序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇單片機課程設(shè)計總結(jié)范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

【基金項目】2012年河北省高等教育教學(xué)改革研究項目（2012GJJG084）；2012年河北省高等教育教學(xué)改革研究項目（2012GJJG149）。

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）01-0242-01

一、考試方法改革內(nèi)容

按照石家莊鐵道大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院的培養(yǎng)計劃，與單片機相關(guān)的課程有《單片機原理及應(yīng)用》、《計算機制圖技能訓(xùn)練》、《單片機接口設(shè)計》，三門課單獨上單獨考。

通過整合《單片機原理及應(yīng)用》、《計算機制圖技能訓(xùn)練》、《單片機接口設(shè)計》課程，找到一種更為科學(xué)、更為合理的綜合考試方法。進而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新精神，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)，提高畢業(yè)生的就業(yè)競爭力。通過整合課程體系，提高教師的綜合素質(zhì)。

二、改革方法

將《單片機原理及應(yīng)用》、《計算機制圖技能訓(xùn)練》、《單片機接口設(shè)計》三門課程綜合考核。在開始學(xué)習(xí)《單片機原理及應(yīng)用》課程時，學(xué)生2～3人一組，選擇課程設(shè)計題目，整個學(xué)期每組做不同的課程設(shè)計，學(xué)生根據(jù)自己所選課程設(shè)計的情況，自主設(shè)計實驗內(nèi)容，在《單片機原理及應(yīng)用》課程的理論內(nèi)容講授完畢后，學(xué)生根據(jù)自己課程設(shè)計情況，設(shè)計系統(tǒng)原理圖，利用protel軟件繪制系統(tǒng)的原理圖，板圖，然后交于廠家進行加工，學(xué)生根據(jù)所設(shè)計的原理圖，購買元器件，然后進行焊接，編寫軟件程序，最后進行系統(tǒng)調(diào)試。

三、改革與實踐的重點

（1）調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。針對單片機原理及應(yīng)用，強化學(xué)以致用的教學(xué)指導(dǎo)思想。

（2）靈活設(shè)置實驗項目。根據(jù)課程設(shè)計內(nèi)容，自主設(shè)計實驗內(nèi)容。指導(dǎo)教師也可根據(jù)自己的科研實際，給學(xué)生設(shè)計一些典型應(yīng)用案例。

（3）實施過程中進行階段性檢查。為了監(jiān)管進度情況，每組學(xué)生需提交階段性報告，對這一階段的成果進行總結(jié)，在實施過程中遇到的問題，以及解決的方法。

（4）注重引入和應(yīng)用典型新技術(shù)。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)注重給學(xué)生介紹實現(xiàn)同一系統(tǒng)目標可以采用傳統(tǒng)方案，也可以采用新方案。給學(xué)生講解不同的技術(shù)方案，不同的系統(tǒng)構(gòu)建方式及其優(yōu)缺點，根據(jù)自己的系統(tǒng)實現(xiàn)的功能不同采用最優(yōu)的技術(shù)方案。

（5）采用綜合考核方法。根據(jù)學(xué)生在不同階段對課程設(shè)計的不同內(nèi)容進行考核，可分為單獨實驗，綜合實驗，系統(tǒng)設(shè)計，原理圖及板圖繪制，系統(tǒng)功能實現(xiàn)等等環(huán)節(jié)的完成情況對學(xué)生進行考核打分，最終成績由報告、作品、答辯情況而定。把學(xué)生的課程設(shè)計放到課程網(wǎng)站上，形成獨具特色的考核方式。

四、改革的步驟

（1）組織調(diào)查研究討論，制定符合單片機原理及相關(guān)實踐課程體系的考核方式、方法。

（2）選擇有普遍性的試點班，做“單片機原理及應(yīng)用課程體系考試方式改革實驗班”。

（3）貫徹落實單片機原理及相關(guān)實踐課程體系考核方式方法實施計劃。

（4）總結(jié)討論單片機原理及相關(guān)實踐課程體系課程考核方式方法實施過程。及時總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，好的方面要保留下來，以便在后續(xù)的學(xué)年實施時進行借鑒，對于實施過程中發(fā)現(xiàn)的問題，討論解決的方法，以便提高教學(xué)效果。

五、改革成果

順利完成了三門課的教學(xué)任務(wù)；學(xué)生在獨立設(shè)計、繪圖、選件、焊接、調(diào)試的過程中，發(fā)現(xiàn)了不足，也發(fā)現(xiàn)了樂趣，獲得了成就感，大大提高了動手實踐能力，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，提高了綜合素質(zhì)。

電1002-2班為實驗班，電1002-1班為對照班，圖1為《單片機接口設(shè)計》的成績比較，圖2為《計算機輔助制圖技能訓(xùn)練》的成績比較。通過成績比較可以看出，實驗班的成績比對照班的成績都有提高。

參考文獻：

篇（2）

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）24-0161-02

Abstract： Through the field research of the current teaching situation of the Microcontroller Unit course （MCU） of higher vocational colleges in Qiannan， Qianxi’nan and Qiandongnan minority area in Guizhou province， this article analyze and discuss proper teaching methods and evaluation mechanism of MCU course suitable for the practical situation of minority area from the perspectives of novel creation of teaching environment， arrangement of curriculum， training mode and evaluation mechanism.

Key words： Minority areas； Higher vocational colleges； Microcontroller Unit； teaching of curriculum； reform analysis and discuss

單片機是電子信息類專業(yè)十分重要的課程，也是高職院校完成高素質(zhì)技能技術(shù)型人才培養(yǎng)必不可少的專業(yè)課程。貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校雖地處欠發(fā)達山區(qū)，自身發(fā)展受到諸多因素的制約，但對人才培養(yǎng)質(zhì)量的要求從未降低，緊密圍繞地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展需要開設(shè)電子信息及相關(guān)專業(yè)。

伴隨貴州大數(shù)據(jù)、大健康產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，早期“三線建設(shè)”駐黔電子企業(yè)及本土民營企業(yè)對其人才需求的增多，電子信息類專業(yè)已逐步成為貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校重點建設(shè)專業(yè)。但在專業(yè)課程教學(xué)，尤其是難度較大，實踐性較強的單片機課程教學(xué)方面還存在諸多有待提高和改善之處，需結(jié)合貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校自身實際，進行單片機課程的教學(xué)改革，探索符合當?shù)厝瞬排囵B(yǎng)及職業(yè)崗位能力需要的教學(xué)思路和方法。

1貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校單片機課程教學(xué)現(xiàn)狀

基于對貴州黔東南州、黔南州、黔西南州三地少數(shù)民族地區(qū)高職院校的走訪調(diào)研及師生的深入座談交流，發(fā)現(xiàn)貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校單片機課程教學(xué)存在如下的現(xiàn)狀。

1.1 課程教學(xué)環(huán)境

1.1.1 學(xué)生素質(zhì)現(xiàn)狀

貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校電子信息類專業(yè)所錄取學(xué)生少數(shù)民族較多，高考分數(shù)偏低，專業(yè)選擇盲目被動；基礎(chǔ)知識薄弱，理論學(xué)習(xí)困難，專業(yè)實踐技能訓(xùn)練積極性與主動性不高；自我控制能力差，未來職業(yè)發(fā)展無規(guī)劃；團隊合作意識薄弱，自信心與創(chuàng)新精神欠佳等。

1.1.2 師資現(xiàn)狀

貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校能夠承擔單片機課程教學(xué)的師資嚴重不足，引進困難，尤其是具有單片機技術(shù)開發(fā)經(jīng)驗的專業(yè)技術(shù)人員及學(xué)術(shù)帶頭人甚少。現(xiàn)行單片機任課教師存在理論知識扎實，但項目開發(fā)經(jīng)驗缺乏；教學(xué)經(jīng)驗豐富，但課程實踐教學(xué)欠缺；專業(yè)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)獲取較多，但融入行業(yè)企業(yè)進行實際開發(fā)較少；外派學(xué)習(xí)較多，但真正與單片機技術(shù)相關(guān)的學(xué)習(xí)較少等。

1.1.3 實訓(xùn)條件現(xiàn)狀

貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校受地方財政困難，教育經(jīng)費注入不足的影響使單片機課程教學(xué)實訓(xùn)設(shè)備陳舊、配置不足；專項資金投入不夠，實訓(xùn)條件簡陋；實訓(xùn)室缺乏專人負責，管理不規(guī)范；實訓(xùn)教師對實訓(xùn)重視程度有待加強，學(xué)生對實訓(xùn)開展積極性有待提高等。

1.2 課程教學(xué)內(nèi)容與考核

在單片機課程教學(xué)內(nèi)容安排方面，貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校普遍仍以單片機理論教學(xué)為主，注重培養(yǎng)學(xué)生程序編寫能力，尤其是匯編程序的編寫能力，缺乏基于實際項目開發(fā)的創(chuàng)新性教學(xué)方式。部分院校甚至沒有開展實訓(xùn)教學(xué)，僅完成基于匯編語言的單片機最小系統(tǒng)理論教學(xué)，對單片機的通信功能、傳感器技術(shù)及C語言在單片機中的應(yīng)用等重要內(nèi)容并為涉及。同時，在單片機課程與專業(yè)基礎(chǔ)課程開設(shè)的先后、課時分配、任課教師安排等方面也存在諸多不足。

在課程考核評價方面，大多數(shù)院校僅考核學(xué)生的理論學(xué)習(xí)內(nèi)容，而對課程的學(xué)習(xí)過程，實訓(xùn)項目及課程設(shè)計完成情況等核心內(nèi)容并未進行考核，考核評價過于單一，不能較好地進行學(xué)生課程掌握情況的客觀綜合評價。

2 貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校單片機課程教學(xué)改革思考

貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校單片機課程教學(xué)應(yīng)結(jié)合自身特點，培養(yǎng)符合區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展需要的高素質(zhì)技能技術(shù)型人才。

2.1 現(xiàn)行課程教學(xué)環(huán)境改變探索

在學(xué)生素質(zhì)提升方面，貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校很難在招生錄取階段來提高進入電子信息類專業(yè)的學(xué)生文化素質(zhì)，但可從學(xué)生進校后對專業(yè)興趣的培養(yǎng)方面著手，改善學(xué)生綜合素質(zhì)。如在專業(yè)基礎(chǔ)課中增加動手能力訓(xùn)練環(huán)節(jié)（仿真實訓(xùn)也可），為后續(xù)難度更大的單片機學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)打下基礎(chǔ)；成立單片機學(xué)習(xí)興趣小組，通過興趣小組的積極主動性來帶動整個大環(huán)境的改變；積極組隊參加校、州、省及國家的單片機技術(shù)應(yīng)用及相關(guān)技能大賽，以大賽營造學(xué)習(xí)環(huán)境；通過專升本考試中對專業(yè)課程的要求和學(xué)生對進入本科院校繼續(xù)深造的渴望，引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)等。

在師資水平優(yōu)化方面，貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校應(yīng)結(jié)合當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展及院校需要，積極爭取電子信息類緊缺人才，尤其是高層次人才的引進政策，解決單片機骨干教師及學(xué)術(shù)帶頭人缺乏現(xiàn)狀；積極從行業(yè)企業(yè)或校企合作單位尋求師資及師資培養(yǎng)，讓行業(yè)專家融入教學(xué)，讓一線教學(xué)人員融入行業(yè)，進行交互式學(xué)習(xí)交流，實現(xiàn)自我培養(yǎng)，進而提高教學(xué)質(zhì)量；現(xiàn)行單片機教學(xué)人員應(yīng)通過網(wǎng)絡(luò)，積極尋找單片機學(xué)習(xí)途徑，爭取單片機技術(shù)學(xué)術(shù)交流會議及培訓(xùn)；積極以大學(xué)生電子設(shè)計大賽、區(qū)域行業(yè)單片機應(yīng)用設(shè)計競賽等為引領(lǐng)，主動找項目、做項目、總結(jié)項目，從而來提高教師自身的單片機應(yīng)用技術(shù)水平。

在實訓(xùn)條件改善方面，貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校應(yīng)積極尋求資金注入，建立校內(nèi)單片機技術(shù)應(yīng)用實訓(xùn)室；或?qū)で笮Ｆ蠛献鲉挝弧⑿袠I(yè)企業(yè)、院校共建等方式建立實訓(xùn)室。針對實訓(xùn)設(shè)備，沒有必要購買昂貴的實驗箱或?qū)嶒炂脚_等，通過電子商務(wù)，購買設(shè)計合理、功能模塊齊全、支持在線調(diào)試、便于攜帶、支持C語言、具有配套教程及完整的程序?qū)嵗鹊膯纹瑱C開發(fā)板即可。同時，要為開發(fā)板配套邏輯分析儀、萬用表、示波器等常用電子儀器儀表及工具。在實訓(xùn)室建設(shè)經(jīng)費充足的情況下，可考慮配備臺式電腦，若經(jīng)費不足，鑒于當代大學(xué)生筆記本電腦覆蓋率較高的條件下，可兩人配套一臺自帶筆記本電腦，即可滿足實訓(xùn)條件要求，又為學(xué)生課余自學(xué)、課程設(shè)計及畢業(yè)設(shè)計等后續(xù)環(huán)節(jié)服務(wù)。

2.2課程合理安排

2.2.1 微控制器選擇

當下，單片機種類及型號較多，合理選擇一款單片機種類及型號是初學(xué)單片機技術(shù)的關(guān)鍵，是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)單片機技術(shù)的重中之重。單片機種類及型號的選擇一定要結(jié)合實訓(xùn)室所配套的開發(fā)板或校企合作單位等所使用的機型，但主要還是以便于教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)單片機技術(shù)為主。因51單片機市場份額占有量大、使用年限長，網(wǎng)絡(luò)資源和學(xué)習(xí)參考資料豐富且獲取容易，考慮到初學(xué)者對硬件資源的應(yīng)用能力，建議以宏晶科技生產(chǎn)的STC89C52RC單片機作為主控芯片進行教學(xué)。

2.2.2 課程及內(nèi)容安排

單片機課程應(yīng)安排在電路理論、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、C語言等專業(yè)基礎(chǔ)課程完成之后，可與電子元器件識別與檢測、電子線路繪圖與制板、傳感器技術(shù)應(yīng)用等專業(yè)課程同時進行。在開設(shè)上述專業(yè)基礎(chǔ)課程的基礎(chǔ)之上，建議單片機課程總學(xué)時為108（即每周6學(xué)時），其中理論占20%左右，實踐占80%左右。單片機技術(shù)是在實踐中學(xué)習(xí)，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)以實踐為主導(dǎo)，理論融入實踐過程且夠用為原則，邊做邊學(xué)，不能只強調(diào)理論而輕實踐。

鑒于貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校授課對象特點，課程主要內(nèi)容應(yīng)包括微型計算機基礎(chǔ)知識簡介、單片機概述、所選單片機結(jié)構(gòu)及內(nèi)部資源介紹、單片機時序及工作方式、匯編指令及時序簡介、中斷系統(tǒng)、定時器/計數(shù)器、并行I/O接口、單片機串行通信（主要有UART、I2C、SPI、485通信等）、A/D和D/A轉(zhuǎn)換等。在教學(xué)過程中，所應(yīng)包括的硬件主要有LED、LED點陣、數(shù)碼管、LCD、矩陣按鍵、步進電機、蜂鳴器、傳感器（如溫度、紅外、壓力等傳感器）、A/D和D/A轉(zhuǎn)換芯片、時鐘芯片、存儲芯片等。

2.3 實訓(xùn)教學(xué)開展

單片機課程教學(xué)應(yīng)以實訓(xùn)教學(xué)為主并綜合考慮學(xué)生特點，實訓(xùn)開展應(yīng)包含單個實訓(xùn)項目、綜合實訓(xùn)項目和課程設(shè)計三個環(huán)節(jié)。實訓(xùn)環(huán)節(jié)中注重“做中學(xué)，學(xué)中做，邊學(xué)邊做”。任課教師在單個實訓(xùn)項目中應(yīng)在講解硬件原理和程序設(shè)計的基礎(chǔ)上，對實訓(xùn)內(nèi)容進行操作演示的同時指導(dǎo)學(xué)生操作，直至完成實訓(xùn)效果。效果出來后，任課教師針對實訓(xùn)過程中出現(xiàn)的問題進行總結(jié)，同時對所做的實訓(xùn)內(nèi)容進行再一次的總結(jié)性講解，以達到學(xué)生掌握所布置實訓(xùn)內(nèi)容的目的。綜合實訓(xùn)項目應(yīng)預(yù)先布置任務(wù)和學(xué)生分組（2人一組為宜），課堂由任課教師對任務(wù)中所涉及的硬件和軟件及前期所學(xué)本實訓(xùn)所需用的知識進行講解。學(xué)生結(jié)合老師的講解和所提供的硬軟件參考資料，以組為單位，開展實訓(xùn)項目，完成實訓(xùn)任務(wù)。課程后期，應(yīng)專門安排1到2周，以3人為一組，進行課程設(shè)計環(huán)節(jié)。選用適合高職院校學(xué)生及難度適中的課題作為單片機課程設(shè)計的題目，引進全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽流程及相關(guān)規(guī)則融入課程設(shè)計，體驗項目開發(fā)過程，培養(yǎng)學(xué)生項目開發(fā)能力。同時鑒于對學(xué)生仿真能力培養(yǎng)的必要性，建議在課程設(shè)計環(huán)節(jié)中融入Keil和Protues仿真教學(xué)。

實訓(xùn)教學(xué)中應(yīng)制作實訓(xùn)項目任務(wù)書或課程設(shè)計任務(wù)書及考核評價表，教學(xué)過程采用項目化教學(xué)，任務(wù)驅(qū)動，融入“資訊、計劃、決策、實施、檢查及評價”的教學(xué)組織形式并做好學(xué)時分配。

2.4 課程考核評價創(chuàng)新

鑒于課程實踐性較強，考核不能單一的出套紙質(zhì)試題進行考核，尤其不能只進行理論而忽略實踐的考核，應(yīng)以過程考核，綜合評價學(xué)生課程學(xué)習(xí)效果。

3 總結(jié)

綜上所述，現(xiàn)行貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校單片機課程教學(xué)還存在諸多不足和有待改進之處。身處該地區(qū)的單片機課程任課教師應(yīng)在課程教學(xué)條件、課程內(nèi)容安排、實訓(xùn)教學(xué)方式、課程考核評價等方面結(jié)合自身院校實際，探索符合授課對象及課程特點的教學(xué)方法，提高貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校人才培養(yǎng)質(zhì)量，進而為地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展服務(wù)。

參考文獻：

[1]宋雪松，李冬明，崔長勝.手把手教你學(xué)51單片機（C語言版）[M].北京：清華大學(xué)出版社，2014.

篇（3）

0引言

隨著時代的進步和微電子技術(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)上更容易地進入到高級層次的應(yīng)用設(shè)計當中。（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)生來說不能進行更多種硬件方案的設(shè)計和創(chuàng)新。基于上述原因，本次教改沒有使用以往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

篇（4）

[中圖分類號]G40―057

[文獻標識碼]A

[論文編號]1009―8097(2009)13―0282―03

引言

《單片機原理及應(yīng)用》課程是向?qū)W生傳授單片機技術(shù)的基礎(chǔ)課程，它綜合了多門基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課的知識，主要培養(yǎng)學(xué)生進行智能化電子系統(tǒng)整體設(shè)計的能力，培養(yǎng)強電專業(yè)學(xué)生的弱電控制能力。通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握單片機應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計和軟件編程技術(shù)，可為后續(xù)更高層次專業(yè)課程的學(xué)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計、參與實際的綜合設(shè)計課題和將來參加工作打下良好的基礎(chǔ)。因此搞好《單片機原理及應(yīng)用》課程的教學(xué)工作，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，對提高教學(xué)質(zhì)量有著非常重要的現(xiàn)實意義。

一　目前教學(xué)中創(chuàng)新能力培養(yǎng)存在的主要問題

我院的自動化、電氣工程及其自動化、電子信息工程三個電類專業(yè)均開設(shè)了《單片機原理及應(yīng)用》課程，學(xué)生在學(xué)習(xí)了電路基礎(chǔ)、數(shù)字電子、模擬電子、微機原理等基礎(chǔ)課程的基礎(chǔ)上，再學(xué)習(xí)《單片機原理及應(yīng)用》課程，在整個教學(xué)安排上是非常合理的。然而通過40學(xué)時的教學(xué)和一周的課程設(shè)計，最終對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況考核時發(fā)現(xiàn)學(xué)生對該課程的掌握情況并不十分理想，尤其是創(chuàng)新能力較差，主要表現(xiàn)在：

1　學(xué)生主動學(xué)習(xí)的意識不夠，缺乏創(chuàng)新思想，學(xué)習(xí)過程中一旦碰到問題，很難認真思考、探索研究、積極主動地解決問題。

2　在《單片機原理及應(yīng)用》的教學(xué)過程中，傳統(tǒng)的教學(xué)還是以理論為主，以課堂授課為主，學(xué)生很少有應(yīng)用具體電路解決實際問題的機會，不利于創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

3　目前實驗課程體系驗證性實驗過多，綜合性、啟發(fā)型實驗不夠，沒有大型設(shè)計性和綜合性實驗，基本沒有對學(xué)生動手能力訓(xùn)練，更不用說培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

4　在傳統(tǒng)的教學(xué)思想和方法引導(dǎo)下，學(xué)習(xí)成績主要是以考試成績確定的，因而常常出現(xiàn)“高分低能”現(xiàn)象。這種評價體系造就學(xué)生對實踐環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)的輕視心理，即是以成績合格為目標，而不是能力獲得為標準，限制了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

二　改革思路和方案

針對以上問題，在單片機教學(xué)中，根據(jù)學(xué)生、教材、教學(xué)設(shè)備等實際情況，將授課內(nèi)容進行全面、合理的整合優(yōu)化。減少冗余，加強綜合性、創(chuàng)新性內(nèi)容，在對整個課程鏈研究的基礎(chǔ)上進行了課程改革，改革后的講課學(xué)時分配如表1所示：

在對整個課程鏈研究的基礎(chǔ)上進行課程改革，可以避免學(xué)生反復(fù)學(xué)習(xí)同一內(nèi)容，但又學(xué)得不夠深入等問題。對照以前的教學(xué)大綱，了解當前學(xué)生所學(xué)課程，對單片機的大綱做了更改，利如增加了單片機應(yīng)用典型案例、接口部分知識，刪除了同步、異步通信概念、進制部分知識等。

這種改革符合目前國家教育教學(xué)改革基本方針，可以減輕學(xué)業(yè)壓力，用有限的課時學(xué)習(xí)盡可能多的知識，做到“厚積”。在改革過程中注意積極開展教育創(chuàng)新。為培養(yǎng)創(chuàng)新意識，積極探索具有創(chuàng)造性的教學(xué)方法和手段，在授課中改變老師唱主角，學(xué)生當觀眾的教學(xué)模式：改變學(xué)生靜態(tài)、被動接受的地位，建立以學(xué)生為中心的實踐性教學(xué)模式。利用學(xué)生對新事物感興趣的心理特點，鼓勵學(xué)生積極、主動地去探究知識，教會學(xué)生進行創(chuàng)新的科研方法和在自主的學(xué)習(xí)中學(xué)會創(chuàng)新。另外在現(xiàn)行開設(shè)單片機課程中，實踐內(nèi)容所占比例偏少，實驗設(shè)備陳舊，內(nèi)容跟不上時展，因此進行了實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)改革，改善教學(xué)與實踐脫節(jié)的現(xiàn)狀，使各環(huán)節(jié)相互銜接，增加創(chuàng)新實驗，通過加強動手能力的培養(yǎng)，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才。

三、為提高創(chuàng)新能力所采取具體措施

1　提高學(xué)生學(xué)習(xí)單片機的興趣，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識

興趣是最好的老師，只有有了學(xué)習(xí)興趣，才能夠在學(xué)習(xí)中創(chuàng)新，喜歡創(chuàng)新，注意創(chuàng)新，發(fā)揮自身的創(chuàng)造性。為激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在開課之后，我們首先向?qū)W生介紹單片機的多種應(yīng)用功能及其良好的發(fā)展前景，讓學(xué)生明白學(xué)什么、為什么學(xué)和學(xué)會后能做什么，并利用圖片、錄像和實物等介紹一些當前的單片機先進科技和教師相關(guān)單片機科研成果；邀請一些單片機科技公司的技術(shù)人員、知名教授來校作單片機知識專題講座；請一些已畢業(yè)從事與單片機技術(shù)有關(guān)的學(xué)生來現(xiàn)場指導(dǎo)教育，使他們了解單片微機在工業(yè)控制、智能化儀器儀表、計算機外部設(shè)備、計算機網(wǎng)絡(luò)與通訊技術(shù)和家用電器等領(lǐng)域的應(yīng)用及學(xué)好單片機的重要性和必要性，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，鼓勵他們動腦思考有哪些領(lǐng)域或哪些與我們?nèi)粘Ｉ钕嚓P(guān)的電器或儀表等設(shè)備適合用單片機控制，從而使學(xué)生具有初步的創(chuàng)新意識。

2　鼓勵學(xué)生進行單片機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

不斷鼓勵學(xué)生利用課余時間進行單片機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)，制作自己興趣的產(chǎn)品，編寫單片機程序。由于初學(xué)者一般沒有開發(fā)板和仿真器這些設(shè)備，為了給學(xué)生創(chuàng)造條件，我們采取了以下措施：

(1)給學(xué)生提供一些單片機仿真軟件，讓學(xué)生在電腦上模擬實際系統(tǒng)，編寫軟件。例如提供了proteus仿真軟件，它可以仿真51系列、AVR，PIC等常用的MCU及其電路，還可以和keil軟件互聯(lián)，可以像使用仿真器一樣調(diào)試程序。又不需要任何費用，特別適合學(xué)生在單片機學(xué)習(xí)的起步階段使用。我們在實驗室里安裝了這個軟件，并在教學(xué)過程中向?qū)W生演示它的功能和使用，鼓勵有電腦的學(xué)生安裝這個軟件，讓他們利用課余時間自己動手做做電子表、步進電機、直流電機控制、LED顯示，AD、DA轉(zhuǎn)換，交通燈設(shè)計等方面的模擬實驗。

(2)鼓勵有一定經(jīng)濟條件的學(xué)生買一些小型的單片機學(xué)習(xí)開發(fā)板。目前市場上有很多專門為在校大學(xué)生學(xué)習(xí)單片機量身定做學(xué)習(xí)開發(fā)板、主控芯片。包括凌陽、51系列、AVR系統(tǒng)等，它們價格低，特別適合于學(xué)生利用課余時間學(xué)習(xí)單片機開發(fā)。而實驗室也購置一部分這樣的開發(fā)板，對學(xué)生開放，給學(xué)生創(chuàng)造自主學(xué)習(xí)和開發(fā)單片機系統(tǒng)的環(huán)境，從而培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

3　在實驗中培養(yǎng)創(chuàng)新思維

改變原有的實驗教學(xué)模式，減少驗證性實驗，增加設(shè)計性、綜合性實驗，并開放實驗室，隨時恭候?qū)W生的來臨。在整個實驗進行過程中，以學(xué)生為實驗的主體，最大限度地調(diào)動和發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，引導(dǎo)學(xué)生積極對待實驗中出現(xiàn)的問題，并自己動手解決這類問題。指導(dǎo)教師在實驗的組織管理上起主要作用，而在實驗中僅起指導(dǎo)作用，給學(xué)生指明方向，避免多走彎路，并解答實驗當中出現(xiàn)的一些疑難問題。例如：在彩燈移動實驗中，鼓勵學(xué)生編寫不同的移動花樣，采用多種不同方法編程，并設(shè)計電路圖，這樣將生活中常見的小產(chǎn)品與課程實驗結(jié)合起來。使同學(xué)們加深對理論知識的

理解，學(xué)到了實際知識，培養(yǎng)了分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

4　通過課程設(shè)計改革培養(yǎng)工程素質(zhì)，強化創(chuàng)新能力。

創(chuàng)新能力不僅僅體現(xiàn)在一些制作發(fā)明上，更重要的是要有必要的工程素質(zhì)。在課程設(shè)計過程中，注重培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)。從課程設(shè)計選題開始，就要求學(xué)生注意收集相關(guān)資料、作好分工、做好實驗記錄、總結(jié)調(diào)試心得等。使學(xué)生熟悉從立項、方案論證、軟硬件設(shè)計與調(diào)試、PCB設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、到安裝調(diào)試等電子設(shè)計的全過程，系統(tǒng)地培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、交流能力、合作能力，使學(xué)生理解并認識了良好的工程規(guī)范。在設(shè)計階段，引導(dǎo)學(xué)生從不同角度觀察問題、提出問題、解決問題，注意實現(xiàn)創(chuàng)新性設(shè)計。在報告整理階段，引導(dǎo)學(xué)生對設(shè)計過程進行總結(jié)。從方案設(shè)計到器件選型，從程序開發(fā)到調(diào)試。都要求學(xué)生將實踐中獲取的經(jīng)驗總結(jié)文字材料，使學(xué)生在設(shè)計過程逐步體驗本課程的系統(tǒng)性。例如，選擇電子時鐘系統(tǒng)作為課程設(shè)計的同學(xué)，其硬件電路盡管相對簡單，涉及的單片機資源并不多，大部分同學(xué)都能夠很快的實現(xiàn)基本功能，但在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生進行創(chuàng)新設(shè)計，在硬件電路基本不變的情況下，通過重新規(guī)劃設(shè)計軟件，實現(xiàn)許多如計時器、萬年歷、秒表、定時報警器等附加功能。

每年課程設(shè)計的題目既可從教師給定的題目中選擇，也可以自行擬定，自行擬定的題目在做之前要提交可行性報告。這就進一步鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新能力。2007―2008學(xué)年我專業(yè)的課程設(shè)計的可選題目如表2所示：

而課程設(shè)計評分依據(jù)學(xué)生的實際完成情況和文字報告等進行評價。例如，確定若干個基于單片機實現(xiàn)的儀器系統(tǒng)如時鐘、點陣顯示器等基本功能供學(xué)生選題。在指定的時間范圍內(nèi)，提交完成基本功能的儀器系統(tǒng)、相關(guān)文字報告等，最后進行答辯。畢業(yè)設(shè)計得分由設(shè)計產(chǎn)品功能和質(zhì)量分(40％)、畢業(yè)設(shè)計報告分(30％)、答辨分(15％)、特色與創(chuàng)新分(15％)等部分組成，并要答辨。

5　通過考核方法改革考核學(xué)生的創(chuàng)新能力

考核方法作為課程教學(xué)的最后環(huán)節(jié)，它直接檢驗教和學(xué)雙方的效果，間接指導(dǎo)著學(xué)生的學(xué)習(xí)。目前《單片機原理及應(yīng)用》課程使用比較普遍的考核方法仍然是閉卷筆試。應(yīng)該說，閉卷考試在基礎(chǔ)理論類課程教學(xué)中，在強化學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握知識的作用是不可替代的，但《單片機原理》課程應(yīng)用性、實踐性都很強，如果仍以閉卷考試作為主要評價方法，則不能較好檢驗學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力。因此對當前的考核方法進行了改革，并擬建立一種長期的跟蹤考核制度，將考核重點放在學(xué)生在實踐中發(fā)現(xiàn)問題的能力考核上。即將原來的純筆試改成了設(shè)計報告、機考和筆試相結(jié)合評分的方法。在課程結(jié)束后學(xué)生要提交一個設(shè)計報告，設(shè)計一種產(chǎn)品，該報告的評分標準為：報告(50％)+創(chuàng)新意識(30％)+程序調(diào)試(20％)。而機考指的是在實驗室里現(xiàn)場考核，主要考核學(xué)生動手能力和程序調(diào)試能力。而筆試試卷在考核學(xué)生的基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)上，更強調(diào)學(xué)生的創(chuàng)新性思維，在題型上進行了改革。減少了一些需要死記硬背的客觀題，增加了靈活多樣的程序設(shè)計，電路設(shè)計等題型。充分考核了學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和創(chuàng)新能力。最終成績測評比例為設(shè)計報告(30％)+機考(20％)+筆試(50％)。

6　開展第二課堂，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力

為加強對學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)，我們將課堂教學(xué)延伸到課外，注意對學(xué)生參與實踐活動興趣的培養(yǎng)。將學(xué)生的課外科技活動納入到創(chuàng)新能力培養(yǎng)的過程中來，成立了創(chuàng)新電子社團，以電氣工程及其自動化、電子信息工程專業(yè)學(xué)生為主，其他專業(yè)學(xué)生也可自愿參加。由《單片機原理及應(yīng)用》課程的主講教師作為主要指導(dǎo)教師，每周輔導(dǎo)1―2次，并提供不同層次的實踐內(nèi)容，組織多種形式的實踐活動，提出靈活多樣的實踐要求，吸引學(xué)生主動地、有選擇地參與這些實踐活動，讓學(xué)生根據(jù)自己的發(fā)展方向，結(jié)合自己的興趣和需求，選擇適合自己的題目或感興趣的產(chǎn)品設(shè)計。在設(shè)計和制作過程中，教師給予適度的指導(dǎo)，使學(xué)生能夠獨立、主動、保質(zhì)保量地完成自己的設(shè)計目標和任務(wù)，把學(xué)生被動地學(xué)習(xí)變成積極主動地學(xué)習(xí)，把依賴于老師的學(xué)習(xí)變成獨立的學(xué)習(xí)和思考。設(shè)計題目和產(chǎn)品的實現(xiàn)也增強了學(xué)生獨立解決問題的自信心，進一步提高學(xué)習(xí)的興趣。在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生可以通過第二課堂對課堂教學(xué)內(nèi)容進行補充和提升，可以根據(jù)自己的興趣進行選題、完成自己感興趣的課外實驗項目、設(shè)計和電子制作，可以自己設(shè)計電子作品等，這樣就使他們在完成學(xué)習(xí)任務(wù)的基礎(chǔ)上，使自己的創(chuàng)新思想得以實現(xiàn)。大大激發(fā)了學(xué)生的課外學(xué)習(xí)興趣和主觀能動性。也為學(xué)生提供了自由發(fā)展的空間，提高了學(xué)生的創(chuàng)造能力。

7　依托各種競賽，推進課程改革，提高創(chuàng)新能力

積極參加全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽、盛群杯單片機競賽，飛思卡爾智能車競賽等各類比賽。這些競賽既培養(yǎng)了學(xué)生電子設(shè)計能力，提高了實踐能力，也鍛煉了學(xué)生的團隊合作精神。通過各類競賽，掊養(yǎng)一部分學(xué)生的動力創(chuàng)新能力，再通過宣傳，使其它學(xué)生對單片機學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣，為參加這些競賽而努力，從而進一步提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

四　結(jié)束語

在進行了課程改革以后，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情受到了很大的激發(fā)，出現(xiàn)了自主式學(xué)習(xí)的熱潮。由于課程的改革，使理論教學(xué)的時間大大縮短，學(xué)生有了更多動手和思考的時間，在課程結(jié)束時，大多數(shù)同學(xué)提交了自己的作品，更有部分同學(xué)在單片機比賽中取得了優(yōu)異的成績。我們將以此為契機，積極、主動地促進單片機課程的進一步改革，使單片機課程跟上時展的潮流，使學(xué)生學(xué)完單片機后，不僅僅具有初步單片機應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)能力，還具有了一定的創(chuàng)新能力，有效的提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。

參考文獻

[1]江世明，劉湘濤，申壽云等.省級重點建設(shè)課程《單片機原理及應(yīng)用》的創(chuàng)新與實踐[J]懷化學(xué)院學(xué)報，第2006，25(8)：162―163.

篇（5）

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

0 前言

實踐教學(xué)是高等應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系中的一個重要環(huán)節(jié)，它對培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)和實踐動手能力起著極其重要的意義。實踐教學(xué)包括專業(yè)課程實驗、開放性實驗、課程設(shè)計、電子競賽和畢業(yè)設(shè)計等，其中課程設(shè)計、電子競賽、畢業(yè)設(shè)計按教學(xué)組織大多是由專業(yè)教師承擔教學(xué)任務(wù)。

如何制定人才培養(yǎng)流程，使整個實踐教學(xué)過程做到系統(tǒng)化和整體性，一方面需要合理安排與本專業(yè)學(xué)科基礎(chǔ)類課程相關(guān)的實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，另一方面要探索課程設(shè)計、電子競賽、畢業(yè)設(shè)計等專業(yè)工程實踐環(huán)節(jié)的規(guī)劃，充分擴展專業(yè)特色課程相關(guān)的實踐教學(xué)的內(nèi)涵。其中后者是提高學(xué)生動手能力和綜合思考問題最佳方式。

1 以系統(tǒng)工程的思想構(gòu)建專業(yè)實踐教學(xué)體系

系統(tǒng)是由互相關(guān)聯(lián)、互相制約、互相作用的若干組成部分構(gòu)成的具有某種功能的有機整體。系統(tǒng)工程是運用系統(tǒng)思想直接改造客觀世界的一大類工程技術(shù)的總稱。專業(yè)實踐課程活動涉及到學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的整個階段，也可以看作是一項系統(tǒng)工程。為了提高專業(yè)實踐教學(xué)活動的教學(xué)效果，保證專業(yè)知識的可持續(xù)性發(fā)展，就應(yīng)該按照系統(tǒng)工程的思想和方法，協(xié)調(diào)專業(yè)實踐教學(xué)活動中各項因素。在實際工作中，一方面要重視每一項工作，將每一項工作做到位，另一方面要重視各項工作的內(nèi)在聯(lián)系，建立系統(tǒng)的、整體的教學(xué)體系，這樣才能使實踐教學(xué)的功能最大化。

目前在高校的實踐教學(xué)中常見的問題是缺乏大學(xué)四年整體的實踐教學(xué)體系，學(xué)生每一年都在做不同的實驗不同的設(shè)計，設(shè)計的系統(tǒng)性和完整性被割裂開，學(xué)生不能用聯(lián)系的眼光去看全部的設(shè)計，不能體會到各專業(yè)課程之間的聯(lián)系和傳承。針對這一情況，必須做好系統(tǒng)化統(tǒng)籌安排。

結(jié)合各個階段專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，合理安排專業(yè)實踐環(huán)節(jié)，最大限度激發(fā)學(xué)生的主動性和能動性，是專業(yè)教師必須思考的問題。下文以浙江科技學(xué)院測控專業(yè)某小組四年的課程設(shè)計、專業(yè)實驗和畢業(yè)設(shè)計為例，詳細介紹如何將教師和學(xué)生結(jié)合起來，系統(tǒng)地完成四年的專業(yè)教育。

2 改革與探索――以數(shù)字電壓表的設(shè)計為例

基于系統(tǒng)化工程的實踐環(huán)節(jié)，專業(yè)教師根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)的各個階段，合理安排與專業(yè)課程相對應(yīng)的課程設(shè)計環(huán)節(jié)，有效地發(fā)掘各個環(huán)節(jié)的密切聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)化的設(shè)計理念。

在一年級本科始業(yè)教育和專業(yè)認知實習(xí)環(huán)節(jié)，專業(yè)老師提供各種設(shè)計題目供學(xué)生進行分組選擇，這些題目必須具有傳承性的，并且說明各個設(shè)計要用到的專業(yè)知識，比如說電子課程設(shè)計要有電路原理、數(shù)字電路和模擬電路相關(guān)知識；下一階段就要用到單片機和傳感器等知識；再下一個設(shè)計可能要用到虛擬儀器、控制系統(tǒng)等知識，讓學(xué)生在一年級就對本專業(yè)的整體構(gòu)造有感性認識，從而激發(fā)他們專研專業(yè)知識的興趣。

2.1 基于ICL7107的多量程直流數(shù)字電壓表的設(shè)計

根據(jù)教學(xué)計劃的安排，在一二年級學(xué)生所接觸的主要是專業(yè)基礎(chǔ)課，學(xué)生能自由掌控的專業(yè)知識有限，因此在二年級電子課程設(shè)計中，我們要求學(xué)生設(shè)計一款直流數(shù)字電壓表，具體要求是能實現(xiàn)0mV～2V測量范圍。專業(yè)教師只負責提出任務(wù)以及實現(xiàn)的功能，學(xué)生自行查閱資料，提出解決方案，然后師生一起討論可行性。在實踐中，學(xué)生提出了以ICL7107，ICL7135等芯片不同的解決方案。

2.1.1 數(shù)字電壓表的組成

數(shù)字電壓表基本量程200Mv，可以擴展量程2V和20mV。整個電路設(shè)計沒有超越學(xué)生現(xiàn)有理論知識，學(xué)生有能力獨立完成，同時功能的擴展又要求學(xué)生綜合運用所學(xué)的各門專業(yè)課程，完成復(fù)雜電路的設(shè)計，鍛煉了綜合分析問題并獨立解決問題的能力。

2.1.2 總結(jié)分析

這一階段學(xué)生只能使用電路模電和數(shù)電的相關(guān)知識，結(jié)合電子綜合實驗，學(xué)生查閱資料，了解ICL7107的原理，掌握雙積分式芯片的基本電路的設(shè)計，完成了芯片的供電模塊―― 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計，并可以在此基礎(chǔ)上開拓量程自動切換的功能（如圖1所示）。

2.2 基于單片機的數(shù)字電壓表的設(shè)計

隨著二三年級大量專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以運用的專業(yè)知識更加豐富了，他們可以完成設(shè)計的功能也隨之更加強大。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生延續(xù)前面的設(shè)計，改進了電壓表的設(shè)計。

2.2.1 基于單片機的數(shù)字電壓表的設(shè)計

由于ICL7107沒有BCD碼輸出，沒有像ICL7135那樣的BUSY信號，在與單片機連接時，學(xué)生遇到了障礙，于是又展開了一場討論，如何利用單片機只是完成直流/交流電壓的測試任務(wù)。根據(jù)大量查閱的文獻資料，有學(xué)生提出采用ICL7135芯片的想法，該芯片與ICL7107工作原理相似，是4 1/2位A/D轉(zhuǎn)換器，加上電路ICL7135可組成一個滿量程為2V的數(shù)字電壓表。ICL7135可以采用并行采集方式與單片機系統(tǒng)進行連接。如圖2所示，模擬電壓送到ICL7135進行A/D轉(zhuǎn)換，然后送到單片機中進行數(shù)據(jù)處理。處理后的數(shù)據(jù)送到數(shù)碼管中顯示。其中ICL7135電源部分可以沿用上學(xué)期的直流穩(wěn)壓電源。

2.2.2 總結(jié)分析

現(xiàn)階段可以要求學(xué)生用到所學(xué)的單片機等知識，完成功能更多、精度更高的課程設(shè)計。在單片機等課內(nèi)實驗中，學(xué)生完成了單片機最小實現(xiàn)系統(tǒng)，結(jié)合前期所做的電子課程設(shè)計，學(xué)生可以開發(fā)基于單片機的數(shù)字電壓表。該設(shè)計引入單片機編程實現(xiàn)從數(shù)字量編碼轉(zhuǎn)換到七段譯碼，最后送到數(shù)碼管顯示輸出測量結(jié)果。學(xué)生利用單片機最小實現(xiàn)系統(tǒng)，擴展單片機系統(tǒng)的應(yīng)用，專業(yè)知識得到了綜合運用。

2.3 基于ICL7135的畢業(yè)設(shè)計

ICI7107/7135都是CMOS雙積分A/D轉(zhuǎn)換芯片，可以轉(zhuǎn)換輸出 000個數(shù)字量，對外提供6個輸入、輸出控制信號。因此，除用于數(shù)字電壓表外，還能與異步接受/ 發(fā)送器、微處理器或其他控制電路連接使用。

因此，在選做畢業(yè)設(shè)計題目過程中，學(xué)生對需要進行模擬信號處理的設(shè)計中大多選用這兩款芯片，如圖3所示，在選用ICL7135作為A/ D 轉(zhuǎn)換器，模擬信號由傳感器采集，由ICL7135 轉(zhuǎn)換后數(shù)字量送入單片機，由單片機對ICL7135 輸出的信號進行處理，在數(shù)碼顯示管（LED）上顯示。并可通過鍵盤輸入溫度設(shè)定值。單片機根據(jù)設(shè)定溫度進行相關(guān)運算（如PID、模糊運算等），產(chǎn)生控制信號。

篇（6）

1 不斷改革教學(xué)方法，吸引學(xué)生積極參與

教學(xué)項目首先要解決理論與實踐相結(jié)合的問題，因為理論與實踐同屬一個整體并同等重要。杜威說，一克經(jīng)驗要好于一噸理論，因為每條理論只有在實踐中才有意義。真正的改變?nèi)Q于教師，要從育人的角度思考教學(xué)活動，通過相應(yīng)的形式訓(xùn)練學(xué)生的各種能力。

1.1 改革教學(xué)方法，積極調(diào)動學(xué)生

一是項目教學(xué)法，通過組織案例教學(xué)把難以描述的理論，用形象的演示表達出來。二是擴展小組法，兩人合作、4人小組、8人小組討論，得出小組認為最適合的答案。三是站位法，將同一問題選擇不同答案的學(xué)生進行列隊，并選出代表進行討論，從而加深對問題的理解與掌握。四是旋轉(zhuǎn)木馬法，通過內(nèi)圈、外圈學(xué)生的互相講解來訓(xùn)練學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，使教師不是單獨的演奏者。五是卡片復(fù)習(xí)法，在卡片上寫上重要知識點，讓學(xué)生隨機抽取，并根據(jù)所抽卡片內(nèi)容進行回答，教師在學(xué)生回答的時候，要多觀察學(xué)生的行為，并綜合評價。

1.2 采用六種模式、三項能力訓(xùn)練

結(jié)合本課程實踐性強的特點，課程組采用“六種模式”“三項能力”立體式教學(xué)法，通過理論教學(xué)使學(xué)生掌握單片機的結(jié)構(gòu)及原理，在教學(xué)過程中采用項目驅(qū)動教學(xué)法，使學(xué)生對所學(xué)理論有深入的理解。通過實驗教學(xué)、課程設(shè)計，學(xué)生對單片機的部分功能、應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計有更深入的理解。通過第二課堂實物制作提高學(xué)生的實戰(zhàn)經(jīng)驗，真正實現(xiàn)學(xué)生的教、學(xué)、做一體化設(shè)計。通過本課程的學(xué)習(xí)，不僅培養(yǎng)學(xué)生的理論學(xué)習(xí)能力，更要培養(yǎng)他們的實踐動手能力、創(chuàng)新設(shè)計能力。采用的立體式教學(xué)法模塊圖見圖1。

1.3 精選授課內(nèi)容，采用C語言教學(xué)

應(yīng)結(jié)合單片機實際應(yīng)用情況，精選講授教材內(nèi)容，修訂理論教學(xué)大綱及實驗大綱。雖然匯編語言以其精簡、高效等特?c成為單片機系統(tǒng)開發(fā)的主要工具，但由于代碼可讀性差、移植性不好，在教學(xué)內(nèi)容上主要以講授C51語言編程為主。C51是目前單片機編程非常流行的語言，可移植性好，其編譯軟件不斷優(yōu)化，加上已有的C語言基礎(chǔ)，學(xué)生很容易理解和掌握新的單片機應(yīng)用技術(shù)。在實際教學(xué)過程中教師采用以C語言教學(xué)為主的方法并結(jié)合keil c51 uvision4軟件開發(fā)平臺，重點講解C51的開發(fā)設(shè)計的流程。

1.4 精挑實戰(zhàn)案例，貫穿教學(xué)過程

在單片機課程教學(xué)過程中，應(yīng)將單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計作為教學(xué)主線貫穿始終[4]。在第一次講單片機概述時，教師先向?qū)W生演示一些與實際相關(guān)的應(yīng)用系統(tǒng)，如課程組設(shè)計的單片機開發(fā)板、多功能萬年歷、智能移動小車、競速賽車、工廠智能監(jiān)測控制系統(tǒng)等。通過演示，學(xué)生建立起單片機應(yīng)用系統(tǒng)的初步概念，認識到單片機在生活、生產(chǎn)中確實具有重要的實際應(yīng)用，使他們產(chǎn)生學(xué)習(xí)好該課程去探索應(yīng)用系統(tǒng)的積極性。

在隨后各章節(jié)的學(xué)習(xí)過程中，要時刻注意強調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的概念，如在講授單片機計數(shù)器時，教師以簡單的測控系統(tǒng)為實例，向?qū)W生詳細分析如何利用單片機的軟、硬件實現(xiàn)對外部設(shè)備轉(zhuǎn)速的實際測量。在課程后期，以兩個較為復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)為實例，系統(tǒng)地向?qū)W生講解單片機應(yīng)用系統(tǒng)從模擬仿真、硬件設(shè)計、軟件設(shè)計、系統(tǒng)調(diào)試、直至脫機運行等系統(tǒng)開發(fā)的全過程。

這種一開始就從實際應(yīng)用系統(tǒng)上的分模塊逐步擴展講解，到最后綜合設(shè)計的教學(xué)方法，其教學(xué)目的非常明確，有助于學(xué)生從學(xué)習(xí)該課程起就建立單片機應(yīng)用系統(tǒng)的整體概念，然后像解剖一樣，逐漸地學(xué)習(xí)系統(tǒng)中的每一個原理、功能、應(yīng)用。這種由簡到繁的方法使學(xué)生的學(xué)習(xí)由被動變?yōu)橹鲃樱O(shè)計的思路由模糊變得清晰，培養(yǎng)了學(xué)生獨立開發(fā)與應(yīng)用的能力。

2 鼓勵學(xué)生參與實踐，不斷提高應(yīng)用能力

2.1 采用教、學(xué)、做一體化教學(xué)模式

為了培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力，教師在教學(xué)中采用教、學(xué)、做一體化的模式[5]。在課堂講授重點知識時，采用自行研制的多功能單片機教學(xué)板進行演示，課下分組借給學(xué)生實踐。例如，在講到I/O口的時候，先從點亮1個發(fā)光二極管開始演示講解，讓學(xué)生掌握控制燈亮滅的原理與過程；課下讓學(xué)生練習(xí)利用并行口控制8個LED流水燈練習(xí)項目，通過這個項目的訓(xùn)練使學(xué)生能夠理解I/O口的結(jié)構(gòu)、原理、驅(qū)動LED燈點亮的方法和循環(huán)指令等基本知識；完成這個任務(wù)后，繼續(xù)讓學(xué)生進行調(diào)節(jié)燈的明暗程度以及用按鍵控制燈等任務(wù)。隨著實踐任務(wù)的逐步加大，學(xué)生的好奇心也在不斷增強，也愿意嘗試完成新的任務(wù)，就會逐步引導(dǎo)學(xué)生探索單片機的神秘世界。同時，學(xué)院提供開放實驗室，供單片機愛好者進行自主設(shè)計，逐步激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能。

2.2 精選實驗內(nèi)容，提高實踐效率

課程實驗是學(xué)生實踐教學(xué)的重要組成部分，為了提高學(xué)生的實踐效果和效率，教師提前給學(xué)生布置好設(shè)計內(nèi)容和任務(wù)。在實驗課時，由于大部分學(xué)生利用Keil C51和Proteus仿真軟件提前做了編程和仿真實驗，對整個內(nèi)容有了直觀的認識，因此在實驗室學(xué)生主要進行軟硬件調(diào)試，同時解決在仿真、調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題，部分能力強的學(xué)生還可以進行該實驗的擴展訓(xùn)練。通過實驗編程仿真，降低了單片機的學(xué)習(xí)成本，開拓了學(xué)生學(xué)習(xí)的空間。

2.3 重視實踐環(huán)節(jié)，強化課程設(shè)計

單片機原理與應(yīng)用課程設(shè)計是相關(guān)專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)完該課程后進行的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，通過課題分析、方案論證、軟件仿真、硬件焊接、軟硬件聯(lián)調(diào)、現(xiàn)場答辯、撰寫課程設(shè)計報告等環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計能力。單片機原理與應(yīng)用課程設(shè)計的題目可以在給定的幾個題目中選取，也可以結(jié)合應(yīng)用點自行設(shè)計。課程設(shè)計的實戰(zhàn)訓(xùn)練，不僅鍛煉了學(xué)生的單片機編程能力，也培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計能力。通過課程設(shè)計的訓(xùn)練，能夠選拔出素質(zhì)高、具有創(chuàng)新精神的學(xué)生，加入學(xué)院的科技制作協(xié)會，經(jīng)過專門的集訓(xùn)后，根據(jù)每個人的特點，分成不同的開發(fā)小組。經(jīng)過團隊設(shè)計的作品經(jīng)考核后，可以參加不同類型的國家級、省市級科技制作競賽活動。學(xué)生部分課程設(shè)計作品見圖2。

2.4 開展第二課堂，鞏固教學(xué)效果

由于本課程具有實踐性強的特點，特別適合學(xué)生開展第二課堂活動[6]。在活動中，教師逐步要求學(xué)生利用單片機知識，開發(fā)設(shè)計并實現(xiàn)一些單片機應(yīng)用小制作。通過學(xué)生的第二課堂活動，豐富了部分學(xué)生的業(yè)余創(chuàng)作，促進其對理論知識的理解，同時營造良好的學(xué)習(xí)氛圍。第二課堂活動既培養(yǎng)了學(xué)生的獨立動手和查找資料的能力，又培養(yǎng)了他們的團隊合作精神。多屆任教學(xué)生的反饋表明第二課堂活動對他們影響很大，部分學(xué)生第二課堂作品見圖3。

3 參與科技制作活動，積累項目實戰(zhàn)經(jīng)驗

學(xué)生通過學(xué)習(xí)理論知識并自己動手完成任務(wù)，能夠深刻理解單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理并掌握編程的技巧，遠比直接聽教師講、看教師做效果好。通過項目驅(qū)動教學(xué)法，學(xué)生知道整個項目的開發(fā)步驟和流程；通過教學(xué)實踐，學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的積極性隨之提高；通過不斷提出任務(wù)的要求，學(xué)生自己修改程序，實現(xiàn)新的功能要求。這樣由簡入繁的學(xué)習(xí)方式，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不僅掌握了理論知識，也獲得并積累開發(fā)單片機應(yīng)用系統(tǒng)的經(jīng)驗[7]。

經(jīng)過大家的努力，該課程于2011年成為校級網(wǎng)絡(luò)課程，2012年成為校級重點建設(shè)主干課程，2014年成為校級精品資源共享課程，2015年成為河南省精品資源共享課程。課程組教師非常重視學(xué)生的實踐動手能力培養(yǎng)，提供場所和元器件供學(xué)生實踐制作。近5年來，學(xué)生共獲得國家級獎勵20項、省級獎勵35項，其中，在2015年第十屆全國大學(xué)生“飛思卡爾”杯智能汽車競賽中獲得國家二等獎，在2012瑞薩超級MCU模型車大賽中獲得國家二等獎，在第六屆、第八屆中國大學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽獲得國家二等獎，在第七屆、八屆全國信息技術(shù)應(yīng)用水平大賽獲得國家二等獎，在第十一屆“挑戰(zhàn)杯”河南省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽獲得一等獎等。

4 注重學(xué)生學(xué)習(xí)過程，改革課程考核方法

篇（7）

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 08-0000-01

單片機技術(shù)（包括嵌入式技術(shù)）是現(xiàn)代電子工程領(lǐng)域一門飛速發(fā)展的新技術(shù)，在各種智能控制系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。單片機課程經(jīng)過二十余年的發(fā)展，已經(jīng)成為高校工科涉電專業(yè)（如電子信息、自動化、機電、測控）的必修課，是一門本科階段必須掌握的應(yīng)用技術(shù)與技能。目前國內(nèi)多數(shù)高等學(xué)校單片機教學(xué)在課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、考核方式以及實踐應(yīng)用和創(chuàng)新能力培養(yǎng)等方面遠不能滿足學(xué)生所需要具備的能力。

一、單片機課程教學(xué)改革探索

（二）完善課程體系結(jié)構(gòu)建設(shè)

單片機作為涉電專業(yè)必修的應(yīng)用技術(shù)類課程，旨在培養(yǎng)單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計的應(yīng)用型人才，建立和完善“以芯片為基礎(chǔ)，以接口設(shè)計為主線，以系統(tǒng)設(shè)計為目的”的課程體系是教學(xué)改革的重要方面。

在教學(xué)內(nèi)容上，應(yīng)當將主流的51單片機作為單片機入門的基礎(chǔ)性芯片來介紹，同時介紹其他流行的單片機。在介紹51芯片時，硬件方面重點介紹引腳特性、片內(nèi)功能部件、片外的時鐘電路、復(fù)位電路等最小系統(tǒng)，然后軟件方面介紹指令系統(tǒng)、常用程序設(shè)計，中斷系統(tǒng)、定時器、串口等匯編程序的編寫，并舉例說明。

將接口設(shè)計作為教學(xué)的主線，首先是RAM、ROM的擴展，讓學(xué)生掌握地址空間的劃分即可。其次對于I/O擴展，介紹82C55和81C55等，并介紹如何利用串口來擴展并行I/O口。最后介紹人機對話接口――鍵盤、顯示器（LED、LCD）、BCD碼撥盤、時鐘日歷芯片等內(nèi)容。

將單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計作為課程的最終目的，如最小系統(tǒng)設(shè)計、復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)的軟硬件調(diào)試能力，以KeilC51和Proteus為開發(fā)和仿真工具的“項目教學(xué)”，可靠性設(shè)計――抗干擾設(shè)計、掉電保護和低功耗設(shè)計等。對于應(yīng)用型本科教學(xué)，應(yīng)當提高教學(xué)目標與起點，借助新的開發(fā)工具和仿真軟件，將培養(yǎng)學(xué)生具有“單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計”的能力作為課程的最終目標。

（二）引入EDA技術(shù)，不斷更新教學(xué)內(nèi)容

在單片機教學(xué)中，使用Protues和Keil的聯(lián)機調(diào)試，可將實驗室?guī)У秸n堂上來。給學(xué)生布置課外題目，要求學(xué)生使用Proteus進行仿真調(diào)試。首先使用Proteus進行硬件設(shè)計，然后用C51進行應(yīng)用程序設(shè)計，可以降低成本，實現(xiàn)了隨時隨地有電腦就有的虛擬實驗室和家庭實驗室。

針對SOC/SOPC技術(shù)的發(fā)展，可以在FPGA中嵌入51單片機IP軟核。在學(xué)生學(xué)過EDA技術(shù)后，結(jié)合所學(xué)的51單片機知識，利用FPGA平臺，就可以實現(xiàn)SOC系統(tǒng)。這些內(nèi)容作為升華與擴展，也可以給學(xué)生進行適當?shù)慕榻B。

針對一些新的技術(shù)發(fā)展和動向，在課堂教學(xué)中可適當介紹，如新的單片機機型AVR、PIC、MSP430、STM32等，以及一些新的接口芯片，一些新的總線如I?C、SPI等，可開闊學(xué)生的視野。

（三）教學(xué)模式要注重培養(yǎng)學(xué)生實踐與創(chuàng)新能力

由于本課程具有很強的工程實踐性，要提高學(xué)生的電子設(shè)計實踐能力和創(chuàng)新能力，需要先進的教學(xué)理念和教學(xué)模式。

針對培養(yǎng)應(yīng)用型人才要求，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，嘗試了“自學(xué)+布置題目+學(xué)生完成+教師總結(jié)”的教學(xué)模式和“案例教學(xué)”模式。傳統(tǒng)教學(xué)模式采用以下三部曲：提出概念――解釋概念――舉例說明，這種教學(xué)模式側(cè)重知識的學(xué)習(xí)。對于側(cè)重應(yīng)用的學(xué)習(xí)者，可以采用新的三部曲：提出問題――解決問題――歸納分析。教師講授工程案例，這些案例與實際應(yīng)用相結(jié)合，要求利用Proteus仿真軟件進行仿真，進過四年的教學(xué)實踐檢驗，收到良好的教學(xué)效果。

通過案例教學(xué)模式可以減少初學(xué)者的在學(xué)習(xí)上的困難。因為通過這種教學(xué)模式能夠培養(yǎng)學(xué)生的興趣，變“讓我學(xué)”成“我要學(xué)”，從而培養(yǎng)提高學(xué)生的工程實踐與創(chuàng)新能力。

（四）改革課程考核方式

長期以來，國內(nèi)總是把考試作為衡量教學(xué)質(zhì)量的唯一方式。采用閉卷考試的形式，不僅難以考查學(xué)生分析問題、解決問題、工程實踐和創(chuàng)新等綜合能力，而且會使學(xué)生誤認為學(xué)習(xí)單片機只要死記硬背即可。因此，應(yīng)采取與課程教學(xué)相適應(yīng)的考核形式。

針對課程考核方式的改革，采用如下考核方式：期末成績50%，基礎(chǔ)實驗25%，EDA仿真大作業(yè)15%，出席和課后作業(yè)10%。這種考核方法可以提高學(xué)生的主觀能動性和對實驗課程的重視程度，提高學(xué)生的理性認識，幫助學(xué)生建立應(yīng)用的概念，進而提高其工程實踐和創(chuàng)新能力。

二、單片機課程建設(shè)思路

根據(jù)應(yīng)用型師范類院校的教學(xué)現(xiàn)狀，筆者提出了“注重基礎(chǔ)，強化實踐，理順關(guān)系，加強建設(shè)”十六字的單片機課程建設(shè)思路。

（一）注重基礎(chǔ)

注重基本原理、基本概念、基本方法、基本技能的培養(yǎng)與訓(xùn)練。在單片機和嵌入式微處理器層出不窮的時代，仍以51單片機和匯編語言為對象講授《單片機原理》，增加單片機C語言程序設(shè)計的內(nèi)容。整個51單片機的教學(xué)過程涵蓋了除了操作系統(tǒng)以外嵌入式應(yīng)用設(shè)計中的基本概念及主要內(nèi)容，為學(xué)生學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)（ARM）、EDA技術(shù)、DSP技術(shù)、SOPC技術(shù)等后續(xù)課程獲得必要的基礎(chǔ)。

（二）強化實踐

建立“課堂教學(xué)+實驗教學(xué)+課程設(shè)計+科技創(chuàng)新活動”的教學(xué)體系。針對傳統(tǒng)的教學(xué)模式為“課堂教學(xué)+實驗教學(xué)”，要強化課程設(shè)計和科技創(chuàng)新活動等教學(xué)環(huán)節(jié)。爭取課程設(shè)計獨立開課的時間不少于2周，使電子設(shè)計競賽等科技創(chuàng)新活動更加豐富多彩。

（三）理順關(guān)系

理順下列5個關(guān)系――工科專業(yè)與師范專業(yè)的培養(yǎng)模式的關(guān)系、課程群內(nèi)部的關(guān)系、課堂教學(xué)與實踐教學(xué)的關(guān)系、教師的教與學(xué)生的學(xué)之間的關(guān)系，考研與專業(yè)技能培養(yǎng)的關(guān)系。

（四）加強建設(shè)

最后，加強建設(shè)――師資隊伍建設(shè)、實驗室建設(shè)、實踐教學(xué)基地（實習(xí)基地）建設(shè)、教材建設(shè)、精品課程建設(shè)及課程群建設(shè)。

參考文獻：

篇（8）

關(guān)鍵詞： 單片機；課題設(shè)計；單元過關(guān)；教學(xué)改革

Key words： single chip microcomputer（SCM）；course design；unit clearance；teaching reform

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2012）29-0232-02

0 引言

單片機課程是高校工科專業(yè)的一門重要專業(yè)必修基礎(chǔ)課，單片機的應(yīng)用性很強，所以在課程設(shè)計中，單片機的實驗教學(xué)成為整個課程的重要組成部分。傳統(tǒng)的教學(xué)模式不注重學(xué)生實際應(yīng)用能力的培養(yǎng)，已經(jīng)不能適應(yīng)當前單片機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，單片機教學(xué)改革勢在必行。

本項目將單片機傳統(tǒng)的教學(xué)模式改為以課題設(shè)計為單元的教學(xué)模式，理論與實踐相結(jié)合，重點培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力和工程開發(fā)的創(chuàng)新能力，達到了很好的教學(xué)效果。

1 傳統(tǒng)教學(xué)課程設(shè)計中存在的問題

1.1 教學(xué)手段和設(shè)備落后 由于實驗教學(xué)的教學(xué)經(jīng)費有限，設(shè)備條件不足，不能保證學(xué)生良好的實驗環(huán)境。在實驗教學(xué)中，往往是教師講授完所有操作后，讓學(xué)生再做一遍，這時學(xué)生記不住操作步驟，往往感覺無從下手；或者教師講一步，讓學(xué)生操作一步，沒有讓學(xué)生真正思考為什么這么做，而是盲目的跟著操作，只是對理論和實例的驗證，影響了學(xué)生獨立思考能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

1.2 實驗考核選題不當 通過調(diào)查，許多高校單片機實驗課的題目多年來一成不變，一部分學(xué)生從高年級直接獲得程序源代碼和實驗報告；還有一種情況是實驗設(shè)計題目由學(xué)生自己選擇，很多學(xué)生為了應(yīng)付實驗課，把題目選擇的過于簡單，甚至是書上的一個實例。這樣就失去了單片機實驗課的教學(xué)意義。

1.3 重理論，輕實踐 國內(nèi)的教育制度雖然進行了幾次改革，但給學(xué)生留下的傳統(tǒng)思維中還存在理論重于實踐的觀念。學(xué)生重視理論課的知識學(xué)習(xí)，對于實驗課，只要模仿教科書的實例，寫好實驗報告就可以拿到實驗課的成績，學(xué)生的動手能力并沒有得到真正的鍛煉。

1.4 沒有真正培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作精神 傳統(tǒng)的課程設(shè)計一人一組，學(xué)生個體意識強烈，或者幾個學(xué)生一組，由于學(xué)生個體差異較大，往往每組真正動手做實驗的學(xué)生只有2-3個，助長了其他學(xué)生的惰性，沒有達到預(yù)期的教學(xué)效果，沒有培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作精神。

2 課題設(shè)計為單元教學(xué)的改革方法和途徑

2.1 教學(xué)內(nèi)容的改革

傳統(tǒng)教學(xué)一般是學(xué)習(xí)完全部指令后，學(xué)習(xí)應(yīng)用部分，然后進行實驗操作。這個過程隨著理論難度的增加，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣下降，而且對指令記憶不深刻，真正實驗應(yīng)用時容易混淆，教學(xué)效果不理想。

篇（9）

關(guān)鍵詞: 學(xué)用并存;交叉融合;面向?qū)ο?/p>

Key words: studies co-exist with using;cross fusion;object-oriented

中圖分類號:G71 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)29-0245-01

0引言

隨著工業(yè)現(xiàn)代化的進展,微機控制技術(shù)在自動控制中使用越來越多,其中基于PC總線的工控機系統(tǒng)占了相當大的部分。這些系統(tǒng)多數(shù)采用Windows操作系統(tǒng),采用建立在Windows操作系統(tǒng)上的組態(tài)軟件作為控制軟件,因此,微機控制技術(shù)的發(fā)展對專科電類專業(yè)的程序設(shè)計語言的教學(xué)提出了更高的要求。傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)科電類專業(yè)講授Basic語言和C語言,這些語言已經(jīng)不能滿足對控制用的組態(tài)軟件等的設(shè)計和維護的任務(wù)。C++語言是從C語言發(fā)展來的,它繼承了C語言程序設(shè)計作為一門高級實用的程序設(shè)計語言,因此我校在2000年將C++程序設(shè)計語言引入電類專業(yè)的教學(xué)中,經(jīng)過多年的學(xué)習(xí)實踐,探索出了一部分經(jīng)驗,現(xiàn)總結(jié)如下:

1提高專科電類專業(yè)C++課程的定位準確性

專科電類專業(yè)主要培養(yǎng)獲得電氣工程師基本的訓(xùn)練,具有較高素質(zhì)的綜合性應(yīng)用型高級工程技術(shù)人才,畢業(yè)生主要在生產(chǎn)一線工作,這就要求學(xué)生具有對較先進的計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計和維護能力。專科電類專業(yè)C++課程的教學(xué)目標首先應(yīng)是滿足學(xué)生對VC++或VB總結(jié)學(xué)習(xí),從而能夠滿足其對控制軟件進行設(shè)計使用維護的要求。作為VC++或VB的基礎(chǔ),學(xué)生需全面掌握C++語言的基本概念和面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計的思想,因此,C++課程首先應(yīng)是一門語言基礎(chǔ)課,其次,電類專業(yè)的學(xué)生多數(shù)都學(xué)習(xí)計算機控制技術(shù)和單片機,而單片機的程序設(shè)計現(xiàn)在多采用C語言設(shè)計,因此學(xué)習(xí)C++需同時照顧到學(xué)生學(xué)習(xí)單片機程序的要求,所以C++課程同時也是一門專業(yè)實踐課。

2提高C++課程教學(xué)內(nèi)容的實用性

C++語言所涉及的概念很多,要全部學(xué)習(xí)需要很多的課時,對于專科電類專業(yè)的學(xué)生來說,課時往往都很少,因此,C++課程的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)有所側(cè)重,針對學(xué)生學(xué)習(xí)單片機課程的需要,理論聯(lián)系實際,從實際應(yīng)用出發(fā),將C++語言中過程化語言的部分安排1/2以上的課時,其中函數(shù)的概念、數(shù)組的概念、指針的概念、結(jié)構(gòu)的概念、三種程序的基本結(jié)構(gòu)及流程控制語句應(yīng)詳細講透。而針對繼續(xù)學(xué)習(xí)VC或VB等程序語言的要求,引用、繼承與函數(shù)的概念應(yīng)是重點講授的內(nèi)容。

3C++課程教學(xué)方法研究

C++課程內(nèi)容很多,專科學(xué)校所安排的課時較少,因此學(xué)生學(xué)習(xí)起來有一定的難度,教師需采取一定的方法來引導(dǎo)學(xué)生盡快掌握C++的精髓,實際教學(xué)中,我采取了以下方法:

3.1 聯(lián)系實際,提高興趣,學(xué)用并存單純的語言學(xué)習(xí)往往比較單調(diào)、枯燥,因此學(xué)生往往厭學(xué),在課程學(xué)習(xí)開始階段,我們給學(xué)生放一些先進的計算機控制的現(xiàn)場畫面,演示一下組態(tài)軟件在計算機控制中的作用,并告訴學(xué)生這些軟件是用建立在C++語言基礎(chǔ)上的VC++等語言做成的,使學(xué)生看到C++語言的應(yīng)用前景,從而樹立起明確的學(xué)習(xí)目標,這樣可以有效的激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)C++語言的學(xué)習(xí)興趣。

由于C++語言的前半部分是過程性語言部分,本質(zhì)上是高版本的C,因此在學(xué)習(xí)的過程中,可以結(jié)合單片機的程序設(shè)計編一些短小實用的控制程序,并用單片機給學(xué)生作一些演示,讓學(xué)生體會一下用C語言來設(shè)計程序相對于匯編語言的優(yōu)點,同時用一些實際小問題,讓學(xué)生自己編寫程序,解決問題,學(xué)用并行,提高學(xué)生的興趣和實際動手能力。

3.2 針對電類專業(yè)的特點,突出C++語言的控制特點電類專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)C++語言主要是以控制為目的,因此,在講授C++時應(yīng)突出其控制特色,C++語言程序的基本結(jié)構(gòu)及流程控制語句、函數(shù)、指針、數(shù)組、結(jié)構(gòu)的概念作為與單片機的控制有關(guān)的概念是C++的重要概念,結(jié)合單片機的C語言程序設(shè)計,讓學(xué)生明白C++程序是函數(shù)驅(qū)動的,在講述它的概念時,要突出它是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基礎(chǔ),具有在它的基礎(chǔ)上控制用的組態(tài)軟件才能夠進行模塊化設(shè)計,具有突出控制的特色。

3.3 突出對象,重點培養(yǎng)學(xué)生面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的思想現(xiàn)代計算機控制系統(tǒng)所有的組態(tài)軟件種類很多,比如國外的IFLX,國內(nèi)的組態(tài)王等,這些軟件各有特色,但其共有的特色是可以自由組態(tài),設(shè)計快捷方便,維護簡單。而要實現(xiàn)這些功能,沒有面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言的支持是不可能的,而C++語言正是由于引入了面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的思想后,才變得功能強大而使用靈活方便,因此在講授C++程序設(shè)計語言時需重點培養(yǎng)學(xué)生面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的思想,讓學(xué)生在面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的思想指導(dǎo)下來理解和掌握對象的概念,從而能夠更好的理解組態(tài)軟件的設(shè)計基礎(chǔ),有利于自己對組態(tài)軟件的應(yīng)用和維護。

篇（10）

中圖分類號：G423.04

引言

以我校（武漢長江工商學(xué)院）為例，電子信息工程專業(yè)主要培養(yǎng)能在信息通信、電子技術(shù)、智能控制、計算機與網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域和行政部門從事各類電子設(shè)備和信息系統(tǒng)的科學(xué)研究、產(chǎn)品設(shè)計、工藝制造、應(yīng)用開發(fā)和技術(shù)管理的應(yīng)用型工程技術(shù)人才，因此，我們以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標制定了培養(yǎng)方案。

課程設(shè)置現(xiàn)狀

在我們的培養(yǎng)方案中，除了專業(yè)基礎(chǔ)課程（C語言程序設(shè)計、電路分析、電工基礎(chǔ)、數(shù)字電路、模擬電路）外，有兩條主線：嵌入式方向與信號處理方向。其它方向如微電子、射頻、無線電等方向，考慮到我們學(xué)生的基礎(chǔ)以及培養(yǎng)方案總課時的要求，最終選擇了嵌入式與信號處理兩個方向，當然，隨著社會的不斷發(fā)展，以后的培養(yǎng)方案可能會考慮微電子等較新的方向。

之所以選擇嵌入式硬件方向為我們的一條主線是因為嵌入式系統(tǒng)是當前很熱門而且很有發(fā)展前景并且對于學(xué)生而言也是比較好就業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域之一。嵌入式系統(tǒng)在智能化家居、家電，汽車電子、醫(yī)療、交通等各個方面都有應(yīng)用，我們的生活已經(jīng)離不開嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)是軟硬結(jié)合的技術(shù)，我們以硬件設(shè)計為主設(shè)置了我們的課程如下：

表1：嵌入式方向的課程設(shè)置

圍繞ARM嵌入式技術(shù)這門課，還有微機原理、單片機、EDA、DSP等課程及相關(guān)實驗。

學(xué)習(xí)了微機原理和單片機這兩門課后再學(xué)習(xí)嵌入式，學(xué)生更容易入門，因為嵌入式本身是從單片機發(fā)展而來，并且在微機原理與單片機這兩門課程中，我們以匯編指令為主，主要是考慮到做嵌入式系統(tǒng)除了了解ARM處理器工作原理和接口技術(shù)還要了解ARM的匯編指令系統(tǒng)。

考慮到嵌入式開發(fā)的發(fā)展方向與相關(guān)領(lǐng)域，我們還設(shè)置了EDA技術(shù)與DSP技術(shù)兩門課。數(shù)字圖像壓縮技術(shù)是嵌入式的應(yīng)用領(lǐng)域之一，主要是掌握MPEG編解碼算法和技術(shù)和DSP技術(shù)，另外，為追求更高速的信號處理速度，現(xiàn)在一些速度要求較高場合，有不少公司是將一些DSP算法用硬件來實現(xiàn)，這就涉及到HDL數(shù)字電路設(shè)計技術(shù)及其FPGA/IP核實現(xiàn)技術(shù)。這也是我們將EDA技術(shù)與DSP技術(shù)這兩門課作為這個方向的專業(yè)課程的原因。

課程改革思路

首先是微機原理與單片機這兩門課，目前我們開設(shè)《微機原理與接口技術(shù)》理論課54課時，實驗課18課時，《單片機原理及其應(yīng)用》理論課54課時，實驗課18課時，課程設(shè)計36課時。微機原理課程主要是幫助學(xué)生理解一款微型計算機的工作原理、結(jié)構(gòu)、匯編語言編程及其接口電路，為以后的進一步學(xué)習(xí)不同的CPU以及計算機應(yīng)用打下基礎(chǔ)。目前我們的教學(xué)還是以8086/8088作為微機原理主講芯片，其難度較大，與實驗教學(xué)和學(xué)生在課外的實際應(yīng)用（如參加電子設(shè)計系列競賽、制作小作品、畢業(yè)論文、課程設(shè)計等）脫節(jié)，教學(xué)效果不理想。

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進步，處理器從單核時代進步到了多核時代，并且將來處理核的數(shù)目將會越來越多。隨著多核技術(shù)的發(fā)展，可能不久的將來大多數(shù)的軟件開發(fā)都將以多核芯片為基礎(chǔ)硬件平臺，隨之而來的是編程語言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法理論、軟件工程等都將隨著多核的出現(xiàn)而進行修訂，對我們專業(yè)而言，要考慮的主要是計算機硬件方向的課程設(shè)置要進行調(diào)整以適應(yīng)多核時代的到來。經(jīng)過調(diào)研與研討，我們決定將上述兩門課整合優(yōu)化為《單片機原理與接口技術(shù)》54課時及《多核架構(gòu)與編程技術(shù)》54課時。前瞻性的將多核架構(gòu)及編程技術(shù)引入到獨立學(xué)院電子信息工程本科培養(yǎng)方案中，將培養(yǎng)方案中的專業(yè)基礎(chǔ)知識進行綜合與升華，幫助學(xué)生，順應(yīng)市場格局變化，接受新技術(shù)新理念，建立系統(tǒng)、完整的專業(yè)基礎(chǔ)理論體系，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力與創(chuàng)新型思維，提高動手實踐能力，開拓學(xué)生的專業(yè)學(xué)術(shù)視野。使我們的學(xué)生能順應(yīng)時代的變化，在硬件、軟件方面能夠更好地了解多核思想及編程技術(shù)，以適應(yīng)高新技術(shù)的飛速發(fā)展的需要。

其次是EDA技術(shù)與數(shù)字電路的整合。目前我們開設(shè)《EDA技術(shù)》理論課34課時，實驗課18課時，課程設(shè)計18課時，《數(shù)字電路》理論課54課時，實驗課18課時，課程設(shè)計36課時。這兩門課在實驗和課程設(shè)計的內(nèi)容上有一定的重復(fù)。我們可以將這兩門課整合成一門課《數(shù)字電路與VHDL》，理論課72，實驗課18，課程設(shè)計36課時，改變原有的教學(xué)模式和教學(xué)內(nèi)容，建立新的實驗體系，讓學(xué)生感受2種不同的設(shè)計方法，擺脫傳統(tǒng)的人工設(shè)計方法與思維模式，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識與競爭能力，適應(yīng)市場的需要。

最后是ARM嵌入式技術(shù)，目前我們以ARM7進行理論教學(xué)，以LPC2000系列ARM7微控制器及ADS1.2集成開發(fā)環(huán)境進行實驗，理論課36學(xué)時，實驗課18學(xué)時，只能滿足低端教學(xué)任務(wù)。在最初制定教學(xué)計劃，大部分ARM系統(tǒng)都是基于ARM7處理器，但是隨著更多應(yīng)用在嵌入式系統(tǒng)中的實現(xiàn)，嵌入式系統(tǒng)設(shè)計向著更高級、更復(fù)雜的方向發(fā)展，現(xiàn)在基于ARM9處理器的產(chǎn)品越來越多，我們的教學(xué)要與時俱進，教學(xué)內(nèi)容也要進行升級為以ARM9進行教學(xué)。從ARM體系結(jié)構(gòu)的教學(xué)內(nèi)容上看，ARM9的指令集完全兼ARM7，教學(xué)上沒有任何區(qū)別。并且學(xué)生們面對的編程模型和架構(gòu)基礎(chǔ)也保持一致。

總結(jié)

本校電子信息工程專業(yè)實行3+1培養(yǎng)模式，所有課程安排在大一到大三完成，大四學(xué)生全部參加實習(xí)，現(xiàn)有培養(yǎng)方案中，專業(yè)基礎(chǔ)課排在第三、四學(xué)期，專業(yè)課基本壓縮在第五、六學(xué)期，比如上面提到的微機原理安排在第五學(xué)期，單片機、EDA技術(shù)、ARM嵌入式技術(shù)安排在第六學(xué)期。通常在第六學(xué)期，一部分學(xué)生忙于考研，一部分學(xué)生忙于找工作，精力沒有全部用于學(xué)習(xí)專業(yè)知識上，但是，經(jīng)過上面的整合后，我們可以將單片機以及ARM嵌入式技術(shù)提前一個學(xué)期，再將EDA技術(shù)提前兩學(xué)期，讓學(xué)生們在整個大學(xué)的學(xué)習(xí)過程中，盡早的接觸到專業(yè)課程，提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，這不僅可以讓一部分想?yún)⒓与娮釉O(shè)計系列競賽的同學(xué)可以盡早的進行系統(tǒng)學(xué)習(xí)，也可以讓準備考研和找工作的同學(xué)投入更多精力學(xué)習(xí)專業(yè)知識。