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单片机课程设计报告模板(10篇)
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
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4
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5
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6
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7
【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
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单片机课程设计报告例8
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)36-8369-02
单片机课程实践是高校自动化专业集中实践环节的必修课,是学生学习《单片机原理》课程后,进行的一次全面的综合实践,其目的旨在加深对单片机基础理论和基本知识的理解,培养学生具有单片机系统应用软件设计和开发的能力,在具体实现过程中强化学生的实践意识,提高应用能力、创新意识和合作精神。在项目的实践中,使得学生掌握一定的理论与技术知识,而且应该树立管理理念,建立项目工程思维观念,而这一点正是高级语言编程思维的一种体现。
通过将单片机课程实践和高级语言程序设计实验相结合,使学生在理解单片机理论和高级语言编程思想的基础上,实际动手开发一个实际的应用系统,来提高综合运用所学理论知识的能力。
1 研究内容或对象
引导学生运用已学的单片机理论知识、单片机程序设计方法和高级语言编程思想,具体设计一个实用的小型单片机应用系统,开发设计过程按以下顺序进行――选定课题、调查用户需求、总结归纳数据流程、分析性能、书写需求分析及总体设计报告(包括组成原理图、硬件连接、程序流程、系统功能模块)、完成应用系统的开发、撰写课程实践报告、系统验收、组织课程实践答辩。让学生在这一系列工作中综合运用单片机系统原理以及编程语言等相关课程知识,培养学生的综合素质。
根据单片机课程实践和专业课程实践两个实践教学环节各有4~5周但分散的实际情况,考虑将其进行整合。并在实践教学环节中安排相应的指导老师对学生进行必要的指导和帮助,为学生提供分析思路,解决学生项目完成中碰到的实际问题。
2 研究拟达到目标
通过在单片机课程实践中结合高级语言编程思想,使学生在掌握单片机理论基础知识的同时,通过参与项目的分析、设计与实现,建立软件工程理念,具备一定的理论与单片机实物实践相结合、解决实际应用问题的能力。同时在完成项目的过程中,锻炼科研开发能力和科研论文写作能力,为大四的毕业设计和毕业论文的顺利完成奠定基础,并为以后工作中的理论与实践相结合奠定良好的基础。
使学生在单片机课程实践和高级语言程序编程实践相结合的实践教学环节中,利用所学的单片机系统原理和C语言程序设计基础知识设计单片机应用系统,解决单片机系统应用中的实际问题,掌握高级语言编程思想,借助相关编程工具,完成一个小型项目的自主分析、设计与实现。
3 主要研究方法
教师提供部分项目供学生选择,学生亦可自拟项目,但课题的选择要由教师审查核准。项目尽量选择实际需求的题目,让学生走出校园,通过调查走访,了解国内单片机应用发展的状况,开阔眼界,而且在开发一个真实项目的过程中,带来求知的源动力,激发学生自主学习的渴望以及创造力;对于虚拟项目,要求学生做到切合实际需求,能解决一定的应用问题,有一定的应用价值。
编程开发工具原则上推荐学生使用KEIL C,如果学生认为其它开发工具更适合可由学生自主选择。由于实际可用的编程开发工具与日俱增且不断更新,为此在课程实践中,对学生开发工具的选择不做过多限制,使得学生可以选择自己感兴趣的程序设计工具进行项目开发,既锻炼了学生自学的能力,又能让学生成为项目开发的决策者,这种主人翁意识使得学生变被动学习为主动学习,从而激发学生自主学习的积极性。
为了防止学生对课程实践任务敷衍了事,对课程实践的考核方式由原来的提交程序和文档改变为答辩的方式。且在集中教学环节之前就让学生明确单片机课程实践的任务,同时考虑在集中教学环节结束后适当放宽学生上交可运行的项目程序和课程实践报告以及组织答辩的时间,让学生能更好的延续自主学习的积极性并进一步完善项目的开发。
4 特色、创新及推广应用价值
通过将单片机课程实践和高级语言程序设计基础实验相结合,让学生在项目的分析、设计、与实现的过程中掌握单片机理论知识、单片机系统应用的设计方法和高级语言程序编程思想 ,提高自动化专业学生理论与实践相结合的能力,激发学生的学习积极性和主观能动性,提高学生解决实际应用问题的能力。
《单片机原理》课程实践教学,将单片机课程实践和高级语言程序设计实验两个教学环节有机整合,让学生能在该实践教学环节中综合运用单片机系统原理和高级语言程序设计基础以及相关编程思想等多种知识,培养初步的科研能力和科研论文写作能力以及团队合作精神。并通过组织课程实践答辩使学生进行类似毕业答辩的演习。
单片机课程设计报告例9
【中图分类号】G【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2012)11C-0068-03
单片机应用技术课程是应用电子技术、通信技术、电子信息工程技术、物联网技术等弱电类专业的专业核心课程。主要是为从事机电产品、电子产品研发的行业企业培养具有单片机应用电子产品的分析、设计、调试及制作能力的助理工程师、单片机销售助理工程师等人才。单片机应用技术课程涉及模拟电子技术、数字电子技术、传感器技术、电路板设计技术等宽广的电子电路基础知识,是一门综合性相当强的课程。由于所涉及的知识面广、知识量多,又受到学生基础能力、教学设备、教学条件诸多方面的制约,所以长期以来该课程的实际教学效果并不尽如人意,其中最突出的问题是课程教学内容与单片机应用技术的就业要求不一致,对学生的工程实践能力培养不够。学生学完单片机应用技术课程之后并不能快速融入到单片机相关电子产品的设计与开发当中。因此,必须对当前存在的问题进行认真的分析,并采取相应的措施予以解决。
一、课程体系的改革
传统的单片机课程是依照学科知识体系,按照章节的顺序来安排教学内容,其知识体系如图1所示。各章节之间紧密联系,环环相扣,显得非常严谨。老师在教授课程内容时遵循教学大纲的要求,按部就班地安排和组织教学,老师在课堂上传授给学生单片机相关的知识主要集中在理论层面。学生在学习过程中普遍感到老师讲授的知识枯燥乏味,毫无兴趣,久而久之便产生厌学情绪。很多学生在学完课程之后,头脑还是感到一片空白,什么也没有学会。
要培养学生浓厚的学习兴趣,就要打破传统的学科体系,重新构建“基于工作过程”的项目化课程体系。这种新的课程体系以学生的职业能力为中心,以职业活动为导向,突出能力目标;以学生为主体、老师为主导,以项目任务作为载体对学生进行能力的训练。整合工作任务中涉及的专业知识与技能,以真实的产品作为项目载体来开展教学,让学生在学习的过程中真正感受到日常实验与实际产品开发的区别,并体验行业企业对实际岗位的要求。
具体做法是:首先,课程组教师通过走访从事单片机产品研发与生产的行业企业,回访大批从事单片机开发与设计工作的毕业生,与兄弟院校的相关教师进行深入交流,经过认真的分析与总结,明确行业企业岗位能力目标与工作过程。其次,课程组教师与行业企业工程师对实际工作中最能涵盖单片机应用的技术进行分析、提炼、总结,把传统学科知识体系下的基本内容进行知识的解构,选择合适的项目载体,对其进行重构。重构之后的课程体系必须具备趣味性、实用性、开放性、可操作性。
我院对单片机应用技术课程进行重构之后的课程体系如图2所示。表1是每一个项目具体的设计要求,实现设计项目涉及的关键知识点,参考学时分配。
通过表1可以看出,经过行业企业专家和课程组老师精心挑选出的每一个项目,都是一个完整的工作过程。老师在引导学生实施设计项目的过程当中,就已经无形地将单片机应用技术这门课程的关键知识传授给学生,学生在实现设计项目的过程中实践能力得到加强。
二、开发语言的改革
汇编语音具有目标程序简短、占用存储空间小、执行速度快等优点,在实时性要求很高的电子产品中使用。但是不同种类的单片机采用的汇编语言是各自为政,互不相通。采用汇编语言编写程序要求程序编写者必须熟知所使用单片机类型的内部结构,理解种类繁多的寻址方式,熟记那些枯燥乏味的指令系统。这对于基础差,自觉学习和自学能力不强,在校学习时间短的高职学生来说是个不小的挑战。相比之下,C语言是一种面向对象的结构化语言,具有语言简洁、可移植性好、可读性强、表达能力强、表达方式灵活等特点。采用C语言编写程序,编程者不必对单片机的硬件结构有太多深入的了解,对变量存储单元的操作交给编译器自动完成,降低入门学习的门槛。编程者能够挤出更多的时间用于软件程序的设计,加快软件程序开发的速度,缩短产品开发的周期。因此使用C语言进行单片机程序设计是开发单片机产品的必然趋势。我院从2007年以来就开始在单片机课程教学中引入C语言。近年来我院学生在全国和广西开展的大学生电子设计大赛、机器人竞赛中的获奖作品大部分是用C语言开发,极少部分作品是用EDA开发软件VHDL语言开发的。尽管这两种开发语言不相同,但通过细心比较C语言和硬件描述语言VHDL,会发现它们具有许多相似之处。这些都表明使用C语言进行教学可以减轻学生的学习压力,收到事半功倍的效果。
三、教学模式的改革
科学有效的教学方法和教学组织对培养学生的学习兴趣至关重要。传统单片机应用技术课程的教学分为课堂教学和实验教学两部分。课堂教学一般放在普通教室或多媒体教室,由授课老师讲授与单片机相关的结构、概念、指令系统、程序设计等理论知识。实验教学则是在老师讲完一定量的知识点之后才组织学生到实验室进行验证性实验,加深学生对所学理论知识的理解。这样的教学人为地把学生所要学习的内容割裂开来,容易造成学生在学习理论知识的过程中思想不集中,对所学内容缺乏兴趣,甚至产生厌学情绪;学生在实验的过程中按照老师编写的实验指导书把程序输入、编译、下载,这种验证性的实验使学生感到毫无挑战性,难以激发学生的成就感,学习效果不太理想。
鉴于上述原因,我院自2007年对单片机应用技术课程的教学模式进行了改革,下面就是我们的具体做法。
(一)采用“圆桌式”的分组教学
我院在创建单片机一体化实训室时采用圆形桌子,老师在教学时,根据学生的学习情况,把动手能力强、理论基础好的学生与动手能力相对较弱、理论基础相对较差的学生组合在一起,每组3~4人,围着圆形桌子就座,便于学生之间互相交流。每组设立一位组长,负责各组员的设计项目任务分配和监督组员完成设计项目的情况。老师在上课过程中,提出设计任务和设计要求,并用实物进行演示,让学生从感性上明确设计项目所要达到的目标。学生接到设计项目任务后,按照设计项目要求,以小组为单位制定完成设计项目的实施计划,包括资料的查找、任务分工、完成项目的时间等。老师在授课过程中逐步引导学生去思考如何完成设计项目,将完成项目所需的关键理论知识点进行分析和讲解并传授给学生。学生完成设计项目后,老师及时检查学生对设计项目的实施情况,让每一组学生把自行设计的项目作品拿出来进行展示,相互进行比较,找出差距。同时老师分别让各组成员到讲台汇报实施设计项目过程中遇到的问题和解决方法,便于各组之间的相互借鉴和交流,达到共同提高的目的。各组要分别撰写设计报告和设计项目作品使用说明书。通过这种教学方式,锻炼了学生发现问题、分析问题、解决问题的能力;培养了学生团队协作的精神;训练了学生敢于在公众场合发言,提高了学生的语言表达能力。
(二)开展“师徒制”培养模式
“师徒制”培养模式主要是由授课老师从授课班级中挑选出少数学习能力较强的学生,利用课余时间对他们进行强化训练和指导,并让他们参与到老师所从事的相关单片机电子产品开发工程项目中。这种培养模式能够激发出这些学生的自我学习和自主创新的潜能,拓展他们的知识面,工程项目开发实践能力也得到大幅度的提升。之后,授课老师又让这些学生充当自己的助手,去帮助指导其他学习能力稍微差一些的学生。实践证明,这种培养模式能获得良好的教学效果。
(三)开展形式多样的竞赛活动
相当多的学生在完成单片机应用技术课程的学习之后,仍然会发现自己的单片机产品开发水平与从事该行业工作所需要的知识和技能还是存在不小的差距。造成差距的原因主要是学生在课堂上所训练的项目综合性不强,涉及的知识点相对较为简单。而该行业需要的是具有实实在在的单片机产品开发经验的人才,这种开发经验单靠课堂上的训练是培养不出来的。因此必须组织一些学有余力的学生参加与单片机技术相关的竞赛活动,如大学生电子设计大赛、机器人竞赛、嵌入式系统竞赛等。这些竞赛的题目通常反映当前行业企业的技术热点,具有很强的综合性、技术性和挑战性。参赛学生在指导老师的指导下,完成设计方案的制订、电路设计与制作、程序编写与调试、性能指标测试、设计报告撰写等。学生通过参加竞赛活动,体验单片机产品开发的实际过程,培养创新精神和创新能力;培养吃苦耐劳的精神;锻炼了意志力,强化了团队协作能力。
四、考核方式的改革
考核旨在客观、公平、公正地评价学生对所学课程的掌握程度,科学、合理的考核方式可以激发学生学习的动力,提高教学效果。传统单片机应用技术课程采用期末统一笔试的考核方式,这种考核方式侧重于学生的理论知识,对学生的实践能力及设计和开发单片机相关电子产品的能力考核无法体现出来,因此必须摒弃这种单纯的笔试考核方式。我院根据实际情况,设置该课程的期末成绩=平时成绩×10%+综合训练成绩×60%+期末理论考试成绩×30%,其中综合训练成绩=项目设计态度×10%+项目设计报告×25%+项目具体功能实现×45%+答辩成绩×20%。这种考核方式从学生的设计态度、资料收集能力、工程技术应用能力、设计报告撰写能力、语言表达能力等方面进行全方位的考核,有助于强化学生分析和解决实际工程问题的能力,有助于培养学生的创新意识和创新精神,加强学生的团队协作意识。
五、教学改革的效果
我院自2007年开始,对单片机应用技术课程从教学场地、教学设施、教材、教学模式、考核方式等方面进行了改革,几年来取得十分明显的教学效果。教学课堂气氛不再沉闷,学生学习的主动性、积极性得到极大的提高;学生的工程实践能力、创新能力、团队协作能力等综合素质得到了加强。同时经过改革之后,对任课老师的要求更高,促使教师积极开展课题研究,不断充实自己的知识。
课程教学改革是一个永无止境的过程,在教学改革的过程中也会出现不少新的问题,这就要求老师在不断提高自身专业技能的同时还要继续探索新的教育教学理论,优化教学内容,创新教学方法。
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单片机课程设计报告例10
1.师资力量改革。除了增强我校单片机原理与应用原有理论课和实验课授课教师外,从合作企业中的优秀技术人才中,经挑选了4名实践教学工程师,作为工程实践教学授课教师,大大加强了师资力量。校内教师承担单片机原理与应用课程中24课时的校内教学任务。另外一部分师资是由来自企业专业技师、工程师作为实践教学的校外授课与指导老师,并承担企业实践教学的12学时教学。学生分为5人一组,跟随老师顶岗实习,学习各种工程设计与系统调试技能。
2.课程教学内容整合。在改革教学模式的同时,围绕通信工程专业与计算机相关课程教学模块中典型单片机应用题目,凝练教学大纲,调整教学内容。首先对于“单片机原理与应用”、“微机原理与接口技术”和“DSP应用系统设计”三门课程教学内容中重复出现的许多知识点进行适当的删除,将“单片机原理与应用”“、微机原理与接口技术”和“DSP应用系统设计”三门课程作为一个整体教学模块来编写各个课程的教学大纲,目的是去除各门课程之间冗余的教学内容,达到将各门课程内容的调整融合。例如,二进制数的概念和基本运算在“微机原理与接口技术”课程中有比较深入的研究和应用。因此,精简或删除了“单片机原理与应用”和“DSP应用系统设计”课程中二进制数的概念和基本运算教学内容,重点研究二进制数运算的应用及相关程序设计。又比如“微机原理与接口技术”课程中讲解的CPU中各种寄存器工作原理及应用的教学内容,在“单片机原理与应用”和“DSP应用系统设计”课程中会重新出现,那么就可以简化在“单片机原理与应用”和“DSP应用系统设计”课程教学中有关寄存器工作原理的教学内容,重点讲授在单片机或DSP系统中寄存器的特点及应用,尤其是其在不同项目中的灵活运用,从而从本质上了解和掌握通信工程专业计算机类课程教学内容。利用调整出的12个课时,结合该领的最新技术和应用,发展现状和前景,安排了智能控制仪、智能变送控制器、多功能马歇尔稳定度试验仪三个企业实践项目,三个企业实践项目各安排4个课时。去除各门课程之间冗余的教学内容,也为了解计算机领域的最新技术应用、发展现状和前景提供了教学空间和时间,为增加与之相关的单片机工程实践项目实践内容提供了教学空间和时间,提高了学生对“单片机原理与应用”“、微机原理与接口技术”和“DSP应用系统设计”三门课程相关理论的理解,促进了其对上述三门课程在本专业工程实践需求的理解程度。教和学双方面将计算机类课程构建成为一个有机的整体,又各有分工和特色。[6]
二、课程改革考核方式的改变
主要的考核方式还是采用闭卷考试方式,成绩的比例有所调整,平时成绩由原来占30%变成调整后的45%,相应的卷面成绩由原来的70%变成55%。平时成绩中作业占20%和平时考勤占20%不变,实验由原来占50%变成调整后的校内实验占20%,企业实践占40%。卷面考试和校内实验考试与改革之前一样,学生通过进入企业亲自动手完成三个单片机项目,企业实践的考核在学生完成这三个项目的学习之后,通过抽签来考核其中的一个项目作为企业实践的成绩,最后按比例算入总成绩。《单片机原理及应用》实验课程的总评成绩根据试验完成情况、实验报告、出勤等三个方面综合评定考核。按总成绩满分100分进行考核,分为课前准备、实验过程、实验报告、实践考核四个实验考核部分,各个考核部分占总成绩的百分比如表1。
三“、校企结合”实践实施方式
采取任务驱动的教学方式开展教、学、练、做一体化的理论讲授和技能训练。这种教学理念对《单片机原理及应用》的教学有一定的促进作用,但是驱动任务是由教师提供给学生的,没有回答任务的本来根源从何而来的问题,所以,只在一定程度上解决知识传授和技能培养的问题。校企结合的教学模式下,学生可以在进入企业任务实施的过程中将所学知识运用到实践中,发现并提出问题,逐步学会自己提出解决问题的方法和路线,也就是自己提出任务驱动。显然,较之一般化的任务驱动教学模式,校企结合教学模式可以更进一步,任务由自己发现、提出,由自己运用解决问题。学生可以更深刻体会所学知识点与具体实践之间的特殊关系,由实践促进知识点的深入理解,使得自身对知识的理解和掌握获得升华。当然,在这个过程中离不开作为实践导师现场工程技术人员的指导,从而达到举一反三、灵活运用知识的最终目的。研究设计的“校企结合”实践实施方式包括项目描述、项目预设计和项目实施三个主要步骤。
1.项目描述。每个实践项目开始时,首先由指导教师介绍项目内容,组织学生多方位、角度讨论项目内容。通过讨论使学生清楚了解实践目的,学生知道该做什么,逐步知道为什么做。
2.项目预设计。根据项目设计的任务要求,先确定设计的硬件电路方案,在老师的指导下读懂硬件电路图,进行分组,每组负责项目中的不同模块。要求教师们必须引导学生对每个步骤进行思考和实践,这样可以较大地调动学生学习单片机的兴趣,培养学生硬件电路设计能力,形成电路设计和程序设计思想。
3.项目实施。学生分组进行项目实施,教师负责统筹管理规划模块做成构架,并分析探讨及模块工作流程,提出最佳工作流程及方案。给予学生思路、给予学生结论的教学方式转变为学生自己发现问题、自己解决问题、自己得出结论的教学方式。在确定硬件的基础上,要进行软件的总体设计,包括软件主流程的设计以及各子程序的设计,同时,要写出详细的操作说明,如时间的调整方法、显示窗口的时间切换等,以配合软件的设计。培养学生程序设计能力。然后进入硬件的调试及编程工作,设计组内的同学可根据任务分工,有调试硬件各功能,如键盘子程序、显示子程序等,有进行整体程序的编制的,各模块的编制过程中要注意资源的衔接。培养学生单片机产品综合设计开发能力。最后进机调试,各组之间联机调试的原则也要采用分步走的原则,各个模块要逐步套入,通过一个再增加一项功能,从而达到设计的总体要求。最后写出设计报告。实验报告中,应该包括实验名称、实验的目的、完成实验所需的设备、实验的思路、电路图、程序、实验中遇到问题的解决过程、实验结束后的思考等多个内容。培养学生沟通与表达能力,形成计算机技术应用工程所必需的基本职业素养。