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单片机毕业设计范文1
关键词 单片机 教学 仿真
中图分类号：TP391.9 文献标识码：A
单片机课程是电子信息、自动化和机电等专业的一门专业必修课，成为电子信息类专业学生就业的一个主要专长。而单片机又是一门实践性很强的课程，加强实践教学环节，使学生充分掌握单片机应用系统设计的基本概念和方法，是提高教学质量和培养实用型人才的一个重要内容。
1传统教学中存在的问题
目前，涉及单片机方面的主要教学环节是单片机课堂教学、课内实验、课程设计及毕业设计中的单片机应用系统设计。而在这几个方面都不同程度存在一些问题。
在单片机课堂教学中，主要介绍的是单片机片内资源、程序设计及接口电路。学生在一开始接触这些问题时，缺乏感性认识，对片内资源的应用、程序的执行及接口的意义总是有些不明就里，甚至有些学生在学完课程后，还不知道中断服务程序是什么时候开始执行的，其原因之一是缺乏某种有效的演示方法。即使在多媒体教学广泛应用的今天，光有几幅幻灯片还不能解决这些问题。通常，在课内实验和课程设计中，一般都是采用实验箱或实验成。课内实验主要是一些验证性实验，实验过程主要是：连接导线一运行程序一观察效果。学生按部就班做完实验后，对实验的具体硬件电路和程序编写却知之甚少。比如问及本实验中包含哪些模块或芯片，或某条语句的作用等，就无法回答了。一旦实验出现问题，原因查找更为困难。如存在实验箱和使用软件的通讯问题；实验箱本身的线路通断、焊点虚实及芯片好坏等问题。由于实验箱系统比较大，维护也很困难。因难以对损坏的设备维修，只能更换设备。
使用实验箱的另一个问题就是，设计只能在现有系统上完成，使得很多设计结果有些牵强附会。学生也不能针对具体的功能要求进行设计。对于可以简化的问题，也以为只能通过总线模式来完成，误认为无论是怎样的系统，都得设计成一个庞大的结构。对于学生的毕业设计，一般要求在原理结构的基础上设计实物。这时原理图的正确性就成为一个至关重要的问题。原理图不正确，就会给以后的设计工作带来很多问题，甚至做出的印制板不能用。另外，对于没有实践经验的学生来说，设计过程中容易造成器件和仪器仪表的损坏。故学生的课程设计和毕业设计需要购置的元器件数量增多，开支增大。
2 Proteus在单片机教学中的应用
2.1 Proteus在单片机教学中的意义
目前企业单位对单片机应用人才的需求量仍然很大，但对技术水平的要求也越来越高。面对传统教学中存在的诸多问题，Proteus等仿真工具为我们的教学提供了一个很好的辅助手段。借助Proteus的对CPU和电路强大的仿真能力以及丰富的资源库，可以有效替代硬件仿真器进行先期的软硬件调试。等到仿真结果基本理想时再进行实际的硬件调试。这样的开发过程不仅高效，而且会尽可能地减少损失，这对于解决实验室资源紧张的问题是一个很好的思路。
2.2将Proteus引入单片机课堂教学
在单片机课堂教学中，首先，采用Proteus可以进行实例演示，增强教学生动性和直观性。比如教师可以制作一些典型的应用系统，如流水灯、交通灯、数字钟及LCD显示等实验。让学生对单片机应用系统有一个感性认识，明白一个完整系统的含义，清楚单片机在一个系统中的作用和地位以及应用情况。其次，采用Proteus有助于明确概念，解决难点。在单片机教学中，P口作为准双向口的这个概念以及如何应用是较难掌握的一个问题。还有如中断如何产生，LED灯的位选和线选如何区别，串行通信如何实现等等教学中的重点和难点，都可以通过Proteus的演示让学生掌握清楚。而且，Proteus具有用色点显示芯片管脚状态的功能，教师可通过单步调试的方法让学生观察引脚的高低电平变化。另外，也可通过示波器、逻辑分析仪和发光二极管进行观察。还有，Proteus也有助于理解指令含义。通过改变某段程序或指指令，观察运行效果，从而理解语句含义。
2.3用Proteus改进单片机实验教学
单片机课程的实践性很强，实验环节的教学应引起高度重视。而单片机课程的课内实验学时有限，使用实验仅停留在演示性及验证性实验的层次。为了解决这个问题，可以应用Proteus所提供的元器件模型和外设模型按照实验内容来设计原理图，再利用仪器仪表的输入输出效果对实验结果进行检测。这样，学生一方面了解了单片机应用系统硬件电路结构，锻炼了编程技术，也学习了仪器仪表的使用，提高了设计水平。
2.4用Proteus单片机课程设计和毕业设计
在课程设计中，要求学生首先应用Proteus自主设计仿真，在设计硬件电路时最好能考虑实验箱的资源状况，以使仿真的结果可以在实验箱上实现。等编程调试通过后可以移植到实验箱上实现，验证实物效果。在进行毕业设计时，也可以让学生根据爱好和掌握知识的程度自由选择设计题目，培养学生的自主创新意识。教师与学生共同探讨方案的可行性之后，由学生在Proteus中设计硬件电路，编制程序并调试。等仿真成功之后，再购买元器件进行电路焊接、系统调试和程序固化，最终每组独立完成一件作品。这种方法可以节省因方案不正确所造成硬件投入的浪费，并且在实验过程中不会出现元器件的损耗问题。而使学生实验能力和开发能力都得到较大提高。
Proteus仿真软件在单片机教学中的应用，有利于促进课程和教学改革，提高学生的学习兴趣和创新能力。利用Proteus提供的可靠的虚拟仪器和仪表，不但经济优势明显，而且大大提高了教学效率，对学生实践能力的培养具有现实意义。但必须指出，仿真不能完全代替实物，在实际应用中会遇到很多新的问题，我们不可能抛弃已有的教学模式和实验手段而仅仅依靠虚拟的实验环境。只有将Proteus的仿真结果应用于具体电路系统，才能真正锻炼学生的软硬件综合开发能力。
参考文献
单片机毕业设计范文2
关键词：教学方法 教学手段 机械类 微机原理和单片机课程
一、引言
计算机基础教育是面向非计算机类各专业学生的计算机教育。与其它传统的基础课如数学、物理、化学、外语等一样，计算机基础教育已成为大学本科生基础教学的重要组成部分。计算机基础教育大致可分为三个层次：计算机文化基础、计算机技术基础和计算机应用基础。计算机文化基础课程是为了培养人们的计算机认识，课程不主要讲解计算机基础知识和基本操作技能。计算机技术基础课程则是为学生后续课程学习、毕业设计以及计算机应用开发打下一个较为全面的基础，课程主要讲解计算机中软件、硬件的基础知识。计算机应用基础课程则是针对当前计算机的主要应用领域，讲述一些必要的知识、方法和技能，以解决实际问题。
《微机原理与应用》和《单片机原理与接口技术》课程是机械类各专业所开设的课程，分别属于计算机技术基础和计算机应用基础层次。本文讨论了有关机械类《微机原理与应用》和《单片机原理与接口技术》课程的教学方法和教学手段。
二、机械类微机原理与应用和单片机原理及接口技术课程的教学特点
（一） 课程内容简介 不
《微机原理与应用》课程内容主要包括：计算机的基础知识（计算机的发展概述、计算机中的数、无符号二进制数的算术运算和逻辑运算、带符号二进制数的表示及运算、二进制编码）、8086/8088微型计算机基础知识（微型计算机基本结构、8086/8088微处理器、8088的外部引脚及其功能、8086/8088的功能结构、8086/8088的存储器组织、8086/8088的工作时序）、8088/8086的指令系统、汇编语言程序设计、中断技术等。课程详细地讲述8088/8086微处理器的编程结构及8088/8086的汇编语言编程技巧。微机原理与应用课程为以后从事机电控制技术以及微机的应用打下一个较为全面的基础。
《单片机原理与接口技术》课程内容主要包括：MCS-51系列单片机的硬件结构、组成原理、寻址方式、指令系统、扩展技术、中断系统机制、定时器、计数器、串行通信接口技术等。课程详细地讲述MCS-51系列单片机汇编语言的编程技巧，重点阐明单片机的扩展方法及组成单片机应用系统的设计技术。单片机原理及接口技术课程为以后从事自动控制、智能仪器仪表、机电一体化技术以及各类单片机的应用打下一个较为全面的基础。可以说《单片机原理及接口技术》课程是提高单片机应用设计能力，适应科学技术和经济发展的重要保证。
（二）课程内容教学特点
随着21世纪科学技术高速发展，新能源、新技术不断出现，尤其是信息处理和控制技术的飞速发展，使得传统的机械产品正逐渐向高度自动化机械产品转换。可以说纯机械产品已逐渐被机电系统所取代，机电系统是机械设备和电气动力相组合的系统，而目前所有的机电系统都是基于计算机控制技术来实现的，所开发的 机电产品的控制系统都是以计算机控制技术为基础的，控制系统的发展方向是智能和柔性。由此可知，《微机原理与应用》和《单片机原理与接口技术》课程是掌握高新科学技术的基础。
从《微机原理与应用》和《单片机原理与接口技术》课程内容可以看出，两门课程具有很多的共性知识，其重复面较大。这主要表现在以下几个方面：
第一是两门课程均为技术基础类课程，其先修课均为电子技术基础课，可以说两门课均为复杂同步时序逻辑电路的应用，应归属于电子技术应用范畴，所以学好电子技术基础课将有助于这两门课程的学习。
第二是两门课程体现着强烈的概念性、抽象性和原理性，两门课程均强调硬件结构加上软件的执行构成的微机原理。
第三，两门课程同时也是实践性很强的课程，有一定的实用技能，在学习过程中应充分注重理论与实践相结合，软件与硬件相结合，只有这样才能学到真正的知识。
鉴于以上的课程内容教学特点，为更好地指导学生理解、领会和掌握《微机原理与应用》和《单片机原理与接口技术》课程内容，以便培养出更多的从事机电控制技术人才。
转贴于 三、机械类微机原理与应用和单片机原理及接口技术课程的教学方法、手段探讨
（一）合理取舍教学内容、注重对学生学习能力的培养
《微机原理与应用》和《单片机原理与接口技术》课程内容具有很多的共性知识，其重复面比较大。为了避免课程内容的重复，应合理取舍教学内容、注重对学生能力的培养，以弥补技术基础课学时短、内容多，学生难以在课堂内准确理解、全面接受教学内容之不足。
《微机原理与应用》课是机械工程与自动化学院开设的技术基础平台课，课程讲授要分清哪些内容是目前暂时可以不学而留待以后学习，哪些内容是主要的，哪些内容是次要的。决不能“眉毛胡子一把抓”，不加分析、不分主次，使学生难以入门。例如：本课程针对学生的课程设置情况和所学内容在讲解计算机基础知识的内容时，对于计算机发展概述的内容因在计算机文化基础课已经讲述，所以就不再重复讲述。可以利用此学时重点去讲解计算机的工作方式有关的内容，使学生了解逻辑处理的三种实现方式（硬件布线逻辑方式、可编程逻辑控制方式和程序存储式的自动工作方式），这样就使学生在课程开始就对计算机的认识上，上升了一个层次，从宏观上了解计算机的用途，达到引人入境之感。再例如，对关于机器数与真值的概念讲解，强调“人为约定”的概念，机器数是人为约定的二进制数。再例如，讲解补码时，也决不能笼统说，而是重点讲解模的概念，突出模是一个进位数。以上的举例只是在第一章中的几个例子，通过教学的实际证明，学生得到很好的效果，重点突出了对学生学习能力的培养。
（二）增加课程的实践教学环节
对于计算机知识的学习有两种不同的学习方法：一种是侧重知识的学习，从原理入手，注重理论和概念；另一种是侧重应用的学习，从实际入手，注重掌握其应用方法和技能。不同的人应根据其具体情况选择不同的学习方法。对于非计算机专业的学生显然应当采用后一种学习方法。
为了提高学生的实际应用能力，课程教学尽量增加实践教学环节。应当指出，检察学习的好坏的标准，不是“知道不知道”，而是“会不会用”，学习的目的全在于应用。所以，课程多注重实践环节，在《微机原理与应用》课程的指令系统讲解中，首先引导学生多上机练习，使学生不满足于“上课能听懂、教材能看懂”。有一些问题，别人讲半天也不明白，而自己上机练习就清楚了。这就是增加课程的实践教学环节的目的。
（三）增加实例以拓宽学生的知识面
在机电一体化系统课程、机电一体化系统课程设计，以及机电方向学生的毕业设计等教学环节中，大量需要典型的微机知识、接口以及编程技术。尤其在毕业设计方面，学生由于此方面的欠缺，对于有关机电课题方面的毕业设计，往往在完成机械设计以后，很难很好的完成机电结合的部分。针对这些情况，机械工程与自动化学院领导以及带机电毕业设计方面的老师一致认为应加强有关电子设计、应用方面的环节。为此课题在以下几个方面进行改进：
第一、改革《微型计算机原理与应用》、《单片机原理及接口技术》课程的教学，开设CAI教学；
第二、加强《单片机原理及接口技术》课程的实践教学环节，完善和开放机电控制实验室；
第三、设计制作单片机应用系统的典型环节，如A/D、D/A、键盘、数码和LCD显示、通信、步进电机控制等模块；
第四、力争多开设《单片机原理及接口技术》课程的综合实验课，为后续的毕业设计以及机电方面的学生就业打下坚实的基础。
四、结束语
经过两年来的课程教学实践改革后，《微机原理与应用》和《单片机原理与接口技术》课程教学可以说取得了较好的效果。使学生侧重应用的学习，从实际入手，注重掌握其应用方法与技能。正是课题组的共同努力，设计制作单片机应用系统的典型环节，如：A/D、D/A、键盘、数码和LCD显示、通信、步进电机控制等模块，使得机械工程与自动化学院的学生在2005年全国大学生电子设计大赛辽宁赛区获得二等奖、三等奖各一项。也正是课题组的共同努力，让得学生自愿走近实验室，主动利用实验室的资源设计开发一些综合性的试验。
最后，相信只要我们能够全身心的投入到课程教学改革实践中，不断总结教学经验，那么就一定会在今后的教学实践中取得丰硕的成果。
参考文献
冯博琴，《微型计算机原理与接口技术》， 北京，清华大学，2003年2月
李文英，《微机原理与接口技术》，北京，清华大学，2001年9月
单片机毕业设计范文3
关键词： 《单片机原理与应用》 实验教学改革 创新性实验
《单片机原理与应用》课程是一门理论和实验结合非常紧密、突出动手能力的课程。实验教学是其中一个重要环节，既是联系理论教学的桥梁，又是培养学生实践、创新能力的重要手段[1-3]。但是在实验教学中会出现学生理论与实验脱节、实验课效果不理想、学生实验课积极性不高等问题，因此《单片机原理与应用》课程实验教学改革就成为许多学校非常重视的一项教改课题。
1.《单片机原理与应用》课程实验教学现状分析
1.1课程自身特点
1.1.1跨越性。《单片机原理与应用》课程是一门软硬件相结合、强调实践性和应用性的课程。学习这门课程的学生需要经历从电子技术基础、电路原理、C语言编程等基础知识向以微处理器为核心、通过软件编程来实现系统功能的思想转变过程，这种思想跨越转变过程对初次接触该课程的学生来讲具有一定难度。
1.1.2桥梁性。《单片机原理与应用》课程是后续嵌入式系统课程、DSP课程、EDA课程及毕业设计等的基础，具有课程桥梁的重要作用。
1.1.3综合性及抽象性。《单片机原理与应用》课程涉及的内容较广泛，包括单片机的硬件组成和功能、软件编程思想、汇编语言的语句及结构等。并且软件编程涉及的汇编语言需要和硬件的配置情况有关，内容抽象，不易理解。
由于该课程具有自身特性，因此需要教师在实验教学中进行改革尝试，帮助学生更好地适应学习这一类课程的方法，增强学生对该课程的理解性，从而提高他们的实际操作及应用能力。
1.2学生对课程的切身感受及认识
通过调研得知，相当一部分学生渴望将这门课程更好地融于自己的专业发展中，牢固掌握课程基本理论和实践知识。调研结果表明，问题主要集中在两个方面：（1）在学习该课程之初，学生在没有大量实验操作机会的情况下，表现出的是对程序的编写问题及对整个课程的困惑，大部分学生对该课程主要应用在哪里没有概念。（2）对于给予大量实验操作机会的学生，他们表现出对单片机的极大兴趣，他们的问题主要集中为：如何设计具有较好功能的源程序，源程序结构的优化，硬件搭建的合理性等。
因此，良好的实验教学可以帮助学生理解课程内容，掌握核心知识，从而提高学生的学习积极性和学习效率。
1.3实验教学中出现的待解决问题
1.3.1实验项目内容设置不够完善，不利于调动学生的实验积极性。各个实验项目独立性强，几乎没有考虑知识的前后贯穿和最后应用系统的设计，这容易使学生学了后面的忘了前面的，自己设计简单的应用系统更是无从下手，非常不利于培养学生的实验积极性。
1.3.2教学模式单一，传统的实验教学偏重于验证性与演示性实验[4-6]。学生在实验过程中按实验讲义逐步进行，分析思考问题的机会比较少，只是机械化地验证实验内容。学生的注意力主要集中在编程及调试上，忽略了实验电路原理的重要性。不清楚系统设计流程，当需要自行设计系统时，学生就会感觉困难无从下手。实验教学没能起到真正推动学生对单片机原理、模拟电路、数字电路等理论知识理解的作用。单一的实验教学模式制约对学生创新能力及分析解决实际问题能力的培养，降低学生的学习兴趣，影响教学效果。
1.3.3学生实验中实际发挥空间有限。在实践教学中，教师经常把主要的实验步骤、程序代码都提供给学生，造成实验教学中学生动手机会少、思考不全面、发挥空间有限的缺点。
2.《单片机原理与应用》课程实验教学改革研究
针对《单片机原理与应用》课程实验教学现状，对该课程实验教学方法进行探讨，在实验项目、实验教学模式、实验教学环境及实验考核方式上进行改革研究，以提高该课程的实验教学质量，为学生的课程实验、课程实训、毕业设计及相关实践提供优质的基础。该课程实验教学改革方法的研究对提高实验课堂教学质量、促进人才培养和就业都有着深远的影响。
2.1实验项目改革研究
《单片机原理与应用》课程比较侧重于学生动手能力的培养，所以针对该课程的实验项目很多，那么如何根据本学校的学生层次及特点进行实验项目的分类是改革中需要研究和分析的问题。笔者以温州医科大学实际授课实例为例进行阐述。温州医科大学针对生物医学工程专业和电子信息工程专业学生开设该课程。针对学生的专业特点及实验学时的安排，将实验项目教学内容分成四部分，可以根据各专业学生层次特点选择合适的实验项目。具体实施方法为：
第一部分为软件模拟实验，主要目的是熟悉Keil软件、Proteus软件等的操作及汇编语言指令的熟练应用，让学生对整个操作软件的使用及汇编语言的使用有一个全面了解，为以后的实验打下坚实的基础。针对软件模拟实验，主要开设的实验项目包括两类：基础类实验及综合应用类实验。基础类实验主要包括数据传送实验、拆字和拼字实验、数据加法实验、查表实验等；综合应用类实验主要包括模拟交通灯、投篮计分及病房呼叫模拟实验等。
第二部分为基本端口实验，主要目的是让学生认识纹机系统的基本硬件。实验项目主要有端口输出实验、定时计数器实验、按键中断实验、A/D转换实验、多位数码管显示实验、串口通信实验等。
第三部分为综合设计性实验，目的是帮助学生全面掌握所学内容，提高学生综合运用知识的能力。主要有用定时器设计时钟实验、键盘结合LCD液晶显示实验、利用外部中断设计流水灯实验、温度检测实验等。
第四部分为创新性实验，主要针对那些对单片机有兴趣的学生，锻炼学生的创新能力、动手能力和解决实际问题的能力等，该部分实验在课下进行，可结合教师的科研项目和各类大学生电子设计大赛，如教师科研课题中的控制系统及大学生电子设计竞赛、智能车设计大赛、机电产品创新设计大赛等。
2.2实验教学模式改革研究
《单片机原理与应用》课程实验教学模式改革中将PBL教学法与TBL教学法相结合，针对该门课程授课学生专业不同，将实验分成三个层次：基本实验、综合实验和自选实验。针对不同层次实验各自特点和难易程度进行教学方法的选择和综合应用。
2.2.1基本实验主要考核学生基础知识的掌握，内容较为简单，可以只采用PBL教学法。教师只需要给出实验设计的问题，由学生独立完成，不需要进行分组，培养学生的自主动手能力。
2.2.2综合实验不再是单一的知识点、单一的学科，考核的知识可能是跨学科多个知识点，教师只需给出实验的要求和技术指标，学生自主选择决定学习哪些知识解决问题，体现典型的PBL教学法的应用优势。具体实验过程中主要采用分组讨论，单人完成或按组汇报两种方式。
2.2.3自选实验在三个实验层次是难度最高的，学生几乎不可能单独完成，同时教师要给予一定的指导，给出明确的学习目标及知识点，适合采用TBL教学法分组讨论，按组汇报。设计性实验往往都是给出一个需要解决的实际问题，实施方法不是唯一的，这是PBL教学法应用最适合的情况。因此，对于设计性实验最好采用两种方法综合应用。
2.3实验教学环境的改革研究
根据学生的实际情况和要求，为学生创造宽松的实验环境。
2.3.1对学生实验中用到的硬件实验仿真平台可以根据学生的特点及基础进行针对性选择及操作。对于大多数学生，可以选用基础开发板与仿真器的硬件仿真平台在实验课堂中完成相应的实验项目设计，对于能力较强的学生，可以鼓励学生自己做单片机最小系统板或者选用高级开发板与仿真器结合的硬件仿真平台，对于积极性较高的学生，可以建议大家在实验课业余时间选用开发板自己烧写程序在实验课堂之外对实验感兴趣的内容进行仿真学习，为学生创造宽松的实验环境，使学生可以不拘束于课上时间进行实验。
2.3.2对于软件仿真平台，学生可以用汇编语言完成简单程序的设计，能够用C51语言完成简单和复杂程序的设计，学生的前序课程中学过C语言，这样大大降低学生学习的难度，同时学生从对比中加深对汇编语言和C51语言的理解。
2.4实验考核方式改革研究
传统的单片机实验课程不单独考核，评价方式主要以实验报告为依据。这种评价方式使学生对实验教学环节不重视，很难调动起学生在实验教学环节中的积极性。本次改革项目将实验考核方式分为四个部分：把学生每次实验课堂的态度及积极操作的自我关注程度作为实验平时成绩的考核依据，占实验成绩的20%；平时实验报告占实验成绩的20%；综合实验项目考核占实验成绩的50%；自选实验项目占实验成绩的10%。
3.结语
为了提高《单片机原理与应用》课程的实验教学质量，给学生的课程实验、课程实训、毕业设计及相关实践提供优质的基础，提高学生的实际应用和创新能力，本课题结合学校各专业学生实验教学的实际情况，对该课程实验教学方面的教学方法进行探讨与改革。经在实际实验教学中的改革实践表明，通过对实验项目的合理设计，可以培养学生的实验积极性和主观能动性。通过对实验教学模式的改革，激发学生的实验兴趣。通过对实验教学环境的改造及考核方式的改变，可以引导学生重视自身实验技能的培养。从本校学生毕业设计过程及实习过程中可以看出，学生在实际工程应用项目的开发数量和质量都有较大程度的提高。随着实验教学改革的不断深入和完善，该课程会取得更良好的实验教学效果，使学生的综合设计能力及创新能力有明显的提高。
参考文献：
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单片机毕业设计范文4
Abstract： A teaching philosophy method for improving the student ability and programming ability was proposed. By introducing the proteus and keil software in the classroom， students see the control object in real time and can do it themselves. It helps to lay a solid foundation for students graduating from design and electronic contest.
关键词： proteus；keil；单片机；教学改革
Key words： proteus；keil；single-chip microcomputer；teaching reform
中图分类号：G40 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）07-0219-02
0 引言
《单片机原理与应用》这门课程是一门实用性很强的课程，目前是讲课28学时、实验12学时，一共40学时。以前的教学都是主要讲述单片机的硬件结构以及相关的组成部分的工作原理，对编程的要求不高，而且用的教材一直是以汇编语言为基础的，这样学生学习起来，单片机的汇编语言指令系统容易与另一门课程《微型计算机原理与应用》的指令混淆。而且汇编语言编程对于有些学生而言有些难度，不太容易记住。在《单片机原理与应用》这门课的12个学时的实验中，大部分学生刚对编程环境有些熟悉，刚进入状态，实验就已经完了。很多学生学完《单片机原理与应用》这门课后，让他编写一个简单跑马灯的程序都无法完成。这样对学生后期要参加的一些竞赛活动都会有一些影响，如全国大学生电子竞赛、飞思卡尔电子竞赛等竞赛活动中，都会用到单片机，而且对学生的编程能力有一定的要求。以前参加竞赛的学生都是利用暑假时间来重新学习单片机的编程知识，这样学生就会花一部分时间去补习学过的知识。而且在毕业设计中，很多学生对于课题中用到的单片机的相关的编程也不太会。鉴于目前《单片机原理与应用》这么课程教学与实践中存在着的以上问题，所以《单片机原理与应用》这门课有必要进行课堂教学的改革。我们将通过改变教学观念和模式，注重实验动手能力培养和分析解决能力培养，在考试考核等方面也相应的改革尝试。
1 改革的理念及思路
《单片机原理与应用》这门课程教学改革主要是对教学方式的改革，本次改革的侧重点是学生的动手能力和编程能力的锻炼，选择C51教材。教学方式有两种主要形式：一是以教师为中心的传授知识型教学偏重于原理的论述和编程方法的介绍；二是以学生为中心的探究与体验型教学，重视应用和编程，解决具体问题。探究与体验型教学的特点是：把问题交给学生，在老师引导下收集资料、拟定方案、动手编程实验最终解决问题，实现相关的功能，并进行归纳总结。
基本的思路是：是让学生在探究对象解决“问题”的过程中掌握本课程的知识点和原理。教师在探究式学习中的主要任务是“引导”。让学生围绕问题去琢磨，真正进入到探究的状态。因此实施本项课改探究体验学习的关键：
①是根据教学要求和课程内容，使学生充分了解当前该领域技术发展的现状，以及《单片机原理与应用》相关的知识。
②提供条件动手实验解决具体问题，实现相关功能。
③课堂上引入Proteus和keil软件，使学生在课堂上可以对相关的软硬件有一个直观的了解，并激发学生对该门课程的兴趣。
1.1 具体的实施方案与路径 本课程的教学实施分两步：①课堂教学提出问题，讲授原理要能引起学生思考和探究兴趣。要用调研、查资料的方式让学生获取学科知识体系，引起学生探究热情。在课堂上引入Proteus和keil两种软件，让学生在课堂上对单片机相关的硬件和软件有一个直观的接触和了解。②综合运用计算机技术进行设计方案、电路原理图的绘制、软件的编写和调试、完成任务达到掌握知识的目的。
1.2 考核方式的改革 考核我们从以下几个方面全面综合评价学生成绩：
①采用阶段评价、目标评价、项目评价，理论与实践—体化评价模式。
②结合设计方案答辩、现场解决问题、提交作品、测验、考试等情况，综合评价学生成绩。
③既注重学生在实践中独立分析问题和解决问题能力的考核，又注重学生协同作业的沟通、协作能力和团队精神。
2 预期的成果
《单片机原理与应用》新教学方法的研究和推广，能真正把教师的一言堂变为引导学生积极思考、思想交流的大讲堂，使学生在实践中学会分析思考，掌握科学研究基本方法，在学习实践中唤醒自己的潜能，激发自己最大的创造力。学生自主提出的问题更能引起学生的兴趣和解决问题的欲望。获得深刻的体验。
《单片机原理与应用》这门课是我院自动化、测控、电子信息和通信工程、物理学的重要专业基础课程，每年约有400学生要学习该课程。也可以为相关工科专业的学生开设。
采用与开放性实验、课程设计和毕业设计以及大学生电子竞赛相结合的方式，充分利用现代媒体、实验室和图书馆资源，不仅为学生提供了锻炼动手能力环境，还为不同年级、不同专业的学生提供了交流、探讨和相互学习的机会。使我们的课堂得到延伸。培养学生的协调能力和团队精神。为学生的就业和将来工作奠定坚实的基础。
3 实际效果和存在的问题
从目前的教学效果来看，比以前取得比较好的教学效果。由于在讲课过程中，当讲到具体实例时，都会用Proteus给出仿真的电路图和实际运行的效果图，这样学生可以很直观的看到单片机具体的控制过程，而且让学生参与互动，充分调动了学生的积极性，学生通过在课堂上自己动手编写和修改程序来控制一个具体的例程，这样大家可以把学的知识马上进行应用，可以看到实际的控制效果，学生都愿意参与。而且，我们每4人为一个学习小组，有一个开发板，大家学完相关的知识点后可以在宿舍自己互相讨论，这样可以把相关的知识点学得更加的牢靠，而且动手能力差的学生可以通过其他同学的指导也可以很快上手。这样学完这门课后整个班级没有一个不会编程的学生。如果大家有问题不清楚的可以通过电话或者QQ的方式与老师联系，可以及时的解决学习中遇到的问题。学生学完后，都不再惧怕编写程序了。
当然也存在一些问题，如刚开始的时候大家互动不是很积极，但是通过几次鼓励以后大家逐渐的积极参与到互动环节中来，还有就是我们的开发板是用串口线进行下载的，但是现在很多学生都是用的笔记本电脑，没有附带串行口，调试起来不方便，就让大家通过Proteus先仿真，通过后再到有台式机的同学那调试具体的程序。后期将通过修改开发板下载模式或加usb转串口线的方法来改变这个问题。
4 结束语
通过这次教学改革，《单片机原理与应用》这门课从原先的汇编语言教学模式转变成现在的C51编程教学模式，并通过KEIL和Proteus软件的引入，使学生在课堂上可以比较直观的看到单片机对具体硬件的控制实现的现象，加深对单片机的认识和理解。使学生学完这门课后可以自己独立的设计一些简单的单片机控制系统，为学生后期的毕业设计、参加大学生电子竞赛等打下坚实的基础。
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[3]黄秀海，滕清秀.教学改革效果的实证研究.当代教育理论与实践，2012，1：111-113.
单片机毕业设计范文5
关键词：教学改革；实验教学；实践教学
【中国分类法】：G420
0引言
传统的单片机教学采取先基础后应用的模式，即先讲授单片机的硬件结构，再讲指令、编程、系统扩展和各种器件的应用，最后讲一些实例，按照这种教学结构，往往使学员感觉枯燥无味，学习兴趣不浓，有的学员甚者认为单片机用处不大，体会不到单片机在实际应用中的重要作用。怎样才能激发学员对单片机课程的兴趣和积极性呢？我认为单片机理论知识教学中应紧密联系实际，使抽象知识形象化，同时在教学手段上也要进行改革，如在实践教学中采用在实验室上课的方式，通过课程设计和毕业设计的教学实施来提高学员对单片机的应用能力。
1 教学方法的改进
在课堂教学中，利用多媒体作为教学的辅助手段，与传统的教学手段相结合。对于需了解的内容，采用多媒体教学可以提供更多的教学内容，对于需要理解和掌握的内容，则采用传统教学和多媒体教学相结合的方式。因多媒体教学只能在形象上方便学员的认识与理解，不能代替课堂上理论和概念上的训练过程，所以教学中采用两种方法相结合的教学方式，通过发挥其各自的优势，是提高教学质量的好方法。
在理论知识教学中紧密联系实际，使抽象知识形象化。如可以这样介绍单片机中的“堆栈”：如在仓库里存放货物时，最先存放进去的货物总是最后才能取出，反之最后存进去的货物总是最先取出，这种存取货物的规则就是“先进后出，后进先出”，在单片机中把这种存放数据的操作为“堆栈”。为什么要这样存放数据呢？当存放一批数据时，通过堆栈定义可知用户只需知道第一个数据的地址单元即可，简化了数据存放操作。那么堆栈位于单片中的哪个区域？在单片机中采取用户根据需要自己确定堆栈区域，即通过设定堆栈指针sp的值来实现，如sp的值等于66H，即堆栈指针指向66H单元？在51单片机中，sp所指位置并非就是数据存放位置，而是数据存放的前一个位置，如指针指向66H单元，那么第一数据的位置是67H单元，而不是66H单元，为什么会这样？教员可在讲堆栈命令时再详细的将其原因。介绍单片机理论知识时引入生活中的实例，可使学员把难想象、难理解的内容变得易于理解。
2 在实验室现场教学
实验课是强化锻炼学员实际动手能力的重要手段，可巩固对理论知识的理解，让学员在实验中体会到单片机应用的重要性。如在讲解单片机的结构和应用时，可选择在实验室讲课，通过单片机实物和各种实际单片机系统，加深学员对单片机的内部结构、外部结构及其应用的感性认识；讲解繁多的指令时，可以利用多媒体讲述指令及相关的编程技巧，让学员熟悉指令的功能与基本用法；指令的执行情况和执行结果不好理解，到实验室可以熟悉编程软件，另一方面可以初步了解指令的运行方式且能够对自己编写的程序进行初步验证；可以激发学员的兴趣、增强感性认识、开阔学员的想象力，有利于对知识的理解。在实验教学中，教员的指导作用主要体现在工作方法和思维方法的引导上，通过实验使学员对单片机有较为深入的认识，让学员充分体会到单片机应用领域是十分广阔的，拓宽学员视野。
实验室现场教学法可以弥补多媒体教学的不足，两种方法相互结合，发挥各自的优势，能最大的提高教学效果。
3 增大实践教学环节
学员在教员的指导下进行课程设计，通过学员独立完成课题达到对学员的综合性训练。在设计中既涉及到许多设计原理与方法，还涉及到许多实际知识与技能，在设计中可以使学员对所学的内容的掌握逐层递进、逐渐深入，最终达到融会贯通，有利于培养学员运用课程中所学的理论知识独立分析、解决实际问题的能力。
在课程设计中，教员的指导作用也是主要体现在工作方法和思维方法的引导上，应以学员为主体，充分发挥其自主性和创造性，达到培养学员创新能力的目的。
4 结语
在教学中把一些典型的例子引入课堂，使学员更容易理解所学的知识，增强学员的学习兴趣，促进学员学习的自觉性和主动性，使学员能够感受到主体地位，就能更好的发挥学员的主观能动性并激发他们强烈的求知欲；此外加强实践环节的教学，比如实验、课程设计和毕业设计，这种将灵活的授课方式融于教学之中，有利于培养学员发现问题、分析问题和解决问题的能力和独立思考能力。
参考文献：
单片机毕业设计范文6
关键词：单片机；课程实践；答辩；KEIL C
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）36-8369-02
单片机课程实践是高校自动化专业集中实践环节的必修课，是学生学习《单片机原理》课程后，进行的一次全面的综合实践，其目的旨在加深对单片机基础理论和基本知识的理解，培养学生具有单片机系统应用软件设计和开发的能力，在具体实现过程中强化学生的实践意识，提高应用能力、创新意识和合作精神。在项目的实践中，使得学生掌握一定的理论与技术知识，而且应该树立管理理念，建立项目工程思维观念，而这一点正是高级语言编程思维的一种体现。
通过将单片机课程实践和高级语言程序设计实验相结合，使学生在理解单片机理论和高级语言编程思想的基础上，实际动手开发一个实际的应用系统，来提高综合运用所学理论知识的能力。
1 研究内容或对象
引导学生运用已学的单片机理论知识、单片机程序设计方法和高级语言编程思想，具体设计一个实用的小型单片机应用系统，开发设计过程按以下顺序进行――选定课题、调查用户需求、总结归纳数据流程、分析性能、书写需求分析及总体设计报告（包括组成原理图、硬件连接、程序流程、系统功能模块）、完成应用系统的开发、撰写课程实践报告、系统验收、组织课程实践答辩。让学生在这一系列工作中综合运用单片机系统原理以及编程语言等相关课程知识，培养学生的综合素质。
根据单片机课程实践和专业课程实践两个实践教学环节各有4～5周但分散的实际情况，考虑将其进行整合。并在实践教学环节中安排相应的指导老师对学生进行必要的指导和帮助，为学生提供分析思路，解决学生项目完成中碰到的实际问题。
2 研究拟达到目标
通过在单片机课程实践中结合高级语言编程思想，使学生在掌握单片机理论基础知识的同时，通过参与项目的分析、设计与实现，建立软件工程理念，具备一定的理论与单片机实物实践相结合、解决实际应用问题的能力。同时在完成项目的过程中，锻炼科研开发能力和科研论文写作能力，为大四的毕业设计和毕业论文的顺利完成奠定基础，并为以后工作中的理论与实践相结合奠定良好的基础。
使学生在单片机课程实践和高级语言程序编程实践相结合的实践教学环节中，利用所学的单片机系统原理和C语言程序设计基础知识设计单片机应用系统，解决单片机系统应用中的实际问题，掌握高级语言编程思想，借助相关编程工具，完成一个小型项目的自主分析、设计与实现。
3 主要研究方法
教师提供部分项目供学生选择，学生亦可自拟项目，但课题的选择要由教师审查核准。项目尽量选择实际需求的题目，让学生走出校园，通过调查走访，了解国内单片机应用发展的状况，开阔眼界，而且在开发一个真实项目的过程中，带来求知的源动力，激发学生自主学习的渴望以及创造力；对于虚拟项目，要求学生做到切合实际需求，能解决一定的应用问题，有一定的应用价值。
编程开发工具原则上推荐学生使用KEIL C，如果学生认为其它开发工具更适合可由学生自主选择。由于实际可用的编程开发工具与日俱增且不断更新，为此在课程实践中，对学生开发工具的选择不做过多限制，使得学生可以选择自己感兴趣的程序设计工具进行项目开发，既锻炼了学生自学的能力，又能让学生成为项目开发的决策者，这种主人翁意识使得学生变被动学习为主动学习，从而激发学生自主学习的积极性。
为了防止学生对课程实践任务敷衍了事，对课程实践的考核方式由原来的提交程序和文档改变为答辩的方式。且在集中教学环节之前就让学生明确单片机课程实践的任务，同时考虑在集中教学环节结束后适当放宽学生上交可运行的项目程序和课程实践报告以及组织答辩的时间，让学生能更好的延续自主学习的积极性并进一步完善项目的开发。
4 特色、创新及推广应用价值
通过将单片机课程实践和高级语言程序设计基础实验相结合，让学生在项目的分析、设计、与实现的过程中掌握单片机理论知识、单片机系统应用的设计方法和高级语言程序编程思想 ，提高自动化专业学生理论与实践相结合的能力，激发学生的学习积极性和主观能动性，提高学生解决实际应用问题的能力。
《单片机原理》课程实践教学，将单片机课程实践和高级语言程序设计实验两个教学环节有机整合，让学生能在该实践教学环节中综合运用单片机系统原理和高级语言程序设计基础以及相关编程思想等多种知识，培养初步的科研能力和科研论文写作能力以及团队合作精神。并通过组织课程实践答辩使学生进行类似毕业答辩的演习。
在自动化专业学生的单片机课程实践教学环节中，通过团队合作的方式，以共同完成项目为目标，让学生在单片机课程实践中综合运用所学的单片机系统原理和高级语言程序设计基础的理论知识来完成项目的分析与设计，并借助相关的编程语言来完成项目的编程实现。将原本独立但有高度关联的两个实践教学环节进行有机整合，可以让学生有更多的时间来系统而连续的综合运用所学的相关知识，进而更好的将理论与实践进行有机结合，激发学生的学习热情，提高学生的学习积极性。
