单片机课程设计总结【五篇】

发布时间:2023-08-20 17:35:16   来源:心得体会    点击:   
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单片机推动了嵌入式系统的发展,成为现代电子系统中重要的智能化工具。无论是尖端科技,还是现代工业、农业、仪器仪表、汽车电子系统、家用电器、玩具及个人信息终端等诸多领域,都离不开单片机。目前,高职院校许多下面是小编为大家整理的单片机课程设计总结【五篇】,供大家参考。

单片机课程设计总结【五篇】

单片机课程设计总结范文第1篇

【关键词】高职;
单片机;
工程实践

单片机推动了嵌入式系统的发展,成为现代电子系统中重要的智能化工具。无论是尖端科技,还是现代工业、农业、仪器仪表、汽车电子系统、家用电器、玩具及个人信息终端等诸多领域,都离不开单片机。目前,高职院校许多专业都开设了“单片机原理及应用”课程,这门课程也是高职院校的电子类、电气类等电类专业的核心专业课程。但是单片机是一门实践性非常强的课程,又是一门抽象的课程,教师在课堂教学中采用传统的授课模式,往往存在许多问题。

一、高职单片机课程教学现状

1.传统理论教学枯燥抽象。在传统的单片机教学中,基本沿袭传统的授课方法:“板书+讲解”。加上现行使用的教材理论内容偏多,实例偏少,理论教学占据了2/3以上的学时。大量抽象的原理、概念使得学生难以接受和理解,感觉枯燥无味,激不起学生学习的热情和主动性,使老师和学生在教学过程中都感到很辛苦,缺少感性认识的演示平台。

2.理论教学和实践教学分开,且实践教学缺乏启发性和创新性。传统的单片机技术课程教学模式中,采用理论和实验实训分开,在进行课堂教学时,讲授的是对学生而言是晦涩难懂的纯理论知识;
在进行实验实训时,基本都采用电路固定的试验箱,由学生参照实验指导书提供的范例程序,按部就班地通过编程软件,将编程文件编译、下载到试验箱中进行验证。进行的只是对理论结果验证的实验,实验缺乏综合性、开放性和创新性。这种教学模式使得理论和实践严重脱节,学生不可能真正掌握单片机技术的精髓,从而无法培养学生的实践动手能力和创新能力。

3.课程之间联系较少。单片机课程是一门联系广泛的课程,不仅涉及本课程的知识,还与数字电路、模拟电路、C语言程序设计、protel电子线路设计等课程有着密切的联系。但大部分高职院校的单片机课程教学并未与其他课程联系起来,造成了课程间的脱节。

二、单片机工程实践教学

1.单片机工程实践教学的目的。单片机工程实践的目的是让学生在理论学习的基础上,通过完成一个设计MCS-51系列单片机多种资源应用并具有综合功能的小系统目标板的设计与编程应用,使学生不但能将课堂上学到的理论知识与实际应用结合起来,而且能进一步加深对电子电路、电子元器件、印制电路板等知识的认识与理解,同时在软件编程、排错调试、焊接技术、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高,为今后能够独立进行某些单片机应用系统的开发设计工作打下一定的基础。着重提高学生在单片机应用方面的实践技能,树立严谨的科学作风,培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力。通过单片机硬件和软件设计、安装、调试、整理资料等环节的培训,使学生初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能,逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。

2.单片机工程实践教学的具体要求。单片机工程实践是单片机技术课程的实践教学环节,是以工程项目和工程应用为课题的。它充分体现“教师指导下的以学生为中心”的教学模式,以学生为认知主体,充分调动学生的积极性和能动性,着重培养学生的工程实践能力、独立工作能力及创新能力,是对学生进行单片机的综合性训练,这种训练是通过学生独立进行某一课题的设计、制作、调试来完成的。具体要求如下:

①系统方案设计与论证。综合运用单片机技术课程中所学到的理论知识,学生根据所选项目的任务、要求和条件进行总体方案的设计,通过方案比较,确定总体方案。然后对方案中以单片机为核心的电路进行设计计算,包括元器件的选择和电路参数的计算,并画出总体电路图。

②硬件电路制作。设计方案经指导教师审查通过后,学生可向指导教师领取所需元器件等材料,进行电路制作,并对制作的硬件电路进行调试及测试,分析测试结果是否满足设计要求。

③软件的编程与仿真。根据已设计出的软件系统框图,用C语言编制出各功能模块的子程序及整机软件系统的主程序,程序设计时,要充分考虑与设计硬件电路的连接及有关定量要求。

④撰写实践总结报告。书写高质量的工作总结也是反映工程实践素质高低的一个重要方面,工程技术人员应能用书面形式系统、完整、清晰地表达自己的研究成果,其目的是让人很容易地看懂所研究项目的内容、方案、原理、实现方法等。因此,书写实践总结报告也是单片机工程实践的主要内容之一。

三、结束语

单片机技术实践教学是灵活多样的,教学方法也是非常之多。只要不断改进教学方法,丰富教学手段,加强实践能力的培养,注重理论联系实践,就能激发学生的学习兴趣,能有效提高单片机教学的质量,并且紧随着单片机新的技术的发展,不断更新单片机教学的内容、形式、方法和手段,我相信单片机教学工作将不再是枯燥乏味、难教难学的老大难课程了。

参考文献:

[1]皮大能.单片机课程设计指导书.北京理工大学出版社,2010-07.

单片机课程设计总结范文第2篇

课程教学计划改革最主要特色是校企联合制定教学计划。单片机课程的教学目标是使学生较完整地掌握单片机系统的硬件设计和软件设计。将工程实际需要与原有教学计划结合起来制定校企结合模式下的教学计划。即将工程实际与该课程的理论知识和生产实践有效地结合起来,在教学过程中重点培养学生的实践动手能力,解决实践工程问题的主动思考的能力。并通过实践,使学生掌握的知识能更好地与企业的要求接轨。根据不同的企业需求,上述教学目标也必须进行适当的调整,同时由系部教研室和企业共同协商,制定可行的教学大纲和教学计划改革方案。[5]根据以单片机系统研发和满足行业企业的需求为前提,提出的通信工程专业“单片机原理与应用”课程校企共建教学模式是,以学生能力培养和工程素养为主线,以企业真实项目的实现全过程为教育教学背景,以与行业企业共建教学环境为条件,教、工、学相结合的共享型资源建设为手段,在原有传统教学模式基础上,共调整出的12个课时(以往“单片机原理与应用”课程总教学时数为40课时)。利用调整出的12个课时,结合该领的最新技术和应用、发展现状和前景,安排了智能控制仪、智能变送控制器、多功能马歇尔稳定度试验仪三个企业实践项目,三个企业实践项目各安排4个课时。《单片机原理及应用》课程的分配安排由原来课内讲课32课时+校内实验8课时,整合后变成课内讲课24课时+校内实验4课时+企业实践12课时。相应的学分比重由原来的2.5分调整为3分。理论课教材选用李建忠主编的《单片机原理与应用》第二版。该教材为高等职业教育规划教材,论述清楚、实例丰富、通俗易懂。实训教材选用我系教师自行编写的单片机实训教程,该教程兼顾单片机实训室设备条件和企业要求,针对性强,便于学生实际操作。

1.师资力量改革。除了增强我校单片机原理与应用原有理论课和实验课授课教师外,从合作企业中的优秀技术人才中,经挑选了4名实践教学工程师,作为工程实践教学授课教师,大大加强了师资力量。校内教师承担单片机原理与应用课程中24课时的校内教学任务。另外一部分师资是由来自企业专业技师、工程师作为实践教学的校外授课与指导老师,并承担企业实践教学的12学时教学。学生分为5人一组,跟随老师顶岗实习,学习各种工程设计与系统调试技能。

2.课程教学内容整合。在改革教学模式的同时,围绕通信工程专业与计算机相关课程教学模块中典型单片机应用题目,凝练教学大纲,调整教学内容。首先对于“单片机原理与应用”、“微机原理与接口技术”和“DSP应用系统设计”三门课程教学内容中重复出现的许多知识点进行适当的删除,将“单片机原理与应用”“、微机原理与接口技术”和“DSP应用系统设计”三门课程作为一个整体教学模块来编写各个课程的教学大纲,目的是去除各门课程之间冗余的教学内容,达到将各门课程内容的调整融合。例如,二进制数的概念和基本运算在“微机原理与接口技术”课程中有比较深入的研究和应用。因此,精简或删除了“单片机原理与应用”和“DSP应用系统设计”课程中二进制数的概念和基本运算教学内容,重点研究二进制数运算的应用及相关程序设计。又比如“微机原理与接口技术”课程中讲解的CPU中各种寄存器工作原理及应用的教学内容,在“单片机原理与应用”和“DSP应用系统设计”课程中会重新出现,那么就可以简化在“单片机原理与应用”和“DSP应用系统设计”课程教学中有关寄存器工作原理的教学内容,重点讲授在单片机或DSP系统中寄存器的特点及应用,尤其是其在不同项目中的灵活运用,从而从本质上了解和掌握通信工程专业计算机类课程教学内容。利用调整出的12个课时,结合该领的最新技术和应用,发展现状和前景,安排了智能控制仪、智能变送控制器、多功能马歇尔稳定度试验仪三个企业实践项目,三个企业实践项目各安排4个课时。去除各门课程之间冗余的教学内容,也为了解计算机领域的最新技术应用、发展现状和前景提供了教学空间和时间,为增加与之相关的单片机工程实践项目实践内容提供了教学空间和时间,提高了学生对“单片机原理与应用”“、微机原理与接口技术”和“DSP应用系统设计”三门课程相关理论的理解,促进了其对上述三门课程在本专业工程实践需求的理解程度。教和学双方面将计算机类课程构建成为一个有机的整体,又各有分工和特色。[6]

二、课程改革考核方式的改变

主要的考核方式还是采用闭卷考试方式,成绩的比例有所调整,平时成绩由原来占30%变成调整后的45%,相应的卷面成绩由原来的70%变成55%。平时成绩中作业占20%和平时考勤占20%不变,实验由原来占50%变成调整后的校内实验占20%,企业实践占40%。卷面考试和校内实验考试与改革之前一样,学生通过进入企业亲自动手完成三个单片机项目,企业实践的考核在学生完成这三个项目的学习之后,通过抽签来考核其中的一个项目作为企业实践的成绩,最后按比例算入总成绩。《单片机原理及应用》实验课程的总评成绩根据试验完成情况、实验报告、出勤等三个方面综合评定考核。按总成绩满分100分进行考核,分为课前准备、实验过程、实验报告、实践考核四个实验考核部分,各个考核部分占总成绩的百分比如表1。

三“、校企结合”实践实施方式

采取任务驱动的教学方式开展教、学、练、做一体化的理论讲授和技能训练。这种教学理念对《单片机原理及应用》的教学有一定的促进作用,但是驱动任务是由教师提供给学生的,没有回答任务的本来根源从何而来的问题,所以,只在一定程度上解决知识传授和技能培养的问题。校企结合的教学模式下,学生可以在进入企业任务实施的过程中将所学知识运用到实践中,发现并提出问题,逐步学会自己提出解决问题的方法和路线,也就是自己提出任务驱动。显然,较之一般化的任务驱动教学模式,校企结合教学模式可以更进一步,任务由自己发现、提出,由自己运用解决问题。学生可以更深刻体会所学知识点与具体实践之间的特殊关系,由实践促进知识点的深入理解,使得自身对知识的理解和掌握获得升华。当然,在这个过程中离不开作为实践导师现场工程技术人员的指导,从而达到举一反三、灵活运用知识的最终目的。研究设计的“校企结合”实践实施方式包括项目描述、项目预设计和项目实施三个主要步骤。

1.项目描述。每个实践项目开始时,首先由指导教师介绍项目内容,组织学生多方位、角度讨论项目内容。通过讨论使学生清楚了解实践目的,学生知道该做什么,逐步知道为什么做。

2.项目预设计。根据项目设计的任务要求,先确定设计的硬件电路方案,在老师的指导下读懂硬件电路图,进行分组,每组负责项目中的不同模块。要求教师们必须引导学生对每个步骤进行思考和实践,这样可以较大地调动学生学习单片机的兴趣,培养学生硬件电路设计能力,形成电路设计和程序设计思想。

3.项目实施。学生分组进行项目实施,教师负责统筹管理规划模块做成构架,并分析探讨及模块工作流程,提出最佳工作流程及方案。给予学生思路、给予学生结论的教学方式转变为学生自己发现问题、自己解决问题、自己得出结论的教学方式。在确定硬件的基础上,要进行软件的总体设计,包括软件主流程的设计以及各子程序的设计,同时,要写出详细的操作说明,如时间的调整方法、显示窗口的时间切换等,以配合软件的设计。培养学生程序设计能力。然后进入硬件的调试及编程工作,设计组内的同学可根据任务分工,有调试硬件各功能,如键盘子程序、显示子程序等,有进行整体程序的编制的,各模块的编制过程中要注意资源的衔接。培养学生单片机产品综合设计开发能力。最后进机调试,各组之间联机调试的原则也要采用分步走的原则,各个模块要逐步套入,通过一个再增加一项功能,从而达到设计的总体要求。最后写出设计报告。实验报告中,应该包括实验名称、实验的目的、完成实验所需的设备、实验的思路、电路图、程序、实验中遇到问题的解决过程、实验结束后的思考等多个内容。培养学生沟通与表达能力,形成计算机技术应用工程所必需的基本职业素养。

四、课程改革实施成效

单片机课程设计总结范文第3篇

关键词:
单片机课程 理论环节 实践环节 考核环节

随着电子技术和计算机技术的迅速发展,单片机具有体积小、性价比高、可靠性好等优点,已被广泛应用于工业控制、智能化仪器、数据采集、通信及家用电器等领域,其在教学及产业界的技术推广是当今科学技术发展的热点。单片机技术是现代电子技术中的一项不可缺少的重要技术,是电子类专业和机电类专业学生必须掌握的一门技术,同时也是一门非常重要的专业课。掌握有关单片机的组成和工作原理以及系统的扩展和接口技术,能够为从事和开发与电子信息和通信领域相关的嵌入式系统的研究工作打下较为扎实的基础。

单片机课程是一门多理论、重实践的课程,其理论知识和实践能力对于单片机课程的学习都非常重要,因此在教学过程中如何将这两个环节把握好就显得尤为关键。

一、理论教学方面

单片机课程是一门实践性很强的课程,它主要体现在硬件和软件的紧密结合,要编制单片机的应用程序就必须很好地了解单片机的硬件结构,所以在理论教学过程中需要重点给学生介绍硬件方面的知识以及基本的指令系统。

在传统的教学模式下,教师习惯于以“单片机简介硬件结构编程指令系统扩展”这种按部就班的方式去进行讲解,这种模式符合单片机课程的特点。但是在实际的教学过程中会遇到许多问题,如:单片机系统结构抽象、指令功能多、程序编写困难造成学生难懂的问题,很难提高学生的实践能力,导致学生失去学习兴趣。

为了提高学生的实践能力,可以把理论教学从传统模式过渡到一种模块化教学的模式。单片机这门课程的模块化教学方式具有很强的灵活性,一个模块可以是一个单元的知识,可以是几个单元的组合,甚至可以是一本书的整合。小模块组合成了大模块,大模块可以组成更大的模块,一环套一环,这样的教学设计使学生由学期末的反馈变成模块的反馈,有利于教师对学生进行有效的指导。比如说,我们可以将单片机的基础知识设置成一个主模块,在这个主模块下包括单片机的结构和引脚说明,存储器结构,指令系统这几方面内容。通过实物演示及多媒体教学方式让学生对单片机有一个简单认识,然后在后续的模块中选择一些好的实例作为模块,使学生更好地掌握单片机的中断系统、定时/计数器,并学会用指令对接口进行编程。

总的来说,模块化教学的含义及特点是详细分析、概括、总结了单片机课程的所有内容,改变了原有课程体系的束缚,打破了原有章、节的顺序,根据高职学生的素质和能力,根据理论和实践相统一的特点,把单片机课程分为若干个主模块,每个主模块下又分为不同的子模块,并根据不同的模块采取了与之相应的教学方法和教学手段。与传统的理论教学模式相比,模块化教学模式能更好地使学生掌握单片机的理论知识。笔者通过一段时间的教学尝试,取得了较好的成效。

二、实践教学方面

实践教学一般分成实验教学和课程设计两个阶段,实践教学穿插在理论教学阶段中,通过一定数量的实验课,学生不仅能很好地掌握课堂上所学的理论知识,而且能达到举一反三的目的,因此也达到了理论教学的目的。对于实验课的内容应该选择一些实用性强的内容进行实验教学。为增加学生的主动性,实验指导书一般只给出简单的实验内容和要求,以及基本的硬件接线图,其余的环节就由学生自己在实验课中独立完成,如程序设计和上机调试。

传统的单片机程序设计工具为汇编语言,使用汇编语言编程的优点是代码紧凑,运行效率高,可直接对单片机硬件进行控制;缺点是对单片机硬件结构的依赖,语句抽象不易理解,编程功能弱,编程效率低等。过去单片机的教学和实际开发中更多地使用汇编语言,但是由于单片机的运行速度的提高,以及存储器成本的降低,汇编语言的优势不再明显,大有被高级语言取代的趋势。基于此形势,在教学中使用的开发语言已实现从纯汇编语言向以C语言为主而汇编为辅的转变。如可以使用keil C51uVision集成开发环境来进行调试,同时可以结合Proteus软件进行仿真,使学生了解单片机开发的软件仿真流程,也可以配合硬件实验箱,完成硬件仿真。

由于实验学时的限制,师生在实验课中只能做一些验证性和熟悉所学知识的实验,大型的综合性和研究性实验只有在课程设计中完成,因此课程设计就是实践教学的一个重要环节,一般在两到三周的时间内由学生完成从硬件设计到软件设计、仿真、做出实物的全过程。在课程设计过程中,教师应鼓励学生利用学校图书馆的资源,查阅电子或纸质资料,独立设计系统方案,利用实验室开放时间,进行硬件环境的构建和软件的调试。在调试过程中,教师可采用启发式的方法,引导学生自己发现问题和解决问题。总之,课程设计的教学目的是加深学生对单片机系统的理解,补充理论教学和实验中的不足,既有助于学生单片机系统概念的建立,又培养了学生独立开发与应用单片机系统的能力。

三、考核方面

对于单片机这种实践性强的课程,不应该仅仅使用一张试卷考试的这种形式,而应该使用理论考核与实践考核两方面相结合的方式。理论考试可以通过试卷的形式进行考核,实践考核应结合学生平时的实验成绩,课程设计的作品,以及口试的形式来完成。口试主要体现学生的表达能力,了解学生对知识的掌握程度。最后将学生两部分的成绩进行综合。通过这种考核方式可以全面了解学生对所学知识的应用能力、实践能力、创新能力。

四、结语

单片机课程作为一门重要的专业课,对于大多数学生来说是有难度的,但是只要我们根据学生的实际情况以及学校的教学资源合理地安排教学计划,应用更好的教学模式,相信一定会取得较好的教学效果,既可以让学生很好地掌握课程内容,又可以使单片机课程成为学生最感兴趣的专业课。

参考文献:

[1]李朝青.单片机原理及接口技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,1999.

单片机课程设计总结范文第4篇

摘要:从单片机行业就业需求特点出发,通过对教学内容和方法的优化组合,对实验教学、考核方式的改革,以达到改善教学效果,增强学生动手能力,培养学生创新精神的目标,从而使学生适应当今就业要求,最终实现教、学、做、就业的高度统一。关键词:单片机;
教学改革;
就业需求;
创新能力中图分类号:G424.1

文献标识码:A

文章编号:16723198(2009)19021601高校教学改革已成为一种必然趋势,只有不断改进教学内容和方法,丰富教学手段,激发学生的学习兴趣,加强实践能力的培养,才能实现教、学、做、就业的高度统一,从某种程度上可缓解大学生的就业问题。1 教学内容和方法的改革根据单片机行业对应聘者的相关要求以及本门课程入门难的特点,教学中打破传统推车式的教学方式,注重对教学内容和方法进行优化和组合,将本门课程的学习分如下四个阶段:第一阶段:单片机相关知识及内部结构。首先在讲授各部分前,教师应对单片机就业前景、应用现状等问题给学生做一细致分析。然后以类比的方式(如:人体各部分)讲解单片机最小系统,并让学生明确最小系统是单片机能够正常工作的基本条件,对单片机有一个整体认识。接下来以最小系统为中心分别对单片机引脚功能、内部结构、晶振、电源、ISP、复位等知识进行简单讲解。此部分应在后面整个学习过程中不断进行回顾和学习。第二阶段:跳过复杂的汇编指令,结合嵌入式C语言讲解单片机并行I/O口工作方式。据调研,目前单片机行业主要以嵌入式C语言为主要编程工具,故授课时主要以嵌入式C语言为工具讲解,在后面出现编写程序需要时(如DS18B20等需精确延时的程序时)再穿插讲解C、汇编混合编程方法,这样既和实际工作更加贴近又使学生避过一开始就面对复杂的汇编指令,增强学好的信心。在对单片机并行I/O口讲解时,要侧重于让学生明白单片机作为双向I/O应用时每次读入前为何需先置1等这类应用型问题。在讲解单片机对I/O口的控制方式时,可以采用类比的方式(如:将单片机的各个功能寄存器比喻成我们平时使用的操作系统),以增强学生的理解。经过基础知识的讲解后,教师应拿出大量学时带领学生从编写简单的流水灯程序开始,结合电脑在编译软件(如KEIL软件)下调试,一边编写程序一边讲解各部分理论知识(如:程序中头文件的作用,LED发光二极管的工作原理等),并且逐步由教师带领学生编写向教师给任务学生自主设计过渡。在此过程中,需不断回故前面知识,学习新接口芯片,并同步电脑调试,验证结果。此部分题目至少涉及如下方面:(1)LED流水灯;
(2)独立式按键;
(3)LED数码管;
(4)矩阵式按键;
(5)蜂鸣器。第三阶段:中断、定时器、串行口部分。由于定时器、串行口多使用中断方式,与外部中断具有一定的共性,故放在一起进行讲解,以达到触类旁通的目的。首先以学生看得到、摸得着,运用发生在身边的实际例子(如接电话)进行中断的相关概念和中断处理过程的理论讲解,然后以外部中断为代表,结合大量的程序(如每按一次按键LED小灯亮灭变化一次等)讲解实际中断的处理过程及编程方法,使学生通过具体的程序充份理解中断的用途及处理方式。在外部中断被充分掌握的情况下,利用我们身边的实例(如:以出租车行驶里程计数等)进行定时器和串行口工作方式的讲解,由于前面对中断的相关概念、外部中断的工作原理有了很好的理解,故在学习定时器和串行口工作方式时学生就不会感觉太困难。第四阶段:综合设计及系统扩展。结合前面学过的知识,此部分教师拿出部分课时,以任务的方式提出一系列设计任务,学生综合前面学过的知识进行设计,以达对知识巩固、整合的目的,对学生创新能力也是一个很好的锻炼。以上四阶段需逐级递进,每一阶段在讲授基础知识后,需通过大量的练习进行消化理解,各部分一定要突出单片机的应用性,使学生体会到单片机的应用就在身边,以此激发学生的学习兴趣。2 改革实验教学,提高动手能力打破常规按照指导书学生下载程序单纯进行验证的传统实验模式,对课内实验教学进行改革,每次均将实验分为基础实验和设计性实验两部分,并逐渐加大设计性实验的比例。基础实验主要让学生按照实验指导书指导,对相关理论知识进行验证、对此部分实验系统结构、使用方法和软件调试方法进行掌握,为后面设计性实验打下基础。设计性实验由老师提出相应的设计任务(如:利用现有资源设计一款节日彩灯、设计一个秒表等),学生自主进行设计、实验。设计性实验以前面基础实验为基础,但设计任务又脱离指导书,没有参考的内容,故学生只能自已设计硬件电路的连线,编写程序并调试,从而达到对学生基础理论知识和独立自主创新能力双方面的锻炼,而这两项也是用人单位十分看重的。3 开展课程设计,培养创新能力在单片机教学改革中,增设了课程设计部分。课程一开始教师提供多个具有创新要求的课程设计供学生选择。一般五、六人为一组,此课题伴随整个单片机教学,让学生在学习过程中不断想到自已的课题,遇到问题时先自已解决,不成功时教师再加以适当指导。在教学过程中可以感受到学生学习的主动性明显增强,所提问题具有更强的针对性,学习效果也更好。课程设计主要对学生以下几个方面进行了实战训练:(1)根据设计任务的具体要求,查阅资料、制定设计方案及预其目标;
(2)使用Protel软件设计电路原理图和PCB版图(也可利用万能板完成但要保证信号的稳定性);
(3)购买元器件并进行电路版的焊接;
(4)进行软件编程;
(5)进行软、硬件联机调试,完善系统功能;
(6)撰写技术文档资料。通过课程设计,使学生掌握了单片机系统开发设计的全过程,培养了学生团队精神和创新能力。4 改革考核方式,注重实际能力改变以往一张试卷定成绩的方式,更加注重了实际能力的考核。改革后,本课程的考核分为四方面:第一方面是平时考核,侧重于课堂上学生出勤、学习态度及参与问题讨论的积极性,占总成绩的20%;
第二方面是实践能力的考核,侧重于学生的实际操作能力的考核,此部分主要针对平时实验成绩,占总成绩的30%;
第三方面课题设计考核,根据每个人的工作量及最终效果评定此部分成绩,侧重于综合动手能力及自主学习能力的考核,占总成绩的20%;
第四方面理论考核,侧重于基本理论的考核,占总成绩的30%。由于考核方式的改革,使学生重视实验教学,提高了学生的实践能力、互动性增强,改善了教学效果和质量。5 教改实施效果通过对教改方案的实施,教学取得了明显的成效。学生学习的主动性大为增强。实际动手能力明显提高,这点从大四学生毕业设计中得到了很好的体现,学生能较容易地独立完成DS18B20温度监测系统、数字电子时钟、十字路通指挥系统等毕业设计题目,且选择嵌入式相关工作的学生大部分均成功地找到工作。较快地完成角色的转变,基本达到了社会对单片机应用技术培养人才的需要。参考文献[1]李广弟.单片机基础(修订版)[M].北京:北京航空航天大学出版社,2001.[2]刘守义.单片机应用技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,2002.[3]于复生.任务驱动教学法在机电一体化系统设计教学中的实践与探索[J].电气电子教学学报,2004,(1).[4]陈裕成.单片机原理及应用教学改革探索[J].漳州师范学院学报(自然科学版),2007,(2).

单片机课程设计总结范文第5篇

Abstract:
This paper discusses under the background of the "Internet +" era, the reform of how to effectively grasp teaching contents and practical methods related to the SCM, cultivating students to apply knowledge and skills learned to solve practical problems in the comprehensive application abilities. The single chip microcomputer teaching is divided into two stages, the basic teaching process and the course design process, and uses method of increasing the experiment time and others. The teaching results show that in the teaching process of SCM, the combination of IOT key technology and SCM in the "Internet +" era, the integrationof "teaching and learning" and "practice and do", have extremely important influence on students" innovative practical ability training and the teaching reform of SCM.

关键词:“互联网+”;
单片机;
教学改革

Key words:
Internet +;
microcontrollers;
teaching reform

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)21-0165-02

0 引言

“互联网+”是创新2.0下的互联网发展的新业态,是知识社会创新2.0推动下的互联网形态演进及其催生的经济社会发展新形态。“互联网+”是互联网思维的进一步实践成果,推动经济形态不断地发生演变,从而带动社会经济实体的生命力,为改革、创新、发展提供广阔的网络平台。互联网+”是两化融合的升级版,将互联网作为当前信息化发展的核心特征提取出来,并与工业、商业、金融业等服务业的全面融合,其具体的应用包括工业、金融、商贸、智慧城市、通信、交通、民生、旅游、医疗、教育等方面。这个充满创新的“互联网+”时代,给相关的技术人员带来了机遇和挑战。

本文重点探讨了在“互联网+”时代技术背景下,如何有效把握单片机相关的教学内容和实践方法的改革,才能突出培养学生运用所学知识和技能解决实际问题的综合应用能力。

1 单片机教学与“互联网+”时代技术的特点

《单片机原理与应用》是工科院校相关专业的重要的专业必修课,是一门集电子、计算机、语言编程等技术的应用性很强的课程[1-2]。了解单片机的工作原理,掌握单片机技术,将理论知识指导实践生产,成为相关专业大学生的重要任务[3]。传统的单片机教学方式,学生可掌握单片机的基础编程方法和接口基本使用,而结合实际需求针对具体功能的单片机系统的综合设计能力还有一定的欠缺。目前的单片机教学中,存在着理论课和实验课结合力度不强,实验内容陈旧、缺乏时效性,综合实验难以开展,教学方法陈旧,实践教学重视度不够,并且实验手段单一且脱离实际,对实践操作考核针对性不强等不足之处。“互联网+”时代对单片机或嵌入式教学改革提供了机遇与挑战,并对单片机教学在教学内容、教学方法和课程体系设置上都提出新的迫切要求。

“互联网+”时代的技术载体是物联网技术,其是物联网思维的进一步实践成果。物联网架构的三个层次包括感知层、网络层和应用层,其关键技术都涉及到单片机嵌入式系统的具体应用,这也为单片机教学改革提供了很好的教学题材、研究内容、方法探讨。将“互联网+”的相关技术应用到“单片机原理与应用”这门以实践为主的教学中,锻炼学生解决实际问题的综合设计能力,为学生将来在“互联网+”时代相关产业的就业提供技术储备。

2 教学内容和方法改革

传统的微机原理、单片机和嵌入式系统等相关课程传统的教学内容是8086、51内核、ARM7内核单片机硬件结构、指令系统、汇编程序设计、中断技术、定时器/计数器、串行通信、存储器扩展技术、接口系统软硬件设计等。结合“互联网+”时代的产业技术要求,计划将单片机整个教学过程更改为基础理论研究和实践动手创造两个阶段。基础理论研究阶段即采取课堂集中授课的方式完成,其课程包括微机原理接口与技术、单片机原理和嵌入式系统原理及应用三门课程,此三门课具备实践为主的特点,需要增加实验课程的课时比例,各课程若总课时设定为48学时,实验课时最低要保证16学时。同时结合“互联网+”时代的相关技术和应用在基础理论研究教学任务完成后,增加实践动手创造必要阶段,即在大三大四增加单片机课程设计阶段及开展嵌入式短学期学习,特别是针对物联网专业的学生,开展卓越工程师计划,让学生进公司进研发团队,可参与具体的物联网相关嵌入式产品设计。具体教学内容和方法改革如下。

2.1 课堂教学内容和课时安排

“互联网+”时代的单片机课程的教学重点在于如何将单片机与无线通信的“互联网+”技术紧密联系在一起。单片机的课程基础包括C语言、模拟电路、数字电路等课程,在进行单片机正式授课内容前,教学安排中要学生对重点基础课程内容进行对应的复习。传统的单片机课程内容一般离不开89C51相关的内容,这里建议单片机课程的对象可以采用新型市场上比较热门的芯片进行对应的介绍学习,笔者课堂教学采用意法半导体主控制芯片STM8,总课时一般设定在至少48学时,实验课时至少设置在16学时。32学时的课堂教学计划见表1。此教学计划中只针对性的讲述STM8单片机常用的汇编指令以及循环和跳转等汇编语言程序设计方法,重点讲解单片机C语言程序设计和物联网基础知识的教学内容,重点让学生掌握单片机最小系统以及应用设计方法的教学内容。

其中,用10学时进行嵌入式产品设计基础知识学习,包括GPRS接口、蓝牙接口、WIFI接口、GPS接口、温湿度传感器接口等,并提供给学生相关的学习资料和调试源代码及过程,此过程以学生自主消化吸收为主。这一部分知识的掌握好坏程度在后续的单片机课程设计阶段将得到进一步的提高。

2.2 基础实验内容和课时安排

课程的基本实验安排是至少16个学时,与32个学时的课堂教学穿行,有效提高学生动手能力及学生学习掌握STM8片内资源使用及相关类似单片机的开发环境安装、开发工具使用单片机软件的编程方法。在实验过程中,采用STM8单片机实验箱,实验2人一组,编程语言采用C语言为主,汇编语言为辅的方式,完成4个题目的实验内容。实验题目以及内容要求见表2。

这6个实验涵盖了学习任何一种单片机的基本思路和STM8单片机的程序设计的具体课堂教学内容。在整个实验过程中,建议学生上机之前对实验内容进行了解,上机过程中集中时间进行调试,在实验教师的帮助下,学生了解单片机的使用方法及掌握单片机编程知识的基础上,进一步加强其发现问题以及解决问题的能力,为后续的短学期课程设计以及毕业设计的进一步实践打下坚实的理论基础。

2.3 课程设计内容和课时安排

在学生完成单片机的课堂教学以及基础实验内容后,在大二下学期即可安排短学期进行单片机课程设计,时间安排在两周较好,课程设计内容为设计实现一个完整功能的单片机应用系统(这里强调不局限某种单片机),学生2-3人一组,每个组成员项目分工,最终课程设计考核采用现场实物与PPT答辩的方式,在这个过程中,每个小组成员通过查阅论文资料选择自己小组的设计题目,然后题目需有教师确认后方能进行。学生整个过程中,主动完成设计总体方案、设计原理图与PCB、最后焊接PCB板、硬件调试、软件调试等一系列实践相结合的工作,其中教师需要安排4个学时的答疑时间给同学,帮忙解决一些同学解决不了的问题。在课程设计考核过程中,学生以组为单位汇报PPT(PPT内容必须包括项目进行过程中遇到的问题,如何解决的),教师集中评点,指出各小组设计方案中的优缺点,给班级同学一个共同交流学习经验的机会,同时也培养了学生的学习兴趣和创作热情。

该课程设计目的是锻炼学生动手、编程能力,通过该课程设计,学生可理论联系实际,充分了解项目从选题、立项、分析到完成的整体过程。对于大学生创新、自学、动手等能力及专业热情都有较好的培养,为学生在后续专业学习和实践打下坚实的技术基础,同时也为学生参与大学生国家或省级电子设计大赛、飞思卡尔大学生智能车比赛、全国大学生物联网创新创业等竞赛提供有力的技术保证。基于本课程整体教学改革实践的成果,本校仅在2015年期间,部级省级电子设计大赛、飞思卡尔、物理网创新创业大赛中取得一等奖共计5项,其他奖项若干,也为后续相关竞赛积累了丰富的经验。

3 结束语

实践教学结果表明,在单片机的教学过程中,将“互联网+”时代关键物联技术与单片机教学相结合,将“教与学”“练与做”很好地融合,使学生掌握基本知识和操作技能,并将关键的“互联网+”技术融入进去,培养学生分析解决实际问题的能力。将“教、学、做”定为“互联网+”时代工科学科如单片机、嵌入式教学的教学理念,树立培养出更多实用型工科人才的教学目标。最终,学生将跟上“互联网+”时代信息技术和物理网技术发展需求,为学生科研深造和未来的工作提供很好的前提保障。

参考文献:

[1]丁保华,张有忠,陈军,等.单片机原理与接口技术实验教学改革与实践[J].实验技术与管理,2010,27(1):117-119.