時間：2023-06-01 09:08:53
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇單片機畢業設計，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
【摘 要】文章介紹了應用單片機一體化教學設備進行技師畢業設計的案例實施，詳細分解了完成“循跡避障智能小車”各項功能的學習情境，真正實現了教、學、做一體化，為學生走上工作崗位從事單片機產品的開發和應用奠定了堅實的基礎。
【關鍵詞】循跡避障智能小車 單片機一體化教學設備 學習情境
為了改變傳統單片機教學中按照理論教材照本宣科，教師教得費力，學生學得辛苦的現象，我們研發了單片機一體化教學設備，將其應用于教學實踐中，采用“基礎教學―課程設計―畢業設計”三步驟進行分階段實施。在基礎教學中使用基本教學模塊，學習單片機I/O接口應用、數據采集、數據顯示、按鍵控制、在線仿真器和Proteus仿真軟件的使用，設計制作流水燈、模擬交通燈等項目。在課程設計中，學生仿照應用模塊，完成“0～99分倒計時定時器”單片機控制系統的設計、仿真、制作、調試，學習撰寫課程設計報告。在技師畢業設計中，以真實的產品8路搶答器、單片機萬年歷、超聲波測距、單片機溫度控制系統和循跡避障智能小車等作為載體，以產品功能開發的流程為主線，將單片機技術的學習融合到小型產品的開發與制作的工作中，實現與小型單片機產品的近距x接觸。
下面以“循跡避障智能小車”為平臺，介紹通過學習單片機一體化教學設備上的有關模塊，在技師班進行畢業設計的案例實施。
一、智能小車簡介
智能小車是一個集中運用單片機、傳感器、自動控制、機電一體化、數據通信、人工智能及機器人學等高新技術的綜合體，主要由系統的核心控制――單片機，運動方式――機械傳動結構，檢測方式――傳感器，控制方式――電機、舵機，通訊方式――串口、無線通信等部件組成，能夠實現自動識別路線（尋跡），判斷并躲避障礙（避障）等功能。
二、學習情境
我們選擇了上海益芯科技有限公司開發的產品套件“循跡避障智能小車”作為技師畢業設計的載體，將單片機一體化教學設備上有關中斷、定時、傳感器監測、數碼管顯示、1602顯示、12864液晶顯示、PWM控制、紅外發射/接收、直流電機驅動等內容進行綜合運用，采用兩輪差分驅動直流電機的驅動電路與PWM調速，利用紅外線傳感器反射接收，檢測智能小車車輪的偏轉情況，然后輸出高低電平傳送給單片機，控制小車能夠尋找具有一定黑白對比度的黑線，進行沿直線或沿弧線快速行駛；當小車探測到前方有障礙物時，能自動調整，躲避障礙物，從無障礙區通過；為了使智能小車具有良好的人機界面，采用數碼管或液晶屏作為顯示器，顯示小車行駛中的有關參數。我們將以上功能的實現分成4個學習情境，每個學習情境又由2～4個子情境組成。
（一）學習情境1：循跡避障智能小車的焊接與裝配
子情境1：組裝前的準備。包括了解循跡避障智能小車的功能和組裝智能小車電子元器件的選取檢測。
子情境2：電路板焊接及裝配。包括智能小車控制電路板的焊接和組裝。
（二）學習情境2：循跡避障智能小車各功能部件的檢測
子情境1：STC89C52單片機芯片程序寫入。包括STC89C52最小系統的搭建、單片機ISP編程工具的使用和程序寫入芯片。
子情境2：顯示系統檢測。包括兩位數碼管顯示、1602液晶顯示和12864液晶顯示。
子情境3：輸入系統查詢。包括獨立按鍵查詢和矩陣按鍵鍵盤查詢。
子情境4：傳感系統檢測。包括紅外發射管的檢測處理和紅外接收管的監測處理。
（三）學習情境3：循跡避障智能小車的運動控制
子情境（1）：仿真、編程軟件的使用。包括Proteus仿真軟件的使用和KEIL2/3/4編譯軟件的使用。
子情境（2）：路徑運行的定義。包括直線型路徑的前進與后退和S型路徑的前進與后退。
子情境（3）：定時運行。包括延時啟停控制和超時警報控制。
子情境（4）：避障與尋跡功能的實現。包括避障功能的實現和尋跡功能的實現。
（四）學習情境4：循跡避障智能小車其他功能的拓展
子情境（1）：語音識別功能。包括特定頻率的聲音控制和特定音色的聲音控制。
子情境（2）：遙控功能。包括智能小車運動紅外監控功能的實現和運動中數據傳輸功能的實現。
三、案例實施成果
技師畢業設計結束時，每個學生對自己設計制作的“循跡避障智能小車”進行總結，撰寫相應的技師畢業設計論文，內容包括方案設計、系統功能分析、硬件設計、匯編語言或C語言源程序設計、調試步驟、測試報告、實物圖片和視頻等。學生制作的“循跡避障智能小車”實物如圖1所示。
四、結束語
將單片機一體化教學設備應用于教學實踐，通過具體案例――“循跡避障智能小車”的開發與制作，訓練和培養了學生在單片機小型作品元器件的選用、產品的焊接與組裝、軟硬件的設計、仿真、調試與檢修等方面的能力，為學生走上工作崗位從事單片機相關工作奠定了堅實的基礎。
【參考文獻】
[1]姜志玲.簡易智能電動車的設計[J].華東交通大學學報，2005（04）：129-133.
【關鍵詞】proteus仿真技術;單片機教學;改革;問題;作用
因為“單片機技術”課程是電子信息工程，自動化和機械等專業的重要部分，所以如果能熟練掌握單片機系統設計和熟悉相關先進技術將對該專業學生的發展和就業產生積極影響，也會對proteus仿真技術和單片機系統的創新有很大幫助。如果想要更詳細和深入地了解單片機教學改革，就要對單片機的基本概念和單片機教學問題進行分析，根據基本認識對改革后的單片機教學的作用和做法進行闡述。單片機技術是一門對實踐性要求較高的課程，不僅要求老師在教學中注重培養學生動手能力和操作能力，使學生具備軟硬件開發的綜合素質，還需要學生在學習中激發興趣和保證質量，使得提高教學質量和培養全能性人才的目標得以實現。
1 基于proteus仿真單片機教學的概述
由于社會經濟和科學技術發展飛速，使得傳統的單片機教學脫離了發展趨勢，逐漸被現階段教學所拋棄。為了挽救這種消極的教學狀態，研究人員和老師在實際操作和實驗嘗試中發現了proteus仿真技術的有效作用。所以，為了給單片機教學研究進一步深入做好鋪墊，就需要對傳統教學模式和proteus仿真技術及其在單片機教學改革中的應用進行初步了解。除此之外，proteus仿真技術已經在實際應用中有了顯著效果，通過把課堂教學流程分類區別，搜集與proteus仿真技術有關的教學案例，總結傳統教學中出現的問題，為單片機教學改革的措施執行與作用體現打好基礎。
1.1 傳統單片機教學的問題
雖然單片機教學已經十分普及，但是其傳統僵化的教學模式使得學習效率和教學質量都不能得到保證，出現了許多問題。根據單片機教學的流程，可以在四個環節上總結出現的問題。第一，課堂教學。單片機教學中片內資源，程序設計和接口電路是主要內容，但是由于缺乏實際操作而使得學生在學習后也會對知識一知半解。第二，課內實驗。驗證性實驗較多的特點使得操作實驗時只是按照連接導線和觀察效果的步驟來做，使得程序編寫和電路設計完全被忽略，增加了出現錯誤的幾率。第三，課堂設計。老師在設計課堂時，偏重于講解和實驗，不重視學生個體的差異化。第四，畢業設計。一方面，學生對基礎原理和知識不理解，使得實物制作十分困難;另一方面，操作能力和實踐機會的缺乏使得儀器破壞的事件頻發。
1.2 基于proteus仿真單片機教學的改革
隨著科技的快速發展，針對傳統教學中的問題，對單片機教學中應用proteus仿真技術的呼聲越來越大。首先，proteus的仿真CPU和電路以及資源庫可以頂替硬件仿真器進行前期實驗，進行調整后再實際操作，減少實驗中出現偏差和問題的可能性。其次，單片機教學中直接應用proteus仿真技術。比如，把proteus引入課堂，通過更加真切的仿真技術使得學生對單片機系統有一個完整的概念;還可以運用proteus仿真技術系統中的內外模型，針對課堂實驗進行自主設計再進行檢驗，學生就能在實驗整體過程中對編寫程序和電路設計有深刻的認識;另外在畢業設計中，老師要給學生充分的學習自主性，在學生進行選題和仿真時進行技術指導，既減少硬件投入的浪費和元器件的損壞，又能提高學生的綜合能力。
2 基于proteus仿真單片機教學改革的作用
基于對proteus仿真技術在單片機教學中應用的了解，老師在進行教學時要在基本理解和創新發展中提高教學質量和培養學生能力。所以，為了更好地對proteus仿真技術進行應用，就需要相關人員在研究中實際操作，熟悉單片機教學應用仿真技術的做法，總結出有效的措施和積極的作用，才能在以后的發展和創新中緊跟教學改革的潮流，迎合技術發展的趨勢。根據現階段已經獲得信息和技術進行進一步研究，為學生的學習降低難度，為老師的教學開發創新，為proteus仿真技術的發展和單片機教學的改革總結教學經驗，提高積極影響。
2.1 提高教學質量，實現教學目標
單片機教學需要改革一方面是因為教學方法的落后，另一方面是課程本身特點的難度。如果在課堂教學中只是進行講解和多媒體展示，學生對相關知識不理解，學習積極性就會下降。而引進proteus仿真技術使得課堂實驗變得實際可操作，學生在把知識具象化的同時鍛煉了操作能力，提高了綜合能力。例如，中斷優先級是眾所周知的難點和重點，老師可以在proteus仿真技術的幫助下對實驗進行程序和電路的設計，通過操縱不同的開關演示“高優先級中斷能中斷低優先級中斷”的現象，學生在實驗過程中參與思考和實際操作，從而使得學生能自主學習。這種先進技術的引用不但為課堂教學和教學計劃的順利實施提供幫助，而且在促進教學事業的發展，提高教學質量，實現教學目標方面有積極作用和良好影響。
2.2 學生學用結合，加強動手能力
針對單片機教學中學生時間機會少，動手能力得不到鍛煉的情況，引進proteus仿真技術使得教學實驗的操作更加方便，結果更加直觀，學生在學習到理論知識的同時能進行實驗，這種學用結合不但提高了教學質量和學習效率，而且對于綜合能力的培養有很大的幫助。比如，在“拓展單片機RAM技術”的實驗中，傳統教學方式通常會因為出現實驗箱顯示和信號出錯等問題，實驗操作不達標，導致實驗結果出現偏差，學生把各種知識弄混。但是proteus仿真技術避免了這些問題，實驗過程和結果的清晰呈現在幫助學生完成學習計劃的同時，增強學生學習的信心，對學生未來的成長和發展起到良好作用。
2.3 完成獨立操作，培養創新能力
獨立操作和創新能力的重要性一般體現在畢業設計的完成上。由于操作能力不足，實驗設備易損和創新思維缺乏等的問題出現，使得學生在完成設計時沒有信心和決心，這就直接影響了學生未來的發展和教學目標的實現。舉例來說，在單片機接口技術的實際操作中，首先利用proteus技術對設計圖進行仿真檢驗，對出現的錯誤進行糾正;其次是進行實物制作。一般來說，如果仿真結果正確，安裝和調試不出錯，就能完成一件優秀的畢業設計。所以，在進行實驗課堂和畢業設計時，需要在正確運用prouteus仿真技術的前提下，給學生自主鍛煉和獨立操作的機會，注重創新能力和新型人才的培養，為我國信息技術教育和相關先進技術運用的發展打下良好的基礎。
3 總結
綜上所述，基于proteus仿真單片機教學改革的研究對轉變傳統教學理念和優化教學模式有很大幫助。首先需要對單片機教學的傳統方法和改革進行了解和研究，針對出現的問題進一步分析，才能系統地闡述出應用了proteus仿真技術的單片機教學的作用。雖然proteus仿真技術有積極影響，但是在教學中不能拋棄已有的教學模式和實驗手段而僅僅依靠虛擬實驗環境。在應用proteus仿真技術時，既要避免出現其他問題，也要重視其產生經濟效益，提高教學效率和培養學生軟硬件開發能力的作用。基于proteus仿真單片機教學改革的研究不僅促進了單片機教學水平的提高，還為信息技術教學課程未來的發展和創新提供了新思路。
參考文獻：
[1] 王京港，張翠平.基于項目驅動及Proteus仿真的單片機教學改革探索[J].中國電力教育，2013，（22）：138-139，143.
我所做的單片機串行通信發射機主要在實驗室完成,參考有關的書籍和資料，個人完成電路的設計、焊接、檢查、調試，再根據自己的硬件和通信協議用匯編語言編寫發射和顯示程序，然后加電調試，最終達到準確無誤的發射和顯示。在這過程中需要選擇適當的元件，合理的電路圖扎實的焊接技術，基本的故障排除和糾正能力，會使用基本的儀器對硬件進行調試，會熟練的運用匯編語言編寫程序，會用相關的軟件對自己的程序進行翻譯，并燒進芯片中，要與對方接收機統一通信協議，要耐心的反復檢查、修改和調試，直到達到預期目的。
單片機串行通信發射機采用串行工作方式，發射并顯示兩位數字信息，既顯示00-99，使數據能夠在不同地方傳遞。硬件部分主要分兩大塊，由AT89C51和多個按鍵組成的控制模塊，包括時鐘電路、控制信號電路，時鐘采用6MHZ晶振和30pF的電容來組成內部時鐘方式，控制信號用手動開關來控制，P1口來控制，P2、P3口產生信號并通過共陽極數碼管來顯示，軟件采用匯編語言來編寫，發射程序在通信協議一致的情況下完成數據的發射，同時顯示程序對發射的數據加以顯示。
畢業設計的目的是了解基本電路設計的流程，豐富自己的知識和理論，鞏固所學的知識，提高自己的動手能力和實驗能力，從而具備一定的設計能力。
我做得的畢業設計注重于對單片機串行發射的理論的理解，明白發射機的工作原理，以便以后單片機領域的開發和研制打下基礎，提高自己的設計能力，培養創新能力，豐富自己的知識理論，做到理論和實際結合。本課題的重要意義還在于能在進一步層次了解單片機的工作原理，內部結構和工作狀態。理解單片機的接口技術，中斷技術，存儲方式，時鐘方式和控制方式，這樣才能更好的利用單片機來做有效的設計。
我的畢業設計分為兩個部分，硬件部分和軟件部分。硬件部分介紹：單片機串行通信發射機電路的設計，單片機AT89C51的功能和其在電路的作用。介紹了AT89C51的管腳結構和每個管腳的作用及各自的連接方法。AT89C51與MCS-51兼容，4K字節可編程閃爍存儲器，壽命：1000次可擦，數據保存10年，全靜態工作：0HZ-24HZ，三級程序存儲器鎖定，128*8位內部RAM，32跟可編程I/O線，兩個16位定時/計數器，5個中斷源，5個可編程串行通道，低功耗的閑置和掉電模式，片內震蕩和時鐘電路，P0和P1可作為串行輸入口，P3口因為其管腳有特殊功能，可連接其他電路。例如P3.0RXD作為串行輸出口，其中時鐘電路采用內時鐘工作方式，控制信號采用手動控制。數據的傳輸方式分為單工、半雙工、全雙工和多工工作方式；串行通信有兩種形式，異步和同步通信。介紹了串行串行口控制寄存器，電源管理寄存器PCON，中斷允許寄存器IE，還介紹了數碼顯示管的工作方式、組成，共陽極和共陰極數碼顯示管的電路組成，有動態和靜態顯示兩種方式，說明了不同顯示方法與單片機的連接。再后來還介紹了硬件的焊接過程，及在焊接時遇到的問題和應該注意的方面。硬件焊接好后的檢查電路、不裝芯片上電檢查及上電裝芯片檢查。軟件部分：在了解電路設計原理后，根據原理和目的畫出電路流程圖，列出數碼顯示的斷碼表，計算波特率，設置串行口，在與接受機設置相同的通信協議的基礎上編寫顯示和發射程序。編寫完程序還要進行編譯，這就必須會使用編譯軟件。介紹了編譯軟件的使用和使用過程中遇到的問題，及在編譯后燒入芯片使用的軟件PLDA，后來的加電調試，及遇到的問題，在沒問題后與接受機連接，發射數據，直到對方準確接收到。在軟件調試過程中將詳細介紹調試遇到的問題，例如：通信協議是否相同，數碼管是否與芯片連接對應，計數器是否開始計數等。
我所設計的單片機串行接口現在已經發展到無線收發的階段，本文參考無線發射部分就是參考南華大學黃智偉、朱衛華的《單片機與嵌入式系統應用》一文，該串行無線發射電路結構簡單、工作可靠，可方便地在單片機與單片機之間，構成一個點對點、一點對多點的無線串行數據傳輸通道。單片機無線串行接口電路由MICRF102單片發射器芯片、MICRF007單片接收器芯片組成，工作在300~440MHzISM頻段；具有ASK調制和解調能力，抗干擾能力強，適合工業控制應用；采用PLL頻率合成技術，頻率穩定性好；接收靈敏度高達－96dBm，最大發射功率達－2.5dBm；數據速率可達2Kb/s；低工作電壓：4.75~5.5V；功耗低，接收時電流3mA，發射時電流7.75mA，接收待機狀態僅為0.5μA，發射待機狀態僅為1.0μA；可用于單片機之間的串行數據無線傳輸，也可在單片機數據采集、遙測遙控等系統中應用。
最后介紹了畢業設計做完后的結論以及自己的心得體會。
2硬件
2.1硬件的基本組成：
單片機89C51、6M晶震、30pF電容、22uf/10V電容、1K電阻、共陽極數碼顯示管、按鍵。
2.2電路圖
（見附錄A）
2.3硬件介紹
2.3.1單片機概述
單片機也被稱作“單片微型計算機”、“微控制器”、“嵌入式微控制器”。單片機一詞最初是源于“SingleChipMicrocomputer”,簡稱SCM。隨著SCM在技術上、體系結構上不斷擴展其控制功能，單片機已不能用“單片微型計算機”來表達其內涵。國際上逐漸采用“MCU”(MicroControllerUnit)來代替，形成了單片機界公認的、最終統一的名詞。為了與國際接軌，以后應將中文“單片機”一詞和“MCU”唯一對應解釋。在國內因為“單片機”一詞已約定俗成，故而可繼續沿用。
2.3.1.1單片機的發展歷史
如果將8位單片機的推出作為起點，那么單片機的發展歷史大致可以分為以下幾個階段：
第一階段（1976—1978）：單片機的探索階段。以Intel公司的MCS-48為代表。MCS-48的推出是在工控領域的探索，參與這一探索的公司還有Motorola、Zilog等。都取得了滿意的效果。這就是SCM的誕生年代，“單片機”一詞即由此而來。
第二階段（1978—1982）：單片機的完善階段。Intel公司在MCS-48基礎上推出了完善的、典型的單片機系列MCS-51。它在以下幾個方面奠定了典型的通用總線型單片機體系結構。
1.完善的外部總線。MCS-51設置了經典的8位單片機的總線結構，包括8位數據總線、16位地址總線、控制總線及具有多機通信功能的串行通信接口。
2.CPU功能單元的集中管理模式。
3.體現工控特性的地址空間及位操作方式。
4.指令系統趨于豐富和完善，并且增加了許多突出控制功能的指令。
第三階段（1982—1990）：8位單片機的鞏固發展及16位單片機的推出階段，也是單片機向微控制器發展的階段。Intel公司推出的MCS-96系列單片機，將一些用于測控系統的模數轉換器、程序運行監視器、脈寬調制器等納入片中，體現了單片機的微控制器特征。
第四階段（1990—）：微控制器的全面發展階段。隨著單片機在各個領域全面、深入地發展和應用，出現了高速、大尋址范圍、強運算能力的8位/16位/32位通用型單片機，以及小型廉價的專用型單片機。
2.3.1.2單片機的發展趨勢
目前，單片機正朝著高性能和多品種方向發展，今后單片機的發展趨勢將是進一步向著CMOS化、低功耗化、低電壓化、低噪聲與高可靠性、大容量化、高性能化、小容量、低價格化、電路內裝化和串行擴展技術。隨著半導體集成工藝的不斷發展，單片機的集成度將更高、體積將更小和功能將更強。
2.3.1.3單片機的特點
單片機主要有如下特點：
1.有優異的性能價格比。
2.集成度高、體積小、有很高的可靠性。單片機把各功能部件集成在一塊芯片上，內部采用總線結構，減少了各芯片之間的連線，大大提高了單片機的可靠性和抗干擾能力。另外，其體積小，對于強磁場環境易于采取屏蔽措施，適合在惡劣環境下工作。
3.制功能強。為了滿足工業控制的要求，一般單片機的指令系統中均有極豐富的轉移指令、I/O口的邏輯操作以及位處理功能。單片機的邏輯控制功能及運行速度均高于同一檔次的微機。
4.低功耗、低電壓，便于生產便攜式產品。
5.外部總線增加了I2C（Inter-IntegratedCircuit）及SPI(SerialPeripheralInterface)等串行總線方式，進一步縮小了體積，簡化了結構。
6.單片機的系統擴展和系統配置較典型、規范，容易構成各種規模的應用系統。
2.3.1.4單片機的應用
由于單片機具有顯著的優點，它已成為科技領域的有力工具，人類生活的得力助手。它的應用遍及各個領域，主要表現在以下幾個方面：
1.單片機在智能儀表中的應用
2.單片機在機電一體化中的應用
3.單片機在實時控制中的應用
4.單片機在分布式多機系統中的應用
5.單片機在人類生活中的應用
單片機已成為計算機發展和應用的一個重要方面，另一方面，單片機應用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統的控制系統設計思想和設計方法。從前必須由模擬電路或數字電路實現的大部分功能，現在已能通過單片機來實現了。這種用軟件代替硬件的控制技術也稱為微控制技術，是對傳統控制技術的一次革命。
A：由單片機組成控制器的結構和特點：
單片微型計算機是微型計算機發展中的一個重要分支，是把構成一臺微型計算機的主要部件如中央處理器(CPU)、存儲器(RAM/ROM)和各種功能I/O接口集成在一塊芯片上的單芯片微型計算機(SingleChipMicroComputer),簡稱單片機.由于它的結構與指令功能都是按工業控制要求設計的,且近年來單片機著力擴展了各種控制功能如A/D、PWM等,因此我們更多時候稱其為一個單片形態的微控制器(SingleChipMicroController),或直接稱其為微控制器(MicroController)。
B：用單片機組成的微機控制系統具有以下特點:
1.受集成度限制,片內存儲器容量較小,一般片內ROM小于4—8K字節,片內RAM小于256字節;但可在外部進行擴展,如MCS—51系列單片機的片外可擦可編程只讀存儲器(EPROM)、靜態隨機存儲器(SRAM)可分別擴展至64K字節。
2.可靠性高。單片機芯片本身是按工業控制環境要求設計的,其抗工業噪聲的能力優于一般通用CPU;程序指令及其常數、表格固化在ROM中不易破壞;常用信號通道均在一個芯片內,故可靠性高。
3.易擴展。片內具有計算機正常運行所必須的部件,芯片外部有許多供擴展用的總線及并行、串行輸入/輸出端口,很容易構成各種規模的微機控制系統。
4.控制功能強。為了滿足工業控制要求,單片機的指令系統中有極豐富的條件分支轉移指令、I/O口的邏輯操作以及位處理功能。一般來說,單片機的邏輯控制功能及運行速度均高于同一檔次的微處理器。
5.一般的單片機內無監控程序或系統管理軟件,軟件開發工作量大。但近年來已開始出現了片內固化有BASIC解釋程序及FROTH操作系統的單片機,使單片機系統的開發提高了一個新水平。
此外,單片機成本低、集成度高、控制功能多,可靈活地組裝成各種智能控制裝置,并能有針對性設計成專用系統,解決從簡單到復雜的各種需要,實現最佳的性價比。特別是單片機與傳統機械產品相結合,使原有機械產品的結構簡化、控制智能化。如數控機床就是典型實例。近年來,單片機發展極快,其產量占微機產量的70%以上。目前，至少有50個系列400余種機型，性能和結構各不相同,INTEL、MOTOROLA、ZILCG等公司都有系列單片微型計算機。國內普及的幾乎都是INTEL公司的產品。
關鍵詞：單片機教學；仿真資源
1現狀
目前高職院校電子信息工程、應用電子、微電子技術、光電技術、通信技術、計算機應用、數控設備維修和自動化等專業都開設了《單片機原理及應用》課程，學院一般都配套建成了單片機硬件實訓室，但存在硬件實驗費用和實驗室維護開支高，應用范圍有限等問題，很有必要在教學中引入教學仿真資源，建成基于單片機仿真軟件的單片機虛擬實驗室，與已有的單片機硬件實訓室結合，實現仿真和實踐相結合，相輔相成，提高實驗、實習和實訓教學效果，同時降低教學成本，減少硬件實驗費用和實驗室維護開支。
2研究價值
在長期的單片機教學過程中學生普遍反映《單片機原理及應用》課程難懂，難學。一方面是因為上理論課時很難現場演示，學生對一些知識點不容易接收，不能理解；另一方面是因為該課程是一門實踐性很強的課程，只學理論知識是學不好的，必須進行實踐操作和訓練，而學校能提供的實踐機會只有一些生硬死板的實驗臺、實驗箱電路連線，這是很不夠的。如果在教學中引入單片機仿真技術就可以大大地提高教學質量和教學效果：
2.1將單片機仿真演示教學引入課堂教學，其極為接近實際的動態演示可以激發學生興趣、提高了學習的積極性，使抽象變形象，使重點易懂、難點化解。
2.2教學仿真資源只需一臺電腦就可以仿真大量元件和儀器設備，并且效果非常好。建立以此為基礎的單片機虛擬實驗室，學生就有機會完成更多的實驗項目和內容，免費使用大量元件和儀器設備，從而提升了學生的知識面和應用能力，并且虛擬元件和儀器設備不存在損壞和維護問題，也就降低了教學成本，減少了硬件實驗費用和實驗室維護開支
2.3單片機教學仿真資源對學生實驗的預習、單片機課程設計、全國大學生電子競賽以及畢業設計等都有非常大的幫助，對提高他們的學習和工作效率，減輕勞動強度都有非常大的好處。
3重點研究內容
3.1研究單片機教學仿真資源的開發與利用方法。
3.2研究在單片機、微處理器控制技術相關課程實驗、實習和實訓教學中引入單片機虛擬實驗室，實現仿真和實踐相結合，相輔相成，提高實驗、實習和實訓教學效果，同時降低教學成本，減少硬件實和驗實驗室維護開支的方法。
3.3研究基于單片機仿真軟件Proteus的單片機虛擬實驗室建設方案。
3.4 研究在單片機相關課程課堂教學中引入Proteus軟件對難點和重點進行實時演示，增強課程生動性和更易理解的方法。
3.5研究引導學生通過單片機虛擬實驗室自學單片機相關課程的方式方法，及通過單片機虛擬實驗室應用，在單片機課程設計、全國大學生電子競賽和畢業設計中引入Proteus仿真軟件提高學習效果和工作效率的方法。
4思路方法
4.1先進的教學理念融入教學資源：推廣應用“四環相扣”國家教學成果一等獎的教學模式，開展電子信息專業教學整體改革，在教學整體解決方案中做到：依托行業企業開發能力標準（典型工作任務與職業能力分析）；面向職業崗位設置模塊課程（學習領域課程歸并）；立足真實任務組織工學交替（全程工學交替以保障教學實施效果）；基于工作過程實施職場鑒定（開放多元的考核方式，引入社會評價）。
4.2“五步工作機制”選取仿真項目：采用“534”課程設計方法優化課程體系、整合教學內容。即“五步工作機制”：通過“行業專家確定典型工作任務學校專家歸并行動領域行業專家論證行動領域學校專家開發學習領域校企專家論證課程體系”，以實現校企專家共同參與課程體系設計；“三階段轉換”：通過工作任務實現“典型工作任務到行動領域”轉換，通過工作過程實現“從行動領域到學習領域”轉換，通過工作任務實現“從學習領域到學習情境”轉換，以構建基于工作過程的專業核心課程教學內容；“四項主要成果”：人才培養方案、課程體系、課程教學方案和優質教材。
4.3搭建立體教學資源體系：主動適應行動導向教學模式轉型的需求，搭建資源平臺，為工學交替教學和定單培養的教學模式提供運行的環境和資源的支持。引進了虛擬教學系統模擬真實的環境，包括三維交互式設備結構演示、虛擬操作、虛擬編程軟件等。建設真實企業環境，即“真實的工作崗位”、遵守“真實的行業規范”、操作“真實的設備”、采用“真實的工藝”、生產“真實的產品”等，營造了“虛實互補”的教學環境。
4.4仿真與實作結合的創新教學組織形式：以仿真與實作結合的形式組織教學，倡導理實一體，使學生經歷單片機系統設計的全過程，使師生的分析與解決等方面能力全面提升，積累豐富的實踐經驗，為學生向單片機設計開發工作者身份的轉變搭好了橋梁。
5研究目標
通過研究與實踐，使單片機教學仿真資源內容更為科學系統合理，更能適應師生和社會人員的需要，并能提高教學質量和學生的實踐能力。在學校現有單片機實訓室硬件基礎上，建成一套基于單片機仿真軟件的虛擬實驗室系統，投入單片機相關課程實驗、實習和實訓教學使用，在不增加硬件投入負擔的前提下，通過自主完成配套軟件系統，提升教學效果和工作效率，降低教學成本，減少硬件實驗費用和實驗室維護開支。
總之，“單片機教學仿真資源開發與利用研究”對單片機課程教學環節改革，促進教學工作、提高教學質量，降低教學成本，減少實驗維護開支，提高實驗效果有重要的作用和意義。研究完成后，可將研究成果推廣到各種類似課程建設中，為高職教育的課程建設和實驗實習改革帶來新的思路。
參考文獻：
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[2]孫方；數字化教學資源的設計新視角：從知識加工到教學活動支持[J].現代教育技術，2013，（3）
作者簡介：
關鍵詞：單片機；教學模式；教學過程；實踐教學
中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）15-0201-03
單片機又稱為微控制器（MCU），由于其體積小、功能強、價格便宜等優點，得到了廣泛的應用，現已被應用于自動測量、儀器儀表、工業控制及家用電器等各個方面。民辦高校電子信息工程專業是培養電子信息工程領域中的應用型人才，單片機課程是該專業重要的專業技術基礎課程；同時本課程所研究單片機技術是電子工程師必備的應用技能，因此本課程在專業人才培養中占有非常重要的地位與作用。
一、民辦高校電子信息工程專業單片機課程教學目標
根據民辦高校電子信息工程專業單片機課程教學大綱的要求和學生實際，單片機課程的教學目標如下：
1.知識目標：使學生掌握單片機的基本概念、典型應用電路、程序設計方法等知識。
2.技能目標：使學生具備單片機控制系統電路分析、設計，程序編寫，仿真，安裝，調試的能力。
3.素質目標：培養學生獨立思考、資料查詢、溝通協調、團隊協作、科技創新的素質。
二、傳統單片機課程教學的弊端與民辦高校電子信息工程專業學生的特點
（一）傳統單片機課程教學的弊端
1.理論與實踐脫節。傳統單片機教學都是以教學為主，實驗為輔。學生們對單片機的系統結構、硬件接口、編程語法都能學得很好，可是一提到利用單片機系統開發產品時，真正能動手的學生就寥寥無幾了。
2.教學內容與社會需求脫節。在教學過程中，往往單片機課程教學大綱得不到及時的更新[1]，教材得不到及時的更換，因此出現教學內容跟不上社會對單片機人才的需求。
3.教學方法與教學手段落后。單片機課程授課過程中，仍是以教師為主，學生為輔，學生被動地學習知識，缺乏學習興趣，學習效率較低。
4.實驗簡單。許多高校都增加了實驗課的比重，盡管學生們可以在實驗設備上進行一些實驗，但由于實驗設備大多是由生產廠家做好的試驗設備，程序大多數也是由廠家提供好的，許多學生做實驗只是將現成的程序下載到實驗設備上，觀察一下結果，學生的動手能力得不到真正的提高。
5.實踐少，動手能力不強。目前許多高校都認識到提高學生動手能力的重要性，也鼓勵學生參加各種電子類競賽。但對于大多數學生來說，由于之前的實踐機會很少，動手能力不強，就沒有勇氣參加競賽。因此，在平時的教學當中就應該多為學生提供實踐的機會。
（二）民辦高校電子信息工程專業學生的特點
民辦高校電子信息工程專業學生男生比例大，思維活躍，愛動手操作，對喜聞樂見的實例感興趣，可塑性強，但是一部分學生缺乏良好的學習習慣，學習主動性不高，與專業相關的知識有限。
三、單片機課程教學模式的構建與實踐
根據民辦高校電子信息工程專業單片機課程的定位與學生的特點，對單片機課程教學內容、教學方法、教學手段及實踐教學進行了研究和改革，構建出了適合民辦高校電子信息工程專業單片機課程的教學模式[2]，并且在我院電子信息工程專業進行了實踐，取得了非常好的教學效果。具體內容如下：
（一）教學內容的研究與改革
1.教材。教材的選擇上，應選擇應用性強、案例分析多的教材。例如，我院選用了哈爾濱工業大學出版社的、張毅剛主編的《單片機原理與應用》作為教材。該教材論述清楚、實例豐富、通俗易懂，適合民辦高校學生。
2.教學內容。單片機課程教學內容可分為單片機基本原理與單片機接口技術兩大部分。根據課程目標，以實際工程應用能力要求為核心、以工作項目為基本參照點、以學生的個性發展為根本，突出實用性與應用性，作為教學內容的選擇依據，舍去了第七章存儲器的擴展，因為現有的單片機片內存儲器資源已經足夠用了，不用再擴展，同時增加了編程仿真軟件的使用與單片機應用領域中的一些前沿知識。如果完全按教材順序進行授課，各知識點的學習相對獨立，因而學生很難掌握單片機開發的完整過程。本著“以應用能力開發為教學目標，以學習項目為教學載體，以行動導向進行教學過程”這些原則為依據，打破現有的教材體系，把教學內容重新整合為10個學習項目，具體有流水燈、電機控制器，鍵控彩燈、雙機通信，簡易計算器、數字電壓表、波形發生器等。這些項目從簡單到復雜，從單項到綜合，其教學目的具體而明確，能夠激發學生濃厚的學習興趣，有利于學生知識的掌握，更有利于學生動手能力及工程實際應用能力的培養。
（二）教學方法及手段的研究與改革
1.教學過程的研究與改革。傳統的教學方式以“教師中心，教材中心，課堂中心”的“三中心”為理論核心，強調教師的主導作用，這種教學模式不利于學生實踐能力與創新能力的培養。在單片機課程教學改革中，根據教學目標、課程體系及學生特點，為了更好地提高教學效果，精心構建了教學過程[3-4]。下面以鍵控彩燈項目為例說明教學過程的設計，整個教學過程共分為5個階段。
第一階段：任務布置。在上一個學習項目完成時，利用20分鐘布置下一個學習項目。具體操作為首先用單片機開發板或實驗箱演示鍵控彩燈項目實驗現象，讓學生感受控制現象，從而激起學生的濃厚的學習興趣，調動學生學習的積極性，提高學習效率；然后下達項目任務書，每個項目任務分為4個層次，以滿足不同層次學生的需要。項目4的任務描述：沒有鍵按下時，控制8個LED循環點亮（流水燈）。通過按鍵（采用外部中斷方式）隨時改變彩燈的運行方式。（1）基本任務1：按一次K1，8個LED同時閃爍4次，然后恢復按鍵前的狀態。（2）基本任務2：按一次K2，8個LED反向循環點亮一次。（3）提高任務3：按兩次K1，LED以自定義花樣閃亮1次。（4）發揮任務4：K2按下后，同時按下K1，中斷嵌套。（5）課后電子創新：音樂彩燈。這樣學生就可以利用課余時間自己去查資料，發揮自己的能動性和想象空間來完成任務。同時可以提高學生獨立解決問題的能力，學生有很大的發揮空間。第二階段：知識學習。分為三方面：（1）理論講解。講解中斷系統的結構、原理及使用方法等必需的知識點。（2）示例分析。通過實例分析，引導學生掌握中斷的應用模式，同時突出重點，突破難點。（3）課堂提問。通過課堂隨機提問，檢查和強化學生對中斷知識的學習效果。第三階段：系統設計。具體實施分為三步：第一步分組討論，以小組為單位進行討論，論證鍵控彩燈項目設計方案；第二步共同決策，老師下到每一組，對設計的方案進行評價，師生共同決策，選擇最佳方案；第三步分工合作，每小組根據分工分別設計硬件電路和程序。第四階段：操作實施。分為三步：首先用軟件仿真驗證軟硬件設計的正確性，調試直至成功，然后使用實驗箱進行軟件調試，調試直至成功，最后學生可以利用課余時間制作電路板實物。第五階段：評價總結。可以分為三步：第一步教師檢查每組學生的實際完成情況；第二步根據考核標準進行評分，考核標準見表1；最后總結本項目中學生的完成情況，提出優點和不足，并總結本項目涉及的知識點，強調重點。
鍵控彩燈項目的學時安排為第一階段和第二階段2學時，第三階段2學時，第四階段和第五階段2學時，共計6學時。
2.教學方法的研究與改革。以“實用、有趣、建立學生自信”為指導思想，本課程采用了多種教學方法。（1）項目教學法。它的關鍵是緊緊圍繞這10個學習項目組織教學。通過這種教學方法確實激起了學生極大的學習興趣，從而在教學內容的掌握和動手能力的培養方面取得了顯著地效果。（2）分層次教學法。考慮到學生學習基礎的差異性，對于學習基礎好的，提高要求；對于學習基礎差的，只要求達到基本目標。例如在學習項目4中，項目任務分為四個層次，即基本任務、提高任務、發揮任務、課后電子創新。（3）啟發式教學。為了讓學生順利完成相關學習任務，在教學中注意通過“設計問題”、“引導思考”、“假設結論”、“探索求證”等過程啟發學生，從而使學生積極主動地探索問題、解決問題。（4）分組教學與角色扮演法。在完成學習項目時，以3人為一個團隊，讓每個學生扮演相應的角色，如項目經理、軟件工程師、硬件工程師，通過這種教學方法能夠激起學生的學習興趣，而且進一步培養了他們的團隊協作能力。（5）案例教學法。興趣是學好單片機這門課程的前提和基礎。如果我們能夠通過引入一些有趣的教學案例，讓枯燥的知識趣味化，就可以引發學生的學習激情，激發學生的學習潛能，點燃學生的智慧火把。例如在講授PWM知識時，我們引入“小星星”播放控制的教學案例，學生面對的不再只是寄存器、分頻、占空比等一些抽象枯燥的概念理論，而且可以欣賞到一段美妙的音樂。他們對所學的內容立即會變得興趣盎然，甚至躍躍欲試。這樣學習的興趣和積極性就調動起來了。
3.教學手段的研究與改革。為了提高教學效果，本課程采用了多種教學手段輔助教學。（1）實物教學。課堂上利用實驗箱、仿真器、開發板等實物輔助教學，有利于學生動手能力的培養。（2）虛擬仿真技術。虛擬仿真技術受到了學生的普遍歡迎。例如，傳統的單片機控制交通燈實驗，需要購買元器件，并進行焊接，然后進行調試，成本較高，耗時較長，效率較低。若設計方案有誤，還要重新進行制作。給學生實驗帶來了一定的困難。通過虛擬仿真技術，可以有效克服這些問題，學生想做什么實驗，都可以完成。而且通過仿真驗證后的控制系統，可以直接做成電路板實物。因此虛擬仿真技術可以有效地激發學生的成就感，從而提高學生的求知欲和學習興趣，提高學習效率。（3）技能競賽。組建電子協會、鼓勵學生積極參加校內外競賽，有利于學生單片機系統應用水平和創新能力的提高。（4）板書與多媒體的和諧配合。對需要精講的重點內容用板書邊講邊寫，而對一般性的內容、理論聯系實際的大電路圖、動畫及模擬仿真電路等用多媒體講，以提高課堂實效。（5）網絡技術。制作單片機教學網站，為學生提供了豐富的網絡資源，如授課課件、授課計劃、項目任務書等，有利于學生課前預習與課后復習，網站還提供了“在線答疑”、“常見問題解答”等內容。
通過教學過程的精心設計與教學方法和教學手段的改革和創新，能夠很大程度上踐行因材施教，有效調動學生學習的積極性和主動性，提高學生的學習興趣，受到學生的普遍歡迎，教學效果明顯。
（三）實踐教學的研究與改革
單片機是一門技術性很強的課程。為了使得學生的應用能力符合社會對單片機人才的需求，設計了多層次的實踐環節，提供了大量的實踐機會，提高了學生的實踐水平。
1.精心設計課程實驗。通過在實驗室授課，把課堂實驗貫穿在整個教學過程的10個學習項目中，使它由原來的20學時變為現在的40學時，大大增強了課堂實踐環節。
2.充分重視課程設計。課程設計是在課程結束后對課程內容進行綜合性應用。要求學生在兩周時間內以小組為單位協作完成一個簡單的實際單片機課題開發，包括資料查閱、方案設計、軟硬件開發。通過一些實際的例子，讓學生系統掌握單片機系統的設計方法，具有單片機系統設計開發的實踐能力以及獨立分析、解決問題的能力。
3.加強科技創新。科技創新是學生自發組隊，利用課余時間預約實驗室，自主開發創新項目。目前參加科技創新的學生積累了豐富的單片機開發經驗，進一步培養了創新能力。最近兩年我院學生在全國大學生電子設計競賽、飛思卡爾智能車競賽、全國電腦鼠競賽等中都取得了優異的成績。
4.鼓勵學生參與競賽與科研課題。為了更好地培養學生從系統角度設計和開發單片機產品，積極培養和組織學生參與各種層次的競賽，通過準備和參與競賽，學生完成方案確定、元器件選擇、原理圖設計、PCB板繪制、程序設計和調試整個開發過程，使得學生充分增強了自身的實踐創新意識、團隊協作意識和理論聯系實際的綜合應用能力。另外，教師根據自身的科研課題可以設計多個功能比較完善、規模較小的子課題，讓感興趣與有能力的學生參與進來，充分培養學生的自主學習、科技創新和知識綜合應用的能力。
5.選擇提供畢業設計課題。畢業設計是大學四年所學知識的綜合檢驗。教師可結合單片機的實際應用，提供與學生實踐創新及實際工作相關、受益面大的畢業設計課題，比如監控系統、智能家電等，不僅要求學生從系統的角度進行分析與設計，還要求考慮系統的可靠性、準確性等功能要求。通過畢業設計，學生的綜合應用能力大大提高，為畢業生擇業奠定基礎。
四、根據自身條件改善師資
單片機專業的知識更新很快，民辦高校需要鼓勵參與單片機教學的任課教師參加各種單片機技術專題的會議和培訓，使其了解行業技術發展的動態。定期派遣教師到相關企業進行學習，把實際的工程經驗和企業的技術發展方向引入到單片機教學中，從而豐富教學內容，同時更多地參加工程和科研項目，把最新的應用技術和最前沿的研究成果吸納到課程中。因此也培養出了適應民辦高校學情和培養目標的雙師型青年教師。
五、結語
根據單片機課程的教學目標、課程體系的自身特點以及學生特點，在教學中整體采用基于工作過程的項目驅動法，具體實施采用教、學、做結合，理論、實踐一體化模式，同時根據實際需要采用多種教學方法與手段，能夠取得較好的教學效果，提升學生的就業能力。
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隨著信息技術在經濟社會各領域的應用，信息技術對生產力和人類文明發展的巨大作用越來越明顯。信息與通信技術專業是培養信息類人才的主要專業之一，是一門學科前沿性強、理論與應用結合緊密、學科交叉性特點突出的學科。在缺乏政策、資金和地域優勢，教學手段和實驗設備相對落后、師資力量相對薄弱的情況下，構建面向區域經濟、行業經濟的創新型、應用型、工程型人才培養體系是地方高校信息與通信類專業建設的重要目標；建立“素質、知識、能力”有機結合的實踐教學體系是該專業學生實踐能力培養的根本途徑，具體措施如下：
一、加強學科實驗課教學
學科實驗課教學既是對理論教學的驗證、補充，又是培養學生理論聯系實際、增強動手能力和創新能力的重要措施。目前，各高校實驗教學大都使用現成的綜合實驗臺或實驗箱等設備，雖然提高了實驗效率，但是學生卻失去了動手參與的機會。實踐教學要求在實驗課中要努力變驗證性實驗為綜合性和創新設計性實驗。如模擬電子技術、數字電子技術、微機原理與接口技術、數字信號處理通信原理、數字圖像處理、數字語音處理、移動通信、光纖通信、交換技術、信息論與編碼、計算機通信與網絡等專業課程的實驗不能單純地開展驗證性實驗項目，綜合創新性實驗項目也要占有一定的比例；而電子線路cad（一體化課程）、數字邏輯系統設計、電信儀器儀表（一體化課程）、單片機原理與應用（一體化課程）、sopc技術及應用、c++編程、java語言程序設計、matlab通信系統仿真（一體化課程）、dsp技術及應用、dsp高級語言開發等課程要求設計性、開發性實驗或編程題目達到80%以上；并且每門課程的實驗都要求學生要完成實驗報告，實驗成績按一定比例計入學科總成績。
二、實施學科綜合課程設計
課程設計是學習某一專業學科過程中，對課程的基本分析、計算和設計方法的過程。實施學科綜合課程設計就是面對當前通信系統的復雜性、硬軟件結合的緊密性以及必修課與選修課的相關性，對學科課程進行分類組合和構建課程群的課程設計過程。
1.電子技術綜合課程設計
電子技術基礎課程是信息與通信技術類專業的重要專業基礎課。通過模擬、數字、數模混合電路的綜合設計，通過使用電路開發板、計算機設計和本文由收集整理實際制作相結合的手段，可以使學生進一步掌握電子線路設計的基本理論和方法。
2.單片機課程的綜合設計
單片機課程設計過程是和其他學科緊密結合，不斷實踐、創新的過程。在完成電子技術基礎、數模電、通信線路、單片機等課程后，學生已具備了較多的通信電子方面的知識。在此基礎上，讓學生完成一個與單片機應用相關的項目，設計出一個實際產品，可培養學生的電子信息系統觀和工程意識，提高學生的專業實踐能力，使課程設計更接近實際產品設計。
3.信息處理類課程的綜合設計
信號處理課程是重要的專業課程，包括信號與系統、數字信號處理、通信原理、數字圖像處理、語音信號處理等。但是，由于本課程概念比較抽象，許多理論是基于煩瑣的數學理論和數學推導而產生的，學生學起來比較枯燥吃力，也與實際聯系不夠，教學效果不夠理想。考慮到實際硬件制作的難度和成本，根據學校學生的實際情況，在課程設計和教學中，我們主要采用matlab/simulink軟件，按照仿真的方法進行課程設計。這種課程的教學重點并不在于提高學生的軟件編程能力，而主要是讓學生掌握信號處理課程的基本概念、方法、技能及應用。
4.應用軟件編程課程的綜合設計
信息與通信專業軟件類課程包括基礎層次的“c語言程序設計”和高層次的“數據結構與算法設計（c++版）”“java語言程序設計”“dsp高級語言開發”等課程。計算機語言系列的課程實踐性非常強，為此在綜合設計中我們重點突出實用性。我們指導學生用所學的一門或幾門計算機語言對一些小型項目進行模擬編程開發，目的在于訓練學生綜合應用所學編程知識獨立完成項目設計開發的能力，加深對軟件系統的理解，提高其編程水平。實際教學中主要指導學生進行通信網絡編程、網站的開發設計、開發網絡小游戲和dsp課程設計等。
三、強化校內外實踐實習
強化學生校內外的實踐實習，就必須建立健全校內外實踐實習基地，密切與企業和科研單位的合作，共同承擔應用型和技能型人才的培養。校內實踐實習主要包括金工實習（校內金工實訓基地）、電子工藝實習（印刷板制作、收音機組裝等）、現代通信網基礎實訓（學校建立電子實訓中心）；校外實習實踐主要包括現代通信網方面的實訓（資金不足可與外校共享現代通信網設備）。要與社會上的電子、信息、通信類的相關企業、公司密切合作，每年有計劃地組織學生到這些公司企業進行實地參觀實習、實訓、生產勞動和頂崗實習等。這些實習不僅增加了學生與社會接觸的機會，擴大了學生的視野，而且有效地提高了學生的實踐能力。此外，畢業前夕也可以讓學生進行畢業實習，可由學生自由選擇單位見習或學校幫學生聯系單位實習。
四、設置課外學分，開展專業能力拓展活動
1.開放實驗室
設立開放性實驗室，設立大學生創新性實驗項目，鼓勵參加電子協會組織以及電子興趣小組的活動。要對學生在開放性實驗室的實踐活動進行跟蹤記錄并納入相應學分制考核。
學生在校期間能夠自覺地到開放實驗室進行實踐活動，并有記錄可查，經開放實驗室指導老師認定，可每學期給與相應課外學分。學生每學期到實驗室完成專業基礎實驗、設計性和綜合性實驗、在開放實驗室完成設計性項目開發等活動，也可以獲得相應分值的學分。
2.開展各類競賽活動
要組建大學生創新中心，配備完善的實驗設備，設立多種產品設計和研究課題，由專業教師全天指導，并邀請相關企業的經驗豐富的高級工程師作為兼職輔導老師協同指導學生，學生業余時間可以隨時去學習、交流、做實驗，鼓勵學生根據自己的特長、興趣和愛好進行研發。同時，每年可有計劃地組織學生參加全國、全省的大學生電子設計、制作大賽、全國大學生挑戰杯大賽、物聯網大賽等；也可經常組織一些中小型的校內競賽活動。在各類電子競賽中，積極參加并按要求完成任務者可以獲得相應學分；在全省及全國電子設計大賽中獲得名次的，要給予物質和精神獎勵并記錄相應學分。
3.開展專題學術講座
學校要定期為學生開展學術講座。可由本校高學歷、高職稱的人員舉辦講座，也可以邀請外校的知名學者、教授來學校舉行專業學術講座。講座內容涉及到電子、信息、通信、計算機等最前沿的理論與應用技術，使學生更加深入地了解信息與通信技術的最新發展動態。
4.畢業綜合技能測試
在畢業前夕，要求每個學生參加畢業綜合技能測試并獲得相應學分。內容涉及常見電子元器件的識別與使用、儀器儀表的使用、通信電子線路設計、移動通信、程控交換、光纖通信、通信系統仿真、計算機網絡、數字信號處理、數字圖像處理、dsp開發設計、程序開發等，幾乎涵蓋了大學四年期間所學的所有專業基礎課和專業課。這樣做的目的是為了在學生即將畢業走向工作崗位之際，對學生進行一次全面的專業知識與動手能力的考查，使學生更好地適應將來的工作崗位。此外，發表學術論文、協助教師進行科研項目研究、參加暑期“三下鄉”社會實踐、參加各類專業資格考試的學生也應獲得相應的學分。
五、突出畢業設計
畢業設計是大學本科生在校期間一次系統、全面和綜合性的實踐教學環節。它既是對學生在校期間所學知識和技能的復習、鞏固和提高，又是將所學基礎知識、專業知識和相關知識綜合運用并解決實際問題的一次實踐，是培養學生獨立分析和解決實際問題能力的一個重要過程，對培養學生的工程實踐能力具有重要意義。因此，畢業設計的選題應盡可能結合生產、科研、實驗室建設、教學建設等任務，要有一定的先進性和實用性，目的在于強化學生的專業基礎知識，增強學生的專業應用能力。畢業設計選題應力求有益于學生綜合運用多學科的理論知識和技能，以培養學生的綜合能力、自學能力、鉆研探索能力和創新能力等。
畢業設計的課題類型主要有理論研究型、應用型和工程設計型三類。理論研究型畢業設計屬于分析仿真研究范疇，其領域包括現代通信、信息技術、電子技術、電子商務等新技術所涉及的最新理論、系統設備部件設計方面的研究、數學模型的建立以及軟件仿真與技術分析等。應用型課題包括軟件開發型和硬件開發型。軟件開發型畢業設計項目屬軟件技術范疇，其領域包括通信技術、信息技術、電子商務、數據庫等所涉及的應用軟件及系統軟件、協議、信令、網站、cai課件的開發等；硬件開發型畢業設計項目屬電路設計開發范疇，其領域包括實現數據、語音、圖像等業務所涉及的信號處理、傳輸等技術所應用的電路部分、設備部件、控制電路和實驗板開發等。工程設計型畢業設計項目屬系統方案設計范疇，其領域包括數據、語音、圖像等業務的傳輸網絡設計和優化、各種通信方式的組網技術、電子商務系統的構建與組織等。
六、多渠道加強師資隊伍建設
關鍵詞：工學結合；單片機課程；開發與建設
一、單片機課程的性質與作用
單片機是工科應用電子技術、電氣自動化、機電一體化等專業的一門專業課，它是為從事電子產品、機電產品的生產與研發企業培養具有單片機應用產品設計、分析、調試和制作能力的實踐型人才而開設的課程。圖1是以應用電子技術專業為例，從職業崗位能力、典型工作任務等方面闡述單片機在專業課程體系的地位。《單片機應用技術》是應用電子專業的核心課程，并且是綜合性很強的實踐課程，需要綜合《電子應用技術》等其它專業核心課程的知識和技能，結合單片機的應用技能，解決電子產品生產制造領域的實際問題。單片機課程學習的最終目的是用來設計電子產品或機電產品，它培養的目標是本專業較高層次職業崗位的需要：電子產品設計與開發。
二、單片機應用技術課程開發與建設的基本做法
1.立足電子產品設計開發崗位，以產品設計過程為抓手開展課程建設。單片機課程在行動領域的職業能力（崗位）主要體現在：單片機應用產品的硬件設計能力、軟件編程能力和檢測調試能力。這三者之間內在聯系緊密，電子產品功能的實現需要通過對硬件、軟件的綜合調試才能實現，三者有機地融匯于產品設計開發過程中。通過產品的設計制作過程可以使三者得到系統的培訓。單片機應用技術的工作課程實質上就是用單片機設計產品的過程。［1］
2.校企合作，共建課程。我們深入淮安市經濟技術開發區大型電子企業（引進的外資企業：富士康電子科技有限公司、達方電子有限公司等）以及本地有實力的電子企業（洪澤瑞特電子設備有限公司、金湖紅光儀表集團有限公司等），與這些企業生產一線專門從事單片機產品研發的工程技術人員共同探討怎樣培養職業崗位能力，使它更能貼近職業崗位的需要，研究制定課程標準、授課計劃以及課程建設的項目，并聘請他們擔任實踐教學的老師，指導學生畢業設計，和校內教師共同組建課程建設小組。同時調查了解本專業學生在企業的工作情況，與畢業生座談交流，通過他們的切身體會，對我們以往的課程建設提出建設性的寶貴意見。
3.構建職業能力、職業素質和工程意識三者合一的能力培養模式。電子產品的設計開發不僅僅是一個產品的開發過程，對企業來說還是一個企業行為，是一個系統工程，與實驗室里開展的實驗項目有本質的不同，不僅需要學生具備相應的職業能力，還需具備必要的職業素質和工程意識。根據單片機產品開發過程推演出的職業能力有：產品的功能分析與分解、資料的檢索與使用能力、單片機資源的調配能力、硬件電路的設計能力、編程軟件的使用能力、程序設計與調試能力、產品的制作調試能力以及技術文件的編制能力等。職業素質是基于企業文化推演出的嚴謹規范、團結協作、拓展創新等職業素養，基于工程推演出了成本、安全性、可靠性、節能環保等工程意識，并將這些職業能力、職業素養和工程意識融入我們的教學當中，構建三者合一的能力培養模式。圖2為職業能力、職業素質和工程意識三者合一能力培養模式結構圖。
三、系統化學習情境設計與實施
1.系統化學習情境設計。從企業單片機應用產品的開發過程提煉出的任務環節依次為：產品的功能分析與方案設計、器件及資料準備、功能電路設計、功能程序設計、產品功能硬件軟件聯合調試、產品制作、產品測試，這是一個完整的系統工程。工作過程行動導向課程體系也要求學習情境是一個完整的項目制作［2］，兩者在內涵上是一致的。我們選取三個電子產品，以它們設計開發的過程為載體，結合單片機的知識點和應用技能組織教學內容，構建系統化的學習情境。三個產品是：循環流水燈（以霓虹燈位原型）、電子鐘（以電子表為原型）、溫度測量控制系統（測量控制是單片機最廣泛的應用）。由簡單到綜合，分別對應于單片機學習過程中的三個階段：“入門”、“基礎”、“拓展”。三個學習情境的實施過程在步驟上是重復的，在內容上是包含遞進的，是一個螺旋上升的學習過程，符合人的認知規律。圖3為以產品設計制作過程為載體設計的單片機課程系統化學習情境，學生通過三個階段的學、做、練一體的訓練，可以達到單片機應用產品開發應用崗位職業能力的要求。
2.學習情境的組織實施。為便于課堂教學的組織實施，依照單片機應用產品設計開發的環節，結合單片機知識點和應用技能將每一個學習情境分解為幾個學習任務，如表1所示。在每個任務里學習相關的單片機知識點，進行相應的實踐制作活動，完成相應的職業能力、職業素養和工程意識的訓練，每個學習情境最后的學習任務都是對前面任務的綜合。每個學習任務都按照“資訊、計劃、決策、實施、檢查、評估”工作過程步驟實施教學，在“做”中“學”，在“學”中“練”［3］，以練促學，全面提高學生單片機的應用能力。
3.考核評價。對學生學習情況的評價考核分為兩部分：過程考核和綜合考核。過程考核是在每個學習任務實施過程中進行現場考核，對每個學習任務編制詳細的過程考核表，內容包括：知識點、應用技能、學習態度和效果，考核方式采取學生互評和老師檢查評價，最后由老師綜合考核情況給出過程考核的成績，過程考核成績占總成績的70%。綜合考核是在所有學習任務完成后，通過以其它電子產品的設計為課題，給出產品的功能要求和技術指標，由學生按照單片機應用產品的實施環節寫出的完整實施過程報告，以檢驗學生對單片機知識的掌握，綜合運用能力和創新思維，綜合考核成績占總成績的30%，由老師評定。
參考文獻：
［1］ 姜大源.關于工作過程系統化課程結構的理論基礎［J］.職教通訊，2006，（1）：7-9.
［2］ 王朝霞.“基于工作過程以行動為導向”的學習領域課程方案設計［J］.教育理論與實踐，2009，（1）：48-50.
《嵌入式系統工程訓練》課程設計報告
題目
基于單片機的智能晾衣系統設計
學院
電子信息工程學院
專業
通信工程專業
組員姓名與學號
指導教師
張紅偉、趙博
2019 年 7月
基于單片機的的智能晾衣系統設計
摘 要
隨著社會經濟水平的發展，現在人們的生活追求個性化、自動化，追求快節奏，追求充滿樂趣的生活方式，家裝要求的檔次越來越高，生活家居人性化、智能化的要求使智能控制技術在智能家居電子產品中得到了廣泛應用，伴隨著智能家居的快速發展，晾衣工具的智能化發展明顯落后與其他家用器具智能化發展之后，現在己經引起社會的很大關注。本論文為了把握市場動態，順應時代主題，設計并實現了智能晾衣架系統。 采用單片機進行采集光照、DHT11溫濕度傳感器采集外部空氣濕度兩，并通過單片機控制旋轉衣架，旋轉衣架通過步進電機進行調節，當外部天晴，且無雨時，將衣架轉出，晾曬衣物；當下雨或者沒有陽光時，轉回室內，防止被雨打濕，或者天已黑。其中光照傳感器采用光敏電阻，濕度采用DHT11，控制硬件采用步進電機，按鍵電路設定手動自動模式，L602液晶顯示感測量和設定值，及工作狀態。通過設計和實驗調試完成了基于單片機的智能晾衣系統。
目 錄
一 .引言...........................................4
1.1 課題研究背景與意義 ........................4
1.2 本設計的發展現狀 ..........................4
1.3研究方法..................................5
1.4研究內容.................................5
二．智能晾衣系統的硬件設計........................... 5
2.1設計要求.......................................5
2.2 整體設計框圖 ...................................6
2.3系統組成概述 .................................6
2.4系統設計要求 ..................................7
2.5光強采集模塊...................................7
2.6液晶顯示模塊.................................8
2.7驅動模塊.......................................9
2.8顯示模塊.......................................10
三．基于單片機的的智能晾衣系統的軟件設計..............11
3.1 系統分析 .......................................11
3.2 STC89C52RC單片機介紹...........................12
3.3 程序設計 .......................................14
3.4 軟件算法 ....................................14
四．實驗調試...................................... 16
五．結論與展望.....................................18
六．心得...........................................18
參考文獻...........................................20
一、引言
1.1研究背景與意義
基于現在晾衣架發展現狀，本設計開發了一種能幫助人們擺脫原始操作的智能晾衣架。本新型晾衣架主要特點在于：可以伸縮，操作簡單，占地面積小，美觀實尸構優點。同類產品雖有可收縮式的，但屬組裝而成，操作比較麻煩，而本晾才架只需按下打開按鍵，衣架桿即可自動伸展開來。同時晾衣架能識別晴雨天氣一自動完成收衣服功能的目的。晴雨智能晾衣架能有效地避免在下雨時，衣服無人收起而被雨淋濕;或在天色變晚時，衣架能自動收回，避免衣服在外面過夜
1.2智能晾衣架的發展現狀
在中國各大中城市以及農村普遍是將衣物晾曬于陽臺內部或外部，而傳統的晾曬衣物方式是陽臺內天花板下設置有鋼筋掛鉤，鉤卜通常是掛有竹桿或其它桿體。人們通常習慣于用一支撐桿將衣物支撐到晾衣桿晾曬，這樣晾曬衣物費時費力，而且布置鋼筋及竹桿與當今現代化建筑結構的陽臺也不搭配、有失雅觀。另外，家庭通常大都是老人晾衣物，因此，傳統的支撐曬衣、收衣不僅是費神費力，而目.容易扭傷筋胃·或支撐不順扎傷人體。正因傳統晾曬衣方式有眾多的不便，后出現手搖晾衣架，手搖晾衣架改變了支撐晾衣架的傳統習慣，同時也給眾多家庭帶來了更多的方便。但手搖晾衣架需設置多個機械裝置和支撐點，同時需多根網線布置來帶動其晾衣桿上下升降。由幾支撐點及多根網線的布置，手搖式晾衣架給原本漂亮的陽臺增添了不美的因素。其次，手搖晾衣架的升降每次都要人工轉換接頭，目.需要人力搖動慢慢將桿升降，若晾桿承載的衣物重量過大，搖上去既費力又容易傷手。因此，手搖晾衣架雖然改變傳統支撐晾衣的不便，但沒有徹底改變費神費力的根本狀態。人們期望著一種更方便更美觀的新型晾衣架的出現。
1.3 研究方法
（1）文獻法。由于本研究將會觸及到很多單片機方面的繪圖以及變成等方面的知識和技術，為了能夠更好的完成研究，所以需要對大量的期刊雜志等書籍進行瀏覽、整理和分析。這樣做能夠快速而且有效的獲得大量對本研究由有利的信息和材料，因此成為研究方法不可缺少的部分。
（2）觀察法。合理的觀察對研究有很大的幫助，這種研究方法具有很強的目的性和計劃性，在實驗中往往能達到意想不到的效果，從而開辟人們的思路，招致新的發現，因此也成為研究方法不可缺少的部分。
1.4 研究內容
基于單片機的的智能晾衣系統設計，需要采用單片機作為控制中心，實現自動晾衣的功能，并根據具體情況進行相應的調整，具體性能和指標如下：
（1）智能晾衣桿全自動工作，可實現無人操控
（2）晾衣桿只有兩個位置，伸出去，縮回來
（3）具有手動模式，可以直接強制伸縮晾衣架
（4）光敏傳感器：天黑時候將衣服收回來，天亮時候或者陽光猛烈的時候伸出去晾曬
（5）濕度檢查：通過DHT11溫濕度傳感器采集當前空氣溫濕度，如果濕度較大，將衣服收回來
（6）液晶顯示：可以直接顯示當前信息和狀態
（7）供電：5V電源供給單片機、電機
（8）紅外遙控器可以直接進行控制晾衣架進行工作
二、智能晾衣系統的硬件設計
采用單片機進行采集光照、雨滴兩個外部天氣信號，并通過單片機控制旋轉衣架，旋轉衣架通過步進電機進行調節，當外部天晴，且無雨時，將衣架轉出，晾曬衣物；當下雨或者沒有陽光時，轉回室內，防止被雨打濕，或者天已黑。
2.1 設計要求
（1）構建一個型號為STC89C52的單片機系統（內含串口通信電路，單片機最小系統），作為系統的主控模塊，負責數據的采集、處理與分析、執行部件的控制等；
（2）檢測功能：實時檢測是否下雨；實時檢測環境的光強值；
（3）顯示功能：通過液晶屏1602對系統的參數及系統狀態進行指示；
（4）執行部件：過298驅動電機，為電機轉動時提供停轉信號；；
（5）程序編寫：使用KEIL C軟件編譯環境，使用C語言進行系統程序的編寫，并在程序中對采集到的數據進行分析、處理和顯示。
2.1 整體設計框圖
控制總體款圖如下圖2.1所示，通過光照傳感器和雨滴（水位）傳感器感知外部天氣的光照和雨滴情況，按鍵設定光照和雨滴的閾值，衣架位置傳感器采集衣架所在位置，最后單片機驅動步進電機，將衣架來回于室內室外。
開啟開關電源后，溫濕度傳感器開始工作，采集過程首先是STC89C51單片機發起開始信號，通過I/O引腳發送給DHT11溫濕傳感器，之后DHT1溫濕度傳感器1反向單片機發送響應，并將采集到的數據按照40位數據幀格式輸出，
溫濕度傳感器開始工作，把空氣中的溫度通過一定檢測裝置，測量到溫度后，按一定的規律變換成電信號或其他所需形式的信息輸出，用以滿足設計需求。市場上的溫濕度傳感器一般是測量溫濕度量。常見的溫濕度測量方法有：動態法（雙壓法、雙溫法、分流法），靜態法（飽和鹽法、硫酸法），露點法，和形形的電子式傳感器法。DHT11溫濕度傳感器將檢測到的溫濕度值以數字量的形式輸出給單片機，單片機內部計算后得出此時的溫度，之后顯示在LCD1602液晶顯示器上。溫濕度檢測流程圖如圖4.3所示：
五．結論展望
本報告設計并實現了基于單片機的智能晾衣系統，通過實驗調試，當外部天晴，且無雨時，衣架轉出，晾曬衣物；當下雨或者沒有陽光時，轉回室內。完成要求中智能晾衣桿全自動工作，實現無人操控；晾衣桿有兩個位置，伸出去，縮回來；可以進行位置檢測：晾衣桿伸出去時，到達指定位置能夠停下來；有軟件容錯處理：晾衣桿伸縮過程中遇到各種障礙，能夠通過軟件容錯處理來停止；使用光敏傳感器：天黑時候將衣服收回來，天亮時候或者陽光猛烈的時候伸出去晾曬；使用雨滴傳感器：下雨的時候將衣服收回來；參數靈敏度可以調節（動態設置）：按鍵+液晶顯示；采用5V供電：5V電源供給單片機、電機。 本報告實現了智能晾衣系統，還需要結合市場，對衣架的結構和工作方式。比如旋轉還是上下伸縮，前后伸縮等，進一步完善系統，使之滿足市場需求，更好的為客戶服務。
六、心得
1.通過這次單片機課設，我們學到了很多平時難得的東西，首先是團隊協作，在這次設計當中，難免和同學產生觀點和意見的分歧，以及分工明細、時間安排等不合理
2.通過這次設計，我們體會到了團結合作的重要性及力量之強大，還有讓我們處理事情更加有條理，思路更加清晰明了了，發現、提出、分析、解決問題和實踐能力的提高都將受益于我在以后的學習、工作和生活中。
3.此次的設計，其實也是我們所學知識的一次綜合運用，讓我深深的認識到了學習單片機要有一定的基礎，要有電子技術方面的數字電路和模擬電路等方面的理論基礎，特別是數字電路；也要有編程語言的匯編語言或C語言。要想成為單片機高手，我們首先要學好匯編語言，然后轉入C語言學習，所以我們不能學到后面就忘了前面的知識，更應該將所學的知識緊緊的結合在一起，綜合運用，所謂設計，就是要求創新，只有將知識綜合運用起來才能真正的設計好。
七、展望
本次畢業設計從題目的選定到方案的論證再到畢業設計的完成歷時將近三個月，在這三個月的時間內我用自己最飽滿的熱情和最認真的態度來對待。很多問題看似簡單，但是真正在實踐過程中卻舉步維艱、問題百出，尤其是在程序調試的階段要有極大的耐心，但是這個過程也很大程度上的提高了我分析問題和解決問題的能力。在畢設的實踐中也提高了我的動手能力，強化了自己的專業理論知識。與此同時，我也發現了很多身上不足的地方，例如專業軟件使用得不夠熟練、編程能力不夠、動手實踐能力較弱等，我會在今后的學習實踐中不斷加以提高。
。
參考文獻
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[2]呂廣紅,黃崇林,陳曉銘.基于AT89C52的智能晾衣架的設計[J].自動化與儀器儀表,2013,02:71-73.
[3]劉秋呈,顧凱燕,劉輝.感光智能晾衣架的設計[J].科學咨詢(科技·管理),2013,05:67.
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[5]三恒星科技.MCS-STM32單片機原理與應用實例.北京：電子工業出版設，2008.1
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[7] 閻石.數字電子技術基礎[M]. 北京：高等教育出版社，1998.
[8] 林伸茂.80STM32單片機徹底研究——實習篇.北京：中國電力出版社，2006
指導老師：戴勝坤
設計要求：1、安裝資料及要求。包括：平面圖；用電負荷情況；供電電源情況；氣象及水文資料等。
2、選子：位置、型號的選擇
3、土建施工
4、設備安裝
課題二、小電流接地系統的故障選線的研究
指導老師：戴勝坤 地故障時，故障特點不是非常明顯，故障選線就顯得很有必要，所以，要求學生
比較詳細的了解國內外小電流接地系統故障選線的研究現狀和研究方法，對現有
的選線方法進行總結并加以改進，找到適合的故障選線的方法；3、 利用ATP的仿真軟件對小電流接地系統進行仿真；4、撰寫畢業論文。
課題三、64點溫度監測與控制系統的設計
指導老師：游佳
設計內容：64點溫度監測與控制系統針對室溫環境下的溫度監控，如大型機組的軸溫，大型變壓器油溫，化學反應過程，環境測試等。控制核心采用微處理器或單片機，監測64點溫度，溫度范圍0～100℃，采用半導體溫度傳感器AD590，按矩陣方式切換輸入信號。輸出8路開關控制信號和2路PWM模擬信號（具備PID控制能力）。同時要求利用微處理器或單片機的已有通訊接口或其它工業控制網絡實現數據上傳和控制。
設計要求：1.總體方案設計，需要提出至少兩種切實可行的方案，并加以比較，選擇一種最優方案；
2.根據總體方案設計硬件電路，需要有理論依據，有分析計算過程，選擇的主要元件要有原理和說明，所有元件必須有型號和參數；
3.軟件設計，使用匯編語言或C語言編成。主要軟件必須能在設計制作的硬件電路上正確運行 ，且能夠顯示被測試對象的溫度；
4.制作硬件電路，調試硬件和軟件，完成溫度檢測與測試點切換，實現溫度上傳并在屏幕上顯示或存盤；
5.撰寫畢業論文，嚴格按照畢業論文標準，論文引用其它文章和相關技術資料不得多于40%。
課題四、 用8051單片機設計一交通信號燈模擬控制系統的設計
指導老師：潘紋
一、設計任務與要求：
用單片機8051設計一個十字路口的紅、綠、黃交通信號燈控制系統，要求如下：
1）用紅、綠、黃三色發光二極管作信號燈。考慮到學生設計時的難度，只考慮一條道路相對的兩個方向，每個方向有紅、綠、黃三個燈。紅燈亮禁止通行，綠燈亮允許通行，每隔30秒紅綠燈交替變化。在每次由綠燈亮變成紅燈亮或者由紅燈亮變成綠燈亮的交替變化轉換時要求黃燈閃爍5秒，給行駛中的車輛有時間停靠到禁行線之外。
2）能實現正常的計時顯示功能。用倒計時方法顯示紅燈、綠燈、黃燈還需亮的時間。
3）能實現控制器總清零功能。 按下某個鍵后，系統實現總清零，計數器由初始狀態開始計數，對應狀態的指示燈亮。 二、根據設計任務與要求：畫出設計總電路圖，寫出設計程序。
課題五、單片機步進電機控制器的設計
指導教師：游佳
設計要求:1.用MCS-51單片機,通過軟件編程,設計一個步進電機控制器。要求能對步進電機實現正、反轉及速度控制，同時能對步進電機進行位置控制，即能控制步進電機從一個位置精確地運行到另一個位置。
課題六、傳感器在機電一體化系統中的應用及發展的研究
指導老師：周小薇
論文要求：1.了解傳感器在機電一體化系統中的作用及地位
2.機電一體化系統中常用傳感器的類型、特點、結構及用途等
3.如何為機電一體化系統選擇傳感器（舉例說明）
4.機電一體化系統中常用傳感器的發展
相關知識：本課題要求學生綜合《傳感器技術》《機電一體化技術》《控制電機》等相關知識進行編寫。
課題七、水輪機制動系統的設計
指導老師：周小薇
設計要求：
掌握一定的電氣控制技術的基礎知識，可以利用PLC進行編程，并且對氣壓傳動和液壓傳動有一定的了解。還要求能夠運用基本的繪圖軟件進行繪圖。
設計內容：
本設計共有三個部分：電氣控制部分、流體控制部分、PLC編程部分。
（一）電氣控制部分設計任務： 2.24點制動閘動作后向PLC發出制動成功或復位信號
3.壓力站氣路壓力數顯示向PLC發出4～20mA的模擬信號
4.根據PLC傳送來的4～20mA的模擬信號，顯示相應的轉速。
（二）流體控制部分設計任務：
采用節流閥控制流量，水份分離器凈化空氣，兩個三通換向閥分別控制汽缸的上、下腔；氣液混用三通球閥進行氣、油的轉換控制，多塊壓力表可直接讀數等。
（三）PLC編程部分設計任務：
根據給出的梯形圖進行編程。
課題八、畢業設計題目：恒壓供水系統設計
指導教師：黃衛庭
構成：PLC系統、變頻器、檢測保護電路、轉速測量等環節
要求：1、采用PWM變頻調速
2、有具體結構圖及外形圖
3、選用元器件合適
4、有控制電路圖、主電路原理圖、PLC程序框圖和清單
[注意：選題要結合實際供水工作。要求寫明本設計所涉及的分析方法或技術手段（如定性、定量分析的方法）；要求有學生獨立的見解，設計內容要詳細寫明具體步驟]。
課題九、兩種液體混合的設計
指導老師：葉俊 一、控制要求
1．初始狀
此時各閥門關閉，容器是空的。 SL1=SL2=SL3=OFF
M＝OFF
二、起動操作
按下起動按鈕，開始下列操作： (2)液體B流入，液面達到SL1時，YV2=OFF，M＝ON，開始攪拌；
(3)混合液體攪拌均勻后（設時間為l0s），M＝OFF，YV3＝ON，放出混合液體；
(4)當液體下降到名 SL2時，SL2從ON變為OFF，再過20s后容器放空，關閉YV3，YV3=OFF，完成一個操作周期；
(5)只要沒按停止按鈕，則自動進入下一操作周期。·
三、停止操作
按一下停止按鈕，則在當前混合操作周期結束后，才停止操作，使系統停止于初始狀態。
四、要求：用歐姆龍型PLC技術設計
課題十、機械手控制的設計
指導老師：葉俊
一、機械手工作過程，且每次循環動作均從原位開始。
二、控制要求
1．在傳輸帶A端部，安裝了光電開關PS，用以檢測物品的到來。當光電開關檢測到物品時為ON狀態。
2.機械手在原位時，按下起動按鈕，系統起動，傳送帶A運轉。當光電開關檢測到物品后，傳送帶A停。
3．傳輸帶A停止后，機械手進行一次循環動作，把物品從傳送帶A上搬到傳送帶B(連續運轉）上。
4.機械手返回原位后，自動再起動傳送帶A運轉，進行下一個循環。
5．按下停止按鈕后，應等到整個循環完成后，才能使機械手返回原位，停止工作。
6.機械手的上升／下降和左移／右移的執行結構均采用雙線圈的二位電磁閥驅動液壓裝置實現，每個線圈完成一個動作。
7.抓緊／放松由單線圈二位電磁閥驅動液壓裝置完成，線圈通電時執行抓緊動作，線圈斷電時執行放松動作。
8.機械手的上升、下降、左移、右移動作均由極限開關控制。
9.抓緊動作由壓力繼電器控制，當抓緊時，壓力繼電器動合觸點閉合。放松動作為時間控制（設為2s）。
要求：用歐姆龍型PLC技術設計
課題十一、建立機械全自動洗衣機的工作電路模型
指導老師：方瑋
結構：由電動程控器、水位開關、安全開關（蓋開關）、排水選擇開關、 不排水停機開關、貯水開關、漂洗選擇開關、洗滌選擇開關等組成。工作原理：通過各種開關組成控制電路，來控制電動機、進水閥、排水電磁鐵及蜂鳴器的電壓輸出，使洗衣機實現程序運轉。
主要內容：進水控制電路，電動機控制電路，排水系統電路等。
要求：結合洗衣機的工作過程，給出以上電路模型號并說明原理，論文不少于5000字
課題十二、工廠變配電所的設計
指導老師：居劍文
一、設計的要求
根據設計課題的技術指標和給定條件，能夠獨立而正確地進行方案認證和設計計算，要求概念清楚，方案合理，方法正確，步驟完整。
要求會查閱有關參考資料和手冊等
要求學會選擇有關元件和參數
要求學會編制有關電氣系統圖和編制元件明細表
要求學會編寫設計說明書
二、設計說明書的內容
負荷計算及無功功率補償計算。
變配電所所址和型式的選擇。
變電所主變壓器臺數、容量及類型的選擇（配電所設計不含此內容）。
變電所主結線方案的設計
短路電流的計算
變配電所一次設備的選擇
變配電所二次回路方案的選擇及繼電保護裝置的選擇與整定
變電所防雷保護與接地裝置的設計
編寫設計說明書及主要設備材料清單
10、繪制變電所主結線圖、平面圖和必要的剖線圖、二次回路圖及其它的施工圖樣。
課題十三、電纜－架空混合線路的繼電保護問題的研究
指導老師：方瑋 研究現狀，了解目前電纜－架空混合線路的保護的配置的方法，優缺點，并根據
電纜的特點，架空線路的特點，提出適合于混合線路的保護的方案；
3、 提出適合于電纜－架空混合線路的繼電保護的方案； 4、撰寫畢業論文。
課題十四、鉸鏈四桿機構的運動特性分析
指導老師：潘紋
設計任務與要求
1）對鉸鏈四桿機構中的曲柄搖桿機構、雙曲柄機構、雙搖桿機構三種基
本類型的運動特性進行分析。
2）每種類型各舉一個日常生活中常見的實例，畫出其基本圖表。對每種
類型要求用falsh或者authorware等做一個能動的形象逼真的例子。如吊起重物的起重機、運動的火車的機輪、橢圓儀、翻箱機、機械手爪等。
課題十五、數控銑床及加工中心產品加工工藝設計
指導老師：倪祥明 課題十六、機械手直線運動液壓系統的制作
指導教師：黃國祥
目的：實現機械手水平、垂直兩個方向的機械運動
任務：1、系統方案的設計與計算；液壓泵、液壓閥等技術參數的選擇；液壓輔助部件的選擇與購買。
2、液壓缸的加工制作。
3、液壓系統的安裝與調試。
4、電路系統的安裝。
5、技術資料整理與電子文檔的制作。
要求： 1、分組布置任務，每組可以是1人以上。
2、電子文檔要求打印，字數不少于5000字。
3、現場展覽制作產品，參加答辯。
課題十七、“中國結”造型設計
指導教師：張蓉
1.畢業設計的基本任務
著重提高在CAD/CAM軟件應用方面的實踐技能，樹立嚴謹的科學作風，培養綜合運用理論知識解決實際問題的能力。通過創建中國結造型設計、市場推廣、資料整理等環節，初步掌握應用CAD/CAM進行工業造型設計的方法和基本技能。
2.畢業設計的基本要求
通過畢業設計各環節的實踐，應達到如下要求：
靈活運用所學Pro/e軟件創建“中國結”,打印出造型設計步驟和造型圖；
對造型出來的“中國結”進行包裝設計。如用Photoshop或3dmax等軟件進行包裝，打印出用于市場推廣的效果圖；
寫出500字左右的論文小結
培養一定自學能力和獨立分析問題、解決問題能力；
通過畢業設計實踐，樹立嚴肅認真、一絲不茍、實事求是的工作作風，并培養自己具有一定的生產觀點、經濟觀點、全面觀點及團結協作的精神。
3.“中國結”造型參考圖：
（造形和尺寸自定義）
課題十八、“福娃”造型設計
指導教師：羅進生
1.畢業設計的基本任務
著重提高在CAD/CAM軟件應用方面的實踐技能，樹立嚴謹的科學作風，培養綜合運用理論知識解決實際問題的能力。通過創建“福娃”造型設計、市場推廣、資料整理等環節，初步掌握應用CAD/CAM進行工業造型設計的方法和基本技能。
2.畢業設計的基本要求
通過畢業設計各環節的實踐，應達到如下要求：
靈活運用所學Pro/e軟件創建“福娃”,打印出造型設計步驟和造型圖；
對造型出來的“福娃”進行包裝設計。如用Photoshop或3dmax等軟件進行包裝，打印出用于市場推廣的效果圖；
寫出500字左右的論文小結；
培養一定自學能力和獨立分析問題、解決問題能力；
通過畢業設計實踐，樹立嚴肅認真、一絲不茍、實事求是的工作作風，并培養自己具有一定的生產觀點、經濟觀點、全面觀點及團結協作的精神。
3.“福娃”造型參考圖：
課題十九、大功率高頻直流開關電源的設計
指導老師： 倪濤
通過該題目的設計,加強電力電子的學習和理解，系統學習開關電源的設計方法，綜合運所學過的知識,培養獨立工作，解決實際問題的能力，為走向工作崗位打一定的基礎
內容：
按技術參數設計一臺直流開關電源
主要技術參數：
輸入電壓：三相交流380V 輸入頻率：50HZ
輸 出：恒流50安 輸出電流變動范圍：0---50安連續可調
輸出電壓：0—60伏
要求：
1.按要求分階段寫文字材料；
2. 3.論文要按要求格式打印；
4.獨立完成
設計步驟：
1.閱讀國內外有關 2.選定開關電源集成控制器，學習其工作原理、應用方法；
3.主電路方案選擇，要有技術經濟比較；
4.主電路設計；
5.元器件的設計、計算、選擇；
6.控制電路、保護電路的設計；
7.打印論文
課題二十、三層樓電梯PLC控制系統設計與調試
指導老師：倪濤
設計內容： 1、不允許同時有兩層樓要求停電梯；
2、當二層不需要停時，能越過二層直接到達所需樓層。
要求：
分階段寫文字材料；
2、 3、論文要按要求格式打印；
4、獨立完成
步驟：
1、設計I/O配線表。
2、設計出電梯控制的梯形圖。
3、寫出指令表。
4、用編程器輸入指令。
調試運行。
課題二十一、車輛出入庫管理PLC系統設計
指導老師：楊芳
內容：編制一個用PLC控制的車輛出入庫管理梯形圖控制程序,控制要求如下:
1、入庫車輛前進時,計數器加1,后退則減1.
2、出庫車輛前進時計數器減1,后退則加1.
3、要求有顯示屏指示車庫內車輛的實際數目.
要求：
1.根據題意設計顯示電路，并按圖連接。
2.畫PLCI/O接口連線圖，并按圖連接。
3.編制梯形圖及指令語句表。
4.完成系統調試，實現控制要求。
課題二十二、水塔水位控制PLC系統設計
指導老師：楊芳
內容：1、保持水池的水位在S3——S4之間，當水位低于S3，則打開閥門進水，水位到達S4時，則關閉閥門。 水塔水位控制面板
要求：1.根據題意設計顯示電路，并按圖連接。
2.畫PLCI/O接口連線圖，并按圖連接。
3.編制梯形圖及指令語句表。
4.完成系統調試，實現控制要求。
課題二十三、用PRO/E軟件進行玩具造型設計
指導教師：羅進生
要求：利用軟件進行實體造型，寫出具體造型步驟。步驟清晰合理，造型思路明確。可以自己設計玩具形狀，分析所設計玩具市場前景。
參考圖樣：
課題二十四、基于PROE軟件的機械制圖三維模型庫開發及應用
指導老師：李廣坤
關鍵詞:電子設計競賽；實踐教學
知識經濟呼喚素質教育，實施素質教育的重點是要培養學生的創新精神和實踐能力。理論教學與實踐教學是高校教育的兩個重要組成部分，而實踐教學對于大學生，特別是工科類高職大學生實際工作能力的培養起到至關重要的作用。實踐教學改革是一個系統工程，涉及到教學管理體制、實踐教學內容、實踐教學方法、實踐教師隊伍建設等諸多方面，通過改革提高實踐教師的業務素質，改進教學內容，使實踐教學更有利于學生創新能力的培養。由教育部高等教育司和信息產業部人事司共同舉辦的全國大學生電子設計競賽是推動電子信息類專業教學改革的一個非常有效的舉措。競賽固然可以激發參賽者的競爭意識，但更重要的是它給予我們進行教學改革的深刻思考。如果將這種思考融入教改實踐中，那么競賽所帶來的效益是巨大的。
一、競賽是對傳統實踐教學的一個挑戰
在電子與信息技術飛速發展的21世紀，激烈的國際國內市場競爭要求我們培養的學生不應是照貓畫虎的高手，而應是基礎扎實、知識面寬、富有創新精神和競爭意識的人才。而傳統的電子類專業實踐教學內容，重分析、輕綜合；重個體、輕協作。全國大學生電子設計競賽從理論設計到實際制作都提出了較高的要求，這對于參賽學生來講是一次很好的鍛煉。按傳統方法培養的學生，在參加電子設計競賽時，就會發生諸多的問題。如：理論設計正確卻無法在工程上實現；單元電路正確卻無法實現系統聯調；個人能力很強卻各自為政，不能實現強強聯合等等。這是因為電子設計競賽既不是單純的理論設計競賽也不僅僅是實驗競賽，而是由一個參賽隊共同設計、制作完成一個有特定工程背景的題目的優劣與快慢的競賽。它既強調理論設計，更強調系統實現。它考核了學生綜合運用基礎知識的能力，更注重考察學生的創新意識。題目涉及的內容是一個課程群而非單一的一門課程。因此競賽的形式與內容符合面向21世紀人才培養的目標和需求，是對傳統教學方法的一個挑戰，如不改革傳統的教學內容和教學方法，建立一個新的教學課程體系，就無法適應現代高等教育的需要。同時，競賽成績從一個側面反映了這個課程群的教學水平和教學改革的成敗。
二、競賽對課程體系改革的積極作用
從參賽同學的情況看，參加競賽的同學大多數為結束大學第二年學習，剛升入三年級的學生，參賽前他們已系統完成電子線路理論課和實驗課的學習，并進行了萬用表組裝和收音機組裝等實訓項目的訓練，有一定的理論知識基礎和動手能力。但是還缺乏目前應用最為廣泛的單片機方面的知識，因此我們可以在大二開設單片機課程，進行“單片機”理論知識的學習。并增設“單片機最小系統”實訓項目，在這個項目中，可以先讓學生獨立的完成一個單片機最小系統的設計制作，然后在這個系統的基礎上進行一些綜合項目的開發。
由于學生所學各門課程比較獨立，同學們普遍缺乏面對實際工程問題、設計制作較大規模應用電路的工作經驗。因此，我們可以為大學二年級的學生開設“電路創新設計”選修課，為同學們提供進一步鍛煉提高的機會。在這門課程中，為同學們介紹當今最先進的電子器件的應用和各類電路的設計方法，開闊同學們的視野，強化同學們的工程概念，并給出多種設計制作的題目供同學們練習。仿照競賽的要求將同學分組，從較簡單的應用電路開始，要求每組學生完成數個難度遞增的實驗電路設計、制作與調試，并寫出詳細總結報告。在制作每個電路的訓練過程中，鼓勵學生用不同的方案實現，以鍛煉學生思維的廣闊性，培養其創新能力。
三、競賽對教學內容改革起到推動作用
實驗的目的是讓學生通過實際動手，掌握一般的實驗方法和技巧，鞏固已有的理論知識，提高其分析和解決實際問題的能力，也培養其創新精神和實事求是的作風。我們一般將實驗分為驗證性實驗和非驗證性實驗兩種，前者是依據教學大綱要求預先設計好的，只要求學生按照已知的方法和步驟進行操作，這種實驗方式在基礎訓練階段是必不可少的，但因為其本身在時間、空間和內容上的局限性，不利于學生創新能力的培養。而非驗證性實驗因可讓學生自主設計和開展實驗，從而提高了其挑戰性，也極大地激發了學生的創新欲望，對培養學生的實際動手能力和創新精神是非常有利的。我們可以增加非驗證性實驗課，提高學生綜合實驗能力。
在電子競賽前的訓練和競賽的過程中，我們廣泛地了解、使用新技術、新器件，更清楚地認識到當前電子技術的飛速發展，對實踐教學提出了新的要求。要培養跨世紀的科技人才，必須不斷改進教學內容。舍棄過時陳舊的內容，如模擬電路中過多的分立元件電路實驗，數字電路中過多的小規模集成電路實驗；引入新的內容，如集成運放的各種應用，EPLD和FPGA的應用等。增加電子線路軟件仿真的內容，使軟硬件相結合，豐富實驗手段。增加大量的設計性和綜合設計性實驗內容，并注意教學內容的多樣性，滿足不同程度學生的學習需要，并且可以將各種EDA軟件穿插于各門相關課程中，如Proteus、Pspice、Protel、Workbench等軟件的應用，大大開闊了學生的視野，提高了學生的綜合設計能力和設計效率。
四、競賽對學生的畢業設計起到導向作用
畢業設計是一次綜合運用各種知識、技能進行實際動手解決課題問題的訓練過程。對于工科類高職學生，應在教師的指導下，根據指定的設計任務，收集資料，綜合運用所學的知識、技術、能力，比較獨立地完成一個系統的設計制作，并寫出相應的畢業論文。我們分析歷年大學生電子設計競賽題目，不難發現，這些題目在形式、內容、難度方面都與高職學生畢業設計題目較為接近。因此，我們完全可以將畢業設計和電子競賽有機結合起來。電子競賽可以為畢業設計的選題提供參考，同時還可以將電子競賽中用到的一些新技術、新產品應用到畢業設計中來，促進了學生對于新技術的應用與掌握，提高了畢業設計的質量。
五、競賽對教師教學水平的提高起到促進作用
一、目前存在的問題。
1.1教學理論過于生硬，教學手段有待提高。
目前，很多工科高校都設置了單片機課程，并且該課程在專業建設中占有重要地位。首先，傳統理論教學大多數對單片機內部結構、工作原理、指令系統、軟件設計等進行詳細概述，但缺乏對應用部件的講解，造成學生感到枯燥，缺乏熱情。同時由于計算機課程內容更新較快，理論教學落后于實踐應用的矛盾日漸加深，理論教學占據了絕大多數的教學時間，缺乏必要的綜合與集成。其次，隨著單片機技術的飛速發展，集成芯片的不斷更新，仿真軟件的大量涌現，單純的多媒體教學已不能滿足教學需要。
1.2實踐環節重視不夠，忽視能力培養。
傳統教學以驗證性實驗為基礎，大量實驗均是按照實驗指導書完成，這樣使學生獨立思考，動手動腦的機會變少，未使學生掌握單片機的設計方法，學生的實踐操作能力也沒有提高，而且目前的單片機在實驗教學時，往往使學生按照實驗教師給出的簡單連線操作，然后燒錄程序。在此期間學生對實驗操作產生的問題得不到解決和鞏固，使做實驗變成生搬硬套的完成任務。學完后實際問題的處理能力差，對后續畢業設計和就業工作的幫助不大。二、依托電子設計競賽，推進專業課程改革。大學生電子設計競賽的目的在于推動電子信息類的課程建設，引導高等學校在教學中培養學生的創新能力、協作能力和理論聯系實際的學風，培養學生的工程實踐素質、提高學生針對實際問題進行電子設計制作的能力；吸引、鼓勵廣大青年學生踴躍參加課外科技活動，為優秀人才的脫穎而出創造條件。通過參加電子設計競賽，我們對電子競賽有了新的認識，并依托電子競賽對專業課程進行了改革和探索，基本原則有兩個，一是堅持和貫徹理論與實際相結合的教學理念；二是重視對學生實踐能力的培養。
2.1理論教學模式的改革
建立以任務或項目為教學主線，教師為主導，學生為主體的理論教學模式。制定教學大綱時應該適當調整學時以順應單片機技術的快速發展，對現有的教材進行適當的增減，刪除一些課本中的老化的，無關緊要的，過于理論化或抽象化的內容，增加一些在生產生活中可能運用到的真實案例和最新的單片機理論知識，尤其對目前社會中應用廣泛的AT89S51和AT89S52，通過實際案例將抽象的理論具體化。在教學中，適當加強C語言的學習，讓學生既能看懂匯編語言，也能夠運用C語言將復雜的程序簡單化。同時，對于學校現有的網絡資源進行共享，通過網絡讓學生了解單片機的應用介紹，最新技術等內容，激起學生對單片機課程的興趣。
2.2結合電子設計競賽，制定合理的實踐教學方案
強調以學生為主進行實踐教學，使課堂教學為實踐教學而服務，實驗環節為課堂理論知識服務，在學生最初接觸單片機課程時。將單片機在實踐生產的應用介紹給學生，并將科研項目或往屆電子設計競賽的作品（如信號發生器、智能電動車等）帶進課堂，激發學生對單片機課程的學習興趣，將原理式教學轉型應用式教學。通過實踐的操作，帶領學生在動手實踐中完成理論知識的學習。在教學環節中，為培養學生的動手創新能力，將實驗分為三類：驗證性實驗、綜合性實驗和創新性實驗。驗證性實驗主要是學生按照一直操作再現所學的理論知識，深化理論內容。綜合性實驗不僅是對理論知識的驗證和綜合，對學生分析問題和解決問題的能力提出了一定要求。設計創新實驗則是學生根據相關知識，針對電子設計競賽要求方向設計具有實際意義的電路，教師主要對學生進行引導和指導，設計創新實驗是對學生綜合能力的提升，培養學生創新意識的同時養成獨立思考的習慣。參與大學生電子設計競賽讓更多的學生主動走進實驗室，將單片機的學習當作課余生活的重要組成部分。我校為學生成立了開放性實驗室，讓學生通過大量的電路板的繪制，編程仿真，調試等練習將動手操作能力不斷地提到新的高度。在整個競賽的準備過程中，學生本身表現出極大的熱情，每次項目完成后，教會學生做好總結和鞏固工作并鼓勵他們探索新的任務通過親身實踐獲得實際經驗，養成科學精神和科學態度，掌握基本的科學方法，綜合運用所學知識解決實際問題。
2.3考核方式的改革
目前我國教育領域使用的最普遍的考核方式仍是閉卷考試，閉卷考試對于考核學生的知識掌握情況是不可替代的，但對于單片機這門技術性實踐性非常強的課程，單純的閉卷考試對學生能力的考察是遠遠不夠的，對于復雜的硬件和靈活的程序設計的考核應該與理論知識分離開來，將單片機課程的考試設置為兩個部分，理論閉卷考試和實踐設計考試，處理進行正常的理論考試外，學生要將自己的設計進行仿真演示或者實物演示，所得分數根據學生作品的完整性、創新性和實用性來評定。并將分值乘以60%與理論的40%綜合后得到總成績。
論文摘要：電子信息類畢業生就業曾有過耀眼的輝煌，但近幾年來，其就業形勢大不如前。其主要原因有人才市場容量不足的問題，也有畢業生整體就業能力下降的問題。本文從電子信息工程專業學生應具備的專業能力入手，對專業能力實現的幾個層次，改革學生評價體系，全面提升學生素質，增強學生就業能力等方面進行了探索。
當前大學生就業是社會關注的熱點，高校就業工作面臨著越來越大的挑戰，如何做到大學生充分就業、合理就業，不僅需要高等學校在就業工作上更新觀念，加強指導，同時還需要大學生對就業問題進一步加深認識、理性思考，切實提高自身的就業能力。大學生就業能力是大學生成功地獲得工作、保持工作以及轉換工作時所具有的能力，是一種與職業相關的綜合能力的組合。大學生就業能力培養不僅是高等教育發展的需要，也是社會經濟發展的需要，具有重要的理論與現實意義。大學畢業生作為勞動力市場上一個特殊勞動供給群體，其就業能力是指大學畢業生在校期間通過專業及相關知識學習、積累，對自身潛能進行開發而獲得的能夠實現自我職業生涯目標、滿足社會需求、實現自我價值的技能和能力。就業能力是一種綜合能力。關于就業能力具體包括一些什么能力，至今仍沒有定論，但總的說來可以劃分為專業能力和非專業能力，本文以電子信息工程專業為例，從本專業應具備的專業能力入手，探索如何提高學生的專業能力，從而提高學生的就業能力。
一、電子信息工程專業能力
電子信息工程專業作為新興專業，順應了知識經濟、信息時代的教學、科研和生產發展的需要。但隨著我國經濟和科學技術的快速發展以及開設電子信息專業的院校逐步增多，未來畢業生的就業形勢會更加嚴峻，競爭會更加激烈。畢業生的質量是電子信息專業競爭成敗的關鍵。從培養規格看，本專業學生應具備各方面的能力，由此我們將培養規格中的各種能力進行分類，整理出與之相對應的各門課程，具體分類如下：
1.工程計算基礎能力。主要包括：數學計算及應用能力、建模能力、時域、頻域分析，主要涉及的課程有：高等數學、大學物理、工程數學、信號與線性系統。
2.外語應用能力。包括：聽、說、讀、寫能力，本專業英語文獻閱讀能力，主要涉及的課程有：大學英語、EDA技術與應用等。
3.計算機應用能力。主要包括：計算機基礎應用能力、程序的設計能力、典型微機系統的分析和應用能力，主要涉及的課程有：計算機應用基礎、計算機語言、C語言程序設計、EDA技術與應用、微機原理與應用、單片機原理與應用、單片機技術及應用綜合訓練。
4.電子工程基本分析與應用能力。主要包括：常用電子儀器使用能力，電子電路分析、應用能力，單片機應用能力，EDA應用能力，閱讀與繪制電氣圖能力。主要涉及的課程有：電裝實習、電氣繪圖與電子CAD、電路原理、模擬電子技術基礎、數字電路、電路原理實驗、模擬電子技術實驗、數字電路實驗、單片機原理與應用、EDA技術與應用、模擬電路課程設計、數字電路課程設計、單片機技術及應用綜合訓練。
5.電子信息產品的分析、設計、安裝、運行維護等應用能力。主要包括：工業標準的理解能力，電子信息產品分析、方案的理解及初步的設計能力，方案實現和系統測試能力，電子設備維護檢修能力，跟蹤新技術能力。主要涉及的課程有：工程制圖與CAD、科技信息檢索、通信電子線路、電視技術、電子測量、家用電器技術實訓、傳感器與檢測技術、計算機網絡與通信、通信電子線路實驗與設計。
6.專業綜合能力。主要包括：根據實際應用需求，綜合運用所學知識進行電子系統方案設計與實現，創新意識和實踐能力，獲取新知識的能力。主要涉及的課程有：數字電視、家用電器技術實訓、無線電調試中級工實訓與考工、畢業設計。
7.技術技能能力。主要包括：獲得無線電調試工技術技能能力和考工證書。主要涉及的課程有：測試技術與儀器、大屏幕彩色電視接收機、數字圖像處理、無線電調試高級工實訓與考工。 8.研究與創新能力。主要包括：培養學生獨立思考、探求真理的科學精神，培養學生的創新意識和創業精神，提高學生的科學研究能力，鞏固和擴展學生所學的基礎理論、專業知識和基本技能，提高學生運用理論知識分析、解決問題的實踐能力。主要涉及的課程有：電子應用基本模塊訓練、數字化測量的實踐訓練、常用控制系統的設計實踐、科研實踐、產品開發。
二、專業能力實現的三個層次
1.基礎訓練。主要通過課堂實驗、電子工藝實習等環節，訓練學生識別選用電子元器件，使用常用電子儀器儀表，測試簡單電路、掌握焊接安裝工藝等。通過對電子元器件的識別、性能測試和對各種電路性能指標測量，鞏固學生所學電子技術理論知識，學會正確使用儀器儀表和科學測量電路方法，為后續實訓環節打下基礎。
2.模塊訓練。就是對某一門或幾門課程進行專項實訓，也就是課程設計，目的是提高學生的實踐動手能力，使學生能掌握一些專項技能，積累一些實際電路知識和工程知識。通過以模擬電路、數字電路、單片機電路等為主的實際應用電路的設計、制作安裝、檢測與調試，訓練學生的基本技能，并為后面的綜合訓練做好準備。
3.綜合訓練。主要采用項目、大型設計競賽、畢業設計等形式。項目主要是在教師指導下，申報校級或院級項目，或是參與教師課題等；大型設計競賽指的是，參加全國大學生電子設計競賽、重慶市盛群杯單片機競賽等；畢業設計是在教師指導下完成最后階段的教學實踐環節。目的是訓練學生綜合運用知識的能力。通過查閱資料、選擇方案、設計電路、制作電路板、安裝調試、撰寫報告等環節，系統地進行電子電路工程實踐訓練，從而進一步提高學生分析問題、解決問題的工程應用能力和創新能力。
三、改革評價體系，全面提升學生素質，增強就業能力
目前，各類企、事業單位對畢業生的要求不斷提高，對應聘者的要求不僅僅是專業能力，還包括人際交往、組織協調、溝通、適應、團隊合作、創新等能力。因此，要求學生對自己所學專業的基礎知識牢固掌握的同時，要積極參與社會實踐，將所學知識與社會實踐緊密結合，只有積極參與社會實踐，參加各項活動，才能得到各方面能力的鍛煉。為此，必須改革大學生評價體系，改革以前在評優評先中只看學習成績的做法，增加學生個人素質評價等相關內容，才能全面提升學生素質。如學生個人素質主要包括：基礎文明素質、政治素質與道德修養、社會實踐與調查、科技文化藝術和體育活動、社團活動和社會工作和課外讀書活動等內容。本文以電子信息工程專業為例，就本專業學生應具備的專業能力，以及專業能力的實現的幾個層次進行了探索。為全面提升學生素質，提高就業能力，還應包括人際交往能力、組織協調能力、溝通能力、適應能力、團隊合作能力、創新能力等非專業能力，對如何提高這些非專業能力還有待進一步探索，也期待同行的指點。
參考文獻
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