购物车(0)
引論：我們為您整理了13篇單片機課程論文范文，供您借鑒以豐富您的創作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發您的創作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
1.2單片機原理教學內容組織安排為了使單片機原理課程的理論和實踐教學獲得雙贏的教學效果，將單片機的教學內容重新進行整合和定位，靈活地設置課程的教學內容，將前沿的知識融入課堂，加大教學信息量．注重學生綜合設計能力和應用技能的培養，將要講授的內容以任務的形式提前布置給學生，每個任務可能是一個子課題的一部分，每個子課題可能是一個項目的一部分．這樣就形成了自下向上的教學方法，學生作為任務完成的主體，以培養學生職業能力為中心，讓學生在做中學，在學中做，在邊學邊做中養成獨立分析問題和解決問題的能力，并將所學知識進一步鞏固和升華．此外，2006年就完成了單片機實訓平臺的建設，結合“三大”教育理念和人才培養目標的定位，對單片機原理課程的教學計劃也作了相應的調整，加強了實踐環節的考核，即在每學期結束時分別安排1周、2周、3周的綜合實驗的設計任務．針對課程需要，采取階梯式的方式設計若干個實際項目，學生依據自身的能力在設計學習項目時遵循由單一到綜合，由簡單到復雜，既能統籌兼顧，又能有的放矢的原則．通過一系列實訓項目的訓練，提高了學生的理論水平和動手實踐能力．
1.3多種教學方法的運用在單片機原理課程的教學中，充分發揮單片機實訓平臺優勢，結合課程特點和學生學習基礎，以工作任務為中心，科學地設計教學內容．旨在讓學生能真正地參與到課堂中，調動學生獲取知識的主動性，做課堂真正意義的主角．在教學環節中，針對不同階段，不同的教學內容，可以采用多種教學方法．一是“任務驅動型教學法”，即任課教師將整門課的教學內容劃分為多個模塊，每一模塊由多個課題組成，每一課題由一個或多個任務組成，每一任務由任務目標、任務分析、相關知識和任務實施4個相互連貫的部分組成．在教師的指導下由全班或小組成員針對每一個任務提出各自的設計方案，各成員組相互學習，取長補短，最后由教師總結歸納的教學方法．二是“案例教學法”，即教師將真實的案例信息提供給學生并提出問題，組織學生以問題為中心展開討論，教師加以引導啟發．以學生為學習主體，讓學生參與教學互動，培養學生分析和解決實際問題的能力．三是“培訓式教學方法”，即以單片機培訓班的培訓模式為參考，以企業項目或電子設計大賽賽題為教學內容，以提高學生設計能力為主線，將理論與實踐有機結合．由于采用了靈活多樣的教學方法和手段，不僅提高了學生的學習興趣，對學生個性化培養、團結協作精神的培育都奠定了一定的基礎。
2依托實訓基地進行課程教學改革
2.1教學改革與適應人才市場需求相結合高校的教學改革要緊跟人才市場變化形勢，積極探索符合專業自身特點和企業需求的經典實訓項目和內容．不斷完善教學內容，更新教學方法，進行創造性教學，為社會培養具有積極性、獨立性、創造性和合作型的人才．校企合作教育是一種值得推薦的人才培養模式，利用學校和企業不同的教育資源和教育環境，采用課堂教學與學生參加實際工作有機結合的方式來培養適合用人單位需要的應用型人才．如每年的“凌陽大學計劃”就是一種很好的校企模式．學生通過在實訓基地的學習培訓鍛煉，很快掌握企業要求的各項基本技能，實現了學生到學員的完美轉變，憑借其專業基礎可以很快適應企業的各項要求．
2.2教學改革與實訓平臺相結合利用實訓平臺，布置學生完成一串燈的亮滅控制，這個過程中學生能夠更深刻理解指令是怎樣轉化成信號去控制電子產品的，從而能夠更好地理解單片機軟硬件協同工作的意義．學生完成這個實訓后還可以進一步布置相應的課外實訓題目，如各種彩燈的控制，十字路口的交通燈控制等．當學生學完LED數碼管顯示原理及顯示方式后可以布置學生完成點亮一個LED數碼管，用數碼管的動態方式實現自己生日的顯示，最后能夠完成電子鐘的設計．這樣由淺入深，由表及里，使學生的思維得到更好的鍛煉．通過實訓平臺的學習和實踐，學生可以逐步學會矩陣鍵盤、定時器中斷、液晶顯示、串口通信、紅外接收、A/D和D/A轉換等單片機的實用單元電路設計，熟練掌握基本電路的硬件原理分析和軟件設計．通過這種最簡單實用的方法，帶領學生走進單片機世界的大門，使學生在最短的時間內了解單片機的工作原理和設計過程，并學在其中、樂在其中．
2.3通過“項目制”實施一體化教學任課教師將學生分成若干個項目組，根據教學情境設計任務，課前將任務書和相關學習參考資料布置給學生，讓學生提早了解課程的基礎知識．進入情境教學環節，教師先將關鍵環節示范給學生，然后讓學生獨立實踐，完成任務．教師通過啟發、提問等形式，引導學生自主學習、分析和思考，學生在此互動中可以自由交流彼此的想法，取長補短，最后找到一個最佳的設計方案．這樣就將理論教學很好地融入到實踐教學之中．通過學生的討論和總結，教師有針對性地進行點評和講解，使學生掌握相關知識．通過單元測試，進一步鞏固所學的知識與技能．綜合考慮各環節中表現突出的學生，給予參加各類競賽的機會．
篇2
原教學大綱和新課標中知識點分解圖如圖1：
2“單片機技術與應用”課程標準制定
2.1課程設計的基本理念
高等職業教育的根本任務是培養高級技術應用型人才。課程教學是實現高等職業教育人才培養目標的基本途徑，課程教學的質量是直接影響人才培養質量的核心要素。新的課程體系要與經濟建設、科技進步和社會發展要求相適應，與人的全面發展需求相適應，與高等教育大眾化條件下多樣化的學習需求相適應，與高等職業教育課程改革與建設相適應。本體系的構建，應根據先進的職業教育思想，改變學科本位的觀念，加強實踐教學，著眼課程群，培養學生綜合運用相關現代化先進工具和知識，培養學生的創新精神和創新能力。
(1)面向全體學生，注重素質教育、能力與技能培養
本課程面向計算機應用技術專業的全體學生，注重專業基礎素質教育，激發學生的學習興趣，提高他們的抽象思維能力，增強他們理論聯系實際的能力，培養他們的創新精神。重視知識與技能；過程與方法；情感態度與價值觀課程目標的培養。
(2)突出學生主體，尊重個體差異
本實訓在目標設定、教學過程、課程評價和教學資源的開發等方面都突出以學生為主體的思想，課程實施應成為學生在教師的指導下構建知識、活躍思維、展現個性和拓展視野的過程。
(3)注重過程評價，促進學生發展
建立能激勵學生動手能力發展的評價方法。在課程學習過程中應注重培養和激發學生動手實踐的積極性和自信心。
(4)開發課程資源，拓展學用渠道
本課程要力求合理利用和積極開發課程資源，給學生提供貼近現場實際，能反映新技術、新工藝、新設備的課程資源。
2.2課程總體目標
課程總目標是使學生具有單片機系統編程和設計的知識與技能、具備較高的職業素質，具有調試單片機系統程序和設計最小單片機系統的能力，能解決程序調試和系統設計中遇到的問題，能勝任單片機產品調試員、單片機產品技術支持、單片機軟件開發師、單片機硬件開發師和單片機設計師等崗位工作。
(1)知識要求
會對所學知識進行整合，能夠根據設計要求獨立編寫程序，并能在實踐工作中熟練進行單片機程序和系統電路的調試；掌握各種接口電路的分析方法和理論知識。
(2)技能
能熟練進行單片機程序和系統電路的調試，并能獨立設計單片機系統電路并能編寫相應程序，同時還可以對以單片機為核心的設備進行維護。
(3)素質
通過項目實踐，培養愛崗敬業、熱情主動的工作態度；養成遵守操作規程，分析工作整潔、有序、愛護儀器設備的良好實驗習慣；能認真負責、實事求是、堅持原則、一絲不茍地依據標準進行編程和設計，并在工作實踐中能遵守勞動紀律，注意安全，具備良好的敬業精神和協作精神，堅持努力學習，不斷提高自身可持續發展的基礎理論水平和操作技能，形成良好的職業素養和勤奮工作的基本素質。
2.3內容目標
本課程標準通過對知識點的重新分解，將內容分成了六個主題。其中主題一是對單片機系統原理知識的學習，主題六是對知識的總結訓練，而其他的四個主題分為學習情境和訓練情景兩部分。在主題二到主題四中每個學習情境都分為了若干個小項目，幾個小項目又可以合為一個項目。內容目標詳見附錄，其中學習情境設計方案如圖2所示：
2.4教學評價建議
(1)改革傳統的學生評價手段和方法，采用階段評價、目標評價、項目評價、理論與實踐一體化的評價模式。
(2)關注評價的多元性，結合課堂講解表現、課堂項目操作、項目訓練、綜合訓練及考試情況，綜合評價學生成績。筆答考試可采用開卷考試形式。
(3)評價比例分配
課堂表現：8%；課堂項目操作：12%；項目訓練20%；綜合訓練：20%；考試：40%。
以上為“單片機技術與應用”課程標準的主要設計內容。由于課程標準的提出時間不長，沒有嚴格的設計要求，因此在新課標的設計過程中遇到一些問題。如內容目標中的格式如何進行設計，是否將教師的教學方法融入其中，學生目前所具有的學習能力是否能夠與新課標中的要求相結合等等，這些都需要進一步的研究。
附錄：內容目標
主題一理論學習
要對一個單片機系統進行分析設計和編寫程序，就必須非常熟悉單片機芯片的組成原理，特別是要熟悉其各個外部引腳、內部寄存器和數據區的使用方法。
1學習目標
(1)了解MCS-51單片機的內部結構、主要功能部件和CPU微處理器的組成、任務分配。
注意：單片機上電后程序指針被賦予的初值。
(2)了解MCS-51單片機的程序存儲器結構，掌握內部數據存儲器的空間分配和SFR。
注意：程序存儲器的編址規律；只訪問外程序存儲器時，外部引腳的連接要求；上電后堆棧指針被賦予的初值。
(3)掌握89C51芯片的外部引腳功能常見的幾種復位電路和計算機器周期的方法。
注意：準雙向并口和真正雙向并口的區別和相應并口讀數時的編程要求；89C51的復位時間是多少。
(4)開發工具的使用
介紹Keil(或MedWin)、ISP兩個軟件的使用方法，并各種指令的學習編寫簡單的子程序，將源程序文件編譯并上載至實驗儀中顯示結果。
知識點：
掌握常用編程軟件的使用。在程序運行期間觀察相應存儲區和寄存器中數據的變化。
掌握MCS-51單片機的尋址方式。
2教學建議
(1)教學時數10學時。
(2)實物教學，增強感性認識。
主題二學習情境1
1學習情境：信號燈控制
2學習目標
(1)熟練掌握MCS-51單片機的尋址方式和指令系統。
技能點：要會畫出模塊的流程圖，建立學生的編程思維；分清各個尋址方式的功能。(DATAPDATAXDATACODE的訪問方式，地址空間，針對89C52芯片多128BytesDATA區的應用，實際應用中256bytesData區的單片機更多)
(2)能編寫完整的程序。
技能點：會進行地址分配，整個程序的起始地址要正確；掌握各種程序結構，能夠畫出系統的流程圖。
(3)會應用常見的調試軟件進行程序調試。
(4)理解機器周期和指令周期。
3學習情境內容
功能一：信號燈的控制1
利用P1口控制8個發光二極管，通過編寫并上載不同的程序，觀察發光二極管的狀態。
點亮8個發光二極管后單片機空運行。
給片內RAM中40H-4FH單元賦值后，將其數據傳送給片外50H-5FH單元，最后將56H中的數據由P1口輸出給發光二極管顯示。
在數據區建立一個數據表，編寫程序將表中的第3個數由P1口輸出給發光二極管顯示。
知識點：
掌握數據傳送指令。
掌握MCS-51單片機并口傳送和讀取數據時得技術要求。
MOVX與MOVC的區別
功能二：信號燈的控制2
利用并口控制發光二極管，通過編寫并上載不同的程序，觀察發光二極管的狀態。
將累加器中的數據(十六進制)轉換為BCD碼，個位存入30H，十位存入31H，百位存入32H，最后由P0口輸出個位數據，P1口輸出十位數據，P2口輸出百位數據。
將DPH和DPL中放入兩個小于10的數據a和b，編寫程序實現c=a2+b2-a，并把c通過P0口輸出。
將累加器A中數據得高4位和寄存器B中數據的低4位相乘后取反，并將其結果通過P0口輸出。
采用移位指令，實現累加器A中數據乘4，寄存器B中數據除以2。
知識點：
掌握算術操作指令和邏輯運算指令。
會畫簡單的流程圖。
會使用軟件正確調試程序。
功能三：信號燈的控制3
設計一個延時程序，使與P2.0相連的發光二極管每隔1秒亮一次。
采用循環控制，使8個發光二極管呈跑馬燈方式閃爍，其中發光二極管點亮時長為1秒，熄滅時長為2秒。
知識點：
掌握程序轉移類指令和位操作指令。
會畫簡單的流程圖。
會使用軟件正確調試程序。
理解指令延時的用法，NOP指令的使用。
4教學建議
(1)教學時數12學時。
(2)學習過程中，教師通過講解和演示，指導學生完成項目學習。
(3)采用多做多練加強學生對所學知識的掌握程度。
(4)安排項目訓練，鞏固所學內容。
5實踐活動建議
(1)訓練情境1：交通燈控制
(2)教學建議：6學時
(3)采用每組兩人的分組方式，鍛煉學生獨立設計和調試程序的能力
(4)集中安排實驗
主題三學習情境2
1學習情境
跑馬燈設計與實現
2學習目標
(1)掌握TMOD和TCON專用寄存器各位的定義與設置。會計算和設置定時/計數器的初值。
(2)掌握IE和IP專用寄存器各位的定義與設置。理解中斷的工作過程，熟記中斷入口地址。
技能點：能夠正確使用中斷方式對定時/計數器進行編程；能夠使用中斷方式對外部事件中斷進行處理；會畫流程圖，并編寫完整的具有中斷程序；理解電平觸發中斷、邊沿觸發中斷的區別及應用；中斷的優先級和中斷嵌套的應用，中斷現場的保護和恢復。
3學習情境內容
設計一個個性跑馬燈，能夠完成以下功能：
功能一：利用P2口，用單片機內部的定時器采用查詢方式，使8個發光二極管呈跑馬燈方式閃爍(亮1秒、滅2秒)。
功能二：用計數器中斷對按鍵按下的次數計數，作為跑馬燈閃爍次數。
功能三：用外部中斷對正常顯示和閃爍次數設定功能進行轉換。
知識點：
掌握定時/計數器的初始化方法；定時器初值與計數器初值的計算與設定。
掌握中斷源與中斷服務程序的入口地址；中斷相關寄存器的使用方法；中斷工作過程。
4教學建議
(1)教學時數8學時。
(2)學習過程中，教師通過講解和演示，指導學生完成項目學習。
(3)采用項目教學，多做多練加強學生對所學知識的掌握程度。
(4)安排項目訓練，鞏固所學內容。
5實踐活動建議
(1)訓練情境2：秒表設計與實現
(2)教學建議：6學時
(3)采用每組兩人的分組方式，鍛煉學生獨立設計和調試程序的能力
(4)集中安排實驗
主題四學習情境3
1學習情境
單片機點對點串口通信
2學習目標
(1)了解SCON專用寄存器各位的定義與設置，掌握串口初始化的內容與步驟。
(2)會用查詢和中斷方式編寫數據通信程序。
技能點：能夠正確地編寫數據通信程序。
3學習情境內容
設計一個單片機之間的點對點的通信系統。要求甲機發送，乙機接收。甲機中按加號鍵，乙機中顯示數據加1；甲機中按減號鍵，乙機中顯示數據減1
知識點：
掌握與串行口初始化方法。
掌握串行口通信波特率的計算方法。
掌握串行口通信編程的兩種方法。
4教學建議
(1)教學時數6學時。
(2)學習過程中，教師通過講解和演示，指導學生完成項目學習。
(3)采用項目教學，多做多練加強學生對所學知識的掌握程度。
(4)安排項目訓練，鞏固所學內容。
5實踐活動建議
(1)訓練情境3：單片機雙機通信
(2)教學建議：6學時
(3)采用每組兩人的分組方式，鍛煉學生獨立設計和調試程序的能力
(4)集中安排實驗
主題五學習情境4
1學習情境
溫度控制系統的設計與實現
2學習目標
(1)使用P0、P2口的第二功能，擴展片外數據存儲器RAM和片外程序存儲器。
技能點：能夠正確對89C51進行片外RAM和ROM擴展；理解并記住MOVX指令的時序圖。
(2)對89C51的并口進行擴展
技能點：能夠正確對89C51的并口進行擴展。
(3)人機接口擴展
技能點：能夠正確地在89C51外連接鍵盤和顯示設備。
(4)8位A/D轉換芯片與單片機的接口
技能點：能夠正確選擇A/D轉換芯片，并實現其與單片機的正確連接。
(5)8位D/A轉換芯片與單片機的接口
(6)掌握C51程序設計方法
技能點：能夠正確運用單片機C51語言對單片機系統進行編程。
3學習情境內容
設計一個溫度控制系統，要求用C51編寫系統程序，并且該系統滿足以下要求：
功能一：使用89C51擴展一個片外RAM。
知識點：
掌握P0、P2口的第二功能使用方法。
會擴展片外數據存儲器和片外程序存儲器。
功能二：用兩位七段數碼管顯示其溫度值。
知識點：
掌握LED的動態顯示方法。
功能三：用4*4的矩陣鍵盤，設置其溫度初值。
知識點：
掌握鍵盤設計方法。
掌握LED動態顯示方法。
功能四：具有對環境溫度進行實時測量，當外界溫度于設定溫度時，啟動風扇降溫；當外界溫度低于設定最低溫度時，發出報警聲。
知識點：
掌握A/D轉換的方法。
掌握D/A轉換的方法。
掌握正確選擇A/D和D/A芯片的方法。
4教學建議
(1)教學時數20學時。
(2)提高課堂質量，上課時要多啟發學生，提高他們提出問題、分析問題、解決問題的能力，讓學生學會理解記憶的技巧。
(3)采用項目教學，多做多練加強學生對所學知識的掌握程度。
(4)安排項目訓練，鞏固所學內容。
5實踐活動建議
(1)訓練情境：人機接口設計與實現
(2)教學建議：6學時
(3)采用每組兩人的分組方式，鍛煉學生獨立設計和調試程序的能力
(4)集中安排實驗
主題六綜合訓練
使用套件設計一個最小單片機系統，完成其設計、繪圖、焊接、編程、調試工作并撰寫實訓報告。
1教學建議
(1)教學時數20學時。
篇3
2.課程改革
2.1教學內容的改革針對我校單片機教學存在的各種問題，首先進行了培養方案的調整。制定教學大綱時對教材進行相應刪減，對于老化、無關和過于理論的內容進行刪除，增加一些在實際生活中應用比較廣泛的實際案例和最新的單片機理論知識。在教學過程中，加強C語言的學習，讓學生既能看懂匯編語言，同時也能夠運用C語言進行編程。在理論教學模式的改革中建立以具體任務為教學主線，通過有趣的實例引出問題，帶著問題學習理論內容。出于學生對驗證性實驗的抵觸心理考慮，我們把所有驗證性實驗全部改為設計性實驗。在具體實施時，提前把下一次實驗課所涉及的原理及相關內容告訴學生，要求學生提前預習。在實驗課上，首先要求學生利用Proteus仿真軟件進行硬件仿真，然后編寫程序。考慮到時間問題，我們的實驗課在進行排課時采用四節連排，并且實驗和理論各占一半學時。為了更好的解決學生理論和在實踐中反映的問題，使理論和實驗聯系起來，每個理論老師必須帶所教授班級至少兩個班的實驗課。在實驗過程中，實驗老師隨機提問，通過回答問題和操作情況給每個學生評分。統一制定教學計劃，每堂課有必須完成的基本任務，基本任務完成后由實驗老師針對所在班級情況布置擴展要求，并記錄實際完成情況。實驗教學雖然跟傳統相比加強了設計環節，但是仿真軟件跟實際設計還是有所區別。為了更好的解決這個問題，在為期兩周的單片機課程設計環節，首先由指導老師給出多個題目方向、基本要求和原則，學生根據興趣選擇相關題目進行仿真電路設計并列出元器件清單，然后根據老師發的元器件自己焊接。在這個環節里，學生不再能依賴實驗指導書或者課本，而要獨立思考，完成硬件設計和源程序的編寫。在調試和焊接過程中，學生還必須自己動手分析解決出現的問題。通過課程設計這個實踐環節，學生可以更好的了解單片機系統開發的整個過程，既鍛煉了他們的動手能力及創新精神，又激發了學生的主觀能動性和創造性，對培養學生的動手能力和創新精神是非常有利的。
2.2教學方法的改革興趣是最好的老師。理論教學時老師可以先帶學生們一起做一些有趣的仿真實驗或則給學生演示生活中的實際的例子，帶動學生的好奇心和積極性，然后針對里面的知識點進行講解。實驗時可以讓學生分成小組，形成團隊和競爭對手的關系，給每一個小組安排較有新意或實用性的課題，讓學生發揮主觀能動性，通過小組討論形成各自設計思路，然后論證方案、編寫程序、連接硬件，最后實現整個系統的功能。實現了學中做的目的。同時通過相互競爭與學習的過程，培養學生發現問題、分析問題、解決問題及團隊協作能力。在教學中，要以老師為主導，學生為主體。為了更好的達到培養應用型人才的目的，特別是在實踐過程中老師應當最大限度地調動和發揮學生的主觀能動性，引導學生積極對待教學各個環節中出現的問題，并自己動手解決這類問題。老師只需給學生指明方向，避免多走彎路，并解答已經出現的一些疑難問題，使同學們加深對理論知識理解的同時，學到了實際知識，培養了分析問題、解決問題的能力，減少了對教師的依賴心。
篇4
重慶市沙坪壩公安分局警官郭躍強說，初步查明，2011年初，王某通過境外網站免費提供的服務器注冊“英文國際”。
為了讓“客戶”上鉤，王某撒謊說：“網站可以請國內外知名專家；網站協助很多客戶評上了副高、正高職稱；網站跟多個學術期刊合作密切，即使被編輯發現抄襲，也能發表……”王某坦言，有的謊言連自己都不相信，那些高學歷者卻深信不疑。
王某還和“客戶”簽訂了合同。合同內容是：支付定金1000元，網站提供論文摘要；支付30%費用，著手；完成后，支付40%費用；后，受害人支付剩余30%費用。
案件破獲后，警方根據線索核查到受害人的真實身份了解情況。但一些人不愿承認，聲稱“怕影響到工作前途和學術聲譽”。
竟然“沒法管”
篇5
[1]陳益飛、單片機原理及應用技術、國防工業出版社。
[2]鄒虹、單片機波形發生器的設計、重慶郵電學院學報。
[3]毅剛，彭喜元、單片機原理與應用設計、電子工業出版社。
[5]張毅剛、彭喜元單片機原理及應用(第2版)、高等教育出版社
[5]譚浩強.C程序設計（第4版）[M].北京：清華大學出版社2010.
[6]陳明義.電子技術教程設計實用教程（第3版）[M].長沙：中南大學，2009.
[7]馬曉.函數信號發生器的設計[D].河南2012.
[8]李華.MCS-51系列單片機實用接口技術[M].
[9]何立民.單片機應用技術選編[M].
信號發生器論文參考文獻：
[1]康華光.電子技術基礎--模擬部分第五版.高等教育出版社1998
[2]謝自美.電子線路設計.實驗.測試(第二版).華中科技大學出版社2000[1]電子電路大全(合定本).中國計量出版社1991
[3]童詩白華成英主編《電子技術基礎－模擬電子技術》P402-461頁高等教育出版社出版2004年7月出版（非正弦信號產生電路）
[4]陳曉文主編《電子線路課程設計》P129-P133頁（函數發生器的設計）電子工業出版社出版2004年8月出版
[5]張憲、何宇斌主編《電子電路制作指導》P151-161化學工業出版社出版2006年1月第一版（振蕩電路）
信號發生器論文參考文獻：
[1]《電子技術基礎－模擬電子技術》P234-P240頁主編：郝波、李川西安電子科技大學出版社出版2004年7月出版（非正弦信號產生電路）
[2]《電子線路課程設計》P129-P133頁（函數發生器的設計）主編：陳曉文電子工業出版社出版2004年8月出版
篇6
一、主要改革內容及實施情況
（一）充分發揮培養計劃在引領學生創新能力
在2014級電類學生培養計劃修訂中，對電類三個專業的學科基礎課、專業核心課、專業方向課、專業選修課、集中實踐教學環節進行課程調整、學時調整。充分發揮培養計劃在引領學生創新能力培養中的核心作用。
（1）2014級船舶電子電氣工程專業教學計劃修訂情況
在學科基礎課中：一是新增加了“電路原理圖與PCB設計”課程（32學時實驗）；二是將“單片機原理及應用”課程（36+20）改為“單片機原理及應用”課程（32學時理論）及“單片機原理及應用實驗”課程（32學時實驗）兩門課程；三是將“電路分析”課程（52+16）改為理論與實驗分別獨立的兩門課程。
在專業核心課中：取消了“船舶通信與導航”課，改列為專業選修課。
在專業選修課中：取消了電子綜合設計輔導（2學分、24+8學時、第5學期）課，新增加了“電子技術創新實驗輔導”實驗課程（1學分、32學時實驗、第5學期）。
在集中實踐教學環節中：一是取消了“電子技術課程設計”（2學分、2周、第3學期）新增了針對性更強的兩門“模擬電子技術課程設計”（1.5學分、1.5周、第4學期）及“數字電子技術課程設計”（1學分、1周、第4學期）課；二是將“單片機課程設計”（1學分、1周、第5學期）改成（1.5學分、1.5周、第4學期）；三是取消了“船舶電氣設計與檢驗課程設計”（1學分、1周、第6學期），新增了“船舶機艙測控系統課程設計”（1.5學分、1.5周、第6學期）。
（2）2014級電氣工程及其自動化專業教學計劃修訂情況
在學科基礎課中：一是取消了“電氣工程導論”課程；二是取消了“計算機輔助設計”，新增加了“電路原理圖與PCB設計”課程（32學時實驗）；三是將“單片機原理及應用”課程（42+16）改為“單片機原理及應用”課程（32學時理論）及“單片機原理及應用實驗”課程（32學時實驗）兩門課程；四是將“電路分析”課程（52+16）改為理論與實驗獨立的兩門課程。
在專業核心課中：一是將“單片機原理及應用”調整到學科基礎課；二是取消了“供配電系統”課程（2.5學分、36+4學時、第7學期），改增為“工廠供電”課程（3學分、40+8、第7學期）；三是將“檢測與轉換技術”（2學分、26+6學時、第4學期）學分調整為（2.5學分、28+12學時、第4學期）；四是將“自動控制原理”課程（3.5學分、48+8學時、第5學期）學分調整為（4學分、52+12學時、第5學期）。
在專業方向課中：一是取消了“變壓器應用技術”課程（2學分、28+4學時、第7學期）；二是取消了“船舶動力裝置與輔助機械”（2學分、28+4學時、第6學期）課；
在專業選修課中：一是取消了6門課程，分別是：信號與系統、文獻檢索、企業管理、電氣工程專題講座、集散控制系統、電子綜合設計輔導；二是新增“電子技術創新實驗輔導”（1學分、32學時實驗、第5學期）、“新能源技術”（1學分、16學時、第5學期）兩門課程；三是將“AUTOCAD”課程（2學分、16+16上機、第5學期）改為實驗課程（1學分、32學上機、第5學期）。
在集中實踐教學環節中：一是取消了“專業綜合課程設計”（2學分、2周、第7學期）；二是新增了“測控技術課程設計”（1學分、1周、第5學期）及“電氣控制技術課程設計” （1學分、1周、第6學期）兩門課程。
（3）2014級電子信息工程專業教學計劃修訂情況
在學科基礎課中：一是取消“計算機輔助設計”（16+16）課，改成了“電路原理圖與PCB設計”課程（32學時實驗）；二是增加了由專業核心課調整來“單片機原理及應用”課程（32學時理論）及“單片機原理及應用實驗”課程（32學時實驗）；三是將“電路分析”課程（52+16）改為理論（56）與實驗（16） 兩門獨立的課程。
在專業核心課中：取消了“信息論與編碼”（24+8）課程并調整“單片機原理及應用”課程（40+16）到學科基礎課。
在專業方向課中：一是在通信系統方向：將“程控交換”（32）課程換成為“移動通信”（22+10）課程；二是在嵌入系統方向：將“ARM處理器原理及應用”改為“嵌入式系統”（22+10），新增“ 計算機操作系統”（16+16（上機））及調整來“ 電子綜合設計輔導”（16+16）；而“DSP原理及應用”、 “多媒體技術”、“ 電子設計自動化”調整到專業選修課中；三是取消了電子系統設計方向。
在專業選修課中：一是取消了“復變函數與積分變換”、“JaVa語言程序設計”、“數據結構”、“數據庫技術及應用”、“Linux軟件設計”、“計算機接口與通信”、“自動控制原理”、“電視原理”8門課程；二是由專業方向課調整來“DSP原理及應用”、“多媒體技術”、“電子設計自動化”3門選修課；三是新增“專業導論”、“學科前沿信息”、“新能源技術”、“現代控制理論[雙語] ”、“信息論與編碼”、“集成電路設計”、“計算機網絡安全”7門課程。
在集中實踐教學環節中：一是取消了“電子設計方向專業課程設計”（2學分、2周、第7學期）；二是新增了“工程訓練C”（1周，1學分），調整了“模擬電子技術課程設計”（2周，2學分）、“數字電子技術課程設計”（2周，2學分）、“單片機原理及應用課程設計”（4周，2學分）。
（二）加強幾門關鍵課程的課改示范工作，提升課程在電子能力培養中的關鍵作用
（1）電子綜合設計輔導課程的教改實施情況
電子綜合設計輔導課程是訓練學生綜合設計能力的課程。學院2009年起將原來的“電裝實習”改成（電子裝配）“工程訓練”和“電子綜合設計輔導”（2學分、24+8學時、第5學期）兩門課程，并結合課余電子制作訓練作為補充。電子綜合設計輔導課程每一年的設計制作內容在原有的基礎上都有新增，加強設計內容的新型性和實用性，至今實驗室已有50多個設計實訓模數電路板。2014版培養計劃中“電子綜合設計輔導”課程調整為實驗課程“電子技術創新實驗輔導”（實驗30學時）。
電子裝配工藝訓練對學生的知識基礎要求較低，在原2010版教學計劃中安排在大一第二學期進行，重點是訓練學生的電子電路焊接技術，為以后的電子裝配打下基礎。教學時數為一周，時間上分散進行，歷時半個學期。電子綜合設計輔導課程是學生進行電子設計的入門課，除公選課、選修課形式外，興趣小組形式的學習培養也是一個最有成效的環節，使得對電子設計有基礎、有興趣的同學得到充分發揮與提升能力。對電子制作訓練做到有計劃性，一般分為四個階段：
第一階段：為電子制作基本能力訓練。安排在入學后的第二學期，以興趣小組形式進行。內容主要為：焊接技術訓練、認識基本元器件（學會萬用表的使用）、識圖、音頻放大電路制作。
第二階段：電子制作入門訓練。安排在入學后的第三學期，以公選課的形式進行。主要學習繪圖、制作與測量（學習Protel（Altium Designer）軟件的使用，學會常用電子儀器的使用，利用波形圖分析電路的工作狀態，分析能力訓練），內容有：簡單電源電路、電動機驅動電路、光控燈開關電路、溫控加熱器電路等。
第三階段：電子設計基礎訓練。主要是結合理論知識設計電路，安排在入學后的第四學期，以選修課的形式進行。內容有：音響電路（含音調電路、功率放大器電路）、隔離放大器電路、充電器電路等。
第四階段：電子設計綜合能力提高訓練。主要為綜合設計中、大規模電路，安排在入學后的第五學期，以選修課的形式進行。內容有：搶答器電路、開關電源電路、數控電源電路、無線通信電路、鎖相環振蕩電路、轉速檢測電路、充電器電路。
（2）單片機原理及應用課程的教改情況
單片機作為電子自動化控制的主要手段，其作用越來越重要。我院該課程為省級精品課程，課程組老師進行了一系列的教學實踐，編寫了新的教學文件，每年修改電子教案、課件，出版新的教材與實驗指導書，不斷完善學習資源，實施電子考試等等，為學生的自動化電子設計起到了重要的支撐作用。在2014版教學計劃中理論學時改為32，實驗改為獨立設課，學時為32，課程設計為1.5周。單片機實驗電路板全部為校內老師設計制作，實驗室至今有單片機綜合應用設計電路板30多件。
（3）新增電子技術實踐公選課
針對大學生電子設計競賽中發現的理論教學與學生實踐應用能力脫離現象比較嚴重的問題，從2014年下半年開始學院在二年級學生中設立“電子技術實踐”公選課程，從學生學習電子技術知識的初始階段就引導學生向技術應用方向發展，培養學生理論聯系實際、實際凝練為理論知識的能力，拓展學生的創新思維能力。電子技術實踐課程在一定程度上打破課程的專業界限、學科界限，使得知識、技術、信息等多方面融會貫通，在還不能完全打破現有教學模式的情況下，以教學實驗班的形式增加一個補充教學環節，以音頻功率放大器的設計制作為立足點，從應用目標出發搜索知識點，解決技術問題，培養思維方式。電子技術實踐公選課作為教學模式創新探索，在教學過程中最大程度地改變學生被教師控制之下被動地學習的局面，改變單純死記硬背完成學業的局面，轉而讓學生養成從解決問題的角度去思考、查找知識，提高學生的主觀能動性、創新意識。在教學環節上將實驗教學、理論教學、課程設計三點連成一線。在教學效果上力求學以致用，學有所用，以適應大學生電子設計競賽的要求，適應技能考證的要求，適應用人單位對應用型人才的需求。
（三）編寫、修訂教材、教案，建立完善教師與學生教學學習資源
編寫出版《電子綜合設計常用模塊與實例指導》、《單片機設計實例集》等實踐指導教材；為學生開展考證培訓修訂《電子工程師考證培訓講義》等；編寫新的教學文件及電子教案、課件等，建立完善教師與學生教學學習資源。
一是修訂出版了《單片機實驗與課程設計指導（Proteus仿真版）》、《電子設計常用模塊與實例》、《單片機設計實例選集（一）》、《51系列單片機原理及應用》等實踐指導性強的教材；二是在原網絡課程的基礎上進行了單片機慕課網站的建設，新編了150題左右的作業練習題庫；三是修改2014級教學大綱、電子教案及課件；四是設計開發2014級用的新實驗電路板并用于每年的學生電子設計競賽訓練。
（四）加強實踐能力培訓，提高學生的綜合能力
加強實踐能力培訓，提高學科競賽的獲獎數量、提高學生、專利證書數量、提高學生電子工程師/板級工程師/電工等從職證書數量。
（1）加強了學科競賽的輔導力度。一是組織學生電子協會，每周至少開展一次活動，以加強低年級同學的基礎技能訓練；二是與飛思卡爾智能汽車競賽相結合，利用各種提高學生能力的資源，充實學生的實踐活動；三是培養充實指導教師力量，2014年學院的指導教師隊伍擴大至9人，落實了組隊學生與指導教師的互選環節，密切指導教師與參賽學生的聯系，特別是在暑期中通過明確訓練計劃、訓練內容增加指導教師的投入精力；四是針對大學生電子設計競賽中發現的理論教學與學生實踐應用能力脫離現象比較嚴重的問題，從2014年下半年開始在二年級學生中設立電子技術實踐公選課程，在教學效果上力求學以致用，學有所用，以適應大學生電子設計競賽的要求。
（2）重視指導學生、申報專利工作，培養科學研究能力 。通過學生課程設計、畢業設計、電子競賽、省創新研究項目等實踐，指導學生以論文或專利的形式固化研究成果，近年來學生發表的電子設計類論文、實用專利、省大學生科技創新（電子電氣類）項目、國家級大學生創新創業訓練項目增加明顯。
（3）加強校內電子工程師等考證培訓工作。學院培訓中心通過了市職業技能鑒定條件驗收，成立了市“職業技能鑒定所”和電工方面考證員，可進行中、高級電工，中、高級維修電工，初級電子設計工程師、板級設計工程師、單片機C語言程序設計師7種電子電氣類證書的證書認定，為學生培訓考評提供了極大的便利。
（4）加強了畢業設計真題實做的要求。學院將畢業設計任務早計劃、早布置，以提高畢業設計論文的真題實做時間，現一般是在第7學期初就布置任務，畢業論文答辯分二次進行，在較長的時間內可給學生留出較多時間完成高質量的畢業設計論文，學生畢業設計真題實做的比例在90%以上。
（五）落實考證考級替代學分考試的制度
落實考證考級替代學分考試的制度，將提高從職能力的技能考證、考級、競賽獎等納入到教學學分中。
學院出臺了關于《本科生畢業設計（論文）替代管理辦法》（試行）的文件，規定了5類學生學業成果（考證、考級、論文、專利、競賽獎）或經學院本科畢業設計（論文）工作小組認定可以代替畢業設計（論文）的其他成果可替代畢業設計（論文）學分。
二、實踐成果
兩年間，學生在電子工程師、電工考證、學科競賽獲獎方面成績提高明顯，取得電子工程師證書30 人；電工證書192人；在大學生電子設計競賽中，獲省一等獎學生為9人，二等獎學生為18人，三等獎學生為21人；在全國（省）飛思卡爾智能汽車競賽及智能機器人大賽中獲一等獎6人，特等獎2人，二等獎9人，三等獎24人。兩年間，學生發表電子設計類論文10篇，取得電子設計類實用專利35項。
三、不足分析
一是教學計劃改革后課時量壓縮造成教師“搶課”現象，并由課程門數增多及投入精力不足造成教學改革的實踐效果下降；二是團隊精神在學院教改項目中體現不夠，大多數教師還是安于老的教學方式，教改積極性不高，大范圍的教改項目推進困難。
提高教學質量不僅需要領導重視，更需要教師的人人參與。教學改革不能停留在口號上，更應建立在教師行動上。高校要把提高教師的影響力與學生的競爭力作為學校發展的基本目標，以社會需求為導向，進一步改革人才培養模式，為社會輸送合格的創新創業型應用人才。
參考文獻：
[1] 唐樹森，李維. 電氣信息類專業基礎課程綜合改革的研究與實踐[J]. 中國電子教育，2004，03：44-46.
篇7
隨著工業自動化控制設備的集成度越來越高，控制功能日趨完善，作為控制系統的核心部件――單片機日益受到重視，具有完善控制功能的單片機逐漸在自動控制系統領域大放異彩，而企業對于掌握單片機控制系統開發設計能力的人才更是求賢若渴，為此，必須要對機電專業學生的單片機設計能力進行重點培養和訓練。而現有的單片機實驗臺很多都是集成度很高的實驗臺，由于集成度高而大大限制了其應用的范圍，且由于集成度高而使得實驗臺系統相當脆弱，后期維護養護工作量較大。因此，相關人員有必要開展單片機能力訓練和拓展方面的實驗臺研究。
本論文主要結合當前單片機實驗臺的應用現狀，結合模塊化的設計理念，對單片機綜合實驗臺進行設計研究，以期從中能夠找到模塊化單片機實驗臺的設計應用模式，從中開發出合理有效的單片機能力訓練拓展的實驗方法，并以此和同行分享。
一、單片機實驗臺總體設計
（一）高校單片機實驗臺應用現狀
當前各個高校的機械電子工程專業都普遍開設有單片機相關課程，但是配套的實驗設備均是簡單的演示性實驗器材，只是讓學生照著書本上的范例輸入程序，即可完成單片機控制系統的全部控制功能的演示，對于學生動手設計單片機控制系統毫無實踐動手的意義；國內一些教學實驗儀器生產廠家所設計的單片機實驗臺，其控制功能過于復雜，并且配套設備多，零部件之間的依賴關系較大，集成度高，反而不利于學生對單片機控制系統內部原理的認識和理解，同時由于這些實驗開發板大多已經將實驗功能程序固化在系統內部了，因此實驗系統的擴展功能較差，只能夠進行預先設計好的實驗項目，對于學生自主性設計綜合實驗實訓項目，其實施難度較大，且這些實驗儀器設備普遍存在著后期維護量大的問題，成本十分高昂，動輒高達十幾萬元，且并不適合我校學生的學習情況，因此并不適宜通過直接購買的方式引進相關實驗設備。
綜上所述，只有自制基于單片機控制功能的多功能實驗臺，才能從根本上解決我院學生微機原理與應用課程的實驗設備配備問題，并且提高學生真正動手設計單片機控制系統進而達到應用開發的實踐動手能力。
（二）實驗臺總體結構設計
該試驗臺從模塊化設計的角度出發，從簡單實驗到綜合設計實驗，均采用模塊設計、接口預留、連接組建的方式來實現單片機的具體控制應用；對于綜合性的單片機測控系統實驗，利用四個小型單片機控制實現的測控系統，組建綜合性單片機控制實驗中心，進而實現對相關單片機設計的應用。
該實驗臺是面向學生進行單片機課程實驗而設計的，因此在設計時，一定要能夠考慮到學生的動手能力、多名學生同時進行實驗的可行性以及實驗的可重復性。鑒于此，采用面包板的設計模式，將實驗臺中可能用到的各單片機模塊掛在面包板上，面包板上可以刻畫出不同測控系統的電路原理圖，學生根據電氣原理圖，選擇相應的單片機模塊掛在面包板上，單片機模塊與面包板之間采用專用連接插頭進行電氣連接，而各單片機模塊之間采用杜邦連接件進行電氣連接，從而搭建出不同測控功能的單片機測控實驗系統。如圖1所示，為基于單片機的模塊化實驗臺結構框架示意圖。
（三）實驗臺功能模塊設計
如圖2所示，該多功能實驗開發板主要是圍繞單片機控制與測試系統的基本構成，從傳感器的輸入開始，到信號處理電路，A/D轉換電路，主MCU控制電路，存儲電路，D/A轉換電路，輸出顯示等模塊，該系統囊括了單片機控制與測試系統的全部構成環節，通過模塊化設計思路，將不同功能的單片機控制與測試系統環節模塊化，并通過設計不同的接口選擇電路，實現讓學生動手連接不同電路模塊，進而搭建不同功能的測試系統或單片機控制系統。
二、基于單片機的模塊化實驗臺的實現
（一）實驗臺模塊硬件模塊的設計實現
對于該多功能實驗開發板，采用獨立化的模塊設計方式，將搭建各種不同功能的單片機控制系統及測試系統的必要組成模塊進行分離，借鑒“堆積木”的思想，使學生自主的選擇不同的模塊，進而按照實驗功能要求構建具有不同實驗功能的單片機控制系統。
在具體實現方式上，每一個模塊都會設計統一的具有一定通用性的接口，有輸入模擬量接口，輸入數字量接口，輸出模擬量接口，輸出數字量接口，接口統一采用標準2.54mm的插針插母，方便不同模塊之間的數據傳輸和交換。如下圖3所示，是A/D轉換模塊和處理器模塊（8051）進行連接的設計示意圖。
從下圖設計上可以發現，每一個獨立模塊都設計了由標準2.54mm插針構成了接口，按照接口類型的不同，可以具體分為輸入模擬量接口，輸入數字量接口，輸出模擬量接口和輸出數字量接口，不同模塊之間采用杜邦連接件連接。實際上，本實驗開發板的全部模塊均采用此種模塊化的設計方式，從而有利于學生動手能力和自主設計能力的提升。
（二）基于單片機實現的模塊化數字溫度測控系統構建
基于模塊化的單片機數字溫度測控系統，是利用了模塊化的設計理念，將數字溫度測控系統按照其構成模塊，如CPU控制模塊、數據采集模塊、AD轉換模塊及數字顯示模塊等分別進行硬件連接連線，從而完成數字溫度測控系統的設計，再配以合適的程序，即可實現對環境溫度的數字測量與顯示的功能。這樣利用模塊化的設計方法極大的提高了機電專業學生動手實驗實踐的能力，對于單片機的設計應用能力的提高有很大幫助。
圖4 數字溫度測控系統硬件接線原理圖
硬件連線如上圖4所示，該電路由51單片機、ADC0809電路及七段數碼顯示電路三部分組成。由于電路比較簡單，在總線上沒有其他器件，所以直接選通ADC0809，ADC0809轉換器的轉換結果顯示在七段數碼管顯示電路上。需注意，試驗中要將所有的電源的地線相連，包括+5V和+24V之間的。當＋5V的VCC本身波動不超過ADC0809的測量精度時，可以將參考基準電壓輸入端直接接到VCC（Vref+）和GND（Vref-）上。輸入電壓來自于溫度變送器，在protues中可以按圖所示，采用電阻分壓，以產生電平信號。溫度值與輸入的數值之間的關系為：T=D*Vref/256*20。其中D為ADC0809輸出的數據值。
三、結語
本論文結合當前高校單片機課程實驗臺普遍存在集成度較高、實用性較低的現狀，從模塊化設計的角度出發，設計了基于模塊化單片機的集成實驗臺，能夠面向高校單片機課程教學使用，本論文從硬件設計和軟件設計的角度詳細論述了實驗臺的實現方案，且該實驗臺造價合理，功能相對于目前國內市場上在售的單片機教學型實驗臺也比較完善全面，因而其性價比較高，經濟合理適用，適宜在各高校機電專業實驗教學設備中推廣應用。
參考文獻
[1] 郝迎吉，高紅紅，王燕．遠距離水位智能監控系統的研究與實現[J].儀器儀表學報，2004，25（6）.
[2] 王幸之，等．單片機應用系統抗干擾技術[M].北京：北京航空航天大學出版社，2000.
[3] 丁玉美，等．數字信號處理[M]．西安：西安電子科技大學出版社，2005.
篇8
應用型本科院校電子信息類專業的畢業設計一般要求學生獨立完成課題的方案設計、電路設計、原理圖與PCB圖設計、實物制作與調試、撰寫論文以及答辯等多個環節，是對電子信息類畢業生工程實踐技能和科學研究能力的綜合考核。但是，近年來由于高校擴招和生源質量的下降，以及畢業生就業壓力增大的影響，導致電子信息類專業畢業論文（設計）的質量出現明顯的下降。因此，如何提高畢業設計（論文）的質量已成為高校教學改革研究的一個重要課題。
1 畢業論文（設計）中的主要問題
1.1 學生缺乏工程實踐能力
我校工程實踐教育中始終存在著“重理論、輕實踐”的認識傾向，忽視了大學生實踐能力的培養，因此學生在做畢業設計時，有的不會做方案設計；有的缺乏研究思路和方法；有的儀器操作不熟練，不會排除在實物制作與調試中遇到的故障和問題，導致實物沒調試成功；這些極大地挫傷了學生的積極性，影響了畢業設計的質量。
1.2 學生投入的時間、精力嚴重不足
我校的畢業設計安排在第8學期的1～16周，正是企事業單位招聘的高峰時刻，由于如今經濟轉型，大學生就業壓力巨大，尋找一個好單位，需要花費大量的時間去參加招聘會和面試，如果面試成功，用人單位希望學生馬上頂崗實習，使得學生在畢業設計中實際投入的時間和精力不足，當然還有極少數學生忙于補考等遺留問題的解決也牽扯了大量的精力，影響了畢業設計的質量。
1.3 學生對畢業設計認識上有誤區
我校大多數學生認為畢設對尋找工作單位沒有影響，同時認為畢業設計總是可以通過的，沒有將畢業設計看成是大學實踐活動中最重要的綜合實習，是對自己工程實踐能力和創新能力的培養，是自己清晰了解設計過程的學習，是自己論文撰寫能力的培養，對自己在以后的實際工作中盡快適應社會，影響巨大。
2 提高畢業論文（設計）的措施和建議
2.1 合理設置課程體系，優化教學內容
我校作為應用型本科院校，為培養學生的工程實踐能力，對人才培養方案和教學大綱進行了修改，突出學生實踐能力的培養，使學生有進行系統設計、實驗分析和數據處理的能力。課程體系改革中進行了如下修改：（1）將課程體系分為公共基礎課、專業基礎課、專業必修課、專業選修課、實踐教學五個模塊。（2）重視專業基礎課程平臺建設，對電路分析基礎、模擬電子技術、數字電子技術等教學內容優化，主要強調電路理論的基本理論和概念，電子器件的外部特性，突出實踐運用，加強實驗教學，在實驗性教學中增加設計性實驗。（3）對一些實踐性較強的課程，如單片機，將其由專業基礎課調整為選修課，考核方式為項目設計，突出學生的實踐能力。（4）針對應用型本科的特點，調整專業選修課程內容，突出實踐運用，將一些理論性較強的選修課進行調整，如模式識別、圖像處理等，調整為射頻電路及CAD技術、FPGA通信設計基礎、ARM原理與應用等。（5）優化實踐教學內容，增加了電子技術課程設計，專業實踐課程體系更加合理有序，符合認知規律，學生在一、二年級注重專業基礎訓練，培養學生的儀器操作能力和建立基本的系統概念，掌握基本的設計流程和動手制作實物的能力；三、四年級則是專業工程設計的培養，使學生具備獨立設計一個完整電子系統的能力。（6）為提高學生實踐能力，建立實驗室開放機制，電子工藝實驗室全天開放，學生自主管理，其他專業實驗室由學生申請，系部批準后對申請學生開放，盡可能提供實驗室給學生使用，提高學生的工程實踐能力。（7）改革教學方法和教學手段，在課堂教學和實驗教學中引入仿真工具和軟件，如MATLAB，MULTISIM，PROTELL等。尤其是單片機教學采用CDIO模式取得了較好的效果。（8）校企合作，與企業合建實驗室，如與TI公司合建單片機實驗室，將最新的電子技術引入教學中；并設立大學生創業創新基地，鼓勵大學生自主學習、探索和開展科研活動。（9）開設科技講座，擴展學生的知識面，激發學生的創新意識和興趣。
2.2 對畢業論文（設計）的時間、模式進行調整
（1）由具有中級職稱以上的有責任心的中青年教師組成畢業論文（設計）選題小組和指導小組，對選題的綜合性、實用性、創新性和時效性進行評價和篩選，強調選題以設計類題目為主，要求軟硬件相結合。（2）學生的選題時間可靈活調整，我校鼓勵學生參加各種學科競賽。如大學生電子設計競賽，在做畢業設計時可選取與學科競賽相近的題目；參加飛思卡爾的可選取智能車的題目；還有一些學生可在第6學期單片機實踐時就選取自己感興趣的題目作為選題，如有學生在單片機實習時做的是電子搶答器，畢設時做的是無線搶答器，學生完成得非常好。（3）對學生加強教育，認真開好畢業設計動員大會，提高學生的主觀能動性，畢業設計是一個自主學習、實踐、探索和創新的過程，是學生參加實際工作的一個預演，對學生很重要，消除學生的認識誤區，提高學生的積極性。（4）嚴格畢業論文（設計）考核制度，對在畢業設計中期檢查中不合格的給予警告，如在畢業設計中確實不合格的要求二次答辯，二次答辯還不合格的則畢業設計判定不合格。
3 總結
近年來我校通過不斷地探索和調研，借鑒其他學校的一些經驗并結合本校的實際情況，科學設置課程體系，優化突出應用型教學內容，合理安排畢設時間和組織機構，整合學校實驗室教學資源，與企業合建實驗室，充分調動學生的主觀能動性，達到提高畢業設計質量的目的，從實施的效果來看，已初步扭轉質量下滑的趨勢。
參考文獻
[1] 楊英桂.淺談高校學生畢業設計（論文）中存在的問題及對策[J].化學高等教育，2006：89（3）：65-67.
[2] 彭熙偉，鄭戌華，王向南.工科專業本科畢業設計選題的幾點思考[J].高教論壇，2010（12）：45-47.
[3] 劉港.提高本科畢業論文質量的途徑[J].沈陽教育學院學報，2010（4）：49-51.
篇9
Assessment Reform Research for the Course of Automotive
Electronic Control Unit and Interface Technology
ZHANG Zhiyong， LIU Zhiqiang， DU Ronghua
（College of Automobile and Mechanical Engineering， Changsha University
of Science and Technology， Changsha， Hu'nan 410114）
Abstract The course of automotive electronic control unit and interface technology is a specialized course which integrates the single chip microcomputer principle and the automotive electric control system. The traditional method of test paper method can only study the single chip microcomputer principle， the basic concept of the control system， the master degree of programming language， which cannot investigate the students for the control system designing， program debugging and other practical ability. Course assessment reform integrated with the classroom quiz， after-school simulation experiments， classroom experiments， the on-computer test together， which can comprehensively study of the degree of students knowledge， as well as the practical ability of the design and control system.
Key words Automotive electronic control system； single chip microcomputer； course assessment； computer simulation
0 前言
“汽車電控單元與接口技術”是車輛工程和汽車服務工程兩個專業本科生的專業核心課程，為學生將來從事汽車電子與控制技術工作提供理論基礎。通過對本課程的學習，使學生熟悉目前國內外汽車電控系統發展的最新動態，掌握嵌入式控制系統的基本結構、工作原理和軟硬件設計知識，培養學生運用嵌入式控制芯片、電子元件設計控制系統、人機接口界面的實踐能力。因此，在有限的課時中如何讓學生既掌握嵌入式控制系統的特點、工作原理、設計方法，同時還要使學生具備一定的實踐能力，如分析問題、解決問題的能力，是本課程教學過程中需要考慮的重點，而課程考核方式是促成以上目標的重要手段。合適的課程考核方式不僅能引導學生如何去學習，提高學習積極性，同時也促進教師在教學過程中結合先進的教學方法和手段，更新教學內容等。然而，現有的“汽車電控單元與接口技術”課程考核方法仍以傳統的考卷筆試為主，但這種筆試方式僅能對單片機原理、控制系統的基本概念、編程語言的掌握程度進行考查，無法考查學生的控制系統的設計、程序調試等實踐能力。另外，現在的教學方法很大程度上仍繼承于普通專業基礎課程的教學模式，即分別利用獨立章節教授獨立的內容。顯而易見，這樣的教學方法不適應內容綜合性強，且存在多學科交叉的課程教學。
鑒于該課程考核方式和教學體系存在的問題，本課程考核改革旨在探索汽車電子類課程群考核的適用模式，以及汽車電控單元與接口技術課程形成性考試和期終考試的目標、形式、題型和題量。通過本課考核的改革，指導學生在學習過程中理解把握課程的重點內容，培養學生的自學能力和創新能力。同時，引導師生樹立緊貼生產實際的課程考核理念，明確課程考核目標，鼓勵學生主動學習，積極主動思考，積極培養學生實際動手操作能力，提高學生素質，進一步推進由傳統教學模式向應用型創新汽車人才培養模式的轉變。
1 網絡教學平臺
本課程采用多媒體教室授課，基本知識介紹以講授為主，在進行應用實例編程時，采用小組討論的方式，各小組重點針對應用實例實現的目標、手段、技術等討論，最終完成電路設計、程序設計并以電子文本的形式上交。對常用單片機類型和操作系統、編程語言等發展趨勢等概述性內容進行講解時，對學生采用文獻綜述報告的形式進行學習內容的考核。鼓勵學生利用網絡資源，查找和了解最新汽車電控單元的發展趨勢，最終通過獨立思考、總結形成綜述性論文。另外，本課程的作業根據不同題型的特點，采用網絡電子版作業與紙質版作業相結合的方式。對于問答、判斷等題型，采用網絡提交作業，對于計算題，則采用紙質版形式上交作業。另外，在網絡課程的討論區積極發言與回復問題，也作為課程考核的內容之一。
本課程考核方式采用多種立體式考核方式，考核形式包括上課考勤、實驗動手能力與實驗報告完成情況考核、網絡課程討論區發言、綜述性論文以及期終考試等五部分。上課情況與網絡課程討論區活躍度的考核成績占總成績的15%，實驗動手能力與實驗報告完成情況占總成績25%，綜述論文成績占總成績的10%，期終考試成績占總成績的30%，平時上課出勤率在90%以上方能參加期終考試。
2 形成性考核方式
為了全面考核學生的綜合素質，采用的形成性考核內容的設計遵循下列原則：（1）簡便性原則。考核形式簡便，不拘泥于形式，可隨機提問考核，可課堂做作業，便于老師掌握學生理解知識的程度；（2）針對性原則。考核內容符合學生實際，緊密結合課程教學的實際需要，解決教學中的重點難點問題；（3）靈活性原則。對考核內容可適當拓寬，引導學生閱讀與課程內容和教學進度相關的參考書，體現注重培養自學能力的特點。
形成性考核成績占考核總成績的40%，其中大作業共計安排4次，單次考核按20分制進行評定，4次考核合計40分，24分及格，分別包括控制系統設計和實驗或仿真實驗。
（1）第一次形成性考核。考核內容：指令系統及匯編語言程序設計；考核形式：以指令系統中的數據傳送指令運用為基礎，分組假設數據傳送條件，掌握基本的數據傳送指令運用方法；考核時期：完成相應章節的教學任務后，在課堂外完成。
（2）第二次形成性考核。考核內容：單片機I/O口功能運用的Proteus仿真；考核形式：結合單片機I/O口的工作方式，選擇數碼管驅動方案，并給予說明；考核時期：完成相應章節的教學任務后，在課堂外完成。
（3）第三次形成性考核。考試內容：單片機中斷系統的Proteus仿真；考試形式：完成相應章節的教學任務后，引導學生設計中斷觸發方式和中斷響應處理方案；考試時期：完成相應章節的教學任務后，在課堂外完成。
（4）第四次形成性考核。考試內容：定時器/計數器的Proteus仿真；考試形式：完成相應章節的教學任務后，引導學生設計定時器/計數器的應用案例；考試時期：在課堂外完成。
其中形成性考核評分標準為：（1）8～10分：按時交作業，程序與電路設計正確，仿真結果正確，電路正確規范；（2）6～7分：按時交作業，程序與電路設計基本正確，仿真結果基本正確，電路基本規范；（3）3～5分：交作業滯后，程序與電路設計不夠全面，但仿真結果部分正確，電路設計無大錯；（4）0～2分：嚴重拖交作業，程序與電路設計錯誤較多，仿真結果不正確，電路設計錯誤。
3 教學內容與方法改革
為了與課程考核方式相適應，在教學內容和方法也應該做相應的改革。（1）在教學內容上，除了嚴格按照相關教學大綱的要求完成規定的教學內容之外，課程借鑒了國內外同類課程的內容體系，選擇性地介紹國外內關于嵌入式系統、操作系統、先進控制方法等方面的最新成果和未來發展趨勢。（2）為了配合網絡平臺教學和形成性考核，在課堂教學引入軟件仿真技術，可直觀地、實時地和可重復地將知識點形象化、具體化，同時還能與同學們進行互動，啟發同學們去思考。在網絡課程討論區里面，有針對性地提出啟發性的問題；在網絡資源中上傳了很多經典的單片機應用實例仿真程序，引導學生利用網絡自主學習。（3）在課件中融入了各種視頻、圖片文件，充分利用網絡公開課資源，演示單片機的各資源的工作原理，使教學不再空洞、枯燥，學生能利用資源對單片機原理有充分的認識和了解，進一步拓展了教學形式。
4 結論
本課程考核改革于2011-2012第二學年在車輛工程專業、汽車服務專業兩個教學班實施，授課學生人數為127人。通過本課程考核改革，學生學習積極性明顯增強，表現在上課出勤率、課后提問數量、試驗完成率等指標明顯提高。最后基于形成性考試方法，學生考試及格率達到100%，且成績分布服從正態分布，證明了該考核方法的有效性。
論文資助項目：湖南省普通高等學校教學改革研究項目（湘教通[2014]247號），學生能力導向的機械類專業工程訓練改革與實踐，回歸工程實踐的機械類專業工程教育人才培養模式改革與實踐
參考文獻
[1] 張志勇，李岳林，劉志強，等.汽車電控單元與接口技術教學方法研究[J].科教導刊，2013（10）：169-170.
篇10
一、前言
單片機又稱為單片微型計算機，是計算機體系的一個重要分支，也是現今較為流行的嵌入式系統的一部分。由于其體積小、控制功能強、成本低等特點可方便地組裝成各種智能控制設備和儀器，做到機電一體化，因此廣泛應用于儀器儀表、家用電器、醫用設備、航空航天、專用設備的智能化管理及過程控制等領域，可以說單片機已經滲透到我們生活的方方面面。單片機原理及應用課程也是目前高校計算機、電子、電氣、自動化等專業均開設的一門專業課。由于該課程是一門理論性、實踐性都很強的課程，因此該課程對實驗教學有很高的要求，實驗教學在學生學習的過程中占了很重要的地位。但是，目前很多高校的單片機課程實踐教學環節及考核方式都存在著一些問題。學生在傳統的以理論考核為主的學習方式下很難激發學生的學習興趣，很難提高動手能力。通過考試改革，使學生在重視基礎知識學習的同時，更加注重實踐能力和動手能力的境況，促進創新精神的形成。
二、目前的教學考核形式及存在的問題
《單片機原理及應用》課程是一門專業課，其前續課程主要有《電路》、《數字電子技術》、《微機原理》等，課程理論教學的主要內容包括以下幾方面：（1）單片機的硬件系統結構。包括單片機的基本組成，CPU結構及時序，RAM、ROM的組織結構及擴展，并行I/O接口的基本原理等。（2）單片機指令系統。包括單片機尋址方式及指令，匯編語言程序設計等。（3）單片機接口技術及應用。包括單片機系統開發的基本方法和步驟，單片機系統擴展及外部的接口，單片機的綜合應用等內容。考核主要以閉卷的考試為主，學生的總評成績這樣劃分：平時作業、實驗成績和考勤各占10%，期末考試成績70%。這樣的教學及考核形式尚存在諸多問題。
1.教學方面問題。實驗課時少。根據學院制定的教學計劃，《單片機原理及應用》的總學時為32學時，其中實驗課程8學時。實驗課程的學時數太少，也是影響學生動手能力的一個方面。在實驗課程的分配中，軟件實驗、驗證性實驗至少占了6學時，所以綜合性設計性實驗開設率不高，學生對所學課程缺乏整體性了解和綜合運用的能力。實驗設備缺乏。由于學校擴大招生規模，實驗室現有的實驗設備臺套數太少，為滿足學生實驗，不得不增加每組實驗的學生人數。我國目前的文化教育，重視理論輕視實踐，這造成了學生們從小就重視理論知識的學習而輕視動手實踐。另外，在考核方式上，實驗課一般作為理論課考試分值的一部分，往往也只占很少的學分，并且只要寫過實驗報告就基本可以通過。久而久之，大部分學生也滋生了重視理論課程輕視實驗的思想。
2.考核方面問題。考核方式不合理。學生的考核以閉卷的考試占主要部分，實驗環節所占成績比例低。這樣的考試形式使得大部分同學以理論學習及考試成績為主導，對于課程學習過程中的實踐動手環節只是消極地參與，并沒有真正起到動手動腦的作用。考試內容不合理。由于考試形式以閉卷考試為主，考試內容只能局限于教材，加上期末考試前劃范圍、勾重點等，使得一部分同學以考前重點突擊復習為主，造成了這些同學在平時學習及實踐環節的松懈。考試題型不合理。考試中客觀性題型較多，分值比例較大，綜合設計性題型、論述性題型較少。這對于學生的思考能力及綜合分析問題能力的考查不全面，也不利于激發學生的學習興趣和主觀能動性。能過以上分析，目前《單片機原理及應用課程》的考核方法已經不能滿足學校提出的“培養創新性人才”的要求，不利于培養學生動手能力、創新能力，也不能激發學生的學習主動性。
三、教學考試改革的方式及具體措施
針對單片機教學考試存在的問題，可以從以下幾個方面進行改革。
1.為考試改革而進行的教學改革。首先，教學改革要進行教學方法的改革。采用從完成實際問題出發，激發學生的學習興趣和主觀能動性的目標教學方法。在課程的開始階段，設置一個簡單的綜合性實例，利用仿真軟件或實驗箱將實際工程問題解決方案演示給學生看，并要求學生下來查找一些與此相關的實際生活中的應用。以此提高學生的學習興趣。在接下來的教學過程中教師以教學目標為導向，整個教學過程圍繞教學目標展開。在教學目標的刺激下，學生為實現目標而努力學習。在完成目標的過程中，教師積極引導，并將教學內容滲透其中。這種教學方法不僅可以使學生清楚地認識到單片機的原理、概念在實際生活中的意義，而且對于激發學習熱情，培養理論聯系實際的能力極其有益。其次，教學內容的改革。注重接口技術和應用技術的學習，適當減少體系結構的理論學習。在目標教學法中，學生以實際目標引導其學習^程，那么在教學內容上就應增加能夠達成實際目標的應用技術的學習內容，理論體系結構的教學可以把框架性的知識傳授給學生，學生在應用中遇到的理論問題，他們會在框架的知識基礎上自己進一步細化豐富內容；從匯編語言轉向C語言的編程方式。傳統教學模式中，教師喜歡使用匯編語言編程，匯編語言雖然具有高效控制精確的優點，但其結構性差，語句復雜，調試難度大，學生接受也比較困難。C51高級語言具有程序結構清晰、可讀性好、易于維護等優點，一條C語言相當于幾條匯編指令，學生在有C語言的基礎上入門很快，這樣也提高了學生的學習興趣；使用Proteus仿真軟件。通過使用仿真軟件，學生只需要一臺電腦就可以完成實驗室里的基本實驗，方便學生自己動手，提高其動手能力。再次，實驗的改革。把實驗軟件實驗、驗證實驗、設計性實驗及綜合性實驗四個部分，通過驗證性實驗，學生們可以進一步了解單片機及芯片的作用，提高學生的學習興趣。設計性實驗，可以培養學生實踐動手能力及創新能力。綜合性實驗，可以提高學生綜合運用所學知識的能力，提高學生的實驗技能和和培養學生的創新能力。在原有的實驗課時的基礎上增加實驗課時，同時提高設計性及綜合性實驗的比例，真正讓學生把理論與實踐結合起來。
2.考試方法改革。根據《單片機原理及應用》課程的特點，考試可以采用筆試、做設計、寫論文、進行實際操作以及開卷、閉卷等多種方式相結合。我們不能因為筆試的一些缺點就否定筆試在成績評定中的作用，在筆試的過程中還可以增加開卷、閉卷等多種形式。在出卷時增加試卷的靈活性，適當增加設計、分析和綜合思考題型。題目的設計應能使每一位學生在解每道題時都有對知識的理解、分析、比較、融會貫通的過程，從而鍛煉學生的思維，多給學生提供探索的機會和可能性，鼓勵學生獨立思考、標新立異、強調智力開發、避免考試中的偶然性。同時在筆試的基礎上還應該增加反映學生平時學習情況的評價內容，比如平時作業，實驗報告成績等。還可以增加實際操作環節的評定，比如對每次實驗課程都ρ生的操作進行評分，增加實踐環節的考評，把學生綜合設計性實驗的操作調試及結果作為總評成績的一部分進行考核。或將實踐環節改為操作考試，由學生現場操作，教師根據操作內容正確性進行評分。最后在課程結束后，還可以鼓勵學生通過學習的知識內容進行創新設計，將其所做的設計或者通過網絡、圖書查閱到的資料通過分析總結后寫成論文的形式提交，以附加分的形式納入總評成績中。這種方法鍛煉了學生的分析、設計和對信息的處理能力。
3.考試效果的評估和對教學方法的反饋。淡化考試分數之間的微小差異，增大平時考試成績的比例，實行百分制、等級制及與評語相結合的綜合評分方法，對有獨立見解或創新的學生加分鼓勵。應獎勵有個性者，獎勵有主見、有獨立思維能力的學生。同時，建立考試結果分析制度，不斷總結教學經驗。發現問題及時糾正，拓寬、疏通教學質量的有效反饋渠道，建立健全溝通機制。改革后的總體效果還有待長時間的檢驗。在教學過程中可以明顯的發現，提問題的同學明顯增多，同學之間相互討論的次數明顯增加。希望此次考試改革能給《單片機原理及應用》課程的學習帶來新的氣象，增強學生學習的積極性、主動性，培養學生的創新精神和創新意識，實現人才的全面發展。
參考文獻：
[1]何宏.單片機原理與應用[M].北京：清華大學出版社，2012.
[2]李康林.單片機課程考試方法改革的實踐和探索[J].長沙大學學報，2007，（5）：107-109.
[3]周曉雁.單片機實驗教學改革的嘗試[J].山東工業大學學報，1995，（2）：63-65.
Single Chip Microcomputer Principle and Application of Examination Reform Exploration and Research
YANG Yan-xin，HUANG Zhao-bo，ZOU Huan，ZHANG Xue-ping，LI Yu
篇11
目前，計算機硬件技術向巨型化、微型化和單片化三個方向高速發展。自1975年第一塊單片微型計算機芯片問世以來，在短短的三十多年間，單片機技術已發展成為計算機技術一個非常有前途的分支，它具有體積小、性能優越、價格低廉等優點。一方面，單片機芯片是自動控制系統的核心部件，廣泛應用于工業控制、智能化儀器儀表、通信終端設備、家用電器、高檔電子玩具等領域；另一方面，單片機也是電子技術數字化的核心部件之一，在數字化電子產品中承擔著數字信號處理的重任。鑒于單片機技術在實踐中的廣泛應用，很多高職院校電類專業均開設了《單片機技術》課程，但是院校之間的教學模式及教學效果存在著一定的差別，為了找到此類課程的理想教學方法，有必要對單片機課程的教學模式進行研究。
一、傳統的單片機教學模式
傳統的高職院校《單片機技術》課程存在一些比較普遍的問題，主要體現在適合高職學生的優質單片機教材較少，很多教材偏重于理論，相應的教學計劃針對性不強，傳統教學方法因過多體現“講授式”特點，缺乏對學生主動學習與實踐創新能力的關注。傳統的“單片機技術”課程教學模式往往是“理論課+實驗課”。理論課在教室采用多媒體或“粉筆+黑板”的方式，以逐個知識點的講授為主。實驗課在實驗室環境下練習，且實驗內容多為驗證性實驗。這種教學模式的缺點是教學中以教師為中心，理論與實踐相脫節，學生被動地接受知識，學習過后不易理解和掌握。因此，開展《單片機技術》課程教學方法改革，探索適應新形勢要求的教學方法已是必然。
二、單片機一體化教學模式
《單片機技術》自身就是一項實踐性非常強的技術，光靠理論講授和后續的實驗驗證根本不可能使學生很好的掌握這項高新技術，為了改變現狀使學生掌握這項受之有用的技術，唯有在教學過程中加大實踐的力度，使得學生能夠在做中學，學中做，通過自己動手做而獲得成就感，通過自己動手做而找到學習的樂趣，進而自主的學習。基于此，本文對單片機一體化教學模式進行探究，采用“教學做一體化”的教學方式，以項目情景和工作過程為導向，突出學生的主體地位，在做的過程中由教師教和學生學來共同完成教學活動。
三、單片機一體化教學具體實施
整個課程教學過程的實施按照“理論引導普通項目實訓典型項目實訓綜合(創新)項目實訓競賽”的系列步驟展開。
1 實施方案。每個教學過程均安排在實訓室采用“理論講解－分析設計－學生編程－仿真－實訓－設疑－再編程－再仿真－再實訓”的方式進行，邊講邊動手，有目的、有計劃地帶領學生先完成普通項目實訓，再完成典型項目實訓，然后完成綜合(創新)項目實訓。例如，要完成“8個發光二極管輪流點亮”的任務，教師先講解完成這個實例需要掌握的相關電路原理和指令規則，接著引導學生一起來分析思考如何實現任務功能，待學生發現指令和任務之間的聯系之后，讓學生動手寫程序，并仿真看結果對不對。如果仿真正確。再嘗試將程序代碼下載到實驗板看結果是否正確。接下來再適當改變任務要求，讓學生動手完成新任務。通過這樣的過程，調動學生的主觀能動性，提高學生學習興趣，真正將“學－思－知－行”統一起來。
2 實施方法。本課程實踐教學環節的實施按照“普通項目實訓典型項目實訓綜合(創新)項目實訓競賽”的步驟循序漸進地展開，其組織形式也有相應的區別。
(1)普通實訓項目。普通實訓項目采用集中進行，統一指導和個別輔導相結合的方式進行。實訓后學生必須根據要求，寫出項目實訓報告。實訓過程中，教師的作用是導向、糾偏、督促、檢查。重在培養學生自主創新地完成：資料查找、方案構思、電路設計與制作、編程及調試等工作，注重講練結合，教師一般先有統一的入門指導，講解實訓的原理、方法、步驟、注意事項，根據需要作必要的現場操作演示，然后巡回指導。通過普通項目的實訓使學生掌握單片機開發工具、單片機仿真軟件、應用軟件的使用方法，獲得基本實訓技能。掌握單片機指令應用、程序設計基本方法和技巧，提高了動手能力。
(2)典型實訓項目。教師下達典型實訓項目任務，提供參考資料書目，學生自己查閱資料，確定設計方案。在教師對設計方案檢查無誤后開始進行硬件原理圖的設計和軟件程序編制，調試硬件電路、調試設計程序直至成功，整個過程由老師提供技術支持。學生根據任務書的時間內容要求完成設計任務。典型實訓項目采用相對集中、任務分散，小組討論，個別輔導相結合的方式進行。通過典型實訓項目的實訓使學生進一步理解單片機的組成及工作原理，掌握接口電路的工作原理，理解接口技術、中斷、定時／計數器等功能部件的基本原理和設計應用方法，培養學生的單片機應用與開發能力以及團隊協作的能力。
(3)綜合(創新)項目實踐。綜合(創新)項目實踐采用課題組形式，每組學生進行任務分工，共同完成一個相對完整的設計任務：審題、查閱資料、方案構思、繪制原理圖、電路板設計與制作、編程及調試、論文撰寫等工作。教師采用相對集中、任務分散，小組討論，個別輔導相結合的方式進行。教師在實訓全過程中起技術指導作用。要真正提高學生單片機實際應用能力，單靠課堂(理論、實驗)教學是不夠的。為了鞏固、提高學生單片機理論教學的效果，單片機應用設計綜合項目，旨在繼續強化學生單片機應用能力的培養，要求學生完成一個比較全面的單片機綜合應用項目，對學生進行全面綜合的訓練，有效地提高學生的創造性思維和獨立分析、解決問題的能力。
(4)競賽。競賽主要采用學生自由創作的形式，教師只對作品進行評價，通過學生獨立對整個作品的設計制作、設計報告的撰寫及答辯，使學生真正達到能夠獨立面對實際問題，獨立分析及解決問題。
通過以上實施步驟有效地解決了傳統理論課加實驗課的單片機教學中遇到的問題，增強了學生的參與感，提高了學生的學習興趣和動手能力，使理論教學與實際應用相結合，實現了一體化教學，對教學產生了積極的影響，增強了學生的創新意識和實踐能力，具有一定的理論價值和實際意義。
篇12
Teaching Reform and Exploration of MCU Course for“A Plan for Educating and Training Outstanding Engineer”
XIE Guang-qian
(School of Computer Science & Information,Changzhou Institute of Technology, Changzhou 213002, China)
Abstract: Under the education background of“a plan for educating and training outstanding engineers”this paper analyzes some problems in traditional education models of the principle and application of MCU course and explains the necessity of teaching reform of MCU. The paper also elaborates the educational reform of the MCU from the aspects of the reform of theroy and practice teaching methods，and assessment methods of MCU. In this way，the student studies with clear objectives in order to develop their practice ability, engineering ability and innovative ability, which can help students becoming the outstanding embedded system engineers to satisfy the needs of society.
Key words: a plan for educating and training outstanding engineers(PETOE); MCU; teaching reform
“卓越工程師教育培養計劃”是《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》中高等教育質量提升的重要內容。2009年12月教育部正式啟動“卓越工程師培養計劃”。實施“卓越計劃”是培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才，為國家走新型工業化發展道路、建設創新型國家和人才強國的戰略[1]。
作為以“卓越計劃”為指導思想的應用型本科院校，所培養的人才定位于面向生產、建設和管理的第一線，能夠靈活應用所學知識解決實際問題，既有較厚實的理論基礎和人文素質，又有較強的實踐能力和創新精神。在課程建設的過程中，不能完全照搬研究型院校的課程模式，也要有別于高職高專類院校的教學方法。因此，作為一批新興的應用型本科而言，在課程建設中，要以“卓越計劃”為大前提，從中探索出一種適合自己的教學方法改革模式[2]。
“單片機原理及應用”作為工科院校電類或相關專業重要的專業必修課，是一門結合電子、計算機等技術的應用性很強的課程。為達到培養目標，我們對傳統的，以課堂講授為主的教學模式進行改革，將項目實踐的教育理念引入單片機課程改革，對教學計劃、課內課外的教學內容和教學方式做重新設計，經過幾個學期的教學實施過程，學生反映效果普遍較好。
1傳統的單片機教學存在的問題
1.1教學方式單一枯燥
傳統單片機教學理論課和實驗課分開，穿行，實際教學中根本不能滿足教學要求，存在較多問題。其教學基本思路是按教材編寫的順序，先講單片機硬件基礎知識，然后講解單片機的指令系統和匯編語言程序的編制、接口技術及應用實例，教學形式單一，方法呆板，往往讓學生找不到學習重點，從而導致學生逐漸喪失對單片機學習的興趣，結果造成課堂教學效果越來越差。實驗課則以教師為中心，學生在規定的時間內，用統一的模式，按照指導書上規定的步驟做相同的實驗。再加上對實驗項目檢查手段的限制，使得很多學生動力不足，抄襲嚴重，導致實驗效果大大折扣。這與遵循“以應用為先導，強化學科基礎，突出實踐能力，重視創新潛質與素質協調發展”的卓越工程師人才培養思路相違背。
1.2課堂教學太抽象
單片機內容涉及的概念較多，大量的操作命令貫穿始終，許多匯編指令既難理解又容易忘記。而單片機的硬件結構知識本來就很枯燥，傳統的說教式的教學方法，使學生感到學習內容晦澀抽象難以理解，缺乏直觀的表現形式，導致學習效果不甚理想。
1.3理論學習和工程實踐脫離
單片機的課程比較抽象內容單調而枯燥，同時它又是一門實踐性很強的學科。要求學生在學好理論課的同時，還要有較強的動手能力。傳統的教學方式上采取的單一的書本教學法，不能很好的調動學生的學習興趣。即使做實驗，也是在老師的指導下，按照實驗指導書的說明和要求，在實驗箱上較容易實現。讓學生覺得單片機的實際使用，對自己還是遙不可及的事情。很明顯，傳統的單片機教學缺乏實際工程背景。
2面向卓越工程師的單片機教學改革
2.1改革教學形式，增強教學的趣味性
美國現代心理學家布魯納說：“學習最好的刺激，乃是對所學材料的興趣。”興趣是最好的導師[3]。如何提高學生的學習興趣是面向卓越工程師的單片機教學改革的首要目標。因此，在對單片機的具體內容講述之前，給學生展示一些往屆學生用單片機進行畢業設計的產品：如溫度報警裝置、酒精濃度測試儀、電壓電流檢測儀、智能尋跡小車等。讓學生直接看到、聽到單片機的實際作用，從而拉近了單片機與學生之間的距離，學生對單片機的作用也有了立體的概念，接著介紹單片機在家用電器、工業控制測量及其它方面的應用，使學生明白學習的目的。并且從中選取一簡單產品引申到理論教學中涉及的主要內容，從而激發他們的學習興趣，在頭腦中形成理論知識框架。
在教學中選用C語言作為開發語言，摒棄了傳統的匯編語言開發模式。眾所周知匯編語言抽象、晦澀難懂，對于較長的程序，學生更是難以理解。C語言是一種編譯型程序設計語言，它兼顧了多種高級語言的特點，并具備匯編語言的功能。目前，使用C語言進行程序設計已經成為嵌入式軟件開發的一個主流。用C語言開發系統可以大大縮短開發周期，明顯增強程序的可讀性，便于改進、擴充和移植。而我們學生是學計算機的，大家都有很好的C語言基礎。從而使學生從心底里面有了學好單片機課程的信心。
2.2以工程項目為背景，使學生學習目標明確[4-5]
在單片機教學過程中，為了提高教學效果，我們將工程項目的思想引入到實際教學過程中，并貫穿于單片機教學的始終。經過3年的教學實踐，取得了不錯的教學效果。該方法的基本思路是選擇合適的單片機開發板，作為課堂教學現場演示。通過現場程序的編寫，直接在開發板顯示結果，使學生有直觀的感覺，從而大大增強了學習效果。該開發板的選擇尤為重要，應能實現單片機教學中所有的程序和實驗。類似的板子網上賣的也多，價格100元左右，通過USB接口下載程序，使用特別方便。作為培養學生以卓越工程師為目標，下一步的設想是帶領學生自己做出這樣的單片機開發板。我們學院正調整電子線路設計課程的教學計劃，從而實現與單片機課程有序銜接。每次上課之前，首先明確本次課程教學的目標，使學生知道本節課為了干什么？讓學生帶著目的去思考。一般情況下，我會用一堂課講理論，第二堂課編寫程序，并在開發板上實現，讓學生即時對理論知識有了現場實際的實現。這里要注意，程序一定要現場寫，出了錯也沒關系，讓學生一起找程序的錯誤，提高了學生的專注力。例如，在講完了單片機的整體結構，我首先講解如何實現循環燈，當然之前要分析單片機開發板的硬件原理圖，穿插講解硬件的一些基本知識，為什么電路要這樣設計？為什么要這樣布板？接著用keil軟件編程實現，現場演示。在實現定時器的實驗的時候，我們同樣使用循環燈實驗，只不過確定了循環間隔。講到外中斷的時候，我們還是用固定間隔的循環燈，只不過這次實驗只有家了觸發，它才循環。從而使前后內容進行了很好的銜接。學生們對學習的內容和目標一目了然，大大增強了他們的學習興趣和動力。
2.3改變考核方式，提高學生的實際動手能力
單片機作為一門實踐性很強的學科，合適的實驗尤為重要。傳統的實驗方式以教師為中心，按照指導書的步驟實現實驗內容，缺乏必要的考核手段。在面向卓越工程師背景下，已有所欠缺。按照近3年的實踐，我們提出了一套合適的實驗實現和考核辦法。作為一門實踐性很強的課程，應提高實驗在整個單片機課程的比重。我們的實驗指導書只有每次實驗的內容，實驗步驟簡略，讓學生自己去摸索。實驗的內容就是在課堂上演示程序的基礎之上稍作修改即可，只要上課認真聽總該沒問題。同時要求學生自己購買單片機開發板，便于課后自己學習調試，而且開發板價格也不貴。根據近3年的統計，基本上2～3人就有一套單片機開發板。每次實驗內容都是當堂布置的，建議用買的開發板實現。采取合適的實驗考核手段對學好單片機尤為必要。我們實驗時，原則上不超過3人一組，實驗分數占單片機課程分數30%。而實驗分數主要依據就是學生完成實驗的情況。最先完成的一組100分，最后完成的一組60分，至于其他組的分數按照60～100等間距劃分。實驗的目的是為了掌握知識本身，而不是純粹為了好的實驗成績，我們允許學生實驗時交流。在每組學生做完時，我會提兩個問題讓學生回答，當然問的是本組做的比較少的同學。如果問題沒有回答出來，20分鐘后再有資格被我檢查，還會問學生兩個問題。所以實驗時，每組學生都在認真的討論，達到了良好的學習效果，提高了學生的實際動手能力。
2.4通過課程設計，增強學生實際解決問題的能力[6]
由于單片機的實驗受課時的限制，每個實驗往往都是就單片機某一方面的功能進行實現，缺乏單片機綜合設計。所以為了更好把單片機所有功能綜合在一起，增加了單片機課程設計這一環節。這也體現了卓越工程師計劃“以應用為先導，強化學科基礎，突出實踐能力，重視創新潛質與素質協調發展”的人才培養思路。就本學院而言，安排了兩周時間的課程設計，通過課程設計的實戰性，提高學生實際解決問題的能力。我們安排5個課題，讓學生進行選擇，通過實際項目的設計，極大的提高了學生的學習積極性，更好的鞏固了單片機基本知識，知道了單片機的實際作用。例如我們當中之一的課題就是溫度控制器的設計，通過單片機測量現場溫度，并能實現溫度語言報警，而且結合所學軟件知識，實現上位機的通信和即時數據的圖形顯示和存儲。在課程設計過程中，也鍛煉了學生繪制電路板的能力。通過課程設計這一環節，讓學生掌握實際項目開發過程，從而為以后的工作打好良好的基礎。
3結束語
卓越工程師計劃強調學生對專業基礎知識的深入掌握和對專業知識的熟練應用。通過對單片機課程的教學改革，增強了課程的實踐性和實用性，充分調動了學生學習的積極性和主動性，培養了學生動手能力、分析和解決工程實踐問題的能力，為學生在今后的實習與工作奠定良好的基礎。（下轉第2578頁）
參考文獻：
[1]王少懷,劉羽,黃培明,等.實施“卓越工程師教育培養計劃”打造“雙師型”教學團隊[J].中國地質教育,2010(4):63-65.
[2]林健.“卓越工程師教育培養計劃”專業培養方案研究[J].清華大學教育研究,2011,32(2).
[3]張春晶,孫立宏.單片機教學方法的改革與研究[C].第六屆全國高校電氣工程及其自動化專業教學改革研討會論文集,2009: 563-565.
篇13
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）02-0118-02
單片機以其體積小、價格低、功能齊全、抗干擾性高、可靠性好、易于開發擴展等獨特特點，被廣泛應用于工業自動化及智能儀器儀表、通信設備、家用電器等各種設備儀器中。[1]“單片機應用技術”課程是本校電氣工程及其自動化、自動化、電子信息工程、通信工程等電氣信息類專業的主干課程，內容豐富，實踐性強。本文在分析本校電氣信息類專業“單片機應用技術”課程教學現狀的基礎上，探討了課程教學中存在的問題及相應改革措施，切實提高學生運用單片機解決實際問題的能力。
一、“單片機應用技術”課程教學現狀及存在問題
1.課程教學現狀
作為電氣信息類專業必修專業基礎課，本校電氣工程及其自動化、自動化、電子信息工程、通信工程四個專業開設了“單片機應用綜合實驗”課程，3.5學分，總計56學時，其中理論課24學時，實驗課32學時。該門課程旨在使學生通過實驗加深對單片機結構及單片機指令系統的理解，培養學生運用單片機知識解決實際問題的能力，力求使學生在完成本門課程的相關實驗后，在分析問題的能力、動手能力及創新能力方面得到較大的提高，在今后的工作實踐中具備獨立設計、開發小型單片機應用系統及產品的能力。
課程一般在大二下學期和大三上學期開設，學生先選擇理論教學班（每班120人左右）學習單片機理論知識，理論部分以介紹51系列單片機為主，內容包括：單片機概論（2學時）、MCS-51單片機結構（4學時）、單片機指令系統及匯編語言程序設計（8學時）、MCS-51系列單片機的擴展（2學時，含最小系統與程序存儲器的擴展、數據存儲器的擴展、輸入/輸出口的擴展）、單片機機接口技術（8學時，含LED顯示接口、8255可編程I/O擴展、鍵盤與單片機接口、ADC0809的原理與應用、DAC0832的原理與應用）。理論課結束時教師對學生該課程的評定成績占課程總成績的30％。
理論部分學完后學生進入實踐教學環節（每班60人），二人一組，利用實驗箱完成10個基礎驗證型實驗，1個綜合型實驗，1個設計型實驗，主要實驗內容：實驗系統的組成及軟件編程、I/O口應用及擴展、定時器/計數器應用、串并轉換、8155的應用、A/D與D/A轉換、直流電機轉速測量與控制等。實驗課程結束后每人一組進行開卷考試，考試內容為實現單片機系統一個小的功能，成績占課程總成績的70%。
2.“單片機應用技術”課程教學存在的主要問題
（1）課程定位不準確，課程體系存在缺陷。長期以來，把“單片機應用技術”定位為專業基礎課，沒有考慮學生所學專業和今后就業去向，認為該門課程主要是了解掌握匯編語言、51系列單片機基本原理及編程基礎，培養學生自學能力，為后續掌握其他單片機的應用打下良好的基礎。但實際情況是除了參加各種學科競賽的學生自學其他單片機知識外，由于沒有后續課程支撐，大部分學生基本上只學了“單片機應用技術”課程中所涉及的內容，缺乏對單片機知識更進一步的綜合訓練，往往到畢業找工作時就表現出了這方面的缺陷。
（2）考核方式不合理。理論課環節采用隨堂測試的模式，理論平時成績和測試成績占課程總成績的30％，由于采用大班制教學，教師往往無法客觀評價學生真實的理論水平；實踐環節部分考勤占課程總成績的20％，考試占課程總成績的50％。目前的課程考核方式決定了學生重視實踐教學而輕理論教學，學生往往在理論課上不學習而來實驗室惡補，且學生理論基礎的缺失給實踐環節帶來很大困難，存在理論與實踐教學脫節現象，教師對學生實驗過程缺乏評價。
（3）實踐教學條件不足。目前本校每年有近千名學生進入實驗室完成單片機實踐教學環節，原有40套實驗設備（實驗箱+電腦）僅能勉強滿足教學要求，無法對學生開放；由于實驗箱內部硬件資源和結構固定，學生實驗時只需用導線連接部分模塊、輸入程序即可調試觀察實驗結果，并不能真正理解其硬件電路原理，更談不上硬件電路設計，限制了學生綜合分析設計能力和創新能力的培養。
（4）實驗教學模式落后。實驗課以教師為主，學生在規定時間內按照實驗指導書要求完成規定實驗內容，實驗程序大多參考實驗指導書所附參考程序，不利于發揮學生的主觀積極性，部分學生是懾于實驗考核的嚴格性來完成實踐環節；由于實行選課制，各專業學生混選，水平參差不齊，實驗課上指導教師要花大量的時間來講解實驗原理，無法針對專業要求進行專項訓練，更勿論因材施教。
二、“單片機應用技術”課程教學改革措施
針對課程教學中存在的主要問題，結合實驗室建設情況，本校從以下幾方面著手進行了課程教學改革：
1.明確課程定位，完善課程體系
課程定位為電氣信息類專業必修專業基礎課，經教師討論認為由于各專業依托行業背景不同，應區別對待：該門課程應作為自動化專業、電子信息工程專業的專業課，強調工程實際應用能力培養，增加單片機系統的實踐環節教學；而對電氣工程及其自動化專業，由于其就業方向的特殊性，可以僅定位為專業基礎課。
課程內容上，隨著各種高性能、新型號單片機地推出，任課教師都有一個疑問：繼續給學生講授51單片機嗎，是講C語言還是繼續講匯編語言？經探討認為：目前51系列單片機在高校課堂仍屬主流，要把51單片機講好講透，確實提高學生動手能力和綜合素質，課堂上可引入其他型號單片機及單片機最新動態，通過引導學生完成綜述性論文開拓其視野，至于是用C語言還是用匯編語言的問題，認為作為基礎，學生應掌握匯編語言，更加清楚地了解單片機內部結構和其中內容變化，對有興趣有能力的學生可以作更高要求，如對畢業設計學生和參加各類學科競賽的學生要求可用C語言或C語言與匯編語言混合編程。
課程體系上，作為基礎內容將原來“單片機應用綜合實驗”課程理論部分剝離出來成為“單片機原理及應用”課程，32學時2學分，單獨考試，實踐課程仍為“單片機應用綜合實驗”，維持32學時不變；對自動化專業、電子信息工程專業和通信工程專業學生開設“課程設計”（1學分，必修）、“DSP技術與應用”（2學分，選修）、“嵌入式系統”（2學分，選修）作為進階，電氣工程及其自動化專業學生亦可選修；高階部分鼓勵學生積極參加校內外各項學科競賽和課外科技創新活動，激發學生的積極性，提高學生綜合應用和創新能力。
2.改革課程考核方式
原來“單片機應用綜合實驗”課程分成兩門課后，“單片機原理及應用”課程在上半學期學習，單獨考試，平時成績占30%，考試成績占70%，學生考試合格后下半學期再修“單片機應用綜合實驗”課程，確保學生進入實驗室之前已具備相應的理論基礎。“單片機應用綜合實驗”成績由平時成績（占20%）、作業成績（占20%）、考試成績（占60%）三部分組成，其中平時成績綜合實驗出勤、預習報告、實驗操作和實驗成功率等情況評定；作業成績主要考量學生實驗完成后相關知識的掌握情況；考試為一人一組上機開卷考試（資料僅限考生本人使用，不得使用移動存儲設備），評分內容含操作、硬件連接、程序編寫和實驗結果。考核方式的改革基本確保了學生成績評定的客觀公平，杜絕了渾水摸魚的現象，提高了學生的學習積極性。
3.改善實踐教學條件
本校新增了40套雷邁特公司的DPJ-H型單片機實驗箱及配套模塊，實驗箱采用“仿真式”設計思想，所有實驗模塊及CPU資源均對使用者開放，可結合Keil C51 μVision軟件和Proteus仿真軟件進行程序調試、固化，聯機或脫機驗證實驗結果，充分滿足“驗證式—模仿式—探索式—開發式”的由淺入深的各種實驗要求；購置了部分51實驗開發板和凌陽單片機開發板供學生選用，同時可提供分立器件和開放的創新實驗室，由學生自己制作系統版，完成感興趣的實驗內容，極大地激發了學生對單片機的興趣，提高了其硬件設計能力和動手能力。
4.改革實驗教學環節
（1）根據新的實驗設備，重新編寫了實驗指導書。筆者設計編排了軟件實驗、硬件實驗、系統設計三個方面共計16個實驗內容，其中驗證性實驗10個，綜合性實驗4個，設計性實驗2個，每個實驗均附有作業題，取消了參考程序，但驗證性試驗仍給出了參考程序流程圖。實驗指導書后附上了實驗模塊原理圖和仿真、開發工具使用說明，學生可以參考直接進行實驗。
（2）在理論和實踐教學中引入仿真開發工具Proteus。Proteus是英國Labcenter公司開發的電路及單片機系統設計與仿真軟件，可以實現數字電路、模擬電路及微控制器系統與外設的混合電路系統的電路仿真、軟件仿真、系統協同仿真和PCB設計等功能，是目前唯一能對各種處理器進行實時仿真、調試與測試的EDA工具。[2]對于各層次的實驗，學生都可結合Proteus與Keil C軟件進行仿真，基本了解掌握實驗內容，加強了對學生系統硬件設計能力的訓練。
（3）開放實驗室，提高學習過程的開放性。除了驗證性實驗外，在完成實驗作業、綜合性實驗和設計性實驗時實驗室對學生開放，指導教師主要通過啟發式教學引導學生進行思考和討論，讓學生建立“從頂向下”的系統學習和設計思維以及“從底向上”的系統構建方法，實現從以教師為主到以學生為主的教學模式的轉變。
（4）實行分專業選課，小班制試點。學生分專業選擇實驗教學班，有利于教師根據專業特點指導學生選擇完成相關實驗內容，針對專業應用方向加強訓練；考慮到自動化專業學生相對較少（每屆80人左右），對自動化專業試行小班制教學，實驗時每班40人，每人一組，教師可以很好地把握每個學生的情況，做到因材施教。
（5）以課外實踐促進學生實踐創新能力培養。對有進一步學習單片機應用技術要求的學生，采用“競賽+項目”的模式，鼓勵學生積極參加校內外各項學科競賽和課外科技創新活動，參與教師的科研項目，由淺入深提升學生應用單片機的工程實踐能力和創新能力。
三、結束語
經過近幾年來的不斷改革與探索，逐漸健全了“單片機應用技術課程”體系和教學內容、學生考評機制，改善了實驗教學條件，加大了實驗室開放力度，學生理論水平進步明顯，實驗效率和效果較以前得到大幅提高。“競賽+項目”的模式鼓勵了一批動手能力較強的學生進一步提升自我，參加各類學科競賽和課外科技活動均取得了較好的成績。課程實驗教學環節的改革帶動了本校其他電氣類專業實驗教學模式的改革，后續將進一步擴大小班制實驗教學的范圍、加大實驗室開放力度，不斷提高學生工程實踐能力和創新能力。
參考文獻：
