单片机综合设计实验课程的建设与开发

《单片机应用技术》课程建设方案一、课程定位与任务1．课程定位本课程为电子技术应用专业核心课程，以C语言和MCS-51单片机为基础，全面系统地介绍基于C语言的单片机程序设计与应用的基本问题，是一门重在应用、兼顾理论的实用教程。

在教学过程中应注重学生实践能力的培养，在教学内容中融入职业技能鉴定的相关知识与技能。

2．课程任务通过本课程的教学，使学生系统掌握单片机的基本原理、功能、应用、程序设计方法和编程技巧，使学生掌握一种基本机型，掌握单片机控制技术的基本原理和应用，为今后从事电子、自动化控制领域的工作打下基础。

二、课程目标本课程以职业岗位需求为依据，采用项目化教学，教学做一体化的教学模式，主要包含单片机的结构、工作原理、设计方法和实际应用，确立三维课程目标为：三、课程内容分配四、教学方法本课程教学方法与教学手段改革所遵循的基本原则是：有利于理论与实践的紧密结合；有利于学生职业技能的提高；有利于学生对基本理论的理解和掌握；有利于学生职业素质的养成。

（1）项目化教学。

按照基于工作过程的课程开发要求，将《单片机应用技术》课程学习内容按项目分解与工作过程相匹配的项目，形成了教、学、做一体化的教学模式。

（2）合作学习法。

在教学中安排小组合作，教师的作用是创设问题，引导和启发学生积极思考，使学生主动参与教学，让学生成为学习主体，让学生有机会发表自己的学习体会，相互交流。

这样充分调动了学生的主观能动性，将教师的教学与学生的学习活动融为一体，培养学生的沟通、团结协作、分析和解决实际问题的能力。

五、教学条件本课程的任课教师应是具备“双师素质”的电子专业教师，具备初级或以上教师职称，或聘请行业企业专家作为兼职教师。

本课程的实施分为理论和实训两部分，理论、实训学习均可在多媒体教室进行。

必备教学资源为：单片机实验电路板，KeilC编程软件，Proteus仿真软件，STP-IP下载调试软件、调试下载线。

六、教学资源建议选用江苏教育出版社出版，李志京主编的《单片机应用技能实训C语言》作为教材。

《单片机应用技术》课程标准一、概述(一)课程性质单片机技术是现代电子工程领域一门飞速发展的技术，其在教学及产业界的技术推广仍然是当今科学技术发展的热点。

学习单片机并掌握其设计应用技术已经成为电子类学生必须掌握的一门技术，也是现代工科学生就业的一个基本条件。

《单片机应用技术》是应用电子技术、电气自动化等专业一门专业基础课，是我系重点建设课程之一。

它以模拟电子技术、数字电子技术、C语言等课程为基础。

后续课程是各专业课如：计算机控制、智能化仪器仪表、程控交换机等通信设备、数控机床、课程设计、毕业设计，一般都要应用到单片机系统的应用。

它可以充分体现学生利用自己所掌握的知识解决实际工程问题的能力。

单片机知识在电子类专业整个课程体系中处于承上启下的核心地位。

通过本课程的学习，使学生掌握单片机技术及其在工业控制、经济建设和日常生活中的应用，培养学生实践能力、创新能力和新产品设计开发能力，为将来从事电子电器新产品设计开发，电子产品的检测和维护等工作奠定坚实的基础，为学生将来在电子类专业领域进一步发展打下良好基础。

(二)课程基本理念本课程的设计突破了学科体系模式，打破了原来各学科体系的框架，将各学科的内容按“项目”进行整合。

本课程的“项目”以职业实践活动为主线，因而，它是跨学科的，且理论与实践一体化。

强调学生个人适应就业市场变化的需要。

因而，本课程的设计兼顾了企业和个人两者的需求，着眼于人的全面发展，以培养全面素质为基础，以提高综合职业能力为核心。

本课程包含了单片机应用技术的五个项目，每个项目均由若干个具体的典型工作任务组成，每个任务均将相关知识和实践（含实验）过程有机结合，力求体现“做中学”、“学中做”的教学理念；本课程内容的选择上降低理论重心，突出实际应用，注重培养学生的应用能力和解决问题的实际工作能力。

(三)课程设计思路突出三性：职业性、实践性和开放性。

即职业性：将单片机应用技术中符合电子专业高职类学生就业岗位需要的内容提取出来，使本课程的学习内容和环境与实际工作基本一致。

单片机课堂教学的几点建议一、理论与实践相结合在单片机课堂教学中，理论知识和实践能力应当相辅相成，相互补充。

教师在讲解单片机的原理和算法时，可以通过举例子、实验操作等方式引导学生将理论知识落实到实际操作当中。

通过实践操作，学生可以更深刻地理解单片机相关知识，加深印象，提高学习兴趣，培养实际动手能力和解决问题的能力。

二、注重项目实践单片机课程不仅仅是为了学习理论知识，更应该注重项目实践。

通过学生们自主组建项目小组，每个小组可以选择一个自己感兴趣的项目，对项目进行详细的设计和实施。

在智能家居控制系统方面，使用单片机实现对家居设备的远程控制。

这样的项目实践既可以锻炼学生的动手能力，又可以锻炼学生的团队合作精神，培养学生的实际动手能力。

四、激发学生创新思维在单片机教学中，可以设置一些创新项目，引导学生自主设计并实现。

要求学生设计一个带有液晶屏显示功能的控温系统，或者设计一个自动化的智能小车。

通过这样的创新项目，可以锻炼学生的动手能力和创新意识，提高学生的综合应用能力。

五、教材选择与更新单片机课程的教学需要选择适合的教材，同时需要及时更新教材内容。

由于单片机技术在不断发展，新的芯片、新的编程工具等不断涌现。

在选择教材时，教师应该结合当前的技术发展状况，选择与时俱进的教材内容，确保教学内容的准确性和时效性。

六、注重实验室建设实验室是单片机课程的重要教学场所，实验室的建设和管理也至关重要。

在实验室的建设中，应该注重硬件设备的更新和维护，以及软件环境的搭建。

还需要加强实验室的安全管理和规范化管理，确保学生在实验操作中的安全。

七、加强实践指导在单片机课堂教学中，师生互动是非常重要的，教师需要加强实践指导，及时指导学生在实验操作中遇到的问题，并给予合理的建议和指导。

教师还可以通过激励学生提出问题，引导学生进行探讨和解决问题，促进学生们在实践中的自主学习。

单片机技术课程建设计划
一、建设目标
课程的教学内容与时代接轨，紧跟科技进步的步伐，使学生通过学习这门课程能具备较高的职业素质。

培养学生认真严谨，求真务实，吃苦耐劳，团队协作，开拓创新的职业素养，能胜任硬件电路设计、软件程序编制、电子产品制作与测试等岗位工作，最终符合企业要求。

匹配应用电子技术省级品牌专业、省级现代学徒制试点专业建成校级优质精品在线开放课程，建设成为省级职业院校一流课程，形成品牌效应；为专业提供智能电子产品研发、电子产品检测、电子产品装配与调试等岗位服务。

二、建设任务
1.规划建设在线课程
2.企业调研，根据企业岗位需求，调整教学内容，重编课程标准
3.整理单片机实训室、单片机实验仪
4.编写教材，并公开出版
三、保障措施
1.组织保障
为保证单片机技术课程建设顺利开展，应用电子技术专业负责人、课程负责人、校外企业专家及骨干教师组成课程建设小组，全面开展课程建设工作。

具体落实课程建设工作。

2.制度保障
学院建立了一系列制定，包括单片机实训室建设、单片机教师的师资培养、校企合作等方面的管理制度，能保证课程建设的顺利开展。

3.人员保障
单片机技术教学团队是都一个高学历、高职称和较强专业素质的职业教育教学团队，在多年教学和课程建设过程中积累了丰富的专业建设经验。

优秀的教学团队是保证专业建设顺利完成的保障。

4.资金保障
学校在课程建设、师资培养、校企合作等方面都有相应专项资金投入，能保证课程建设需要的经费支持。

充裕的资金投入，是课程建设取得成效的关键。

科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·108·2021年第23期文章编号：2095－6835（2021）23－0108－02项目式教学体系改革“单片机原理及应用”课程教学的研究与实践＊苏渤力，于瑞红，王新刚，马洪蕊（防灾科技学院电子科学与控制工程学院，河北廊坊065201）摘要：“单片机原理及应用”是电子信息大类专业一门综合性、实践性较强的课程。

根据课程特点结合项目式教学体系建设，对“单片机原理及应用”课程的教学模式、实践教学方式、教学内容进行了研究和探索。

实践表明，该教学改革有效提高了学生分析问题和解决问题的能力，综合素质显著提高，教学效果十分理想。

关键词：“单片机原理及应用”；教学改革；项目式教学体系；教学研究中图分类号：G642文献标志码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2021.23.044“单片机原理及应用”课程讲授8位、16位和32位微控制器的设计及应用，是电子信息大类一门综合性和实践性较强的课程[1-2]。

随着半导体技术的进步，微控制器作为核心控制器件在汽车电子、航天与国防、工业自动化与控制系统、无线基础设施以及个人消费类电子器件等领域有着广泛的应用。

该课程讲授先进的微控制器架构和外设、实时处理、数据分析和安全功能，使学生掌握如何提高微控制系统的自动化程度和能效[3-4]。

为了提升学生进行高性能低功耗微控制系统设计的能力，使学生通过本课程的学习达到企业和行业要求的综合设计能力，课题组根据“单片机原理及应用”课程的综合性和实践性，对课程的教学进行了创新尝试和改进研究[5-6]，探索了项目式教学体系模式，提高教学内容的深度、广度和趣味性。

实践教学改革取得了较好的教学效果。

1教学模式探索1.1课堂讲授与演示各种型号的微控制器在具体的应用领域均有独特的优势，集成开发环境较多，微控制器是设计基础，程序设计是核心。

• 79•在现阶段的社会主义现代化建设中，单片机课程内容已经应用于社会的各种电子行业当中。

所以它已经成为电类专业的必修课程，本文主要对单片机在当今社会上的应用进行了详细的分析，结合实践原理利用单片机课程优势，促进了单片机技术实践教学方法，采用启发式等多种教学方式展开教学，有利于提高学生的学习成绩。

引言：在资源共享课中的单片机课程中，在以传授知识为中心，以提升学生的素质为目标，通过实践过程，对工程应用能力进行锻炼。

随着学校教学规模不断壮大，单片机课程在光信息与电子等专业学科的学生人数日益增加，这门课程就更加的重要了。

为增加学生的毕业这后的就业成功率，和学校教改过程中的教学质量，单片机课程已经转型成为了资源共享课程。

这是转型体现了我国教学的科学性与合理性。

1 单片机技术与课程特点1.1 单片机技术体系以往因单片机技术课程的综合性要其他课程要强一些，对学生的基础要求也要更多，比如在对单片机进行学习之前还要对编程进行一定的掌握，学生要有一定的电路基础，还要有良好的逻辑思维的能力。

做为电类及相关专业的核心课程进行授课单片机技术内容，主要包含了MCU 处理器、对外界的通信、显示和按键处理、数字量与模拟量信号输入与输出这几个部分，这个系统对于那些刚开始学习的人来说是很难的，是因为这四个部分只有组合在一起才能发挥其最大的功效，单独的拿出一部分，很难直接的看出其效果。

此系统主要是由软件仿真与实物的制作两部分组成，实物制作需要与实际操作相结合，比如：焊接、布线等，制作工作周期要长些，成本预算要高些，与实际产品更加的接近，所以说实物制作在操作过程中，不但在实际生活中要有一定的动手能力，还要对软件与硬件技术有很好的掌控能力（陈亭志,程利民，基于资源共享平台的单片机课程设计与建设，武汉职业技术学院学报，2018年第5期39-43页）。

而软件仿真比实物制作更好实现，其组成过程中不需要有与实际相接，可是通过软件仿真系统所表述出来的内容也与实际出现在生活中的有很大的差异。

《单片机应用技术》“1+1”课程建设的研究作者：叶建美来源：《电子世界》2013年第02期【摘要】本文探讨了《单片机应用技术》“1+1”课程教学模式以及该教学模式具体实践方案，根据技术领域和岗位的任职要求，参照相关标准，改革了课程教学内容，并采用多种教学方法，实践于教学过程中。

【关键词】“1+1”课程建设；教学项目；教学实施1.引言《单片机技术应用》课程是高职电子技术类专业的核心课程之一，是学生专业能力的重要组成部分，也是该类专业高职毕业生就业的主要技能之一。

该课程具有实践性强、技术性强的特点。

对高职学生而言，掌握单片机技术及应用，不仅能优质就业，而且对其所服务的企业的自动化水平提高有促进作用，能更好地服务社会。

对从事电子产品生产、研发企业而言，可以培养具有单片机应用产品设计、分析、调试与创作能力的高素质、技能型人才。

但是，《单片机技术应用》课程涉及内容众多，包括电子电路设计、软件设计、硬件制作及软硬件联调等等，同时，在高职单片机技术应用课程的教学中对学生的学习能力和动手能力要求相对较高，强调学生单片机应用能力的培养。

因此，无论是从教师的教还是学生的学来说，都有一定的难度。

基于教学中存在的实际问题和《单片机应用技术》对电子信息工程技术专业学生的重要性，本专业根据《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》（教高【2006】16号文件）提出：“要积极与行业企业合作开发课程，根据技术领域和职业岗位（群）的任职要求，参照相关的职业资格标准，改革课程体系和教学内容”的要求，对单片机应用技术课程推行“1+1”（学校一方+行业企业一方）课程建设模式的改革。

2.《单片机应用技术》“1+1”课程建设的设计思想图1是“1+1”课程建设的设计思想。

在课程建设中，首先进行企业的调研、毕业生的回访，由生产第一线的专家、技术人员和专业教师、教学管理人员共同参与下，对电子信息工程技术专业的人才需求调查、职业岗位分析、工作任务和职业能力分析。

单片机课程教学改革及课程建设思路摘要：针对单片机课程应用性和实践性强的特点，就单片机课程的课程体系、课程内容、教学模式、考核方式等方面的改革进行探索，同时提出了单片机课程的建设思路。

关键词：单片机；教学改革；课程建设；应用型本科中图分类号：g642 文献标识码：a 文章编号：1674-7712 （2013）08-0000-01单片机技术（包括嵌入式技术）是现代电子工程领域一门飞速发展的新技术，在各种智能控制系统中应用广泛。

单片机课程经过二十余年的发展，已经成为高校工科涉电专业（如电子信息、自动化、机电、测控）的必修课，是一门本科阶段必须掌握的应用技术与技能。

目前国内多数高等学校单片机教学在课程体系、教学内容、教学模式、考核方式以及实践应用和创新能力培养等方面远不能满足学生所需要具备的能力。

一、单片机课程教学改革探索（二）完善课程体系结构建设单片机作为涉电专业必修的应用技术类课程，旨在培养单片机应用系统设计的应用型人才，建立和完善“以芯片为基础，以接口设计为主线，以系统设计为目的”的课程体系是教学改革的重要方面。

在教学内容上，应当将主流的51单片机作为单片机入门的基础性芯片来介绍，同时介绍其他流行的单片机。

在介绍51芯片时，硬件方面重点介绍引脚特性、片内功能部件、片外的时钟电路、复位电路等最小系统，然后软件方面介绍指令系统、常用程序设计，中断系统、定时器、串口等汇编程序的编写，并举例说明。

将接口设计作为教学的主线，首先是ram、rom的扩展，让学生掌握地址空间的划分即可。

其次对于i/o扩展，介绍82c55和81c55等，并介绍如何利用串口来扩展并行i/o口。

最后介绍人机对话接口——键盘、显示器（led、lcd）、bcd码拨盘、时钟日历芯片等内容。

将单片机应用系统设计作为课程的最终目的，如最小系统设计、复杂系统设计、系统的软硬件调试能力，以keilc51和proteus为开发和仿真工具的“项目教学”，可靠性设计——抗干扰设计、掉电保护和低功耗设计等。

单片机实训室建设方案引言单片机实训室是计算机科学与技术专业中非常重要的实践教学环境，它为学生提供了实践运用单片机进行开发和调试的机会。

合理的实训室建设方案可以促进学生的学习兴趣和实践能力的培养。

本文将介绍一个基于Markdown文本格式的单片机实训室建设方案。

设备需求为了建设一个合适的单片机实训室，需要以下基本设备：1.单片机开发板：每个学生需要一块单片机开发板，推荐使用常见的ARM Cortex-M系列的开发板，如ST的STM32系列开发板。

2.调试工具：学生需要有合适的调试工具，例如JTAG、SWD等，方便他们进行程序的下载和调试。

3.示波器：为了更好地观察和分析单片机的信号波形，实训室需要配备多个示波器设备。

4.实验箱：为了方便学生进行外围电路的实验和调试，实训室需要提供多个实验箱，并配备各种电子元件和传感器。

实验室布局实验室的布局是保障实训教学质量的重要环节，一个合理的布局可以提高学生的学习效果和实践能力，同时还要有足够的安全保障。

以下是一个建议的实验室布局方案：1.实验台：每个实验台上安装一块单片机开发板，以及调试工具和示波器等。

实验台之间的距离应适中，方便学生之间的交流和合作。

2.实验箱区：在实验室中设置一个实验箱区，为学生提供进行外围电路实验和调试的空间。

学生可以在这里快速搭建各种实验电路，并使用单片机进行控制和调试。

3.讲台：在实验室的前方设置一个讲台，用于实训教师进行知识讲解和实验演示。

讲台的高度和位置应适合学生的观看和听讲。

4.观察区：在实验室的一角设置一个观察区，放置示波器等设备，供学生观察和分析单片机的信号波形。

实验项目单片机实训室的实验项目是实训教学的核心内容，通过不同的实验项目可以让学生掌握单片机的各种应用场景和技术要点。

以下是一些常见的实验项目：1.LED实验：通过驱动LED灯的亮灭，学生可以掌握单片机的IO口配置和控制。

2.按键实验：通过检测和判断按键状态，学生可以掌握单片机的外部中断和按键扫描技术。