时间：2023-01-15 16:56:58
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇单片机课程设计总结，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
（重庆三峡学院 重庆 404000）
摘要：针对单片机实训体系存在的理论与实践脱节、缺乏工程应用能力培养等问题，本文介绍了相关的改革情况。采用项目化模式组织理论教学和工程开发模式组织实践教学，将理论教学与实践教学紧密结合起来；改革单片机课程设计模式，增加课题宣讲、系统验收答辩等环节，促进学生动手能力及自主学习能力的培养；组建单片机兴趣小组及与大学生创新性实验的结合，促进课内外单片机学习的良性互动。实践证明，单片机实训体系的多层次多模块改革，提高了学生的应用能力及综合素质，改革经验具有一定的推广价值。
关键词 ：单片机实训课程；教学改革；应用型人才
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2015）02-0060-04
作者简介：谢辉（1969—），女，硕士，重庆三峡学院教授，研究方向为工业测控系统的教学和研究。
基金项目：重庆市教委教改项目“单片机课程‘项目导向型’教学模式的研究与实践”（项目编号：113013）；重庆三峡学院教改项目“应用本科单片机课程实训体系的教学改革”（项目编号：JG120668）
一、现代工程对应用型人才的要求及现行教学模式的不足
现代工程对应用型人才的工程素质与实践能力的要求不断提高。工程素质是一个技术人员创新意识、团队意识及知识技能等的内化表现，实践能力则体现为一个技术人员分析问题、解决问题的外在执行力，二者相辅相成，是应用型人才培养的重要指标。高等院校工程教育是培养造就合格工程师的主渠道，需要每门专业课程理论与实践的有机联动，特别是实训课程的系统化培养。
单片机是现代测控的核心。“单片机原理及应用”是电子、机电等专业的一门重要的专业基础课，同时也是一门软硬件技术结合紧密、理论性与实践性强的课程。特别是单片机实训课程，是对学生进行专业的技能训练，巩固和加强所学理论知识，培养学生动手能力和工程素质的重要环节，与单片机理论课程具有同样重要的地位。
“单片机原理及应用”课程在我院开设多年，虽实践教学经验较丰富，但单片机实训课程体系还存在着很多问题，主要体现在以下几个方面：
第一，单片机实训课程与理论教学结合不够紧密。目前的单片机课程教学仍主要注重理论知识的传授，课堂教学以单元章节划分知识体系，课内实训以验证性实验为主，学生无法将理论知识与实训有机地结合起来。到了课程设计阶段，学生很难对实训课题有一个整体性的认识，不知道软硬件如何分工，如何开展模块化程序的编写。许多时候课程设计变成了教师做课题，学生只能做简单的电路焊接、程序录入等工作，没有达到培养学生应用能力的效果。
第二，实训课题与生产实际结合不够紧密。课程设计是学习单片机系统设计与开发的综合过程的重要环节，实训项目应该与生产实际紧密联系。但目前绝大多数的实训项目都主要停留在理论分析、绘制原理图、编写程序及电路板焊接等方面，对单片机系统在生产实际中可能遇到的重要问题如故障排查、系统优化、抗干扰、性价比等很少涉及。
第三，对学生实践能力与创新精神的培养不足。工科的学生最重要的专业素质就是实践能力与创新精神。单片机课程实训涉及电子、传感、程序设计及系统集成等多方面的知识，是培养学生专业素质优质的载体。但由于现行课程体系的条块分割，课程实训没有与课外实践及相关课程知识进行有机衔接。为保证课程设计在规定的学时内完成，实训项目往往省略了文献资料查阅、设计方案论证、任务分解及答辩等诸多步骤，直接给出一个可以完成的任务。这样，学生的实践能力很难有实质性的提高。
总体来说，现行单片机实训课程任务较单一、考核不够全面，对学生应用能力的培养还停留在较低的层面上。为促进学生实践动手能力的培养及工程素质的提高，单片机实训课程改革十分必要。
二、单片机实训课程体系的改革
单片机课程实训体系的改革，最重要的是通过理论课程学习及实践项目训练，使学生能站在工程应用的角度，更深入地理解单片机的理论知识，掌握单片机系统的开发流程，提高分析问题解决问题的能力，最根本的目的是培养良好的职业应用能力。为此，实训课程的改革主要做了如下几个方面的工作。
（一）项目化教学模式的构建
打破传统的理论教学与实践教学相分离的教学模式，将单片机课程规划为基础知识、单元技能及综合能力三个层次，采用项目化教学模式组织理论与实践教学。
根据电子信息应用本科的人才培养定位将课程内容进行优化重组，精心编选了6个非常贴近实际的工程项目，编写出版了相应的单片机项目化教材。每个项目就是一个相对独立的单片机应用系统，包含单片机的一个或若干个知识模块，从实现实用性、能力化的教学目标；每个模块又由一个或多个任务组成，将单片机应用技术的知识点、能力点加以整合和重组，贯穿在以职业能力培养为核心的工程项目中。
课程教学按照工程项目开发的模式，即“项目提出模块分解任务完成项目总结”的流程进行。如“单片机最小系统”项目是让学生理解单片机内部结构和最小系统的的简单应用，又将其划分为“51单片机初步认识”、“最小系统构成”、“流水灯控制器“、“简单程序设计”等几个主要任务，每一个任务就是一个或几个项目知能体系指标的具体体现。通过实物演示、多媒体授课及实验室任务程序的调试运行，将单片机理论教学与实验教学紧密结合。在每个任务的完成过程中，还有意识地通过实验思考题的形式引导学生进一步探索。如“彩灯控制器”，除常见的流水、追逐、跳跃等基本控制效果外，还引导学生思考多重跳跃、旋转及不规则闪亮效果，进一步思考更多LED组成点阵的控制方法，更深一层地思考I/O口不够用时的接口扩展问题及延时时间的控制问题；鼓励学生通过钻研教材及课余查阅资料提出想法，并将想法变成可行的系统设计框图；对一些技术难点留到课程设计阶段进行论证与解决。
（二）工程实践型课程设计的开展
课程设计是工科专业培养应用型人才的重要手段，也是单片机实训体系改革的重要环节，其主旨就是加强实训课题与工程实践的紧密联系，真正培养学生具备单片机系统设计开发的基础能力。课程设计改革主要做了课题论证宣讲、过程指导改革、规范设计报告及答辩验收等几个方面的工作。
1.实训课题论证与方案宣讲
课题论证是工程项目开发的一个重要环节，方案的优劣直接关系到后续开发难度、售后维护及产品性价比。在前期项目化教学的同时就有意识地引导学生开展横向与纵向的知识扩展，为课程设计做准备。如“数字电压表设计”横向的知识扩展包括不同种类A/D转换器的选择、显示器及键盘设计方案的比较，纵向的知识扩展包扩电压表量程的切换、电压表到万用表的转换，其他非电量，如温度、流量、湿度、压力的检测，从单机仪表到组网仪表的扩展等。在学生具备一定理论知识水平与实践能力的基础上，教师提出课程设计的要求，并给出相应的实训指导书，鼓励学生开始项目化小组筹备，寻找感兴趣的课题。教师指导学生到专业网站查阅资料、下载模块。必要的时候，还可以思考题的形式让学生写一份相应的文献综述。
课程设计阶段的第一个任务就是实训课题方案论证，要求以小组为单位充分讨论，进行一次公开的课题论证宣讲。宣讲内容主要包括设计方案选择、设计框图、系统原理说明、拟达到的技术指标及及拟解决的关键问题等。教师会在此过程中检查学生的前期准备工作，包括相应芯片数据手册、设计参考范例等，指出设计方案的优点及不足，对可能遇到的设计问题给出参考意见，要求针对方案宣讲中发现的问题再修改整理。如常做的“温度控制系统设计”，要求每个课题组明确控制背景、控制精度，进而选择合适的温度传感器与A/D转换器，鼓励学生选择性价比高的芯片，如内置A/D转换器的单片机，串行总线传输的小尺寸贴片封装的芯片，或一体化的数字温度传感器等，提示学生注意温度是大惯性控制量，需要一定的算法处理以提高控制精度。通过课题论证宣讲过程的训练，可让学生切实感受到工程项目开发的严肃性及系统性，意识到前期准备及系统规划的重要性，从而更全面深入地思考与解决问题。
2.项目化小组的开发过程训练
课程设计以贴近实际的项目化小组的方式开展。根据课题工作量的大小及各自的兴趣爱好，3~4人组成一个项目小组进行系统设计，包括硬件原理图设计、控制程序编写及调试、系统仿真验证及实物制作等。项目小组的形式既能发挥不同学生的能力优势，又有利于锻炼学生的团结协作及产品竞争意识。课程设计强调系统的整合及实践能力的培养，如管理程序编写、系统调试、故障排查、性能优化等，使其更贴近工程实践的开发过程。整个课程设计过程给予学生充分的自主学习与实践探索的机会，从而最大限度地调动学生的学习积极性，教师主要起到启发、把关和解决一些棘手问题的作用。对学生解决不了的难题，教师提出自己的观点和看法，必要时指导学生进行软硬件调试，观察实验现象，从而引导学生向正确的方向发展。如所做的“16×64点阵控制屏”，最先驱动方式是采用串行移位寄存器控制。当做16×16点阵实验时，一切正常，但扩展到16×64点阵，进行字幕左右移动时，会出现重影，通过教师指导及实验验证，确定是串行驱动方式带来的问题，改为并行驱动方式后，很好地解决了该问题。
3.规范设计报告及验收答辩
课程设计后期主要完成设计报告写作及实物验收和答辩。通过这些手段促进学生更全面深入地掌握项目开发各方面的技能。
（1）设计报告写作。进行设计报告写作培训，指导学生从课题任务、设计方案论证、设计内容、硬件及软件工作原理、系统调试、仿真及实物展示等几个方面进行阐述，并要求做实训总结，最后的附录按照规范格式附上完整的硬件原理图、元器件清单表、程序清单及实物照片，成为一份有价值的技术文档。通过培训，学生课程设计报告整体质量较好，报告言之有物、条理清晰、结构合理、描述完整，杜绝了原来抄袭芯片手册，缺乏实质内容的假大空形式。
（2）验收和答辩。原来的课程设计没有验收答辩这个环节，不利于学生总结反思项目经验。程设计引入验收答辩机制，检查学生是否认真完成课程设计及对专业知识的掌握和运用能力，也是确保考核评价真实公平的重要依据。验收主要从系统设计、功能演示、硬件质量及软件功能等几个方面进行考核，并进行作品之间难度的对比与竞争。答辩以小组为单位进行，要求以PPT形式展示课题所做主要工作，每个组员都要回答指导教师的1至2个问题。验收答辩促进学生对系统设计相关原理进行更深入地理解并总结反思项目经验，从而从考核层面督促学生更好地学习。课程设计的改革实现了从以前重结论重报告到重过程重能力的转变。
（三）实训过程的考核改革
考核方式改革是实训体系改革的重要方面。以往的实训课程考核形式相对单一，主要以实训产品及设计报告为考核对象，没有细致地考核实训过程及团队成员知识水平的真实情况。改革的重要理念是重视创新思维与实践能力的培养，采用形成性考核与终结性考核相结合，以能力考核为主的方式进行实训成绩的评定。考核内容主要由“综合能力考核”（30%）、“实训过程考核”（40%）及“总结与答辩”（30%）三部分组成。“综合能力考核”主要包括文献查阅、设计方案论证及课程设计报告等部分，重点考核学生对单片机理论知识及应用能力。“实训过程考核”主要考察学生实训过程的软硬件设计、编程及仿真、实验仪器设备的使用熟练程度、系统的查错与纠正等多方面的实践能力。“总结与答辩”也是实训考核的重要环节。通过课题总结，让学生明白系统设计性价比的重要性，实验室方案与工程实用方案的区别，课题存在的不足与可能的改进措施；验收答辩可以让学生对课题做全面的总结反思，端正学习态度、重视实践过程，重视知识点的细节学习。单片机课程考核方式的改革可以从根本上杜绝“高分低能”现象的发生，是促进学生创新思维和应用能力提高的重要手段。
（四）课外科技实践活动的有机结合
一些综合性的项目开发仅靠课内实验实训环节的训练是远远不够的，将课内实训与大学生课外科技实践活动及电子竞赛等环节有机结合，是培养专业技能、提高综合素质的一个重要途径。
组织成立单片机兴趣小组，建立QQ交流群，将一些优秀的单片机教程、设计范例、芯片手册及常用的单片机开发网址等资料上传到群里共享。每个同学的电脑上都安装了Keil和Proteus软件，相当于建立了一个虚拟实验室。学生可以选择感兴趣的课题进行开发验证，对课程实训过程中的一些技术问题在群里相互讨论并进行进一步的完善，教师也会针对一些难点问题在线答疑。对一些基础较好、能力较强的学生，推荐他们进入创新实验室进行更进一步的学习。
创新实验室是学生进行课余科技实践活动的平台，配备了完善的电子仪器、单片机开发装置及刻版机等设备。学生可以选择实训过程中一些难点课题或综合性较强的课题再进行研究，也可以结合大学生创新实验课题及大学生电子竞赛课题进行研究，甚至可以承担教师主持的研究课题中的一部分内容开展工作。学生在教师指导和高年级学长带领下，独立进行系统设计、编程调试、仿真验证、电路刻版直至实物完成，最后写出课题报告。实验室还要经常召开讲座，介绍一些新型单片机及先进设计方法，并进行设计作品的讲评。通过这些多模块、多层次的课外科研训练与实践训练，学生能够将单片机及其他相关学科知识融会贯通，具有一定的单片机系统综合开发经验，为今后从事相关工作打下了良好基础。
参考文献：
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关键词：单片机 实操 Proteus 仿真 课程设计 C语言 改革
一、问题的提出
单片机作为电气专业高技层次的专业主干课程，对全面培养在校生的专业能力起着十分重要的作用。但现行的适用教材几乎都是一样的组织架构，即按硬件结构―指令系统―汇编语言程序―接口技术的顺序展开教学。教师如果按照教材内容展开教学，往往只能介绍基本硬件结构、指令系统和汇编语言程序设计等内容，最后再草草编一个“流水灯”就结束课程。这种形式的教学，势必难以取得令人满意的教学效果。作为非计算机专业的技校生，他们缺乏基本的计算机基础知识，往往坚持听讲几次课后，就会因为听不懂而放弃课程学习，转为睡觉、玩手机。哪怕坚持到最后的那部分学生，课程结束后，还在困惑：到底什么是单片机？它有什么用途？我能用它做什么？
笔者在几年的单片机课程教学反思后，认为该课程必须改革，经过几个学期的尝试、实践，逐步形成了基于Proteus仿真与实操的单片机教学改革思路，并在高技班试点。
二、改革思路与实践
1.以实操为主，仿真为辅
技校学生引以为傲的是具备过硬的实操技能，而非扎实的理论知识。技校必须注重对学生实操技能的培养，一方面动手做比听讲“更有意思”，另一方面实操也是学习单片机的捷径。在实际操作中，有两种方法，一是使用现成的学习板，二是使用万能板进行焊接电路板。考虑到学生在先修课程和实训中，已掌握了一定的焊接技能，因此笔者认为，使用万能板让学生自己进行焊接电路，学习一个模块，焊接一个相应电路，并实际操作、验证，能帮助学生理解并掌握单片机系统的设计，并能从“电子技术”课程平稳过渡到“单片机”课程。
在每个模块教学过程中，教师充分利用当前十分流行的单片机仿真软件Proteus开展仿真教学。利用Proteus软件，可以虚拟真实的设计过程（软件名称：From Concept To Completion），完成从基本的原理图绘制―程序设计―仿真调试等全过程。通过软件仿真，可以产生直观的现象，学生可以获取直观的认识，并逐步熟悉单片机系统的设计流程。
2.以C语言作为编程语言
单片机程序设计语言有机器语言、汇编语言和高级语言。机器语言计算机能直接识别和使用，但对人类而言，则难以理解，因为它全为0、1代码。汇编语言能够直接对底层寄存器进行操作，对深刻认识和学习单片机原理很有帮助，但其实质上是机器语言的“符号化”，依然显得“深不可测”。以此编写简单的小程序还行，若是进行项目设计，会使很多学生头疼，且开发周期长，维护困难。因此，采用高级语言进行单片机开发，自然成为大多数单片机工程师的首选。
C语言是一种结构化语言，按模块化组织程序，具备丰富的运算符和数据类型，可以直接访问内存地址，进行位（bit）操作，实现对硬件的编程操作，既有高级语言的功能，也有低级语言的优势。采用C语言进行程序设计，用户只要大致了解单片机的基本结构、相关部件的结构和特殊功能寄存器即可进行开发，用户如果有需要还可以通过反汇编等手段学习汇编语言，因此C语言获得了广泛的使用。
本着学以致用的原则，笔者坚定认为技工院校的单片机课程必须采用C语言，而非汇编语言。实践证明，由于C语言的简单、易学，学生虽然没学过《C语言程序设计》，但结合项目的案例讲解分析，不断总结，大多数学生均能较好地掌握C语言的基本内容，并进行单片机程序设计。
3.以模块化整合教学内容
传统的单片机教材脱离实际操作，侧重对单片机内部结构的讲解，未能突出实际应用。而且教材中有不少内容，陈旧过时、技术上还沿用几十年前的思路。因此，笔者大胆对教材进行改革，结合学生理解、接收实际，整合出以下单片机教学模块（见表1）。
通过上述模块的学习，大多数学生可以掌握单片机的基本操作、简单的程序设计，并能够形成单片机系统的认识，熟悉单片机系统开发的基本流程。如此，单片机教学目标也就实现了。
4.以课程设计全方位考核
通过各个模块的学习，学生理解并掌握了单片机的基本知识和操作技能，可以自行搭建最小系统，诸如发光二极管、按键灯的简单外设。但这只是相对独立的各个模块，无法真正形成应用系统。因此，在教学安排上，笔者建议安排1～2周时间开展微机控制课程设计。这也是对教师、学生综合、全方位技能的考验。
在设计课程设计题目时，笔者充分考虑到学生的实际情况，力求避免过于复杂、难度大的题目，而偏向于总体难度不大，但具备一定综合性的题目。以笔者的实际经验看，经过1～2周的设计、调试，当学生完成相关任务形成“作品”后，大多数学生的表现是自豪的。下面是笔者给出的几个课程设计题目，每个课题给出相应的控制要求、设计指导，学生可根据自身的学习情况，自行选择设计课题（见表2）。
三、小结
技工院校以“技”立身。笔者结合教学经验、项目经验、技校学生特点，提出一种单片机教学改革思路，并积极探索实践。通过教学实践表明，这种教学改革是可行的，能很好地提升学生的学习积极性、培养学生动手能力、资料检索能力和一定的分析问题、解决问题的能力。
参考文献：
[1]徐爱钧.单片机原理实用教程――基于Proteus虚拟仿真[M].北京：电子工业出版社，2011.
关键词：单片机综合设计；系统仿真；实践创新
一、前言
《单片机综合课程设计》是面向测控及电子通信专业综合性主干课程，是在学习完成电路原理、模拟电子线路和数字电子技术、单片机原理及应用及微机原理等电子专业课后，进行的一次综合性、系统性的设计实践。设计题目包括对信号的采集、滤波、放大，以及应用各种不同类型智能微处理器显示、控制等。通过本次的动手实践，巩固提高学生应用单片机、电子技术进行地震勘探仪器系统综合设计的水平，提高学生独立地分析问题、解决问题的能力，为将来的工作实践打下一个较好的基础。
二、教学目标
学生通过对本课程环节的训练，使学生掌握数字及模拟电子技术基本原理，深入了解单片机及其他微处理器系统组成原理及设计技术，并将所学的电子技术理论与项目实践相结合，完成课程设计内容要求，掌握智能电子系统电路设计及程序设计的一般方法，进而提升解决特定工程问题能力；通过动手实践，提高学生独立地分析问题、解决问题的能力。
三、教学内容
在教学实践中，为达到较好的教学效果，单片机课程设计内容上采用仿真教学与实践动手相结合的教学模式。1.通过仿真调试阶段，提升综合设计能力。课程设计分为两个阶段，第一阶段，为仿真调试阶段。通过这一过程阶段，意在促进学生综合运用所学理论知识，提升综合运用和系统设计能力。针对课程设计题目进行仿真调试，采用PROTEUS专业软件，设计题目以单片机综合设计题目为主，通过三个步骤进行设计。系统设计阶段：学生根据设计题目，进行系统架构设计，包括选择应用芯片类型，电路分类及程序流程等；硬件电路设计阶段：结合所选择芯片，完成电路设计，并在PROTEUS环境下完成电路图绘制。软件设计：在硬件电路完成后，根据题目要求，编写硬件程序。在日常单片机及数字模拟电路教学中，学生往往针对一种电路及模块进行设计，系统设计概念比较欠缺，通过完成综合仿真设计，真正将电路设计与C语言编程紧密结合，将知识融会贯通，达到学以致用的效果。以“多通道模拟量信号的采集与动态显示设计”题目为例，题目要求包括：①从多个通道输入可调模拟量电压信号，分时采集各通道输入信号；②将多通道采集数据连续存储到单片机片内数据存储器；③设置独立式按键，确定显示的通道，在数码块上显示相应通道采集的模拟量数据，显示控制方式为动态扫描方式实现。题目分析：设计题目包括信号处理、数据采集、数据存储、动态显示四个方面功能，题目设计的知识点包括模拟电路中信号滤波放大的知识，包括数字电路中4—7段数码块译码显示的内容，同时包括单片机中数据存储及与功能芯片接口设计的技术，在功能的实现上，还需要根据不同功能，编写C语言驱动程序，并将程序与电路联通调试，实现对应功能。题目综合多门课程涉及内容，同时需要软硬件配合调试。学生在设计中，既复习运用所学各门课程的知识，又需将各个知识点加以综合灵活运用，达到复习巩固所学知识，掌握电子系统电路设计及程序设计的一般方法，进而提升解决特定工程问题能力的教学目的。2.通过动手实践环节，提升实践创新能力。在仿真设计完成基础上，指导学生进行实际电路的制作和调试。学生采用2—3人为一个小组，首先运用所学电子技术基础知识，查阅相关文献资料、电子线路参考设计手册、电子元器件手册，进行电路设计、程序编制，在设计过程中，锻炼自己熟练掌握和使用先进的计算机电路仿真软件工具，提高设计效率。其次进行电子市场调研、购买相应元器件，完成电路设计制作、功能调试、参数测定，通过这一过程，学生与实际电子元器件紧密接触，从书本的知识物化为实际电子器件，并通过绘制电子线路版图，焊接电子元件，进一步增加实践技能，将书本上的理论与实践结合，达到学以致用、学为所用的实际教学效果。最后由教师组织全班进行设计交流、现场功能演示和提问答辩，同时教师完成每组的成绩评定和设计总结，为下次的课程设计提出合理化建议。从教学角度，在课程设计的内容选择上，更突出设计内容的综合性，并适当增加设计应用技术的难度，并与现代电子新技术紧密结合，激发学生学习的积极性。除此而外，增加设计内容的工程性，增加电子线路板设计及绘制环节，为学生讲解PCB电路板的设计方法及技巧，多层电路板的设计技术及高速电路板的设计等，进一步提高学生应用所学知识进行工程综合设计的水平。目前，开设的新增加的课程设计题目包括：基于CAN局域网络的远程数据采集板卡设计实现；基于凌阳单片机的音乐播放器设计开发实例；基于I2C总线的公交语音报站播放器设计；基于ZIGBEE无线通信系统设计；基于GPRS无线数据采集系统等。通过大量新颖的具有高技术含量的综合设计，充分调动学生的热情，让学生从实验中掌握知识，提升技能。3.以课程设计为基础，积极参与各类科技创新活动，提升科技创新水平。深入贯彻学以致用、理论联系实际的教学理念，在单片机课程设计基础上，鼓励学生应用课堂设计中获得的实践技能解决实际问题，积极参与大学生科技创新活动以及各类电子竞赛等活动，将知识活学活用。在大学生科技创新活动中，在指导教师引导下，结合科研项目，应用单片机及电子技术解决问题，自身综合设计能力和创新能力获得提高。以大学生科技创新题目“抽油机皮带轮自动检测装置”为例：油田现场抽油机皮带轮脱落会影响生产，原始的皮带轮脱落检测采用施工图数据进行分析，经常出现误报错报事故的现象。根据工程需求，学生们大胆设想，通过霍尔传感器检测抽油机工作速度，再通过速度大小判别皮带轮工作状态。以单片机为核心，控制霍尔传感器采集速度信息，并将显示结果通过RS485上传到计算机显示结果。设计思路新颖独特，较好解决了工程实践中的难题，自身的设计水平也达到大幅度提高。开展以科技创新为核心的课外科技创新活动，最终是以培养学生实践能力，创新能力和提高教学质量为宗旨，通过科技创新活动，让学生通过课外的电子科技活动，切实感受到自己所学知识的应用价值，将理论教学与研究实践相结合，激发学生对电子专业课程的学习兴趣，使学生由被动学习状态转入主动学习状态，并以此鼓励学生开拓进取。
四、、结束语
理论教学与实践教学是高校教育的两个重要组成部分，单片机综合课程设计是一门将理论与实践紧密联系的综合性实践课程，通过综合设计实验教学，对于巩固课本上学习的理论知识，培养引导学生掌握科学的思维方法，培养综合分析问题和解决问题的能力，严谨求实的工作作风和协同工作的团队精神等方面具有独特的，不可替代的作用。
参考文献：
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关键词 贯穿项目 单片机 交通灯
中图分类号：TP391 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2013）05-0009-02
一、引言
“单片机原理与应用”课程是高职院校机电类专业的核心课程，具有较强的理论性和实践性。传统的先理论后实践的教学方式很早就被证明不适合高职教育，高职教育是以培养技术应用能力为主线来设计学生的知识、能力、素质结构和培养方案的，其实践教学应在教学计划中占有较大比重。当前，高职教学项目化已经成为广大高职院校的共识，以项目为载体的教学方法改变了理论教学与实践教学相脱离的状况，能够较好的激发学生的学习兴趣，提升教学质量。
以企业实际项目为载体来设计课程，将理论与实践统一融合在项目设计过程中，避免了枯燥的理论学习，提升了理论应用与实践的能力。在单片机项目化课程设计中，往往采用若干个不相关的项目完成本课程的教学工作，其弊在于，学生对于每个项目都有所触及，但易于流于形式，无法深入理解每个项目的完整设计过程。贯穿项目教学方法的出现，对此给出了较好的的解决方法。贯穿项目教学法采用一个能够涵盖本课程知识面、难易适中的企业真实项目，以此项目作为教学设计核心，完成整个课程，从而实现了真正的项目化教学。
二、单片机贯穿项目课程设计
“单片机原理与应用”课程，主要是针对高职高专二年级学生设置，他们具有一定的数字电路及模拟电路等专业基础知识。选择贯穿项目时，本着实用性强、具有趣味性、难易程度适中原则，采用“十字路通灯”作为课程贯穿项目，将该贯穿项目剖分若干相互衔接的子项目进行教学，依据单片机的知识结构，对每个子项目设置若干任务，由简入深地完成整个贯穿项目。该项目采用天煌教仪THMEMU-1型单片机技术实训装置，配备有单片机最小应用系统、交通灯实训硬件环境等功能性配置、Keil C51集成开发环境以及Proteus仿真软件。表1为贯穿项目的设计：
如上表所示，每一个子项目都会涉及到新的知识点，老师通过引导学生，使他们了解新的单片机知识与概念，同时，学生利用已经自身储备的单片机知识，完成每个子项目。每一个子项目即具有前后承接性，又具有项目的独立性特点，因此，每个子项目都会有可检验性的成果，以备老师评价子项目完成情况。每个子项目都按照如下过程实现，这里以子项目5为例说明：
①给学生发送子项目实训项目单，告知该子项目的详细任务及每个任务的评分标准。子项目5要求 4位LED数码管显示时间，LED显示红绿灯状态。本步骤需要老师进行基础知识的讲解，定时/计数器较难理解，这里讲解的时候，拿出一个独立的例子进行引导，例如电子秒表的实现原理。此外，简单讲解LED显示器接口设计的原理即可。
②学生进行子项目方案论证，组织学生分组讨论，教师进行引导。告知学生该子项目需要用到单片机最小应用系统（F1区）和信号灯/交通灯/舞台灯模块（D1区）。
③进行程序设计及硬件电路设计，根据子项目所要求的任务，利用Keil C软件进行程序设计及调试，利用汇编语言实现，较为复杂的程序实现需要老师提供不完整程序或者错误的程序，学生自行完成或修改程序，并在Proteus仿真软件上进行仿真实验，观察交通灯的模拟情况。之后利用THMEMU-1型单片机技术实训装置进行硬件仿真，这里需要对Keil C软件进行设置，选择硬件仿真，选择串行口，设置波特率为38400。然后调试观察程序运行是否满足要求。
④仿真成功后，进行元器件采购，设计、制作印刷线路板图，安装焊接元器件，将步骤③调试好的目标程序下载到单片机片内程序存储器中。
⑤书写项目报告书，报告书中应该含有程序设计流程图，重要源代码，电路原理图，以及调试程序中所遇到的错误信息。
⑥老师验收项目，根据评分标准，对每位学生所完成的项目任务难易程度，重要与否等进行综合评定分数。对于未能及时完成子项目的学生，给其提供实训教室，利用课外时间完成子项目。
完成所有子项目意味着实现了贯穿项目。学生在老师的辅助引导下，把所有子项目的成果整合为“十字路通灯”这一最终成果，并在班级范围内对每个学生的作品进行展示，给予总评。
三、单片机项目化教学中老师的角色
在单片机项目化教学中，对于每个子项目，老师的作用在于启蒙，每个子项目都会引入新知识，对于一些较为抽象的概念，老师需要以较为通俗的语言给予讲解，以便于学生能够利用这些新知识实现子项目。子项目设计中的每个过程，老师都要在一体化教学环境中引导学生主动思考，解决问题。尤为重要的是，老师要充分了解每个学生所面临的问题，总结出来共性问题，并给予解决，因为学生对子项目的理解能力毕竟是初级阶段，老师需要让学生在一定课时内完成子项目，这对学生之后的子项目设计及程序编程等都会树立信心。切忌的是子项目难度系数高，较好的衡量方法是，在规定的子项目学时内学生能够基本完成任务。
四、总结
在单片机教学过程中，采用传统的非一体化课室进行教学，切实感觉到理论教学的难度大于实践教学，究其原因，复杂的逻辑知识结构、枯燥的理论概念是主要原因之一，当然，老师的水平及教学方法亦是重要原因。教学过程中，如果单纯地注重单片机知识结构的前后逻辑关系，而忽视单片机实际开发流程的实训，就会导致学生知其然，而不知所以然的后果。贯穿性的项目，不仅改变了传统教学的枯燥乏味，同时也改变了老师的角色定位，实现了以学生为中心、教师为辅助、项目为中心、课本为参考的授课新模式。学生在项目实现的过程中，经过自我思考，团体合作，经历失败，获得成功，付出辛勤与汗水，都为自己以后的职业发展打下了良好的根基。
参考文献：
[1]邵铁锋. 单片机项目化实习教学的探索[J]. 电气电子教学学报，2008，（5）：58～59.
关键词 单片机 现状 教学改革
中图分类号：G434 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdkx.2016.12.039
Abstract Based on the characteristics of MCU course， we analyzes the current teaching situation and the problems existed in MCU course， then carry out teaching reform from teaching content， teaching methods and examination forms， aimed at improving students’ study enthusiasm and the ability to analyze problems， enhancing their innovation ability and overall quality， and pointed out how to improve the existing teaching mode to improve the quality of teaching.
Keywords MCU course； current situation； teaching reform
0 引言
“单片机原理及应用”作为电子信息工程的一门重要专业课，具有实践性、应用性强等特点，并且强调硬件设计与软件开发于一体。该技术已经广泛应用于工业自动化控制、自动检测、家用电器、仪器仪表、机械电子等诸多领域中，①这些领域也是电子信息工程专业学生的主要就业去向。通过这门课程的学习，学生可以掌握单片机控制系统的设计以及如何编写程序，这将为后续嵌入式等课程的学习以及毕业设计环节打下基础。随着当前社会的不断发展进步，各类智能设备层出不穷，因此单片机必然有其用武之地。为了适应目前就业形势的需要，并且使学生在学习单片机知识时能够具有较高的效率，有必要对单片机课程的教学进行改革，从而来提高学生的动手能力，增强学生的竞争力。
1 单片机课程教学现状与存在的问题
第一，单片机原理及应用这门课涉及到比较多的专业基础课程，如C语言程序设计、网络通信、数字电子技术、模拟电子技术等，对学生的专业知识要求较高，而通常学生专业知识比较薄弱，有的专业知识遗忘，对单片机的学习造成困难。第二，单片机这门课程的内容和概念多并且都比较抽象，各个功能模块间有着密切的联系，对于初学者来说难以掌握和理解。第三，单片机课程理论教学模式比较单一，以往传统的教学模式都是老师讲课、学生听、比较枯燥乏味，学生学习积极性不高，学习效果不佳，不能激发他们的学习兴趣，并且实验也是验证性的居多，不利于培养学生单片机程序设计和硬件开发的能力。因此，任课教师都在探索新方法以提高单片机课程的教学效果。②③④⑤⑥第四，课程考核形式单一，主要以闭卷考试为主，学生通过考前突击也可能取得较好的成绩，但是可能缺乏动手能力，这种考核方式不能全面衡量学生对这门课程的掌握程度。下文分别从教学内容、教学方法以及考核形式3个环节提出改革方案，通过改革，旨在提高学生分析和解决问题的能力，使学生有较强的专业技能，从而培养出适应当前社会发展需要的专业技术人才。
2 教学内容的改革
由于“单片机原理及应用”这门课程的内容比较抽象、概念多并且逻辑性强，因此在授课的过程中要注意控制好理论知识的深度，减少一些记忆性与陈述性的知识，加强与实践结合，可以以电子设计大赛的一些作品为例，引导学生学以致用。可采用案例式教学的方式来吸引学生注意力，提高学生学习兴趣。例如，在讲授单片机定时/计数器这个章节内容的时候，一些学生对于如何设置IP、TMOD、IE、TCON等特殊功能寄存器来实现定时或计数的功能难以理解，但是他们对引言部分中介绍的设计万年历的例子有较大的兴趣，因此可以先用PPT展示一下万年历设计的过程，让学生带着问题去学习寄存器设置等方面的知识，可大大提高他们的理解效果。在教材建设方面，教材中一些陈旧的内容已经不适应当前技术发展的需要，所以应当适时地更新教材，有助于不断补充新知识和新技术，克服长时间选用同一教材知识的滞后性，此外，教师在教学过程中，应当根据学生的实际需求以及学校制定的人才培养计划编写合m的教学大纲，从单一到综合，简单到复杂，逐层递进安排教学内容，对教学内容划分成三个大模块，第一个部分为单片机的工作原理和硬件结构组成，让学生对单片机有一个整体的认识，第二个部分介绍单片机C语言程序设计，使学生掌握程序的编写方法，第三个部分为中断系统，定时计数器以及串行口通信等，使学生了解单片机控制系统，并能够对单片机进行开发应用，这种划分模块的方法，可以使得课程内容条理分明，重点更加突出。在实验教学方面，首先，要认真设计实验内容，着重培养学生的创新和实践能力，在以往的实验教学大纲中，实验内容较少，多数实验是以验证性为主，设计型、创新型的实验较少，学生通常是机械式地根据实验指导书完成实验，并且有些实验程序是都已经编写好提供给用户的，这样的实验将不利于他们动手能力的培养，因此需要根据学生对学习理解情况调整实验侧重点，除了教学大纲中规定的基础实验外，大纲中可以适当增加设计性和综合性实验。为了给学生提供了更多动手实践的机会，学校还可以适当开放实验室，鼓励学有余力的学生进行综合实验项目，让学生在课余时间利用实验室资源学习单片机。通过课程设计、实习实训、毕业设计等教学环节进一步弥补课内实验学时的不足。
3 教学方法改革
在教学过程中，可以多种教学方法并用，这样有助于培养学生的学习兴趣。采用板书与多媒体手段相结合的教学方式，比如对于程序设计我们可以利用板书来讲解，通过利用多媒体进行现场演示和调试程序，使学生在课堂上就能够观察到程序运行的现象和结果，给学生直观感受，使抽象的内容变得生动、形象，有利于产生好奇，激发学习兴趣。除了传统的“多媒体+板书”的方式外，还可以采用任务驱动法、项目教学法、讨论法等教学方法。比如在讲解汇编指令这部分内容的时候可以适当缩减讲授学时，转为任务驱动型的学习方式，只对一些比较常用的指令进行认真讲解，余下的一些指令以课后作业的形式布置给学生自己学习，这种方式有助于培养学生的自学能力。课堂上还可以给学生展示一些单片机的小应用、小制作的实物，并针对这些实物多与学生交流、讨论，通过这些展示培养了学生的学习兴趣，变被动学习为主动学习。教师还需要适当引导学生充分利用学校网络资源，查阅课程资料或文献，以及进行课外的学习上的交流互动。在实验教学方面，对于一些比较复杂的实验，可以把学生分成若干个小组，每个小组大概由 4～5名自学能力比较弱和比较强的学生搭配构成，教师在讲授完必要的基础知识以及实验引导后，就可以让各个小组学生通过学习、实践、交流和讨论来完成实验，等实验完成后再从每个小组中选一个人来进行过程讲解和结果演示。这种分组教学的方式能够培养学生的团队合作精神并且提高他们的自学能力。单片机是一门实践性很强的课程，因此需要强化课程设计环节，让学生利用所掌握的知识独立设计一个小型的单片机应用系统，通过课程设计可以很好地锻炼了学生的实战能力，同时可以让学生查漏补缺，进一步巩固所学知识。另外，平时需要多鼓励实践能力比较强的学生积极参加各类电子设计大赛，锻炼他们的实践能力和团队合作精神，培养综合素质，同时也为学校争得荣誉。
4 课程考核模式改革
以往的考核方式单一，主要以期末闭卷笔试为主，有的学生可能通过考前突击也可以取得不错的成绩，这样就无法全面地反映学生单片机的实际编程能力以及对知识的掌握程度，所以应该增加实验考核，并且合理设置实验成绩、平时成绩以及理论成绩的比例，可以采用课程总成绩=期末笔试成绩？5%+实验成绩？0%+平时表现？5%的方式进行考核，引导学生不要重理论轻实践，因此只要学生在平时的实验过程中熟练掌握了基本技能，最终的总成绩都不会太低。这样的考核方式能够激发学生平时学习的积极性，更能反映学生实际应用能力及对知识的掌握程度。
5 总结
随着现代科技的发展，单片机的应用领域越来越广泛，因此单片机的教学改革十分必要。本文首先分析了“单片机原理及应用”课程现状与教学中存在的问题，接着分别从教学内容、教学方法和考核形式等方面对单片机课程进行了教学改革探讨，充分注重理论与实践相结合的原则，因材施教，重视学生自主学习能力的培养，提高学生解决实际问题的综合能力，也为毕业后的顺利就业打下基础。希望通过本文中提出的教学改革思路，能够进一步提高单片机的教学效果，同时为社会培养出具有创新能力的单片机应用型人才。
注释
① 文武松等.纹机原理及应用[M].北京：机械工业出版社，2015.
② 石明江，顾亚雄，张禾.单片机原理与应用课程教学改革与实践[J].计算机教育，2011（6）.
③ 刘志壮，张文昭，周文真.单片机原理课程教学改革研究与实践[J].当代教育理论与实践，2014（9）.
④ 王琦，孟昕元，杨晓.单片机课程教学改革与探索[J].河南机电高等专科学校学报，2015.3（23）.
本文首先用PID算法来控制PWM波的产生,进而控制电炉的加热来实现温度控制。然后在模型参考自适应算法 MRAC基础上,用单片机实现了自适应控制,弥补了传统 PID控制结构在特定场合下性能下降的不足,设计了一套实用的温度测控系统,使它在不同时间常数下均可以达到技术指标。此外还有效减少了输出继电器的开关次数,适用于环境参数经常变化的小型水温控制系统。
目 录
第1节 引言
1.1 水温控制系统概述
1.2 本设计任务和主要内容
第2节 系统设计原理与方案论证
第3节 硬件电路设计与计算
3.1 温度采样和转换电路
3.2 温度控制电路
3.3 单片机控制部分
3.4 键盘及数字显示部分
关键词：单片机；仿真；案例教学；教学改革；电子竞赛
单片机是一门综合性、实践性极强的课程。单片机的概念多、专有名词多、内容抽象、指令丰富，且软、硬件发展很快，新器件不断，故相当多的学生在学习单片机时感到郁闷，实际使用不知如何下手，不能真正掌握单片机技术。因此，如何安排教学内容，使学生既能了解新技术又能对单片机的应用技术融会贯通；如何设计教学方法，激发学生的学习兴趣，真正理解和掌握单片机技术，是在单片机教学中需要解决的问题。针对教学对象的特点和课程特点，我们提出了“案例教学”的教学理念，以达到创新人才的培养效果[1]。
一、单片机教学的现状和存在的问题
（一）传统的理论教学环节
教师上理论课时，先讲述单片机的理论知识，如讲述单片机的概述与发展，单片机的内部结构，指令系统及I/O接口电路，而讲述单片机实例的课时比较少，达不到理想的效果，并且学生在学理论知识时，只是处于被动接受知识的一方，调动不了学生的主观能动性，学生对单片机知识的学习会感到很盲目，从而对这门课程产生不了很大的兴趣。
（二）传统的教学实践环节
教学实践环节分为实验教学环节和课程设计环节两部分。实验教学环节一般采取单片机实验箱，学生做实验时根据实验连线步骤连接好硬件电路，下载现有的实验程序，得出实验结果，一般只能起一个验证过程的作用，学生缺乏对整体电路的设计，也缺乏修改硬件电路和软件程序的机会，从而不能真正锻炼学生的动手实践能力。课程设计环节，对于设计一个单片机应用系统，要涉及到很多的单片机的专业知识，很多同学只是在网上下载一些实例，按照资料设计硬件电路图，复制其程序生成HEX文件，然后联调就基本仿真通过。如果要求他们改变或增加一些功能设计，很多同学基本完成不好，主要原因是他们还没有基本没有搞懂对应的知识。
二、单片机课程仿真案例教学的实施
（一）单片机案例教学简介
单片机案例教学就是将单片机课程所要求掌握的基本知识点、基本原理和方法都溶入到包含这些原理的实际项目例子的讨论与讲解之中，基于项目开发的过程来组织教学内容[2]。
（二）单片机案例确定
经过教研室教师对单片机案例进行设计，将单片机的基本知识点都包含到以下几个案例中。单片机案例从难易程度暂分为三个阶段，分别为第一阶段、第二阶段和第三阶段。第一阶段为初级阶段，基本掌握单片机的I/O口的使用，学生比较容易掌握，而且容易提高学生的兴趣。第二阶段为中等难度阶段，需要掌握单片机与各常用接口电路的应用。第三阶段比较难，涉及到的传感器驱动程序比较复杂。
（三）单片机课程仿真案例具体实施
1.教师进行具体案例任务的确定，并确定相应的单片机知识点，针对各个具体的案例，老师进行设问。同时，课前将下一堂课的案例材料发给学生，要求学生熟悉每一个案例的材料，针对设计的问题进行分小组思考和探讨。
2.在课堂教学组织方式上，每次教学过程均围绕一个案例进行各教学环节的组织，以任务目标为主线，结合相应案例对各相关知识点和技能点进行讲解，引导学生思考并提出相应的解决方案，激发学生的主观能动性和创新能力，学生在学习过程中以小组为单位，每组针对任务和要求进行分析，并对实现的方案、硬件电路和软件功能设计。最后，由老师进行总结和评价，指出案例所涉及的理论知识及其应用方法，就学生提出的问题进行解答[3，4]。
3.将实践教学环节溶入课堂教学，学生实践环节以课堂教学任务为对象，利用PROTEUS仿真软件绘制硬件电路图，用KeilC软件进行软件程序的编写，然后进行联合仿真调试。教师对学生调试过程中的重点、难点以及学生操作过程存在的问题进行实时点评，并要求学生在已经实现的硬件电路和程序的基础上，进行适当修改。
4.具体仿真案例教学的举例———交通灯案例分析。
第一，确定具体任务和要求：设置东南西北四个方向红、绿、黄共12个（或者6个，其中东西一组，南北一组）LED信号指示灯，南北方向的绿灯亮27秒，黄灯闪烁3秒，东西方向的红灯亮30秒，然后南北方向红灯亮30秒，东西方向绿灯亮27秒，黄灯闪烁3秒，依次循环，数码管倒计时显示，当出现紧急情况时，四个方向交通灯全部为红灯。要求利用并行接口芯片8255扩展设计相应的硬件电路、软件流程图和程序。
第二，确定交通灯案例的相关单片机知识点为：并行I/O接口芯片与单片机的接口电路设计，以及其相应的8255的驱动程序，定时器和中断程序，数码显示电路和按键电路驱动程序等。
第三，针对交通灯案例老师准备的问题：问题1：为什么设计黄灯和黄灯闪烁如何实现？问题2：倒计时1秒应该如何实现？问题3：紧急情况用什么来实现？单片机交通灯仿真图如图1所示。图1中南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮。P1口提供南北方向的段码，P2口提供东西方向的段码，P3.0-P3.3分别提供南北方向和东西方向数码管的位码，P0.0-P0.5分别提供6组交通指示灯。
三、单片机课程仿真案例教学的考核
单片机案例教学考核方法是课程教学的最后环节，它直接检验单片机教学的效果。随着教育教学改革的不断深入，变应试教育为素质教育，《单片机原理及应用》的考核应注重考核学生的实践和创新能力，该课程的考核一般采取开卷考试、实验成绩和平时成绩相结合的方式进行考核。其中平时成绩占20%，主要包括学生的考勤、作业、随堂测试以及课堂表现和回答老师的提问情况等。实验成绩占30%，主要考查学生的硬件电路的设计和软件编程能力，在完成基本的实验任务时，然后根据思考部分的提问进行相应硬件电路和软件程序的修改。开卷成绩考试占50%，主要考查学生单片机理论知识、单片机接口电路设计和软件编程。
四、结束语
文章针对传统单片机教学过程中存在的不足提出了单片机案例教学方法，将单片机的理论知识融入到实际的案例中去，在讲述案例的同时插入理论知识的讲解，这样充分调动了学生的学习兴趣，增强了学生对单片机的综合应用能力。基于单片机案例教学已取得了较好的效果，对学生参加各类电子设计竞赛和毕业论文设计具有较大帮助。
参考文献
[1]孙军业.案例教学[M].天津：天津教育出版社，2004.
[2]陈锟.单片机课程案例教学的思考与探讨[J].中南民族大学学报，2008（27）：10-12.
[3]李冰.单片机课程的项目化教学改革与实践[J].实验室科学，2014（17）：101-103.
关键词：单片机课程；有效教学；项目教学法；任务驱动法；实践能力
中图分类号：TP368 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2013） 01-0274-02
目前，单片机的应用已经深入到我们生活中的各个领域。社会对单片机技术人才的需求量非常大，掌握好单片机技术就掌握了就业的优势。但是，很多毕业生缺乏把理论知识转变为实践的能力，难以在工作中解决实际问题，不能满足企业的需求。形成了学生毕业找不到工作，企业却找不到满意人才的不良现象。如何培养出能够适应社会需求的单片机应用型高技能人才，有效教学将成为解决问题的重点。
1 什么是有效教学？
有效教学就是教学活动结果符合预期教学目标、有效率、有效益。就是通过教师的激发，使教学在学生“想学”“愿学”、“乐学”的心理基础上展开，让学生知道“学什么”和“学到什么程度”，采用学生容易理解和接受的教学方式，发展学生的创新思维。
2 单片机课程有效教学的必要性
单片机课程是一门应用性、实践性很强的课程。传统的教学方法是教师讲授为主，学生被动听课，难以激发学生的学习兴趣。传统教学是在学完理论知识后，通过实验或课程设计来达到实践的目的，理论学习与实践练习之间有一段间隔，学到的理论不能及时用于实践；另外，传统的授课方式知识点之间比较分散，学生学完之后没有系统的概念，缺乏贯穿所有知识的主线，不能形成体系，结果只能是纸上谈兵。因此，提高单片机课程的教学有效性，培养学生简单电子系统的设计能力、软件编程能力、器件选择能力，是教学面临的重要课题。
3 单片机课程项目的有效性分析
项目教学法主张先练后讲，先学后教，强调学生学习的主动性、创造性、积极性，学生唱“主角”，老师唱“配角”。单片机课程应首先进行企业行业调研，对单片机技术相关岗位的工作过程与工作任务进行分析，明确课程对应的职业岗位能力，以工作岗位提取的典型真实产品作为载体，将传统课程体系中的知识、技能、素质内容由易到难序化为若干个教学项目，再将项目实施步骤分解成若干子任务。
4 单片机课程项目驱动法的有效教学实践
实际教学中，要理论和实践真正地融合。上课地点设在实验室既一体化教室，教师在仿真设备与环境中演示程序运行，把过程和结果展示在屏幕上，使学生直观地理解教学内容，激发学生学习兴趣，提高学习效率。通过教师的演示，帮助学生理解复杂的程序代码；在产品开发制做的教学环节，由教师指导学生亲自动手进行项目制作。下面以“数字温度显示系统”为例，说明教学的实施过程：
项目要求：以51单片机为核心，设计一个数字温度显示系统，要求采用DALLAS公司生产的数字温度传感器DS18B20来实现温度采集。采用LED数码管显示DS18B20所测量的外部温度，保留一位小数。
教学目标：通过此项目的完成，要求学生掌握数字温度传感器DS18B20的功能和特点以及与单片机的接口电路、掌握LED数码管的动态显示原理，软件方面掌握DS18B20的编程控制以及实时采集温度的显示操作。
项目拓展：学生在完成项目基本要求的基础上，为此系统设计增加温度报警功能，当温度高于某一温度或者低于某一温度时，利用蜂鸣器进行报警。
项目具体实施步骤：（1）项目的硬件电路设计，学生利用仿真软件Proteus进行硬件电路的设计，这个过程可以使学生掌握单片机系统器件的接口技术；（2）项目软件设计，利用KeilC51的编译环境为硬件电路编写程序，注重培养学生模块化程序设计的思想，锻炼学生分析问题、解决问题、逻辑思维的能力；（3）软硬件联合调试，将写好并通过调试的程序加载到Proteus软件中，进行联合调试，直到满足要求；（4）实物呈现，当仿真调试通过以后，利用实际器件搭接系统的真实硬件电路，学生在这里更能深刻体会到硬件电路设计、实现的过程，对实际硬件电路的调试，锻炼了对常用仪器仪表的使用，比如：万用表、示波器等，教师要注意引导学生探索电子电路及器件的测试方法和技巧。
项目验收：学生在完成项目之后，要写出项目报告，内容包括项目硬件电路原理图、软件设计流程图，对于项目实施的过程分析，并附带项目的程序代码。
项目考核：教师根据学生完成项目的难易程度、正确性、创新性以及项目报告等，对学生的成绩给出评定。
考核采取过程加终结的方式，过程性考核是以各单元模块训练项目、课程设计项目的完成情况为依据，注重基本知识、基本技能掌握情况的阶段性考核及综合应用能力的考核；终结性考核是期末对全部课程知识与能力的综合测试，采用“考教分离”的考核方式，学生独立完成理论与能力的综合测试达到“教、学、做、评”一体化。
5 单片机课程任务驱动法的有效教学实践
任务驱动法要求“任务”的目标性和教学情境的创建。
使学生带着真实的任务在探索中学习。
实际教学中，首先让学生明确任务内容及要求。任务要具有一定的综合性和实践性，符合学生认知规律。以“模拟交通灯控制”任务为例，要求系统通电以后，十字路口的交通灯按正常的规律变化，按S1键时绿灯（南北方向）放行15s；按S2键时两个方向都是红灯禁行20s；紧急状况优先于特殊状况，时间到了以后，自动返回正常状态。任务明确后，要求学生画出系统框图，尝试绘制程序流程图，并能写出几条主要的语句。要求学生能根据自己的知识积累设计出硬件电路或参考教材中的电路原理。教师应事先演示出最终的实验效果，使学生有直观的体验，并且讲解或提示任务实现过程中的重点、难点和步骤，降低任务的难度，增加学生的信心。前几个任务由教师指导学生完成，后面的任务尽量由学生自己独立完成。教师在任务资料中应给出部分或全部的参考电路和程序，然后再指导学生在模拟软件Keil上进行编辑和编译程序，先用Proteus绘制电路原理图模拟仿真通过，再将程序传到实际的单片机系统中，观察结果。要求学生能根据观察到的现象，发现变化规律进行深层次的分析和思考，总结出新的知识点。教师可以在学生基本掌握任务当中对应的现象与的知识内容后，结合实物电路和虚拟软件进行深入分析和讲解新的知识内容，使学生的知识和技能不断地提高。通过考核评价来关注任务的完成的过程和效果，可以让学生明确工作过程的每一个环节。过程考核大大激发了学生学习的积极性和主动性。
任务完成后，要求学生写出训练报告。主要包括任务的要求、分析、电路、程序、总结等。同时还要规范绘出电路图，写出符合编程规范的C51代码并加以必要的注释。任务驱动法使单片机课程的学习气氛发生了很大的变化，增强了学生的主体意识和团队协作精神，职业能力和创造性也得到了发展，教学的有效性明显提升。
6 结语
单片机技术教学的方法多种多样，教师要针对学生状况，不断变换教学方式，激发学生的学习兴趣，注重理论联系实际，使学生在理解单片机原理的同时加强实践能力的培养。
参考文献：
目 录
摘要……………………………………………2
引言……………………………………………3
设计任务与要求…………………………………5
一.设计思路与原理框图………………………………5
1.设计思路………………………………………5
2.原理框图………………………………………5
二.各单元电路的参考电路…………………………… 6
1.主电路………………………………………6
1.1主干道及支干道交通灯电路…………………6 2.定时器………………………………………8
2.1秒发生器…………………………………8
2.2计数器电路…………………………………8
2.2.1计数器CP端控制电路……………………8
2.2.2五十进制、三十进制减法计数器……………9
2.2.3五进制加法计数器………………………9
3. 控制电路部分………………………………10
3.1控制电路原理……………………………10
3.2复位开关…………………………………11
4.电源电路……………………………………11
4.1稳压电源电路……………………………12
4.2备用电池电路……………………………12
5. 电路的安装与调试……………………………13
5.1电路的安装………………………………13
5.2电路的调试………………………………13
5.2.1电路板部分…………………………13
5.2.2电源部分……………………………13
5.2.3主电路………………………………13
5.2.4定时电路部分…………………………13
5.2.5控制电路部分…………………………14
三.课程设计总结与心得体会…………………………14
四. 五. 附录……………………………………………15
1.总原理图………………………………………15
2.PCB电路板图……………………………………16
3.原器件清单………………………………………17
六、致谢
数字电子技术实验与综合实训》 邱寄帆 唐远山 主编
【关键词】单片机 项目教学法 电子密码锁
一、项目教学法简介
项目教学法在讲解相关知识基础上给出项目要求，指导学生循序渐进地完成硬件设计、软件编程和仿真调试。在运用项目教学法设计各个项目时需要打破传统的教学顺序，根据教学大纲要求的知识点，设计出有针对性的多个项目。要求各个项目由浅入深，循序渐进，能够覆盖所有教学知识点，并能够尽早使学生进入简单的项目训练，尽早从项目成功的案例中获得激励，并使学生在项目训练中逐步形成系统的概念，并养成自主学习，敢于实践的学习习惯。与传统的教学相比，它完成了三个中心转变，即由教师为中心变成以学生为中心、以课本为中心转变以项目为中心、以课堂为中心转变成以自主实践为中心。本文介绍项目教学法在单片机课程教学中具体的应用案例――电子密码锁。
电子密码锁的工作原理：
电子密码锁的功能为：输入一组密码，为0～3之间的数字，密码输入正确显示 “P”约3秒钟，并通过P3.0端口将锁打开，否则显示字符“E” 约3秒钟，锁继续保持锁定状态 ，等待密码的再次输入。
在单片机硬件设计时，只需用一位数码管显示，采用静态连接方式。4个数字键连接在P0口的低4 位P0.0～P0.3，设P0.0表示0数字键、P0.1表示1数字键、P0.2表示2数字键、P0.3表示3数字键。用P3.0控制一个发光二极管，发光二极管亮表示锁打开，绫硎舅定。软件设计的思路是：主程序主要负责按键输入密码比较、正确与错误显示处理。初始显示符号为“―”。当按数字键后，若与预先设定的密码相同则显示“P” 3秒钟，打开锁，等待下一次密码输入。否则显示“E” 3秒钟，保持锁定状态并等待下一次密码输入。
二、项目教学法在电子密码锁的实施
（一）做什么？――明确要完成的任务
由教师在课前给出教学项目的基本要求，引领学生有目的地进行预习。本项目任务为电子密码锁。在一些智能门控管理系统中，需要输入正确的密码才可以开锁。基于单片机控制下的密码锁硬件电路包括三个部分：按键、显示和电控开锁驱动电路。
（二）怎么做
1.跟我想――分析怎样用单片机构建控制电路
结合多媒体教学手段项目演示，由教师当堂演示关键知识点：静态显示、查询式按键、电控开锁驱动电路，以提高学生的兴趣，增加课堂信息量。课堂演示阶段可结合实验板，让学生现场看到系统运行的结果，提升学生参与实践的渴望。在知识点讲解过程中突出重点，提纲挈领。
2.跟我做1――画出硬件电路图
学生分组讨论，在单片机的最小系统上根据项目要求画出显示电路、按键电路及电控开锁驱动电路。本环节要求教师有较强的现场指导能力和课堂掌控能力。为了较好地在有限时间内完成教学内容，教师应注重培养几个能力突出的“骨干”学生，加强课堂活跃度。同时注重挖掘学生的自主设计思想。
3.跟我做2――编写控制程序
教师讲解程序设计思路，本项目主程序主要负责按键输入密码比较、正确与错误显示处理。设初始显示符号为“―”，当按数字键后，若与预先设定的密码相同则显示 “P”，3秒钟，打开锁，等待下一次密码输入。否则显示“E”3秒钟，保持锁定状态并等待下一次密码输入。并结合多媒体教学手段演示流程图。
学生分组讨论并在教师的引导下编写程序、仿真调试。
（三）自己做――具有0～9十个数字按键的密码锁
教师用实验板演示具有0～9十个数字按键的密码锁。引导学生思考：查询式按键可以实现此功能吗？在查询式按键接法中，每个按键都要占用一根I/O口线，如果按键数目比较多就不适用了。提出问题：用什么按键代替查询式按键？学生讨论后回答，采用矩阵式按键，教师讲解矩阵式按键，随后布置项目要求和任务。
本环节中教师只是引导学生，要求每组学生在课后完成功能相对完整的项目模块，达到自主创新训练的目的。鼓励学生在完成教师布置的任务后，自主设计题目，并完成调试工作。这个训练可以使学生逐步形成独立工作能力，为综合设计过程中的方案形成能力打下基础。
项目完成后，要求每位学生完成一份项目总结。项目总结是对课程设计的归纳，提高和深化的过程，可以使学生对知识的理解更加深刻。在总结中，学生可以回顾本项目设计的过程，明确设计体会和收获，在设计过程中遇见了什么问题，通过哪些途径怎样解决问题等等。通过课程项目总结，教师能检查到教学中存在的问题，收集学生对教学的意见和建议。制定出教改方案，以便教师不断增强教学效果，提高教学质量。
（四）项目评价
项目评价主要对学生在项目进行时的学习能力、协作能力、工作态度，项目完成情况进行自评、学生互评和教师评价。评价还涉及是否达到了学习目标，完成项目过程中有无创新意识，能否独立完成故障分析及排除等。在项目评分中，知识点评价占50分，成果与创新评价占30分，态度与合作评价占20分。
关键词 项目学习模式 单片机课程 学习流程设计
中图分类号：G424 文献标识码：A
Application Research of MCU Course on Project-based Learning
DENG Minghua， GE Zhen
（Engineering College， Wuhan Yangtze Business University， Wuhan， Hubei 430065）
Abstract This paper proposed a new learning process： set learning goalsteaching theoretical knowledgedesign projectprepare teaching siteThe implementation of the projectevaluation results of the project， The design of each process are analyzed， and finally analysis the result of the application research of MCU course on Project-based Learning
Key words project learning mode； learning process design of MCU Course
0 引言
单片机技术及其应用课程是武汉长江工商学院电子类专业的一门必修课程，该课程以模拟电子技术、数字电路、C语言程序设计等课程为基础，这些知识在单片机课程中延伸、综合、重组和提升，要使得学生学会运用这些知识。通过近几年的改革，考虑本校学生人才培养定位于“应用型”人才的培养，已经将难懂且不太实用的微机原理课程的部分内容删除，实用的内容融合到单片机技术及其应用课程中讲解。该课程本身所蕴含的教学理念和实际操作，与基于项目的学习模式很接近。
1 课程学习流程的设计
在单片机课程的学习中，学生的学习方式发生了改变，不再是被动地接收知识，而是积极主动地参与到教师设计的项目中，教师教学的方法也发生了改变，不再是逐个地讲解知识点，而是通过设计一个个的项目，让学生通过项目的完成来学习课程的知识点。结合课程本身的特点，设计了如下的学习流程：确定学习目标讲授理论知识设计项目准备教学场地实施项目提交项目成果评价项目成果。
在开展单片机技术及其应用课程的学习之前，教师确定了该门课程的学习目标，让学生清楚学习的目的，这是进行一门课程学习的第一步；为了使学生能够顺利完成项目，教师对该课程的核心概念和原理进行了一定程度的讲解，给学生一个框架，同时对设计的项目涉及的领域知识及相关背景做了大体的介绍，便于学生选择自己感兴趣的项目；接下来学生们自由分组，老师对不合理的分组进行适当的调整，避免学习好的学生扎堆的现象；学生在实验室借助实验设备的软硬件资源开展学习，项目完成后学生通过网络上交设计报告，设计的实物暂时由学生自己保管，答辩结束后愿意上交实物的同学可以上交，想自己留下来继续开展设计工作的学生给予支持，使学习不仅仅只是课堂上的事情，学习不再只是为了完成任务，而是真正地锻炼学生的实践能力和应用能力。
2 学习目标分析
电子类专业总体的培养目标注意强调学生的“应用能力的培养，本课程就是一门应用性很强的课程，在本课程中，根据选定的题目，确定项目的学习目标，如下列这些学习目标：（1）让学生们熟悉他们将来可能在实际工作中可能要面对的问题，这些问题有一定的影响力，他们在今后一个相对较长的时间内对学生产生影响。（2）让学生通晓这些有影响力的问题，这些知识并非取自单一学科，可能来自多门学科。（3）培养学生应用这种知识的能力，在项目完成的过程中，让学生运用知识来解决各类问题。在应用知识的过程中，学生会发现自己理解知识与能够运用知识之间的差距。这种感受会刺激他们重温课程内容，从而加强对知识的领会。（4）发展解决问题的能力，由于难以预测未来实际工作中问题的特征，必须把注意力放在提升发现、框定、分析和解决的技能方面。（5）发展自我学习的能力，由于知识的不断更新。种种问题的不断变化，作为将来电子领域从事工作的工程师，需要一系列技能。
3 教师讲授分析
本课程主要是要让学生通过完成项目来学习知识，但并没有因此而忽略教师的讲授。教师的讲授也是必不可少的一个阶段，1～9周为理论课时间，教师不必再像上理论课那样面面俱到，只需要讲授本课程的关键点。如：选择讲解内部结构、用汇编语言进行编程、接口总线、地址译码、定时计数和中断等，学习者具备一定的基础知识。这里的讲授和传统的讲授有很大的区别，所讲知识都是在设计项目中要用到的，同时对设计、选择的项目做一个大体的介绍，以便学生根据自己的兴趣爱好和实际情况选择适合自己的项目进行学习。
4 项目分析
在单片机技术及其应用课程中，项目是促进教师和学习者开展教学过程的真实性任务。它贯穿于整个教学过程中，项目主要通过某一真实性的学习任务设计，凝练相关学科的知识技能，将理论知识和实践知识联系起来，作为一种开展整个教学过程的驱动力。项目的选择或设计在基于项目的学习中至关重要，本课程设计的项目具有如下特征：（1）与电子领域的知识具有相关性，反映了工程师在企业解决问题中的实践活动，对于学习者来说具有一定的意义和代表性，这些项目能使学生在经验世界中产生共鸣，使学习者具备一定的主人翁意识及自主意识，并切实感受到项目学习的目的与意义、挑战性与趣味性。（2）课程设置的项目的解决方案可以呈现多样性，允许不同的观点、思路从每个侧面审视问题，没有唯一正确的解决途径及答案。（3）课程设置的项目是一个整体的、较复杂的研究任务，并且是跨学科领域的、整合的。项目具备一定的复杂度及开放性。在学习者教育水平上具备一定的类似专业任务的复杂性，具有一定的融合力、整合力。（4）有延续性的学习时间和协作学习的机会。这些项目在完成后，学习者还可以在后续学习中继续开发，学习者在项目的开发过程中，通过团队合作、建构性协作等形成一个项目学习共同体，在这个共同体中，通过智慧的分布与共享、认知冲突与整合、思维外显与精致化达到共识、技能的社会性构建。
5 学习环境分析
在单片机技术及其应用课程中，教师需要为学生创设真实的学习环境，为支持学生完成项目，还必须为学生提供教学资料和学习资源，资源分三类：（1）本地资源：教师在项目实施之前将学生需要的部分资料收集整理好，集中本地局域网上，供学生参考使用。（2）远程资源：教师在本地局域网上超链接到Internet，学生通过超链接可以找到需要的资料。（3）泛资源：指学生自己运用雅虎、新浪、百度等搜索引擎直接上网搜集资料。
在单片机技术及其应用课程中主要采用的是第一类和第三类资源，老师将课程相关的资料放到网络上供学生使用，学生自己通过搜索引擎在网络查找相关资料，以便于对项目的设计方案进行选择、论证和设计。
6 实施原则分析
在单片机技术及其应用课程中，需要注意交互性原则，教师要促使学生与组员交互、与计算机媒体交互、与其他组成员交互、与教师交互。师生之间、学生之间通过网络媒介和面对面的双重交互途径，进行认知、情感、价值观等多方面多层次的人际交流和相互作用过程，从而激发学生参与活动的热情，自由发表见解，从而更好完成学习任务。以学生为中心的基于项目的学习模式，为学生创设了轻松的学习环境，激发了学生的学习兴趣，有利于学生潜能的发挥，让学生有更多的机会主动学习，同时教师的主导作用体现出来，教师是教学活动的组织者、学习情境的创设者、学生实验过程的指导者和意义构建的帮助者，积极引导学生展开思维，“导”要科学，“导”要及时。
7 评价分析
单片机技术及其应用课程的评价是一种基于学习者学习、实践过程的评价，基于对学习过程与结果的双重关注。体现一种“真实性”的特征。理论知识的掌握情况以试卷笔试的方式进行，学生课程设计的作品重视作品的分析，以学生完成的“可存储电子琴”为例，会分析系统运行情况、系统功能及指标完成情况、项目报告内容分析、硬件电路设计分析、代码分析等，系统运行情况的分析结果考查学生的硬件设计能力、代码编写能力和产品测试能力；系统功能及指标完成情况的分析考查学生的项目分析、软件开发能力和硬件开发能力；项目报告的分析考查学生的系统分析设计能力；硬件电路设计分析考查学生的硬件设计能力、团队协作能力和创新能力；代码分析考查学生的软件开发能力、团队协作能力和代码规范运用能力。
8 总结
对基于项目的学习模式在单片机课程中的应用以访谈的形式进行了改革效果的调查与分析。教师普遍反映学生通过学习完成项目后，可以明显看到各方面的实践能力的变化，比如：熟悉了电子产品的开发流程，学会使用了相关软件，提高了学生对电子元器件的选择和焊接能力。具备了一定的自学能力和解决问题的能力，团队精神有所加强，对技术的发展有了更全面的认识，获取资源能力。解决问题能力、合作意识得到增强或发展，在学习中显得更有主见，更有价值感和自信心。学生普遍反映基于项目的学习重视理论知识与实践知识的有机融合，把所学理论知识当作解决问题的工具，并且在实践中深化理论知识的学习。比如：有学生认为，以前知识学习理论知识，现在是理论与实践相结合。以前觉得有些问题比较简单，做起来才发现不是那么回事。还有学生认为，以前总觉得学习很枯燥，而基于项目的学习的学习方式很有趣。有的学生说，以前对书本上的一些知识点不重视，通过实践动手做项目后，才发现它的重要性。总之，通过对学生的访谈调查，基于项目的学习模式在本课程中取得了非常好的效果。
参考文献
关键词：电子信息工程；实践教学；课程设计；创新应用型人才
一、引言
近年来，随着信息技术的快速发展和广泛应用，信息产业在国民经济的发展中起着越来越重要的作用，与人们的生活变得越来越息息相关。与此同时，企业及社会对电子信息类人才的需求在不断加大，且对电子信息类人才的培养提出了新的要求和标准。具有良好的理论基础，能够融会贯通，实践及动手能力优秀的应用型、复合型及创新型人才越来越能得到企业的青睐和社会的认可。然而，长期以来由于受教育理念、管理模式、教学方法等因素的影响，在我国的高等教育中，往往对大学生动手能力及创新能力的培养不足，大学实践教学一直是我国高等教育的薄弱环节。这种传统的培养方式和模式已经不能适应国家提出的大众创业和万众创新的发展战略对人才的要求，因此对电子信息工程专业学生的实践动手能力及创新能力的培养变得更加重要和紧迫，对该专业实践课程体系建设的探讨和研究有着非常重要的意义。
二、专业培养目标及教学现状
电子信息工程专业是我国高等教育中普遍开设的重要本科专业，其主要目标是培养学生适应社会发展需要，在电子信息领域掌握扎实的基础理论和基本技能；具有兼顾软硬件基础、较强的工程实践能力；具有在信号与信息处理、信息获取与检测等领域从事设计与开发的能力。但是，由于传统教育教学的惯性，毕业生大部分都是理论有余，实践动手能力不足，工程应用能力欠缺，企业所需人才的素质培养难以在教学过程中得以完成和实现。现阶段，在电子信息工程专业的教学中普遍存在以下几方面问题。1.教育教学理念陈旧，重理论轻实践。教学过程中，无论是培养方案的制定，教学计划的落实，还是教学过程的开展，都过度强调理论知识的重要性，而对相应课程的实践教学重视不足。2.专业知识内容更新较慢，与企业需求脱节。当今，电子信息行业正在飞速发展，知识更新换代的步伐也在加快。然而教学过程中相关专业课程的知识内容陈旧，讲授内容更新较慢，且相关课程教师与业界企业联系较少，对企业对人才需求的认知不足，导致人才的培养与企业对人才的需求脱节。3.实践教学环节薄弱，不能做到多课程知识内容相融合。由于硬件平台更新速度和信息技术发展速度不匹配，导致在实践内容的设置上应用性不强，与企业所需技术及技能相脱离。
三、课程设计环节在实践教学体系中的强化
针对电子信息工程专业的人才培养目标和教育教学现状，不同的高校也都在采取相应的措施来改进教学、改进人才培养的模式，力争人才培养最大可能地满足企业及社会对人才的需求。同时，不同高校也都在改进、优化自己的实践教学体系，强化实践教学在人才培养过程中的作用，以期取得最好的人才培养效果。结合本校的发展定位及电子信息工程专业的教学特点和人才培养定位，在应用型、复合型、创新型人才培养目标的指导下，我们在人才培养的过程中，加强对学生实践动手能力及工程实训能力的培养，对实践教学进行改革以构建多元化的实践教学体系。实践教学改革的关键是教学内容的改革，在实践教学体系建设的过程中，结合本校的特点，并汲取和爱尔兰塔拉理工学院合作办学的经验，电子信息工程专业对课程设计环节进行了强化，加强其在实践教学过程中的作用，提升其在实践教学体系中的重要性，进而优化实践教学体系的建构。课程设计共包括四个，分别在第四至七学期进行，具体每个课程设计的内容、要求、侧重点、涉及课程等分别如下。1.课程设计I面向人群：二年级第二学期的学生。题目：（a）音响放大器的设计；（b）增益可自动变换的放大器设计。本课程设计题目及功能要求可根据指导教师的要求适当做调整，学生根据自己的兴趣从两个题目中选择一个。本课程设计在第四学期开设，要求学生运用分立元件及集成芯片实现设计题目所要求的功能，其主要侧重于对电路分析、数字电子技术和模拟电子技术等专业基础课所学知识的综合运用，重点在于培养学生进行资料查阅、电路设计、电路调试及报告撰写等方面的能力。2.课程设计II面向人群：三年级第一学期的学生。题目：（a）温度湿度检测系统设计。（b）高效率DC-DC开关电源设计；（c）四旋翼飞行器设计。同课程设计I一样，题目及功能要求可根据指导老师的要求适当调整，两个题目学生二选一来完成。本设计是在学生学习完单片机原理及应用这门课程之后开设的，主要是侧重于带控制器（单片机）的小型电子系统的设计、仿真以及系统功能实现，旨在强化学生对控制器硬件资源的应用及辅助电路的设计，并加强对学生程序设计能力的培养以及软硬件系统的协同调试能力的训练。3.课程设计III面向人群：三年级第二学期的学生。题目：（a）基于Hi3516C的运动目标检测系统设计；（b）基于单片机的六自由度机械臂控制系统设计；（c）基于WIFI模块的无线数据传输系统设计；（d）电动汽车的控制系统设计。本课程设计是在单片机原理及应用、DSP原理及应用及EDA技术等课程均讲授完后，在第六学期开设，设计过程中学生可根据自己的学习情况自行选择所应用的控制器（单片机、DSP或FPGA）。课程设计题目朝多样化和趣味化演变，能够更好地激发学生的专业兴趣和学习热情，学生可以根据自己的兴趣爱好以及将来的发展方向选择设计题目，同时对某些难度大且功能多的设计题目允许学生组成团队来完成设计工作，这可有效促进学生集思广益、取长补短、互助进步，并有效锻炼学生的沟通协调及团队协作能力。4.课程设计IV面向人群：四年级第一学期的学生。该课程设计是在完成所有专业基础课程、专业理论课程及嵌入式系统设计课程后在第7学期所开设的，该阶段不再采用统一布置设计题目集中指导的方式，而是把每位学生都分配给一位专业指导老师，设计题目由指导老师和学生共同协商确定，并要求其有一定的难度和综合性。该阶段的课程设计主要侧重于对学生所学专业课程的整体掌握能力、所学专业知识的综合运用能力和独立完成系统设计的工作能力的培养。从选题、设计方案确定到具体软硬件功能实现等环节，都需要学生自行查阅资料进行学习、验证和设计来完成。以上四个课程设计由易到难、由简到繁、逐步递阶，由专业基础课知识的运用逐步过渡到专业课知识的综合运用，由基于分离元件的简单系统设计逐步过渡到基于控制器的片上系统设计，这极大地锻炼了学生对专业知识的综合运用能力和实践动手能力，有效优化了电子信息工程专业的实践教学体系，是实现应用型、复合型、创新型人才培养体系结构的重要组成部分。
四、总结
课程设计实践教学环节的开展，将专业理论授课与实践应用有机地结合起来，且将不同课程知识的应用串联起来，做到了课内多知识点融合，跨课程知识综合，并逐渐构建了学生的专业知识体系层次与结构，为专业知识的综合掌握及应用创造了条件，为应用型、复合型、创新型人才的培养提供了保证。经过多年的发展，我校电子信息工程专业的实践教学体系已经逐渐完善起来，取得了良好的教学效果，人才培养质量得到大幅度的提高，越来越得到用人企业及社会的认可。
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