一般都是采用實驗箱或?qū)嶒灣?。課內(nèi)實驗主要是一些驗證性實驗，實驗過程主要是：連接導(dǎo)線一運行程序一觀察效果。學(xué)生按部就班做完實驗后，對實驗的具體硬件電路和程序編寫卻知之甚少。比如問及本實驗中包含哪些模塊或芯片，或某條語句的作用等，就無法回答了。一旦實驗出現(xiàn)問題，原因查找更為困難。如存在實驗箱和使用軟件的通訊問題；實驗箱本身的線路通斷、焊點虛實及芯片好壞等問題。由于實驗箱系統(tǒng)比較大，維護(hù)也很困難。因難以對損壞的設(shè)備維修，只能更換設(shè)備。

使用實驗箱的另一個問題就是，設(shè)計只能在現(xiàn)有系統(tǒng)上完成，使得很多設(shè)計結(jié)果有些牽強附會。學(xué)生也不能針對具體的功能要求進(jìn)行設(shè)計。對于可以簡化的問題，也以為只能通過總線模式來完成，誤認(rèn)為無論是怎樣的系統(tǒng)，都得設(shè)計成一個龐大的結(jié)構(gòu)。對于學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計，一般要求在原理結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上設(shè)計實物。這時原理圖的正確性就成為一個至關(guān)重要的問題。原理圖不正確，就會給以后的設(shè)計工作帶來很多問題，甚至做出的印制板不能用。另外，對于沒有實踐經(jīng)驗的學(xué)生來說，設(shè)計過程中容易造成器件和儀器儀表的損壞。故學(xué)生的課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計需要購置的元器件數(shù)量增多，開支增大。

2 Proteus在單片機教學(xué)中的應(yīng)用

2.1 Proteus在單片機教學(xué)中的意義

目前企業(yè)單位對單片機應(yīng)用人才的需求量仍然很大，但對技術(shù)水平的要求也越來越高。面對傳統(tǒng)教學(xué)中存在的諸多問題，Proteus等仿真工具為我們的教學(xué)提供了一個很好的輔助手段。借助Proteus的對CPU和電路強大的仿真能力以及豐富的資源庫，可以有效替代硬件仿真器進(jìn)行先期的軟硬件調(diào)試。等到仿真結(jié)果基本理想時再進(jìn)行實際的硬件調(diào)試。這樣的開發(fā)過程不僅高效，而且會盡可能地減少損失，這對于解決實驗室資源緊張的問題是一個很好的思路。

2.2將Proteus引入單片機課堂教學(xué)

在單片機課堂教學(xué)中，首先，采用Proteus可以進(jìn)行實例演示，增強教學(xué)生動性和直觀性。比如教師可以制作一些典型的應(yīng)用系統(tǒng)，如流水燈、交通燈、數(shù)字鐘及LCD顯示等實驗。讓學(xué)生對單片機應(yīng)用系統(tǒng)有一個感性認(rèn)識，明白一個完整系統(tǒng)的含義，清楚單片機在一個系統(tǒng)中的作用和地位以及應(yīng)用情況。其次，采用Proteus有助于明確概念，解決難點。在單片機教學(xué)中，P口作為準(zhǔn)雙向口的這個概念以及如何應(yīng)用是較難掌握的一個問題。還有如中斷如何產(chǎn)生，LED燈的位選和線選如何區(qū)別，串行通信如何實現(xiàn)等等教學(xué)中的重點和難點，都可以通過Proteus的演示讓學(xué)生掌握清楚。而且，Proteus具有用色點顯示芯片管腳狀態(tài)的功能，教師可通過單步調(diào)試的方法讓學(xué)生觀察引腳的高低電平變化。另外，也可通過示波器、邏輯分析儀和發(fā)光二極管進(jìn)行觀察。還有，Proteus也有助于理解指令含義。通過改變某段程序或指指令，觀察運行效果，從而理解語句含義。

2.3用Proteus改進(jìn)單片機實驗教學(xué)

單片機課程的實踐性很強，實驗環(huán)節(jié)的教學(xué)應(yīng)引起高度重視。而單片機課程的課內(nèi)實驗學(xué)時有限，使用實驗僅停留在演示性及驗證性實驗的層次。為了解決這個問題，可以應(yīng)用Proteus所提供的元器件模型和外設(shè)模型按照實驗內(nèi)容來設(shè)計原理圖，再利用儀器儀表的輸入輸出效果對實驗結(jié)果進(jìn)行檢測。這樣，學(xué)生一方面了解了單片機應(yīng)用系統(tǒng)硬件電路結(jié)構(gòu)，鍛煉了編程技術(shù)，也學(xué)習(xí)了儀器儀表的使用，提高了設(shè)計水平。

2.4用Proteus單片機課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計

在課程設(shè)計中，要求學(xué)生首先應(yīng)用Proteus自主設(shè)計仿真，在設(shè)計硬件電路時最好能考慮實驗箱的資源狀況，以使仿真的結(jié)果可以在實驗箱上實現(xiàn)。等編程調(diào)試通過后可以移植到實驗箱上實現(xiàn)，驗證實物效果。在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計時，也可以讓學(xué)生根據(jù)愛好和掌握知識的程度自由選擇設(shè)計題目，培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新意識。教師與學(xué)生共同探討方案的可行性之后，由學(xué)生在Proteus中設(shè)計硬件電路，編制程序并調(diào)試。等仿真成功之后，再購買元器件進(jìn)行電路焊接、系統(tǒng)調(diào)試和程序固化，最終每組獨立完成一件作品。這種方法可以節(jié)省因方案不正確所造成硬件投入的浪費，并且在實驗過程中不會出現(xiàn)元器件的損耗問題。而使學(xué)生實驗?zāi)芰烷_發(fā)能力都得到較大提高。

Proteus仿真軟件在單片機教學(xué)中的應(yīng)用，有利于促進(jìn)課程和教學(xué)改革，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力。利用Proteus提供的可靠的虛擬儀器和儀表，不但經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢明顯，而且大大提高了教學(xué)效率，對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)具有現(xiàn)實意義。但必須指出，仿真不能完全代替實物，在實際應(yīng)用中會遇到很多新的問題，我們不可能拋棄已有的教學(xué)模式和實驗手段而僅僅依靠虛擬的實驗環(huán)境。只有將Proteus的仿真結(jié)果應(yīng)用于具體電路系統(tǒng)，才能真正鍛煉學(xué)生的軟硬件綜合開發(fā)能力。

參考文獻(xiàn)