单片机课程设计精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇单片机课程设计范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

实训任务：

做单一灯的左移右移，八个发光二极管l1-l8分别接在单片机的p1.0p1.2p1.3p1.7p1.6p1.0亮，重复循环3次。然后左移2次，右移2次，闪烁2次（延时的时间0.2秒）。

一、 实训目的和要求：

（1） 熟练掌握keil c51集成开发环境的使用方法

（2） 熟悉keil c51集成开发环境调试功能的使用和dp?51pro.net单片机仿真器、编程器、实验仪三合一综合开发平台的使用。

（3） 利用单片机的p1口作io口，学会利用p1口作为输入和输出口。

（4） 了解掌握单片机芯片的烧写方法与步骤。

（5） 学会用单片机汇编语言编写程序，熟悉掌握常用指令的功能运用。

（6） 掌握利用protel 99 se绘制电路原理图及pcb图。

（7） 了解pcb板的制作腐蚀过程。

二、实训器材：

pc机（一台）shixi.exam8/

pcb板（一块）

520ω电阻（八只）

10k电阻（一只）

led发光二极管（八只）

25v 10μf电容（一只）

单片机ic座（一块）

at89c51单片机芯片（一块）

热转印机（一台）

dp?51pro.net单片机仿真器、编程器、实验仪三合一综合开发平台（一台）

三、实训步骤：

（1）根据原理图（下图所示），用导线把单片机综合开发平台a2区的j61接口与d1区的j52接口相连。

（2）将流水灯程序编写完整并使用tkstudy ice调试运行。

（3）使用导线把a2区j61接口的p1口7个口分别与j52接口的八个led相连。

（4）打开电源，将编写好的程序运用tkstudy ice进行全速运行，看能否实现任务要求。

（5）观察运行结果，若能实现功能，则将正确编译过的hex文件通过easypro51编程器写入mcu片内存储器，然后将烧写的芯片a2区的圆孔ic座进行最终实验结果的演示。

篇(2)

关键词：Proteus；高职；单片机；课程设计

中图分类号：G640文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 03-0000-02

The Application of Proteus Simulation Software on SCM Course Design

Zhou Xudan，Wei Wangdong

(Shaoxing Polytechnical College,Shaoxing312000,China)

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

Keywords:Proteus;Higher vocational;SCM;Course design

一、传统单片机课程设计存在的问题

《单片机原理及应用》课程理论和实践结合性很强的课程性质和高职“高素质技能型人才”的培养目标，决定了单片机课程设计环节具有不可替代的地位和作用。目前，单片机课程设计往往采用单片机实验箱和实物设计两种形式，而这两种方式均存在不可避免的问题。

（一）采用单片机实验箱，建造单片机实验室成本高，投入大，一般的高职院校很难达到学生人手一套实验开发系统，并且随着科学技术的不断发展，实验设备老化、落后、被淘汰，需要不断更新，要解决此问题就需要不断重建单片机实验室，因此必将带来资金耗费严重等问题。

（二）采用实物设计，因受到实训元器件的选用、准备以及实训室时间、场地的限制，使得学生在规定的教学时间内很难完成。

二、引入Proteus的意义与可行性

（一）Proteus仿真技术是高职电子类专业学生必须掌握的重要技术。随着电子技术和计算机技术的迅猛发展，仿真技术“已成为了认识客观世界的除理论、实验之外的第三种方法”。仿真技术的应用，对于及时推出新产品、缩短开发周期、节约成本、提高质量具有举足轻重的作用，是企业竞争能力持续增长的关键。而Proteus作为目前世界上最先进的单片机（MCU）应用系统的设计与仿真平台，其单片机应用系统仿真能力强，元件模型丰富，虚拟仪器齐全且功能强大，因而Proteus仿真技术是高职电类学生必须掌握的重要技术。

（二）利用Proteus仿真技术，使课程设计周期缩短、设计成本减小。Proteus真正实现了在计算机上完成从原理图与电路设计、电路分析与仿真、单片机代码调试与仿真、系统测试与功能验证到形成PCB制板图的完整的电子设计过程，其强大的仿真能力，革新了电子产品设计过程，通过Proteus仿真设计后安装的实际产品调试成功率大大提高，从而使课程设计周期缩短，设计成本减小。

（三）利用Proteus软件，拓宽了课程设计的场地，延长了课程设计的时间，给予学生更大的自主性。采用Proteus仿真软件后，仅需一台电脑就可以进行单片机课程设计，拓宽了课程设计的空间和时间，其直观、形象的仿真显示更能激发90后电脑一代的学习兴趣和激情。

（四）众多教学实践证明，在单片机课程设计中引入Proteus软件是可行且必要的。我院于2005年5月率先建成了国内第一个Proteus仿真虚拟实验室，之后，国内众多高职院校也纷纷建立。经过6年的教学实践证明，引入Proteus仿真虚拟实验室，大大提高了学生的学习积极性，极大地增强了学生的学习效果。

三、引入Proteus仿真软件后的单片机课程设计的实施

根据Proteus软件的特点以及单片机课程学习规律与高职学生的特点，我们制定出一套基于Proteus的课程设计实施方案。主有以下几部分：

（一）课程设计项目选择。设计项目的选择成功与否，将很大程度上决定课程设计效果的好坏。它既要考虑到不同学生的不同需求，要能够吸引基础差、求知欲不足、学习积极性不高的学生学习兴趣，但又不至于太难而导致其信心不足放弃学习，还要能够照顾到学习积极性高，动手实践能力强，学有余力的学生能够让他们“吃饱”。另外，课程设计项目要能够涵盖课程所学的基本知识，并注重知识的深化和扩展，且还要考虑到设计项目应具有一定的实用价值。

综合考虑后，我们把课程设计项目分成三个进阶，第一进阶是入门训练，从考虑激发学生的学习兴趣为主，让不同层次的学生都能从这个阶段的课程设计中收获成功的喜悦，并得以下一进阶的顺利开展。这一阶段主要是完成仿真调试。第二进阶项目则注重的是知识的掌握和巩固，是学生进行课程设计的重点内容。这一阶段，学生要通过Proteus仿真软件所运行正确结果，进行实物焊接和硬件调试。第三进阶项目主要是为学有余力的学生准备的，它侧重知识的深化与拓展。学生可根据自身情况有选择的进行。我们选择了如下项目：第一进阶：流水灯设计、交通灯设计等；第二进阶：计时器、密码锁、点阵、数字电压表等；第三进阶：数字频率计、电子时钟、万年历等。

（二）任务驱动与分组教学相结合的实施过程组织。在课程设计的实施过程中，我们将学生分成2人一小组，10人一大组，分组充分考虑学生的成绩优劣和寝室划块。课程设计中完全运用任务驱动教学法，开始这个进阶项目的设计前，教师首先布置好这个阶段的任务，详细分析任务要求，给出明确的任务目标。学生在任务的驱动下，主动发现问题、解决问题，从而完成任务，最终成为学习的主人。教师在这个过程中，是主导者、组织者、指导者和促进者，授学生以“渔”，而不是授以“鱼”。学生学习的积极性和主动性得到了极大提高，在这个过程中学生学会了学习，培养了自学能力、创新能力和实践操作能力。

（三）课程设计考核标准。课程设计考核，从五个方面进行。一是考核学生资料收集与方案设计的能力，约占15%。二是考核Proteus仿真平台中电路设计与连接合理性与否，程序编制与调试成功与否，约占30%。三是硬件电路焊接与调试，约占30%。四是课程设计报告，约占15%。五是学生在课程设计中的出勤与平时表现，约占10%。考核结果采用四级制，即优秀、良好、合格和不合格。

四、教学效果分析

经过笔者的实践发现，在单片机课程设计中引入Proteus仿真软件，运用任务驱动教学法，能收到良好的教学效果：很大程度上激发了学生的学习积极性，班级学习氛围浓厚了，学生两极分化现象得到了非常大的缓解，100%的学生都通过了课程考核。

参考文献：

[1]董亮,朱磊,何鹏.MCS-51单片机课程设计的研究[J].实验室科学,2008,4

[2]周灵彬,张靖武.基于仿真技术的电子产品设计变革[J].系统仿真技术,2009,2

[3]曹晖,徐春辉,易结,彭小军.采用Proteus提高单片机课程设计教学效果[J].华东交通大学学报,2006,23

[4]潘绍明,罗功坤,蔡启仲.单片机课程设计教学改革探索[J].中国科技信息,2008,20

[5]郭宗莲.高职院校单片机课程设计的探讨[J].科技创新导报,2008,31

[6]王进.浅谈高职院校中基于PROTEUS的单片机教学[J].科技风,2008,6

本文是绍兴市教科规划课题《基于Proteus的高职单片机课程设计教学的探究（编号sgj10053）》的研究成果。

[作者简介]

篇(3)

（吉林建筑大学，吉林 长春 130000）

【摘要】分析单片机课程设计在实践教学中的重要性，设计一个目的明确、设计方案伸缩性强的单片机课程设计题目。在所设计的题目中，给出实验原理、设计方案指导、教学模式强化等内容。实践表明，所设计的课程设计题目可以提高学生学习兴趣、增强学生的创新意识等。

关键词 单片机；课程设计；探索

0　引言

单片机技术是电子信息专业的学生必须掌握的基本技术。在重视实践环节、强调培养学生创新能力的今天，设计出一个好的单片机课程设计题目，对提高教学效果、培养学生兴趣，在教学改革中具有一定的意义。好的课程设计题目，对培养应用型人才，培养学生发现问题、分析和解决问题的能力，树立实践观念，提高学生综合分析和创新能力具有重要意义。

单片机已经由8位技术，提升到32位技术，乃至64位技术，生产单片机的厂家也由当年Inter的一家独大，到现在的百家争鸣。现在主要的单片机生产厂家有AVR、ST、Freescale、Microchip等，他们生产多应用领域的单片机，更有ARM内核的单片机，与之51内核的8位单片机比较，运算速度快、功能强大。同时，时代变迁，各个领域都可以用到单片机，如何选择贴近生活而又全面反映单片机的功能应用，是我们设计一个号的单片机课程设计题目所要思考的。传统单片机课程设计，要求学生在实验室依据老师给的资料，完成部分设计，主要是把几个较大的程序，改变几个参数，观察现象，学生无法知道程序如何书写，更少有知道原理独自写出程序的学生。造成学生不知道单片机在实践中是如何设计、如何编写程序。为此，对课程设计从选题、设计软件和硬件到调试出正确结果，都做了改革。设计一个实用性强的题目，既体现单片机课程自身特色，又很好培养学生对单片机的兴趣，提高学生的应用技能，收到良好的教学效果。

1　单片机课程设计方案

单片机原理及应用课程的教学内容以实用性和应用技能培养为主线。教学中要理论与实践相结合，并且要提高内容的趣味性。教学中，单片机课程设计是关键环节，单片机课程设计的效果对单片机学习效果具有决定性意义。

1.1　课程设计的目的

单片机课程设计教学环节的目的在于培养学生熟练掌握单片机系统的开发与设计能力，培养优秀的电子信息工程学科人才。具体地说，通过这一新的实践教学的途径，达到以下目标：巩固和掌握单片机技术的基本原理，在此基础上培养学生的综合设计能力；培养、训练理工科学生的创新应用能力，使学生通过这一实践环节的训练，能够独立的设计一个单片机系统，并实现系统的各项功能；着重从以下几个方面培养学生理论联系实际的能力：单片机的应用开发能力；软硬件综合应用能力；单片机应用中的故障判断及排除能力；单片机系统的设计能力；提高学生理论与实践相结合的能力。

1.2　课程设计内容

下面给出设计的参考题目，学生可以根据兴趣进行选择题目，在两周内完成设计。脉搏血氧仪设计；无线传感网络的温湿度采集及控制系统设计。

1.3　课程设计任务要求

针对题目要求进行功能分析。首先对系统的原理进行分析，对硬件电路进行设计，使用Altium Designer软件绘图，对单元电路使用Multisim软件仿真。制作Pcb图后焊接完成硬件的制作。其次根据系统功能要求设计软件并调试。第三步是系统整体调试和脱机运行，这是设计中最为困难和关键的一步。最后要求学生写出系统的详细说明和设计报告。

2　脉搏血氧仪设计实例

下面是以脉搏血氧仪的设计为实例，来说明设计的单片机课程设计题目的要求、教学过程等。

2.1　脉搏血氧仪原理

无创脉搏血氧饱和度测量是以朗伯-比尔定律和血液中还原血红蛋白(Hb)和氧合血红蛋白(HbO2)对光的吸收特性不同为基础的。通过两种不同波长的红光600～700nm和红外光800～1000nm分别照射组织经反射（或者透射）后再由光电接收器转换成电信号。组织中的其他成分吸收光信号是恒定的，经过光电接收器后得到直流分量DC，而动脉血中的HbO2和Hb对光信号的吸收是随着心跳作周期性变化，经过光电接收器后得到交流分量AC，由于HbO2和Hb对同一种光线的吸收率各不相同，通过测量红光和红外光的光吸收比率便可以计算出两种血红蛋白含量的百分比。血氧饱和度的计算公式如下：

SpO2=A-BR+CR2

式中，A、B、C为定标常数，可以由定标实验得到，两个波长的光吸收比率R为：

其中，Vredac为红光的交流分量；Vreddc为红光的直流分量；Viredac为红外光的交流分量；Vireddc为红外光的直流分量。

2.2 　电路设计指导

系统设计总体框图如图1所示，图中给出了设计的指导性建议，并不是一定要按照这个框图设计，可以根据学生自身的情况，适当修改。单片机要求学生使用16位单片机或者32位单片机。

2.3　软件设计指导

要求使用C语言或者C++语言来进行软件设计，在设计过程中，要使用模块化思想进行设计。脉搏的计算只依赖红外光的光波信号，通过3个机器周期的采样点的个数来计算脉搏。在所有采样点的数据中，做一个类似模拟迟滞比较器。经过迟滞比较器，脉搏信号变成了矩形波型号，近似测量相邻两个上升沿的时间，最后得出脉搏。如果把脉搏信号看成周期信号，测量上升沿的时间可以转换为测量脉搏信号的频率，由定时器周期查询信号状态并完成查询次数计数，这样可以方便完成脉搏测量。

2.4　教学模式

设计好一个单片机课程设计的实验，老师要用怎样的教学模式把相关的信息传达给学生，至关重要。老师教学的模式，就是学生的学习模式，好的教学模式，才能培养出学生好的学习模式。教育家乔伊斯在《教学模式》一书中，介绍了很多教学模式，我们把三种教学模式综合起来用于我们的课程设计教学中：信息加工型教学模式，构建学习群体教学模式，个人型教学模式。信息加工型教学模式是向学生提供相应的信息和概念，老师给学生布置任务、说明实验目的，讲解实验原理，这是一个概念、理论传达的教学过程；构建学习群体教学模式，实际上就是一个团体学习的模式，实验是三个人一组，大家可以一起讨论，知识共享，火花一起碰撞，同时也是分工明确、各司其职；个人型教学模式，就是要发挥个人潜力，鼓励独立思维、自主创新，学生可以根据自己的知识，创新设计，这时，可以有针对性的对学生进行指导。

3　结论

《单片机课程设计》是实践环节课程，我们所选择的题目，从2012年开设以来得到了学生的好评，取得了非常好的教学效果。用学生的话说：贴近生活的题目进行实践教学，把几年所学数字电路，模拟电路，光电技术，传感器技术等知识综合起来，把所学的知识在实践中应用。在满足了教学任务的同时，学到了更有竞争力的能力。

实践证明，选择合适的单片机课程设计题目，有助于提高学生学习兴趣、有效地掌握所学知识，有效的把理论学习过渡到实际应用。开放式的课程设计题目，有利于增强学生的创新意识，提高学生实践应用能力。

参考文献

［1］王恩荣.MCS-51单片机应用技术实训指导[M].化学工业出版社，2001.

［2］冯克.MCS-51单片机实用子程序及其应用实例[M].黑龙江科学技术出版社.1990

［3］何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计[M]．北京航天大学出版社，1990.

［4］颜永军，李梅.Protel99电路设计与应用[M].国防工业出版社.2001.

篇(4)

【关键词】单片机原理及应用；课程教学；教学质量

1.引言

单片机原理及应用以51单片机为蓝本，讲述了单片机的工作原理及如何在各行各业和现实生活中应用好单片机，讲原理是为了应用，关键点是在我们如何用好用活单片机这块芯片，掌握单片机与其功能芯片的协同工作原理。使单片机更好地为我们服务。

单片机原理及应用电子电气类专业重要的专业基础课程，必须有电子技术和C语言方面的基础。这些基础可以说并不是很重要，在你有某些概念原理不明白时再翻阅相关书籍也是可行的，单片机的学习不象数学有严密的相关性，但其教学有其独特性，是一门实践性很强的课程，只在课堂上听老师讲课掌握原理，然后考试是学不好单片机的，必须亲自动手实验或经过单片机实物的制作，有不明白的地方再翻书，这是一个反复的过程，只有经过这样多次的反复，每次都有新发现和收获，才能真正意义上掌握了单片机的开发应用。

下面从单片机的课堂教学、课程实验、课程设计、创新实验及计算机仿真等几个方面谈谈单片机原理及应用的教学工作。

2.单片机原理课堂教学

单片机原理及应用这门课所涉及的主要内容有单片机的内部结构、单片机汇编指令、单片机IO接口、定时/计数器、中断使用、I2C总线、AD及DA等，C语言编程，内容很多，若仅仅是老师在课堂上讲述会非常枯燥，锁碎难理解，不能激发大部分学生的学习兴趣。教学方法要做适当调整，比如可以用项目教学法，单片机教学着重点不是在讲原理，而是要应用，但不懂原理又难以应用，处于两难境地，学习单片机的精髓是知道如何配置内部寄存器使其具有一定的功能并发挥其特有的作用，最高境界是仅需单片机公司提供的技术文档就能完成单片机程序的编程，而不仅仅是只教会学生使用单一类型的单片机，而是触类旁通通过学习51单片机，同时别的类型的单片机也能灵活应用。因此在教学中我们可以用电子时钟作为一个项目主线贯穿于整个单片机教学中，因为电子时钟可简单可复杂，又贴近生活实用，比如，在讲单片机端口时，就可以结合电子时钟的调整按键，数码管的驱动来说明，讲中断和定时器时，就可以结合到数字电子时钟的时钟源的产生来说明，I2C总线可以结合串行时钟芯片DS1302来讲，环境温度的测量可以结合DS18B20串行芯片来说明，再复杂一些的，电子时钟显示可以用1602或12864液晶来完成，可以配上调频收音模块做电子闹钟，增加SD接口卡及MP3模块实现音乐播放功能。这样把单片机的知识串起来讲，既生动又联系实际，大大激发了学生们的学习兴趣，也有助于学生自主学习，探索单片机方面的奥秘所在。在学单片机过程中，汇编指令的学习是难点，需要学生花很大的精力去掌握它。需要学生充分利用课余时间多读汇编程序及指令，从而熟能生巧地掌握它。在课堂教学过程中，最好是能够结合单片机仿真软件PROTEUS来讲述，PROTEUS是一款非常好的单片机仿真软件，可以仿真多款单片机芯片，能够仿真实现单片机的绝大部分功能，学生们在没有单片机开发板的情况下能通过软件仿真方式实现单片机开发，这对调动学生学习积极性和学好单片机是很有帮助的。条件允许的情况下可以动员学生买一些单片机开发板以及相关的视频教程，开发板在学生学习单片机之初是非常有用的，每一块小的开发板其发挥的作用就象实验室的实验箱，而且能随时随地不受限制地学习和使用，同时认真观看视频教程，视频教程就象一名不厌其烦的家庭教师，指导学生一步步进入单片机世界的神奇领域。有着课上课下的这些手段，学生的单片机应用能力一定能够大大加强。

3.单片机原理课程实验

实验是培养学生理论联系实际、动手能力，严谨的科学态度和科学方法的重要手段，因此要精选典型的最具实用价值的实验项目，我们选择的实验项目有：（1）单片机I/O输出控制。（2）单片机I/O口输入控制。（3）外部中断。（4）定时器实验。（5）串口通信实验。（6）液晶驱动实验。（7）串行总线实验。（8）AD及DA实验。不同的实验项目，实验目的也不相同，通过这样基础实验，锻炼了学生的单片机应用编程能力，为以后的综合性实验打下基础。每次实验要求学生对实验项目做认真的预习，并完成预习报告，上实验课前老师检查。做实验时力争每人一个实验箱，每位学生都有亲自动手实践的机会，对于学得较好的学生还可以额外增加一些实验项目或自选一些自已感兴趣的实验项目，也可组织学得好的学生指导后进学生进行实验，提高学生实验的整体水平。在实验过程中，要求学生养成严谨科学细致的作风，认真完成实验项目，实验完成后，要求每位学生独立完成实验报告，深入分析实验中遇到的现象和问题，不留疑点，总结实验心得。

4.单片机原理课程设计

课程设计是实践教学的重组成部分，在课程结束前安排两周时间进行课程设计，目的是通过设计使学生掌握运用单片机知识进行实际综合应用的能力，初步建立正确的设计思想，掌握单片机电子电路和程序设计的基本方法与技能，培养分析问题解决问题和团队协作能力以及创新能力。

课程设计首先是任务书的下达，课程设计一般是在课程结束前两周进行，时间比较紧迫，我们选择在开课时就把任务书发下去，让学生有充分的时间了解自已所做项目的相关知识，查阅相关资料，为项目的顺利展开提供了充分的时间，同时也使学生在上单片机课程时关注知识点，激发学习兴趣。项目选择以贴近生活、贴近实际为原则，如洗衣机控制板、交通灯控制、语音电子时钟等等，对于比较复杂的大型项目，两周时间学生难以完成，我们可以把它拆分为一个个小项目分给不同的组也完成，这样既完成了项目，同时也培养了学生的团队协作精神，为将来毕业走上工作岗位融入社会做好了积极准备。

在两周的课程设计过程中教师要查看学生项目实施的进度，适当的时间安排时间进行综合讨论与答疑，指导学生会使用DXP2004电子绘图软件设计单片机线路板以及用PROTEUS仿真软件进行单片机的系统仿真，做好平时成绩的评定工作。

在项目实施后期要求学生完成实物的组装和调试以及课程设计报告的撰写，最后二天要对学生进行独立答辩。答辩环节是检查学生对单片机相关内容掌握情况的最有效的方法，答辩对教师也提出较高要求，只有教师对每个项目都有充分的了解才能提出有一定水准的问题，答辩内容才能真实反映学生对些项目用到的单片机知识情况，最后根据学生的平时情况，作品完成情况、答辩情况和报告的撰写情况对成绩进行综合的评定，对项目难度较大的，开发过程中有独特见解及创新的要适当加分，以鼓励学生在产品开发过程中充分发挥创新精神。

5.单片机原理计算机仿真

计算机仿真是使用计算机对已存在或正在设计的对象的模型进行研究，具有直观、易于观察、灵活可变、重复性好的特点，有利于激发学生的学习兴趣和对科学技能的掌握。通过单片机的计算机软件仿真，能让学生系统地掌握单片机开发的一整套技术，为将来走上工作岗位从事单片机方面的工作打下良好基础。

单片机的计算机仿真要贯穿于课堂教学、课外作业、课程实验、课程设计各个环节中，使学生们通过反复练习逐步到熟炼掌握单片机的开发，PROTEUS单片机仿真软件不仅仅是只能仿真51单片机，象AVR系列、PIC系列、ARM系列等等单片机均能进行仿真，扩大了学生的学习兴趣和视野。

6.单片机的创新实验

学院电子信息与控制工程系设置有创新实验室，是开放式的实验室，为全国挑战杯赛、全国或全区性的各种竞赛提供了实践基地。现在很多的电子竞赛项目都用到了单片机，参加比赛熟炼掌握单片机尤其重要，我们充分利用这个实践基地为广大学生服务，让广大学生充分参与到与单片机相关的电子制作，加强他们的实际动手操作能力，通过教师的指导及各年级各层次学生的传帮带，培养了一大批单片机应用能手，为各种比赛输送了大批种子队员，创新实验室深受学生欢迎。

7.结束语

单片机原理及应用对于电子相关类学生来说是一门重要的基础课程，单片机应用能力的高低直接影响着学生将来的就业，所以要非常重视单片机教学这方面的工作，我们不仅要抓好单片机的理论方面的教学工作，把基础打牢，同时实践教学也在加强，通过不同层次的实践教学，充分锻炼了学生的单片机应用能力，提高了单片机的知识水平，取得了较好的结果。

参考文献

[1]王东.单片机原理及应用教学改革初探[J].安顺学院学报，2008（3）：95-96.

[2]曾智星.关于单片机虚拟教学课开发的控索[J].黑龙江科技信息，2006：148.

篇(5)

本文作者：焦咏梅高艳玲徐红作者单位：石家庄铁道大学四方学院

课程设计内容的改革

首先，探索全系专业课程体系框架，将内容紧密联系，增强内在逻辑性。把同一个培养能力范畴的同一类课程作为一个课程群，形成目标明确的课程群层次，把围绕一个技能培养目标的、含有若干课程的知识点抽象出来，在更高层次上连贯起来，使该技能的培养随课程设计的推进而不断递进、加深和拓展。如自动化专业的课程群层次结构。在课程群的建设基础上，我们的课程设计题目既要考虑前后课程纵向的贯通与衔接，又要充分考虑课程横向间的相互融合，实现整体优化。如把模拟电子、单片机、传感器课程设计内容纵向联系，递进升级，模拟电子课程设计题目应做到熟练掌握器件特性及参数计算，理解电路原理，并仿真出结果，使学生通过课程设计过“三关”，即“器件关”、“分析关”和“动手关”，此阶段培养了学生具备一定的硬件设计能力。在此阶段基础上进入下梯级，即单片机课程设计阶段。让学生在具备一定硬件设计能力的基础上学习系统软件设计，并且为了激发学生的学习兴趣，把电子电路和单片机课程设计进行横向优化组合。单片机题目要求学生应用电子电路的手段，即Protel原理图设计PCB设计并制版，做出实物，完成程序烧录，最终完成系统调试。结束时，学生亲身经历了硬件、软件的每一阶段，锻炼了学生工程应用能力。此阶段学生已具备了软、硬结合的能力，为进入下一个梯级做了充足的准备。课程设计的最高梯级传感器课程设计，即题目应综合模电、电子电路、单片机、传感器四类课程的理论知识，在具备软、硬件结合的能力的基础上，应用各类传感器采集数据，应用单片机、电路模块等手段完成一个应用系统的综合设计并做出实物，例如红外报警系统、温度检测系统设计、光敏元件控制系统等。培养学生结合实际应用的综合设计能力，做到环环相扣，相辅相成，为毕业设计打下良好的基础。

成绩评定体系改革

建立完善的成绩评定体系是保证课程设计教学质量的关键，在注重结论正确的同时，应强调整个设计方案实施的全过程。1．撰写总结报告。总结报告是学生对课程设计全过程的总结，不能等同于平时的实验报告，因此内容要完善，格式要规范。此环节占总成绩的30%。2．实验动手能力。包括器件选择、仿真设计制版焊接、仪器使用、调试过程中分析和解决问题的能力以及创新精神。此环节占总成绩的30%。3．学生实行全员答辩制。为避免学生互相抄袭或找人代做，我系自2009年开始施行课程设计全员答辩制度，每生5分钟自述，10分钟答辩，通过答辩情况给出答辩成绩。此环节占总成绩的40%。这样一种相对完善的成绩评定体系使学生在课程设计的任何一个环节都能认真对待，提高了学生的积极性和主动性，从而保证了课程设计的质量。

篇(6)

关键词：应用型人才；课程设计；建构主义；单片机

作者简介：屈霞（1968-），女，甘肃张掖人，常州大学信息科学与工程学院，副教授；李文杰（1982-），男，江苏扬州人，常州大学信息科学与工程学院，讲师。（江苏?常州?213164）

基金项目：本文系常州大学校教育研究项目“加强实践环节教学培养创新人才的研究与实践”（项目编号：GJY11020025）的研究成果。

中图分类号：G642.423?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）28-0115-02

常州大学怀德学院是经教育部批准的独立学院。“应用型”人才培养目标要求学生不但要掌握扎实的基础理论，而且要具有较强的实践能力。显然，培养目标实现的重点应该放在实践教学的改革上。为此，通信工程系全体教师研究教育教学规律，借鉴心理学、教育学研究成果，结合近年来教育教学的实践，努力探索具有独立学院特色的适合应用型人才培养的实践教学道路。

一、重视实践教学，确立改革重点

近年来，根据怀德学院“应用型”人才培养的目标，通信工程专业培养方案修订中课程安排与学时比例不断向实践性环节倾斜，从通信工程专业2007级开始，培养方案中实践学时比例已达31.2%。系部教师从培养具有综合实践能力的应用型高级专门人才出发，将实践性较强课程的理论教学、课内实验及相关实践教学作为改革的重点。本文以“单片机”课程设计为例，经过前期的单片机理论教学和实验，在学生掌握学科完整的基本结构（单片机硬件、软件和Keil ?Vision和Proteus等仿真手段）和熟悉单片机各个分离功能结构使用的基础上，结合独立学院学生的特点，以建构主义教学观为指导，在校内实验室为学生提供完整的、具体的问题情境，让学生体会单片机实际系统的开发和设计过程，与社会需求接轨。

二、传统课程设计教学存在的问题

“单片机”课程设计是学生重要的工程项目实践课程，教学时间一般安排在第5学期末，为期2周。传统的课程设计教学中，课程设计、教学设计往往带有随意性。任务书中内容安排有时太难或太大，学生无法下手，最后只好依赖教师帮助；更多时候，教师考虑到三本学生基础薄弱，布置的课程设计内容就是一个稍微复杂的实验，直接影响了学生课程设计的兴趣和创造力的培养。

三、彰显学生优点，以建构主义抛锚式教学指导课程设计

独立学院学生普遍参与意识较强，乐于接受新事物；[1]动手能力较强、可塑性很强，适合在实践教学中运用建构主义抛锚式教学。建构主义抛锚式教学又称实例式教学，强调以学生为中心，认为学生是知识意义的主动建构者，教师对学生的意义建构起帮助和促进作用。[2]在课程设计中，教师应创设与真实任务类似的问题情境，让学生在探究情境中产生学习的需要和兴趣，整合知识，通过亲身体验和感受与其他同学协作学习，主动识别、探索、发现和解决问题。

四、教学情境设计示例

在实施课程设计前需对教学目的、教学任务、教学方法、考核方式等进行规划和组织并形成教学设计方案。

1.明确设计目的

单片机课程设计的目的：一是使学生将课程理论内化，在设计过程中培养综合运用所学理论知识思考问题和解决实际问题的能力；二是最大限度地发挥学生在学习中的主体性和创造性，促进学生智力尤其是创造力提高；三是激励独立学院学生的学习兴趣和激发学生的自信心。

2.确定具体的、具有挑战性的设计任务

为了达到设计目的，教师应该制定具体的、清晰的任务。当学生拥有具体的、近期的、合理的挑战性任务，而且认识到其重要性时，才会具有更强的想做的动机。

在“单片机”课程设计中，为通信工程专业2007级一个班安排的6个任务是：数字电压表设计、LED点阵显示设计、步进电机控制设计、直流电机转速测量设计、数字时钟设计和温度测控与显示设计。任务考虑如下：首先，将内容与工程实际相关联，激发创新精神。其次，将内容拓展到学生未学过的理论知识或硬件芯片：例如任务1、5、6中的液晶显示芯片；任务2中的点阵显示模块；任务3中的四相步进电机控制器；任务4中的直流电机，让学生带着问题去学习新知识。最后，将每个任务分解为具有恰当挑战性的、具体的、可观测的子目标。

每个设计任务都要求先用Proteus实现电路软硬件仿真，再在实验箱完成设计，硬件平台为爱迪克实验系统或学生自己的开发板。

3.召开课程设计动员会，充分调动学生的积极性

在设计开始前一周教师组织学生召开动员会，介绍任务书各题目、要求、子目标、需要查找的资料。由学生根据自己的兴趣选择题目和分组。

设计前3天，教师根据学生选题意愿调整后将全班36个学生分为6组，每两组选择上述前3个题目中的一个。之后3天，学生开始查资料及设计初始方案。

4.建构主义抛锚式教学指导实践，培养应用和创新能力

篇(7)

（长春理工大学机电工程学院，吉林长春130022）

摘要：“单片机原理及应用”课程理论与实践联系紧密，学生通过实践才能打下坚实的基础。本文对目前本课程教学现状及影响大学生学习主观能动性的因素进行了阐述，并探讨了加强本课程实践教学的可行方法。

关键词 ：单片机原理；应用；主观能动性；实践教学

中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1671—1580（2014）08—0055—02

收稿日期：2014—04—16

作者简介：王红平（1976— ），女，内蒙古包头人。长春理工大学机电工程学院，副教授，博士，研究方向：机械电子工程。

高艺（1968— ），女，吉林长春人。长春理工大学机电工程学院，副教授，博士，研究方向：机械电子工程。

于正林（1971— ），男，吉林省吉林市人。长春理工大学机电工程学院，教授，博士，研究方向：机械电子工程。

“单片机原理及应用”课程是工科本科生的一门专业技术基础课，其最大特点是理论与实践联系紧密，突出应用。通过很强的实践动手能力的培养，为今后从事生产第一线的技术和管理工作以及进一步提高科学技术水平打下坚实的基础。［1］

作者结合本学院学生学习“单片机原理及应用”课程的实际情况，探讨学生在“单片机原理及应用”课程中如何发挥主观能动性，系统深入地研究提高学生参与课程的主观能动性的教学方法，尤其是在实验及课程设计中提高学生主观能动性的教学方法。［2］

一、学校课程教学的现状

目前，老师教授该门课程采取板书辅助多媒体的授课方式。由于本课程具有抽象性，使许多学生对这门课程存在恐惧心理。对单片机课程抽象知识点的讲解仅仅通过教师的嘴和笔无法达到准确和生动描述的效果；而实验内容多年一成不变，且实验以验证性实验居多，自主性实验很少，导致学生实验课程的学习变成走马观花的状态。［3］

在单片机课程的学生能力评估方面，基本仍然采用常规的课程评价方式，即课堂出勤方式、作业以及闭卷考试综合评定。这种评定体系并没有考虑该门课程实践环节的重要性，使学生掌握知识时偏向于理论的死记硬背之中，而忽略了真正的动手实践能力，使本来就惧怕这门课程的学生无的放矢，更加不愿意去接触真正有意义的实践学习，这样就培养出一批批手高眼低的工科学生。

二、影响大学生学习主观能动性的因素

（一）缺乏学习的主动性

“单片机原理及应用”这门课程不像其他课程具有细致且清晰的思路以及逻辑推理, 其抽象的软硬件内部结构、超强的实用性要求时刻考验着学生。这就要求学生有知难而进的进取精神，表现积极的学习态度。但大多数学生没有掌握该门课程的学习方法，不懂得利用充分实践的方法去理解和掌握，结果产生了恐惧心理和畏难情绪。

（二）教师及教学资源的质和量

课程教授包括教师和教学内容两个方面。教师要有很强的责任心，教授的内容要保证满足大纲要求，使学生在有限的学时中最大限度地获取知识。

就目前而言，本校单片机理论课时仅有32学时，实践课时为16学时，这就产生了课程信息量大与课时少的矛盾。因此，课堂教学信息量的增加是一个必然趋势。“单片机原理及应用”这门课程如若采用板书为主的传统授课方式固然能使学生在接收知识点时随着教师的板书有更多的思考时间，但也不可避免地使授课信息量减少；如果采用多媒体方式，知识量增加了，但学生程度不同，又不能保证所有学生能及时理解所学知识。［4］

（三）实验教学环节薄弱

对于实践性很强的单片机课程，实验环节尤为重要。实验环节的教学质量受到多方面因素的影响。首先，实验设备能否满足实验教学内容。本校单片机课程实验经历多年的更新换代，目前采用较为适用的教学实验设备，能够实现仿真与实际相结合。除了实验设备之外，还有诸多细节方面的问题,如实验教师的引导是否负责、到位？实验课前的预习是否能够完成？实验内容的安排是否合理？如果实验前的准备学习被忽略,学生便难以顺利完成实验，而教师安排的实验难度、具体教授方法不当，学生也难以顺利地进入实践学习之中。这样，学生就会对实验产生厌烦心理，难以获得良好的学习效果。

三、实践教学的改革探索

（一）将学习兴趣的激发贯穿于实践教学始终

学习兴趣是学习课程的最好动力。激发学生对本门课程的学习兴趣是学好课程的首要前提。由于课程中抽象的知识时刻考验着学生, 使学生产生畏难情绪，这就要求教师不断地借鉴和学习更好的教学方法，同时，结合自身教学特点，加强教学与实践环节的结合，从而将学生学习兴趣的激发贯穿于实践教学始终。

例如，对于抽象知识点的讲解, 在多媒体形式的表达和演绎中，穿插易于理解的分解动画视频，模仿单片机软件执行中的运行过程，能够帮助学生很好地理解；同时，可以将难以理解的知识点进行拆分，要求学生在课后通过查资料进行总结，并利用每堂课10分钟的时间让学生轮流讨论，验证自身实践学习的情况，并作为一种考核机制；同时，对与之相关的实验内容，提前提供给学生相关的仿真软件，通过降低难度，让学生在个人电脑上进行程序的初步设计和模拟仿真，先从自身的探索实践中找到乐趣，增强信心，再在真正的实验中结合硬件系统加大难度。通过这样的知识点分解方式学习，学生会更有信心学好这门课程。

（二）改变实践教学策略

在实践教学中要体现学生为主体，教师为主导的特点，教师可依据教学大纲设计实验教学内容，提前提出若干不同的实验主题，让学生自发提出若干相关主题的各种任务，然后师生互相交流信息，再由教师最终布置与之相关的若干接近实际生活的实验任务，让学生依据自己提出的待解决任务完成相关实验，这样就充分发挥了学生的自主性。而且通过采集任务的方式，学生也能够从中了解单片机知识点的应用，进一步构建和丰富自己的知识体系。同时也避免了由于同一个实验内容面对班级内的所有同学而对部分学生探究知识的主动性的限制，也避免了某些学生可能的“浑水摸鱼”。［5］

（三）结合实际确定课程设计内容

若让学生真正掌握实践性强的课程，就需要与实际生产生活相联系，因此，单片机的学习仅仅通过实验的实践是不够的，还需要学生进行亲身实践，也就是必须经过硬件电路及其电路板的绘制、焊接元器件、程序编制、仿真调试等实践过程，才能真正掌握单片机的理论知识和应用技能。

目前，大部分单片机的课程设计是教师设置与实际接近的难度适宜的课题，学生根据自己的能力和爱好选取其一，但完成内容仍局限于电路原理图的绘制，进展较好的也不过是采用仿真软件进行模拟调试，距离真正的设计还有一定距离。为提高单片机课程设计质量，并测试学生在有限的课程设计时间内的接受能力，本校单片机课程设计以大珩班为对象，分成3~5人的设计小组，进行了难度适宜的课题设计。最后，学生均完成了设计内容，并上交了实物成品，感到受益匪浅。可见，单片机课程设计在教师指导下，完成从资料收集到软硬件设计与调试、PCB 电路板设计、仿真调试等过程是切实可行的。

（四）新型考核机制——“实验—课程设计—成果比赛”一体化

传统课程的考核方式并没有过多地体现实践的重要性，仍以理论考核为主，这与本课程的特点不符。为加强实践环节的考核，可以加大实验成绩在总成绩中的比重，使课程总成绩包括平时成绩、实验成绩、期末成绩。目前，本校平时成绩占总成绩的20%，实验成绩占总成绩的10%，期末成绩占总成绩的70%。这种考核已经加入了实践环节，但比重仍然过低。今后将进一步加强实践环节的比重，并对各个部分的考核分布进一步细化。

［

参考文献］

［1］杨杰，王晓初，王晓红.单片机课程教学的实践与探讨［J］.广东工业大学学报，2009（9）.

［2］ 邵留，江敏，李娟英.浅谈高等教育中学生学习的“主观能动性”［J］.中国校外教育，2011（2）.

［3］徐德勇.探讨通过单片机实验培养学生的能力［J］.电脑知识与技术，2009（5）.