单片机课程设计总结与体会范文1
关键词：CDIO教学模式；创新能力；教学改革；单片机
中图分类号：TP368.1-4
《单片机原理及应用》是电子信息类专业非常重要的专业基础课，也是一门技术性和实践性很强的学科。掌握好单片机技术，对培养学生的工程素质，提高其职业技能，具有非常重要的作用。然而，由于该课程名词概念较多、逻辑连贯性较强、内容较抽象，学习该课程既要掌握单片机的内部资源及接口等硬件知识，又要掌握软件编程知识，还要结合电子技术、传感器技术和计算机技术等相关的专业知识，教与学的难度都非常大，导致该课程教学效果一直不太理想。本文从当前高校单片机教学存在的问题入手，结合多年的教学实践，提出基于CDIO教学理念的单片机教学改革的方案和措施。
1 单片机课程教学现状分析
单片机作为一门多理论、重实践的课程，传统的先基础后应用、重理论轻实践的教学模式无法有效解决理论知识的学习与实践能力的培养间的矛盾，严重影响了课程教学效果。目前，国内高校单片机课程教学中主要存在以下几方面的问题。
1.1 理论教学内容与教学手段有待改进
单片机的理论教学大多以传统结构为主线，采用“单片机内部结构工作原理指令系统程序设计接口技术系统设计”的顺序讲解。由于各知识点的学习相对独立，课程结束后，学生无法了解单片机开发的完整过程。同时，随着VLSI技术的发展，相关器件和接口技术发生了巨大变化，数字系统的设计方法也发生了根本性变化，但是MCS-51单片机作为教学的主流机型，其体系结构并没有发生革命性的变化，导致课程的理论教学落后于实践应用的矛盾日渐加深。其次，随着单片机技术的飞速发展，集成芯片不断更新，仿真软件大量涌现，单纯的PPT幻灯片演示不能满足教学的需要。
1.2 软硬件学习脱节，缺乏综合能力的训练
受客观条件限制，单片机的实验教学大多采用商品化的实验箱或开发板，围绕有限的知识点进行验证性实验，缺乏综合项目的实训。普遍做法是，学生按实验指导书“照方抓药”，进行简单连线并下载实验程序，用万用表、示波器等观察实验结果。由于大量的实验都是按照实验指导书完成，学生缺少独立思考、独立动手的机会，导致大部分学生不会自行编写程序，更不会扩展实验或设计新的实验内容；另一方面，由于学生不了解实验箱的电路结构，无法建立单片机软、硬件结合的系统设计理念，导致大部分学生系统开发经验严重缺失。
1.3 考核评价方式过于单一
目前，大部分高校单片机课程考核方式较单一，闭卷考试多，开卷考试少；笔试形式多，答辩形式少；理论考试多，实际操作技能的考试少；一考定成绩的终结性考试多，多考综合评价的形成性考试少。这种客观性较强、偶然性较大的考核方式，无法全面、客观地反映学生的真实水平。特别是对于单片机这种“硬件概念抽象难理解、软件应用多样难设计”的实践性较强的课程，时间一定与答案唯一的传统考试形式只能在一定程度上考查学生对某些知识点的记忆能力，无法灵活考查学生分析问题与解决问题的能力。
2 基于CDIO的课程教改探索
针对单片机教学中存在的主要问题，根据平时教学中的经验和体会，以提高学生解决实际问题的能力为目标，对《单片机原理与应用》课程教学采取了下列改革措施。
2.1 以项目为载体，优化整合教学内容
CDIO（Conceive Design Implement Operate）工程教育模式从以教师、教材和课堂为中心的“旧三中心论”过渡到以学生、学习和学习效果为中心的“新三中心论”，倡导“做中学”和基于项目的教学。基于CDIO的教学理念，我们精选最新出版的教材并对教材内容优化整合，将单片机的理论教学内容分为内部硬件资源、软件编程、外部硬件接口三大模块，并将有关知识点分解到各项目中。其中，内部硬件资源模块主要包括CPU、定时器、SCI串口、内部RAM等模块；软件编程模块在简介汇编语言的基础上，以C51编程为主；外部硬件接口包含外扩的存储器模块、IO扩展模块、外部总线（I2C总线、SPI总线、USB总线、CAN总线等）模块、LCD液晶显示、传感器等专用设备模块。为了降低学习难度，使课程更具有条理性和可实施性，我们将项目按功能划分成若干模块，根据模块功能的大小，又将模块划分成若干子任务贯穿于课堂授课。例如并行口的应用划分为发光二极管控制、数码管控制、按键扫描及液晶控制显示等子模块，每个子模块又设计为逐步提高的子任务。如针对数码管控制，设计为“静态显示单字符静态显示多字符动态显示单字符动态显示多字符”等不同层次的子任务，各个子任务的控制电路、程序间相互关联，学生在前一个子模块基础上，仅做少许改动，就可开发出另一个子模块。这种基于项目的化整为零的课堂授课方式，能够充分激发学生的学习积极性，有效调动教学双方的课堂互动，提高课堂教学效率。
2.2 通过多维立体式实践教学，体会“做中学”
根据单片机课程的知识点，我们按照基础项目、简单项目、综合项目三种不同层次精心设计实训项目，如图1所示。
图1 层次化的单片机实训项目
其中，基础项目完成对基础知识和技能的培训，如通过“单片机最小系统板的设计与制作”使学生了解并认知单片机的几大功能模块；简单项目完成对单片机基本模块的设计制作，如图2所示，通过层次化的模块设计，使学生掌握单片机的硬件资源及软件编程；综合项目由学生独立构思、设计、实施和运作，如通过“自动响铃系统”、“智能交通灯控制器”等应用系统的设计使学生熟知单片机应用系统的软硬件开发与调试过程。为帮助学生尽快地进入到项目设计中，在项目实施前通过实物展示将往届学生的设计成果带进课堂，使学生对单片机系统有感性认识，并引导学生进行讨论。在项目实施过程中，通过“Proteus+Keil+单片机开发板+课程设计+学科竞赛”的多维立体式实践教学，让学生在做中发现问题，经过讨论分析或教师指导后解决问题，在不断修正错误的过程中积累实战经验。
图2 简单项目模块
2.3 实行分组项目设计，推进团队协作学习
把CDIO思想引入单片机的课程教学，目的之一是培养学生的团队合作及项目研发能力，让学生在团队环境下获得较真实的软硬件开发经验，提高学生在项目规划、工作分配、成员交流等多方面的能力，培养学生积极向上的合作精神。在微型项目的设计及后续的课程设计中，我们采用学习小组的形式，一般3-4名学生一组，每组推选1名组长，在组长的带领下，各组成员相互合作、相互交流，在培养实践能力、掌握理论知识的同时，还注重职业素养的提高。
2.4 采取多元考核评价方式
以CDIO倡导的“过程评价”为基础，关注知识、技能的学习过程，关注实践环节及工程应用能力，关注学生、教师不同主题的评价。为保证客观、真实地反映学生的实际水平，《单片机原理及应用》的总评成绩由平时成绩、项目模块成绩、期末考试成绩三部分组成，并将课程的考核贯穿于课程教学的全过程。其中，平时成绩占10%，包括课堂表现、课后作业等；项目模块成绩占40%，每组完成4-5个项目，主要考核硬件组装、故障排除、软件调试、软硬件统调、系统性能检测及仪器使用等。项目考核采取多元化的评价方式，学生先演示自己的设计作品，教师、同学、小组成员等根据作品完整性、创新性和实用性分别打分，最后由教师根据多方评价综合量化得到每个人的成绩；期末考试占50%，包括笔考和综合性设计考试（各占25%）两部分。笔考闭卷与开卷相结合，闭卷考主要考查学生对基础知识、基本理论的掌握程度，总分30分，题型主要为填空题、选择题、判断题等客观题，考试答案唯一；开卷考主要考查学生对知识的应用能力，总分70分，题型主要为分析题和程序设计题，试题答案不唯一，旨在引导学生开阔思路，提高学生发现问题和解决问题的能力。综合性设计考试包括一个单片机实用系统的硬件设计、软件编写调试、系统统调、功能测试、课程设计报告，旨在全面考查学生对单片机应用所需基本知识和技能的掌握程度。
3 结束语
将CDIO理念运用于我院的《单片机原理及应用》课程教学改革，经过连续3个年级的教学实践，收到了较为理想的教学效果。学生的学习兴趣有所提高，实际动手能力有所增强，同学间的合作意识和交流沟通能力得到了培养，对后续课程的学习、毕业设计及就业有很大帮助，还需在今后的教学实践中不断探索与完善。
参考文献：
[1]王硕旺，洪成文.CDIO：美国麻省理工学院工程教育的经典模式---基于对CDIO课程大纲的解读[J].理工高教研究.2009（04）.
[2]王刚.CDIO工程教育模式的解读与思考[J].中国高教研究，2009.
[3]曾虹，戴国骏，刘鹏.高校单片机课程教改研究[J].计算机教育，2011.
作者简介：王艳玲（1965-），女，山东济南人，教授，获山东大学无线电物理硕士学位，研究方向：汇编语言、单片机原理等计算机硬件课程的教学及图像处理、信息隐藏等。
单片机课程设计总结与体会范文2
【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。通过职业分析，确定了岗位的要求：单片机应用技术主要面向电子整机调试、维修人员、电子工程师等工作岗位，要求从业者能够看懂单片机应用电路、能够理解单片机程序设计思路与方法，会使用某一种或多种单片机，能够按要求完成单片机程序设计。
在企业调研中总结得到岗位完整的、有代表性的工作任务并进行内在的能力需求分析，确定了岗位所需能力要求（表1）。
在以培养学生可持续发展的职业能力为指导思想，以“技能的渐进和适度循环反复”为原则，初步确定了课程的内容，并多次召开课程组成员会议，对每个课题的组成及具体内容进行反复研究、讨论，尤其是征求了企业专家的意见，才形成了表2所示的10个教学任务。单片机应用技术要求学生在学习过程中逐步提高，不断加强理解与应用，同时为了调动学生学习兴趣，课题设计由简到繁，但又要求每个课题是一个独立、完整的任务。
3.《单片机应用技术》课程的教学实施
3.1 项目式组织形式
为改变过去传统的单纯在课堂上进行灌输知识的教学方法，实行了以工学结合为内核的项目式组织形式，教师的主要作用是设计项目需求，监督学生（团队）进行项目实施，严格项目考核机制。
3.2 任务驱动教学法
在教学中主要采用“任务驱动教学法”，以完成一个个具体的项目为要求，把教学内容包含在每个任务之中，让学生自己提出问题，并经过思考和老师的点拨，自己解决问题。通过任务驱动，学生会不断地获得成就感，可以更大地激发他们的求知欲望，逐步形成一个感知心智活动的良性循环，从而培养出独立探索、勇于开拓进取的自学能力。
教师在学生学习的过程中，不断巡回，进行一对一的讲解、指导，及时解决学生操作过程中存在的问题。在总结阶段，对学生设计出的不同系统进行比较、安装应用，从而使学生掌握最完善的设计方法。
3.3 多媒体教学方法
针对该课程教学内容多、信息量大，实践性强，与其他相关课程联系紧密的特点，为使学生更形象、更直观的接受课堂内容，课堂教学部分全部采用多媒体现代教学方法，结合教学内容，采用文字、动画、视频、插图、仿真等多种表现手法，生动、形象地展现了操作过程，生动地剖析课程难点、重点，调动了学生学习的兴趣、提高了听课的效率和积极性。
3.4 网络教学
充分利用学校教学的硬件设施和网络资源，课程建设网页的教学资源和试题库对学生开放，提供了学生自主学习和师生互动交流的平台。
3.5 考核评价
为凸显对学生平时学习的关注，《单片机系统应用》采用过程考核与综合考核（期末考核）相结合的方式，注重过程考核。
过程考核是在每个学习任务实施过程中进行现场考核，对每个学习任务编制详细的过程考核表，内容包括：知识点、应用技能、学习态度和效果，考核方式采取学生互评和老师检查评价，最后由老师综合考核情况给出过程考核的成绩，过程考核成绩占总成绩的60%。综合考核是在所有学习任务完成后，进行的期末考试。包括理论和实践两部分，理论部分重点考查学生单片机的基本知识、基本概念、基本应用以及程序设计的能力，实践部分重点考查学生应用仿真软件进行电路和程序调试的能力，以及解决实际问题的应用能力。占总成绩的40%。
4.结束语
单片机技术的发展迅速、应用广泛，这就要求教师能不断更新自己的专业知识，深入生产企业对行业进行充分了解，并将实践中的案例运用于教学中，不断总结课程实施中的经验和问题，进一步提高课程建设的水平。
参考文献
[1]王皑.基于工学结合的电子信息工程技术专业人才培养实施流程设计[J].科技创新导报，2012，17.
[2]徐江海，王海燕.工学结合的单片机课程开发与建设[J].职业时空，2011，5.
单片机课程设计总结与体会范文3
关键词：教学法；单片机；项目设计
Teaching of project design in the application of SCM courses
Zhang Yujun， Li Yudong， Wang Xiaowei
Henan Polytechnic University， Jiaozuo， 454000， China
Abstract： The paper analyzed the problem of students’ pool ability according to the teaching process of SCM in college， and proposed reform program on the basis of basic experiment projects and comprehensive experiment projects， and described the process of project selection and implementation methods， and established the project design teaching as the core. In the teaching system emphasizes training model of student-centered. The teaching of project design combined theoretical teaching and practical teaching， and improved the quality of teaching and teaching efficiency， and created the conditions to improve their engineering quality and innovation.
Key words： teaching； SCM； project design
单片机应用技术课程是高校电子信息类专业的主干课程，也是多年来的“问题课程”。在教学过程中反映出课程内容抽象、逻辑性强、与其他课程关联度大等特点。教学过程极易陷入难教、难学的恶性循环[1]。随着集成电路技术和软硬件技术的飞速发展，单片机应用技术课程的内容与教学方法都发生了很大变化。如何充分利用多种开发工具和仿真软件，掌握单片机的综合运用能力，是单片机课程教学中面临的新挑战。笔者依据教学过程中存在的问题和多年教学经验进行深入探讨，提出了“项目设计”教学法的新思路，以提高单片机类课程的教学质量和效率。
1 传统单片课程机教学中存在的问题
目前，在部分高校单片机课程教学中，普遍存在以下几方面的问题：
（1）教材结构不合理。多数单片机教材内容主要是依照单片机硬件结构、指令系统、汇编语言、系统接口技术顺序编写，注重了课程的学科性与系统性，但未考虑学生的认知特点，从而影响了学生的学习兴趣。而课程的教学过程也是以教材为主线，先介绍单片机的硬件结构，指令讲解和软件编程，然后是单片机的扩展和器件应用，最后是应用实例。这种教学方式使学生对复杂的电路和抽象的指令缺乏了解，从而产生难学、厌学的情绪[2]。
（2）部分教材较为陈旧，所介绍知识与实际应用不符。在部分单片机教材中，还介绍74LS273/373锁存器、74LS244/245总线驱动器、8279键盘显示器件等，这些器件在单片机的开发中已很少应用。而一些新型单片机，如支持在线编程的AT89S系列单片机，支持串口编程的STC系列单片机，32位CORTEX-M3核心的单片机，特殊功能单片机（具备语音，A/D，D/A，抗干扰，SPI扩展等）被广泛应用[2]，但这些单片机和电路在目前课堂教学中很少涉及，从而影响实际教学效果。
（3）理论教学与实践教学严重脱节。在教学形式上，单片机教学多以课堂教学结合少量验证性实验教学为主。在教学过程中，则是先理论后实践，或者理论与实践分阶段交叉进行，这种教学方法使理论教学与实践教学严重脱节。全部教学活动结束后，许多学生也未能真正了解单片机应用及系统开发过程，不会使用调试工具，不会使用开发工具，无法掌握单片机系统开发的方法[3]。
（4）教师队伍中缺乏高素质工程人员。长期以来，教师受传统教学模式的影响，重视理论教学，轻视实践教学。使得在工科类专业课程中，教师对提高工程素质认识不足，使得教学活动缺乏技术性、实用性和工程实践性[2]。所以才出现将单片机课程教学演绎为以单片机为蓝本的微机原理课程教学的误区，这种纸上谈兵的教学模式使许多教师在技术应用能力、工程实践能力和科研开发能力上有缺失，致使单片机课程教学活动无法适应当今对技术人才的需求，难以培养出具有应用能力、开发能力和创新能力的高素质人才。
2 项目设计教学法的实施方案
2.1 项目的确定
单片机类课程是实践性很强的课程，项目设计教学法则是将实践项目与理论教学紧密联系起来，提高学生实践能力与理论知识水平的方法，合理的实践项目保证了教学效果。在教学过程中，综合考虑学生的培养目标和培养方案，以单片机课程的各知识点为依据，制定出合理的实践项目。这些项目既能与理论相联系，又能保留一定的发挥空间。在项目设置时，为了提高学生的兴趣，则围绕日常电子设备由浅入深，由易到难，设置10个实践项目（见表1）。这些项目之间紧密联系，并能逐渐增加新的知识点，最后达到课程教学的目的。
另外，实践项目都需教师先期试做，在学生进行实验之前先进行演示，让学生明确目标，也对项目有全面的了解。便于学生顺利地完成实验任务。
表1 单片机类课程的实践项目
2.2 项目的实施
项目设计教学法的实施主要分为项目确定、项目实施和项目总结3个过程。
2.2.1 项目确定
在项目确定过程中，将学生分成2～3人一组，由学生根据所学知识选择项目（项目1～6各选做1个，项目7～10则为选做）。选好项目后，教师根据项目任务、目标及相关知识点进行讲解，让学生了解项目中的知识点和难点。最后学生根据实践项目进行资料查阅、小组讨论，提出合理的设计方案。
2.2.2 项目实施
在项目实施中以倒计时交通信号灯的设计为例说明项目设计教学法的实施过程。
（1）教学目标：要求学生根据所学知识，设计出交通信号灯控制电路，编写相应的控制程序，完成硬件连接和系统调试，达到控制要求；并撰写设计报告。
（2）项目描述：利用单片机及相关器件设计一个倒计时交通信号灯。
①基本要求：信号灯分东西、南北两组，分别有红、黄、绿3种颜色，并由LED显示倒计时。具体控制要求：南北方向绿灯亮30秒后，黄灯闪3秒，红灯亮；同时东西方向红灯亮30秒后，黄灯闪3秒，绿灯亮，循环点亮。②创新部分：倒计时调整和路口紧急通过功能。
（3）实施过程：利用实验室的设备设计调试出倒计时交通信号灯。
①硬件设计。学生根据项目要求设计出合理的电路，并根据电路在实验箱上进行连接，完成系统所需电路，这是项目实施的重点。硬件设计不仅能考查学生的动手能力，还能考查学生使用仪器设备（万用表、示波器等）的熟练程度。在此过程中，教师引导学生正确使用仪器设备，为硬件设计提供帮助，也为今后发展打下坚实基础[3]。②控制软件设计。教师引导学生进行模块化软件设计，依据项目要求将软件分为几个相对独立的子程序，最后形成合理、高效的软件结构体，这是项目实施的另一重点。通过软件设计培养学生独立思考、分析问题、解决问题和创造性思维的能力。③系统联调。在各模块设计完成后，对软硬件进行联调。调试中，引导学生分析问题、解决问题，不断地进行软硬件调整，实现分析问题修正错误再分析再修正成功的过程。通过反复调试实践，学生的自信心和创造力得到进一步提升，他们的综合能力在潜移默化中提高。
2.2.3 项目的总结验收
项目总结验收是项目设计教学法的重要环节。
首先，学生进行自我评价，写出项目实施的任务、目标、方法、手段、结果以及收获和体会。然后，教师根据项目评价标准对学生作品的工艺、完成情况、评价报告等材料做出评价，评出优劣。项目评价标准为：完成时间（10%），完成效果（工艺10%，基本30%，创新10%，答辩10%，报告20%），综合表现（10%）。通过这种评价可以发现不同学生的长处和缺点，针对缺点引导他们再学习、再提高，以达到单片机类课程的学习要求。
3 项目设计教学法的实施效果
经过几年的教学实践，新的教学法在我校电类专业单片机课程教学中取得了良好效果，完全达到教学培养目标的要求，其具体成效主要表现在：
（1）教学效果明显提高。项目设计教学法打破了理论教学与实践教学的界限，使理论教学和实践教学有机结合，提高了教学效果。此教学方式，使抽象、难学的知识点变得简单，激发了学生的学习兴趣。使学生充分利用实验室各种资源，实现多种教学资源的有机融合[4]。
（2）学生学习主动性明显提高。传统的教学模式中，学生都是被动接受知识，而新的项目设计教学法中，学生是主动学习，学习兴趣被有效激发。
（3）学生的创新能力得到加强。通过两年的教学实践，一大批学生喜爱上了单片机技术课程，并参加一些电子竞赛活动。近两年参加电子竞赛的学生1 000余人次，其中获省级以上奖项100余项。可以看出，学生的实践能力和创新能力得到明显增强。
4 结束语
经过近几年的教学实践，项目设计教学法在单片机类课程教学中取得了良好的效果，学生的知识掌握和动手能力得到显著提高，充分体验了创新的艰辛与乐趣。通过该教学法的实施，培养了学生的团队精神与合作能力，发掘了学生的创造潜能。通过这种教学方式的实施，学生的学习兴趣得到提高，为后续专业课的学习提供了有效帮助，也为社会培养了大量优秀的应用型、创造型技能人才。
参考文献
[1] 彭芳远，陆勤.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（3）：78-81.
[2] 唐炜.基于“项目驱动”的单片机课程实践教学改革[J].实验室研究与探索，2010（5）：130-132.
[3] 贡雪梅.项目教学法在单片机原理课程设计中的应用[J].实验技术与管理，2009（7）：115-116.
单片机课程设计总结与体会范文4
关键词：单片机；课程改革；教学做一体化；教学模式
中图分类号：TP399 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2012.07.055
1.课程改革的目标
《单片机原理及应用》课程是我院计算机类专业、应用电子专业、电子信息技术专业、微电子专业、电气自动化专业及机电一体化专业的一门专业核心课程，课程开设的范围广课时量大。所以对《单片机原理及应用》课程进行全面改革是非常必要的，依据高等职业教育的培养高级技能型人才的特点和要求，按照企业行业的工程标准（《单片机设计师职业认证资格》）对原有的对单片机原理、汇编语言设计、单片机C语言程序设计应用及PCB电路设计的内容进行重新规划，让学生的知识水平和职业技能与职业岗位实现无缝对接，培养出符合企业要求的高级单片机技术人才，具体目标如下：
1.1知识目标
使学生熟练掌握单片机的基本原理；汇编语言、单片机C语言程序设计的步骤和方法；使学生能够读懂和看懂单片机工程应用中稍微复杂的电路图。
1.2能力目标
培养学生硬件电路设计能力、程序设计能力、软硬结合综合设计与调测能力；掌握单片机的开发
过程和开发工具，掌握软件模拟和硬件实时仿真；掌握单片机的仿真技术（PROTEUS、KEIL），能设计、制作和调试单片机基础级产品。
1.3职业目标
了解本课程的作用和市场需求；培养学生分析问题、解决问题的能力；能有效地设计开发和完成开发任务；了解单片机市场和新技术新产品的最新发展趋势。
最后，通过本课程的学习能够获得《单片机设计师职业认证资格》（中国信息产业部颁发）证书，
为学生顺利进入优秀组织，建立崇高的职业信誉，获得优越的职业发展机会具有极大的帮助。这也正是职业教育的目的所在：“学有所长，学有所用”，以技能带动职业，用技能获取岗位。
2.课程改革解决的主要问题
2.1教学团队的更新
本门课的代课教师大都是从学校到学校，没有在企业开发项目的工作经验，为了实现学生知识和技能与企业职业岗位的无缝对接，课程改革实施过程中聘请企业行业专家担任部分理论教学、学术讲座等，让学生了解单片机市场和新技术的最新动态。
2.2教学内容的更新
提炼单片机原理、汇编语言、C51程序设计及电路原理的知识点，以“够用”为原则，以职业岗位为导向，以单片机设计师职业资格为标准，合理设计教学内容。
2.3教学安排和组织的更新
改变原来板书加实验的教学组织，使用一体化教室进行理论讲授、工程项目原型模拟仿真、开发实际的工程项目、项目考核四个阶段重新进行教学安排和组织。
2.4教学方式的更新
摈弃以往每周一次理论一次上机，后期一周实习的教学方式，通过一体化教学、引导式教学、项目化教学、“做中教、做中学”工学结合的模式，更新了教学方式，使教师和学生共同参与教与学的整个环节。
2.5考核方式的更新
不再进行期末的笔试考试，课程教学设计将注重学生职业能力培养，体现过程性评价，把学生自评、同学互评和教师点评相结合。
2.6教材的更新
以往使用的教材大都偏重理论知识和原理的讲解，实训内容与职业岗位的要求有一定距离，所以在课程改革的实践中，收集并分析单片机设计师职业资格标准，聘请行业企业专家与校内教师共同开发工学结合特色教材。
3.课程改革研究的重点
《单片机原理及应用》课程是电子信息大类专业的核心能力课程，是一门理论性、实践性和实用性都很强的课程，是基于职业岗位能力的学习领域课程。通过该课程的立项课程组组员致力于如下几个方面的研究：
3.1精简课程内容
按照中国电子产业部《单片机设计师职业资格》的标准重新规划课程内容，以“够用”为原则，以职业为导向，以任务驱动为主，项目设计开发和主线进行。
3.2教师团队融合
本课课程实施过程中，除了本校教师授课指导外，不间断的聘请企业行业的专家进行授课，学术讲座等。同时让教师了解企业的文化、单片机产品的市场及最新的技术动态，提高业务能力。教师、学生和企业专家进行面对面的交流，互相了解，互相提高。
3.3探索工学结合模式
根据单片机课程的特点，以“学生为主体，能力培养为本位”的主导思想，实施融“教、学、做”为一体的教学模式，以实际工作任务为中心实现“做中教”、“做中学”。
3.4制定课程考核体系
在实施教学方案的过程中要注重学生职业能力的培养，体现过程性评价，即项目准备、项目实施、项目验收、项目总结四个阶段全程跟踪式的考核评价，并把学生自评、同学互评和教师点评相结合。
3.5学生技能和职业岗位的无缝对接
学生学习理论知识的技能的锻炼基本上都是在学校进行，尽管有企业行业人员的参与，但是与真正的工作环境和工作任务相比还有一定的距离。所以有必要以行业的标准对学生进行严格要求和训练，让学生在工作上岗前就已经熟悉行业标准，具备相关的职业素质和能力，实现学生技能和职业岗位的无缝对接。
4.课程改革研究的创新点
单片机课程的改革已经进行过三次，第一次是纯理论向理论+实验（实验仪上进行）的改革，第二次是理论+实验（实验仪上进行）+课程设计周的改革，第三次是理论+实验（实验仪和软件模拟仿真同时进行）+实训周（完成简单单片机系统的实物），每一次的改革有它的特点和亮点，也对教学效果有所提高。根据高职教育人才培养模式的要求，以“学生为主体，能力培养为本位”的原则进行的第四次课程改革有如下创新点：
4.1团队开发课程
不仅有我院教师参与，还有行业企业专家进行指导和现场讲授。
4.2校企合作开发课程
课程团队深入企业广泛开展调研，收集并分析有关行业企业职业资格标准，引入行业标准即《单片机设计师职业资格》标准，课程内容进行重新规划。
4.3工学结合的教学模式
在课程改革过程中实施“教、学、做”为一体的教学模式，以实际工作任务为中心实现“做中教”、“做中学”。
4.4开发工学结合的教材
课程组成员在改革的过程中要不断的总结，不断的积累，通过扎实的企业调研和市场调查，根据学生的水平和职业岗位的需要编写出一本工学结合的特色教材。
4.5制作单片机系统实物
凡是教学过程的项目最后均经过仿真调试和面包板调试制作成实验板实物，最后进行封装整理，可以做为后续班级的教学模具展示。
单片机课程设计总结与体会范文5
关键词：单片机；教学模式；教学过程；实践教学
中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）15-0201-03
单片机又称为微控制器（MCU），由于其体积小、功能强、价格便宜等优点，得到了广泛的应用，现已被应用于自动测量、仪器仪表、工业控制及家用电器等各个方面。民办高校电子信息工程专业是培养电子信息工程领域中的应用型人才，单片机课程是该专业重要的专业技术基础课程；同时本课程所研究单片机技术是电子工程师必备的应用技能，因此本课程在专业人才培养中占有非常重要的地位与作用。
一、民办高校电子信息工程专业单片机课程教学目标
根据民办高校电子信息工程专业单片机课程教学大纲的要求和学生实际，单片机课程的教学目标如下：
1.知识目标：使学生掌握单片机的基本概念、典型应用电路、程序设计方法等知识。
2.技能目标：使学生具备单片机控制系统电路分析、设计，程序编写，仿真，安装，调试的能力。
3.素质目标：培养学生独立思考、资料查询、沟通协调、团队协作、科技创新的素质。
二、传统单片机课程教学的弊端与民办高校电子信息工程专业学生的特点
（一）传统单片机课程教学的弊端
1.理论与实践脱节。传统单片机教学都是以教学为主，实验为辅。学生们对单片机的系统结构、硬件接口、编程语法都能学得很好，可是一提到利用单片机系统开发产品时，真正能动手的学生就寥寥无几了。
2.教学内容与社会需求脱节。在教学过程中，往往单片机课程教学大纲得不到及时的更新[1]，教材得不到及时的更换，因此出现教学内容跟不上社会对单片机人才的需求。
3.教学方法与教学手段落后。单片机课程授课过程中，仍是以教师为主，学生为辅，学生被动地学习知识，缺乏学习兴趣，学习效率较低。
4.实验简单。许多高校都增加了实验课的比重，尽管学生们可以在实验设备上进行一些实验，但由于实验设备大多是由生产厂家做好的试验设备，程序大多数也是由厂家提供好的，许多学生做实验只是将现成的程序下载到实验设备上，观察一下结果，学生的动手能力得不到真正的提高。
5.实践少，动手能力不强。目前许多高校都认识到提高学生动手能力的重要性，也鼓励学生参加各种电子类竞赛。但对于大多数学生来说，由于之前的实践机会很少，动手能力不强，就没有勇气参加竞赛。因此，在平时的教学当中就应该多为学生提供实践的机会。
（二）民办高校电子信息工程专业学生的特点
民办高校电子信息工程专业学生男生比例大，思维活跃，爱动手操作，对喜闻乐见的实例感兴趣，可塑性强，但是一部分学生缺乏良好的学习习惯，学习主动性不高，与专业相关的知识有限。
三、单片机课程教学模式的构建与实践
根据民办高校电子信息工程专业单片机课程的定位与学生的特点，对单片机课程教学内容、教学方法、教学手段及实践教学进行了研究和改革，构建出了适合民办高校电子信息工程专业单片机课程的教学模式[2]，并且在我院电子信息工程专业进行了实践，取得了非常好的教学效果。具体内容如下：
（一）教学内容的研究与改革
1.教材。教材的选择上，应选择应用性强、案例分析多的教材。例如，我院选用了哈尔滨工业大学出版社的、张毅刚主编的《单片机原理与应用》作为教材。该教材论述清楚、实例丰富、通俗易懂，适合民办高校学生。
2.教学内容。单片机课程教学内容可分为单片机基本原理与单片机接口技术两大部分。根据课程目标，以实际工程应用能力要求为核心、以工作项目为基本参照点、以学生的个性发展为根本，突出实用性与应用性，作为教学内容的选择依据，舍去了第七章存储器的扩展，因为现有的单片机片内存储器资源已经足够用了，不用再扩展，同时增加了编程仿真软件的使用与单片机应用领域中的一些前沿知识。如果完全按教材顺序进行授课，各知识点的学习相对独立，因而学生很难掌握单片机开发的完整过程。本着“以应用能力开发为教学目标，以学习项目为教学载体，以行动导向进行教学过程”这些原则为依据，打破现有的教材体系，把教学内容重新整合为10个学习项目，具体有流水灯、电机控制器，键控彩灯、双机通信，简易计算器、数字电压表、波形发生器等。这些项目从简单到复杂，从单项到综合，其教学目的具体而明确，能够激发学生浓厚的学习兴趣，有利于学生知识的掌握，更有利于学生动手能力及工程实际应用能力的培养。
（二）教学方法及手段的研究与改革
1.教学过程的研究与改革。传统的教学方式以“教师中心，教材中心，课堂中心”的“三中心”为理论核心，强调教师的主导作用，这种教学模式不利于学生实践能力与创新能力的培养。在单片机课程教学改革中，根据教学目标、课程体系及学生特点，为了更好地提高教学效果，精心构建了教学过程[3-4]。下面以键控彩灯项目为例说明教学过程的设计，整个教学过程共分为5个阶段。
第一阶段：任务布置。在上一个学习项目完成时，利用20分钟布置下一个学习项目。具体操作为首先用单片机开发板或实验箱演示键控彩灯项目实验现象，让学生感受控制现象，从而激起学生的浓厚的学习兴趣，调动学生学习的积极性，提高学习效率；然后下达项目任务书，每个项目任务分为4个层次，以满足不同层次学生的需要。项目4的任务描述：没有键按下时，控制8个LED循环点亮（流水灯）。通过按键（采用外部中断方式）随时改变彩灯的运行方式。（1）基本任务1：按一次K1，8个LED同时闪烁4次，然后恢复按键前的状态。（2）基本任务2：按一次K2，8个LED反向循环点亮一次。（3）提高任务3：按两次K1，LED以自定义花样闪亮1次。（4）发挥任务4：K2按下后，同时按下K1，中断嵌套。（5）课后电子创新：音乐彩灯。这样学生就可以利用课余时间自己去查资料，发挥自己的能动性和想象空间来完成任务。同时可以提高学生独立解决问题的能力，学生有很大的发挥空间。第二阶段：知识学习。分为三方面：（1）理论讲解。讲解中断系统的结构、原理及使用方法等必需的知识点。（2）示例分析。通过实例分析，引导学生掌握中断的应用模式，同时突出重点，突破难点。（3）课堂提问。通过课堂随机提问，检查和强化学生对中断知识的学习效果。第三阶段：系统设计。具体实施分为三步：第一步分组讨论，以小组为单位进行讨论，论证键控彩灯项目设计方案；第二步共同决策，老师下到每一组，对设计的方案进行评价，师生共同决策，选择最佳方案；第三步分工合作，每小组根据分工分别设计硬件电路和程序。第四阶段：操作实施。分为三步：首先用软件仿真验证软硬件设计的正确性，调试直至成功，然后使用实验箱进行软件调试，调试直至成功，最后学生可以利用课余时间制作电路板实物。第五阶段：评价总结。可以分为三步：第一步教师检查每组学生的实际完成情况；第二步根据考核标准进行评分，考核标准见表1；最后总结本项目中学生的完成情况，提出优点和不足，并总结本项目涉及的知识点，强调重点。
键控彩灯项目的学时安排为第一阶段和第二阶段2学时，第三阶段2学时，第四阶段和第五阶段2学时，共计6学时。
2.教学方法的研究与改革。以“实用、有趣、建立学生自信”为指导思想，本课程采用了多种教学方法。（1）项目教学法。它的关键是紧紧围绕这10个学习项目组织教学。通过这种教学方法确实激起了学生极大的学习兴趣，从而在教学内容的掌握和动手能力的培养方面取得了显著地效果。（2）分层次教学法。考虑到学生学习基础的差异性，对于学习基础好的，提高要求；对于学习基础差的，只要求达到基本目标。例如在学习项目4中，项目任务分为四个层次，即基本任务、提高任务、发挥任务、课后电子创新。（3）启发式教学。为了让学生顺利完成相关学习任务，在教学中注意通过“设计问题”、“引导思考”、“假设结论”、“探索求证”等过程启发学生，从而使学生积极主动地探索问题、解决问题。（4）分组教学与角色扮演法。在完成学习项目时，以3人为一个团队，让每个学生扮演相应的角色，如项目经理、软件工程师、硬件工程师，通过这种教学方法能够激起学生的学习兴趣，而且进一步培养了他们的团队协作能力。（5）案例教学法。兴趣是学好单片机这门课程的前提和基础。如果我们能够通过引入一些有趣的教学案例，让枯燥的知识趣味化，就可以引发学生的学习激情，激发学生的学习潜能，点燃学生的智慧火把。例如在讲授PWM知识时，我们引入“小星星”播放控制的教学案例，学生面对的不再只是寄存器、分频、占空比等一些抽象枯燥的概念理论，而且可以欣赏到一段美妙的音乐。他们对所学的内容立即会变得兴趣盎然，甚至跃跃欲试。这样学习的兴趣和积极性就调动起来了。
3.教学手段的研究与改革。为了提高教学效果，本课程采用了多种教学手段辅助教学。（1）实物教学。课堂上利用实验箱、仿真器、开发板等实物辅助教学，有利于学生动手能力的培养。（2）虚拟仿真技术。虚拟仿真技术受到了学生的普遍欢迎。例如，传统的单片机控制交通灯实验，需要购买元器件，并进行焊接，然后进行调试，成本较高，耗时较长，效率较低。若设计方案有误，还要重新进行制作。给学生实验带来了一定的困难。通过虚拟仿真技术，可以有效克服这些问题，学生想做什么实验，都可以完成。而且通过仿真验证后的控制系统，可以直接做成电路板实物。因此虚拟仿真技术可以有效地激发学生的成就感，从而提高学生的求知欲和学习兴趣，提高学习效率。（3）技能竞赛。组建电子协会、鼓励学生积极参加校内外竞赛，有利于学生单片机系统应用水平和创新能力的提高。（4）板书与多媒体的和谐配合。对需要精讲的重点内容用板书边讲边写，而对一般性的内容、理论联系实际的大电路图、动画及模拟仿真电路等用多媒体讲，以提高课堂实效。（5）网络技术。制作单片机教学网站，为学生提供了丰富的网络资源，如授课课件、授课计划、项目任务书等，有利于学生课前预习与课后复习，网站还提供了“在线答疑”、“常见问题解答”等内容。
通过教学过程的精心设计与教学方法和教学手段的改革和创新，能够很大程度上践行因材施教，有效调动学生学习的积极性和主动性，提高学生的学习兴趣，受到学生的普遍欢迎，教学效果明显。
（三）实践教学的研究与改革
单片机是一门技术性很强的课程。为了使得学生的应用能力符合社会对单片机人才的需求，设计了多层次的实践环节，提供了大量的实践机会，提高了学生的实践水平。
1.精心设计课程实验。通过在实验室授课，把课堂实验贯穿在整个教学过程的10个学习项目中，使它由原来的20学时变为现在的40学时，大大增强了课堂实践环节。
2.充分重视课程设计。课程设计是在课程结束后对课程内容进行综合性应用。要求学生在两周时间内以小组为单位协作完成一个简单的实际单片机课题开发，包括资料查阅、方案设计、软硬件开发。通过一些实际的例子，让学生系统掌握单片机系统的设计方法，具有单片机系统设计开发的实践能力以及独立分析、解决问题的能力。
3.加强科技创新。科技创新是学生自发组队，利用课余时间预约实验室，自主开发创新项目。目前参加科技创新的学生积累了丰富的单片机开发经验，进一步培养了创新能力。最近两年我院学生在全国大学生电子设计竞赛、飞思卡尔智能车竞赛、全国电脑鼠竞赛等中都取得了优异的成绩。
4.鼓励学生参与竞赛与科研课题。为了更好地培养学生从系统角度设计和开发单片机产品，积极培养和组织学生参与各种层次的竞赛，通过准备和参与竞赛，学生完成方案确定、元器件选择、原理图设计、PCB板绘制、程序设计和调试整个开发过程，使得学生充分增强了自身的实践创新意识、团队协作意识和理论联系实际的综合应用能力。另外，教师根据自身的科研课题可以设计多个功能比较完善、规模较小的子课题，让感兴趣与有能力的学生参与进来，充分培养学生的自主学习、科技创新和知识综合应用的能力。
5.选择提供毕业设计课题。毕业设计是大学四年所学知识的综合检验。教师可结合单片机的实际应用，提供与学生实践创新及实际工作相关、受益面大的毕业设计课题，比如监控系统、智能家电等，不仅要求学生从系统的角度进行分析与设计，还要求考虑系统的可靠性、准确性等功能要求。通过毕业设计，学生的综合应用能力大大提高，为毕业生择业奠定基础。
四、根据自身条件改善师资
单片机专业的知识更新很快，民办高校需要鼓励参与单片机教学的任课教师参加各种单片机技术专题的会议和培训，使其了解行业技术发展的动态。定期派遣教师到相关企业进行学习，把实际的工程经验和企业的技术发展方向引入到单片机教学中，从而丰富教学内容，同时更多地参加工程和科研项目，把最新的应用技术和最前沿的研究成果吸纳到课程中。因此也培养出了适应民办高校学情和培养目标的双师型青年教师。
五、结语
根据单片机课程的教学目标、课程体系的自身特点以及学生特点，在教学中整体采用基于工作过程的项目驱动法，具体实施采用教、学、做结合，理论、实践一体化模式，同时根据实际需要采用多种教学方法与手段，能够取得较好的教学效果，提升学生的就业能力。
参考文献：
[1]吴伶锡，詹杰，周仁龙.电子信息科学与技术专业特色课程体系研究[J].当代教育理论与实践，2010，2（1）.
[2]张淑艳，马春龙，等.嵌入式系统课程教学改革与实践[J].中国科教创新导刊，2012，11（1）.
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[4]许芝龙.项目教学法在单片机课程教学中的应用[J].中国科技信息，2008，（17）.
单片机课程设计总结与体会范文6
【关键词】单片机 教学改革 教学方法 教学手段 考核方式
《单片机应用技术》作为一门重要的技术基础课程在电子类专业中广泛开设。这门极其具有实用性和抽象性的课程若采用传统的模式开展教学，多数学生听完该课程后只会对单片机有一个粗浅的认识，离真正应用有很大的差距。如何在传统教学模式的基础上进行改革，让他们真正掌握单片机的使用方法，这些问题成为教师们在教学中关注的焦点。本文结合笔者多年的教学实践，探讨单片机的教学改革。
一 教学内容的改革
《单片机应用技术》课程主要内容有存储器、输入/输出接口、中断系统、定时/计数器、串行口等资源及接口器件的运用。传统的教学是以教材内容的编排、知识点的逻辑关系来进行讲解，而我们则根据岗位任职的需要，从典型工作岗位中分出典型工作任务，培养相应专业技术能力，学习相应专业知识模块，从而最终确定符合课程内容的递进式教学项目，使教学内容以项目设计为主线，让学生在学习的过程中始终参与产品的设计和开发。
教学项目有单片机最小系统、流水灯系统、数显抢答器、数字电子钟、密码键盘、LED 大屏幕汉字显示系统的设计与制作。这些项目由简单到复杂、由基础到综合，每个学习情景都是以完整的单片机应用产品的开发过程实施教学，通过该过程的实施，训练学生的职业能力，培养学生的职业素质。
二 教学方法的改革
我们的教学是基于单片机产品开发典型工作过程来实施的，每个实施阶段都有不同的教学方法。下面具体介绍几种：
1．项目教学法
教师把一个相对独立的项目，交由学生自己处理。学生作为学习的主体，完成信息收集、方案设计、项目实施及最终评价等所有行动过程。这个方法能够大大激发学生的学习积极性。如项目“数显抢答器的设计”实施过程：教师提供产品的样件、原理图、编程软件，要求学生完成由硬件电路进行软件编程。学生根据设计要求，每组选择并确定设计方案，每组选派一位成员阐述设计方案。老师指导确定最终设计方案和设计电路。然后
从仿真阶段和制作作品两个阶段进行项目实施。在整个实施过程中，学习编程软件的使用，完成电路的分析，软件编程以及软件的联合调试，并分析解决其中碰到的问题。记录整体工作的完成情况。项目做完后学生填写项目评价表、教师填写项目评价表、学生填写任课老师评价表、撰写数字钟的设计说明书。这些表格，一方面反映学生的学习情况、知识储备情况等；另一方面可以反映学生的总体水平是否达标，项目设置难度是否适中。同时还可体现任课老师的责任心、组织能力等等。通过表格内容，老师可以及时调整项目要求和考核方式，及时提供相关学习资料。对于学生意见比较集中的问题，通过交流，老师可以调整他的教学方式，改进其工作作风，尽可能满足学生的学习需求。最后分两步进行评估：一是小组讨论，自我评述完成情况及发生的问题，小组共同给出提升方案和效率的建议；二是老师对方案评价说明。并根据实施过程给出过程考核成绩，最后根据作品制作和答辩情况给出总成绩。
通过精心选择的案例实施教学，不但能调动学生学习的兴趣，而且能紧密联系实际、引发学生思考，提高学生分析问题、解决问题的能力，同时练习将解决问题的思路和整个决策过程用语言进行完整地、清晰地表述的能力、与人协作能力等社会能力。
2．角色扮演法
工作过程中的检查和评价工作，组织教学时，老师扮演客户代表，学生以三人小组的形式分成若干组。小组成员作为开发团队，分别扮演技术支持工作人员和项目开发人员，进行工作成果交接和反馈表演。不同项目实施时，角色相应转换。确保每个人都参与了单片机硬件设计、编程、产品测试模拟岗位的工作。模拟真实工作过程，扮演相关角色，让学生切实感受工作人员的角色职责和心理状态，加深对工作角色的认识，进而完善自己。
3．小组讨论法
在工作过程中的决策和计划阶段，小组成员要讨论任务实施方案，并比较总结确定具体实施方案。小组讨论进行技术交流，锻炼学生的表达能力，在讨论中总结归纳出最佳问题解决方案。通过讨论，了解不同的解决方案，培养团队合作精神，提高工作效率和任务完成质量。
三 教学手段的改革
最初在进行单片机教学时，采用实验箱教学，学生只需要连接几根线，编几行程序，会看实验结果。现在我们提供开放的创新实验环境，真正让学生的动手能力和创新能力在实验室中得到充分的锻炼和提高。我们成立了单片机智能开发部，实验室配备学生创新所必需的工具和仪器，比如：制作电路板用的雕刻机或热转印机，打孔用的电钻，焊接用的烙铁，还有仿真器、编程器、示波器、万用表、信号发生器等。能够提供学生设计所需要的常用芯片和元器件。
除了有这些现代教育技术、多媒体设备、网络设备，实验实训环境为教学环境提供物质保障。还有虚拟手段的运用，实验室的计算机装有各种单片机开发仿真软件。利用Keil－C、Proteus等仿真软件在没有硬件实施的情况下进行单片机应用系统的开发和设计。
正是有了这些教学手段和教学条件，学生可以在实验室从电路原理图的设计，到简易电路板的制作；从流程图的分析，到单片机程序的编写；从最初的设计构想，到最终功能的实现。学生可以真正体验单片机开发的全过程，充分地保障了学生的创新能力。
四 课程考核
《单片机应用技术》是一门面向工程的实际应用专业课程，着力培养学生单片机硬件电路、控制程序设计与调试能力以及职业素养。为了提高学生的学习积极性，使学生的成绩与能力挂钩，考试与实际的应用开发相结合，设计考核方案：理论考核30%，平时成绩10%，项目实施60%。
通过《单片机应用技术》的教学改革，激发学生学习的积极性，通过对项目的设计和制作，使学生熟悉了单片机开发的过程。既使学生掌握了技能，又培养了他们分析和解决问题的能力。开拓了学生的思路，培养了他们的创新能力，从而真正实现了高职
教育的目的。
参考文献
［1］田存伟、孔庆松.单片机原理与接口技术［J］.课程教学改革初探.山东教育学院学报，2007（6）
