单片机理论论文精选(九篇)

前言：一篇好文章的诞生，需要你不断地搜集资料、整理思路，本站小编为你收集了丰富的单片机理论论文主题范文，仅供参考，欢迎阅读并收藏。

第1篇：单片机理论论文范文

1步进电机原理简介

步进电机是数字控制电机，它将脉冲信号转变成角位移，即给一个脉冲信号，步进电机就转动一个角度，因此非常适合于单片机控制。步进电机可分为反应式步进电机（简称VR）、永磁式步进电机（简称PM）和混合式步进电机（简称HB）。

步进电机区别于其他控制电机的最大特点是，它是通过输入脉冲信号来进行控制的，即电机的总转动角度由输入脉冲数决定，而电机的转速由脉冲信号频率决定。

步进电机的驱动电路根据控制信号工作，控制信号由单片机产生。其基本原理作用如下：

(1)控制换相顺序

通电换相这一过程称为脉冲分配。例如：三相步进电机的三拍工作方式，其各相通电顺序为A-B-C－D,通电控制脉冲必须严格按照这一顺序分别控制A,B,C，D相的通断。

(2)控制步进电机的转向

如果给定工作方式正序换相通电，步进电机正转，如果按反序通电换相，则电机就反转。

(3)控制步进电机的速度

如果给步进电机发一个控制脉冲，它就转一步，再发一个脉冲，它会再转一步。两个脉冲的间隔越短，步进电机就转得越快。调整单片机发出的脉冲频率，就可以对步进电机进行调速。

(4)步进电机的静态指标及术语

相数：产生不同对极N、S磁场的激磁线圈对数。常用m表示。

拍数：完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态用n表示，或指电机转过一个齿距角所需脉冲数，以四相电机为例，有四相四拍运行方式AB-BC-CD-DA-AB，四相八拍运行方式即A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A.

步距角：对应一个脉冲信号，电机转子转过的角位移用θ表示。θ=360度（转子齿数J*运行拍数），以常规二、四相，转子齿为50齿电机为例。四拍运行时步距角为θ=360度/（50*4）=1.8度（俗称整步），八拍运行时步距角为θ=360度/（50*8）=0.9度（俗称半步）。

定位转矩：电机在不通电状态下，电机转子自身的锁定力矩（由磁场齿形的谐波以及机械误差造成的）

静转矩：电机在额定静态电作用下，电机不作旋转运动时，电机转轴的锁定力矩。此力矩是衡量电机体积（几何尺寸）的标准，与驱动电压及驱动电源等无关。虽然静转矩与电磁激磁安匝数成正比，与定齿转子间的气隙有关，但过份

采用减小气隙，增加激磁安匝来提高静力矩是不可取的，这样会造成电机的发热及机械噪音。

(5)、步进电机动态指标及术语：

步距角精度：步进电机每转过一个步距角的实际值与理论值的误差。用百分比表示：误差/步距角*100%。不同运行拍数其值不同，四拍运行时应在5%之内，八拍运行时应在15%以内。

失步：电机运转时运转的步数，不等于理论上的步数。称之为失步。

失调角：转子齿轴线偏移定子齿轴线的角度，电机运转必存在失调角，由失调角产生的误差，采用细分驱动是不能解决的。

第2篇：单片机理论论文范文

关键词：单片机；课程实践；答辩；KEIL C

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。

在自动化专业学生的单片机课程实践教学环节中，通过团队合作的方式，以共同完成项目为目标，让学生在单片机课程实践中综合运用所学的单片机系统原理和高级语言程序设计基础的理论知识来完成项目的分析与设计，并借助相关的编程语言来完成项目的编程实现。将原本独立但有高度关联的两个实践教学环节进行有机整合，可以让学生有更多的时间来系统而连续的综合运用所学的相关知识，进而更好的将理论与实践进行有机结合，激发学生的学习热情，提高学生的学习积极性。

第3篇：单片机理论论文范文

关键词：单片机；教学改革与实践；应用能力

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）38-0028-02

单片机技术是电子类专业的一门核心课程，其应用范围涉及工业测控、智能仪器仪表、日用家电、个人信息终端及通信产品等领域，已成为现代电子系统中重要的智能化的核心部件之一，在全国的电子设计竞赛中被广泛应用。因此，近些年来，教学与实践相结合的思想不同程度地得到各高校的重视与加强，许多文献也曾报道单片机技术教学与改革的新思想、新内容和新方法，旨在推动教学改革中坚持不懈地加强学生动手能力和实践能力，从而培养出与社会接轨的优秀电子专业毕业生。我院自创建以来，就非常重视理论与实践的结合，经过作者和院系老师对教学实践改革的努力尝试与探索，总结出了一些简单可行的教学实践改革体系，本文将主要针对我院单片机教学与实践改革提出一些切实可行的新建议。

一、教学与实践改革存在的问题

1.教学方式有待改进。在单片机的教学过程中，不少教师常常以单片机理论为教学的重中之重，实验常安排一些像清零程序、拆字程序、排序程序等与实践结合不紧密的基础实验，从而难以与实践紧密结合起来，再加上一些教师强调笔试的重要性，势必造成学生失去学习的兴趣和积极性，将更多精力用于考试过关，而难以使理论知识得到实践和应用。例如，循环左移和右移指令的讲解，只做理论上的推导，很难加深学生的印象，若能引入适当的EDA技术将这个循环左移和右移过程形象地展示出来，既能加深学生的印象，还能提高其学习兴趣。

2.传统教学的内容问题。由于单片机教材与实际应用有一定的差距，教材中提到的理论与实物已经是几年前的市场产品或者是面临淘汰的产品，这样就会使学生接触到一些过时的知识，却没有看到新的改进，从而在一定程度上影响了学生的知识面和实践能力。实验课程体系验证性实验过多，综合性、启发性实验太少，没有大型设计性和综合性实验，基本没有对学生动手实践能力达到提高和训练。

3.学生对实践和动手缺乏积极性。不少学生对单片机的实践性缺少认识，不主动参与实践和设计，他们宁愿将时间放在英语考试或计算机等级考试上，却对单片机技术的实践和操作缺少兴趣，因此，培养和调动学生积极性显得尤为重要。

4.学校条件和经费的限制。在我们三本学校，教学实践改革除了以上三个问题之外，还会受到其他重要客观因素的阻碍，例如，电子技术迅速发展，需要投入更多的经费购买先进的教学器材和设备，同时也需要一些可以供教学展示的实物，再加上联系校外企业供学生实习也需要一定的活动资金，这些势必给教学实践带来很大的影响，这些客观条件在短时期内仍然很难改观。

二、教学实践改革简单可行的几点新建议

单片机教学实践的过程不会一蹴而就，需要不断作出改进，不断推陈出新，这样才可以保证教学实践工作的顺利进行。许多新的方法值得探索和大胆尝试，我们经过初步探索，总结出以下一些可行的新建议：

1.培养学生学习单片机的兴趣。采用多种教学方法和手段培养学生学习单片机的兴趣，例如：在单片机课堂教学过程中，应注重理论与实际应用相结合，在第一堂课给学生展示单片机制作的实物，如流水灯、电子琴等，使学生对单片机的应用看得见、摸得着，激发学生的学习兴趣。在讲述具体抽象内容之前，采用Proteus等仿真软件将教材中的实例或实际工程案例中用到此知识点的电路进行仿真验证，让学生有个感性认识，明确学习目标。在教学中采用启发式、讨论式的教学方法，改变满堂灌的教学方法，让学生从“让我学”转变为“我要学”。

2.优化教学内容。在课堂教学中，选用新版的、内容丰富的优秀教材，力求做到纵观全书，抓住关键，勤于总结，将具体内容与工程实践案例相结合，对实际应用中的重难点内容进行精讲，提出一些与工程实际应用密切相关的问题来引导学生积极思考，鼓励学生发表见解，活跃课堂氛围。在实践教学中除验证性和简单的设计性实验外，加入课程设计环节，在具体实施中以“学生为中心，教师为辅”的教学模式。同时向学生介绍单片机应用的优秀网站，引导学生充分利用丰富的网络资源，了解当前有关单片机的新书讯、新技术和新发展，以此来拓宽学生的知识面，延伸和补充课堂之外的教学内容，丰富和拓展单片机课程的学习，为学生将来独立进行软硬件设计打下良好基础。

3.鼓励学生展示自己的成果。其实在各班的学生中，都不缺乏对单片机设计有着浓厚兴趣的同学，那么就可以在全班范围内以小组为单位开展一些单片机的设计工作，例如以各宿舍为单位，这些同学平时接触和共同探讨的机会比较多，可以让那些敢于动手，积极表现的同学起到带头作用，然后争取到少量活动资金，建立兴趣小姐，就可以在教师的引导下，让学生自行设计和参与单片机技术的设计实践了。经过一段时间的努力后，教师可以鼓励学生自行上讲台展示各小组的设计成果，这样不仅可以提高学生的积极性，还可以让教师和学生做到教学相长。

4.请高校研究生作有趣易懂的产品设计报告。以往常有教师向院上提出应该多请专家给学生作专题报告以拓展学生的知识面，尽管学院作出了一定的努力，然而许多国内专家总是忙于手头工作，或者因为路程问题，最后不能完成这一愿望，即便有的专家过来作完报告，却也难以收到预期的效果，一些学生往往反映太过深奥，或者难于理解，或者与所学知识关联不大。对此，我们可以请来高校一些发表过优秀论文的研究生，利用周末过来讲解和展示他们的设计成果，这些研究生往往非常乐意奉献自己的论文成果，因此讲解得较为详细具体，并且可以做到浅显易懂，而本科生在具有一定理论基础情况下都能听懂。例如，上次一个高校的研究生给学生讲解LED点阵显示屏的原理和设计，学生们听后产生了浓厚的兴趣，这样很容易激发学生实践和动手的激情，并且把这份激情投入到以后的单片机设计和工作中去。

5.考核方式改革。通常来说，考核就是对教师教学效果的检验和学生水平的测试，同时也是督促和激发学生认真学习的原因和动力。在单片机的教学与实践改革过程中，我们提出了一种注重实践能力和应用能力培养的考核方式，课堂考勤占10%，平时成绩占40%，期末考试占50%，平时成绩的评定进行量化。这种考核方式突出的特点是平时成绩比例为我院最高，同时对其考核将一半的分值设定为实验成绩，并对学生在实验中的具体表现从实验态度、完成实验的情况、实践动手能力和课程设计等几方面进行量化。

单片机技术课程的教学与实践改革是一个长期的过程，特别是对学生加强实践应用能力更不是一件容易的事情，因此需要教师改变传统的教学观念，积极主动地参与实践教学，并且努力培养学生的学习兴趣和实践积极性，只要努力探索和寻求新方法新思路，总可以使得单片机的教学与实践改革很好地得以进行，使学生的单片机应用能力和创新能力得到很大提高。

参考文献：

[1]张鹏.关于高校单片机教学模式的几点思考[J].电子制作，2013，（12）.

[2]张翼，卢钢，卢益民.浅谈单片机教学改革的五大关键点[J].教育教学论坛，2013，（32）.

[3]周荣华.单片机教学改革与实践[J].黑龙江科技信息，2013，（06）.

[4]陈燕慧.单片机教学改革模式的探讨[J].科教导刊，2013，（07）.

[5]朱敏杰，余亚东.改革单片机教学 培养应用型人才[J].实验室研究与探索，2012，（02）.

第4篇：单片机理论论文范文

关键词：第二课堂；培养内容；教学方法

中图分类号：G642.41 文献标志码：A？摇 文章编号：1674-9324（2013）48-0070-02

由于第二课堂的教学目标和要求与第一课堂不同，需要根据不同学科，规划不同的教学内容，采用不同的教学方法。第二课堂电子创新设计培训的实践性、专业性与综合性非常强，需要学生专业基础扎实，具有勇于攻坚的精神与品质。武昌理工学院在第二课堂的电子创新设计教学中，根据电子设计项目规划理论与实践的教学内容，采用项目驱动法对学生进行培训，在实施过程中进行探索，总结经验和规律。

一、第二课堂电子创新设计教学内容与计划

1.第二课堂电子创新设计培训。武昌理工学院电子创新设计培训面向学校工科专业有电子设计兴趣和爱好的学生，培训目的是通过电子设计创新实践活动，培养参训学生的较强动手能力、提高学生针对实际问题进行电子装置和设备的设计、制作能力；使所有参加训练的学生都能通过自主学习和创新的严格培训明显提高自学及创新能力。电子创新设计培训每年度招生200人左右，每届学生进行两个年度的培训，第一年度进行专业基础性训练，培养过程分为三个阶段，最后选拔合格的学生，经过7、8两个月的暑假赛前强化训练后于8月底或9月初参加全国（省）的电子设计竞赛，第二年度的培训为工程项目设计训练，完成6～8个电子设计项目，培养学生的创新能力。

2.第二课堂电子创新设计教学内容与特点。第二课堂电子创新实践与传统的实验有很大的不同。传统实验让学生理解课堂上讲述的基本理论和基本知识，并学会运用这些理论和知识，而创新性实验是让学生在已经熟悉理论和知识的基础上进一步深入地理解并运用这些理论、技术和知识去完成某一作品。所以，根据第二课堂电子创新设计培训的教学目标与要求，经过几年的学习与摸索，学校制定了的一届学生两年度的教学内容与计划如下页表所示。

二、第二课堂电子创新设计的教学方法

1.第二课堂电子创新设计的教学目标。第二课堂电子创新设计，让学生具有电子创新知识和能力，必须让学生做到：①对所学的有关课程知识具有设计、安装、调试的基本能力；②对电工电子类、仪器类、控制类等专业所需的系统技术要有综合开发能力；③最重要还必需培养学生具备自我学习、研究、运用世界知名公司最新技术的能力。第二课堂电子创新设计实践活动的目标体现在自主学习习惯、能力的培养，独立思考能力、创新思维与能力的内化。

2.第二课堂单片机系统教学与工作方法。为了达到上述教学目标，第二课堂电子创新设计教学中必须做到：①针对培养学生的设计能力安排理论课程，更多的是扩充新知识的理论课程；②安排的实验课几乎全都是设计、安装、调试和综合开发的实验课，不同的同学在设计、安装、调试和综合开发实践中所使用的技术、器件和方法千差万别。因此，这些实验课还包含和同学一起实验、进行大量的贴身辅导。③实验课还包含为学生讲解世界知名公司的最新器件、模块和技术，并教会他们使用。具体的操作中，电子创新设计培训从2009年开始，利用项目驱动教学法将教学基本环节进行了细化，分为五个环节：项目基础理论的学习、项目任务的布置、学生的自主学习与项目制作、项目过程跟踪、项目总结与讨论。电子创新设计培训第一年度教学分为三个阶段。在第一阶段中，学生完成单片机理论与小系统的制作。在学生进行单片机小系统制作实践开始之前，指导教师会提出单片机系统设计制作内容、条件与要求，要求学生提前进行资料的收集、查阅、预习、制作工具的熟悉。在此环节中，教师布置任务，学生自主学习。在单片机系统的制作实践教学中，指导教师只讲授制作中的重点、难点。采用开放性教学和引导式教学，在制作过程中学生随时可以提问、讨论，教师也根据学生制作情况进行知识点的询问，以判断学生对理论与实践的掌握情况。在单片机系统制作完成之后，每组学生上交项目制作报告、项目总结。整个单片机小系统的制作，安排4周的教学就可以完成。能够在1个月的时间内完成一个系统作品，这应该与电子设计特色班的教学模式紧密相关。

3.第二课堂电子创新课程体系的设计与学习兴趣。第二课堂的教学强调学生学习的自主性，而自主性、积极性与学习兴趣分不开。兴趣是最积极的内在学习动机。在电子设计培训的最初阶段，调动学生的学习兴趣是首要任务。在电子创新设计培训中，制定详细的培训计划，循序渐进，从易到难，一步一个脚印，从简单到复杂，学生能够看得到自己的学习与制作成果，从而树立起学习的自信心，学习兴趣不断增强。并且根据每一届学生的实际情况适当调整教学内容、教学进度。通过实践，学生自己动手做出实际作品，对自己所学知识的认知得到提升，也就提高了学生的自学能力。学生学会利用所学知识去解决实际问题，同时为了解决出现的新问题而不断学习更多的理论知识，这个过程培养了学生的学习兴趣和实验兴趣，能给他们带来自我成功的喜悦。教学的本质就在激发学生的学习兴趣，从而培养自主学习习惯，提高自我学习的能力。从学生对电子创新设计的参与热情来看，学生学习的自主性、积极性得到很大提高。第二课堂目的是辅助第一课堂，调动学生自主学习的积极性，通过有效的教学活动，开发学生潜质潜能。学生学习是否积极、主动，很大程度上取决于学生的学习兴趣。第二课堂电子创新设计培训通过对课程体系的合理安排、课程教学环节的设计，使用项目驱动的教学方法，增强了学生的学习兴趣与自主性。

参考文献：

[1]关于实施开发内化教学模式的试行办法.武昌理工学院.教字[2011]90号[Z].

[2]吴丽萍.对激发大学生学习兴趣的几点思考[J].重庆邮电学院学报，2003，（3）

第5篇：单片机理论论文范文

关键词：片上系统 自主学习 学习迁移 教学内容

中图分类号：G633 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）08（b）-0121-02

1 研究背景

近十年，可编程逻辑器件、单片机、DSP、ARM等技术与市场飞速发展，相关的技术、教学素材有所增加，涌现出大量的技术书籍、教材、实验案例、开发套件、技术资料等。以SOPC（system on programmable chip）为核心内容片上电子信息系统虽代表着嵌入式系统发展的方向，可由于其内容较新、对人才知识技能要求高、软硬件结合难度大等原因，国内开设片上电子信息系统的学校也非常少[1]，与片上电子信息系统（SOPC）相关教材、甚至是科技书籍都寥寥无几[2～5]，精品课更是寥若星辰。鉴于已有的技术书籍主要针对工程技术人员阅读，不易于相关知识基础薄弱的本科生学习和理解，我们急需参考国外相关课程和国内外科技书籍，对课程内容进行完整的梳理和总结，仔细编排教学内容，并反映片上电子信息系统最为基础、本质和实用的内容，体现知识发展前沿，使学生掌握片上电子信息系统最基本的理论和观点，掌握学习这门课的基本学习态度和方法，相关的操作实践方法等，达到教学内容丰富全面、逻辑清晰、条理清楚的目标。另一方面，由于电子信息行业中嵌入式技术更新发展较快，产品的更新换代乃至产品开发工具变化较为剧烈[6]，导致《片上电子信息系统》以培养学生自主学习能力为主导的改革势在必行。这样对教学内容的设计就提出新的要求。因而，我们课堂教学内容设计应该是在学习理论、学习动机、自主学习等理论的指导下，根据课程的特点、教学目标、学生的先验知识等进行精心设计，使学生构建起易扩展的、牢固的知识结构，以利于学习迁移的进行，进而提高学生的自主学习能力。

因此，这篇论文在国内《片上电子信息系统》课程现状下，如何进行益于学生知识结构构建和学习迁移的《片上电子信息系统》教学内容的设计进行研究。

2 研究依据的理论基础

学习理论解释是有关学习的实质、过程、条件等根本问题的一些观点，它强调人类学习是建立、重组认知结构的过程。研究认知学习理论的代表学者之一是布鲁纳，布鲁纳认为教学的一大任务就是为最佳的理解提供最佳的知识结构[7～8]。

从教材理解方面，懂得基本原理会使学科更容易理解；从教材迁移方面，掌握了较基本的原理或结构，就可以把事情作为更普遍的事情的特例去理解，从而有助于增进学习中的迁移。

从教材记忆方面来看，“除非把一件事情放进构造得好的模式里面，否则很快就会忘记”。

学习迁移理论研究的是一种学习对另一种学习的影响。其中按照内容划分为普遍迁移、特殊迁移。主要的迁移相关的观点有[7]：

（1）现代迁移理论认为认知结构与迁移有重要联系：主要体现在认知结构的可利用性、可辨别性和巩固性对迁移的影响。

（2）充分或过度学习是有效迁移的一个有利条件。

（3）学习任务的难易程度与迁移也有影响。

（4）迁移假设理论认为通过假设形成的思考顺序和假设范围会影响以后对类似问题的解决。

3 教学内容设计方法

结合理论，具体的实施方法在本篇文章中以实现流程及工具操作的讲解为例作如下说明：

在《片上电子信息系统》这类实践性较强的课程中，往往涉及在具体编程环境中工具的操作。面对纷繁的命令、原理和流程，如果教师眉毛胡子一把抓，从头按部就班地把操作一点点讲起，就会造成学生不甚清晰的学习结构，造成记忆和将来学习迁移的困难，没有一个整体的对基本原理、基本态度的掌握，不利于提高学生自主学习能力。本文作者经过分析，得出讲授工具与流程过程中，可以围绕原理的介绍、工具的介绍和流程的介绍三个线索展开。

首先是原理的介绍：指讲述诸如高级编程语言源代码输入、编译、连接、形成可执行文件、存储器分段及配置、程序加载执行等的原理（针对C语言或者处理器内核）；或者讲述源代码输入、约束条件、综合、布局布线、添加约束、在线调试、下载等的原理（针对逻辑编程语言verilog或VHDL、FPGA）；这些原理使学生对工具或者流程完成工作的内部机理有所了解，方便学生在理解基础上认识工具和流程。

然后是工具的功能介绍：分为每个工具组件的介绍、每个工具的窗口界面中显示内容、命令菜单的介绍，包括工程窗口、信息窗口、内容窗口。菜单包括：文件、调试、编辑、工具、选项等。具体在工具介绍中还涉及某一工具操作流程是哪些命令（动作）组合实现的、哪些窗口显示哪些内容、如何根据内容调整（交互）等内容。所以这部分既包括按照各种工具功能的介绍，可以渗透工具与原理、流程的对应关系。

第6篇：单片机理论论文范文

[关键词]实践教学 案例教学法 LED案例

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2014）18-0135-03

近年来，传统的应试教育已经日臻完善并发展到了鼎盛时期，然而，随着社会对工科类研究生各种技能需求的增加，其内在的弊端日益严重和凸显，以应试教育为主要教学手段的教学方法形式单一化，将考试分数和各种证书看做是学习成功的主要评价体系成果，实质上却是在培养学生的一种低层次认知、学习和解决问题的能力，难以提高其综合运用能力。

案例教学法（Case Study）是一种理论教学与实践活动相结合的教学方法，自经美国哈佛大学法学院院长Christopher Columbus Langdell教授1870年创立以来，已经在法学、管理学、经济学、教育学、医学、政治学、计算机技术等各种教学中广泛使用，并取得了良好的教学效果，对培养学生的思维和创新能力起到了积极的推动作用。然而，对处于高速发展信息化时代中的高校所培养的各类研究生，特别是工程类的研究生来说，思维能力、分析和解决问题的能力、创新能力与社会的需求还是具有一定的距离，导致高校培养的应届毕业生难以顺利的就业，并掀起来一股考研、考博、考公务员之类的热潮。因此，论文针对本校光学工程专业开设的研究生课程“半导体照明技术”，尝试以“LED屏的设计与制作”为典型案例，对案例法在工程类研究生的实践教学中的应用做一些探索，希望对我国的工程类创新型研究生的培养起到一定的推动作用。

一、案例教学法基本原理

（一）内涵

所谓案例，本质上来说就是对一个实际存在情境的描述，是在真实教学情境中发生的典型事件。案例教学法，就是学生在教师的指导下，根据课程的教学目的和大纲，组织学生对课程的典型案例进行文献检索、阅读、思考、分析、方案的讨论和交流、问题的解决与总结等一系列的思维与动手的实践活动，传授和培养学生分析问题和解决问题的方法和原理，从而提高分析问题和解决问题的能力，加深学生对课程基本概念、原理的理解和综合应用的一种特定教学方法。

（二）基本特征

1.真实性。对于工程类创新型研究生的实践课程，案例教学法主要是培养学生对实际工程的动手和实践能力，加强对实际工程的思考、分析、解决问题的感受力，因此选择的案例必须来自实际的工程应用，是目前工程中较为普遍使用或分析的问题之一，具有真实和时效性，不是抽象的或已经陈旧的问题，也不是个人想象或设想出来的。

2.完整性。案例具有实际工程应用的完整的、系统的抽象和概括。被选择的案例应该包括其真实案例的背景、意义，问题的提出，实施方案，解决途径，策略方法以及对问题的反思、引起的社会意义和价值等方面。

3.典型性。案例应该具有一定的代表性、广泛性、实际性，其代表着解决某一类实际工程问题方法的本质属性。案例既要概括和辐射普识理论，使学生掌握课程的基本原理和方法，又要考虑学生已有知识水平和能力，还要考虑到案例在实际工程中的表现形式，使教学内容和学生基础相适应。

4.启发性。实际的典型案例应该能够引人深思，开拓某一类问题的分析和解决的思路，从而加深理论知识的理解和应用，并使得学生能够根据自己的知识对现实问题进行思考，提出一些创新性的方法。

二、案例教学法应用

工程类创新型研究生应该具有对一个实际工程问题进行系统的自我探索、分析、思考和解决的能力。目前大多高校的工程类研究生，虽然对于导师分配的独立任务都能较好的完成，然而在面对一个实际的工程应用时，却无从下手，其主要原因在于缺乏对问题系统的分析和解决能力。案例教学法正是基于这个培养目标为出发点，去培养学生的自主探索、系统分析问题和解决问题的综合创新型能力。因此，我们在实践教学过程中，以“LED屏的设计与制作”（以下简称本案例）为典型案例，来阐述案例教学法在创新型研究生实践教学中的应用。

（一）案例教学法的选择

案例的选择是案例教学法的基础和前提，是开展案例教学的关键，一个好的案例可以起到事半功倍的效果，增强实际的教学效果。因此，应根据实际案例对课程培养的作用，精心选择案例。案例必须是实际工程中的典型案例，对学生的就业有指导意义，能激发学生的兴趣和爱好，同时还需要与学生目前的理论知识水平和经验相吻合，适应学生的思维方式、社会活动方式等。作为工科类光学工程的研究生，其主要的培养目标是应用基本光学原理和方法，解决、处理光学以及相关技术领域科学研究和生产实践中的工程技术问题，强调把光学、光电子学、控制、测试测量等基础理论研究与未来高新技术课题的探索相结合。因此我们根据专业培养目标和光学工程的实际应用，选择了实际工程项目“LED屏的设计与制作”作为案例，容易被学生理解和接受。

（二）教学准备

案例教学法需要指导教师和学生对案例有足够的准备：前期的市场分析，实际工程的调研，问题的分析，案例的功能和延伸。教学的成功与否取决于教师与学生的共同努力，需要教学双方积极地参与和配合。

1.前期市场分析

对于每一个成功的实际工程案例，其内在的潜力、学科的涵盖、能力的培养都具有重要的支持意义。因此，我们在选择案例时，必须做好充分的市场调研，然后将案例发放给学生，由学生通过查阅图书、网上检索、市场调研等相结合的方式，对案例进行分析。本案例，学生应该对LED屏的工作原理、LED点阵屏种类、主要生产厂家、目前发展状况、产业发展、国家和社会发展战略等各个方面进行深入的调研和分析，为实现完整的案例提供一个充分的前期预案。

2.实际工程的调研

实际的工程调研包括各种LED点阵屏的应用场合；单色、双基色、灰度、伪彩色以及全彩色LED；点阵屏的成本、性能、原理、组装；室内屏、半户外屏、户外屏的区别，使用注意事项；施工难度、安装方式、运输方式、组装方式等。学生在案例的分析中，将案例作为真实的、客观的、市场需求的和可行的，对其做详细的工程调研。

3.设计教案

一个成功的案例首先必须是能激起学生的学习积极性、主动性，具有启发、引导学生思考和讨论的特性，因此我们在设计案例的时候必须考虑案例讨论的核心问题及问题的解决方法、方案。首先应该确定和列举出本次案例教学法的重点讨论问题。在本例中，我们需要引导学生理解LED显示屏的组成，每个部分功能，系统数据流程，数据缓冲区，字库选择，点阵数据获取，点阵进入和退出方式等算法和程序设计。其次需要对典型案例实际分析，如电源的选择，各个模块的规范设计，行业标准，实际工程的使用条件（温湿度、气压、环境条件、电磁干扰）等方面进行实例化的问题讨论。最后我们应该对学生的各种问题进行总结、归纳，并按照实际问题进行分类讨论，以便有效解决。

4.发放材料

课前将案例的说明资料以及与案例有关的背景知识、应用行业、参考资料等分发给学生，供学生在前期资料查阅，并做好课前准备。

（三）组织与实施

当案例教学准备好后，接下来就是进行实际案例的组织和实施。在本案例的实施中，理论教学我们安排在多媒体教室，主要讲解的知识点包括：LED点阵屏的背景、发光机理、显示原理、驱动原理；LED点阵屏和驱动主板的焊接；LED显示屏的组装、配件的制作；基于单片机的LED驱动程序编写；LED屏的显示、进出花样程序设计原理。然后让学生自行组织，分成小组，每组人数一般在2-3人。每组学生积极讨论，根据调研结果，每个同学相互介绍自己的方案，对比并确定案例的整体方案。

在讨论后的方案基础上，编写案例的实施步骤和计划。需要考虑的因素包括：户外还是户内；单色，双基色还是彩色；LED显示屏的大小；安装方式；驱动主板的设计与制作等等。由于实验室的经费和各种条件的限制，故我们要求研究生主要制作双基色的室内屏，而且安装方式也不需要考虑。有个步骤和计划后，学生们就按照计划，分工开始实施计划，每周需要两到三次的讨论总结小会，根据每一阶段出现的问题提出解决方法和计划。

在硬件实施方面，需要购买必须的耗材：双基色LED单元板（我们实验室一般都已经提供了）、5V电源、数据传输线以及控制板所需的电子元件。其中控制板的元件需要在设计了电原理图的基础上才能确定，并根据原理图设计PCB板图，完成后发送至PCB厂家制板。在PCB板和电子元件都拿到后，开始焊接电路板，编写和调试LED屏的驱动程序。在硬件和软件的实施过程中，同学们会出现各种问题，我们采用的方法有：1.网上查阅资料；2.同学们相互交流，针对不同的问题采用不同方法，多思考和观察，再动手解决；3.和指导老师交流，老师在交流的过程中主要充当一个指导和引导的角色，引领同学们自己去发现问题，并引导他们如何解决问题，而不是将问题的方法直接告诉他们。

三、结语

工程类创新型研究生实践课程的案例教学，目前还处于探索和试验阶段，随着时代的进步，技术的发展，案例的更新、教学方法的改进都需要大量的实践才能日益完善和趋于成熟。在实施过程中，存在着案例标准扩大化、案例教学实施盲目化、案例教学作用被夸大等诸多不足。本文在对这些现象进行分析的基础上，对案例选取、设计方法、原则进行了讨论，并对案例教学的实施方法进行了分析。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 王青梅，赵革.国内外案例教学法研究综述[J].宁波大学学报（教育科学版），2009（3）：7-11.

[2] 张润莲，张向利，叶进.案例教学法及其运用[J].桂林电子工业学院学报，2004（4）：102-105.

[3] 张明.案例教学法在法学教学中的作用[J].黑龙江高教研究，2005（10）：114-116.

[4] 周德峰.案例教学法与管理类课程改革[J].广东外语外贸大学学报，2007（1）：106-108.

[5] 杜丽君.案例教学法在《西方经济学》中的应用[J].现代阅读（教育版），2012（21）.

[6] 蒯秀丽.案例教学法在教育学教学中的应用[J].教育探索，2011（12）：50-51.

[7] 杨蓓.案例教学法在学前教育专业教法课中的运用[J].教育探索，2011（9）：62-63.