单片机课程论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇单片机课程论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

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2.教学现状

单片机课程是机电高素质复合技能型人才所需自动控制类知识的载体，其特点是概念多、逻辑性强、内容抽象[1]，对于初学者来说入门难。传统的单片机教学一般均以学科体系为出发点，注重课程本身的体系结构和前后的逻辑联系，但却忽略了“可学性”，致使学生学得吃力，老师教得也很辛苦[2]。从教学效果来看，一直存在教师难教、学生难学的双重困惑，教学效果不太理想[3]。常见的教学方式是“以教师为中心、以课堂为中心、以教材为中心”[4]。这种传授型教学模式就使本来就很枯燥、抽象的课程更加显得乏味，学生在学习过程中对课程产生了畏难情绪[5]。而且在大部分新升本工科院校中，机械类专业学生以男生为主，且理论知识掌握较差，学习主动性不高。大部分学生对自己的大学生活和毕业去向没有规划，学习动机模糊。针对以上教与学的特点，提出一些针对单片机课程在教学过程中行之有效的教学改革思路和方法，达到提高学生的学习能力，特别是创新实践能力的目标。

3.设计教学思路和方法，提高教学质量

3.1通过问题初识单片机

学生刚开始不清楚单片机是什么？是什么样？是用来干什么的？所以，授课教师在第一次的授课过程中，应该从学生的思维角度出发，回答单片机是什么、什么样、干什么等问题，使学生从宏观上对单片机有一个理解。在解答这些问题时，最好拿一片单片机，在课堂上就能够直观地看到单片机的外观形状、大小和引脚排列等情况，这样使学生对这个概念会有更深的认识。把单片机和PC机进行一定的比较，对理解什么是单片机是非常有帮助的。PC机主要用于数据采集、运算和处理，而单片机主要用于控制且体积更小，这也是为什么目前大多数学者把单片机叫做微控制器的原因。单片机用来干什么的？解答这个问题可以通过学生身边非常熟悉的案例来进行。比如：日常生活中的电视需要使用单片机来进行设定和控制；全自动洗衣机使用单片机来对洗衣的时间和水位进行设定且控制等等。通过日常生活和生产中无处不在产品进一步地帮助学生认识、理解单片机。

3.2整合教材内容，由整体到部分、由外而内讲解单片机结构

在对单片机有了感性认识后，应把单片机看做一个整体，不能把它的结构肢解。比如在讲“单片机芯片结构”时，由整体到部分给学生强调单片机学习的主要内容，以减少学生的畏难情绪。然后将这些功能特点进行分类，画成图表的形式来加强印象，结构分类如图1所示。先讲解外部功能，再学习内部各个功能，这就是由外而内。引脚教学中，把单片机的40个引脚大致分为电源、时钟、控制和I/O口4类。先简单告诉学生，4个8位并行I/O端口占用32根引脚线、电源2根、时钟2根，这些引脚使用都比较简单，重点掌握4根控制线就可以了。这么一来，学生就会觉得几个控制线的使用绝对不难，学习单片机的兴趣就建立起来了。图1单片机芯片结构图另外在对单片机的结构理解后，应整合教材内容，使教学过程更具有逻辑性和连贯性。根据学生已学课程和本门课程教学所要达到的目的，合理地调整授课的顺序，可以帮助学生理解、促进对知识的消化。比如单片机结构与指令系统是学习单片机的最重要的基础，在这部分的学习过程中，可以将一些指令系统结合硬件部分一起进行授课，可以将汇编语言调整到前面讲授，既可以加强学生的理解又可以节省部分学时，用一些简单的程序来举例说明如何控制硬件，提高学生对硬件编程的理解。又如在单片机接口扩展的教学中，因为学生已经对总线有了一定的理解和认识，在这儿就可以引入三总线来学习接口扩展，强调接口扩展电路的设计就是这三类总线的连接。通过对教学内容和授课顺序的改变，使学生建立起整体的概念，分析并引导学生掌握课程内容的内在关联性，而不是把一本书、一堂课从头讲到尾。

3.3用浅显易懂的比喻帮助学生理解枯燥难懂的概念

学生认为单片机学习太抽象，尤其是存储器单元的数据和地址。因为数据和地址都是用二进制表示，什么时候是地址什么时候是数据学生普遍反映理解不了。在教学中用学生都熟悉的学生宿舍为例，把宿舍号理解为地址，宿舍里住的学生理解为数据。同时在后面字节单元和位地址的教学中，这个例子同样适用。比如说宿舍里每张床都有编号，想找全宿舍的人就用字节单元（宿舍号），想找某个人就用位地址（床号），其示意图如图2所示。这样不仅完成了教学任务，而且提高了教学趣味性。

4.塑造良好的学习方法和习惯，培养学生创新实践能力

4.1拓宽教学方法和教学手段，提高学生实践动手能力

要培养学生调查研究的习惯，掌握查阅资料和有关标准、工具书或参考书的能力，尤其是上网收集资料的能力，能够合理选择设计方案，并能以图纸和说明书表达设计的思想和结果。教师可以将制作的教学课件、本课程的相关学习资料挂在网上，供学生学习时参考，还可在网上通过QQ群进行交流，利用网络提高学生学习的兴趣。初学者可以先掌握单片机运行和开发的一些基本技巧，然后在项目中深入学习和掌握单片机，达到学以致用的目的。不能等把所有的知识都掌握了后再去运用，这既不可能也不可取。让学生“边学边干”，而不是在理论学习的最后才进行实验。

4.2引导学生形成良好的学习观念，培养学生的创新能力

讲课的主体是传授知识，但着眼点却是培养学生的自学、分析、创新、应用等能力。让学生养成严谨的科学态度和适合自己特点的学习方法，如何听课、笔记、自学、小结等。总之，在课堂上，教师应该教会学生怎样学习、怎样思考，注重把所讲知识用相应的思维方法组织起来，鼓励学生发表自己的见解。告诉学生，学习是发现知识的过程，而不是简单的获取结果。这种教学方法让学生带着问题去学，不仅可以提高学生的学习兴趣，更重要的是培养了他们发现问题、分析问题、解决问题的意识和能力。比如应用程序的教学是单片机课程的重点和难点，这部分内容就是加大学时，无论教师讲得多详细、学生当时听得多懂，一到用时就又不明白。究其原因，就是少了学生自己独立思考这个重要环节。讲解应用程序时，先让学生自己思考，然后进行讲解讨论。正是在这种不断讨论和分析问题的过程中，学生的独立思考能力得到了培养和锻炼，推动了创造性思维活动。同时选拔学生参与一些科研项目，培养学生的科研能力和创新能力。

4.3改革考核方法，加强动手能力要求

有什么样的考核方式必然会有什么样的教学和学习方法。由于该课程知识点多、概念抽象、硬件难于理解、软件设计困难等特点，使传统的闭卷考核方式只能在一定程度上考查学生对知识点的记忆能力，而对学生的思维能力、分析能力、创新能力、动手能力等都难于考查[6]。因此，应改革考核方式方法，采用闭卷、论文、设计制作相结合的多样化考核方式。要求学生学会动手查阅并消化资料，将课堂上学到的理论知识、查阅到的资料以及其他相关专业的知识联系到一起，系统的来考虑问题。同时指导学生如何利用图书馆数据库进行资料检索和期刊查阅，如何进行论文报告的书写等，这对培养学生的思维能力、分析能力、动手能力、创造能力以及后续课程的学习都有很大的帮助。由于本课程具有应用性强、实践性强的特点，对学生的动手能力要求比较高，所以，通过设计制作考查学生的动手能力，也可作为期末考核的一部分，这样既完成了教学任务，又锻炼、培养了学生综合能力，同时为学有余力的学生提供广阔的创新空间。

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第二章设计要求与任务

第一节目的和要求:

1、实验要求：

编写程序，以89c52的端口作为输出口，控制4个双色LED灯(可发红、绿、黄光)，模拟十字路通灯管理。

2、实验目的：

(1)学习I／0口扩展方法；掌握89c52的工作原理以及编程方法，了解软件与硬件的调试技术。

(2)学习模拟交通灯控制方法；(3)学习双色LED灯的使用；

第二节设计任务和设计内容:(CPU均采用89c52)

1.软件延时实现模拟路通灯控制：(如图1)

实验效果:软件延时控制A﹑C路口红灯，B﹑D路口绿灯亮60秒；然后A﹑C路口不变，B﹑D路口绿灯闪5下，然后B﹑D路口黄灯亮；再变为A﹑C路口绿灯，B﹑D红灯延时3秒；然后A﹑C路口绿灯闪5下，再黄灯亮，B﹑D不变。再循环······。并将绿灯剩余时间显示在LED上(该项编程可将其结果显示在计算机屏幕上代替)。

初始化

设置89c52

为输出

C口为输出

清LED

BD,AC四个方向全为红短延时

BD方向亮绿灯60秒

AC方向亮红灯

BD方向绿灯闪五次，AC方向灯不变

BD方向为黄灯延时

AC方向灯不变

有键按下？

有键按下？

BD方向亮红灯并延时3秒，AC方向亮绿灯

有键按下？

有键按下？

状态0

状态1

状态2

状态3

有键按下？

BD方向灯不变，

AC方向绿灯闪五次

状态4

BD方向灯不变，

AC方向黄灯延时

状态4

返回DOS

状态1

状态3

状态4

状态2

循环

运行

（图2流程图）

2.89c52定时器控制模拟交通灯:

实验效果:软件延时控制A﹑C路口红灯，B﹑D路口绿灯亮50秒；其余要求和第1点中的相同。

第三章设计方案及评估论证

第一节题意分析：

虽然题目是四个路口，其实这是用于人行横道处的

交通灯，也可用于不允许拐弯的主﹑副街道的交叉口处。

如图1所示，B、D方向是双向车道；A、C方向是人行横道。或者将BD看作主街道，而AC看作副街道，也是可以的。

第二节工作原理说明：

1.工作原理说明：

此方案是通过并行接口芯片89c52A和计

算机的硬件连接，以及通过软件延时的方法进行软件

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1.2我校教学现状我校单片机教学并没按合理的课程设置，倚重C语言的单片机语言很早就开课，与单片机教学存在巨大的脱节。导致学生不能把二者更有效的结合起来；某些专业把单片机课程和数电、微机原理等基础课程一起教授，甚至提前，这会导致学生没有一个较好的理论基础，一下上升到一个高度，使学生学习非常吃力，十分空洞；同时实验课程过于死板，根据实验指导书依葫芦画瓢，收获甚微；课程设计过于模板话，缺少自我创新，学生马虎对待，导致结课后学生几乎一无所获。

2.课程改革

2.1教学内容的改革针对我校单片机教学存在的各种问题，首先进行了培养方案的调整。制定教学大纲时对教材进行相应删减，对于老化、无关和过于理论的内容进行删除，增加一些在实际生活中应用比较广泛的实际案例和最新的单片机理论知识。在教学过程中，加强C语言的学习，让学生既能看懂汇编语言，同时也能够运用C语言进行编程。在理论教学模式的改革中建立以具体任务为教学主线，通过有趣的实例引出问题，带着问题学习理论内容。出于学生对验证性实验的抵触心理考虑，我们把所有验证性实验全部改为设计性实验。在具体实施时，提前把下一次实验课所涉及的原理及相关内容告诉学生，要求学生提前预习。在实验课上，首先要求学生利用Proteus仿真软件进行硬件仿真，然后编写程序。考虑到时间问题，我们的实验课在进行排课时采用四节连排，并且实验和理论各占一半学时。为了更好的解决学生理论和在实践中反映的问题，使理论和实验联系起来，每个理论老师必须带所教授班级至少两个班的实验课。在实验过程中，实验老师随机提问，通过回答问题和操作情况给每个学生评分。统一制定教学计划，每堂课有必须完成的基本任务，基本任务完成后由实验老师针对所在班级情况布置扩展要求，并记录实际完成情况。实验教学虽然跟传统相比加强了设计环节，但是仿真软件跟实际设计还是有所区别。为了更好的解决这个问题，在为期两周的单片机课程设计环节，首先由指导老师给出多个题目方向、基本要求和原则，学生根据兴趣选择相关题目进行仿真电路设计并列出元器件清单，然后根据老师发的元器件自己焊接。在这个环节里，学生不再能依赖实验指导书或者课本，而要独立思考，完成硬件设计和源程序的编写。在调试和焊接过程中，学生还必须自己动手分析解决出现的问题。通过课程设计这个实践环节，学生可以更好的了解单片机系统开发的整个过程，既锻炼了他们的动手能力及创新精神，又激发了学生的主观能动性和创造性，对培养学生的动手能力和创新精神是非常有利的。

2.2教学方法的改革兴趣是最好的老师。理论教学时老师可以先带学生们一起做一些有趣的仿真实验或则给学生演示生活中的实际的例子，带动学生的好奇心和积极性，然后针对里面的知识点进行讲解。实验时可以让学生分成小组，形成团队和竞争对手的关系，给每一个小组安排较有新意或实用性的课题，让学生发挥主观能动性，通过小组讨论形成各自设计思路，然后论证方案、编写程序、连接硬件，最后实现整个系统的功能。实现了学中做的目的。同时通过相互竞争与学习的过程，培养学生发现问题、分析问题、解决问题及团队协作能力。在教学中，要以老师为主导，学生为主体。为了更好的达到培养应用型人才的目的，特别是在实践过程中老师应当最大限度地调动和发挥学生的主观能动性，引导学生积极对待教学各个环节中出现的问题，并自己动手解决这类问题。老师只需给学生指明方向，避免多走弯路，并解答已经出现的一些疑难问题，使同学们加深对理论知识理解的同时，学到了实际知识，培养了分析问题、解决问题的能力，减少了对教师的依赖心。

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单片机技术作为现代电子技术的重要基础，广泛应用于工业过程控制，机电一体化产品，智能仪器，家用电器、计算机网络及通信等方面，是各类控制系统的核心。《单片机控制技术》是在前面所学《单片机基础1》和《单片机基础2》教学模块的基础上，进行小型单片机电子产品软硬件设计和制作的教学模块。通过本模块的学习，培养学生掌握单片机技术在日常生活中的应用，锻炼学生动手实践能力、创新能力和新产品设计开发能力，为将来从事单片机新产品设计开发、检测和维护等工作奠定坚实的基础。

一、教学实施设想

依据单片机系统的开发研制过程，模块《单片机控制技术》可分为单片机系统硬件电路设计与调试和单片机程序设计与调试两个部分，在综合应用阶段将二者融为一体。通过本模块的学习，使学生掌握单片机硬件设计和程序设计的相关知识，熟悉单片机应用系统的组成和开发方法，懂得单片机系统调试与维护技术，并在实际制作的基础上制作，了解单片机控制的电子产品生产工艺和生产管理方法。

在“教、学、做”一体的教学过程中，通过分组实施，提高学生的沟通能力、团队合作及协调能力，提高学生严谨的逻辑思路，缜密的工作方式和强烈的责任意识。教学实施按照3个阶段逐级深入：①基础知识复习讲解；②基本应用训练；③综合实际制作。

二、教学内容设计

曾经有人这样说过，如果用数码管和按键，做一个可以调整时间的电子钟出来，那么你的单片机就算入门了60%了。我认为这句话是有道理的。基于单片机技术的实时时钟能够涵盖单片机课程的大部份知识点，对单片机知识的应用，其综合度是相当高的。

本模块以4位数码管实时时钟的硬件电路和程序设计为载体，以8位数码管实时时钟的设计和制作为任务驱动，将单片机有关知识点融入“教、学、做”一体，采用分组实施，逐级深入的方式，重点培养学生应用单片机知识进行小型电子产品的设计、调试和制作能力。

本模块按照教学计划，可以分为5个学习情境：

1）单片机最小系统软硬件设计

以4位数码管实时时钟为例，讲授单片机最小系统的软硬件设计方法核心期刊目录。

2）单片机定时与中断功能的应用

以含四个按键和4位数码管的可以调整时间的实时时钟为例，讲授单片机定时与中断功能的实现方法。

3）单片机与数码管显示器接口的设计

以4位数码管实时时钟为例，讲授单片机与数码管显示器的接口设计方法。

4）单片机与LCD显示器1602接口的设计

以一片1602作为单片机实时时钟显示屏为例，讲授单片机与LCD显示器1602接口的设计方法。

5）制作单片机电子钟

在教师指导下，应用单片机中断、定时技术，通过调整键、加1键、减1键、确定键四个按键，用8位数码管（或用一片1602）制作一个可以调整时间的电子时钟，显示格式为：时-分-秒 XX-XX-XX。

通过以上5个学习情境的训练，学生最终完成1台具有调时功能的单片机电子钟作品，并以作品的完成情况和完成过程进行考核评价。

三、思考与展望

1、模块《单片机控制技术》 以单片机控制的电子钟的设计制作为载体，将单片机多个知识点串连到一起，按照由浅到深逐级深入，培养学生团结协作、细致耐心、动脑动手等能力，全方位地将知识性、趣味性、实用性融为一体，引导学生自主学习，理论联系实际，制作实用的单片机电子小产品。

2、“单片机工作室”是我系单片机开发应用的“第二课堂”制作，对于已不能满足模块课程教学内容的优秀学生，要依托“单片机工作室”，注重单片机优秀人才的培养，提高他们参与创新实践的能力，特别是在参加市、省各项课外科技竞赛活动和技师班课程设计及毕业论文设计中，为学生采用单片机技术，设计开发作品提供有力的支持。

3、今后要不断延伸教学模块。要与合作企业共同制定教学实训项目，按照企业标准将“教室与实训室”、“教师与师傅”、“学生与学徒”、“作业与作品”四者合一的开展单片机教学。在与企业共建校外实习基地的基础上，依据企业标准将单片机实用项目的开发设计过程融入教学，实现仿真企业环境条件下的教学，突出技术应用的职业性。

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单片机应用技术是高职院校电子信息类、自动控制类等专业的核心课程，这门课程学习的好坏直接影响了学生对专业研究的进一步深入的能力及电子信息类人才培养的基本要求。据调研高职院校单片机技术应用课程教学方式，部分院校按照知识体系讲授，讲授内容顺序为单片机技术概论、单片机体系结构、汇编语言程序设计等[1]。按照知识体系讲解，教师和学生普遍感觉内容枯燥无味，学生对知识点难以理解，更不用说具备利用单片机设计应用系统的能力。部分院校目前利用项目驱动式教学，经过实践教学测试，教学效果良好。

一、教学模式的改革

教学模式由知识体系讲授转变为项目驱动方式。这两种方式各有优缺点，知识体系讲授对于高职阶段的同学说来说，能够系统的了解单片机的内部体系结构，对指令执行的内部过程更加清晰，知识点介绍完后再通过一个大的课程实训项目完成课程的实践教学。项目驱动式教学方法是通过多个项目的学习完成单片机课程的教学，即介绍某个项目时，先介绍理论知识，紧跟着完成实践教学，即设计项目硬件电路、软件程序，然后调试系统等环节。每个项目能完成具体的某种功能，学生学习兴趣会增加，对课程的理解更加深入。两种讲授方式存在的弊端有：知识讲授体系缺乏兴趣性、理论较难理解、缺乏实践能力的锻炼；项目驱动式对单片机的内部原理分析不够深入，但提高了单片机应用项目的实际开发能力。

实际教学过程中可采用模拟仿真及实物焊接两个环节。硬件仿真电路使用Proteus硬件仿真软件，该软件内部集成了多种常用的单片机芯片、电阻、电容、晶体管、LED、LCD液晶屏等，电路搭建方便，仿真效果良好，目前广泛的应用在单片机课程的教学中。软件采用KEIL软件，该软件使用方便，通过建立工程文件到生产HEX文件整个流程清晰易懂，代码编译质量高。Proteus和KEIL两个集成开发环境具有联调功能，提高了学习效率，使得系统开发流程更加直观，容易被学生接受。

二、教学内容的选择

教学内容的选择需符合人才培养方案的定位。学生通过本门课程的学习，能够掌握单片机实际项目的开发流程；能够独立设计常用的单片机控制系统；具备检修单片机应用系统故障的能力；能够熟练使用仿真软件进行系统仿真测试；提高学生手工焊接技能等要求。

通过多个项目的设计，使得单片机技术中的知识点全部介绍，能够达到上述要求。教学项目需从简到难，然后综合设计多个项目，最终达到理论和实践教学效果。教学内容详细介绍如下：（1）单片机最小系统的介绍。可选用项目点亮一个发光二极管。分析单片机与PC机的区别，介绍单片机的基本知识等，理论分析后，在Proteus中搭建硬件电路，在KEIL中设计软件程序，然后调试程序，观察系统是否正常工作，需重点介绍集成开发环境Proteus、KEIL软件的使用。（2）单片机IO端口的学习。如可选用流水灯系统展开介绍，详细分析单片机内部IO端口的特点，分析其应用场合，通过软硬件设计提高学生实践能力。（3）单片机定时/计数器的学习。可选用秒表设计项目展开教学，通过对秒表延时时间的准确设计，采用定时器查询方式完成延时，能够较好的掌握定时/计数器的工作原理及实际应用程序设计。（4）单片机中断系统的学习。在秒表设计中延时程序可用中断方式完成，通过与查询方式的比较，能够让学生更容易理解单片机定时与中断之间的关系。（5）单片机键盘电路的学习。需掌握独立按键和矩阵键盘两种方式的应用，可采用万年历系统的设计，在此项目中介绍数码管动态驱动方式及常用的LCD1602、12864等液晶屏的使用，此项目进一步综合运用了定时、中断资源，提升了学生综合运用单片机内部资源的能力。（6）最后通过多个综合项目的设计，达到教学目的。如单片机温度控制系统设计、单片机测距系统设计、单片机密码锁系统设计、单片机语言报警系统设计等。[2-3]

在项目设计过程中，为了达到更好的教学效果，可以网购单片机学习套件，学生动手从单片机最小系统焊起，然后焊接接口电路及串口下载电路等。通过实物的焊接能够加深学生对单片机应用系统的理解，且每个项目HEX文件能够在此套件上验证，包含了仿真与实物测试。也可以让学生在万能板上焊接每个项目电路，进而提高焊接能力及实物查错能力等。

三、考核方式的改革

单片机课程的考核采用平时成绩和期末成绩按比例相加得到课程成绩。平时成绩应占主要部分。平时成绩的重要性提高，学生的积极性会增加，能让学生认真的完成项目的设计。

高职院校的学生主要是培养实践能力的提升，在理论够用的基础上，强化其动手能力的锻炼。如何对每个项目进行考核呢？可考核硬件电路设计的正确性、软件程序设计的合理性、功能的完整性等。为了进一步提高学生的实际动手能力，可让学生在万能板上焊接单片机应用系统，考核学生的手工焊接能力、实际电路板查错能力、团队配合能力等。考核内容可包含有其他内容，如学习态度、出勤情况等方面。

四、项目举例

以电子钟设计为例。项目目的是掌握单片机定时器、中断系统、键盘电路、液晶屏的综合应用。硬件电路设计方面，需搭建单片机最小系统、时钟控制按键、显示电路，通过硬件电路的模拟仿真及实际电路板的焊接，进一步强化了最小系统及扩展电路的设计要点，掌握了液晶LCD1602的内部电路结构原理及引脚的接线方法[4]。

软件设计方面，软件流程图如图1所示。主函数需先初始化液晶屏1602、定时器、中断系统。初始化结束后进入无限循环，无限循环包括有时、分、秒的显示程序、按键扫描程序。当定时1S到后进入中断服务程序，秒加1，当秒到60时，分加1，当分加到60时，时加1，当时为24自动返回到0。按键扫描程序需设计时钟启动、暂停、复位按键检测程序，使得时钟为可控时钟，该程序需在循环程序中不停的被执行，即为按键扫描达到控制效果，为了达到更好的控制效果，可采用按键中断方式去完成软硬件的设计。

五、总结

单片机技术是一门实践性很强的课程，教学内容、教学方式、考核方式等需在实践教学中不断改进。论文简要的介绍了项目驱动式教学法在单片机技术课程教学中的应用，通过实际教学效果的考核，达到了预期的教学目的，教学效果良好。

参考文献

[1]汪万维.单片机课程教学改革探讨[J].武汉大学学报(理学版),2012(10):95-97.

[2]张涛,韩春贤,等.单片机课程教学改革之我见[J].天津职业院校联合学报,2012(8):101-102.

[3]王静霞.单片机应用技术(C语言版)[M].北京:电子工业出版社,2009.

[4]杨利亚,潘海燕,等.《单片机原理与应用》教学改革与探索[J].电子世界,2012(11):167-168.

本文系2011年安徽商贸职业技术学院院级质量工程项目“特色专业--应用电子技术专业”阶段性研究成果。

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党的十报告中指出：“全面实施素质教育，深化教育领域综合改革，着力提高教育质量，培养学生社会责任感、创新精神和实践能力”。同志提出的“中国特色、世界水平的现代教育”是“两个一百年”奋斗目标和中华民族伟大复兴梦的重要组成部分。刘延东同志在2014年高校咨询会上也提出：“要把立德树人、提高质量贯穿综合改革全过程，创新人才培养机制，切实落实人才培养中心地位”。当前，高校在人才培养模式、课程教学内容和方法、实践教学环节等方面还存在着一些不足，如何培养创新人才是高校教育工作者需要着重关注和实践的课题。我校电气信息类专业结合2014版培养计划修订，做了部分课程的教学改革与实践尝试，现与大家交流学习。

一、主要改革内容及实施情况

（一）充分发挥培养计划在引领学生创新能力

在2014级电类学生培养计划修订中，对电类三个专业的学科基础课、专业核心课、专业方向课、专业选修课、集中实践教学环节进行课程调整、学时调整。充分发挥培养计划在引领学生创新能力培养中的核心作用。

（1）2014级船舶电子电气工程专业教学计划修订情况

在学科基础课中：一是新增加了“电路原理图与PCB设计”课程（32学时实验）；二是将“单片机原理及应用”课程（36+20）改为“单片机原理及应用”课程（32学时理论）及“单片机原理及应用实验”课程（32学时实验）两门课程；三是将“电路分析”课程（52+16）改为理论与实验分别独立的两门课程。

在专业核心课中：取消了“船舶通信与导航”课，改列为专业选修课。

在专业选修课中：取消了电子综合设计辅导（2学分、24+8学时、第5学期）课，新增加了“电子技术创新实验辅导”实验课程（1学分、32学时实验、第5学期）。

在集中实践教学环节中：一是取消了“电子技术课程设计”（2学分、2周、第3学期）新增了针对性更强的两门“模拟电子技术课程设计”（1.5学分、1.5周、第4学期）及“数字电子技术课程设计”（1学分、1周、第4学期）课；二是将“单片机课程设计”（1学分、1周、第5学期）改成（1.5学分、1.5周、第4学期）；三是取消了“船舶电气设计与检验课程设计”（1学分、1周、第6学期），新增了“船舶机舱测控系统课程设计”（1.5学分、1.5周、第6学期）。

（2）2014级电气工程及其自动化专业教学计划修订情况

在学科基础课中：一是取消了“电气工程导论”课程；二是取消了“计算机辅助设计”，新增加了“电路原理图与PCB设计”课程（32学时实验）；三是将“单片机原理及应用”课程（42+16）改为“单片机原理及应用”课程（32学时理论）及“单片机原理及应用实验”课程（32学时实验）两门课程；四是将“电路分析”课程（52+16）改为理论与实验独立的两门课程。

在专业核心课中：一是将“单片机原理及应用”调整到学科基础课；二是取消了“供配电系统”课程（2.5学分、36+4学时、第7学期），改增为“工厂供电”课程（3学分、40+8、第7学期）；三是将“检测与转换技术”（2学分、26+6学时、第4学期）学分调整为（2.5学分、28+12学时、第4学期）；四是将“自动控制原理”课程（3.5学分、48+8学时、第5学期）学分调整为（4学分、52+12学时、第5学期）。

在专业方向课中：一是取消了“变压器应用技术”课程（2学分、28+4学时、第7学期）；二是取消了“船舶动力装置与辅助机械”（2学分、28+4学时、第6学期）课；

在专业选修课中：一是取消了6门课程，分别是：信号与系统、文献检索、企业管理、电气工程专题讲座、集散控制系统、电子综合设计辅导；二是新增“电子技术创新实验辅导”（1学分、32学时实验、第5学期）、“新能源技术”（1学分、16学时、第5学期）两门课程；三是将“AUTOCAD”课程（2学分、16+16上机、第5学期）改为实验课程（1学分、32学上机、第5学期）。

在集中实践教学环节中：一是取消了“专业综合课程设计”（2学分、2周、第7学期）；二是新增了“测控技术课程设计”（1学分、1周、第5学期）及“电气控制技术课程设计” （1学分、1周、第6学期）两门课程。

（3）2014级电子信息工程专业教学计划修订情况

在学科基础课中：一是取消“计算机辅助设计”（16+16）课，改成了“电路原理图与PCB设计”课程（32学时实验）；二是增加了由专业核心课调整来“单片机原理及应用”课程（32学时理论）及“单片机原理及应用实验”课程（32学时实验）；三是将“电路分析”课程（52+16）改为理论（56）与实验（16） 两门独立的课程。

在专业核心课中：取消了“信息论与编码”（24+8）课程并调整“单片机原理及应用”课程（40+16）到学科基础课。

在专业方向课中：一是在通信系统方向：将“程控交换”（32）课程换成为“移动通信”（22+10）课程；二是在嵌入系统方向：将“ARM处理器原理及应用”改为“嵌入式系统”（22+10），新增“ 计算机操作系统”（16+16（上机））及调整来“ 电子综合设计辅导”（16+16）；而“DSP原理及应用”、 “多媒体技术”、“ 电子设计自动化”调整到专业选修课中；三是取消了电子系统设计方向。

在专业选修课中：一是取消了“复变函数与积分变换”、“JaVa语言程序设计”、“数据结构”、“数据库技术及应用”、“Linux软件设计”、“计算机接口与通信”、“自动控制原理”、“电视原理”8门课程；二是由专业方向课调整来“DSP原理及应用”、“多媒体技术”、“电子设计自动化”3门选修课；三是新增“专业导论”、“学科前沿信息”、“新能源技术”、“现代控制理论[双语] ”、“信息论与编码”、“集成电路设计”、“计算机网络安全”7门课程。

在集中实践教学环节中：一是取消了“电子设计方向专业课程设计”（2学分、2周、第7学期）；二是新增了“工程训练C”（1周，1学分），调整了“模拟电子技术课程设计”（2周，2学分）、“数字电子技术课程设计”（2周，2学分）、“单片机原理及应用课程设计”（4周，2学分）。

（二）加强几门关键课程的课改示范工作，提升课程在电子能力培养中的关键作用

（1）电子综合设计辅导课程的教改实施情况

电子综合设计辅导课程是训练学生综合设计能力的课程。学院2009年起将原来的“电装实习”改成（电子装配）“工程训练”和“电子综合设计辅导”（2学分、24+8学时、第5学期）两门课程，并结合课余电子制作训练作为补充。电子综合设计辅导课程每一年的设计制作内容在原有的基础上都有新增，加强设计内容的新型性和实用性，至今实验室已有50多个设计实训模数电路板。2014版培养计划中“电子综合设计辅导”课程调整为实验课程“电子技术创新实验辅导”（实验30学时）。

电子装配工艺训练对学生的知识基础要求较低，在原2010版教学计划中安排在大一第二学期进行，重点是训练学生的电子电路焊接技术，为以后的电子装配打下基础。教学时数为一周，时间上分散进行，历时半个学期。电子综合设计辅导课程是学生进行电子设计的入门课，除公选课、选修课形式外，兴趣小组形式的学习培养也是一个最有成效的环节，使得对电子设计有基础、有兴趣的同学得到充分发挥与提升能力。对电子制作训练做到有计划性，一般分为四个阶段：

第一阶段：为电子制作基本能力训练。安排在入学后的第二学期，以兴趣小组形式进行。内容主要为：焊接技术训练、认识基本元器件（学会万用表的使用）、识图、音频放大电路制作。

第二阶段：电子制作入门训练。安排在入学后的第三学期，以公选课的形式进行。主要学习绘图、制作与测量（学习Protel（Altium Designer）软件的使用，学会常用电子仪器的使用，利用波形图分析电路的工作状态，分析能力训练），内容有：简单电源电路、电动机驱动电路、光控灯开关电路、温控加热器电路等。

第三阶段：电子设计基础训练。主要是结合理论知识设计电路，安排在入学后的第四学期，以选修课的形式进行。内容有：音响电路（含音调电路、功率放大器电路）、隔离放大器电路、充电器电路等。

第四阶段：电子设计综合能力提高训练。主要为综合设计中、大规模电路，安排在入学后的第五学期，以选修课的形式进行。内容有：抢答器电路、开关电源电路、数控电源电路、无线通信电路、锁相环振荡电路、转速检测电路、充电器电路。

（2）单片机原理及应用课程的教改情况

单片机作为电子自动化控制的主要手段，其作用越来越重要。我院该课程为省级精品课程，课程组老师进行了一系列的教学实践，编写了新的教学文件，每年修改电子教案、课件，出版新的教材与实验指导书，不断完善学习资源，实施电子考试等等，为学生的自动化电子设计起到了重要的支撑作用。在2014版教学计划中理论学时改为32，实验改为独立设课，学时为32，课程设计为1.5周。单片机实验电路板全部为校内老师设计制作，实验室至今有单片机综合应用设计电路板30多件。

（3）新增电子技术实践公选课

针对大学生电子设计竞赛中发现的理论教学与学生实践应用能力脱离现象比较严重的问题，从2014年下半年开始学院在二年级学生中设立“电子技术实践”公选课程，从学生学习电子技术知识的初始阶段就引导学生向技术应用方向发展，培养学生理论联系实际、实际凝练为理论知识的能力，拓展学生的创新思维能力。电子技术实践课程在一定程度上打破课程的专业界限、学科界限，使得知识、技术、信息等多方面融会贯通，在还不能完全打破现有教学模式的情况下，以教学实验班的形式增加一个补充教学环节，以音频功率放大器的设计制作为立足点，从应用目标出发搜索知识点，解决技术问题，培养思维方式。电子技术实践公选课作为教学模式创新探索，在教学过程中最大程度地改变学生被教师控制之下被动地学习的局面，改变单纯死记硬背完成学业的局面，转而让学生养成从解决问题的角度去思考、查找知识，提高学生的主观能动性、创新意识。在教学环节上将实验教学、理论教学、课程设计三点连成一线。在教学效果上力求学以致用，学有所用，以适应大学生电子设计竞赛的要求，适应技能考证的要求，适应用人单位对应用型人才的需求。

（三）编写、修订教材、教案，建立完善教师与学生教学学习资源

编写出版《电子综合设计常用模块与实例指导》、《单片机设计实例集》等实践指导教材；为学生开展考证培训修订《电子工程师考证培训讲义》等；编写新的教学文件及电子教案、课件等，建立完善教师与学生教学学习资源。

一是修订出版了《单片机实验与课程设计指导（Proteus仿真版）》、《电子设计常用模块与实例》、《单片机设计实例选集（一）》、《51系列单片机原理及应用》等实践指导性强的教材；二是在原网络课程的基础上进行了单片机慕课网站的建设，新编了150题左右的作业练习题库；三是修改2014级教学大纲、电子教案及课件；四是设计开发2014级用的新实验电路板并用于每年的学生电子设计竞赛训练。

（四）加强实践能力培训，提高学生的综合能力

加强实践能力培训，提高学科竞赛的获奖数量、提高学生、专利证书数量、提高学生电子工程师/板级工程师/电工等从职证书数量。

（1）加强了学科竞赛的辅导力度。一是组织学生电子协会，每周至少开展一次活动，以加强低年级同学的基础技能训练；二是与飞思卡尔智能汽车竞赛相结合，利用各种提高学生能力的资源，充实学生的实践活动；三是培养充实指导教师力量，2014年学院的指导教师队伍扩大至9人，落实了组队学生与指导教师的互选环节，密切指导教师与参赛学生的联系，特别是在暑期中通过明确训练计划、训练内容增加指导教师的投入精力；四是针对大学生电子设计竞赛中发现的理论教学与学生实践应用能力脱离现象比较严重的问题，从2014年下半年开始在二年级学生中设立电子技术实践公选课程，在教学效果上力求学以致用，学有所用，以适应大学生电子设计竞赛的要求。

（2）重视指导学生、申报专利工作，培养科学研究能力 。通过学生课程设计、毕业设计、电子竞赛、省创新研究项目等实践，指导学生以论文或专利的形式固化研究成果，近年来学生发表的电子设计类论文、实用专利、省大学生科技创新（电子电气类）项目、国家级大学生创新创业训练项目增加明显。

（3）加强校内电子工程师等考证培训工作。学院培训中心通过了市职业技能鉴定条件验收，成立了市“职业技能鉴定所”和电工方面考证员，可进行中、高级电工，中、高级维修电工，初级电子设计工程师、板级设计工程师、单片机C语言程序设计师7种电子电气类证书的证书认定，为学生培训考评提供了极大的便利。

（4）加强了毕业设计真题实做的要求。学院将毕业设计任务早计划、早布置，以提高毕业设计论文的真题实做时间，现一般是在第7学期初就布置任务，毕业论文答辩分二次进行，在较长的时间内可给学生留出较多时间完成高质量的毕业设计论文，学生毕业设计真题实做的比例在90%以上。

（五）落实考证考级替代学分考试的制度

落实考证考级替代学分考试的制度，将提高从职能力的技能考证、考级、竞赛奖等纳入到教学学分中。

学院出台了关于《本科生毕业设计（论文）替代管理办法》（试行）的文件，规定了5类学生学业成果（考证、考级、论文、专利、竞赛奖）或经学院本科毕业设计（论文）工作小组认定可以代替毕业设计（论文）的其他成果可替代毕业设计（论文）学分。

二、实践成果

两年间，学生在电子工程师、电工考证、学科竞赛获奖方面成绩提高明显，取得电子工程师证书30 人；电工证书192人；在大学生电子设计竞赛中，获省一等奖学生为9人，二等奖学生为18人，三等奖学生为21人；在全国（省）飞思卡尔智能汽车竞赛及智能机器人大赛中获一等奖6人，特等奖2人，二等奖9人，三等奖24人。两年间，学生发表电子设计类论文10篇，取得电子设计类实用专利35项。

三、不足分析

一是教学计划改革后课时量压缩造成教师“抢课”现象，并由课程门数增多及投入精力不足造成教学改革的实践效果下降；二是团队精神在学院教改项目中体现不够，大多数教师还是安于老的教学方式，教改积极性不高，大范围的教改项目推进困难。

提高教学质量不仅需要领导重视，更需要教师的人人参与。教学改革不能停留在口号上，更应建立在教师行动上。高校要把提高教师的影响力与学生的竞争力作为学校发展的基本目标，以社会需求为导向，进一步改革人才培养模式，为社会输送合格的创新创业型应用人才。

参考文献：

[1] 唐树森，李维. 电气信息类专业基础课程综合改革的研究与实践[J]. 中国电子教育，2004，03：44-46.

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《单片机原理及应用技术》是机电一体化技术专业的一门必修专业技术核心课程。该课程是根据“机电一体化技术”专业职业岗位要求设置的一门实践性和综合性非常强的专业技能课程，是基于职业标准和工作过程开发的理实一体化的学习领域课程，是属于职业学习领域课程之一，它担负着帮助毕业生在未来职业生涯中从担任单片机程序的编制、控制系统的自动化控制等岗位的重任。通过本课程的学习，旨在培养学生学习单片机的结构和原理、单片机的指令系统、程序设计、单片机的硬件结构及其扩展、单片机的应用等，培养学生具有单片机的编程、硬件的结构设计的能力及团队协作、沟通表达等综合素质，这对提高机电一体化专业人才培养质量、提升毕业生就业能力与就业质量具有重要意义。

一、课程整体设计理念与思路

（一）设计理念

打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式，转变为基于工作过程的项目课程开发与设计，工作任务为中心、项目课程为主体，让学生在完成具体项目的过程中来构建相关理论知识，并发展职业能力。

1、以岗位需求为依据：依据自动化控制系统实践能力要求，设置课程内容，实现课程内容和职业岗位需求紧密结合；2、以工作过程为基础：按照工作过程中活动与知识的关系来设计课程，突出工作过程在课程框架中的主线地位，按照工作过程的需要来选择知识，以工作任务为中心整合理论与实践内容；3、以职业能力为主线：真正以“能力”为主线来设计课程。要按照工作的相关性，而不是知识的相关性来确定课程设置。

（二）设计思路

本课程从应用的角度出发，依据由简到难的原则，以典型工作任务为主线，设立教学项目，通过教师指导学生开展自立学习完成工作任务或项目，实现对工作过程的认识和对完成工作任务的体验，从而形成职业能力。共设置9个学习项目， 每个学习项目均应从知识技能等方面达到教学的标准。

二、课程整体设计

（一）课程目标设计

确定课程目标的依据是根据人才培养方案中岗位具体工作对能力、知识、素质的基本要求。通过教学，本课程总体目标是实现学生能力、知识、情感态度与价值观等不同层面职业素养的综合提升和协调发展，培养可持续发展的满足企业需求的高技能人才的目标。 　1、能力目标：（1）具备单片机硬件图的表达、阅读、分析能力；（2）具备单片机汇编语言编程的能力；（3）具备单片机硬件扩展的能力；（4）初步具备单片机的应用能力。

2、知识目标：理解单片机的结构及其工作原理，了解单片机的特点及其发展过程；掌握单片机的指令格式、寻址方式、数据传送类指令、算术运算类指令等各种指令系统。掌握单片机软件编程的方法；掌握单片机的硬件结构及其硬件扩展的方法。

3、态度目标：具有实事求是的科学态度和吃苦耐劳的实践意识；具有开拓和创新精神，具有良好的职业道德和职业素质。

（二）课程内容设计

为了保证学生毕业后能够胜任有关岗位的要求，我们依据专业人才培养方案经过反复研讨后，选择了贴近实际的5个典型项目作为教学内容，以保证学生可持续发展能力的培养。并根据学生的认知规律以及职业能力成长规律，将教学项目组织为5个对应的能力训练项目。

（三）教学方法设计

1、基于教与学的教学方法。一方面以学生为主体，以专业课程和专业技能提高的需求为目的确定综合案例、单项任务和理论知识。通过课堂练习与测验、课后研究报告、课后综合案例及课程实验与学生一起“学中做、做中学”。另一方面，以教师为主导，老师指出课程学习目标和学习方法，进行正确引导（课堂、实验、课后研究报告），了解学生困惑，进行正确指导（课程学习、作业、实验报告、课后研究报告书）；2、创造真实氛围的工作环境，实施一体化教学法。注重学生职业素质的养成，创设真实氛围的工作环境，开展一体化教学，将教室与实训室合二为一，形成仿真的工作场所，使教学过程变为生产过程，学习任务变为工作任务，使学生通过学习亲身体验工作。教学组织过程实施“学做一体”。采用行动导向教学模式，教、学、做过程中，实行以学生为主体的教学互动，以活动为导向的自主学习；3、案例教学法。如讲解单片机编程知识时，引入生活、工业控制实例等开展案例教学，如电动玩具的前进后退、走廊灯光的延时熄灭、仓库货物数量统计、交通灯制作等案例，增加学习兴趣和动力，又为学生利用所学知识解决相应的实际问题奠定基础；4、项目教学法。以生产过程为载体开发教学项目，整个教学围绕各个项目的解决而展开，教师提出引导性问题，学生查找资料进行决策分析，制定出计划，并进行实施，引导学生自主思考。

另外，还充分利用现代化多媒体教学手段，提高教学效率。充分利用网络教学手段，提供了网络教学平台，提高学生自主学习的能力。

三、课程资源设计

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1.课程特点与教学现状分析

《单片机应用技术》课程是高职电子类和电气类专业的必修课，这门课程的特点是：实用性和实践性强，一方面，单片机技术在生活和生产的各个领域都有它的应用，具有实用性；另一方面，学习这门课程必须重视实践环节才能真正掌握这门技术，具有实践性。但是专业教师在多年的教学当中，感觉到传统的单片机课程教学模式存在许多不足之处：

（1）理论讲授以老师为主体。学生作为一个听众，被动地跟着老师走实验实训装置，普遍地感到课程抽象、难学，缺乏学习热情。

（2）现在的大多数教材对单片机的原理、内部结构、编程等内容作了深入的介绍，但在如何应用单片机进行系统设计方面的引导明显不足，这就使得教材和教学活动有脱离实践的倾向。

（3）在教学活动中，实验和实践环节未得到应有的重视，学生缺乏学习兴趣，抑制了学生的创造力和学习上的主观能动性。

（4）现在的实验普遍采用实验箱作为平台，学生做实验时动手进行连线的部分很少，导致学生动手机会少，做完实验看到的只是一种表面现象，至于单片机工作电路的结构和原理还是搞不清楚。另外，实验箱做的实验是一种仿真实验，与利用单片机开发应用系统还有很大的差距，学生做完实验后，对单片机的实际开发过程还是不清楚中国期刊全文数据库。

由此可见，传统教学模式不能更好地适应单片机应用技术课程的教学，必须尝试新的模式和方法。

2.课程教学改革的探索及实践

2005年在学院领导和系领导的教学安排下，我们开展了教学改革试点工作。提出“以充分培养学生的实践动手能力为本位；以专业知识够用为度”的原则来实施理论教学；通过教师的主导作用和学生的主体作用完成专业教学活动；经过不断实践和完善实验实训装置，逐步构建出了一套使高职学生能具备单片机应用技能的课程培养方案，并在计算机控制技术专业05、06、07、08、09级十个班进行试点运行。结果是试点班级全部按照教改的各项内容完成了《单片机应用技术》课程的学习，教学效果超出预期的想象。

2.1理论授课改革

根据单片机课程培养的主要能力，本着理论知识“必须、够用”的原则重新构建课程内容，以“智能寻迹车”――作为教学的载体。“智能寻迹车”设计有运动系统、传感系统、显示系统、通信系统四大系统，具备自动行驶、自动识别、自动避障、数据处理和传输、液晶显示等功能，涵盖了单片机技术在工程中的常见应用，可以培养学生的电路焊接及电子产品装配能力、电子线路的检测与调试能力、单片机硬件电路的设计和程序开发能力以及单片机系统综合开发和创新能力。整个课程紧紧围绕“智能寻迹车”功能开发与实现这一工作过程展开教学，以能力培养为目标，将课程内容重新构建为实际产品的生产设计过程。

2.2教学方法与手段设计

课程组在教学方法和教学手段上不断下功夫。对于比较抽象的教学摘要以基于工作过程的任务驱动方式安排实践操作任务，在指导学生实践动手过程中，运用举例法、演示法等各种教学方法。在课后，教学课件及视频指导等资料全部在网络上共享，方便学生查阅与练习。

2.3实验实训改革

课程组教师自主研发了“FX-A单片机实验实训平台”、“Mini_51DIY编程开发系统”等一系列用于单片机课程教学的实验、实训和开发装置，自2005年以来，已经历了四次更新。

研发的单片机实验开发板、单片机编程器等装置是从事单片机技术应用工作必须的开发工具。装置具有重复性搭建单片机硬件电路、实现单片机应用系统编程、调试、仿真等功能。装置配备有详细的使用说明和操作案例，编写有实验实训指导书。在教学过程中，学生人手一套实验实训装置，在一体化教室里完成单片机实验、任务试验、实训练习、自主创新开发等学习内容中国期刊全文数据库。在课后，学生可在网络资源的指导下在学生工作室、电子协会及宿舍里使用装置继续进行实践练习，寒暑假学生也可将装置带回家里学习。

学生一人一套单片机实验实训和开发装置，有效地打通了课内与课外的界限，实现以学生为主体的教学思路。对实际工作任务可进行长时间的、反复的动手实践，使能力为本位的教学得以较好地体现

2.4考核方式改革

课程考核以任务和项目为单元进行，每完成一个项目或任务，教师均根据每个学生的完成情况、工作态度、操作规范度和回答问题情况进行评价，期末结合理论考试成绩给于整体评分。结合其它专业能力课程，毕业前，学生应取得“电子仪器仪表装调工”或“单片机设计师”职业资格认证（信息产业部电子行业职业技能鉴定指导中心授权，由中国电子企业协会认证）。

2.5管理方式改革

为了保证课程改革的相关举措能够按要求进行，项目组成员规划设计了该课程的学习管理方式。在学习进度管理方式上采用学生实践任务进度公示的方案，对完成情况比预期慢的学生予以重点帮助，对实践项目完成优秀的作品进行展示，并鼓励动手能力强的学生起带头示范作用。

2.6专业学习环境改革

学生的学习具有不可替代性规律和自主学习的原则，在此基础上才能培养出具有更高创新能力的学生，为建设这样的一个能激发学生创新潜能的环境实验实训装置，我们制定了相关的奖励措施，成立了学生兴趣活动小组，并配备几名指导教师，兴趣小组经常开展专业相关的技能展示，并组织小组成员利用专业知识服务社会，对有条件的实验设备及实验场所进行开放管理，鼓励学生独立开发实践项目，提供条件让学生自己来开发更多更好的实践案例。

3.应用效果与社会效益

经过三年多的实践教学，各项改革措施不断深化和完善，教学效果十分明显，学生的学习积极性高涨，学生在课程中的实践项目完成情况比预期的要好，学生动手实践能力提高很快。通过考核反映出学生掌握理论知识和实践技能的效果比改革前大有提高。通过调查问卷，普遍对改革后的教学方式、管理制度等表示欢迎。学生普遍认为自己在这一门课程的学习过程中不但掌握了以前难于掌握的理论知识，更重要的是通过亲自动手实践提高了自己的动手能力和认知能力。

改革后的教学方式，使从事该课程的教师感受到了教学改革后带来的优越性，教师的教学工作效率得到了提升，理论授课实验实训装置，实践指导环节的教学质量显著提高，而教师的教学负担反而减轻。这样，教师有更多的时间投入到科研开发中来，有更多的时间来指导学生进行实践操作，教与学通过改革与实践很好的融合在了一起。

项目组开发的实践装置成本低、功能全、体积小巧、维护方便，能做到“人手一套”、“时时能练”、“处处能练”，配套开发的实践项目案例越来越丰富，为该课程的教学改革工作创造了条件。多年的应用表明，该实践装置的可靠性高，教学功能突出，非常适合我国高等职业教育中同类课程实践教学的需要，具有大规模推广的前景和价值中国期刊全文数据库。目前，已有多家教学仪器公司有意向进行合作推广，特别是上海大中教学仪器有限公司，不但积极吸呐我院毕业生，还提供资金与我们合作进行项目开发及使用推广。

该课程的教学改革工作也带动了其它课程的教改与实践，为同类课程的教改工作提供了模板和示范作用。经过大量的实践动手，学生的综合应用能力显著提高实验实训装置，毕业生也受到了多家用人单位的青睐。其中中船重工郑州713研究所下属的海神工程公司几年中点名使用我专业的优秀毕业生，认为学生能在工作岗位上很快接受实践操作，动手效果好，做出的工程项目质量过硬。

“千里之行，始于足下”，几年来的教学改革与实践让我们倍尝艰辛，更多的是感受到了教学改革的效果，也让我们发现了教学改革中的新问题。经过不断的完善和实践，建设一套能有效培养学生职业能力的课程培养方案是完全有可能的。虽然我们个人的专业技术力量有限，但投身于高职教学改革的激情与信心是无限的。在学院各部门的支持下，只要大家共同努力，不断实践，不断完善改进教学改革的各项内容，必定能实现有特色的课程培养方案。

参考文献:

[1]姜大源.职业教育学研究新论协[M]北京:教育科学出版社，2007.

[2]李立.高校精品课程建设的几点思考[J].武汉科技学院学报，2006,(8)

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中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdkx.2015.12.012

Assessment Reform Research for the Course of Automotive

Electronic Control Unit and Interface Technology

ZHANG Zhiyong， LIU Zhiqiang， DU Ronghua

（College of Automobile and Mechanical Engineering， Changsha University

of Science and Technology， Changsha， Hu'nan 410114）

Abstract The course of automotive electronic control unit and interface technology is a specialized course which integrates the single chip microcomputer principle and the automotive electric control system. The traditional method of test paper method can only study the single chip microcomputer principle， the basic concept of the control system， the master degree of programming language， which cannot investigate the students for the control system designing， program debugging and other practical ability. Course assessment reform integrated with the classroom quiz， after-school simulation experiments， classroom experiments， the on-computer test together， which can comprehensively study of the degree of students knowledge， as well as the practical ability of the design and control system.

Key words Automotive electronic control system； single chip microcomputer； course assessment； computer simulation

0 前言

“汽车电控单元与接口技术”是车辆工程和汽车服务工程两个专业本科生的专业核心课程，为学生将来从事汽车电子与控制技术工作提供理论基础。通过对本课程的学习，使学生熟悉目前国内外汽车电控系统发展的最新动态，掌握嵌入式控制系统的基本结构、工作原理和软硬件设计知识，培养学生运用嵌入式控制芯片、电子元件设计控制系统、人机接口界面的实践能力。因此，在有限的课时中如何让学生既掌握嵌入式控制系统的特点、工作原理、设计方法，同时还要使学生具备一定的实践能力，如分析问题、解决问题的能力，是本课程教学过程中需要考虑的重点，而课程考核方式是促成以上目标的重要手段。合适的课程考核方式不仅能引导学生如何去学习，提高学习积极性，同时也促进教师在教学过程中结合先进的教学方法和手段，更新教学内容等。然而，现有的“汽车电控单元与接口技术”课程考核方法仍以传统的考卷笔试为主，但这种笔试方式仅能对单片机原理、控制系统的基本概念、编程语言的掌握程度进行考查，无法考查学生的控制系统的设计、程序调试等实践能力。另外，现在的教学方法很大程度上仍继承于普通专业基础课程的教学模式，即分别利用独立章节教授独立的内容。显而易见，这样的教学方法不适应内容综合性强，且存在多学科交叉的课程教学。

鉴于该课程考核方式和教学体系存在的问题，本课程考核改革旨在探索汽车电子类课程群考核的适用模式，以及汽车电控单元与接口技术课程形成性考试和期终考试的目标、形式、题型和题量。通过本课考核的改革，指导学生在学习过程中理解把握课程的重点内容，培养学生的自学能力和创新能力。同时，引导师生树立紧贴生产实际的课程考核理念，明确课程考核目标，鼓励学生主动学习，积极主动思考，积极培养学生实际动手操作能力，提高学生素质，进一步推进由传统教学模式向应用型创新汽车人才培养模式的转变。

1 网络教学平台

本课程采用多媒体教室授课，基本知识介绍以讲授为主，在进行应用实例编程时，采用小组讨论的方式，各小组重点针对应用实例实现的目标、手段、技术等讨论，最终完成电路设计、程序设计并以电子文本的形式上交。对常用单片机类型和操作系统、编程语言等发展趋势等概述性内容进行讲解时，对学生采用文献综述报告的形式进行学习内容的考核。鼓励学生利用网络资源，查找和了解最新汽车电控单元的发展趋势，最终通过独立思考、总结形成综述性论文。另外，本课程的作业根据不同题型的特点，采用网络电子版作业与纸质版作业相结合的方式。对于问答、判断等题型，采用网络提交作业，对于计算题，则采用纸质版形式上交作业。另外，在网络课程的讨论区积极发言与回复问题，也作为课程考核的内容之一。

本课程考核方式采用多种立体式考核方式，考核形式包括上课考勤、实验动手能力与实验报告完成情况考核、网络课程讨论区发言、综述性论文以及期终考试等五部分。上课情况与网络课程讨论区活跃度的考核成绩占总成绩的15%，实验动手能力与实验报告完成情况占总成绩25%，综述论文成绩占总成绩的10%，期终考试成绩占总成绩的30%，平时上课出勤率在90%以上方能参加期终考试。

2 形成性考核方式

为了全面考核学生的综合素质，采用的形成性考核内容的设计遵循下列原则：（1）简便性原则。考核形式简便，不拘泥于形式，可随机提问考核，可课堂做作业，便于老师掌握学生理解知识的程度；（2）针对性原则。考核内容符合学生实际，紧密结合课程教学的实际需要，解决教学中的重点难点问题；（3）灵活性原则。对考核内容可适当拓宽，引导学生阅读与课程内容和教学进度相关的参考书，体现注重培养自学能力的特点。

形成性考核成绩占考核总成绩的40%，其中大作业共计安排4次，单次考核按20分制进行评定，4次考核合计40分，24分及格，分别包括控制系统设计和实验或仿真实验。

（1）第一次形成性考核。考核内容：指令系统及汇编语言程序设计；考核形式：以指令系统中的数据传送指令运用为基础，分组假设数据传送条件，掌握基本的数据传送指令运用方法；考核时期：完成相应章节的教学任务后，在课堂外完成。

（2）第二次形成性考核。考核内容：单片机I/O口功能运用的Proteus仿真；考核形式：结合单片机I/O口的工作方式，选择数码管驱动方案，并给予说明；考核时期：完成相应章节的教学任务后，在课堂外完成。

（3）第三次形成性考核。考试内容：单片机中断系统的Proteus仿真；考试形式：完成相应章节的教学任务后，引导学生设计中断触发方式和中断响应处理方案；考试时期：完成相应章节的教学任务后，在课堂外完成。

（4）第四次形成性考核。考试内容：定时器/计数器的Proteus仿真；考试形式：完成相应章节的教学任务后，引导学生设计定时器/计数器的应用案例；考试时期：在课堂外完成。

其中形成性考核评分标准为：（1）8～10分：按时交作业，程序与电路设计正确，仿真结果正确，电路正确规范；（2）6～7分：按时交作业，程序与电路设计基本正确，仿真结果基本正确，电路基本规范；（3）3～5分：交作业滞后，程序与电路设计不够全面，但仿真结果部分正确，电路设计无大错；（4）0～2分：严重拖交作业，程序与电路设计错误较多，仿真结果不正确，电路设计错误。

3 教学内容与方法改革

为了与课程考核方式相适应，在教学内容和方法也应该做相应的改革。（1）在教学内容上，除了严格按照相关教学大纲的要求完成规定的教学内容之外，课程借鉴了国内外同类课程的内容体系，选择性地介绍国外内关于嵌入式系统、操作系统、先进控制方法等方面的最新成果和未来发展趋势。（2）为了配合网络平台教学和形成性考核，在课堂教学引入软件仿真技术，可直观地、实时地和可重复地将知识点形象化、具体化，同时还能与同学们进行互动，启发同学们去思考。在网络课程讨论区里面，有针对性地提出启发性的问题；在网络资源中上传了很多经典的单片机应用实例仿真程序，引导学生利用网络自主学习。（3）在课件中融入了各种视频、图片文件，充分利用网络公开课资源，演示单片机的各资源的工作原理，使教学不再空洞、枯燥，学生能利用资源对单片机原理有充分的认识和了解，进一步拓展了教学形式。

4 结论

本课程考核改革于2011-2012第二学年在车辆工程专业、汽车服务专业两个教学班实施，授课学生人数为127人。通过本课程考核改革，学生学习积极性明显增强，表现在上课出勤率、课后提问数量、试验完成率等指标明显提高。最后基于形成性考试方法，学生考试及格率达到100%，且成绩分布服从正态分布，证明了该考核方法的有效性。

论文资助项目：湖南省普通高等学校教学改革研究项目（湘教通[2014]247号），学生能力导向的机械类专业工程训练改革与实践，回归工程实践的机械类专业工程教育人才培养模式改革与实践

参考文献

[1] 张志勇，李岳林，刘志强，等.汽车电控单元与接口技术教学方法研究[J].科教导刊，2013（10）：169-170.

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电子专业学生主要从事以下三类岗位工作：核心岗位（电子产品装配工、电子产品调试工）、从属岗位（电子产品检修员、电子技术员）、拓展岗位（电子技术工程师、产品生产管理员）。对于核心岗位的需求量最大，但相对比例会有所下降，对知识与能力的要求会有所提高；从属岗位和拓展岗位的人才需求量呈上升趋势，需求紧迫。单片机技术及应用系统设计这门课程的主要任务是培养学生成为在智能控制系统检测维修与设计方面的专门人才，直接反映从属岗位和拓展岗位的工作要求，具有鲜明的职业性与实践性。通过本课程的学习，培养学生典型的智能控制系统调试与设计的能力。

传统教学以教师讲授为主，学生只能被动接受。在实训课中传统教学方法已不能充分激发学生的学习兴趣，无法使学生更好地提高操作技能，使实训课逐渐变得枯燥无味。参照单片机产品设计工作过程和工作情境，进行课程教学改革。

1.课程改革思路

根据高职教育数控技术专业人才的培养目标，遵循以“就业为导向，能力为本位”的职教理念设计。本课程从职业成长过程，按照从易到难、由浅入深的认知规律，确定合适的载体，运用教学论、方法论方式分析处理后，参照企业中单片机产品系统设计工作过程和工作情境，进行选材。

2.学习情境创设

通过调研，针对智能控制系统检测维修与设计行动领域下的单片机技术及应用系统设计学习领域需要具备以下能力：

（1）专业能力

①读懂单片机电路图纸的能力；②掌握单片机工作原理及内部结构的能力；③具备相应的单片机硬件线路的调试能力；④具备能看懂单片机程序流程图的能力；⑤具有基本的单片机编程的能力；⑥具备单片机软硬件安装和联调的能力；⑦具备单片机产品开发的基本流程和工艺的能力。

（2）方法能力

①资料收集整理能力；②制订、实施工作计划的能力；③单片机应用系统综合应用设计能力；④单片机应用系统故障的检查分析能力；⑤理论知识的综合运用能力。

（3）社会能力

①语言表达能力、沟通协调能力；②团队组织能力；③班组管理能力、责任心与职业道德；④安全与自我保护能力。

为了实现上述能力，在此将课程划分为：循环彩灯的设计制作（22课时）、交通控制灯的设计制作（30课时）、数字电子钟的设计制作（40课时）、温度控制系统的设计制作（40课时）四个学习情境。其中，此四个学习情境的创设是根据单片机应用电子产品的设计由简到难的过程确定的。

3.学习情境教学实施

以子情境循环彩灯的设计制作为例，进行教学实施。

（1）教学背景

教学目标：能够读懂单片机I/O口控制电路原理图，能够掌握单片机I/O口的内部结构和工作原理，能够选用单片机I/O口作外部硬件电路的设计，能够编制简单的程序实现单片机I/O口对外部电路的控制，能够熟悉单片机系统硬件电路的组成及控制原理，能够掌握基本的单片机软硬件调试能力，能够正确使用测量相关的仪器仪表，具备劳动组织能力、具备团队协作能力、具备安全操作规范的意识。

学生应具备的知识：单片机的整体认识、基本电子电路图整体认识、I/O的整体认识、计算机使用能力、简单硬件电路调试能力、电子仪器设备检测及规范操作能力。

具体任务：使用相关电子仪器仪表对电路参量进行测量、掌握电路故障排除方法及处理思路、掌握应用环节、确定方案、制定实施步骤、开发工具的使用。

准备文件：任务书、引导文、指导作业文件、演示视频文件、单片机I/O口作外部控制电路相关文件、检查单、评价表。

本任务旨在在该学习领域培养学生团队合作能力、沟通能力、检修组织实施能力等；教师需合理引导学生完成小组讨论，确定单片机I/O口控制硬件电路的设计及软件编程的方案。

（2）教学组织形式

①针对循环彩灯的控制功能要求，学生设计相应的功能接口电路，编制出程序及完成产品的调试。

②学生独立工作和合作学习相结合，通过小组讨论、和教师谈话培养交流能力。

（3）具体实施

①资讯：（2学时）

下发任务书，描述项目学习目标，交代项目任务，发放相关学习资料，最后回答学生的提问。

②计划（4学时）

学生自愿组织工作小组，推选班组长，以小组为单位，确认工作任务，分解任务，制订工作计划，教师对学生方案进行检查、指导。

③决策（2学时）

确定掌握单片机I/O口基础知识需要的资源及学习步骤，确定控制电路的设计与编程的学习步骤，确定任务完成的展示方式。

④实施（10学时）

第一，单片机I/O口的控制电路设计。小组成员分工收集资料，掌握单片机I/O口的结构及工作原理，最后进行资料汇总，小组讨论、教师指导下确定方案，完成I/O电路设计。

第二，程序的编制。根据所设计的I/O接口电路及控制要求，在小组讨论、教师指导下确定方案，画出程序流程图，最后学生自己完成具体程序。

第三，软硬件的调试。烧入程序，对设计的系统进行软硬件调试，在调试过程中，记录好调试出现的问题，并归纳总结经验。

教师应合理安排时间，即使有个别小组在规定时间中没有完成任务也必须停止，并要求该小组对未完成任务的原因进行详细分析。教师应安排课余时间让未完成的小组完成项目的制作。如果大多数小组均未完成，教师应根据实际情况查找原因，是否项目设置过难、是否学生还没有掌握本次课的内容，在以后的课程中做出相应的调整。

⑤检查及实施（4学时）

根据设计产品的功能及具体过程，教师及小组互检评分。同时每人撰写产品说明书，根据个人在小组活动中的表现进行小组互评。

选小组代表按照任务书的要求，在全班介绍工作过程，改进提高并总结系统设计及调试经验，结合班级所有方案，优化小组方案。

4.结语

采用工作过程系统化的《单片机技术及应用系统设计》课程，大大提高了学生的学习兴趣和参与主动性、积极性，收到了良好的教学效果。通过对企业的用人调查，学生产品的调试与系统设计能力很强，不需再进行专业培训。今后还将对工作过程系统化的课程改革进行进一步完善，提高教学水平和教学质量，提高学生的工程实践能力。

参考文献：