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单片机课程设计报告模板(10篇)

时间:2022-10-17 22:48:02

单片机课程设计报告

单片机课程设计报告例1

    1、利用8031作为主控制器组成一个电子跑表,采用4位LED显示器。

    2、上电或RESET后能启动显示当前(时:分):首次上电复位显示为0时0分,以后各次RESET均显示正确的当前时间。

    3、当按下START键时,作为跑表使用,显示范围是:000.0-999.9秒,当按下STOP键时,跑表停止运行,并保留所停位置的时间显示不变。

    4、利用H键作为时钟校正,即当按下H键时,显示的当前小时值以每秒加一的速度递增(24点即为0点),利用N键作为分校正,使用方法同H键,但60分钟即为0分。

    三、设计的作用及目的:

    1、利用单片机定时器中断和定时器计数方式实现跑表和时钟功能。

    2、通过该次课程设计熟悉8031、CD4511与LED的接口技术。

    3、熟悉LED功能显示的控制过程。

    4、熟悉键盘扫描原理。

    5、熟悉8031定时器中断和定时器计数方式的功能使用,为以后的工作和学习打下

    坚实的基础。

    6、学会如何编制含定时器中断、键盘扫描和LED静态显示等多种功能的综合程序

单片机课程设计报告例2

一、课程背景及定位

随着珠三角地区经济的高速发展,各类企事业单位对应用型人才的需求量猛增,尤其在以电子制造业为支柱产业的东莞,高技能应用型人才更是供不应求。但调查发现,用人单位普遍反映高职毕业生在实践方面,尤其是对产品整体把握的能力十分欠缺,《单片机技术实训》课程正是基于这种背景开设的。

《单片机技术实训》是高职院校“电子信息工程技术”专业的核心课程之一。它是使学生掌握单片机硬件设计和软件设计的相关知识、单片机系统的组成和开发方法以及单片机应用系统调试、测试与维护技术,并在学习实践的基础上了解基于单片机控制的电子产品生产工艺和管理方法。课程基于理论学习之上,旨在锻炼学生实际应用能力,培养学生的设计兴趣,逐步深入,最后达到学生能独立设计开发单片机相关产品的教学目的。

笔者结合两个学期以来在《单片机技术实训》教学中的体会,阐述“项目导向、任务驱动”教学模式下该课程的设计思路、课程内容、课程评价体系以及课程特色与创新。

二、课程设计思路

1.以岗位职业技能为模块组织教学单元

根据嵌入式从业人员岗位职业能力的需求,我们在教学中设计了1—2个独立的课内实训项目。同时以项目为导向,将课程知识体系分解为5个技能教学模块,即5个具体的工作任务(典型的单片机系统开发过程——电路图的仿真、PCB板的设计与制作、程序设计与调试、单片机系统仿真、程序烧录及软硬件联调)。然后以工作任务为驱动,采取个别讲解、分组分模块教学和操作演示等方法引导学生完成各个任务,从而通过一个独立的实训项目达到对课程知识点的巩固以及对岗位职业技能的掌握。

2.通过开放性实训培养学生的创新能力

课内教学之余,为培养学生的动手实践能力,我们还设置了3—5个课外实训项目。项目是开放性的,即实训室在课余时间对学生开放,由学生自己进行软硬件设计。其中每个项目都给出了实训目标和要求,由学生根据自己的专业兴趣自行选题进行嵌入式系统的设计,最后提交设计制作的样品,并提交实训报告等资料。

3.行业兼职教师教学,注重培养学生职业习惯的养成

高职院校所具备的优势就在于与行业企业有密切的合作,从而具备充足的实践教学资源。我们积极邀请具有工程师或高级工程师资格的行业兼职教师进行实践技能教学,同时也创造条件让学生参与工学交替,深入企业一线,在校外指导老师指导下让学生在“学中做”、“做中学”,在实践技能传授之余也促进学生良好的职业意识和职业习惯的养成。

4.采用“多元化”能力评测代替传统的评价方式

在课程考核中,期末的实训报告不再是成绩评定的唯一标准,我们采用课堂考核等形式多样的考核评价模式,将项目分模块、分阶段考核。

三、课程内容

课内实训项目必须要涵盖每个工作任务,也就是说在项目实现的各个阶段必须要能体现单片机电路图的仿真、PCB板的设计与制作、程序设计与调试、单片机系统仿真、程序烧录及软硬件联调等技能教学模块。基于此,我们设计了“简易电子琴的设计制作”项目。首先学生要完成MCS-51单片机开发所需基本知识的学习,即熟练掌握单片机各管脚的分布及功能、内部结构和基本原理;其次要掌握程序及硬件电路设计方面的知识,即掌握单片机C51程序设计与调试的方法、使用Proteus进行单片机系统仿真的方法以及使用Protel99设计硬件电路图和PCB板图的方法;最后还需掌握单片机系统设计与调试步骤的一般方法。表1中列出了项目“简易电子琴的设计制作”的教学内容、教学目标及“任务驱动”的具体实施步骤。

四、课程评价体系

为了让本课程更好的体现并贯彻“技能培养为主,知识够用为度”的教学思想,培养学生的创新意识,提高岗位实践能力,本实训课对学生的考核主要是实际操作能力和解决实际问题的能力。考核主要由以下三个部分组成:出勤、课堂考核和实训报告。表2给出了课堂考核的评价标准。

课程成绩形成方式:

项目 出勤 课堂考核 实训报告 总分

分数 20% 70% 10% 100

五、课程特色与创新

1.大力推广“项目导向、任务驱动”教学模式,在教学中以项目为中心组织课程内容,让学生在完成项目的过程中掌握专业技能,并通过项目的实现来形成相应职业能力。通过项目的提出,分解出知识目标和职业技能目标,引出基本知识点,结合知识点掌握工作任务操作要领,让学生结合任务的操作过程独立实现项目目标,最后完成实训总结报告。

2.教学班是主要的教学组织,注重实训课教学方法的灵活。在基本操作技能训练时,采用实训课堂教学形式,做好教学组织、入门指导、示范讲解、巡回指导和结束指导各教学环节。贯彻讲解与示范相结合,集体指导与个别指导相结合的方法。

3.实训过程中,注重培养加强学生的思想道德教育、职业道德教育和安全文明生产教育,培养学生良好的职业素质。教师要注意激发学生刻苦学习的精神和克服困难的意志和信心,要求学生严格按规范操作,扎扎实实练好基本功。

4.实训指导教师全面熟悉和掌握产品的工艺,了解学生实际,注意培养学生所学技术理论知识在生产实际中的应用能力,注意培养学生组织和管理班组生产的能力,最后逐步达到职业素质养成目标的要求。

5.充分发挥学生学习的主观能动性。在本课程的教学过程中,注意训练学生动手焊制电路板的能力、编程的动手能力和软硬件联合调试解决问题的能力,鼓励学生充分使用以前实训课程中已经掌握的操作方法和技能,通过网络资源、自由探讨等方法发挥自主能动性,去解决遇到的新问题。

6.每个实训项目均由多个分解任务模块组成,课程考核结合平时出勤、课堂考核和期末实训报告综合打分,其中以课堂考核为主,同时注重分解任务模块的完成情况的考核,以便保持整个班级实训进度一致,杜绝抄袭。

7.教学内容全部上传到学院的在线作业系统上,本课程的教学大纲、教案、参考资料等全部上网,向学生免费开放,学生可以在课外自主学习提高。

参考文献:

[1]姜大源.职业教育学研究新论[M].北京:教学科学出版社,2007.

单片机课程设计报告例3

引言

“单片机原理与应用”作为工科院校电子专业的必修课,是一门集合数电、模电、通信、计算机等为一体的综合性课程。因此,课程难学抽象,学生在刚开始学习时比较难懂,难以掌握单片机的系统结构。为此,如何通过《单片机原理与应用》实践课程来激发学生的学习兴趣,如何将理论课程与实践课程有机结合起来,以达到循序渐进的教学效果,就成为单片机实践课程体系改革建设的一个重点难题。

学生在学习单片机课程时,已经具备一定的数电和模电的基础知识,通过单片机理论知识的学习后,在规定的时间内,进行一些简单的单片机项目开发。这样,学生通过几次项目开发后,逐渐巩固他们所学的理论知识,锻炼实际动手能力,以及培养创新能力和独立思考能力。

1.项目选材

在选择项目时,以最简单、最具有代表性的MCS-51系列单片机为重点,并且侧重点应有所不同,使之具备多样化。在学习单片机基本原理的同时,详细讲解整个硬件结构和软件结构。教师在前期阶段可把每个项目分解成若干个小课题,让学生一个个去完成,锻炼学生的调试能力和测试技巧,为以后的系统联调打下坚实的基础,对于在测试过程中,出现的一些问题要及时找到原因,通过测试的结果与理论设计的指标进行比较,改进设计方案,从而达到预定的目标。尽量多展示项目完成后的演示效果,让学生对系统有一定的宏观概念。另外,尽量多选一些课题,让学生都能找到自己的研究方向,并根据自己所学的知识找到项目的突破口。

2.项目实施

首先让学生相互进行组队,每个队伍的成员偏重点不同,这样既能相互补充又能发挥每个学生的长处,成立一个团队,对学生的团队合作精神得到了锻炼。队伍确定后,便可分工合作,根据项目的设计要求,完成整个项目的设计工作。负责硬件设计的同学必须拿出设计原理图、PCB图和调试报告;负责软件设计的同学绘画软件流程图并编写程序,协调单元调试和系统联调调试等;负责撰写设计报告的同学须将整个系统的设计过程,方案比较,方案优化,调试过程,系统优缺点以及总结展望等详细记录下。

然后是进行专题训练。因每个队伍和每个学生的基础不同,可能会有一些学生完成自己的课题有存在一些难度,此时可根据实际情况需要,把学生遇到的问题提出来,作为专题来讨论。这样有针对性地解决问题,学生学习起来更有兴趣,效果会更好。

紧接着让学生把系统的各个模块组合起来。这期间也会存在很多问题,比如模块之间信号不兼容、相互干扰等,针对这些问题,让学生提出自己的解决办法,在此过程中,让学生感受到系统的概念,掌握系统集成的办法。系统完成后,对系统的各项指标进行测试,与设计的要求进行比较,修改设计,通过一次次反馈、修改,最终完成任务。

最后,教师集中学生对整个设计过程进行总结,对出现的普遍问题进行重点研究,对设计过程中存在的薄弱环节要加强专题训练。教师根据每个队伍的评测结果和撰写报告的质量给出实训的综合成绩,完成整个实训项目。

3.改革特色

传统的实训模式是让学生在实验箱上完成,插一些芯片,接一些线等,不直观,不能直接反应单片机系统的开发过程。而改革后的实训模式则完全不一样,教师将项目引入实训中,让学生进行相互讨论,这样不仅使课堂气氛更加活跃,而且更增强了学生学习单片机的兴趣和积极性。通过实训项目,学生自己查阅资料,方案讨论,体现了学生的自主性学习,培养学生的设计能力、创新能力、团队协作等。

项目式实训教学方法能让学生在实训的过程中发现问题,并分析解决问题,同时进一步提升自身的综合能力。教师在课堂教学时,可根据需要,引入一些电子设计类的项目或电子竞赛的试题,将其融入到课堂中,让学生进行讨论,这样不仅活跃了课堂气氛、增强了学生学习的兴趣和积极性,还加强了老师与学生之间的沟通,共同探讨项目中的难点和解决的办法。在项目式教学的课堂上,老师是一名协助者,学生是学习的主人,使整个课堂充满活力、精彩纷呈。

另外,教师可以通过校企合作平台,引入一些与企业合作的项目作为实训的课题。一方面,这些题目与实际生产相关,具有一定的实用性,并且这些项目都进行可行性分析和市场调查,能够在实际生产中应用起来;另一方面,让学生接触一些与实际生产相关的项目,有助于对专业的理解,对提高学习专业知识的兴趣有极大的促进作用,学生还可以充分发挥自己想象力和创新能力,对项目进行改进,提出更好的设计方案,充分体现了单片机教学的创新型。

实训课程一般是三周时间完成,安排在每个学期的最后三周。学生在本学期已经系统地学习了单片机原理课程,并且做过一些简单的实验,对单片机的电路及模块有初步的认识,初步学会单片机编程方法。时间可大致划分为方案设计、论证一周时间,硬件仿真、软件仿真一周时间,焊接、调试、撰写报告和答辩一周时间。这样安排时间比较合理,不会太紧也不会太松,让每个学生都有事情干。

实训报告的撰写要有详细的设计理论、电路、调试方法、测试仪表及测试报告等。另外要附上电路图、PCB图、软件流程图及元器件清单。这样规范处理,有助于学生形成严谨的科学设计理念。

结语

本文从实际教学经验出发,通过大量的实践验证,取得了不错的效果,因此在此基础上结合实际案例,提出了一种项目式教学的方法,为单片机的实训教学做了一些创新性探索。本文所提出的方法和步骤具有前瞻性和启发性,并且使得理论和实践有机地结合在一起,对提高学生的学习兴趣爱好有极大的帮助,还能强化学生的团队精神,锻炼学生的决策能力。

参考文献:

单片机课程设计报告例4

关键词 :单片机原理与应用 理实一体化教学模式 项目教学

一、实施以万能板为载体设计单片机硬件电路理实一体化项目教学

传统的理论教学和实践教学是在不同的时间和不同的地点由不同的教师分别进行的。由于教学目标和教学任务不同,教学组织形式分离,因此容易造成理论教学内容和实践教学内容脱节,降低学生学习兴趣,增加教学难度,直接影响到人才培养的质量。

单片机原理与应用是一门实践性很强的应用性课程,在电子产品开发设计中应用非常广泛,并需要硬件电路开发与软件程序设计同时进行。如果只进行理论教学而不进行实践教学,则教学效果不理想;如果只进行实践教学而不进行理论教学,教学效果也不明显,因此学好单片机技术必须是理论、实践“两条腿走路”,缺一不可。理论知识的学习可以通过听课、看书、看视频教程等方式进行,实践技能就必须亲自动手操作。

为了能更好地培养现代生产企业需求的单片机技术人才,根据笔者学院多年来对用人单位的跟踪反馈,以及多种教学模式的比较、实践,笔者主张在单片机原理与应用课程中实施理论与实践一体化教学模式,即把理论与实践结合起来,理论融入到实践中,学一个知识点、做一次产品、编一次程序、总结一次学习成果,真正做到“边学边做”。

在项目教学环节采用万能板设计与制作单片机产品,这种项目教学方法,不仅能锻炼学生的焊接技术,同时还能提高学生识读单片机硬件电路图的能力,更重要的是能让学生掌握单片机开发的基本步骤,提高软硬件的编程与设计能力,为日后开发设计电子产品打下坚实的基础。

二、实施单片机理实一体化教学的项目设计

为了实现统筹单片机原理与应用课程的知识目标和能力目标,笔者将整个课程重新整合为由易到难的具有连贯性的教学项目。每个教学项目包含了必需的理论知识和岗位能力需要的实践技能,以任务驱动教学,把理论知识和实践技能渗透到教学项目的每个环节中。按照这个教学思路,设计了三个教学项目,项目中包含了三个硬件电路和100个程序范例。

1.项目一:单片机最小系统硬件电路设计与制作

单片机最小系统,是指满足单片机的工作条件,可以正常工作的单片机系统。

该项目的学习目的是掌握单片机入门基础知识和单片机的引脚功能,掌握单片机延时程序的多种编写方法,掌握单片机开发的基本步骤和关键环节,掌握单片机简单程序编辑、编译、在线下载等基本步骤。掌握单片机开发软件Keil uVision4和ISP在线编程软件progisp的使用方法。

2.项目二:基于单片机控制的十六路LED霓虹灯设计与制作

霓虹灯广泛应用于商店广告牌、城市美化等场所,采用单片机控制的霓虹灯,显示花样随程序的改变而改变,样式千变万化,深受商家和居民的喜爱。

该项目的学习目的是掌握单片机P0、P1、P2、P3口作为输入输出口的使用方法,掌握单片机键盘的工作原理及使用方法,掌握单片机C语言源程序的结构特点、标志符与关键子、数据类型与运算符、C语言的语句、数组、指针、函数等用法。

3.项目三:基于单片机控制的红外二极管感应计数报警器

红外二极管感应计数报警器可以实现当用手经过红外发射管和红外接收管时,蜂鸣器发声、二位数码管数字加1的功能,其灵敏度非常高。该电路设计思路来源于企业商品自动计数器的应用实例,当有商品从传送带上经过感应器前,计数器加1,并发出提示声。该电路在现实生活中应用广泛,可以作为单片机设计人员的基本电路模块。

该项目的学习目的是掌握单片机的定时器、计数器、中断及接口技术,掌握LED数码管的工作原理和接口电路,能综合运用模拟电路、数字电路、传感器等基础知识设计与制作比较复杂的作品。

三、组织实施单片机理实一体化教学的关键点

1.前期准备是组织教学的起点

在教学准备阶段,推荐购买单片机制作常用工具和用万能板设计的单片机学习套件。

2.课堂管理是组织教学的难点

由于学生的学习动力、接受能力差异较大,教师要有针对性地将学习动力、接受能力较强的学生与学习动力、接受能力较弱的学生组成一个小组,同时指定一个小组长,协助教师进行课堂管理。

3.教师现场技术指导是组织教学的重点

当学生进行实践操作的时候,教师一定要巡视,及时解决学生遇到的困难,批评教育个别不遵守纪律的学生,要求其加强组织性和纪律性。

单片机课程设计报告例5

单片机技术目前已广泛应用于自动控制、智能仪表、家电、机电一体化等领域。单片机是工科专业的专业基础课,是一门工程实践性很强的课程,课程设计是单片机实践教学过程中最重要的环节。单片机课程设计是培养应用型人才,帮助学生树立实践观念,培养学生发现问题、分析和解决实际问题的能力,启迪学生的思维,提高学生综合分析能力的重要途径。

一、存在的问题

1.实施方案陈旧。传统的课程设计注重理论验证,设计过程是老师给出设计思路,学生按照老师的方案和课本已有资料进行设计,最终造成学生对单片机系统设计过程不能深刻理解,严重束缚学生创新才能的发挥。

2.题目选取问题。很多高校的设计题目多年来一直不变,在这种情况下,部分学生的任务完成就是直接向高年级学生索要相关资料。还有的学校题目完全由学生定,题目选的过于简单,甚至选取教学中的例程。这两种情况都无法达到课程设计的真正目的。

3.硬件开发环节依赖试验箱。某些高校采用高度集成的单片机试验箱进行课程设计,试验箱功能强大,集成度高,用户通过简单连线可以完成实验,不利于学生单片机应用开发能力培养。

二、教学改革探索

1.课程设计选题。课程设计中,题目的选取非常关键,一方面要使提供给学生的题目难易适中,让学生能够及时完成任务,另一方面选定的题目要具有科学性和新颖性,能够激发学生的学习热情。考虑以上因素,我们一般采用两种方式:第一种是老师精心挑选题目,并说明要实现的功能;第二种是让学生自拟题目,可以根据自己兴趣拟定课程设计题目,然后与指导老师协商讨论后确定。

2.学生分组。学生三人一组,以强带弱,分工合作,每人负责一个方向:一人负责硬件,一人负责软件,另一人负责报告的整理和撰写。小组还要对项目进行评估和检查,采取组内合作模式,充分调动每个学生的主观能动性,培养学生的团队协作能力。

3.课程设计实施过程。(1)课前准备:指导老师简单讲解单片机理论教学中没涉及的但与课程设计相关的理论,同时介绍课程设计步骤和模块化设计方法。学生根据项目需要深入了解相关器件使用方法。(2)资料查阅:鼓励并指导学生通过各种途径,如图书馆资料库和互联网等查找与项目相关的资料,确定最佳设计方案、最重要的是单片机选型,主要考虑单片机所能提供的资源,比如单片机速度、输入/输出端口资源、低功耗和实现难易等因素。方案如果把握不准,可与指导老师讨论,修改后确定方案。(3)Proteus仿真软件的应用:对初学者来说,如果按照传统单片机系统设计流程制作硬件,经常会出现需要重新更改设计方案、重新购买元器件并重新焊制电路板等情况。这样不但会浪费时间金钱,而且会挫伤学生的积极性。为解决这个问题,可以引进Proteus软件对单片机电路进行仿真分析。在Proteus环境中软硬件联合调试通过的情况下再购买元件并焊接。(4)单片机硬件电路的制作:各小组根据确定方案及仿真效果,选择元器件,列出详细元件清单,并自行采购。然后在Protel中设计完整原理图,生成PCB图,进行纸板和元件焊接,最后进行系统调试。

4.考核方式。考核是检查学生学习效果的一种方式。在实际操作中,可将考核分为平时成绩、调试成绩、答辩成绩和报告成绩几部分。平时成绩考核学生查阅资料、分析整理、工具使用熟练程度等能力。调试成绩考核学生仿真和实物调试,并与预定任务目标相比较而给出成绩。答辩部分反映学生对课题理解程度,针对课题设计中关键问题进行提问。报告部分主要从内容和格式进行评价,包括设计方案合理性、文字叙述条理性、排版规范性等。

三、结语

单片机课程设计注重培养学生的实践动手能力和自主思考能力等,为毕业设计和将来工作打下良好基础。培养学生单片机实践能力是一个长期而复杂的过程,需要不断积累经验,进一步完善培养方法和措施。

参考文献:

[1]李春晕,张学睦,李建楠.高等学校实践教学质量综合评价体系研究.实验技术与管理,2009,26(3):222-224.

[2]林祝亮,马世平,杨金华.项目教学法在电子类课程设计中的应用研究.实验技术与管理,2009,26(8):114-116,

[3]郭洁.大学专业课实验教学法改革与效果分析.黑龙江教育:高教研究与评估,2009(11):74-76.

[4]施国英,李天华,刘晓松.浅谈“单片机”实践教学改革[J].中国电力教育,2009,08.

单片机课程设计报告例6

作者简介:赵永熹(1979-),女,山东青岛人,上海电力学院电力与自动化工程学院,讲师;黄云峰(1971-),男,江苏无锡人,上海电力学院电力与自动化工程学院,讲师。(上海 200090)

基金项目:本文系2012年上海电力学院教学改革项目的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)04-0055-01

“单片机应用技术”是电气工程专业的主干课程,也是让学生较为头痛的课程。关于该课程的教学改革探讨几乎每年都有新的思想出来,这是因为单片机技术本身在不断地发展,学生的素质也在不停发生变化。项目驱动法并不新鲜,该方法的教学实践已经体现在电工基础教育各个层次当中。如彭远芳等人提出了应用驱动法细致地分解单片机技术的教学内容,构建了教学内容体系;程书伟提出以综合项目训练为突破口,解决了实际应用环节中的各种问题。在项目驱动法的教学实践中,大部分教师关注的是任务的分解和任务的实现。而方法的本身是让学习过程成为人人参与的创造实践活动,方法注重的不是结果而是过程。本文构建的单片机项目驱动法教学体系,关注实施过程的教学反馈,加强教学辅导,教学结果表明,该方法确实有效提高学生的自觉能动性。

一、项目驱动法原则

所谓的项目驱动法,是师生通过实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。在项目的教学过程中,学习成为一个参与的创造实践活动,注重的不是最终的结果,而是项目完成的过程。学生在项目的实践过程中,理解知识和掌握技能,培养分析和解决问题的能力。项目驱动法设计流程如图1所示。项目选取要以教学的内容为依据,以现实的对象为材料,既要包含基本的教学知识点,注意根据学生的特点,尽可能设计一些带有趣味性、实用性项目。项目设计要有明确的教学目标,分散教学重点和难点,符合教学认知规律。项目设计有如下原则:应用性强、理论和实践结合、可自学、有梯度。项目开展是教学的中心环节,教师先讲后示,学生以组为单位,合作完成项目。教学辅导是对课堂教学的补充,可通过网站和实验方式进行。项目评估是重要反馈环节,评价学生学习效果,改善教学方法。

二、课程教学体系构成

1.项目内容构建

传统的单片机教学模式以“知识为本位”,教学上注重知识的系统性与逻辑性,但却忽视了对学生能力和创造性的培养。

“项目驱动法”打破原教学结构框架,将单片机课程的核心技术分解为若干知识点,并通过具体实例来体现。一个项目需要用不同的知识点去组合和搭建,每一个项目又分解为若干任务,项目的完成是在教师主导下以学生为主体的一次完整的教学活动。依据电气工程专业单片机教学内容要求,构建“单片机应用技术”课程项目内容及任务描述如表1所示。对单片机教学内容点进行整理分解为三大部分:基础、技能、综合。基础部分教学内容有单片机组成、实验教学平台使用、单片机输入输出口、数码管显示技术等;技能部分教学内容有:定时器/计数器、中断、串口通信、电机控制等;综合训练教学内容有:数字电压表设计和路灯控制系统等。每部分教学内容对应具体项目任务,如输入输出口对应信号灯控制实验;中断系统对应秒表系统设计等。

2.教学体系构建

应用项目驱动法设计单片机教学体系,如图2所示。在基础训练阶段,教师通过讲解和演示形式带学生进入实验状态,让学生熟悉实验教学平台使用方法和常用的编程软硬件。单片机教学网站可以利用设备厂商的论坛和单片机技术论坛开设的专门版面来讨论技术问题。完成一个训练部分则写一个项目报告书。项目报告书不是实验报告。项目报告分为三个部分:项目内容、实验方法和结论。项目报告是检测学习成果的关键环节。通过项目报告,教师了解学生学习进度和项目难易程度。基础训练阶段完毕进入技能训练环节。这个环节设置与基础训练一致。教师先讲后演示,学生在项目结束后,撰写项目报告并由教师据此进行教学评估。综合训练环节不再设置讲解环节,教师布置题目后,学生自行完成,教师点评项目报告。最后的环节是提升,部分优秀同学可以加入电子科技大赛来提高水平。这种课程体系设计按照从易到难的认知过程设计,符合学生知识水平;每个环节教师起领开头,点评结局;依据阶段成果,教师可以适当调整小组的项目难度和进度;该体系即能覆盖全面,又能起选拔人才作用。

三、实际教学体会

基于“项目驱动法”的单片机课程一体化教学,打破理论与实践教学的界限,课堂教学从原来的教学区搬至单片机实验室,利用实验室强大的软硬件资源、网上课程资源及科研资源的优势,采用多媒体教学手段,并以网络学习管理系统为平台,方便地实现了多种教学资源之间快速的无缝链接。

1.在基础训练阶段

教师任务比较繁重。教师除了正常教授知识点外,还需要详细介绍天煌单片机教学实验平台的硬件资源和WAVE仿真软件使用操作方法。学生初次使用平台和软件时会遇到各种问题,但每个问题的解决都是种技能的提高。学生人数多,教师不可能兼顾。只有通过优秀组和优秀学生的示范作用,才能把大家带入项目训练状态。项目报告的撰写不同于实验报告,不是每个项目都需要撰写,只是训练环节结束后,学生就某个熟悉项目撰写报告。优秀学生给同学汇报项目报告,教师点评学生报告,给以信心和鼓励。

2.技能训练阶段

学生熟悉了平台使用后,进入提高阶段。每个目标任务都是要结合具体的知识点。如秒表设计要用定时器中断技术和调用LED外部硬件资源。学生在调试过程中会有较多的失败经历,教师要鼓励学生面对挫折,寻找科学调试方法。

3.综合训练阶段

学生学会组织分工和联合调试。如交通灯控制,学生首先了解交通灯控制流程,设计交通灯相位控制核心内容,把时序控制、显示、输入、故障处理各个部分分配到人。以上子项目都涉及传感器、电子技术和控制理论等,可以帮助学生回顾所学知识,使得“单片机应用技术”这门课程成为一门综合应用课程。

以项目为驱动的教学方法激发了学生的学习兴趣,使得学生能主动分析和思考问题,得到了创新锻炼。在2012年上海市电子科技大赛中,我校学生取得了二等奖好成绩。

四、结论

以项目驱动法为理论重树单片机课程教学体系,梳理教学内容,以教师为主导,学生为主体进行项目教学活动。在实施过程中加强教学反馈环节,各种软硬教学资源进行教学辅导,使得项目驱动法取得很好教学成果,学生的科技创新能力得到了培养。

参考文献:

[1]彭远芳,陆勤,胡宁,等.基于“项目驱动法”的单片机课程一体化教学的探索与实践[J].计算机教育,2010,(6).

单片机课程设计报告例7

关键词 :高职;单片机课程;“理实一体化”教学;职业能力

基金项目:江苏省高等职业院校高级访问工程师计划资助项目(项目编号:FG059)

作者简介:杨立生,男,正德职业技术学院讲师,硕士,主要研究方向为智能信号处理;赵航,女,三江学院讲师,硕士,主要研究方向为自动化控制。

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1674-7747(2015)06-0028-02

近年来,企业对高校毕业生岗位能力需求调查分析的结果表明:用人单位最看重的是学生的综合素质,主要包括人际交流和合作能力、自我学习和发展的能力、独立分析和解决问题能力、管理和完成任务能力、应急与应变能力、组织与协调能力、应对挫折的能力以及心理调整能力等,而专业能力恰恰排在其它能力之后。因此,在职业技能课程教学过程中,应增加素质能力培养的内容,设置相关教学环节,使学生在具备相应的职业技能的基础上,具备适应岗位的素质能力。本文以单片机理实一体化教学为例,从改进教学内容、组织实施、考核评价等几个方面,探讨职业技能课程中学生的素质培养问题,从而在教学活动中激发了学生的兴趣,培养了学生的综合素质,提高了课堂教学质量。

一、基于岗位能力的单片机课程内容建设

(一)模块化课程设计

基于岗位能力的理实一体化教学,为实现素质训练与专业技能训练相互融合,对单片机课程内容进行纵向重组。精心设计课堂教学的内容,设计素质与技能训练的要点,根据教学内容选择相应的教学方法(如演示教学法、任务驱动教学法、以学生为主体的工作过程导向教学法等),同时,与本专业其它职业技能课程内容相互联系,构成职业技能课程的统一整体。[1]课程内容设计突出理实一体化[2],依据素质能力和专业能力培养需求决定教什么、学什么、训练什么。在教学内容的构建中,将整个单片机课程按项目教学法设计为五大模块(见表1),每个模块都包括专业能力和职业素质能力目标。

每个模块又包含若干个子项目,例如模块一包含两个子任务,知识点包括单片机最小系统和引脚、单片机所用C语言程序设计和相关开发仿真应用软件;模块二包含四个子任务,包含单片机接口电路,如键盘和显示器等;模块三包含四个子任务,包含单片机定时器/计数器系统和中断系统;模块四包含二个子任务,包含数模与模数转换技术,单片机串行通信技术;模块五是一个综合性的任务,知识点涵盖了单片机应用系统设计,单片机开发和调试的思路、方法和技巧,C语言程序模块化设计方法等。将知识点与岗位技能点分别融入每个任务中,任务实现由易至难、实践过程由简单到复杂,任务具有实用性、可操作性和可扩展性。

(二)在模块化课程内容中融入素质训练内容

素质能力体现的方面很多,教师不可能在教学活动中体现得面面俱到,但在职业技能课程的教学内容中,要对重点方面有所体现。因此,在理实一体化的单元教学中增加了这样几个环节:(1)采用分组形式,每个小组3~5名同学,分别扮演不同的角色,协同完成教学中的项目。这一环节首先可以培养人际交流和合作能力等,每个小组是一个集体,要想很好地完成课程项目内容,需要小组成员相互协作,必然需要交流与合作;(2)项目教学中预留部分功能要求学生独立实现,培养学生自我学习、独立分析和解决问题的能力等;(3)项目实践报告。每一个项目教学完成后,每个小组要完成项目总结报告,详细列出项目实现的步骤、遇到的问题和所采用的方法,体现管理和完成任务的能力、组织与协调能力等;(4)项目答辩。在一个或几个相关项目完成后,组织学生对项目内容制作PPT并进行答辩,体现文本制作能力、表达能力、应急与应变能力以及心理调整能力等。总之,在项目化教学内容中预设各种素质培养环节,增加素质训练内容比重,使素质教育体现在教学之中。

二、基于岗位能力的单片机模块化教学内容实施

在实现专业能力的同时,应注重岗位职业能力的训练,可以边教边做的理实一体化教学法为主,结合演示法、案例教学法等教学方法的运用。[3-6]根据任务实践过程的不同环节,选择相应适合的教学方法或几种方法的组合。

在任务提出环节,首先,展示与授课内容相关的产品或仿真现象,例如,单片机驱动八个LED发光二极管做流水灯,同学们可直观地看到发光二极管在交替闪烁,这样,就创建了一个真实而且有趣的情景,从而激发了学生的学习兴趣。

然后,根据现象提出任务,让学生以小组为单位,收集、分析、归纳任务所需的资料,提出任务解决方案。小组间可以交流、讨论,但不允许相互抄袭。这一过程是学生自我学习、分析问题和解决问题的过程。任务方案确定以后就是具体实施,通过仿真软件进行初步开发,进行任务产品的焊接、组装和调试。

最后是答辩环节,让小组成员分别就任务所涉及的专业知识、解决方案、任务实施过程中出现的问题和解决方法、任务最后完成结果进行介绍和总结,这个环节极大地锻炼了学生的语言表达能力、材料组织能力和沟通能力。

这样,以项目任务为教学单元,将各部分专业知识和素质能力分解成一个个训练点,完成一个项目任务就能清楚单片机的开发过程和基本素质要求,完成二三个项目任务,就能对岗位能力有较清晰的认识,使得学习过程不仅是一个不断成功完成任务的过程,而且是专业知识和职业素质不断积累的过程。

三、基于岗位能力的考评方式

注重职业能力培养的单片机教学考评采用多元化的评价方式,包括模块内容报告、实操、答辩等几个方面的测评。其中,模块内容报告反映了学生收集、分析、归纳资料的能力;实操反映了学生专业知识掌握程度和项目任务的决策能力;答辩反映了学生表达、沟通的能力,从而充分体现了能力与知识、操作与理论并重的考核思路。

参考文献:

[1]谢维成,杨加国.单片机原理与应用及C51程序设计[M].北京:清华大学出版社,2009.

[2]杨立生.单片机课程的“理实一体化”建设[J].科技创新导报,2013(13):156-157.

[3]杨立生.单片机教学方法研究[J].中国现代教育装备,2010(17):84-85.

[4]胡敬朋,王聪.单片机项目教学研究及实践[J].电气电子教学学报,2009,31(5):82-84.

单片机课程设计报告例8

2改善实践教学

2.1减少验证性实验内容

增加设计性实验内容传统的实验教学大多数是验证性的,主要让学生通过实验验证某一物理定律和物理现象。这种教学方式学生没有任何的主观能动性,只是按照老师所给的图纸进行接线、通电,最后得出实验结果。这种实验教学的缺陷在于结论已知,没有任何神秘感。很多学生在没有做出实验结果的情况下,编造或者抄袭数据,造成老师无法判断学生成绩的混乱境地。在教学过程应该逐步用一些设计性、综合性的实验项目取代简单验证性实验。这些设计性、综合性的实验由于实验结果未知,会增加学生的兴趣,提高了学生自身分析问题、解决问题的能力,使学生的创新能力得到充分的发挥。

2.2用仿真实验来代替

现实实验使用教学仿真软件有很多好处。一方面可以在一台电脑中做多个仿真实验,减少由于实际实验过程中造成的元件损耗,大幅度降低教学成本。另外一方面可以利用仿真软件对实验结果进行处理很分析,并根据实际需要自动绘制出系统的特性曲线,大大减轻了学生的工作量,例如在电气工程及其自动化专业,组态王仿真软件就得到了师生的好评,很多学校都开展了工控组态的实验教学。

2.3严抓实训教学

考核实训和实验不同,实验通常是验证某一存在的物理定律和物理现象,而实训通常是完成某一任务,来达到训练的目的。实训成绩的考核是摆在我们面前比较重要的问题之一。针对学生普通反映出的实训教学的打分随意,弹性大的缺点,通过在实训教学过程中采用过程考核的方法,把一个实训教学课程分成若个的子项目,每个子项目又分成若干个子子项目,每个子子项目都有相应的权重。每完成某个子项目就打相应的分数,最大程度上保证实训教学考核科学化、规范化、标准化。

2.4取消课程设计环节

以相应的实训环节来代替以笔者个人的求学经历和教学经历来说,绝大部分的学科的课程设计环节是失败的,至少是不成功的。传统的课程设计,是在该门课程结束后,根据课程要求,与实际应用相结合,出一些设计题目,让学生自己完成。例如在学习完单片机课程后,通过安排学生两周的时间内,按照要求,设计出一种用单片机控制的实际电路,并把它制作出来,通电调试、运行,写出规范的设计报告交老师。然而在实际的操作过程中常常变味了,具体的做法是把学生圈禁在一个带有电脑的大教室里面,给学生布置一个题目,学生在这个教师里面完成课程设计报告即可,其中没有任何学生实际动手的内容,这样的课程设计对学生的锻炼是极其有限的。学生通常互相抄袭课程设计报告是常事,老师也没有一些比较好的方法来制止这种行为。针对这种情况,笔者认为应该取消课程设计,取而代之的是一些与课程对应的实训环节。作为独立学院的学生,课程设计对他们来说不现实,在以后的工作中,企业也很难有机会让独立学院的学生做设计,给他们安排的工作往往是实际操作。与其效果不好,还不如让学生多做实训练练手。比如在完成了电子电路设计理论课程之后,安排学生做相应课程的实训环节,在规定的时间按照图纸安装、调试出一个万能充电器,写出实训报告即可。

2.5取消毕业论文环节

以顶岗实习报告来代替我国本科生的毕业论文环节一直被教育专家所诟病,关于毕业论文的存废一直存在较大的争议,一定程度上这不是一个学术问题,而是一个利益问题。通常来说,一个本科生的毕业设计按照工作量计算10个学时,一般的教师带10~15个学生,这就是100~150学时,而老师一学期的基本教学任务就在200学时左右。如果取消了毕业论文,老师的利益会受到影响,高校老师肯定会反对。而且,毕业设计不仅仅对老师有利益瓜葛,而且对学校中的打印社有巨大的经济利益。按照一个学生打印的费用为100元计算(包括初稿和终稿),按学校有3000学生来计算,这就有30万元的经济利益,由学校的几家打印社瓜分。所以,作为利益共同体,学校的打印社也不希望取消毕业论文。毕业设计到底对学生多大好处呢?毕业设计的全过程一般是这样的:通常在大四上学期期末给学生布置毕业论文题目之后,学生就去企业顶岗实习了,根本没有时间写所谓的毕业论文。到了来年的4月底5月初的时候,学校会通知学生返校交论文,并且安排五月中旬答辩。大部分学生写毕业论文的时间在五月初,写毕业论文的时间都在1~2周。这样的毕业论文到底有什么意义?大家心知肚明。除了浪费纸张扩大内需以外,一点用处也没有。所以笔者建议在一本以下的学校都取消毕业设计,取而代之的是顶岗实习报告。顶岗实习报告主要让学生写一下在企业中实习内容以及感想,同样也可以安排答辩。笔者经过调查,大部分学生均可以接受顶岗实习报告,它具有可操作性。

2.6加强第二课堂的教学

加强第二课堂的教学工作,以申请实验室的契机,在校内开展一些诸如电工实训技能大赛的活动,提高学生学习专业的兴趣。另外,挑选那些对专业有兴趣的学生,组队参加电子设计大赛、数学建模大赛和挑战杯等等。总之,通过这些比赛,引导学生对专业学习的热情和兴趣,帮助和指导学生开展科研活动,探讨通过所学职业知识解决实际问题的思路和方法。通过这些活动,提高学生的实际动手能力,造成一种崇尚科学、追求真理、勇于探索的学习氛围,激励学生创新思想火花的碰撞,培养学生的创新思想、创新意识和创新观念。

单片机课程设计报告例9

【中图分类号】G712 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)10-0239-02

1.引言

单片机具有体积小、集成度高、可靠性高、控制功能强、低功耗、易扩展等特点,在工业控制、仪器仪表、日常家电、电子通信、办公自动化设备等方面都有广泛应用,单片机技术已成为控制系统中最普遍的应用技术[1~6]。单片机是一门应用设计类课,也是一门工程实践性很强的课,所以如何做到理论与实践相结合,让学生能够把抽象难懂的理论知识做到灵活运用、融会贯通是单片机实践教学过程中要抓住的重点[7]。单片机实践课程在目前教学过程中仍存在以下问题:(1)理论教学以单片机原理知识为核心,应用技术讲授较少,使学生感觉枯燥;(2)单片机硬件结构和硬件资源与编程软件讲授分离,不宜形成系统概念;(3)实践环节教学模式单一,不利于培养学生的的主动性和创造性[8]。

针对目前单片机实践课程的教学现状,开发了一套适用于学生设计和实践的单片机应用课程平台,要求学生独立完成平台的硬件原理分析、硬件焊接与调试以及软件编程的工作。通过此环节的训练既能锻炼学生硬件分析能力和微处理器平台上的软件编程能力,又有助于培养学生对系统整体概念的认识,激发学生对电子信息专业方向的学习兴趣,培养学生的创新意识。

2.课程平台的硬件设计

课程平台硬件以STC89C52作为核心处理芯片,外扩5个功能模块:键盘和显示模块、温度采集模块、电机控制模块、数据存储模块和串行通信模块,实现温度实时采集、工艺参数的设定与存储、电机运行与调速、以及良好的人机交互等功能。硬件总体框图如图1所示。

硬件平台中键盘显示部分选择工业上使用广泛的串行HD7279A芯片。温度采集部分选择硬件电路简易的“一线总线”接口温度传感器――DS18B20温度采集模块。系统可以控制一个直流风机的运行及调速,并与温度采集部分构成一个简易的闭环控制系统。数据采集模块采用24C16 E2PROM芯片。此外,硬件部分还提供RS232串行数据通信接口,实现与上位PC机的数据通信。

3.课程平台的软件要求

课程设计要求在实践平台上完成温度测量及电机调速软件一套。系统上电后,软件应提供良好的人机交互功能,提示用户选择各级菜单。软件能完成以下菜单功能:温度检测、直流风机调速、恒温控制、工艺参数设置以及数据通信功能。

温度检测功能要求能实时采样环境温度,并显示在LED数码管上,显示的温度值需精确到小数点后2位。直流风机调速功能使风机按照用户输入的设定参数运转,LED显示器上显示输出给风机的实际PWM波占空比。恒温控制功能根据温度传感器实际采样值和设定温度值,调整风机的转动速度,达到温度控制的目的。控制方法采用数字PID算法。工艺参数设置功能设置风机转速和恒温控制的设定温度值,工艺参数设置功能支持设置多组工艺参数。数据通信功能通过RS232串行接口与上位PC机进行数据通信,实时接收上位机的各种命令,并将风机运行参数值和实际采样的温度值发送至上位机进行保存。

4.课程实践过程中遇到的问题及解决方案

课程实践过程中会遇到各种问题,如果置之不理将直接影响教学质量,无法达到预期的教学目的。因此,准备好课程实施的预定方案并及时梳理和解决课程实际问题十分重要。

课程首当其冲的问题是必须端正学生学习态度,要求学生必须亲历亲为完成整个实践。以往的实践课程通常是两人一组完成一个项目的制作,而且一般以交书面报告或作品的形式来评分,实践过程中时常会有一些学生滥竽充数,抄袭他人作品程序和报告的现象屡有发生。为了端正学生学习态度,杜绝上述现象发生,必须从规范实践课程的考核要求入手。首先,实践过程是一人一组,让每个学生都亲自动手完成硬件焊接和软件编程;其次,实验报告改为开卷考试的形式,任课教师根据实践内容出题,全面考察学生知识的掌握情况;最后,在作品检查时必须增设答辩环节,教师可根据作品完成情况提出一些硬件设计和软件编程的相关问题。

在实践过程中,不少学生暴露出硬件焊接水平较弱的问题。所以在实践开始时,教师应该重新讲述焊接要领,并给予示范,对焊接有问题的学生应逐一辅导。此外,一些学生可能会出现焊错、焊坏的现象,为了方便元器件的拆卸或返工,所设计的PCB板的焊盘和焊孔的尺寸都应该适当放宽。

软件编程是实践过程的重头戏。学生在KeilC51环境下编程,实现课程要求的各种功能。教师在指导学生软件编程时,没有必要手把手为学生检查程序。指导过程应以软件调试方法为主,告诉同学在面对程序编译出错或程序逻辑出错时,应该用什么方法查找原因、排除软件错误。只有这样才能让学生在这个过程中得到更多的软件调试方面的锻炼。由于学生的编程能力参差不齐,在布置任务时可以分层布置,一些程序功能可以作为加分的选做项,学有余力的同学可以尝试完成更多功能,获得更好的成绩。

5.小结

一个好的实践课程,首先要有好的构思和想法,所以,设计符合学生学习要求的课程硬件平台,并布置相应的软件编程任务是课程顺利开展的基石。此外,在课程实践过程中,必须严格实施预定的考核方案,有了严格的考核机制作保障,学生的学习态度会更加端正,从而获得更好的教学效果。不少学生在心得体会中感慨:从来没有这样认真、投入地去完成一次课程实践,虽然过程很累,但是收获却很多。一些同学还自发地组成研究小组,在整个过程中互相讨论、互相学习、互相帮助,增进了团队合作精神。

笔者在课程实践过程中,严格按照课程要求和考核方案进行教学,收到了良好的教学效果。文章阐述的课程教学内容和考核方法值得同类实践课程借鉴和推广。

参考文献:

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[2]工君,裴喜平. “单片机原理及应用”教学实验装置的研发[J]. 实验技术与管理. 2008,25(1):52-53.

[3]贾玉瑛,陈波. 单片机实验教学改革与探索[J]. 实验室科学. 2008(6):26-27.

[4]贾萍,别文群. 单片机原理及应用[M]. 广州:广东高等教育出版社. 2007.

[5]丁向荣. STC系列增强型8051单片机原理与应用[M]. 北京:电子工业出版社. 2009:22-38.

[6]贾萍,丁向荣,胡美兰. “教、学、做”一体化单片机教学实验平台的设计与应用[J]. 实验技术与管理. 2012,29(6):139-142.

[7]胡瑞强,张毅刚,李成伟. 单片机课程设计教学改革探讨[J]. 实验科学与技术. 2010,8(3):46-48,78.

[8]赵延明,周少武,谢道文. 面向创新型人才培养的《单片机原理及应用》的教改研究[J]. 当代教育理论与实践. 2012,4(5):116-117.

单片机课程设计报告例10

【摘 要】本文分析了PBL教学法在单片机技术实验教学中应用的必要性,并对PBL教学法实施过程中一些特点进行了阐述,特别是对于问题的提出有自己独特的理解。

关键词 PBL教学法;单片机技术;实验教学

基金项目:江西中医药大学生物医学工程特色专业子课题(JZJSJ-2012-5);江西中医药大学校级教改课题(2012jzjg-10)。

0 引言

《单片机技术》课程具有较强的理论性和实践性,为了尽快让学生掌握单片机应用技术,为他们在单片机软件、硬件的开发与应用方面打下坚实的基础,为今后的就业创造良好的条件,在开设理论课程的同时,还安排了相应的实验课程。

传统的实验教学往往是预先由实验教师设计好相应的实验项目,如程序设计、I/O口使用、中断与定时器使用、显示与键盘、串行口通信、A/D等。然后由学生照本宣科地重复,完成所谓教学大纲所规定的实验,这种实验教学方法不利于培养学生的动手能力、创新能力和综合运用知识的能力,也不能进一步激发学生的学习兴趣和主观能动性,甚至出现了学生不作实验前的准备、抄袭他人程序和实验报告的不良现象,学生普遍反映这种验证式的实验教学收获不大。为了适应当今社会对电子类专业的人才需求,必须对单片机实验教学进行改革。

PBL英文全称为Problem Based Learning,即以问题为导向的教学方法,PBL最早起源于20世纪50年代的医学教育中,目前已成为国际上较流行的一种教学方法。

PBL是基于现实世界的以学生为中心的教育方式,它把学习设置到复杂的、有意义的问题情境中,通过让学习者合作解决真实性问题,来学习隐含于问题背后的科学知识,形成解决问题的技能,并形成自主学习的能力。PBL强调以问题解决为中心、多种学习途径相整合,而不只是纯粹的探索和发现,同时它强调学习者之间的交流合作,强调外部支持与引导在探索学习中的作用等。PBL教学法的精髓在于发挥问题对学习过程的指导作用,调动学生的主动性和积极性。

1 PBL教学法在单片机技术实验教学中的实施

笔者在多年单片机技术课程的实验教学中,应用PBL教学法通不断地尝试和实践,对相应的实验教学进行了一系列改革,积累了一些经验,收到较好的效果。下面以广告灯实验为例介绍一些做法与心得体会。

1.1 PBL教学法中对教师的要求

PBL作为一种开放式的教学模式,对教师自身的素质和教学技巧都有很高的要求,要求教师不但对本专业、本课程内容熟练掌握,应该熟悉教学大纲和学生的能力情况,还应当扎实掌握相关学科知识,并要具备提出问题解决问题的能力、灵活运用知识的能力、严密的逻辑思维能力。和良好的组织管理能力,要善于调动学生积极性、寓教于乐、控制课堂节奏等技巧。在单片机技术的实验教学中,教师要适时的提出问题,且对于学生经过讨论没找到思路或者无法解决的问题要给予指导。同时需要记录学生在实验中的表现结合实验报告给出相应的成绩。

1.2 问题的提出要密切联系实际并能引起学生的兴趣

问题的产生可以是学生自己在生活中发现的有意义、需要解决的实际问题,也可以是在教师的帮助指导下发现的问题,还可以是教师根据实际生活问题、学生认知水平、学习内容等相关方面提出的问题。如原广告灯实验(见程序)中只有简单的查表程序和软件延时这两个知识点,并不能满足现实生活中的各种广告灯设计的实际需要。因此问题自然而然的要提出来了,需要设计设么样的广告灯、需要哪些功能、通过哪些手段可以实现等等。

1.3 问题的提出要围绕课程大纲

实验的目的最主要的还是让同学们熟练掌握单片机的基本编程和调试方法,熟练掌握课程大纲所要求的知识能力、动手能力。如在广告灯实验中,可以提出如果要设计流水灯除了用查表的方法外还可以有什么方法?必要时可以告知用环移指令的方法。广告灯中的闪烁时间如何控制?除了软件延时还可以用定时器定时。这样在广告灯实验中就能把定时器试验结合在一起来完成。

1.4 问题的提出要循序渐进

一个宏大的工程是由若干个小的工程构成,同样一个综合性的设计实验也可以由多个问题组成。问题的提出应该循序渐进,从最基本、最简单的问题开始,逐步拓展,最终能解决一个大问题。这样的过程,学生不仅在其中锻炼了能力,还找到了逐步解决问题的的乐趣。如广告灯实验中可以依次提出如下问题:1)流水灯如何实现?2)延时时间控制在1S用软件延时怎么实现?3)用定时器来实现1S定时。4)加入开关控制,实现不同广告灯效果。5)用键盘控制实现不同广告灯效果。6)广告灯闪烁的同时播放音乐。在这个广告灯实验的过程中,学生不仅练习了查表程序、环移指令、软件延时、定时器定时、开关量输入、键盘输入、分支程序等知识点,更在这个过程中实现了有特色、有个性的使用广告灯的设计,体会到了成功的喜悦,增强了自信心。

1.5 改变实验评价方式,增加学生积极性

实验教学同理论教学一样,是整个教学的重要组成部分。以往在成绩考核中,笔试成绩占主要部分,而实验成绩只是与平时成绩一起考核,且占整个成绩的很小比例,这样,学生对相关实验不会引起足够的重视,从而带来很大的负面影响。例如,有相当一部分同学在后期的专业课程设计和毕业设计中,不能独立地完成相应的实验。为此,须对当前的考核模式也进行改革。

首先,随着课程改革实验课时的增加,必须加大实验成绩在整个课程成绩的比重,占总成绩的50%。同时,实验成绩合格与否,作为学生具备笔试资格的必要条件,若实验成绩不合格,则(下转第102页)(上接第35页)取消其笔试资格。

其次,由于学生的水平不一致,导致对实验中所提出的问题不是都能解决,这就要求调整考核方式,不能给一个绝对的标准,对于解决了基本问题的学生可以给出实验成绩的80%,而对哪些动手能力强,解决问题能力突出的同学酌情加分,最高能给满分。

2 结语

在多年单片机技术实验教学中,学生普遍反映PBL教学法提高了了学生的学习兴趣,激发学生的学习积极性、主动性,增强了创新能力和综合素质,并在实验过程中提高了对自己的自信心和对所学专业的认可度。

参考文献

[1]张毅刚,彭喜元.单片机原理与应用设计[M].北京:电子工业出版社,2009.

[2]湖北众友科技实业股份有限公司.单片机原理实验系统-实验指导书[Z].2003.

[3]杨宇祥,高宗海,等.PBL教学法在单片机原理及应用课程教学中的应用[J].价值工程,2011(10):308-309.