单片机课程设计小结精编5篇

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单片机课程设计小结1

关键词：课程设计；层次化教学；初探

根据高等院校向应用型培养转型的需要，各高校都开始把课程和相关实践内容相结合，提高学生的动手能力和实践应用能力。《微机原理》是自动化专业一门实践性很强的课程，原有的课程内容和教学方法和教学手段已经不能适应面向应用型培养计划的需求，因此，针对应用型培养目标，我们提出了《微机原理》课程设计层次化模块化的教学改革。《微机原理》课程设计是高年级阶段的一次综合性设计实验课程，课程内容不仅包括自动化专业的多门理论课的基础知识，还包括各门课程之间的衔接，能够充分体现学生的综合学习能力。综合课程设计实验不仅可以锻炼学生的动手实践能力，培养学生分析问题，解决问题的能力，还可以充分发挥学生的主观能动性，通过查资料和小组协作，培养和提高学生的创新能力和团队精神。传统的课程设计是所有同学都做同一个题目，所有同学都完成同样的内容，采用同样的教学方式和考核办法。不利于充分调动同学的积极性，没有考虑到同学之间的个体差异，本次教改自动化专业三升四的同学，进行为期十天的课程设计内容。在课程设计的过程中，我们针对以上问题，探索了层次化的实验内容、教学方法和考核办法。在自动化2013级同学中进行了实践操作，在教学过程中做到因材施教的层次化教学原则，取得了一定的成效。

一实验内容的层次化

本次课程设计，根据教改要求，把原来的试验箱教学改成开放平台，基于MSP430的口袋版把实验内容进行了分层，分基础实验，综合实验和创新实验。学生根据自己的能力和兴趣，选择不同的实验内容。基础实验主要是针对微机原理课程内容，对微机输入输出接口的控制，用键盘和LED状态显示，实验内容围绕理论课程内容进行，在原来课内实验的基础上略有提高，学生基本上都能按要求完成实验内容。综合性实验内容针对学生所学知识和动手能力，在基础实验的基础上，增加设计内容，从自动控制系统的角度，主要完成系统的设计以及开环的控制，包括传感器数据采集。在创新阶段，教师根据学生的兴趣引导学生做闭环控制系统。实现微机原理课程和其他专业课程的融合。充分提高学生的综合实践能力和创新能力。或者引导学生把微机平台跟其他课程内容相结合，比如跟电机拖动相结合完成电机的启动制动和调速，跟电力电子技术相结合实现变流技术，等等。

二教学方法层次化

针对基础的同学，让学生复习课程内容，对指导书内容进行熟悉，消化。对微控制器的内部资源做到心中有数，对接口功能熟悉，熟练掌握所使用的接口控制方法。必要时进行全体讲解。引导学生完成基础内容。针对综合阶段的同学，让学生自学实验内容，根据设计要求，完成实验项目，出现不懂的问题，自己查资料或者小组讨论解决。如果需要老师帮助，及时给予学生提示和指导。让学生顺利完成综合实验项目。主要是传感器的数据采集和基本的开环控制内容。针对创新型实验内容，教师要跟小组同学一起讨论实验创新点和可行性。协助同学选择器件，通过编程实现系统的闭环控制。

三考核层次化

针对不同学生实践不同的内容，分别打分，基础实验，综合实验和创新实验分别制定相应的考核标准。确保考核的公平性。对完成基础实验的同学，如果做的好也可以拿到优秀的成绩。从不同侧面综合评价学生的动手实践能力和分析问题解决问题的能力。对进步比较大的同学进行考核倾斜，而不是仅仅局限在考核的量化标准上。对做基础实验的同学，不仅要考核圆满完成实验内容，各项指标合格，还要考核学生实施过程中查阅资料，解决问题的能力。对做综合实验的同学，不仅要考核综合理论知识，还要考核课程内容的衔接，是否综合应用理论知识解决实际问题。考核过程中可以对学生进行提问，根据回答情况和实际做的情况给成绩。对做创新实践的同学，项目要有新意，能够用所学知识实现新的功能和新的方法手段，激发学生的创新创业热情。对创新点和创新方法给予充分肯定，在考核过程中有所体现。

四层次化实践教学效果

通过层次化教学，让每个学生都不同程度的得到了提高。基础薄弱的同学有了基础实践能力。中等的学生具备了综合实践能力，提高了动手能力和解决实际问题的能力。能力比较强的同学能够更加深入的实践教学内容，提出创新点。使每个同学都发挥了自己的作用，做到了因材施教，学生实践应用能力得到提高，很好的实施了面向应用型人才培养的目标。

五小结

《微机原理》课程设计层次化教学是对实践教学的一种改革探索，不仅延伸了教学内容，提高了学生的动手实践能力，而且实践了面向应用型本科院校的培养目标，通过层次化教学让每个学生都学有所长。此外，层次化教学对教师提出了更高的要求，不同层次的学生面临的课题不同，出现的问题千差万别，就需要指导老师水平要高，能够短时间内帮助学生解决问题，还需要跟学生一起讨论实验的创新点和可行性评估。促进教师教学水平进一步的提高。

作者：郑英 刘同礼 郁佳佳 陈慧琴 单位：东南大学成贤学院

参考文献

[1]张毅刚。单片机原理及应用（第三版）[M].高等教育出版社，2010.

[2]张永瑞。电子测量技术基础[M].西安：西安电子科技大学出版社，1994.

[3]刘文涛。单片机应用开发实例[M].北京：清华大学出版社，2005.

[4]仝兆景，张科，董爱华，等。试验教学组织模式创新研究[J].实验室科学，2008（1）：51-53.

博观而约取，厚积而薄发。上面的5篇单片机课程设计小结是由山草香精心整理的单片机课程设计小结范文范本，感谢您的阅读与参考。

单片机课程设计小结范文2

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.

单片机课程设计小结范文3

关键词：单片机；教学模式；教学过程；实践教学

中图分类号： 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）15-0201-03

单片机又称为微控制器（MCU），由于其体积小、功能强、价格便宜等优点，得到了广泛的应用，现已被应用于自动测量、仪器仪表、工业控制及家用电器等各个方面。民办高校电子信息工程专业是培养电子信息工程领域中的应用型人才，单片机课程是该专业重要的专业技术基础课程；同时本课程所研究单片机技术是电子工程师必备的应用技能，因此本课程在专业人才培养中占有非常重要的地位与作用。

一、民办高校电子信息工程专业单片机课程教学目标

根据民办高校电子信息工程专业单片机课程教学大纲的要求和学生实际，单片机课程的教学目标如下：

1.知识目标：使学生掌握单片机的基本概念、典型应用电路、程序设计方法等知识。

2.技能目标：使学生具备单片机控制系统电路分析、设计，程序编写，仿真，安装，调试的能力。

3.素质目标：培养学生独立思考、资料查询、沟通协调、团队协作、科技创新的素质。

二、传统单片机课程教学的弊端与民办高校电子信息工程专业学生的特点

（一）传统单片机课程教学的弊端

1.理论与实践脱节。传统单片机教学都是以教学为主，实验为辅。学生们对单片机的系统结构、硬件接口、编程语法都能学得很好，可是一提到利用单片机系统开发产品时，真正能动手的学生就寥寥无几了。

2.教学内容与社会需求脱节。在教学过程中，往往单片机课程教学大纲得不到及时的更新[1]，教材得不到及时的更换，因此出现教学内容跟不上社会对单片机人才的需求。

3.教学方法与教学手段落后。单片机课程授课过程中，仍是以教师为主，学生为辅，学生被动地学习知识，缺乏学习兴趣，学习效率较低。

4.实验简单。许多高校都增加了实验课的比重，尽管学生们可以在实验设备上进行一些实验，但由于实验设备大多是由生产厂家做好的试验设备，程序大多数也是由厂家提供好的，许多学生做实验只是将现成的程序下载到实验设备上，观察一下结果，学生的动手能力得不到真正的提高。

5.实践少，动手能力不强。目前许多高校都认识到提高学生动手能力的重要性，也鼓励学生参加各种电子类竞赛。但对于大多数学生来说，由于之前的实践机会很少，动手能力不强，就没有勇气参加竞赛。因此，在平时的教学当中就应该多为学生提供实践的机会。

（二）民办高校电子信息工程专业学生的特点

民办高校电子信息工程专业学生男生比例大，思维活跃，爱动手操作，对喜闻乐见的实例感兴趣，可塑性强，但是一部分学生缺乏良好的学习习惯，学习主动性不高，与专业相关的知识有限。

三、单片机课程教学模式的构建与实践

根据民办高校电子信息工程专业单片机课程的定位与学生的特点，对单片机课程教学内容、教学方法、教学手段及实践教学进行了研究和改革，构建出了适合民办高校电子信息工程专业单片机课程的教学模式[2]，并且在我院电子信息工程专业进行了实践，取得了非常好的教学效果。具体内容如下：

（一）教学内容的研究与改革

1.教材。教材的选择上，应选择应用性强、案例分析多的教材。例如，我院选用了哈尔滨工业大学出版社的、张毅刚主编的《单片机原理与应用》作为教材。该教材论述清楚、实例丰富、通俗易懂，适合民办高校学生。

2.教学内容。单片机课程教学内容可分为单片机基本原理与单片机接口技术两大部分。根据课程目标，以实际工程应用能力要求为核心、以工作项目为基本参照点、以学生的个性发展为根本，突出实用性与应用性，作为教学内容的选择依据，舍去了第七章存储器的扩展，因为现有的单片机片内存储器资源已经足够用了，不用再扩展，同时增加了编程仿真软件的使用与单片机应用领域中的一些前沿知识。如果完全按教材顺序进行授课，各知识点的学习相对独立，因而学生很难掌握单片机开发的完整过程。本着“以应用能力开发为教学目标，以学习项目为教学载体，以行动导向进行教学过程”这些原则为依据，打破现有的教材体系，把教学内容重新整合为10个学习项目，具体有流水灯、电机控制器，键控彩灯、双机通信，简易计算器、数字电压表、波形发生器等。这些项目从简单到复杂，从单项到综合，其教学目的具体而明确，能够激发学生浓厚的学习兴趣，有利于学生知识的掌握，更有利于学生动手能力及工程实际应用能力的培养。

（二）教学方法及手段的研究与改革

1.教学过程的研究与改革。传统的教学方式以“教师中心，教材中心，课堂中心”的“三中心”为理论核心，强调教师的主导作用，这种教学模式不利于学生实践能力与创新能力的培养。在单片机课程教学改革中，根据教学目标、课程体系及学生特点，为了更好地提高教学效果，精心构建了教学过程[3-4]。下面以键控彩灯项目为例说明教学过程的设计，整个教学过程共分为5个阶段。

第一阶段：任务布置。在上一个学习项目完成时，利用20分钟布置下一个学习项目。具体操作为首先用单片机开发板或实验箱演示键控彩灯项目实验现象，让学生感受控制现象，从而激起学生的浓厚的学习兴趣，调动学生学习的积极性，提高学习效率；然后下达项目任务书，每个项目任务分为4个层次，以满足不同层次学生的需要。项目4的任务描述：没有键按下时，控制8个LED循环点亮（流水灯）。通过按键（采用外部中断方式）随时改变彩灯的运行方式。（1）基本任务1：按一次K1，8个LED同时闪烁4次，然后恢复按键前的状态。（2）基本任务2：按一次K2，8个LED反向循环点亮一次。（3）提高任务3：按两次K1，LED以自定义花样闪亮1次。（4）发挥任务4：K2按下后，同时按下K1，中断嵌套。（5）课后电子创新：音乐彩灯。这样学生就可以利用课余时间自己去查资料，发挥自己的能动性和想象空间来完成任务。同时可以提高学生独立解决问题的能力，学生有很大的发挥空间。第二阶段：知识学习。分为三方面：（1）理论讲解。讲解中断系统的结构、原理及使用方法等必需的知识点。（2）示例分析。通过实例分析，引导学生掌握中断的应用模式，同时突出重点，突破难点。（3）课堂提问。通过课堂随机提问，检查和强化学生对中断知识的学习效果。第三阶段：系统设计。具体实施分为三步：第一步分组讨论，以小组为单位进行讨论，论证键控彩灯项目设计方案；第二步共同决策，老师下到每一组，对设计的方案进行评价，师生共同决策，选择最佳方案；第三步分工合作，每小组根据分工分别设计硬件电路和程序。第四阶段：操作实施。分为三步：首先用软件仿真验证软硬件设计的正确性，调试直至成功，然后使用实验箱进行软件调试，调试直至成功，最后学生可以利用课余时间制作电路板实物。第五阶段：评价总结。可以分为三步：第一步教师检查每组学生的实际完成情况；第二步根据考核标准进行评分，考核标准见表1；最后总结本项目中学生的完成情况，提出优点和不足，并总结本项目涉及的知识点，强调重点。

键控彩灯项目的学时安排为第一阶段和第二阶段2学时，第三阶段2学时，第四阶段和第五阶段2学时，共计6学时。

2.教学方法的研究与改革。以“实用、有趣、建立学生自信”为指导思想，本课程采用了多种教学方法。（1）项目教学法。它的关键是紧紧围绕这10个学习项目组织教学。通过这种教学方法确实激起了学生极大的学习兴趣，从而在教学内容的掌握和动手能力的培养方面取得了显著地效果。（2）分层次教学法。考虑到学生学习基础的差异性，对于学习基础好的，提高要求；对于学习基础差的，只要求达到基本目标。例如在学习项目4中，项目任务分为四个层次，即基本任务、提高任务、发挥任务、课后电子创新。（3）启发式教学。为了让学生顺利完成相关学习任务，在教学中注意通过“设计问题”、“引导思考”、“假设结论”、“探索求证”等过程启发学生，从而使学生积极主动地探索问题、解决问题。（4）分组教学与角色扮演法。在完成学习项目时，以3人为一个团队，让每个学生扮演相应的角色，如项目经理、软件工程师、硬件工程师，通过这种教学方法能够激起学生的学习兴趣，而且进一步培养了他们的团队协作能力。（5）案例教学法。兴趣是学好单片机这门课程的前提和基础。如果我们能够通过引入一些有趣的教学案例，让枯燥的知识趣味化，就可以引发学生的学习激情，激发学生的学习潜能，点燃学生的智慧火把。例如在讲授PWM知识时，我们引入“小星星”播放控制的教学案例，学生面对的不再只是寄存器、分频、占空比等一些抽象枯燥的概念理论，而且可以欣赏到一段美妙的音乐。他们对所学的内容立即会变得兴趣盎然，甚至跃跃欲试。这样学习的兴趣和积极性就调动起来了。

3.教学手段的研究与改革。为了提高教学效果，本课程采用了多种教学手段辅助教学。（1）实物教学。课堂上利用实验箱、仿真器、开发板等实物辅助教学，有利于学生动手能力的培养。（2）虚拟仿真技术。虚拟仿真技术受到了学生的普遍欢迎。例如，传统的单片机控制交通灯实验，需要购买元器件，并进行焊接，然后进行调试，成本较高，耗时较长，效率较低。若设计方案有误，还要重新进行制作。给学生实验带来了一定的困难。通过虚拟仿真技术，可以有效克服这些问题，学生想做什么实验，都可以完成。而且通过仿真验证后的控制系统，可以直接做成电路板实物。因此虚拟仿真技术可以有效地激发学生的成就感，从而提高学生的求知欲和学习兴趣，提高学习效率。（3）技能竞赛。组建电子协会、鼓励学生积极参加校内外竞赛，有利于学生单片机系统应用水平和创新能力的提高。（4）板书与多媒体的和谐配合。对需要精讲的重点内容用板书边讲边写，而对一般性的内容、理论联系实际的大电路图、动画及模拟仿真电路等用多媒体讲，以提高课堂实效。（5）网络技术。制作单片机教学网站，为学生提供了丰富的网络资源，如授课课件、授课计划、项目任务书等，有利于学生课前预习与课后复习，网站还提供了“在线答疑”、“常见问题解答”等内容。

通过教学过程的精心设计与教学方法和教学手段的改革和创新，能够很大程度上践行因材施教，有效调动学生学习的积极性和主动性，提高学生的学习兴趣，受到学生的普遍欢迎，教学效果明显。

（三）实践教学的研究与改革

单片机是一门技术性很强的课程。为了使得学生的应用能力符合社会对单片机人才的需求，设计了多层次的实践环节，提供了大量的实践机会，提高了学生的实践水平。

1.精心设计课程实验。通过在实验室授课，把课堂实验贯穿在整个教学过程的10个学习项目中，使它由原来的20学时变为现在的40学时，大大增强了课堂实践环节。

2.充分重视课程设计。课程设计是在课程结束后对课程内容进行综合性应用。要求学生在两周时间内以小组为单位协作完成一个简单的实际单片机课题开发，包括资料查阅、方案设计、软硬件开发。通过一些实际的例子，让学生系统掌握单片机系统的设计方法，具有单片机系统设计开发的实践能力以及独立分析、解决问题的能力。

3.加强科技创新。科技创新是学生自发组队，利用课余时间预约实验室，自主开发创新项目。目前参加科技创新的学生积累了丰富的单片机开发经验，进一步培养了创新能力。最近两年我院学生在全国大学生电子设计竞赛、飞思卡尔智能车竞赛、全国电脑鼠竞赛等中都取得了优异的成绩。

4.鼓励学生参与竞赛与科研课题。为了更好地培养学生从系统角度设计和开发单片机产品，积极培养和组织学生参与各种层次的竞赛，通过准备和参与竞赛，学生完成方案确定、元器件选择、原理图设计、PCB板绘制、程序设计和调试整个开发过程，使得学生充分增强了自身的实践创新意识、团队协作意识和理论联系实际的综合应用能力。另外，教师根据自身的科研课题可以设计多个功能比较完善、规模较小的子课题，让感兴趣与有能力的学生参与进来，充分培养学生的自主学习、科技创新和知识综合应用的能力。

5.选择提供毕业设计课题。毕业设计是大学四年所学知识的综合检验。教师可结合单片机的实际应用，提供与学生实践创新及实际工作相关、受益面大的毕业设计课题，比如监控系统、智能家电等，不仅要求学生从系统的角度进行分析与设计，还要求考虑系统的可靠性、准确性等功能要求。通过毕业设计，学生的综合应用能力大大提高，为毕业生择业奠定基础。

四、根据自身条件改善师资

单片机专业的知识更新很快，民办高校需要鼓励参与单片机教学的任课教师参加各种单片机技术专题的会议和培训，使其了解行业技术发展的动态。定期派遣教师到相关企业进行学习，把实际的工程经验和企业的技术发展方向引入到单片机教学中，从而丰富教学内容，同时更多地参加工程和科研项目，把最新的应用技术和最前沿的研究成果吸纳到课程中。因此也培养出了适应民办高校学情和培养目标的双师型青年教师。

五、结语

根据单片机课程的教学目标、课程体系的自身特点以及学生特点，在教学中整体采用基于工作过程的项目驱动法，具体实施采用教、学、做结合，理论、实践一体化模式，同时根据实际需要采用多种教学方法与手段，能够取得较好的教学效果，提升学生的就业能力。

参考文献：

[1]吴伶锡，詹杰，周仁龙。电子信息科学与技术专业特色课程体系研究[J].当代教育理论与实践，2010，2（1）.

[2]张淑艳，马春龙，等。嵌入式系统课程教学改革与实践[J].中国科教创新导刊，2012，11（1）.

[3]赵方，赵霞，等。“教学做一体化”教学模式在高职单片机教学中的应用[J].中国现代教育装备，2010，（22）.

[4]许芝龙。项目教学法在单片机课程教学中的应用[J].中国科技信息，2008，（17）.

单片机课程设计小结4

做了两周的课程设计，有很多的心得体会，有关于单片机方面的，更多的是关于人与人之间关系方面的。

我们组一共有三个人，但其他两个人是真的神龙见首不见尾，除了在最后答辩的时候他们一起坐在了我旁边，冠冕堂皇的指着我画了几遍的图说了几嘴，我想可能他们自己都不知道自己在说怎么，虽然有的东西他们也答出来了。我佩服他们的勇气，羡慕他们的运气（我见到的很多做了10天的人最后的成绩都有不如他们的），但是鄙视他们的做法。

所幸的是，我得到了很多同学的帮助。我想没有他们我可能都要放弃了，因为我本人对单片机也并不是很熟悉，学的东西好像它是它，我是我似的，理论联系不了实际。以前的汇编语言没学好，一开始的程序这块儿就要令我抓狂了。后来请教我们班的一个男生，每次跟他一起到试验室调试程序（他们组也只有他一个人动手），看他边做边给我讲解。最后在开发机上做出来的时候，虽然不是我自己写的，但看他那么高兴，我也有一种分享到的成就感。后来我们组就用了他写的程序，他自己又抽空做了些拓展。

接下来就是做硬件方面的焊接工作了。没想到这项看起来不需要多少技术的工作却是非常的劳心劳力。很多次是早上起来带瓶水带些吃的到实训中心，一泡就是一天。我看到有很多人跟我一样，不同的是他们是三三两两，而我大部分时间都是一个人做。在这个时候也有很多人帮助我，或是热心的帮我带饭，或是在我打盹儿的时候帮我做点焊接。大家都鼓励我，即使最后出不来东西，但是一定要坚持把它做完。当我想放弃的时候，我也这么对自己说，即使你做出来的是次品甚至不合格品，但是你一定要拿出来一件成品。

在要验收前，终于做了一件成品出来，不幸的是它真的是一件不合格品。帮我的那个男生做的已经出来了，所以最后应该还是我的焊接方面的`问题。有一点灰心，想再重做来不及了，单是检查线路却也查不出来什么问题。那么就准备答辩吧。我对着电路图再看课本，发现以前很多觉得很难记的东西现在记起来容易多了，因为整天都在同它们打交道。51的引脚及其功能，A/D转换器的，驱动器的，所有我用到的我都一再的看书了解，同时请教同学我看书过程当中的疑惑。在这个过程中又发现了以前焊接当中出的一些问题，能改的就改，不能改的，咳，要是时间再多一些，或者我能早点做好，要是不只是我一个人动手……算了吧，不要想那些如果，还是准备我自己的，做好我现在能做的吧。

还好，验收还算成功，得了3分，不是很高，但是我觉得对我来说已经很好，**了我真实的水*，我觉得我对单片机的一些知识在这个动手的过程中真的是从无到有增长的。同时我也尽量不去想别人得了多少分，没有什么不*衡的，有些人付出的是努力，有些人付出的是风险代价，其实这也没有什么不一样，这一点我早就了解。

最后，我发现自己对单片机竟然也有了一点兴趣，想暑假回家以后自己去买一些东**做，再补一补汇编语言。有什么问题请教下以前的那些老同学好了，他们好厉害，在高中劳动课就成功的做出过调频收音机，大一暑假的时候参加了学校的电子竞赛培训接着比赛，不过后来怎么样我就不知道了。汗。看来要多保持联络，这次回家就好好找他们叙叙旧。

单片机课程设计小结5

[关键词]课堂教学 实验设计 课程设计 工程实践 人才培养

近年来，随着计算机技术和电子技术的飞速发展，单片机与嵌入式系统产品以其高性能、低功耗、应用方案灵活、成本低廉等诸多优点，在工业控制、军事国防、航空航天、网络通信、消费电子等行业发挥着重要作用，广泛应用于各个科技领域和日常生活的每个角落。在生物医学工程专业，嵌入式系统在生理参数测量、传输、监测，在完善医疗辅助设备，以及研发新型医疗仪器等方面都有着重要应用。

本文针对生物医学工程专业本科生，在单片机嵌入式系统课程教学过程中存在的问题，提出了一系列教学改革措施，改善工程实践性很强的课程教学效果，使学生在有限的时间里获得最大的收获，在嵌入式系统应用和设计等方面获得丰富的实践经验。

一、单片机教学实践中存在的主要问题

嵌入式系统开发的难度较大，门槛较高，往往要求研发者具备良好的软硬件知识和设计、开发、调试、测试技能，以及扎实的专业知识。如何培养出具备扎实的基础理论知识和实践开发能力的高素质研究型人才是学校嵌入式教学的首要任务[1]。

单片机与嵌入式技术课程知识结构复杂，涉及的内容繁多，实践性强。大学生如果能够掌握相关技术，就能成为满足实际研发需要的复合型工程技术人才。但是目前大学嵌入式人才培养和教学与企业科研需求之间存在一定的偏差，造成学生的创新精神和实践动手能力不足，导致理论学习与人才需求出现了脱钩[2，3]。主要问题表现在：

（1） 授课内容过时、枯燥，不能紧跟嵌入式技术最新发展现状，不能满足实际需要；

（2） 对嵌入式操作系统的讲授和配套实验内容严重不足；

（3） 综合设计性实验较少，不注重学生的综合应用能力培养；

（4） 实验设计内容单一，不具备研发价值。

二、教学改革实践

作为全国最早开设生物医学工程专业的学校，单片机教学始终是最重要的专业选修课之一，目前课程以ARM-V4版的RM7TDMI-S内核为核心，以飞利浦公司的LPC2000系列单片机为应用目标，在教学内容、互动教学、实验设置、创新实践等方面进行了积极的探索和研究，使传统的专业实践课程焕发出新的光彩。

（一）坚持理论与实践相结合的教学模式

大学学习内容应该以理论学习为主，尤其是针对32位ARM单片机，必须搞清楚ARM7内核的基本结构，7种处理器工作模式的定义及特点，标准32位ARM指令和16位的Thume指令使用，主要寄存器与基本外设定义等知识点，学习理解这些基本概念对于掌握32位ARM单片机的工作原理，举一反三，进而熟悉相关单片机应用技术提供了重要的基础理论保障。

在程序设计方面采用大量程序设计实例，在讲授程序设计思想的同时加速理解汇编语言使用方法，初步学习C交叉汇编语言程序设计方法，为后续硬件系统实验奠定基础；在讲述硬件系统设计时，围绕单片机主要外设类型，不拘泥于具体单片机型号，以不同外设的基本工作原理和控制寄存器为主要内容，同时增加应用实例，提高学习兴趣和学习效果；在课程配套实验设计方面，更加关注实验教学模式和实验内容设计[4，5]，从操作技能学习到认知技能学习，按照学生实践技能学习基本规律，设计实现了7个共16个课时的实验内容，包括了IO接口、基本外设，操作系统移植，数字信号处理，综合系统设计等实验内容，涵盖了嵌入式单片机系统主要技术要点，使学生在有限时间里就可对单片机应用技术有一个较全面的学习和能力培养。

（二）利用优势资源，丰富教学内容

针对课程实践性很强的特点，我们结合学校科研项目，对嵌入式系统在医学仪器设计应用方面进行了卓有成效的实践，突出了课程教学的实用性，强化了学习内容的工程观念，取得了很好的教学效果。

我们将多参数生命参数监护系统设计引入课堂教学，其硬件单元主要包括生理数据采集、ARM内核、人机接口、SD卡存储器、GPRS、GPS、电源管理等模块，系统从温度传感器电路等模拟电路设计，到大容量锂离子电池优化和电源模块设计，从系统数据存储结构设计，到远程通讯规约设计、地理信息使用。在介绍这些软硬件功能模块基础上，再引入嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ，按照设备依赖性、关键性、紧迫性等任务划分原则构成一套多任务系统，逐步引入任务设计、时间管理、中断管理、内存管理、进程管理与同步，资源同步、数据管理等关键知识内容，使学生在6-8个课时内学习熟悉一种实际应用系统设计方法，加深对所学知识和应用环境的正确理解。

（三）重视互动教学，追求质量卓越

由于课时的限制，大量增加实践教学内容是有一定困难的，为了能够达到预期教学目标，增加了课程设计的内容，希望通过课外阅读和研究，巩固嵌入式单片机的教学内容，增强学生对嵌入式系统在日常生活中的应用技能，课程设计的完成质量则要通过PPT答辩互动，师生共同评分进行保障，使单个设计内容通过交流互动达到全体共享，互相学习的目的。

课程设计包括三个设计任务，2人一组，每组选择一个任务题目进行研究设计，表1是部分课程设计题目，任务要求如下：

表1：单片机与嵌入式系统课程设计任务选编

①完成一项有关单片机及嵌入式系统在日常生活方面应用的项目设计，要求有明确的设计目标，具体可行的设计参数和可能达到的技术指标。

②针对一种嵌入式操作系统进行深入的介绍和移植方法的研究。要求内容包括内核特点，进程管理，内存管理，移植方法、BSP（board support package）编程等。

③针对多种嵌入式操作系统进行深入的对比研究和综述，选择4种以上的操作系统，主要从任务调度机制，数据同步和通讯机制比较，内存及数据架构与管理，支持的硬件功能，中断管理，实时性，市场份额，发展前景等多项参数进行对比研究。

通过2个月时间的研究准备，在学期末进行全体师生共同参加的课程设计答辩会，由一位同学进行PPT讲解，另一位同学负责回答质询问题。考核成绩按照20分标准，由全体同学打分，并与教师分数加权计算后再进行归一化处理，使答辩评分更加客观合理。

（四）结合学科竞赛，加强实践创新人才培养

单片机的教学可以贯穿于整个高年级教学实践活动中，在课程教学之外，通过鼓励学生积极参加电子创新类学科竞赛，鼓励学生进入实验室进行创新科技活动，在具体科研实践中使学生获得更多更丰富的专业知识，进行科研能力的培养[6]。

在大学生创新实验项目“超声注射药物溶解加速器”研发过程中，小组5名同学从系统的设计思想、模块规划、硬件构成、功能设计、软件设计等项目内容进行了深入的研制工作，以MSP430单片机为主体，构建了包括反馈采样、键盘显示，频率合成、高频功率放大、匹配电路和超声换能器等组成的系统硬件，仅软件程序就达450余行，系统通过药物对比实验，对整个加速溶解系统进行了综合测试，取得了明显加速药物溶解的效果，并取得了国家发明专利授权。

在“生物医学工程教学仿真人系统”项目中，利用单片机技术模拟产生人体真实生理信号，通过对生理信号进行采样，预处理，无线发射到主机模块，并通过LabVIEW设计上位机多参数生理监护软件，实现了经人体生理参数动态采集显示。该系统设计思想来源于医学仪器课堂教学，最终通过将其回馈应用于课堂教学和实验教学，对学生的理论知识起到了积极的作用。

三、小结

嵌入式系统是一个朝气蓬勃、发展迅速的专业领域，人才稀缺，门槛较高，针对目前课堂教学与实践教学存在的种种不足，我们深刻体会到必须改变单一的课堂教学模式和刻板的被动灌输式教学方法，在课堂教学中我们注意到既要重视基础理论内容的教学，在有限的课时内使学生得到一个完整的单片机与嵌入式系统知识体系，为科研实践提供有力的知识保障。同时，作为实践性很强的课程教学，我们利用一切可利用资源用于教学，将教师科研成果引入教学，通过具体科研项目案例强化学习内容的工程观念；利用课外学时增加课程设计内容，采用项目导向式教学方法，实现了交流互动，资源共享，共同进步的教学目标；利用各类电子学科竞赛和开放实验室，使单片机科研实践贯穿于整个人才培养阶段，在具体科研实践中使学生获得更多更丰富的专业知识，进行科研能力的培养，实现了全阶段立体式创新人才培养。

[参考文献]

[1]黎斌，《单片机原理与接口技术》课堂教学探讨，考试周刊，2012年第4期。

[2]陈淑洁，单片机实践教学存在的问题与对策，实验室研究与探索，，，Sep.，20l1。

[3]柏春岚，刘豪，高校实验教学改革的探索，高校实验室工作研究，，，Sep.，2011。

[4]吴磊，嵌入式教学与实验的研究，实验室研究与探索，，，NOV.，2011。

[5]李秀娟，张晓东，鲁可，张杰，“嵌入式系统"开放实验室建设与实践，实验室研究与探索，，，May，2011。

[6]陈吉明，创新实践课程教学中科学思维能力的培养，实验室研究与探索，，，Feb.，2O11。