單片機課程設計報告精選(九篇)
前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的單片機課程設計報告主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。
第1篇：單片機課程設計報告范文
【關鍵詞】單片機原理及應用；課程教學；教學質量
1.引言
單片機原理及應用以51單片機為藍本，講述了單片機的工作原理及如何在各行各業和現實生活中應用好單片機，講原理是為了應用，關鍵點是在我們如何用好用活單片機這塊芯片，掌握單片機與其功能芯片的協同工作原理。使單片機更好地為我們服務。
單片機原理及應用電子電氣類專業重要的專業基礎課程，必須有電子技術和C語言方面的基礎。這些基礎可以說并不是很重要，在你有某些概念原理不明白時再翻閱相關書籍也是可行的，單片機的學習不象數學有嚴密的相關性，但其教學有其獨特性，是一門實踐性很強的課程，只在課堂上聽老師講課掌握原理，然后考試是學不好單片機的，必須親自動手實驗或經過單片機實物的制作，有不明白的地方再翻書，這是一個反復的過程，只有經過這樣多次的反復，每次都有新發現和收獲，才能真正意義上掌握了單片機的開發應用。
下面從單片機的課堂教學、課程實驗、課程設計、創新實驗及計算機仿真等幾個方面談談單片機原理及應用的教學工作。
2.單片機原理課堂教學
單片機原理及應用這門課所涉及的主要內容有單片機的內部結構、單片機匯編指令、單片機IO接口、定時/計數器、中斷使用、I2C總線、AD及DA等，C語言編程，內容很多，若僅僅是老師在課堂上講述會非常枯燥，鎖碎難理解，不能激發大部分學生的學習興趣。教學方法要做適當調整，比如可以用項目教學法，單片機教學著重點不是在講原理，而是要應用，但不懂原理又難以應用，處于兩難境地，學習單片機的精髓是知道如何配置內部寄存器使其具有一定的功能并發揮其特有的作用，最高境界是僅需單片機公司提供的技術文檔就能完成單片機程序的編程，而不僅僅是只教會學生使用單一類型的單片機，而是觸類旁通通過學習51單片機，同時別的類型的單片機也能靈活應用。因此在教學中我們可以用電子時鐘作為一個項目主線貫穿于整個單片機教學中，因為電子時鐘可簡單可復雜，又貼近生活實用，比如，在講單片機端口時，就可以結合電子時鐘的調整按鍵，數碼管的驅動來說明，講中斷和定時器時，就可以結合到數字電子時鐘的時鐘源的產生來說明，I2C總線可以結合串行時鐘芯片DS1302來講，環境溫度的測量可以結合DS18B20串行芯片來說明，再復雜一些的，電子時鐘顯示可以用1602或12864液晶來完成，可以配上調頻收音模塊做電子鬧鐘，增加SD接口卡及MP3模塊實現音樂播放功能。這樣把單片機的知識串起來講，既生動又聯系實際，大大激發了學生們的學習興趣，也有助于學生自主學習，探索單片機方面的奧秘所在。在學單片機過程中，匯編指令的學習是難點，需要學生花很大的精力去掌握它。需要學生充分利用課余時間多讀匯編程序及指令，從而熟能生巧地掌握它。在課堂教學過程中，最好是能夠結合單片機仿真軟件PROTEUS來講述，PROTEUS是一款非常好的單片機仿真軟件，可以仿真多款單片機芯片，能夠仿真實現單片機的絕大部分功能，學生們在沒有單片機開發板的情況下能通過軟件仿真方式實現單片機開發，這對調動學生學習積極性和學好單片機是很有幫助的。條件允許的情況下可以動員學生買一些單片機開發板以及相關的視頻教程，開發板在學生學習單片機之初是非常有用的，每一塊小的開發板其發揮的作用就象實驗室的實驗箱，而且能隨時隨地不受限制地學習和使用，同時認真觀看視頻教程，視頻教程就象一名不厭其煩的家庭教師，指導學生一步步進入單片機世界的神奇領域。有著課上課下的這些手段，學生的單片機應用能力一定能夠大大加強。
3.單片機原理課程實驗
實驗是培養學生理論聯系實際、動手能力，嚴謹的科學態度和科學方法的重要手段，因此要精選典型的最具實用價值的實驗項目，我們選擇的實驗項目有：（1）單片機I/O輸出控制。（2）單片機I/O口輸入控制。（3）外部中斷。（4）定時器實驗。（5）串口通信實驗。（6）液晶驅動實驗。（7）串行總線實驗。（8）AD及DA實驗。不同的實驗項目，實驗目的也不相同，通過這樣基礎實驗，鍛煉了學生的單片機應用編程能力，為以后的綜合性實驗打下基礎。每次實驗要求學生對實驗項目做認真的預習，并完成預習報告，上實驗課前老師檢查。做實驗時力爭每人一個實驗箱，每位學生都有親自動手實踐的機會，對于學得較好的學生還可以額外增加一些實驗項目或自選一些自已感興趣的實驗項目，也可組織學得好的學生指導后進學生進行實驗，提高學生實驗的整體水平。在實驗過程中，要求學生養成嚴謹科學細致的作風，認真完成實驗項目，實驗完成后，要求每位學生獨立完成實驗報告，深入分析實驗中遇到的現象和問題，不留疑點，總結實驗心得。
4.單片機原理課程設計
課程設計是實踐教學的重組成部分，在課程結束前安排兩周時間進行課程設計，目的是通過設計使學生掌握運用單片機知識進行實際綜合應用的能力，初步建立正確的設計思想，掌握單片機電子電路和程序設計的基本方法與技能，培養分析問題解決問題和團隊協作能力以及創新能力。
課程設計首先是任務書的下達，課程設計一般是在課程結束前兩周進行，時間比較緊迫，我們選擇在開課時就把任務書發下去，讓學生有充分的時間了解自已所做項目的相關知識，查閱相關資料，為項目的順利展開提供了充分的時間，同時也使學生在上單片機課程時關注知識點，激發學習興趣。項目選擇以貼近生活、貼近實際為原則，如洗衣機控制板、交通燈控制、語音電子時鐘等等，對于比較復雜的大型項目，兩周時間學生難以完成，我們可以把它拆分為一個個小項目分給不同的組也完成，這樣既完成了項目，同時也培養了學生的團隊協作精神，為將來畢業走上工作崗位融入社會做好了積極準備。
在兩周的課程設計過程中教師要查看學生項目實施的進度，適當的時間安排時間進行綜合討論與答疑，指導學生會使用DXP2004電子繪圖軟件設計單片機線路板以及用PROTEUS仿真軟件進行單片機的系統仿真，做好平時成績的評定工作。
在項目實施后期要求學生完成實物的組裝和調試以及課程設計報告的撰寫，最后二天要對學生進行獨立答辯。答辯環節是檢查學生對單片機相關內容掌握情況的最有效的方法，答辯對教師也提出較高要求，只有教師對每個項目都有充分的了解才能提出有一定水準的問題，答辯內容才能真實反映學生對些項目用到的單片機知識情況，最后根據學生的平時情況，作品完成情況、答辯情況和報告的撰寫情況對成績進行綜合的評定，對項目難度較大的，開發過程中有獨特見解及創新的要適當加分，以鼓勵學生在產品開發過程中充分發揮創新精神。
5.單片機原理計算機仿真
計算機仿真是使用計算機對已存在或正在設計的對象的模型進行研究，具有直觀、易于觀察、靈活可變、重復性好的特點，有利于激發學生的學習興趣和對科學技能的掌握。通過單片機的計算機軟件仿真，能讓學生系統地掌握單片機開發的一整套技術，為將來走上工作崗位從事單片機方面的工作打下良好基礎。
單片機的計算機仿真要貫穿于課堂教學、課外作業、課程實驗、課程設計各個環節中，使學生們通過反復練習逐步到熟煉掌握單片機的開發，PROTEUS單片機仿真軟件不僅僅是只能仿真51單片機，象AVR系列、PIC系列、ARM系列等等單片機均能進行仿真，擴大了學生的學習興趣和視野。
6.單片機的創新實驗
學院電子信息與控制工程系設置有創新實驗室，是開放式的實驗室，為全國挑戰杯賽、全國或全區性的各種競賽提供了實踐基地。現在很多的電子競賽項目都用到了單片機，參加比賽熟煉掌握單片機尤其重要，我們充分利用這個實踐基地為廣大學生服務，讓廣大學生充分參與到與單片機相關的電子制作，加強他們的實際動手操作能力，通過教師的指導及各年級各層次學生的傳幫帶，培養了一大批單片機應用能手，為各種比賽輸送了大批種子隊員，創新實驗室深受學生歡迎。
7.結束語
單片機原理及應用對于電子相關類學生來說是一門重要的基礎課程，單片機應用能力的高低直接影響著學生將來的就業，所以要非常重視單片機教學這方面的工作，我們不僅要抓好單片機的理論方面的教學工作，把基礎打牢，同時實踐教學也在加強，通過不同層次的實踐教學，充分鍛煉了學生的單片機應用能力，提高了單片機的知識水平，取得了較好的結果。
參考文獻
[1]王東.單片機原理及應用教學改革初探[J].安順學院學報，2008（3）：95-96.
[2]曾智星.關于單片機虛擬教學課開發的控索[J].黑龍江科技信息，2006：148.
第2篇：單片機課程設計報告范文
關鍵詞：單片機類課程 實踐教學 教學改革
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）11（a）-0127-01
隨著人民生活水平的提高和相關技術的發展，單片機技術在工業控制領域和消費電子領域等方面得到了廣泛的應用。作為高校相關學科的專業基礎課，“單片機原理應用”課程也得到了越來越多的重視，本課程的理論性和實踐性都很強[1-2]。要使學生真正學好本課程，不僅要讓學生深刻理解單片機的相關理論知識，重點在于要讓學生學會怎么用好單片機，因此在高校的教學中，必須做到理論教學與實踐教學并重，通過實踐教學帶動和促進理論教學，不斷提高學生的動手能力和創新能力[3]。
1 當前實踐教學現狀
當前的實踐教學中存在的問題可以從以下三方面分析。
1.1 試驗課時和試驗設備不足
以我校電氣工程及其自動化專業本科生的培養方案為例，單片機原理與應用理論教學共76課時，其中含有60個理論學時和16個實驗學時，另外設有一周單片機原理與應用課程設計。從學時分配上，實驗課時占總課時的21.05%，比例偏低。為了在有限的實驗學時內完成教學任務，試驗指導教師只能安排一些基礎性或驗證性實驗，學生缺乏足夠的鍛煉，達不到實驗教學的最終目的。另外，受實驗室中設備數量限制，實踐教學中出現“抱大腿”現象，即一部分同學認真做，一部分同學玩的現象。
1.2 實踐教學內容缺乏創新性
傳統的單片機實驗教學內容中基礎性、驗證性內容多，綜合性、設計性實驗少。課程設計中選題限于試驗箱和試驗臺資源，題目內容很難跟蹤當前技術發展的熱點。為了達到實物設計的目的，課程設計中題目偏重于實驗臺（箱）上能進行的實驗項目，限于資源，題目難度總體來說偏低，實踐教學過程演變成了對實驗課內容的簡單綜合。且選題陳舊，一題多屆，多人一題現象普遍，缺乏綜合性、新穎性，難以激發學生學習的興趣，更無法培養學生的創新能力。
1.3 實踐教學考核體系
傳統的實踐教學的成績考核包含：課程設計報告，設計過程考核和作品設計考核。由于實踐教學內容缺乏創新，容易出現投機取巧的現象，使得考核過程流于形式，難以區分學生在實踐教學過程中取得的成果，也就調動學生在實踐教學過程中的積極性。
2 實踐教學改革內容
傳統的單片機原理與應用的實踐教學無法達到培養學生創新能力和綜合應用能力的要求，需要進行改革。針對這些問題，實踐教學改革在以下幾個方面展開。
2.1 實驗室建設
良好的實驗室條件是能夠開展實踐教學的基礎條件。在實驗室建設中不再選用試驗臺或試驗箱這些昂貴的試驗設備，而是以單片機開發板作為實踐教學的平臺。單片機開發板價格較低，但資源卻非常豐富，可以最大程度上滿足實踐教學的需要。而且可以隨著技術的發展不斷更新教學資源，甚至部分學生會自行購買。
2.2 項目驅動式實踐教學
實踐教學中不再由指導教師給定題目，而是由同學們自選題目，指導教師審查題目。項目的設計既要完全包含本課程的知識點和技能要求，還要與實際相聯系。所選項目可以源自日常生活中遇到的問題，也可以是自己感興趣的課題。所選題目由指導教師審查題目難度及可行性，并給出建議后形成一個小項目。這種選題方法可以最大程度上避免選題陳舊等問題。變抽象為具體，激發學生的學習興趣。
2.3 實踐教學組織
試驗資源增加后，在組織實施實踐教學中，鼓勵單人單組，最多兩人一組。利用興趣引導學習，激發學習的主動性，從而可以最大程度上避免“抱大腿”現象。而且因為試驗資源不再局限于實驗室，可以更充分的利用利用課余時間。在開設課程設計的學期內完成，參加學期末的課程設計答辯。從思想上不再把單片機課程設計當做某一段時間內需要完成的任務。通過長時間的鍛煉可以取得更好的實踐鍛煉效果。
2.4 開發工具多樣化
實踐教學中堅持開放工具的多樣化，不限定使用仿真器調試。實踐教學前期可以使用仿真器調試，鍛煉學生的編程與調試能力。到實踐教學后期，因為大部分程序已經調試完成，此時引導學生脫離仿真器調試程序，鍛煉學生的分析問題和解決此類問題的邏輯思維。
2.5 以知識競賽引領創新
鼓勵以實踐教學的作品參加國家級或者省級電子設計類比賽。參加這類比賽以增強動手能力為主要目的，同時也會保證作品的實用性、新穎性和知識的綜合性。激發學生之間的競爭意識，促進實踐鍛煉的教學效果。
2.6 實踐教學的考核體系建設
學期末組織課程設計答辯，根據所選題目難度、任務工作量、完成情況、答辯表現、課程設計報告給出最終實踐教學的基本成績。根據參加各類大賽的獲獎情況給出創新成績，這兩個成績按一定比例確定最終成績，在我校目前實施的考核體系中，競賽成績所占比例為30%。增加的答辯環節，既可以鑒別該同學是否真正完成了相應的實踐教學鍛煉，避免抄襲現象和“抱大腿”現象，還可以鍛煉學生相應的邏輯思維能力。
3 實踐教學改革的成效
從2012年開始在電氣工程及其自動化、自動化、電子信息工程三個專業進行實踐教學內容及方法的試點改革，約有1000名學生接受了新的實踐教學內容和方法。通過實踐教學改革，激發了學生學習的主動性與積極性，培養了學生的創新意識和綜合運用知識的能力，提高了學生的動手能力。學生參加電子類大賽的人數和獲獎人數以及獲獎等級逐年提高，2012年，在山東省大學生電子設計大賽中參賽的8只代表隊全部獲得山東省一等獎，2013年，在全國大學生電子設計大賽中有兩個不同的題目獲得全國一等獎，還有2個隊伍獲得全國二等獎，剩下的9只代表隊獲得了山東省一等獎。這些數據充分說明學生學習的積極性得到了激發，實踐動手能力得到了明顯的進步。
參考文獻
[1] 李潔，李衛兵.《單片機原理及應用》實驗教學改革與實踐[J].實驗科學與技術，2012（4）：92-94.
第3篇：單片機課程設計報告范文
在教學實踐過程中，發現學生在一些課程學完以后，不知如何把課程中的知識應用到實踐中。他們往往對學過的課程孤立地來看待，沒有將所學課程的知識串接起來，往往造成知識與實踐的脫節。這樣，他們往往被企業看成是沒有做過“產品”或者沒有實踐經驗的學生，這也是應屆畢業生在當前就業市場屢遭失敗的主要原因。因此，高職應用電子技術專業的教學模式改革勢在必行。在教學中要打破學科體系的限制，將知識的獲取和技能的掌握過程與崗位需求相融合，建立具有高職特色的應用電子技術專業教學模式。
二、教學改革的設計
針對高職應用電子技術專業核心課程設置存在的一些缺陷，我們對一些課程的教學內容進行適當調整。學生學習完這些課程之后，再開設一門綜合實踐課程。如電子CAD這門課程主要是學習使用電腦繪制電子電路原理圖，所以學生學完后只會在電腦畫圖，而不能夠將畫出的圖轉化成電路板；單片機原理與控制技術和C語言屬于理論性比較強的課程，雖然非常重要，但是學生普遍覺得比較枯燥、難懂。為了彌補課程存在的不足，我們將課程的主要知識點抽取出來，在第五學期開設單片機課程設計這門課程，其目的是加深學生對課程知識的進一步理解與掌握，提高學生對所學課程知識進行綜合運用的能力。在單片機課程設計這門課程中，學生不僅要會繪制電路圖、PCB印制板圖，還要親自動手制作出單片機控制電路的硬件實物，并將編制的軟件程序下載到單片機中。以此讓學生初步掌握電子產品的設計方法，讓學生親歷電子產品設計的全過程，提高學生的就業競爭能力。
三、教學改革內容的探索與實踐
將一個真實的項目設計任務貫穿整個教學過程中。把整個設計任務分成五個部分：圖紙設計（電路原理圖、PCB印制板圖）、熱轉印法制作PCB線路板、硬件的焊接與調試、編寫C語言程序并使用燒錄器燒錄程序、整機綜合調試與故障查找及分析。項目的每個部分都是真實任務的一部分，每個部分的教學內容都是不同的。在教學中注意強調后續內容與當前任務的聯系與銜接，并將當前電子產品設計中常用的設計方法與經驗傳授給學生。在教學中，學生以設計任務為主，通過教師的引導啟發學生的思維，引導學生自主學習、探究式學習，充分調動他們主觀能動性。讓學生通過圖紙的設計、PCB板制作、程序的編寫和整機綜合調試等教學環節的學習，掌握實際產品開發的全過程。四、教學模式改革實例結合專業特點可設計如下任務：單片機控制的30秒倒計時定時器、單片機控制的電子音樂播放器、單片機控制的雙音門鈴和電子時鐘等。下面以“單片機控制的30秒倒計時定時器”設計任務為例來具體介紹教學改革實踐方案。課程開始，首先將制作好的硬件實物演示給學生，激發學生的興趣。然后將要制作的課題（包括電路圖、主要技術要求、PCB線路板的尺寸和單片機型號AT89S2051等主要內容）交代給同學們，使學生明確任務。接下來圍繞課題展開后續的五部分任務：第一部分，用電子CAD畫出電路圖，設計出PCB印制板圖。電子CAD繪圖課程應用于實際制作中，學生感覺學過的課程有用且能夠解決實際問題。第二部分，學習使用熱轉印技術，制作PCB印制板。學習并掌握目前工廠產品開發制作PCB板的方法，使學生掌握一線的開發產品技能。第三部分，根據課題技術要求，用C51語言編寫出功能程序。這是課程的一個重點，通過具體的產品功能控制要求，有針對性地學習用C51語言編程，學生感到學習內容具體，便于理解，并達到了使學生很快進入到C51語言后續內容學習中的這樣一個效果。第四部分，焊接電路，調試硬件電路。學生通過調試電路，發現了焊接和電路元件質量存在的問題，鍛煉了學生的發現問題、解決問題的能力。第五部分，將單片機的功能程序下載到單片機中，進行整機綜合調試。這是課程的另一個重點。通過整機綜合調試，解決了硬件調試中發現不了的硬件故障問題及軟件編程中一些邏輯錯誤等問題，提高了學生編程水平和程序調試能力。課程的五個部分主要以實踐操作為教學手段，每個階段結束，根據學生的學習與實踐，都有一個階段成績，最后一次學生拿出完整的作品，并寫成課程設計報告。五次成績和課程設計報告作為綜合成績。根椐多年來的教學實際，學生學習成績的優秀率在35%左右，95%左右的學生能夠基本掌握產品設計的基本知識和技能。本課程是基于產品設計案例教學模式的探索，可總結經驗，摸索規律，推廣到電子課程設計、電子裝接等課程的教學中。這一教學模式可提高學生就業能力，使學生畢業后就可以勝任相關的工作崗位，為從事相關崗位的工作打下基礎。
第4篇：單片機課程設計報告范文
關鍵詞：創新創業教育；實踐教學；項目驅動；自主學習
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）05-0110-02
《國務院辦公廳關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》（〔2015〕36號）要求高校到2020年建立健全課堂教學、自主學習、結合實踐、指導幫扶、文化引領融為一體的創新創業教育體系。如何通過實踐教學環節培養學生的創新創業能力，是教學改革中值得探索的一個問題。對此，生物醫學工程專業在“醫學儀器原理及單片機實踐”課堂教學中引入創新理念，實施理論與實踐緊密結合的做法，基于自身的專業特點和教學需求做了一些探索和嘗試，在培養學生創新創業能力為主的教學模式上，取得了較好的成效。
一、當前實踐教學環節的創新創業教育現狀分析
課程設計是高校開設的實踐教學的重要環節，也是高校培養合格技術人才的必要措施。目前在課程設計的教學與實踐過程中還存在著一些弊端，如過分注重課堂教學的知識傳授與灌輸，忽視了對學生的實踐能力、知識的綜合運用和科研能力的培養，使得學生的創新精神比較缺乏，創業手段比較貧乏，創業技能比較匱乏，以致創新產業績效不突出。所以，我們在教學過程中，要抓住教師的主導地教與學生主動地學這對牛鼻子，不遺余力地在教學的全過程注重發揮教師在教學中的主導作用，同時特別不能忽視學生學習過程中的主動性和創造性。
大多數高校所開設的課程設計實踐教學環節是教師指定一些實驗題目由學生進行選擇，再由實驗室規定了可供使用的元器件明細表，由學生在其中選擇，讓學生按照已知的方法和步驟進行設計。另外，課程設計的題目也多以驗證性為主，課程設計的考核方式也主要以學生驗證性課程設計作品和教師對學生的主觀印象為主。結果這些做法在一定程度上限制了學生的思路，不利于對學生的創新意識、創新能力和創新思維的培養，甚至在一定程度上還束縛了學生創新創業才能的充分發揮。
目前，本專業單片機實踐教學，主要要求學生利用單片機采集相關信息，進行簡單處理，顯示相應結果，或實現簡單的控制功能，與醫療儀器專業聯系不緊密。在這種教學環境下，學生在專業綜合應用能力上沒有得到應有的提高，與社會需求存在一定的差距，并且難以獲得應用單片機系統整體開發醫療儀器的經驗，難以樹立和提高創新創業能力。
二、醫學儀器原理及單片機實踐課程進行創新創業教育的可行性
創新創業教育具體到專業學習時，必不可少地要通過實驗技術大力培養學生工程實踐能力及創新設計能力。創新創業能力在學生實踐過程中主要體現在“交流溝通、自主學習、專業知識應用、產品設計”等方面。在目前的專業培養計劃中，我們首次將“醫學儀器原理”與“單片機”課程整合為“醫學儀器原理及單片機實踐”的重創新設計的課程。其特色和優勢在于該課程是以醫療儀器的設計為載體，通過對醫療儀器進行分析，在選題、方案及原理分析、硬件設計、軟件設計、系統調試、產品化設計、撰寫設計報告等實踐環節，對學生進行醫療儀器設計全過程的訓練。將創新創業教育融入到教學環節中，在工程實踐中培養學生綜合產品設計和創新創業能力。
三、醫學儀器原理及單片機實踐課程創新創業教育的實踐
本課程分別從理論教學、實踐教學、項目實施和自主學習方面進行了創新創業教育實踐，旨在提高學生交流溝通、自主學習、專業知識應用、產品設計等創新創業能力，并使之能得到可持續發展。
1.“嵌入式”理教學。在“醫學儀器原理及單片機實踐”課程教學中，通過精心選擇教學內容，采用“嵌入式”教學方法，將一些先進的醫療儀器的設計方法和創新理念融入到課堂教學中，從而提高學生專業知識、自主學習、產品設計等創新創業能力。
2.“啟發式及開放式”實踐教學。“醫學儀器原理及單片機實踐”課程，具有內容雜、難度大、時間長、實用性強的特點，有必要結合課程實際采用啟發式學習及開放式實踐的教學模式，并以“學生為主體、教師為引導”的教學方法來提高課堂教學效率與效果。比如結合研究項目，在具體內容、方法及其應用方面進行啟發式及開放式教學，可提高學生交流溝通、自主學習、產品設計等創新創業能力。
3.項目驅動。“醫學儀器原理及單片機實踐”教學環節，是全面應用所學專業知識的過程。項目選擇上體現以人為本、以學生為主的理念。項目擬題緊扣專業特點，采用學生自主擬題和教師擬題相結合，既符合學生運用新思維、新方法將學到的知識用于實踐的愿望，又解決了部分學生擬題缺乏可行性和創新性的問題。
“項目驅動”實踐教學模式，其核心就是將實踐教學內容項目化，即以項目為框架，以項目設計方法細分為各個“子項目”作為支架，各“子項目”對應相應課程，使學生在學習相應課程時沿著“支架”逐步攀升。“項目驅動”在設計方面可分為“方案及原理分析、硬件設計、軟件設計、系統調試、產品化、設計報告”6個“子項目”。其中硬件設計分為“電源電路、信號采集、信號調理、信號處理、執行電路、電路板設計”6個“子項目”；軟件設計又分為“系統軟件設計、底層驅動設計”2個“子項目”，并將系統調試再分為“硬件電路調試、軟件調試”2個“子項目”。各“子項目”對應相應課程，如“方案及原理分析”對應“醫學儀器原理”和“微機式儀器設計”課程。項目實施分解圖如圖1所示。
采用“項目驅動”通過多門課程共同完成具體醫療儀器產品設計，把復雜問題簡單化，極大地激發了學生的學習熱情和實踐興趣，鍛煉了學生專業知識應用、自主學習、產品設計等創新創業能力，能使其在今后就業與創業中大展身手，創造業績。
4.教學互動平臺建設。為了打破課內課外教學的限制，為學生自主學習提供教學互動平臺，課題組在學校網絡教學平臺網頁中構建了“醫學儀器原理及單片機實踐”網絡課程，向學生提供教師團隊、教學大綱、教學方法、教學條件、教學效果、參考教材、教學資源等內容。通過互動平臺實現教學互動、資源共享、移動學習等功能，為學生自主學習的創新創業能力提供全方位支持。
四、結束語
在“醫學儀器原理及單片機實踐”課程中進行創新創業教育，對學生進行醫療儀器設計全過程的訓練，有助于培養學生的創新思維，掌握醫療儀器設計開發的方法和創新創業能力。通過本課程創新創業教育，學生在課題申報、、專利申請等創新能力較以前有了很大提高，為將來在醫療電子領域做出更大貢獻奠定了堅實的基礎，是一個值得普遍推廣的教學新法。
參考文獻：
[1]吳愛華，劉曉宇.深入推進理工科人才培養機制創新[J].高等工程教育研究，2014，（2）：1-6.
[2]鄭梁，胡冀，徐平原，高惠芳，秦會斌.單片機課程設計的創新教育模式研究與實踐[J].電氣電子教學學報，2009，31（S1）：99-101.
[3]李天箭，丁曉紅.創新創業教育在機械設計課程設計環節中的探索實踐[J].實驗技術與管理，2016，33（4）：22-24.
第5篇：單片機課程設計報告范文
單片機原理是機械、工程、測控類專業的專業必修課，是一門應用性很強的課程［1］。由于該課程內容較枯燥，學生學習過程中容易產生厭倦畏難情緒。本文結合現代教學的內容、方法、手段、評價方法以及實踐，對該課程教學改革提出設想。
1單片機教學現狀
單片機具有功能強、功耗低以及性價比高的特點，使用廣泛。目前，各高校機電類、測控類專業大多都開設了單片機課程，但由于該課程涉及范圍廣，教學效果并不理想［2］。
（1）教學內容陳舊、模式單一。目前，單片機教學方法大多比較單一，普遍采用課堂講授理論知識、課后實驗的方式。 這種重復教學既增加老師的工作量, 又浪費了課時安排，而且還導致了理論教學、實踐教學嚴重脫節錯位,教學效果差。學生未能真正掌握單片機的應用原理，實踐能力不能得到提高。
（2）實驗教學達不到應有目的。單片機是一門實踐性很強的課程，只教授理論知識，學生不能深刻掌握知識要點；試驗課程也因學生主動性不足而變得枯燥乏味，加上 “保姆式”的實驗指導無法達到實驗的目的。
2學生學習主動性提高方法
初次接觸單片機課程的學生常感到課程內容零散、抽象、不好理解。加上不少學生有一種好高騖遠的心理，認為單片機是過時的芯片,沒什么好學的，產生厭學心理。需要在創新教學內容與形式的同時，提高學生學習的主動性。
2.1提高理論學習興趣
多媒體教學與計算機系統仿真教學在教學中應用普遍，但教學中很多老師過于依賴ppt，不能很好地調動學生的積極性。要激發學生的好奇心, 使他們產生學習興趣，可以從互動和感情交流著手。在單片機教學內容選擇上,可選擇較為綜合的實例啟發學生思考問題、解決問題, 收集一些與單片機相關的視頻和新聞作為教學資料，增強學生的感性認識。
2.2激發實驗教學潛能
實驗教學環節可通過引入proteus和keil仿真開發工具、鼓勵學生自制實驗設備以及選擇難易程度適當的實例進行實驗等方式激發學生學習興趣［2,3］。proteus 的獨到之處是能夠在原理圖的虛擬原型上實現編程， 達到軟件源碼級的實時仿真、調試及顯示輸出。因此，proteus和keil的結合，既可以進行硬件設計和驗證，也可以進行軟件編程與調試。根據學生基礎知識掌握程度的不同，鼓勵優秀的學生自制單片機實驗設備，帶動周圍同學參與，營造良好的學習氛圍。同時，可采取“賽教結合”的方式，通過設計應用系統競賽，不僅使學生掌握課程內容，而且能提高學生的創新能力［4,5］。
3考核制度保障
再好的教學方法和手段，如果缺少有效的監督機制，也會使其效果大打折扣。現行教學中，對學生的考核以試卷考試為主，試卷成績并不代表學生掌握知識的程度，實踐能力強但考試成績不好也會打擊學生學習興趣。理論教學很重要，實踐能力同樣不可忽視，需要從兩方面來進行考察。目前普遍做法是課堂表現占總成績的20%，卷面成績占80%，實驗成績未計入總成績。這種考核方式無疑導致學生應付理論考試，忽略實踐能力。要培養學生的實踐能力，就應改變考核方式，理論成績和實驗成績各占一半。其中理論成績可以分成試卷成績40%，課堂表現10%，實驗成績分為基礎實驗占20%，創新實驗占20%，創新實驗報告占10%。這種考核方式的好處是學生偏向任何一方都不會取得好成績，但學生在兩方面只要滿足基本要求就能通過考核。下面舉例說明。
假設有學生a、b、c、d，學生a理論成績較好，但是僅能通過實驗課程；b學生剛好通過理論和實驗課程；c學生理論成績一般，但是實驗能力較強；d同學對單片機課程感興趣兩方面成績都優秀，學生最終考核成績如表1所示。
表1新考核方案學生成績評定表
學生卷面成績
（40%）課堂表現
（10%）基礎實驗
（20%）創新實驗
（20%）創新實驗
報告（10%）總成績a808060606070b606060606060c606080808070d808080808080如采用舊考核方案，學生最終考核成績如下表2所示。
表2舊考核方案學生成績評定表
學生卷面成績（80
%）課堂表現（20%）基礎實驗總成績a8080及格80b6060及格60c6060優秀60d8080優秀80從以上兩表對比情況可以看出，表1能較好地反映學生的綜合學習能力，表2則無法區分學生綜合能力。由此可見，依賴卷面成績來評定一個學生的能力是不全面的，這種方式勢必暗示學生只注重理論考試，忽略實驗能力。因此將實驗能力納入最終成績評定是十分必要的，應鼓勵學生加強實踐環節的學習。
當然，實踐能力的評定，不同于理論知識的檢驗，它沒有統一的答案，要制定一套嚴格且合理的考核標準，才能達到考核目的。例如創新實驗可鼓勵學生自己命題，按照綜合驗證、模仿優化改進、有實用價值、完全創新的等次評定成績。同時從實施難度上進行細化，通過實驗結果、創新實驗設計報告進行綜合考查，既可以考察學生是否真正掌握所設計的實驗，又可以鍛煉其寫作能力。
4結語
本文分析了當前單片機教學中存在的問題，提出應改進考核方式，激發學生學習興趣。將實驗成績一并納入綜合成績評定，改變以往僅依靠卷面成績來反映學生知識掌握程度的狀況。這種方式可以全面真實地反映學生的綜合能力，但需要制定一套切實可行的評定標準。
參考文獻參考文獻：
\[1\]葛浩，林其斌．單片機課程設計教學改革與實踐［j］． 實驗技術與管理，2011，28(10):138140．
［2］胡瑞強，張毅剛．單片機課程設計教學改革探討［j］．實驗技術與管理，2010(3):4648．
［3］鹿玉紅，李好．proteus和keil在單片機教學中的應用［j］．唐山學院學報，2010,23(3)：7981．
第6篇：單片機課程設計報告范文
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]近年來，隨著各種機械設備自動化程度的不斷提高，用單片機來實現對各種機械電子設備的控制顯得越來越重要。因此掌握單片機技術，了解其工作原理，特別是具備單片機的基本操作技能，成為當工科專業大學生的重要任務。
到目前為止，單片機原理及應用是多數理工科院校電子信息科學與技術、通信工程、電氣工程及其自動化等電氣信息類專業的主干課程。該門課程以C語言程序設計、數字電路、模擬電路為前續基礎課程，同時對嵌入式系統和DSP技術等后續課程的學習有重要影響。
一、教學背景
傳統的單片機課程，在教學內容的選擇和教學順序的設置上，通常采用的是理論與實踐相互結合、先理論后實踐的模式，程序設計語言通常采用匯編語言。從實際效果看，理論課程大多圍繞單片機的結構及原理、指令系統、匯編語言程序設計、中斷系統、定時/計數器、串行通信、單片機系統擴展等相關知識展開，學生處于被動接受狀態，在整個教學活動中參與度不高，容易感到枯燥和倦怠；實際的拓展性應用知識講解較少，無法體現當今社會對應用型人才培養的需求，對學生真正掌握單片機控制系統沒有實質性的幫助。
相對于理論教學，實驗教學學時非常有限。以筆者所在院校電氣工程及其自動化專業為例，單片機原理及應用理論學時為48學時，實驗學時僅為16學時。實驗教學一般在理論教學中后期才展開，受課時限制，實驗重點也大多局限于對單片機的簡單操作和自身功能驗證之上，而很少拓展到單片機的具體應用領域。又由于缺乏后續相關課程的支撐，沒有能夠將單片機教學與相關課程有機結合，將所學知識有機系統的串聯起來，對單片機“軟硬件結合的系統設計方法”強調不夠，使得學生在設計實際的應用系統時缺少系統化的思想。[2]
此外，多數院校單片機課程成績的評定多是以期末理論考試為主，考核方式欠缺多樣性，對學生實踐能力的考核欠缺有效的考評機制，導致學生在學習過程中重理論而輕實驗，忽略了單片機作為一門應用性極強的課程的本質。
二、項目驅動教學法在單片機教學中的實踐
1.項目驅動教學法
所謂項目驅動教學法，是一種基于探究性學習和協作學習的教學方式，是指教師把教學內容和教學重點提煉出來，巧妙地蘊含在一個個具體的項目中，把相關的知識點融入到項目的各個環節中，層層推進，從而激發學生學習的興趣、發展學生動手能力的教學方式。項目驅動教學法把教師的作用更多的定位在促進學生學習、引導學生成功上，教與學都是圍繞著所設計的項目來展開。
項目驅動教學法比較適合實踐性較強的理工科課程教學，它要求師生改變傳統的觀念和角色，充分發揮學生在學習中的主體地位和教師在教學中的組織、引導、促進、控制作用，把學生認為枯燥的知識轉變為生動的學習內容，有利于真正培養學生的創新能力、自學能力、實踐能力、增強學生獨立意識和協作精神。[3]
2.項目驅動教學法在單片機教學中的實踐
把項目驅動教學法應用于單片機課程教學過程中，首先要解決的是編程語言的選擇問題。現今大多數的單片機教材的編程語言都是以匯編語言為主，使用匯編語言編程的優點在于其所編寫程序的代碼緊湊、執行時間短、便于控制。然而其缺點也是明顯的――由于其缺乏通用性，需要程序編寫人員對單片機硬件系統有相當深入的理解，且程序不易移植，所以不利于單片機教學。C語言由于其運算速度快、有良好的可移植性、且編譯效率高，可以直接實現對單片機硬件系統的控制，因此筆者所在院校從2010級電氣信息類本科專業開始，在單片機教學中采用了C語言編程。
其次，把項目驅動教學法應用于單片機課程教學實踐中，項目內容的設計與提煉極其重要和關鍵。項目內容的設計要打破原有教學框架，遵循學生的認知規律，以學生為中心，由簡單開始，將單片機課程的核心技術提煉為若干知識點，并通過一個個具體案例來體現。引導學生邊做邊學，在實踐中學習。一個項目的設計需要由不同的知識點去組合和搭建，如“基于單片機的交通燈控制系統設計”，不但要求學生熟練單片機的I/O口操作，還要熟悉數碼管的顯示知識；同樣“簡易搶答器設計”，不但要熟練單片機的I/O口操作、數碼管的顯示知識，還要熟悉按鍵等的操作，因此，每個項目又可被分解為若干任務。
筆者依據本校電氣信息類專業對“單片機原理及應用”課程教學內容的要求，結合自身實際教學經驗，把單片機教學內容大致分解為三大模塊，詳見表1。
表1 項目內容及任務
在這三大模塊中，基礎訓練模塊教學內容由單片機最小系統、I/O接口、數碼管顯示技術等組成；技能模塊教學內容由單片機的中斷系統、定時器/計數器、串口通信、電機控制等組成；綜合訓練教學內容由模擬交通燈控制系統設計和簡易搶答器設計等組成。在基礎模塊教學階段，教師通過講解和演示的形式以提起學生的學習興趣，讓學生熟悉常用的編程軟件和實驗平臺的使用方法。技能模塊教學設置與基礎模塊一致，教師先講解后演示，綜合訓練模塊不再設置講解環節，教師布置題目后，學生自行完成，教師點評項目報告。每個項目結束后，教師都要求學生撰寫項目報告并據此進行教學評估。
此外，在單片機教學過程中，對部分教學項目，在實驗板不能滿足教學需要的情況下，還引入了Proteus單片機系統虛擬仿真軟件結合Keil C軟件編程，用虛擬單片機系統來替代實際硬件電路，把程序運行于虛擬的MCU上，使軟件調試不再依賴于實際的硬件電路，當仿真結果達到系統預期目的后，還可以進行實際硬件電路的制作。仿真軟件的使用讓學生不再受限于現有的實驗課時和實驗設備，使其能夠更加靈活、深入地學習單片機知識。
對單片機實驗課時相對不足的現狀，將部分理論課時移到實驗室進行，構建理論與實踐一體化的教學模式。教師每講授完一個項目，立刻要求學生進行實踐，同時充分利用開放實驗和課程設計的有限學時，作為實踐學時的有效補充，通過充分的實踐使學生掌握單片機的軟硬件資源及工作原理。
三、教學體會
第7篇：單片機課程設計報告范文
關鍵詞：應用型本科；實踐訓練；工程應用
中國教育早就認識到了實踐與理論教育同等重要，由于實踐需要硬件成本投入，受制于早期國家經濟能力與工業基礎，過去的大學教育沒有足夠的經濟與資源投入到實踐教學環節中，而只能以理論教學配合少量簡單的實踐教學[1]。現在隨著國家在教育經費投入增大，教學設備配置齊全，學校在教學手段上更加靈活，借助于淘寶等互聯網交易平臺，大學實踐教學實施變得可行性更高，更加容易。在此背景下，圍繞學生實踐能力展開的教學理念、教學方法、培養計劃得以實行發展，如我國2009年年底開展的“卓越工程師教育培養計劃”、CDIO、探究式項目教學法[2,3]。應用型本科學校除了課程理論傳教外，也應開展實踐教學以促進知識的理解及應用[4]。大多數的專業基礎課、專業實踐課以課程設計或實訓為重點，在課程理論課時結束后通過實踐教學加深強化學生對專業知識的理解與應用。但這些實踐環節都是分散、單項的能力訓練。應用型本科學生的專業知識確實要提倡應用，但這里應用不僅僅是為了強化理解專業知識，更應該是面向解決工程問題[5]。
1多課程綜合實訓項目教學方法的提出
這里以CDIO為理念，借助于探究式項目教學思路，提出以項目為載體融合多課程的綜合實訓教學替代傳統單課程的課程設計和實訓教學方法。項目是工程中針對某一個問題而產生的一種技術上的需求，往往涉及多個課程的知識點。這些知識點需要項目實施者對自己所學各課程知識的搜索才能得到。這種搜索過程就是一個對知識肯定與否定的過程，強化實施者對知識的理解，最終找到合適的解決方案。在此過程，實施者需要多課程知識的搜索、融合、搭建，才能完成項目。相對于以單課程知識點的實踐訓練，其對學生的知識點要求更豐富，技巧更高，相對難度高。因此，本文提出的基于項目的多課程綜合實訓教學，既達到了單課程實踐教學的目的，同時突出了課程知識點在解決工程問題中的融合與支撐，又能體現學以致用的辦學宗旨，是應用型本科學校今后實踐教學一個發展方向[5]。其過程如圖1所示。
2項目設計與實施
以南京工程學院自動化專業系統集成方向的多課程(電子技術、傳感器技術、單片機)綜合實訓—循跡小車為例，說明項目設計與實施過程。為了保證實訓順利進行，過程上主要分為：實訓前準備、題目講解、方案設計、方案答辯、學生設計與檢查、項目評分。2.1實訓前準備這一階段主要講解實驗室一些安全準則，保證實訓的安全性。一些工程軟件對于綜合實訓有很好的仿真、設計作用，如AD軟件、Proteus軟件、Protel軟件，給學生初步講解一下。學生可以在設計過程中利用一些簡單功能，便于設計。常規儀器需要介紹一下，如萬用表功能、示波器使用、電流電壓源使用等。設計過程中有元器件焊接，也需要介紹元器件辨識，訓練并考核引腳焊接等技能。這些內容可以更好地保證學生完成實訓，使得學生工作逼近工程實際環境。2.2項目講解介紹每個項目的要求。先提出項目的總體要求，以“循跡小車”為例，能按預定軌跡行駛，小車檢測到起跑線后開始計時，自動循跡行駛一周后回到起跑線停止行駛并停止計時。在此過程中，不允許有小車系統外的控制。軌跡如圖2所示。再將項目分為幾個模塊設計，如循跡模塊、電機驅動模塊、計速模塊等分別講解。項目需要單片機、傳感器、電子技術課程的內容，才能完成項目設計，硬件模塊學生需利用提供的元器件自行設計完成。圖2小車軌跡圖2.3方案設計與開題答辯前期準備工作結束后，要求學生提供軟硬件設計方案。學生在此期間，可以根據提供的器件型號，上網查閱資料。并利用所學的專業理論知識，理解資料，提出對應的傳感電路、電源電路、接口電路設計等。在硬件模塊電路方案確定后，設計軟件方案框架圖，能初步提出系統在程序中涉及的單片機資源。學生要整理資料，形成方案報告，制作PPT，在開題答辯會上講解自己的方案。圖3是學生的軌跡光電檢測電路和電機驅動電路方案。2.4項目制作學生在設計好系統初步方案后，可以進行硬件設計與軟件設計。單片機最小系統板統一由教師提供。其他的電路板，如軌跡光電傳感電路、電機驅動電路板等，由學生設計PCB圖，再用單面腐蝕銅板制作，然后根據元器件的排布，將發放的元器件焊接好(如圖4所示)。在項目軟件設計中，先是模塊軟件設計，包括軌跡檢測、電機驅動、顯示、計時等，實行系統的各個子功能，方便系統集成時的調試、糾錯；然后再利用主程序將單個模塊集成，實現整個項目要求。a電機驅動電路板模塊b軌跡光電檢測電路板模塊圖4學生制作的電路板模塊2.5項目評分根據項目要求驗收每組項目制作。項目要求主要分為設計報告、基本要求、發揮部分，分值見表1，得到每組的總分。驗收采用答辯形式，每組(不多于3名學生)需要制作PPT，介紹自己項目制作工作量，并接受教師的提問，最后得到各自在項目中的權值(0～1)，3名學生權值之和可以大于1，但不超過3。由權值乘以項目總分，就是每位學生的實訓成績。
3結束語
以上是以電子技術、單片機、傳感器技術課程為例，說明了多課程的綜合實訓項目設計與實施過程。專業中相互支撐的實踐課程完全可以開發成類似上面的綜合實訓項目。在單課程實訓或課程設計過程中，也不可避免的涉及其他課程的知識點，以及其他的硬件資源，如單片機系統離不開電路，傳感器應用離不開電路與后續的數據處理，電子技術應用離不開具體的電路設計。以綜合實訓項目為載體將它們融合在一起，既節約了硬件資源，同時又有多名教師參與，也減輕了單獨指導時教師知識面窄的壓力，學生能夠吸收到更多的知識。在多課程綜合的項目實訓中，學生可以更廣泛運用所學知識，解決項目設計問題，對于學生理解專業課程設計更有幫助，提高實訓效果。同時學生也可以初步了解項目執行過程，鍛煉工程能力，有利于解決今后在工作中遇到的專業問題。
作者:胥保春 盛云龍 吳京秋 陳巍 單位:南京工程學院
參考文獻
[1]李錄平,曹軍,張擁華.當前高等工程教育存在的問題、成因及對策探析[J].中國大學教學,2010(12):24-26.
[2]汪木蘭,周明虎,張艷麗.“卓越工程師教育培養計劃”中系列化探究式項目教學的設計原則[J].中國現代教育裝備,2011,135(23):9-12.
[3]尹錦明,李十泉,杜建文.基于CDIO教育理念的基礎工程教學改革實踐[J].大學教育,2013(4):80-81.
第8篇：單片機課程設計報告范文
關鍵詞：單片機；課程改革；課程探索
作者簡介：許景輝（1978-），男，河北藁城人，西北農林科技大學水利與建筑工程學院，講師；張成鳳（1978-），女，山東安丘人，西北農林科技大學水利與建筑工程學院，講師。（陜西 楊凌 712100）
基金項目：本文系西北農林科技大學本科優質課程建設項目（項目編號：2013-53）的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）35-0074-02
“單片機原理及應用”是電氣工程及其自動化專業的一門重要學科基礎課，是專業建設方向中“強弱電結合、軟硬件結合”的重要體現課程之一。該課程幫助學生理解嵌入式控制系統的原理、工作模式和常用芯片參數，是目前信息技術在電力系統中應用的入門級課程和基礎課程。
“單片機原理及應用”經過多年的教學實踐和改革，從教學方法和教學手段上進行了不斷創新，教學效果日益提高。但在新科技時代背景下，隨著現代科學技術的飛速發展，更多的技術和方法可應用到“單片機原理及應用”教學中，為課程改革的不斷推進注入了活力。[1]2012年新的專業目錄調整后，專業課程設置及學時要求發生了一定變化，這也為該課程的改革提出了新的要求。
一、單片機課程教學現狀
單片機課程是目前高校電類專業的骨干課程，雖然從課程名字上有所不同，但教學內容基本為MCS-51單片機基本原理及其應用方法，故課程名字多為“單片機原理”、“單片機原理及應用”、“單片機原理與接口技術”等。根據教學任務要求及課程設置不同，單片機課程學時從32學時到64學時不等。結合現在專業培養方案變化，目前該課程以48學時居多，同時根據教學需要增設1～2周的課程設計。從教學形式上來看，各校基本延續課堂講授和課程實驗相結合的傳統教學模式。由于多媒體的推廣及實驗設備價格的降低，學生知識掌握和實踐動手能力都較過去有了很大進步。以單片機為主的應用電路設計一直是各個學校學生科技創新活動的主流，通過各類實踐活動，學生在畢業時的理論和實踐能力顯著增強，為學生進入工作單位打下了堅實的基礎，受到社會各個用人單位的青睞。
然而，目前單片機教學中也存在很多問題，需要不斷進行教學研究，進一步提高該課程的教學效果。首先，該課程的教學內容需要適度更新，以適應當前社會對單片機技術人才的需求。在課程教學內容上，多年來該課程以MCS-51系列單片機為例，從單片機硬件結構、常用指令、編程方法和單片機硬件擴展等方面進行單片機的教學和實踐鍛煉。但實踐中發現，單片機匯編語句部分應增加C51對照程序以加強學生實際應用開發的能力和水平。在單片機知識結構上，應對目前普遍使用的I2C、SPI、ICP和ISP等加以介紹，讓學生了解目前廣泛采用的單片機技術。除了MCS-51單片機外，還應對日常廣泛采用的PIC和AVR系列單片機進行適當介紹，使學生不至于與實際脫節，降低課程教學效果。在實踐環節中，很多學校仍采用傳統的試驗箱，這雖然在一定程度上方便了學生實驗，但與學生進行單片機系統開發脫節，容易造成學生眼高手低的教學弊病。實踐教學中，應將具有在線可編程功能的單片機引入到實驗課程之中，讓學生真正體驗單片機開發的實際環境，更好地了解系統設計過程及調試過程。結合現代虛擬仿真技術，應將PROTEUS等仿真軟件引入到教學和實踐體系之中，讓學生能夠在理想的環境下進行軟硬件調試，增強學習興趣。
二、單片機課程教學改革實踐
“單片機原理及應用”課程改革主要包括課程內容優化、實踐教學創新、教學方法改革、考核體系完善及創新人才培養等幾個部分，通過不同部分的教學改革實踐，可優化教學內容體系，提高學生綜合素質，培養學生具有“理論基礎扎實、實踐創新能力強”的創新型人才。
1.明確培養目標，優化教學內容
單片機課程是一門理論和實踐性都比較強的課程。由于該課程較為抽象，需要學生用“有限硬件資源”的思想去考慮各類復雜的自動控制問題，這就要求課程的理論教學和實踐教學內容合理，能通過相互補充的方式提高教學效果。目前，“重基礎、寬口徑、重應用、高素質”是電氣專業培養的原則，在這個培養目標下，學生應該掌握堅實的課程基礎，建立較為全面的課程知識結構，在實踐教學環節的基礎上，具有較強的動手實踐和科技創新能力。但在新的專業培養大綱修訂中，專業學時不斷壓縮，因此更需要認真考慮教學內容，滿足現在培養目標的要求。
單片機教材多種多樣，但在教學內容上基本相似。單片機課程內容主要有數字電路基礎、MCS-51單片機硬件結構、單片機指令系統、匯編語言程序設計、單片機中斷及定時/計數器、單片機存儲器及擴展、單片機串行通信、單片機接口技術、D/A和A/D轉換電路設計、單片機系統設計方法、單片機應用及開發舉例等內容。從內容上來看，單片機硬件結構、指令系統及匯編程序設計、中斷及定時/計數器、單片機存儲器及擴展和單片機串行通信等是該課程基礎知識，應通過各種教學手段進行重點講授。不論學時如何壓縮，這些基本內容應該保留并保證教學的實際效果。D/A和A/D轉換理論在數字電路課程中有所介紹，因此可以結合單片機應用及開發舉例等內容進行講授，結合實踐教學要求，還可將其放入到實踐環節之中。單片機匯編語言部分教學內容應補充C51編程方法及實例，但匯編語言不應省略，因為它是鍛煉學生軟硬件編程思維的重要內容，不應過分追求與社會接軌而讓學生建立空中樓閣式的課程知識結構。在串口通信教學中，可對RS-232接口及單片機串口工作方式進行簡要介紹，但應增加I2C、SPI等串口總線教學內容以適應現在硬件接口設計的時代需要。[2]PIC和AVR單片機作為現在單片機應用的主流，在課堂中應對其特點加以介紹。
2.加強實踐教學，提高學生創新能力
單片機課程實踐性非常強，只有通過理論和實踐相結合，學生才能真正掌握單片機的使用方法和應用技巧。單片機課程實踐教學分教學實驗、課程設計兩個部分。兩部分應結合課堂教學內容，相互補充，相互呼應。
在教學試驗中，首先應采用切近實際生產的教學設備。目前很多高校仍采用傳統的實驗仿真箱，這種設備讓學生關注于程序設計，單片機硬件部分只需插線即可完成。從目前教學效果來看，采用這種設備進行教學，學生對軟硬件知識的掌握程度不盡理想。現在廣泛采用的單片機均有ISP（在線可編程）功能，其單片機ROM多采用可擦寫的flash芯片，因此延續過去燒寫器時代的仿真實驗箱將給學生造成錯覺，讓其在實際硬件開發中有種無所適從的感覺。單片機實踐教學要求學生能夠掌握單片機基本指令和使用方法，掌握單片機系統的開發流程及操作技巧，因此需要學生在軟硬件上均應進行實踐鍛煉，這就要求啟動新型實驗教學儀器的應用。目前，單片機開發板功能日益完善，其價格越來越低，因此可以通過單片機開發板，讓學生進入單片機系統開發的實戰環境，真正讓學生對系統硬件結構和軟件指令有一深入的了解和掌握。在實踐教學中，采用了積木式單片機硬件系統，單片機建立最小系統后，其設備均通過經典電路制作成模塊，學生在實驗中要對其電源、總線等設計，需要通過引線組件不同功能電路，這充分鍛煉了學生的動手能力和系統設計能力。
在單片機實踐教學中，PROTEUS軟件是取代傳統實驗仿真箱的另一利器。PROTEUS軟件是英國Labcenter electronics公司開發的EDA軟件，是目前唯一能夠進行單片機軟硬件仿真的計算機輔助軟件。[3]該軟件有豐富的元器件模型庫，能以較為形象的方式進行51系列、PIC系列、AVR系列和ARM7等軟硬件仿真。[3]該軟件注重于器件的關鍵引腳連線，能結合Keil等編程環境，對單片機系統進行主要功能檢驗和輸出結果仿真，這有效提高了單片機學習和開發的效率。PROTEUS軟件在軟件環境中集成了各類檢測儀表，學生只需一臺計算機即可進行相關知識的學習和功能開發，其應用范圍越來越廣。[4]西北農林科技大學（以下簡稱“我校”）根據教學中常用電路及實驗仿真箱等經典電路開發了“基于PROTEUS的單片機實驗平臺”，通過模塊化的方式排列了教學和實踐中常用電路模塊，學生需要通過硬件連線和軟件編程完成相應控制功能，對學生軟硬件設計能力提高起到很大促進作用。
3.采用多種教學手段，不斷提高教學效果
近年來，隨著國家教育改革的不斷深入，“強基礎、寬口徑”已是目前高校專業教學目標的主流，與之呼應的專業培養方案修訂使得專業課程學時不斷壓縮，但教學大綱中對課程內容要求并未減少，這就勢必造成教學效果的下降。為了適應這種狀況，教學中必須采用新式教學方式，以提高教學效率。
現代教學手段中，多媒體授課形式已經不是新的創意，但多媒體課件如何設計卻是一個常說常新的話題。目前，對于如何進行多媒體課件制作的論文已經很多，[5，6]但如何設計課件內容及如何設計內容展示方式的論文卻不多。多媒體教學中，對于抽象的內容需要用POWER POINT中動畫功能予以演示，如單片機工作方式內容講解時，學生很難想象單片機取指令、編譯指令和取數據的過程，而通過動畫顯示的方式，學生就很容易理解PC指針的工作方式以及CPU進行取、解譯和執行指令的過程。現在網上資料非常多，在進行單片機硬件擴展內容講解時，可將學生分成幾組，分別對常用的電容、晶振、液晶顯示器、數碼管等進行型號和圖片的搜集和整理，然后利用課堂5分鐘進行各組的講解和展示，這不但拓展了學生的視野，而且鍛煉了學生的能力，起到了教學相長的目的。
除了多媒體教學外，還應充分利用各種資源，為學生進行立體式教學環境布置。應充分利用板書、多媒體、網絡等手段，揚長避短，充分發揮各自優勢。教師通過板書給學生以思考的時間，利于學生進行理論知識的課堂消化。網絡是目前知識學習的寶庫，豐富的網絡資源為課程難點解答提供了多種版本的解釋，為學生正確理解知識點提供了幫助。比如說單片機型號多樣，課本講解是有限的，學生就可查閱論壇和精品課程網站來了解新知識，各類國家、省級優秀精品課程網站為學生學習提供了良好的平臺。
4.建立多樣考查方式，注重學生學習效果考核
各種教學方式改革，目的是為了給學生提供一個良好的學習環境，因此學生學習效果還需通過多種考核方式進行評測，為學生質量鑒定提供一個標尺。單片機課程應用性較強，死記硬背式的學習方式不能適應現代社會對人才的需求。因此從課程考核方式上應將作業、出勤、實驗報告、課堂測試、大作業及期末考試結合起來，通過教學過程中的引導，調動學生學習積極性。隨著社會思潮對大學校園的沖擊，每一屆學生的學習特點各有不同，因此需靈活確定各類考核比例，引導學生加強某個教學環節的學習和鍛煉。比如說，某屆學生實驗積極性不高，那這屆考核中的實驗出勤和實驗報告比例就要加大，而且其考核比例要及早通知學生，這樣才能引導學生重視實踐教學環節。在不同考核方式中，也應該注重考核形式。如課堂點名時，很多教師拿點名冊進行點名，由于缺課情況無法展示給學生，容易讓不愛上課的學生懈怠。而通過大屏幕式Excell點名，情況就不一樣了。這不僅利于學生出勤情況的統計，還可以讓全體同學掌握各自出勤情況，利于彼此的監督和提醒。
三、積累教學經驗，不斷加強教學創新
不同教學方式的改革都是圍繞創新性人才這個培養目標進行的。已有的教學經驗利于當時的教學，但隨著時代的變化，其教學方式就需要不斷創新。
教學方式改革的主導者是教師，只有加強師資隊伍建設才能形成良好的教學和學風，才能不斷創新教學形式，提高教學水平和效果。在師資隊伍建設中，應通過教案編寫、課程講授、專題研討和學術交流的形式不斷加強教師素質，提高教學水平。應鼓勵和支持教師參加各類單片機產品會和學術團體會議；通過科研活動、全國性技能競賽和學生科技創新活動，積累理論和實踐經驗，為教學工作積累豐富的教學素材；應積極創造教師進修和考察機會，開拓眼界，豐富經驗，為樹立其正確的教學理念創造條件。
學生創新型教育是時代賦予高等教育的目標和使命，是促進國家發展和生產力提高的重要保障。在教學中，應積極引導學生發揮創新性思維用單片機的思維解決生活中的自動控制問題。同時應在作業、課程設計選題及綜合性、設計性實驗項目中積極貫徹創新型人才培養思路，讓學生多動腦、多動手。結合目前實驗室開放和PROTEUS平臺，讓學生多進行創新性思考和科技創新活動。學生素質的進步既是高等教育創新的成果，也是教學創新的動力。
教學創新是課程生命力的動力和源泉，教學改革實踐是課程永葆青春的法寶。教師只有不斷創新，才能讓學生由淺入深、由易到難地進行單片機概念、原理、使用方法的學習，才能通過豐富多樣的實踐創新活動掌握單片機控制系統設計、制造方法，才能培養出一批又一批的高素質創新型人才。
參考文獻：
[1]吳允平.單片機教學改革與學生工程素質和創新意識的培養[J].福建師范大學學報（自然科學版），2004，20（1）：111-113.
[2]翟玉文.單片機課程教學改革探究 [J].吉林化工學院學報，2013，30（4）：34-37.
[3]張靖武，周靈彬.單片機系統的 PROTEUS 設計與仿真[M].北京：電子工業出版社，2007.
[4]袁鋒偉，趙立宏，朱慧玲.基于 Proteus 的單片機課程教學與實驗改革[J].實驗室研究與探索，2007，26（12）：75-78.
第9篇：單片機課程設計報告范文
關鍵詞：單片機原理；實驗教學；教學改革
“單片機原理及應用”課程側重于單片機在汽車領域的應用，其理論性和實踐性都很強。要使學生真正掌握好本課程，必須做到理論教學與實驗教學并重，用實驗教學帶動理論教學。[1，2]在實驗教學過程中，要強調學生的主體地位，提高學生的動手能力與創新能力。
一、實驗教學現狀
1.實驗學時少
以前的“單片機原理及應用”課程總學時為64學時，實驗學時只有8學時，占總學時的12.5%，實驗學時不足。為了在有限的實驗學時內讓學生盡可能多的完成實驗內容，教師只能安排一些簡單的驗證性實驗。在實驗教學過程中基本上是“學生看教師做實驗”，學生處于被動地位，達不到實驗教學的最終目的。
2.實驗教學內容陳舊、模式單一
傳統的單片機實驗教學內容中基礎性、驗證性實驗多，綜合性、設計性實驗少，培養學生操作能力的實驗多，培養學生創新能力的實驗少。實驗教學要求學生在規定的時間內按照步驟完成相同的實驗，實驗過程中教師教接線、給程序，學生在實驗板上調試。在這種實驗教學模式下，學生簡單模仿，只用動手不用動腦，很難培養學生的創新能力和綜合能力。
3.實驗教學考核體系不完善
傳統的單片機實驗課程不單獨考核，評價方式主要以實驗報告為依據，而且實驗成績占總成績的比例低。這種評價方式使學生對實驗教學環節也不重視，很難調動起學生在實驗教學環節中的積極性。
二、單片機原理實驗教學改革內容
傳統的實驗教學無法達到培養學生創新能力和綜合應用能力的要求，需要進行改革。“汽車單片機原理與應用”課程實驗教學改革主要從以下幾個方面入手：
1.實驗室建設
目前NEC單片機在汽車電子領域市場份額較大，[2]而山東理工大學交通與車輛工程學院開設的“單片機原理與應用”課程卻側重于單片機在汽車領域中的應用。為此，山東理工大學交通與車輛工程學院對單片機課程的教學內容進行了調整，從原來的INTEL公司的8051系列單片機調整為NEC公司的78K0KF系列單片機。同時在原有實驗設備的基礎上，山東理工大學交通與車輛工程學院與NEC公司合作，建立了NEC單片機開放實驗室。目前實驗室擁有汽車電子嵌入式開發系統、NEC單片機綜合仿真實驗儀、NEC單片機開發系統等多套設備，計算機60臺，能實現幾乎全部單片機教學的軟、硬件實驗，為實驗教學的改革打下了良好的基礎。
2.增加實驗學時
“單片機原理及應用”課程比較抽象，學生要真正掌握該課程，需要有充分的實驗教學環節作保障，因此增加了實驗學時，由原來的8學時增加到現在的20學時。實驗學時的增加，既可以安排更多的實驗教學內容，使其更加系統和全面，又可以靈活地安排實驗內容，為課程實驗教學改革的實施創造了條件。
3.更新、調整實驗教學內容
針對78K0系列單片機，NEC公司開發了一系列齊備的開發工具，包括Applilet（驅動代碼生成工具）、PMplus（編譯工具）、SM + for78K0_Kx2（軟件仿真工具）、ID78K0 for MINICUBE（硬件仿真工具）。[3]78K0系列單片機支持片上調試，可以由仿真器直接下載程序到芯片，也可以利用SM+進行軟件仿真，豐富了實驗內容。
在原有的實驗項目的基礎上，增加了綜合性、設計性的實驗內容，并對實驗項目進行了分析，精選1/2的實驗項目作為基礎實驗，要求學生必須完成，其余1/2的實驗項目作為綜合性、設計性實驗項目，學生可以根據自己的愛好選做。這樣既保證了基本的教學內容，又激發了學生的學習熱情和積極參與的主動性。根據實驗學時的安排和課程特點，將實驗教學內容分成了四部分：
第一部分為軟件模擬實驗，主要目的是熟悉Applilet軟件、SM+軟件、PM PLUS軟件等操作軟件，讓學生對整個系統有一個初步了解，為以后的實驗打下了堅實的基礎。實驗項目包括用軟件模擬十字路通燈等。
第二部分為基本端口實驗，主要目的是讓學生認識單片機系統的基本硬件。實驗項目主要有端口輸出實驗、H0定時計數器實驗、按鍵中斷實驗、A/D轉換實驗、多位數碼管顯示實驗、直流電機控制實驗、步進電機控制實驗等。
第三部分為綜合設計性實驗，目的是幫助學生全面掌握所學內容，提高學生綜合運用知識的能力。主要有用TM00定時器設計秒表實驗、用A/D轉換值控制步進電機和直流電機轉速實驗、鍵盤結合LCD液晶顯示實驗、利用外部中斷設計流水燈實驗、直流電機轉速測量實驗等。
第四部分為創新性實驗，主要針對那些對單片機有興趣的學生，鍛煉學生的創新能力、動手能力和解決實際問題的能力等，該部分實驗在課下進行，可結合教師的科研項目和各類大學生電子設計大賽，如教師科研課題中的控制系統、數據采集系統以及全國大學生電子設計競賽（NUEDC）、全國智能車設計大賽、機器人設計大賽、機電產品創新設計大賽等。
4.完善實驗考核體系
實驗教學的主要目的是為了讓學生進一步掌握單片機的原理及應用，培養學生的動手能力、創新能力和解決問題的能力，傳統的以實驗報告評價實驗成績的實驗考核方法很難調動學生做實驗的積極性，達不到實驗教學的目的。為了改變這一狀況，改革了實驗成績的評定方法。為引起學生對單片機實驗教學的重視，把實驗成績占總成績的比例提高到40%～50%。實驗成績的評定根據每次實驗的成績，結合實驗報告給出，實驗報告占實驗成績的比例較低。對每次實驗現場打分，每次實驗前都給學生布置兩個實驗內容，其中一個為基本實驗，另一個為綜合性強的實驗，完成基本實驗得60分，完成本次全部實驗才能得滿分。這種做法極大地調動了學生的實驗積極性，表現在上課時認真聽課，實驗前積極準備，實驗中相互討論等。
三、實驗教學改革的成效
從2009年開始在車輛工程、交通運輸、熱能與動力工程三個專業進行實驗教學改革，約有1000名學生接受了新的實驗內容。通過實驗教學改革，激發了學生在實驗教學中的主動性與積極性，通過實驗教學又帶動了課堂教學，提高了學生的動手能力，培養了學生的創新能力和綜合應用能力，加強了學生對汽車單片機原理的理解與應用能力。具體成效表現在學生在實驗中的積極性明顯提高，主動思考，實驗完成率達到100%。在三年的期末考試中學生的卷面成績較以前學生的成績有了較大提高，卷面不及格率降到了5%，學生在課程設計和畢業設計中使用單片機系統的上手速度逐年加快，設計能力、編程能力大大提高。學生利用單片機參加電子類大賽獲獎的等級和人數逐年提高，2010～2011年，在全國大學生“飛思卡爾”杯智能汽車競賽、“濰柴動力杯”山東省大學生汽車技術創新設計大賽、山東省大學生智能車競賽等賽事中獲獎20余項。2012年在全國大學生瑞薩超級模型車大賽上共有2支隊伍榮獲全國二等獎，在全國大學生智能汽車競賽山東賽區中獲得二等獎5項、三等獎1項。山東理工大學交通與車輛工程學院在第九屆“泰汽新能源杯”山東省大學生機電產品創新設計競賽中榮獲省一等獎等。
參考文獻：
[1]李潔，李衛兵，等.《單片機原理及應用》實驗教學改革與實踐[J].實驗科學與技術，2012，（4）：92-94.
[2]肖靜，馬臨.單片機實驗教學的改革與探索[J].南昌高專學報，
