单片机课程设计总结范例6篇

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单片机课程设计总结

单片机课程设计总结范文1

关键词:民族地区;高职院校;单片机;课程教学;改革探析

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号: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

单片机是电子信息类专业十分重要的课程,也是高职院校完成高素质技能技术型人才培养必不可少的专业课程。贵州少数民族地区高职院校虽地处欠发达山区,自身发展受到诸多因素的制约,但对人才培养质量的要求从未降低,紧密围绕地区经济发展需要开设电子信息及相关专业。

伴随贵州大数据、大健康产业的蓬勃发展,早期“三线建设”驻黔电子企业及本土民营企业对其人才需求的增多,电子信息类专业已逐步成为贵州少数民族地区高职院校重点建设专业。但在专业课程教学,尤其是难度较大,实践性较强的单片机课程教学方面还存在诸多有待提高和改善之处,需结合贵州少数民族地区高职院校自身实际,进行单片机课程的教学改革,探索符合当地人才培养及职业岗位能力需要的教学思路和方法。

1贵州少数民族地区高职院校单片机课程教学现状

基于对贵州黔东南州、黔南州、黔西南州三地少数民族地区高职院校的走访调研及师生的深入座谈交流,发现贵州少数民族地区高职院校单片机课程教学存在如下的现状。

1.1 课程教学环境

1.1.1 学生素质现状

贵州少数民族地区高职院校电子信息类专业所录取学生少数民族较多,高考分数偏低,专业选择盲目被动;基础知识薄弱,理论学习困难,专业实践技能训练积极性与主动性不高;自我控制能力差,未来职业发展无规划;团队合作意识薄弱,自信心与创新精神欠佳等。

1.1.2 师资现状

贵州少数民族地区高职院校能够承担单片机课程教学的师资严重不足,引进困难,尤其是具有单片机技术开发经验的专业技术人员及学术带头人甚少。现行单片机任课教师存在理论知识扎实,但项目开发经验缺乏;教学经验丰富,但课程实践教学欠缺;专业网络学习获取较多,但融入行业企业进行实际开发较少;外派学习较多,但真正与单片机技术相关的学习较少等。

1.1.3 实训条件现状

贵州少数民族地区高职院校受地方财政困难,教育经费注入不足的影响使单片机课程教学实训设备陈旧、配置不足;专项资金投入不够,实训条件简陋;实训室缺乏专人负责,管理不规范;实训教师对实训重视程度有待加强,学生对实训开展积极性有待提高等。

1.2 课程教学内容与考核

在单片机课程教学内容安排方面,贵州少数民族地区高职院校普遍仍以单片机理论教学为主,注重培养学生程序编写能力,尤其是汇编程序的编写能力,缺乏基于实际项目开发的创新性教学方式。部分院校甚至没有开展实训教学,仅完成基于汇编语言的单片机最小系统理论教学,对单片机的通信功能、传感器技术及C语言在单片机中的应用等重要内容并为涉及。同时,在单片机课程与专业基础课程开设的先后、课时分配、任课教师安排等方面也存在诸多不足。

在课程考核评价方面,大多数院校仅考核学生的理论学习内容,而对课程的学习过程,实训项目及课程设计完成情况等核心内容并未进行考核,考核评价过于单一,不能较好地进行学生课程掌握情况的客观综合评价。

2 贵州少数民族地区高职院校单片机课程教学改革思考

贵州少数民族地区高职院校单片机课程教学应结合自身特点,培养符合区域经济发展需要的高素质技能技术型人才。

2.1 现行课程教学环境改变探索

在学生素质提升方面,贵州少数民族地区高职院校很难在招生录取阶段来提高进入电子信息类专业的学生文化素质,但可从学生进校后对专业兴趣的培养方面着手,改善学生综合素质。如在专业基础课中增加动手能力训练环节(仿真实训也可),为后续难度更大的单片机学习兴趣的培养打下基础;成立单片机学习兴趣小组,通过兴趣小组的积极主动性来带动整个大环境的改变;积极组队参加校、州、省及国家的单片机技术应用及相关技能大赛,以大赛营造学习环境;通过专升本考试中对专业课程的要求和学生对进入本科院校继续深造的渴望,引导学生主动学习等。

在师资水平优化方面,贵州少数民族地区高职院校应结合当地经济发展及院校需要,积极争取电子信息类紧缺人才,尤其是高层次人才的引进政策,解决单片机骨干教师及学术带头人缺乏现状;积极从行业企业或校企合作单位寻求师资及师资培养,让行业专家融入教学,让一线教学人员融入行业,进行交互式学习交流,实现自我培养,进而提高教学质量;现行单片机教学人员应通过网络,积极寻找单片机学习途径,争取单片机技术学术交流会议及培训;积极以大学生电子设计大赛、区域行业单片机应用设计竞赛等为引领,主动找项目、做项目、总结项目,从而来提高教师自身的单片机应用技术水平。

在实训条件改善方面,贵州少数民族地区高职院校应积极寻求资金注入,建立校内单片机技术应用实训室;或寻求校企合作单位、行业企业、院校共建等方式建立实训室。针对实训设备,没有必要购买昂贵的实验箱或实验平台等,通过电子商务,购买设计合理、功能模块齐全、支持在线调试、便于携带、支持C语言、具有配套教程及完整的程序实例等的单片机开发板即可。同时,要为开发板配套逻辑分析仪、万用表、示波器等常用电子仪器仪表及工具。在实训室建设经费充足的情况下,可考虑配备台式电脑,若经费不足,鉴于当代大学生笔记本电脑覆盖率较高的条件下,可两人配套一台自带笔记本电脑,即可满足实训条件要求,又为学生课余自学、课程设计及毕业设计等后续环节服务。

2.2课程合理安排

2.2.1 微控制器选择

当下,单片机种类及型号较多,合理选择一款单片机种类及型号是初学单片机技术的关键,是引导学生学习单片机技术的重中之重。单片机种类及型号的选择一定要结合实训室所配套的开发板或校企合作单位等所使用的机型,但主要还是以便于教学和学生学习单片机技术为主。因51单片机市场份额占有量大、使用年限长,网络资源和学习参考资料丰富且获取容易,考虑到初学者对硬件资源的应用能力,建议以宏晶科技生产的STC89C52RC单片机作为主控芯片进行教学。

2.2.2 课程及内容安排

单片机课程应安排在电路理论、模拟电子技术、数字电子技术、C语言等专业基础课程完成之后,可与电子元器件识别与检测、电子线路绘图与制板、传感器技术应用等专业课程同时进行。在开设上述专业基础课程的基础之上,建议单片机课程总学时为108(即每周6学时),其中理论占20%左右,实践占80%左右。单片机技术是在实践中学习,教学内容应以实践为主导,理论融入实践过程且够用为原则,边做边学,不能只强调理论而轻实践。

鉴于贵州少数民族地区高职院校授课对象特点,课程主要内容应包括微型计算机基础知识简介、单片机概述、所选单片机结构及内部资源介绍、单片机时序及工作方式、汇编指令及时序简介、中断系统、定时器/计数器、并行I/O接口、单片机串行通信(主要有UART、I2C、SPI、485通信等)、A/D和D/A转换等。在教学过程中,所应包括的硬件主要有LED、LED点阵、数码管、LCD、矩阵按键、步进电机、蜂鸣器、传感器(如温度、红外、压力等传感器)、A/D和D/A转换芯片、时钟芯片、存储芯片等。

2.3 实训教学开展

单片机课程教学应以实训教学为主并综合考虑学生特点,实训开展应包含单个实训项目、综合实训项目和课程设计三个环节。实训环节中注重“做中学,学中做,边学边做”。任课教师在单个实训项目中应在讲解硬件原理和程序设计的基础上,对实训内容进行操作演示的同时指导学生操作,直至完成实训效果。效果出来后,任课教师针对实训过程中出现的问题进行总结,同时对所做的实训内容进行再一次的总结性讲解,以达到学生掌握所布置实训内容的目的。综合实训项目应预先布置任务和学生分组(2人一组为宜),课堂由任课教师对任务中所涉及的硬件和软件及前期所学本实训所需用的知识进行讲解。学生结合老师的讲解和所提供的硬软件参考资料,以组为单位,开展实训项目,完成实训任务。课程后期,应专门安排1到2周,以3人为一组,进行课程设计环节。选用适合高职院校学生及难度适中的课题作为单片机课程设计的题目,引进全国大学生电子设计大赛流程及相关规则融入课程设计,体验项目开发过程,培养学生项目开发能力。同时鉴于对学生仿真能力培养的必要性,建议在课程设计环节中融入Keil和Protues仿真教学。

实训教学中应制作实训项目任务书或课程设计任务书及考核评价表,教学过程采用项目化教学,任务驱动,融入“资讯、计划、决策、实施、检查及评价”的教学组织形式并做好学时分配。

2.4 课程考核评价创新

鉴于课程实践性较强,考核不能单一的出套纸质试题进行考核,尤其不能只进行理论而忽略实践的考核,应以过程考核,综合评价学生课程学习效果。

3 总结

综上所述,现行贵州少数民族地区高职院校单片机课程教学还存在诸多不足和有待改进之处。身处该地区的单片机课程任课教师应在课程教学条件、课程内容安排、实训教学方式、课程考核评价等方面结合自身院校实际,探索符合授课对象及课程特点的教学方法,提高贵州少数民族地区高职院校人才培养质量,进而为地区经济的发展服务。

参考文献:

[1]宋雪松,李冬明,崔长胜.手把手教你学51单片机(C语言版)[M].北京:清华大学出版社,2014.

[2]胡汉才.单片机原理及其接口技术[M].北京:清华大学出版社,2010.

单片机课程设计总结范文2

关键词 系统工程 实践教学 课程设计 单片机 A/D转换芯片

中图分类号:G424 文献标识码:A

0 前言

实践教学是高等应用型人才培养体系中的一个重要环节,它对培养学生的工程素养和实践动手能力起着极其重要的意义。实践教学包括专业课程实验、开放性实验、课程设计、电子竞赛和毕业设计等,其中课程设计、电子竞赛、毕业设计按教学组织大多是由专业教师承担教学任务。

如何制定人才培养流程,使整个实践教学过程做到系统化和整体性,一方面需要合理安排与本专业学科基础类课程相关的实验教学环节,另一方面要探索课程设计、电子竞赛、毕业设计等专业工程实践环节的规划,充分扩展专业特色课程相关的实践教学的内涵。其中后者是提高学生动手能力和综合思考问题最佳方式。

1 以系统工程的思想构建专业实践教学体系

系统是由互相关联、互相制约、互相作用的若干组成部分构成的具有某种功能的有机整体。系统工程是运用系统思想直接改造客观世界的一大类工程技术的总称。专业实践课程活动涉及到学生专业学习的整个阶段,也可以看作是一项系统工程。为了提高专业实践教学活动的教学效果,保证专业知识的可持续性发展,就应该按照系统工程的思想和方法,协调专业实践教学活动中各项因素。在实际工作中,一方面要重视每一项工作,将每一项工作做到位,另一方面要重视各项工作的内在联系,建立系统的、整体的教学体系,这样才能使实践教学的功能最大化。

目前在高校的实践教学中常见的问题是缺乏大学四年整体的实践教学体系,学生每一年都在做不同的实验不同的设计,设计的系统性和完整性被割裂开,学生不能用联系的眼光去看全部的设计,不能体会到各专业课程之间的联系和传承。针对这一情况,必须做好系统化统筹安排。

结合各个阶段专业课程的学习,合理安排专业实践环节,最大限度激发学生的主动性和能动性,是专业教师必须思考的问题。下文以浙江科技学院测控专业某小组四年的课程设计、专业实验和毕业设计为例,详细介绍如何将教师和学生结合起来,系统地完成四年的专业教育。

2 改革与探索――以数字电压表的设计为例

基于系统化工程的实践环节,专业教师根据学生学习的各个阶段,合理安排与专业课程相对应的课程设计环节,有效地发掘各个环节的密切联系,培养学生系统化的设计理念。

在一年级本科始业教育和专业认知实习环节,专业老师提供各种设计题目供学生进行分组选择,这些题目必须具有传承性的,并且说明各个设计要用到的专业知识,比如说电子课程设计要有电路原理、数字电路和模拟电路相关知识;下一阶段就要用到单片机和传感器等知识;再下一个设计可能要用到虚拟仪器、控制系统等知识,让学生在一年级就对本专业的整体构造有感性认识,从而激发他们专研专业知识的兴趣。

2.1 基于ICL7107的多量程直流数字电压表的设计

根据教学计划的安排,在一二年级学生所接触的主要是专业基础课,学生能自由掌控的专业知识有限,因此在二年级电子课程设计中,我们要求学生设计一款直流数字电压表,具体要求是能实现0mV~2V测量范围。专业教师只负责提出任务以及实现的功能,学生自行查阅资料,提出解决方案,然后师生一起讨论可行性。在实践中,学生提出了以ICL7107,ICL7135等芯片不同的解决方案。

2.1.1 数字电压表的组成

数字电压表基本量程200Mv,可以扩展量程2V和20mV。整个电路设计没有超越学生现有理论知识,学生有能力独立完成,同时功能的扩展又要求学生综合运用所学的各门专业课程,完成复杂电路的设计,锻炼了综合分析问题并独立解决问题的能力。

2.1.2 总结分析

这一阶段学生只能使用电路模电和数电的相关知识,结合电子综合实验,学生查阅资料,了解ICL7107的原理,掌握双积分式芯片的基本电路的设计,完成了芯片的供电模块―― 直流稳压电源的设计,并可以在此基础上开拓量程自动切换的功能(如图1所示)。

2.2 基于单片机的数字电压表的设计

随着二三年级大量专业课程的学习,学生可以运用的专业知识更加丰富了,他们可以完成设计的功能也随之更加强大。在此基础上,学生延续前面的设计,改进了电压表的设计。

2.2.1 基于单片机的数字电压表的设计

由于ICL7107没有BCD码输出,没有像ICL7135那样的BUSY信号,在与单片机连接时,学生遇到了障碍,于是又展开了一场讨论,如何利用单片机只是完成直流/交流电压的测试任务。根据大量查阅的文献资料,有学生提出采用ICL7135芯片的想法,该芯片与ICL7107工作原理相似,是4 1/2位A/D转换器,加上电路ICL7135可组成一个满量程为2V的数字电压表。ICL7135可以采用并行采集方式与单片机系统进行连接。如图2所示,模拟电压送到ICL7135进行A/D转换,然后送到单片机中进行数据处理。处理后的数据送到数码管中显示。其中ICL7135电源部分可以沿用上学期的直流稳压电源。

2.2.2 总结分析

现阶段可以要求学生用到所学的单片机等知识,完成功能更多、精度更高的课程设计。在单片机等课内实验中,学生完成了单片机最小实现系统,结合前期所做的电子课程设计,学生可以开发基于单片机的数字电压表。该设计引入单片机编程实现从数字量编码转换到七段译码,最后送到数码管显示输出测量结果。学生利用单片机最小实现系统,扩展单片机系统的应用,专业知识得到了综合运用。

2.3 基于ICL7135的毕业设计

ICI7107/7135都是CMOS双积分A/D转换芯片,可以转换输出 000个数字量,对外提供6个输入、输出控制信号。因此,除用于数字电压表外,还能与异步接受/ 发送器、微处理器或其他控制电路连接使用。

因此,在选做毕业设计题目过程中,学生对需要进行模拟信号处理的设计中大多选用这两款芯片,如图3所示,在选用ICL7135作为A/ D 转换器,模拟信号由传感器采集,由ICL7135 转换后数字量送入单片机,由单片机对ICL7135 输出的信号进行处理,在数码显示管(LED)上显示。并可通过键盘输入温度设定值。单片机根据设定温度进行相关运算(如PID、模糊运算等),产生控制信号。

当然还可以挖掘更多的基于ICL7107和7135的应用的实例,这里我们致力于让学生对知识点的综合运用,当他们能用课堂上所学到的知识,系统地解决一个实际的问题,这里面的满足感和成就感能大大激发学生的学习潜能,提高学习效率。

单片机课程设计总结范文3

Abstract: Against the problems in the traditional SCM teaching, this paper discusses the SCM teaching reform mode based on subject design as a unit from teaching content,teaching tools and methods, teaching equipment, teaching environment and conditions, teaching assessment. Specifically unit clearance assessment and subject design respondent assessment form in teaching assessment,gives full play the main role of student learning under the guidance of teacher. This teaching mode is to stimulate the students' interest in learning and cultivate the students' actual ability and the spirit of teamwork, which reached good teaching is effects.

关键词: 单片机;课题设计;单元过关;教学改革

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

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)29-0232-02

0 引言

单片机课程是高校工科专业的一门重要专业必修基础课,单片机的应用性很强,所以在课程设计中,单片机的实验教学成为整个课程的重要组成部分。传统的教学模式不注重学生实际应用能力的培养,已经不能适应当前单片机应用产业的快速发展,单片机教学改革势在必行。

本项目将单片机传统的教学模式改为以课题设计为单元的教学模式,理论与实践相结合,重点培养学生的实际动手能力和工程开发的创新能力,达到了很好的教学效果。

1 传统教学课程设计中存在的问题

1.1 教学手段和设备落后 由于实验教学的教学经费有限,设备条件不足,不能保证学生良好的实验环境。在实验教学中,往往是教师讲授完所有操作后,让学生再做一遍,这时学生记不住操作步骤,往往感觉无从下手;或者教师讲一步,让学生操作一步,没有让学生真正思考为什么这么做,而是盲目的跟着操作,只是对理论和实例的验证,影响了学生独立思考能力和创新思维的培养。

1.2 实验考核选题不当 通过调查,许多高校单片机实验课的题目多年来一成不变,一部分学生从高年级直接获得程序源代码和实验报告;还有一种情况是实验设计题目由学生自己选择,很多学生为了应付实验课,把题目选择的过于简单,甚至是书上的一个实例。这样就失去了单片机实验课的教学意义。

1.3 重理论,轻实践 国内的教育制度虽然进行了几次改革,但给学生留下的传统思维中还存在理论重于实践的观念。学生重视理论课的知识学习,对于实验课,只要模仿教科书的实例,写好实验报告就可以拿到实验课的成绩,学生的动手能力并没有得到真正的锻炼。

1.4 没有真正培养学生的团队协作精神 传统的课程设计一人一组,学生个体意识强烈,或者几个学生一组,由于学生个体差异较大,往往每组真正动手做实验的学生只有2-3个,助长了其他学生的惰性,没有达到预期的教学效果,没有培养学生的团队协作精神。

2 课题设计为单元教学的改革方法和途径

2.1 教学内容的改革

传统教学一般是学习完全部指令后,学习应用部分,然后进行实验操作。这个过程随着理论难度的增加,学生的学习兴趣下降,而且对指令记忆不深刻,真正实验应用时容易混淆,教学效果不理想。

为提高学生的动手能力和学习兴趣,将传统的教学内容改为以课题设计为单元的教学内容。从上百个日常生活中的应用实例筛选出经典的实例,组合成七个单元,每个单元由若干相似的实例课题组成。七个单元的内容分别是数码管原理及应用、A/D和D/A工作原理、液晶显示屏原理、时钟芯片、温度传感器、定时器/计数器、串行口应用。每个单元通过实例讲解基本指令,硬件线路,程序设计等内容,这就需要教师将每个实例都验证准确,将实例课题由易到难、科学合理的安排讲解顺序。改革结果将单片机知识点分散到各个单元,使学生在学习实例课题的过程中,学习相关知识,完成课题要求,消除枯燥的理论讲解,调动了学生学习的积极性。

单片机课程设计总结范文4

(福建工程学院 信息科学与工程学院,福建 福州 350108)

摘 要:要真正提高《微机原理及接口技术》课程的教学效果,必须改变原来的课程教学和课程设计两个体系.《微机原理及接口技术》课程“设计导向型”教学模式,即将理论课、实验课和课程设计有机融合在一起,将课程教学内容与实际应用系统的设计进行优化和整合,引导学生从简单的基础知识逐步过渡到复杂接口设计及程序设计,学生在学习过程中,自然就逐步熟悉了单片机应用系统的开发流程,不仅培养了学生的动手能力与钻研精神,还可以积累一定的创新与实践经验,这对于电子信息类专业本科学生,具有非常重要的意义.

关键词 :微机原理及接口技术;设计导向型;教学模式

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-260X(2015)01-0215-02

1 设计导向型教学模式的意义

单片机主要应用于测控领域,在工业自动检测系统、数据采集系统、家电控制、智能仪器仪表等诸多领域都有广泛的用途.《微机原理及接口技术》课程是电子信息类专业的重要专业课程.是一门软硬件技术结合紧密,理论性和实践性都很强的课程,本质上是基础一门应用型的工程技术课程.该课程已在我院电子信息类专业开办多年,积累了一定的教学和实践经验,我们将理论课、实验课和应用设计统一起来,将单片机本身各功能模块的原理性分析与实验板电路的硬件设计及程序设计进行了较好的结合,从应用的角度与实际的应用系统很好地融合,颠覆传统的教学方法.

2 设计导向型教学模式的实施过程

2.1 激发学习兴趣的同时立下规矩

在第1次课中,我们会对单片机的有关概念以及它的用途做一个全面详实的介绍,除了简要列举图文并茂的应用案例外,还把历年学生的设计优秀作品带进教室,介绍它们的功能及操作使用,通过形象生动的演示介绍,让学生真切地感受到单片机系统无所不在,与学习生活很贴近,第1次课就创建一个“单片机系统不仅有用而且有趣”的场景,激发学生的学习兴趣.在培养学生兴趣的同时,对这门课的学习方法和态度提出要求,在课堂,要求学生准时到堂、专注听课、勤做笔记、积极互动、大胆提问;在课外,应广泛阅读、扎实温习、认真练习、多做实践、讨论请教.并且告知学生考核成绩由期末考试,平时学习、作业、测验、实验及实验考核构成及每部分所占比例.这样,在第1次课激发学习兴趣的同时就立下规矩,对学生学习过程的评价有法可依,让学生有一定的敬畏之心,自觉主动的投入到该课程的学习过程中.

2.2 理论课、实验课和课程设计的有机统一

课程的学习是一个循序渐进的过程,我们在教学上是通过实验电路板将各部分有机地串接起来,课程设计也是借助它的电路完成控制程序的设计.该实验板是由本课题组成员自行开发制作的实验设备,特点是:体积小,携带方便,在实验、课程设计等各实践环节中,学生人手一机,可以在课余时间完成扩展的实验与系统设计,效果与开放性实验是相同的.以该实验板作为教学案例,我们编写了实验板测试程序,作为实验板功能检测与程序示例提供给学生阅读使用,对每个模块、每条指令功能都进行了注释,极大的方便了学生的阅读理解.在介绍有关章节的理论知识时,我们就会以实验板相应部分的接口电路作为例子进行硬件电路的分析并介绍测试程序的有关模块,这样学生就会对一个完整应用系统的硬件和软件如何设计有深刻的理解.实验是设计应用系统学习过程中必不可少的重要实践环节,通过实验,使学生掌握单片机开发工具的使用、程序设计与调试的方法;掌握常用接口电路与单片机的连接方法;培养学生的设计能力、操作等能力,从而为两周的课程设计打下坚实的基础.在第1次课我们就会把有关的学习资料,包括单片机开发工具、Keil软件的使用、测试程序、实验板原理图等提供给学生,要求他们逐步的去理解并掌握如何使用.针对该课程,我们共安排了7次实验,实验内容具有设计性、综合性、创新性的“三性”特征,内容由易到难、循序渐进,每一次的实验都包括三部分:首先是与知识点配合的基本实验;其次是使用测试程序,在阅读理解的基础上编程运行以实现规定的功能或者通过修改参数运行程序以观察现象并分析;再有是扩展性实验部分,通过这样的过程使学生在知识和能力等诸方面得到全面提高.要求学生每次实验应做好预习工作,在理解知识点、消化实例的基础上去编写程序,撰写预习报告.实验进行过程中对出现的问题及时有效地帮助学生分析、解决问题,保证了学生实验的顺利完成,并要求学生做详实的记录,在每个实验子项预备内容后预留的空档位置记录实验现象、出现问题、解决办法、实验效果,本项实验结论及分析,撰写实验总结,当堂上交实验报告.两节课实验内容是相当的充实,许多标准化的程序模块就可以被课程设计直接利用或具有重要的参考价值.经过一个学期有效的训练,为应用系统的设计打下了坚实的基础,两周的课程设计就可以轻松应对.

2.3 应用系统的设计贯穿课程的始终

2.3.1 课程设计题目的拟定

课程设计的目标是通过小型微机应用产品的设计与调试过程,运用《微机原理及接口技术》课程所学的基本知识,在设计中加以应用,进而得到理解、巩固和提高,学习掌握分析与解决实际问题的方法与手段,提高设计、编程与调试的实际动手能力,作为工程技术工作的一次基本训练.针对课程设计的目标,在课程开始之初,依据学生认知特点,以能力培养为出发点,充分分析电子信息类专业应用技术能力的具体要求,科学合理地进行设计课题的规划,拟定切实可行的设计课题.课题既要将教学内容与实践结合在一起,又要能够激发学生的学习兴趣,符合学生能力水平及实验室设计条件的课题,典型课题如多路温度巡检仪、简易音乐播放器、可编程控制器、小区楼道开门控制系统、解题闹钟等等,课题在每个学期都会进行更新,课题新颖有趣,融合了微机接口技术的各部分的内容,包括中断系统、定时计数器、键盘接口、显示器接口、A/D接口等等.过往的课题的设计资料可以提供给学生阅读,让他们领悟应用系统设计的思想和方法.两周的设计是对学生掌握这门课程综合知识的考量,更是对他们应用知识驾驭设计系统的能力的检验.在课程学习的早期就告知学生课程设计的题目及内容,让学生学习有个目标,可以提高学生的学习兴趣和积极性.由于学生的水平能力各不相同,我们对所要设计的内容进行分解,分为基本的设计要求和功能选做扩展两部分,那么在两周的设计中我们要求学生应先完成基本要求,对大部分学生而言都能做到,增强了学生的学习热情和信心.在完成基本设计的基础上,有能力的学生再去选做功能扩展部分,给学生较大的发挥空间,激发学生的创新思维、创造力和成就感.这样让各个层次的学生从设计中都能够得到锻炼,学到设计、编程、调试的方法并在原有的基础上都能够得到提高.

2.3.2 设计过程的掌控

设计任务是贯穿了课程学习的始终,学生从学期初就要了解单片机应用系统的研制步骤和方法,从分析系统入手,需经过总体设计-硬件系统-软件系统-仿真调试-固化程序等整个流程,在一个学期的学习过程的同时学生有充足的时间去了解该设计的内容与功能,查阅资料,并在每个学习阶段去思考有关的功能如何实现.如硬件电路的设计在平时就可以逐步进行的,在期初介绍完片内硬件结构就可以让学生先设计最小系统、指示灯电路、报警电路,输入输出外设接口电路讲授后就可以设计显示接口电路和键盘接口接口电路等,最终焊接电路板并调试完成.两周的设计开始时我们会对课题进行更为具体详实的布置,目的是让学生在老师的引导下掌握规范化、标准化、可扩展化的设计思想与方法,尤其是软件系统的设计,让学生再次明确任务并介绍总体方案设计,引入分模块设计和进程码的概念,引导学生对任务进行分解,从易到难,并通过进程码把各个功能模块有机地串接在一起,最后才是程序综合联调和软、硬件的综合调试及功能完善、扩展.同时,在学生设计的过程中,要不断地给予指导.要充分肯定每一位学生的努力和取得的成绩,学生在刚开始设计的时候必然会很茫然,这时,教师一定要做好指导工作,避免学生在一开始工作时受到挫折,不利于项目的顺利进展.在两周的设计中,鼓励学生进行讨论,交换对某个功能实现的想法,以强帮弱,多鼓励基础薄弱的学生,给他们设计的信心,一点一滴让他们了解设计的思想,逐个模块地去理解掌握,最后大多数也都通过了验收和答辩,较好的完成了课程设计的任务.答辩也是课程设计不可或缺的重要环节,答辩时,要求学生能够流畅的叙述系统的功能、操作使用、设计思想等,并对老师提出的问题解释说明,通过答辩可以对学生的能力层次、设计状况了如指掌,同时还能够提高学生的表达能力、锻炼心理素质.

3 设计导向型教学模式的效果

设计导向型教学模式的重要思想就是将单片机理论课、实验课和应用设计有机融合在一起,理论知识与应用系统的开发设计、调试紧密结合起来,以模块化的方式组织课堂教学.这种将理论和实践融合在一起,增强学生的学习兴趣,激发学生的学习潜能,真正实现应用类课程“学以致用”的教学理念.

3.1 提高学习效率

项目导向型教学模式实施时,教师在课程教学之初便告知学生将要完成的设计任务,因而学习的目的性强、效率高.而传统教学中,教师在课堂上讲,学生被动学习,是一种典型的“填鸭式”教学.相比之下,项目导向型教学极大地提高了学生学习的效率,具有无可比拟的优越性.

3.2 培养创新精神

为完成设计,需要从各种途径获得与项目有关的信息和资源,寻找解决问题的方法并最终制定项目实施方案.在这个过程中,学生积极主动学习,不受传统课堂框架的束缚,相互讨论,集思广益,新思想,新观念,新方法不断涌现,学生创新能力不断增强,

单片机课程设计总结范文5

【关键词】单片机;实践教学

《单片机原理与应用》是通信类、电子类、计算机、自动化、机械类等专业学生的专业基础课程,是一门实践性很强的课程,它与我们的生活生产也有着十分紧密的联系。它也是学生掌握计算机硬件组成和控制的入门课程[1],为嵌入式、PLC等课程打下了基础。但是在传统教学中,单片机实践课程不是很受重视,甚至在有些地方,单片机的理论教学课程都处于被轻视的状态。我们要想学生学好这门课程,就必须重视理论教学,也同时重视实践教学。

一、目前单片机实践教学的状况

该门课程,不像有些纯硬件电路的实验课,特别是验证性质的实验,学生理论学得不是特别好,也能完成实验任务。该门课程的技术性很强,要求学生必须要搞懂理论课所学知识,然后应用到实践上面,将理论和实践充分地结合。

1.学生学习态度不够端正

绝大部分学生对理论课的重视度都不够,更何谈重视实践课程,做实验只是为了应付老师,期末不挂科,从而拿到学分,仅此而已。这个表现在:上课之前,学生不认真预习准备。不去查找相关资料编写源程序。预习报告也只是抄一抄指导书上的内容就交差了事。

2.实验内容老旧

在目前各个高校里面,单片机的实践教学课程一般都采用实验箱这类的设备。对于硬件部分,学生仅仅需要连接几根简单的线便可完成硬件电路的搭建,甚至有些学校采用的实验箱连硬件都是已经固定死了,不允许修改的。这大大弱化了单片机硬件部分的重要性。而学生,只需要进行编程就可以了。

在我们一般的单片机实践教学当中,教学的内容与我们的生产生活严重脱节,再加上陈旧的实验设备,使得教学内容变得十分落后。而且,由于单片机的实践教学依赖于实验箱等设备,想要更新实验内容就变得十分困难。从而导致了,实验内容几年,甚至十几年没有过多变动的情况。

3.课堂效果不好

在正式让学生自己动手的时候,只有非常少数的学生,能够通过自己的努力,在短短的2课时内编写并调试出实验程序。其他剩下的学生,要不因为调试不出,自己又不会检查错误而放弃。要不就是等着抄袭完成实验的同学的程序以交差应付老师。在实验的过程当中,学生处于十分被动的位置,而且十分依赖老师。遇到问题,不自己主动积极地解决,总想着要老师来帮忙指出错误。学生缺少主动能动性。

综上所述,充分反映了现在的学生至少对于单片机的学习,积极性是不高的,缺乏主动性。而且加之实验内容与实际生活的脱节,更加提不起学生的学习兴趣。这样是达不到实践教学的目的的。为了让这种局面发生改变,需要从学生的学习特点入手,改进实践课程的教学内容以及教学方法,使得单片机的实践教学取得相应的成果。

二、单片机实践教学的改进与实施

1.严格要求学生做好实验预习

单片机是一门拥有很强综合性的课程。模拟电路、数字电路以及C语言程序设计是它的先修课程,先修的课程的基础,对于单片机课程学习有着很大的影响,十分容易拉大学生的差距。因此,课前的预习尤为关键。

在每次实验课结束之前,老师提前布置好下一节课的实验任务,要求学生学好预习报告。并且在同一个班级里面,给学生布置的任务要有所不同,这样从一开始就让喜欢坐享其成的学生打消了念头。对于学生的预习阶段,让学生根据老师给出的实验要求和准则,自行查阅资料、设计实验方案,并且画出电路图、程序流程图,说出实验原理,编写源程序,自行进行仿真调试。如果上述内容没有完成或者没有做好的学生,不允许其做实验。

2.更新实验内容及合理的教学安排

对于目前单片机实践课程教学,硬件环节较为薄弱这方面,可以在单片机课程设计中进行弥补。一般单片机实践教学,一次课为2个课时,由于时间的限制,使得学生无法在课堂上完成一个完整的单片机设计课题,只能重点放在编程上面,因此弱化了硬件方面。单片机课程设计,是给学生一个综合性较强的题目,让学生在一个星期内完成。这个过程当中,要求学生要自行设计实验方案。自己设计电路图,老师提供相应元器件,学生自行完成电路图的组装与搭建。然后学生再编写程序,并且在自己自制的硬件上面进行程序的调试。从而,使学生独立的体验一个完整的单片机设计过程。

对于单片机实践课堂上的内容老旧,这就需要老师勤快一点。每节课,不同的班级,就出一个不同的题目。然后将这个题目进行些许的小改动,再分配到每个学生手上。致使每个学生的题目要求没有完全一样的。这样一来,即解决了实验内容一沉不变的问题,又解决了学生源程序的抄袭问题,破势学生不得不主动认真的做好课前和课后的学习工作。

3.提高课堂效果

实验教学历来都是引导学生主动参与形成知识、探究知识的实践性教学过程,让学生在探索中掌握知识,在分析中过程中进行思维训练,在实践运用在达到能力培养[2]。所以,在实践教育教学的环节中,以前那种传统的以教师为中心的实践教学模式将会逐渐地演变成为以学生为中心,教师主导学生的学习方式。

在实验课堂上,只有极少数的学生能够自主学习,大多数的学生对老师有较强的依赖性,十分喜欢找老师帮忙检查错误,恨不得老师直接告诉他们该如何如何修改,然后自己只要运行程序即可,根本不动脑筋。如果老师按照学生的意愿,直接告诉他们错误在哪里、如何修改,实验就不能达到培养学生思维能力的目的。在我们的实验过程中,老师应该从始至终都贯彻一个思想:学生本身才是课堂的主体,老师只是起一个辅助的作用,要调动学生的主观能动性。在学生遇到问题求助老师的时候,老师应该不对问题做正面回答,而是引导学生自己找出错误并且改正,启发学生主动地寻找问题的解决方法。或者可以在前一两次上课的时候,给学生总结归纳他们在实验过程中可能会遇见的错误类型,让学生试着从这些错误类型里面对照自己的错误,并且举一反三进行进一步的错误类型检查。这样,就能训练学生发现问题、独立分析问题并解决掉问题的方法及计较,从而让实验课变得更具有实用性。

三、结束语

总而言之,单片机的实践教学是整个单片机教学中重要的一环,需要培养学生动手能力和创新能力。重视实验内容的多元化,避免内容陈旧。重视与其它课程直接的联系。要让学生充分地利用课外时间,在课堂减少对老师的依赖。

参考文献:

单片机课程设计总结范文6

关键词:PROTEL;电路课程;CAD课程设计;教学方法

中图分类号:TM13 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 14-0000-01

实验教学的标准随着教育的改革不断提升,学生的创新精神和灵活运用所学知识的能力都是实验教学涵盖的内容,学生在实验过程中能够锻炼综合设计、实际应用、创新思维等方面的能力,学会自主思考分析和解决问题。

一、电路CAD课程设计的现状

电路CAD课程设计是电子信息工程专业课阶段理论知识的综合应用,教师在教学中,往往将其当作一门理论课来教学,通常会先给出一个具有某种功能的电路设计图,对设计图电路的主要部分工作原理和达到这一原理的主要功能进行讲解,最后要求学生在PROTEL软件中绘制电路系统的原理图和印制板图。这样的教学方法不仅制约了学生的自主学习能力,学生处于被动学习状态,学习能力和对知识的掌握能力下降,这样的课程设计完全失去了教学的意义。

因此应当对这样的教学方式进行改革,把教学目标设定为提升学生的动手操作能力,以学生为教学主体自主学习,教师辅以指导,启迪学生的创造性思维,学会运用不同的方法解决问题。

二、基于PROTEL的电路CAD课程设计

让学生通过所学的理论知识,设计一个实际应用的单片机测试系统,辅以电路设计工具软件PROTEL,绘制出电路原理图和PCB图。

(一)PROTEL软件的设计流程

PROTEL软件是一个完整的全方位电路设计系统,包含有电路原理图设计、PCB设计、PCB自动布线、可编程逻辑器件设计、模拟/数字信号仿真等功能模块,并具有Client/Server(客户/服务器)体系结构。其中PCB设计和电路原理图设计是其最具代表性的功能,提供了完备的电路仿真器,使从原理图的绘制到最终电路板设计的所有工作都能轻松完成。

该软件设计流程为是:首先是工作环境设置和页面设置,装入元件库,然后,将元件、电源符号、接地符号、连接线、网络标号和说明信息分别依次放置在图纸上合适的位置,再就是对电路图进行检查和调整,最后保存并输出。

(二)课程设计的内容

对于学生想要设计什么系统,教师不应限制,检测和设计系统时允许学生任意选择物理量,另外,教师要对设计系统中所包含的内容进行规定,以保证课程设计能达到最终目标。

第一,MCS-51系列单片机必须包含在设计的系统的芯片中;第二,测试的物理量必须要显示在4位LED中;第三,在检测量超过设定值后,系统能够自动发出警报;第四,要设置能够让测试系统根据实际情况作出相应调整的按钮;第五,要配有一路传感器和相应的调理电路;第六,要配备AD转换芯片使检测物理量的模数能够转换。

(三)测试系统的要求

为达到启迪学生创造性思维的教学目的,测试系统的设计有以下几点要求:

第一,学生必须制定多套测试系统绘制的方案,从中选择最终方案并阐述理由;第二,测试系统必须达到方案最优化和实际的效益最大化的要求;第三,传感器能够稳定工作,精度要准确,若出现问题,则要给出弥补方案;第四,在绘制PCB之前,学生必须弄清其设计规则,既要完成任务,又要保证所设计的测试系统原理图的功能的正确性和布局的美观性以便实际装配调试;第五,为设计提供完整详细的说明书,例如工作原理、选择元件的原因、PCB的设计规则等。

(四)测试系统的仿真分析和验证

很多学生在以前并没有接触过设计,缺乏经验,所以为了让学生顺利完成设计,需要仿真分析和校验设计的原理图,可以直接在PROTEL中对模拟电路、数字电路和数模混合电路进行仿真校验。电路仿真的流程一般是首先将仿真电路、电源等绘制出来,然后将仿真分析的参数进行设置,继而运行仿真分析,最后对结果进行观察。以仿真的结果为依据,校验传感器调理正确与否。因而,在原理图的设计和仿真分析之间需要反复校验电路放大倍数的合理性以及能否正常工作,再调整选择的参数,绘制出符合要求的原理图。

三、总结

基于PROTEL的电路CAD课程设计的教学方法是教育革新的具体表现,其不仅能让学生完全掌握理论知识,还锻炼了学生的实际操作能力,同时也让学生的创造性思维得到了发挥,提高了学生的综合素质,这一教学方法应该被广泛推广应用。

参考文献:

[1]黄秀珍.《电子系统CAD》课程设计教学改革探讨[J].科技资讯,2012(08).

[2]李晗.关于PROTEL的教学方法的几点总结[J].科技信息,2007(34).

[3]邵建昂. PROTEL教学实践探讨[J].实验室研究与探索,2007(02).