电机课程设计总结篇1

本文作者：焦咏梅高艳玲徐红作者单位：石家庄铁道大学四方学院

课程设计内容的改革

首先，探索全系专业课程体系框架，将内容紧密联系，增强内在逻辑性。把同一个培养能力范畴的同一类课程作为一个课程群，形成目标明确的课程群层次，把围绕一个技能培养目标的、含有若干课程的知识点抽象出来，在更高层次上连贯起来，使该技能的培养随课程设计的推进而不断递进、加深和拓展。如自动化专业的课程群层次结构。在课程群的建设基础上，我们的课程设计题目既要考虑前后课程纵向的贯通与衔接，又要充分考虑课程横向间的相互融合，实现整体优化。如把模拟电子、单片机、传感器课程设计内容纵向联系，递进升级，模拟电子课程设计题目应做到熟练掌握器件特性及参数计算，理解电路原理，并仿真出结果，使学生通过课程设计过“三关”，即“器件关”、“分析关”和“动手关”，此阶段培养了学生具备一定的硬件设计能力。在此阶段基础上进入下梯级，即单片机课程设计阶段。让学生在具备一定硬件设计能力的基础上学习系统软件设计，并且为了激发学生的学习兴趣，把电子电路和单片机课程设计进行横向优化组合。单片机题目要求学生应用电子电路的手段，即Protel原理图设计PCB设计并制版，做出实物，完成程序烧录，最终完成系统调试。结束时，学生亲身经历了硬件、软件的每一阶段，锻炼了学生工程应用能力。此阶段学生已具备了软、硬结合的能力，为进入下一个梯级做了充足的准备。课程设计的最高梯级传感器课程设计，即题目应综合模电、电子电路、单片机、传感器四类课程的理论知识，在具备软、硬件结合的能力的基础上，应用各类传感器采集数据，应用单片机、电路模块等手段完成一个应用系统的综合设计并做出实物，例如红外报警系统、温度检测系统设计、光敏元件控制系统等。培养学生结合实际应用的综合设计能力，做到环环相扣，相辅相成，为毕业设计打下良好的基础。

成绩评定体系改革

建立完善的成绩评定体系是保证课程设计教学质量的关键，在注重结论正确的同时，应强调整个设计方案实施的全过程。1．撰写总结报告。总结报告是学生对课程设计全过程的总结，不能等同于平时的实验报告，因此内容要完善，格式要规范。此环节占总成绩的30%。2．实验动手能力。包括器件选择、仿真设计制版焊接、仪器使用、调试过程中分析和解决问题的能力以及创新精神。此环节占总成绩的30%。3．学生实行全员答辩制。为避免学生互相抄袭或找人代做，我系自2009年开始施行课程设计全员答辩制度，每生5分钟自述，10分钟答辩，通过答辩情况给出答辩成绩。此环节占总成绩的40%。这样一种相对完善的成绩评定体系使学生在课程设计的任何一个环节都能认真对待，提高了学生的积极性和主动性，从而保证了课程设计的质量。

电机课程设计总结篇2

2．课堂教学手段改革

课堂的教学手段上，和传统的课堂授课方式有较大的区别，基本采用多媒体讲授、课堂讨论、分组协作设计、课外实践等几个部分，多媒体讲授主要针对典型机电一体化产品的结构特点，分数控机床、机器人、汽车自动电子系统、家电等产品进行设计过程和设计方法的讲解。课堂讨论主要是针对不同类型的机电一体化产品的功能树的建立和形态学矩阵的构建等内容上，充分发挥和调动学生的参与热情，来完成对某类型的机电一体化产品的原理方案的设计。分组协作设计是在既定机电一体化产品的原理方案完成的基础上，按照学生的设计兴趣和专业特长进行分组结构方案设计，在结构方案设计中，因为各个设计小组的相关模块的结构方案设计会互相存在有交叉，因此各个设计小组的设计结果和设计过程要经常进行交流和探讨。课外实践环节是根据课程的知识要点和设计过程提供给学生的一个实际动手操作的一个环节，该环节一般以单片机或者PLC作为控制器的小型机电一体化产品，比如各种类型的小型机器人的设计等等。通过项目实践让学生更好地对课程知识有一个巩固和消化的过程。学生的最终成绩考核在这几个环节中由指导老师来进行评比和打分，而不仅仅依靠一张试卷和课堂表现来评分，更好的考核了学生的总体素质和综合能力。

3．课外实践项目改革

为了更好的课程内容教学，结合江苏科技大学每年一届的大学生科技创新计划项目申报，组织学生参与和开展各种单片机和PLC控制的机电一体化产品设计。这些作品都是本科生结合课程内容以项目分组形式分工协作制作出来的，这些作品在江苏省大学生机械创新大赛中荣获多次二等奖和三等奖的奖励。

电机课程设计总结篇3

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）28-0137-01

1 引言

单片机技术及应用课程是一门理论性、实践性、实用性和应用性均很强的课程，无论是“教”还是“学”，均要求理论与实践的高度统一。单片机技术及应用渗透到我们生活的各个领域，它是高职院校电子信息类专业核心课程，学习单片机并掌握其设计应用技术已经成为电子信息类学生必须掌握的一门专业技能。

然而，仍存在单片机技术及应用课程以教师中心，教材中心，满堂灌的课堂教学方式，学生被动接受知识点，没有主动去思考问题，因而，不能激发起学生的学习兴趣。因此，改变传统的单片机技术及应用教学模式和内容，以学生发展为中心，以实践为中心，促进学生自主学习，团队学习等方式来调动学生学习兴趣和提高学生产品设计实践能力是目前单片机教学改革探索急需的任务。

2 课程教学改革思路

单片机技术及应用是一门面向应用的、具有很强的实践性与综合性的课程。近年来，我校对该单片机技术及应用课程进行了一些改革，采用了以任务为导向，项目式驱动等教学方法，对单片机课程内容设计、教学方法和课程考核评价等方面进行课程建设，均在不同程度上提高了教学质量，激发学生学习单片机的兴趣和专业综合素质的提高。本人结合近几年单片机教学情况，总结多年单片机课程的教学经验，对单片机教学改革实践进行了相应的探讨。

1）整合课程，优化教学大纲

通过走访企业，课题组教师对单片机教学大纲进行改革，优化教学大纲。同时为了践行“理论够用、强化技能”的高职教育需求，经课题组研究，把“C语言程序设计”课程和“单片机原理及应用”合并为“C语言及单片机技术及应用技术”一门课程。 整合后适当增加课程课时数特别是实践课时数，总课时由原来50课时，增加到85课时，实践课课时数约占总课时数的50%，促进培养学生实践动手能力，强化知识应用能力提升和职业岗位能力培养。

2）将单片机理论教学和实践教学有机地融合在一起，按项目案例组织教学内容

按项目化的方式组织教学内容，教学中力求学生掌握单片机技术的基本知识点和基本理论后，通过有针对性的实践项目训练使学生理解理论知识，使学生具备一定的硬件电路设计能力、单片机软件编程能力、系统调试应用能力等。

课题组教师对单片机教学过程的探讨后，对传统的教学方式作了一定的调整，按项目化的方式组织教学内容，始终以项目案例为主贯穿整个教学过程。每个项目案例都从具体问题出发，培养学生分析和思考问题的能力。例如以“定时计数器”为例，给学生提出“数字电子时钟”项目任务，根据前面所学知识和老师指导，让学生利用仿真软件Proteus进行数字电子时钟原理图电路设计，培养学生电路设计能力。根据电子时钟功能要求，确定软件编程方案，并用KEILC软件进行单片机程序设计，培养学生单片机软件编程能力。学习KEILC和Proteus联调，培养学生系统调试应用能力。单片机软件仿真界面，让学生直观感受到“数字电子时钟”电路功能的逻辑控制，进而加深学生课堂学习效果，明确自己所学的知识可以应用在哪些地方，从而达到真正的有效教学。

通过单片机软件仿真界面与项目案例的教学方法结合，可以激发学生学习单片机的兴趣，教学中“做中学”、“学中做”、 “做中教”，实现师生间教与学的有效互动，使学生掌握简单的单片机产品设计与制作、软件程序设计，系统调试等实践技能。

3）考核方式改革，注重过程考核

考试是衡量学生学习成效的一种重要形式，传统的考核方式主要是试卷考试，试卷考试虽然可以考查学生理论知识的掌握程度，但无法考核学生的实践技能，考核方式单一，评价方式片面。因此建立考核教学内容与技能培养相适应的课程评价模式是十分有必要的，注重过程考核。期末成绩评定可由这三部分组成：（1）平时成绩占总评成绩的25%，即平时作业、考勤、课堂纪律、课堂表现等，并把每次评价结果由任课老师及时告知学生，以促进学生自主学习。（2）平时项目任务完成情况，注重技能考核占总评成绩的50%。（3）期末试卷考核，理论教学内容考核占总评成绩的25%。这种综合考核评价体系避免了由一张期末考试卷来考核评价学生课程成绩的弊端，以能力和技能考核为主，去除考查学生背书能力的考核方式，将功夫用在平时，而不是期末考突击，死记硬背。 总之考核方式改革，力争对学生的知识、技能、素质等方面进行全面考核，综合评价更具合理性。

4）创建学习型课堂，培养学生终身学习能力

在单片机技术及应用课程教学中，有两周的单片机实训教学安排。以应用能力培养的实践教学有利于训练学生综合应用单片机技术知识，实训任务均将相关知识和实践过程有机结合，力求创建学习型课堂教学理念。

电机课程设计总结篇4

“总载体”是系统化教学载体，是一种贯穿人才培养全过程，承载起学生知识学习、技能训练、综合技术应用等系统化的教学载体。基于“总载体”平台设计的课程体系，能有效弥补工程技术类专业现行人才培养方案的不足之处，切实提高学生技术技能。通过对机电一体化技术专业在“总载体”平台上的课程体系设计进行深入研究，力图探索出基于“总载体”平台的课程开发及“总载体”选择的一般规律。

关键词:

职业教育；系统化载体；总载体；课程体系

一、“总载体”的提出

人才培养方案的制定与实施关系到人才培养质量的高低，而课程体系设计建构是人才培养的核心内容。课程体系的设计，课程的开发是一项极其复杂的系统工程，有必要运用系统理论来指导。教学载体是课程体系中的一个系统要素，通过系列化和系统化，成为人才培养系统中的一个子系统，即系统化的教学载体。根据人才培养目标和规格，依据系统理论和思维，以训练学生技术应用能力为目的，采用系统化教学载体进行人才培养是当今职业教育的一个重要方法。

(一)“总载体”的提出

在一些工程技术类专业中，适合于采用系统化教学载体进行人才培养。而用一种设备、装置或技术系统起到系统化载体的教学作用，在学生学业全过程中总领知识学习、技能训练、技术应用，在课程体系中起到主线索的作用，作为学生学习训练主要的关键的载体，因此称之为“总载体”。

(二)“总载体”的含义

“总载体”，就是把专业能力培养所涉及的教学载体进行系统化，通过选型、设计等技术工作和教学准备，开发成一个(或一台)设备、装置或技术系统，以承载知识学习和能力训练。作为涵盖和贯穿学生学业全过程的教学载体平台，在学业递进中，学生参加并亲手完成“总载体”的设计、制作、安装、调试、应用等工程技术工作，实现产品功能;“总载体”逐步递进最终制成产品的“做中学”和“学中做”过程中，学生将完成各项专业技术课程学习、养成职业精神、形成职业能力、成为技术技能型人才。

(三)“总载体”的结构

“总载体”是个载体系统，可以分解成若干具有各自功能的分载体和子载体。其结构模型见图1。分载体和子载体就是总载体设备、装置或技术系统的组成部分，也是一种有独自功能的“总载体”的组件或部件，它们组合装配在一起就形成了“总载体”，具有产品属性和功能。分载体和子载体的划分，对课程体系的设计和课程的开发，并按照生产模式展开课程教学是十分必要的。从课程体系的角度上看，分载体是在总载体框架内，具有各自独立结构和功能，且与其他机构构成互不相属，但彼此间又有信息上的联系，并可进一步分解成若干简单结构构成的载体。分载体承载不同信息、知识，有独立功能，可用于一门或几门联系紧密课程的学习和训练。总载体和分载体可以拆解成单一(简单)结构和功能的子载体。除在信息上联系外，子载体在结构上与总载体或分载体存在被包纳的所属关系，是载体系统的基础单元。子载体主要用于一门课或相对独立情境的训练，以及重要知识点的学习。

二、“总载体”平台上的课程及体系

“总载体”的开发、适用和“总载体”平台上的课程体系设计、建设，是人才培养方案的主要内容。在“总载体”平台上进行课程开发设计，有别于其他课程体系设计方法，需要坚持“总载体”用于人才培养的原则，凸显“总载体”课程体系设计和课程开发特点，充分展现“总载体”在人才培养上的特殊功能。

(一)“总载体”平台上课体系设计和课程开发的原则

利用“总载体”实行人才培养必须坚持的两个核心原则是:“总载体涵盖和贯穿学生学业全过程”、“具有产品功能的总载体由学生动手制作完成”。这也是“总载体”平台上进行课程体系设计的基本原则，是课程开发的出发点和归宿点。

(二)“总载体”平台上课程开发

“总载体”平台上的课程设计采用“以载体为基准对接融合课程”、“以课程为依据指导载体开发设计”这两种方式进行。即将“总载体”由大到小、由难到易、由多到少、由集成到分散等方式逐级分解成分载体和层级不同的子载体，再以各层级载体为基准与传统意义上的“课程”对接融合，融合的结果就演化成了“新”的课程。反之，以传统意义上的“课程”或“整合课程”为依据，“反作用”于“总载体”，指导“总载体”的选型、开发和设计，“总载体”的分解，规定各层级载体的结构构成、技术原理应用、技术性能实现方法、零部件和元器件选择等。

(三)“总载体”平台上的课程体系构建

按照职业教育思想，顺应学生能力成长规律，对“新”课程以及按情境教学法分解成的教学情境进行整合、序化，使各门课程形成合理的逻辑顺序，再纳入和优化其他教学资源，采取先进的教学方法，上下沟通和横向延展构成网络，建成“总载体”平台上的课程体系(见图2)。

三、机电一体化技术专业的“总载体”选择

根据“总载体”的含义和用途，“总载体”的合理选择、开发、设计至关重要，将决定课程体系的设计和教学质量的高低。应当根据“总载体”不同的来源，结合专业的实际教学资源，校企合作的情况，学生就业的方向及潜在岗位等等因素，按照“总载体”平台上课程体系设计原则进行深入细致的工作，合理选择。机电一体化技术专业是一个知识面宽，要求学生动手能力强、技术应用能力高，理论与实践结合紧密，人才培养难度较大的工程技术类专业。因此，“总载体”的选择除了涵盖专业技术外，还应与学生就业相关联。

(一)“总载体”选择

经过广泛深入的社会调查与企业调研，机电一体化技术专业首先明确了学生就业的重点岗位———自动化生产线的安装、调试与维护。基于学生面向区域经济中工业园区汽车城的就业方向，该专业选择与汽车制造相关的“模拟汽车装配生产线”作为人才培养的“系统化教学载体”———一个涵盖机电一体化技术及应用、具有产品功能的成套机电一体化设备———“总载体”。“总载体”———模拟生产线由“生产线”和“车模”两个分载体及其子载体组成(见图3、图4)，车模在生产线上最终“自动装配成型”。生产线对照汽车装配流程分解成上线、一次内饰、发动机安装、车身安装、下线等工序，是机电一体化技术集中应用的系统化教学载体，也是一个具有产品功能的设备。生产线每个部件各自独立，具有不同的技术应用，针对专业技能各种要求，满足技术进阶的变化。车模和生产线所构成的“总载体”完全承载和具备了机电一体化专业学生学业阶段的知识学习、技能训练和能力养成的功用。

(二)总载体与课程

车模分载体由普通钢材和常用非金属材料制成，除用于学生学习相关知识并制作进行技能训练外，也是生产线分载体的生产对象———对车模自动装配。车模分载体用于机械制图、工程材料、零件手工制作、机械制造、零部件装配、工程测量及公差配合等课程或情境的学习和训练。反过来，通过这些课程的学习，学生还可以重新设计并制作出新的车模，达到一般训练不能起到的作用。生产线是一整机电一体化设备，是机械技术、控制技术、电工电子技术、自动检测技术、信息通信技术等实际应用的产品，囊括了机电一体化技术专业的绝大部分技术应用。生产线分载体可以进行机械装配工艺、电气控制技术、单片机技术、PLC技术、自动检测技术等课程或情境的学习和训练。另外，可以通过改变装配工艺，在生产线上增加相应的技术应用，采用不同的控制手段和方法完成相同产品功能等方式，拓展学生能力训练。

(三)“总载体”的教学适用

该生产线设备具有产品特征，其功能最终在学生手中实现。除少量零部件及构成用于技术技能训练需要重新加工制作外，绝大多数零部件及构成都可以重复利用，以控制教学成本。在教学和生产同步进行的教学活动中，按结构构成分解的各层级载体均对应机电一体化专业各课程或情境的学习训练任务，教学过程和“总载体”生产制作过程协调且同步进行，贯穿学生学业全过程。学生从零件制作的基本技能训练开始，逐渐完成单元、单元组合技术技能学习训练，综合应用技术技能的训练，最终达成自动化生产线的安装、调试与维护岗位能力。生产线产品的实现，意味着学生专业学习训练的完成。

四、在“总载体”平台上机电一体化技术专业课程体系设计

为满足社会和企业对机电一体化技术专业人才所具备的能力、素质的特殊需求，提高学生就业能力，采用“总载体”平台上的课程体系进行人才培养是十分适合的。可以通过车模、汽车模拟装配生产线所组成的“总载体”，将对应的课程进行融合，按照职业教育规律整合排序，构建起课程体系。

(一)课程体系设计的要点

从人才职业能力成长规律上分析，可以将基于“总载体”设计的课程体系层次分为:专业认知阶段、基本技能阶段、技术技能阶段、综合应用阶段等四个层次(见表1)。这种将能力和素质在层次上的区分，有利于从专项能力出发，进行课程的划分、排序和课程体系的架构、组合，符合在“总载体”平台上课程体系设计、构建及实施的基本原则。对于机电一体化技术专业的人才培养，应当加强学生对专业的认知，使其从进校就直接进入到相应专业技能理解之中。在专业技术认知阶段，引入“总载体”进行相应教学，直观、清晰，容易调动起学生的积极性这往往是十分重要的。

(二)基于“总载体”的机电一体化技术专业课程体系设计

根据所选择的模拟装配生产线“总载体”的车模分载体、生产线分载体的结构、功用，经过生产线、车模与课程的对接、融合形成“新课程”，由此建立起“基于汽车装配生产线的机电一体化技术专业课程体系”(见表2)。在表中的课程深入开发时，课程设计或情境任务规划已经使传统意义上的课程产生了变化，因为这是根据专业人才培养目标而提出的，并经过“总载体”与课程融合和课程目标要求反作用于“总载体”的结果。该课程系列基本涵盖了以生产线安装、调试和应用岗位的知识、技能学习训练的需要，并适合于机电一体化技术专业学生在行业领域里的就业需要。

(三)“总载体”平台上课程实施关键措施

设置专周。考虑到在“总载体”产品功能的特殊性，应当安排“特别训练学习专周”。该专周不同于一般意义上的课程实训或毕业设计，是以子载体、分载体、总载体为教学对象的综合能力训练，也是学生完成载体工程制作任务的必要环节。在表2中的每学期适当的时间，设置相应的专周，并作为主要的课程，纳入整体课程体系之中。专业化教材编制。实施“总载体”平台上的课程体系需要编纂全面的易于指导实际操作的教材，应汇集教学资料、积累大量的教学资源，编制具有高度专业性教材———《总载体技术手册》和《总载体教与学指导书》等。教学资源配置。“总载体”平台上的课程体系设计、建设及实施是人才培养方案的主要组成部分，为能够顺利高效施行，还应该优化配置教学设施、实验实训条件等教学资源，组建合适的师资团队，建立起围绕“总载体”生产制作的质量检测评价体系等，这才能综合有效地实行人才培养。

五、结束语

基于“总载体”的课程体系设计是适合于工程技术类专业人才培养的一种新型课程体系设计和课程开发手段，是深化职业教育改革，创新人才培养方案的措施。通过“总载体”课程体系的实施，可以强化学生技能训练，巩固所学理论知识，切实提升学生技术应用能力、操作动手能力、应变能力、处理具体工程技术问题能力，使之成为合格的技术技能型人才。

参考文献:

［1］中共中央，国务院．国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010－2020年)［Z］．2010－07－29．

［2］教育部．关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见［Z］．教职成〔2011〕12号．

［3］戴士弘，毕蓉．高职教改课程教学设计案例集［C］．北京:清华大学出版社，2007．

［4］赵志群．职业教育工学结合一体化课程开发指南［Z］．北京:清华大学出版社，2009．

［5］申爱民．试析高职学历教育人才培养的“岗位导向型”模式［J］．成都航空职业技术学院学报，2013(3):4－6．

电机课程设计总结篇5

中国分类法：G423

1 引言

根据我国的国情，高职高专的课程改革势在必行，这样才能比较有效的提高高职高专学生的动手能力，这也是改革的最终目的。对汽车类的高职学生来说，对其动手能力的要求更高，这就要求课程改革一定要到位，能够达到提高学生动手能力的最佳效果。下面就以汽车类高职高专的一门核心课程――汽车电器设备检修的一个任务单元――汽车交流发电机的检修为例介绍基于工作过程的课程改革的设计方法。

2 学习情境与任务单元的设计

将汽车电器设备检修这门课程设计八个学习情境，分别为：蓄电池的检修；交流发电机的检修；起动机的检修；点火系的检修；照明与信号系统的检修；仪表与报警系统的检修；安全与舒适系统的检修；空调系统的检修。每个学习情境又下分几个任务单元，比如交流发电机的检修这个学习情境，分为如下的5个任务单元：转子总成的检修、定子总成的检修；整流器的检修；电刷组件的检修；带轮与风扇的检修。

3 课程的实施过程

3.1 案例导入

实际的案例的导入，充电指示灯常亮的原因是什么？经过分析，最可能的原因是交流发电机出现了故障，就需要对交流发电机进行相应的故障诊断。因此我们要进入第二步教学的实施过程――相关知识的学习。

3.2 相关知识的学习

交流发电机的总体结构，由下列部件组成：转子总成、定子总成、整流器、电刷组件、带轮与风扇，各个部件的作用如何。

交流发电机的工作过程：磁场的产生、整流过程、励磁过程。

这部分的学习主要是通过教师的讲解来完成，教师可以借助现代化的教具，比如多媒体来完成这部分的教学工作。

3.3 示范教学

教师通过实物示范描述交流发电机的工作过程并拆装各组成部件，之后示范交流发电机的故障诊断的方法。下面简单介绍一下交流发电机的故障诊断方法。

3.4 小组实施

学生分组讨论、分析、总结，教师跟踪释疑。学生首先对交流发电机进行拆装操作，在拆装过程中，使学生掌握各个组成部件之间的位置关系，同时进一步掌握各个组成部件的作用。然后再进行故障的诊断，要求学生能够正确使用故障诊断的工具，也能够根据所测得的结果判断出交流发电机具体出现什么样的故障或者是正常的。同时学生在实施过程中要相应完成任务工单。

3.5 师生点评

电机课程设计总结篇6

交流电流测量《电气工程毕业设计》课程是专业教学的最后一个环节，是整个电气工程及其自动化专业教学的总结，是培养学生综合运用所学知识和技能，进行工程技术和科学研究基本训练的重要教学环节，也是对大学生培养阶段教学质量的综合检验。

一、教学目的与要求

通过毕业设计环节，要突出对学生综合能力的培养和训练。要培养学生查阅和运用文献资料的能力，外语阅读和翻译能力，独立分析与思维能力，书面与口述表达能力，创新能力；结合毕业设计工作内容，有侧重地培养学生熟练进行程序设计和开发计算机应用系统的能力；培养学生树立严谨求实的工作作风。通过毕业设计（论文），要求学生在指导教师的指导下，独立完成一项选定的设计任务或专题研究题目，最终撰写出符合要求的毕业设计（论文）。包括：（1）调查研究，查阅、收集和综合文献资料的能力；（2）进行方案论证，分析比较，制订计划和试验研究方案的能力；（3）工程设计、计算和绘图能力；（4）安装、调整和实验研究的能力；（5）总结提高、撰写毕业设计论文的能力。

二、过程组织与管理

《电气工程毕业设计》课程总学时10周，10学分，安排在第8学期进行，可以校内集中或校外进行，也可以校内、校外相结合。第一阶段：选题。在第7学期末，根据学生人数，教研室安排老师布置毕业设计课题，给出每个课题的《毕业设计申报表》和《毕业设计任务书》，对相关毕业设计课题的任务要求、工作内容和时间安排做好确定，并填写《毕业设计选题登记表》，组织学生进行选题。确定毕业设计课题后，老师引导学生对课题进行分析，学生查阅、收集相关文献资料，分析研究后，撰写《开题报告》和《英文翻译》，为后续的课题设计做好准备。第二阶段：课题设计过程。在第8学期，进入毕业设计课题的具体工作阶段。在这个过程中，学生根据任务书中的工作内容和时间安排，对每个环节进行方案的分析、论证、选择、设计和调试，每周与老师交流两次，并填写《过程管理手册》，对问题和解决方法进行总结。在交流电流测量设计课题中，要求交流电流输入量程5A,经过信号取样电路、调理电路，采样保持电路，A/D转换电路，将采样值送单片机，计算并显示出电流有效值。第三阶段：答辩。由学院答辩小组负责组织毕业设计（论文）答辩工作，指定有经验的教师担任组长。每个学生的答辩分两阶段进行：①自述的学生扼要报告自己毕业设计的内容和成果，约10分钟；②答辩小组成员提问和学生回答问题，10分钟～15分钟。每个学生答辩的总时间一般不超过40分钟，特殊情况可酌情适当延长。通过《电气工程毕业设计》课程，学生应用已学过的专业知识达到设计任务的要求，实现从理论到实践的过程，同时在设计工程中积累经验、培养工程意识和思维方式，加强对学生创新能力、实践能力的培养，为以后工作能力的提高打好基础。

参考文献：

［1］吴萍.高职高专《液压与气动技术》实验教学探讨［J］.考试周刊，2015.36.

电机课程设计总结篇7

1.机械电子工程办学模式及特点

国外的高等工科教育，十分重视微电子技术与机械工程的结合，在高等院校中正式建立机械电子专业的大致有两种类型，一种以机械制造过程机电一体化为方向，如日本的丰桥技术科技入学生产系统工程系和英国勃莱德福的制造系统工程系；另一种以产品机电一体化为方向，如日本的静岗大学光电机械学科。日本名古屋大学电子机械工程系的学者认为：过去是机械工程和电子工程分别作为两个独立的领域，今后，社会和发展形势迫切需要能够掌握机械工程和电子工程两个领域的人才。这个系设有电子机械基础理论、电子机械应用设计、超精密加工、电子机械测量、集成机械工程等5个教研室。日本东京大学机械工程系设计与制造系统专业（相当于我们现在的机械设计与制造专业）的课程设计考虑了培养机电一体化人才的需要。他们认为在机电一体化产品中有关传感技术，数据转换、传递与处理技术，接口技术和计算机的操作与控制技术，以及应用软件等知识，已成为现代机械工程师必须具备的基本知识。因此他们在专业教学中增设了以下一些课程：机械工程学、机构与信息、信息化生产系统、CAD/CAM、自动化、先进制造技术、信号与图象处理、系统管理、机电一体化、系统动力学、机械动力学、工业综述、工业系统以及应用软件技术等。

我国高校机械电子工程专业的设置始于20世纪80年代。最初机电工程专业是依据各校归口行业应急的需要，对原有相关专业进行调整而设置的，教学计划的制定明显带有“机靠电”或“电靠机”的倾向。而课程设置，尤其是体现机电一体化新技术的专业课程设置远跟不上技术发展的速度。尽管如此，由于微电子技术、计算机技术的率先渗透，这一时期系统性教育结合进修性教育培养出的机电一体化人才，在生产实践中，对改造企业的老产品、旧设备和生产线，提高自动化水平和经济效益起到了一定的推动作用。进入20世纪90年代以后，机电一体化人才的培养为了适应经济体制逐步转轨以及学科迅猛发展所带来的变化，许多高校对机械电子工程的专业结构、课程设置、教学内容均进行了大幅度的调整。

上海交通大学精密仪器专业立足于原有专业的改造，彻底更新原有的课程设置体系。该专业教改从优化专业课程设置入手，以“精密机械设计”“传感器”“微机及接口技术”等核心课程为结合点，链接反映学科新兴技术应用的相关课程。如在精密机械设计分支中，增设了“精密机械CAD、仪器CAD”等课程；在传感器分支中，增设了与提高产品质量休戚相关的“仪器可靠性设计”和为加强电路系统设计能力的“精密仪器电路”等课程。与此同时，考虑到近年来光机电一体化系统的研究已经步入产品化阶段，出于光、机、电、智能伺服系统综合设计能力培养的需要，又增设了“仪器光学基础”“自动控制系统”等课程。优化后的课程体系，总体分布趋于合理，较充分地体现了先进性、及时性、实用性的特点，形成了机、电、计算机技术“三足鼎立”之势。

哈尔滨工业大学机械电子工程专业的教学改革自始至终是与学校211工程发展规划以及教改立项研究结合在一起的。为了挖掘内部潜力、调动积极因素、发挥综合优势，哈工大将校内原“精密机械及仪器制造工程”专业、“机电控制及自动化”专业以及机器人研究所、现代生产技术中心合并，重新组合成立了机械电子工程专业。这种集科研、教学、工程实践于一体的教学体系，不仅在师资力量、教学设施上为专业教改奠定了基础，而且合一化机制自身所具有的自动反馈功能，更为及时调整教学环节、更新教学内容提供了保证。重新制定的教学计划中，专业课程的设置具有学时少、针对性强的特点，经适当搭配后，与统设专业基础课组织，不仅形成了“机电控制和自动化”、“机电一体化产品设计和制造”两个专业方向（这与当前机电工程专业机械产品机电一体化和机械制造过程机电一体化分别设置的发展新趋势相吻合），同时，突出了知识传授与工程实际需要的紧密结合。

综上所述，机械电子工程办学模式的共同特点是：

（1）基于机械电子学从理论到实践的不断延伸和扩展，基于机械电子工程综合性人才培养的需要，遵循“宽口径、广适应”的原则，专业方向以机械产品机电一体化和机械制造过程机电一体化两个大方向来划分。

（2）站在市场经济对专业知识结构的总体高度上来权衡课程设置、教学内容与教学时数，摒弃以往单纯强调课程自身完整性的作法。对专业基础课，要削枝强干、精心搭配；对专业课，要反应现代科技水平，突出新、简明、实用。

（3）加强实践性教学环节，探索适应经济新机制的管理方法。提倡三结合，gfl:理论与实践相结合，教学实践与生产实践相结合，实践环节要体现机与电的结合。

2.机械电子工程课程设置

借鉴国内外髙校设置机械电子工程取得的经验和成果，结合我院自身特点及地理优势，总结我院第一届机械电子工程办学经验，在“保证基础、突出主干、注重能力、增强适应性”培养原则的基础上，修改机械电子工程教学计划。建议课程设置如下：

（1）保留通识教育课程。

（2）修改学科基础课程设置。保留机械制图、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、机电传动与控制、测试传感技术、液压与气动，将互换性与技术测量、工程材料及成型技术与机械制造工程原理整合为一门课，压缩学时：加强电工与电子技术课程，具体将电子技术改为模拟电子技术和数字电子技术，并增加电工部分的电路分析；加强微机原理与接口技术课程，增设计算机辅助设计与制造课程。

（3）修改专业课程设置。保留控制工程基础、机电一体化系统设计；将数控技术与制造系统的计算机控制整合为一，改设为计算机控制技术并增加学时，增设数控机床与编程，增设机器人技术。

（4）合理设置选修课。对任选课可按照“宽而浅”的原则设置课程，组织教学内容，一般每门任选课以20~30学时为宜；对于跨专业的任选课可采用讲座方式，一般每门课程的讲座时间10〜15学时为宜，以拓宽知识面、增加信息量、扩大视野、促进能力与素质的培养提高为目的。

3.机械电子工程实践教学环节

为了在大学的有限时间内，有效地培养学生的综合能力和创新能力，提高学生的素质，除了课堂教学部分的课程设置、教学内容以及教学方法应围绕上述培养目标进行改革外，还应重视实验教学及工程实践教学在人才培养中的重要性。这是因为在实验教学及工程实践教学的过程中，学生将所学的知识用于解决工程实际问题，从而产生从感性认识到理性认识的6跃；通过实验及实践教学，学生提高了学习兴趣，贴近了工程实际，进一步明确了学习目的。尤为重要的是还为提高学生的综合能力和素质，培养学生的创新精神提供了一个合适的环境。基于上述原因，我们对机械电子工程实践教育体系的建设进行了探讨研究。

3.1 机械电子工程实践教学体系

以本科培养方案和教学大纲为依据、以评估要求为标准，建议我院机械电子工程实践分为3个阶段，贯穿于大学四年教学全过程，且每个阶段都有一定的目的与要求，各阶段的基本内容下：第一阶段为实践认知阶段，本阶段教学主要沿工程设计的实际过程展开，使学生通过参观、调研、资料查询检索、采购与经济核算、动手拆装、模型制作、计算机绘图大作业的实践，得到一个真实的较完整的工程经历，强化学生的工程意识，加深对机电结构的感性认知，并结合有关的机电工程导论课使学生对机械电子工程有一个比较全面的了解。

第二阶段是基础实践阶段，使学生通过金工实习、电工电子实习，机械原理与机械设计、机电传动与控制、测试传感技术、液压与气动、微机原理等课程的实验、课程设计和大作业等环节，了解制造与控制的基本工程知识与设计过程，训练学生逐步树立工程观念，提高解决工程实际问题的能力，培养学生的创新意识。

第三阶段是综合实践阶段，把工程设计与机电课程结合起来，进行机械设计与机电控制相结合的综合设计。在这一阶段学生结合专业方向课程的学习，首先通过机电系统综合实验的yii练，然后通过专业课程设计、生产实习、毕业设计，使学生综合解决工程实际问题的初步能力得到系统的培养与锻炼。

在实践时间安排上，除了在学期末安排一段集中时间实施外，基础实验采用单独设课的形式；专业综合实验采用比较灵活的方式，只给学生布置一定的实验任务与最终要求，而完成实验任务的过程则由学生自己确定；在实验进度安排上，只要求学生在规定的某…段时间内（如一个学期内）完成，实验室在规定的时间内对学生完全开放，学生完成实验有较大的灵活性，从而为学生的个性发展与创造性的发挥创建一个适宜的环境。

3.2 机械电子工程综合实验课程设置

针对机械电子工程的特点，建设机电系统综合性实验平台。设计符合新形势下的科学合理的实验教学体系方案，充分突出综合性实验的主体作用，提高共享性、开放程度和效率。

机电系统综合实验是机械电子工程的综合性实验课程，其主要目的是培养学生综合运用已学的力学、机械原理和机械设汁、控制工程、测试技术、微机原理、计算机控制技术等课程知识来提高解决实际工程问题的能力。该课程通过学生亲自、独立完成一系列较有针对性的小设计小制作，使学生在独立工作能力、实验实践以及专业技术知识与技能的综合应用等方面得到比较实在的锻炼和培养。具体题目是从教学、科研、生产实际课题中提炼而出，每种题目由一至两名教师负责辅导，各班学生分为4〜5种不同类型、不同内容的题目。如机械电子的具体综合实验题目可以设为：①单片机实验系统一应用硬件及软件的设计与研制；②爬楼轮椅的设计和实验模型的设计、制作；③单片机控制电梯教学模型；④带闭环控制功能的单相交流伺服电动机调速系统；⑤单相调速电动机控制的机械手；⑥单片机直流电动机控制系统。

在专业综合实验的内容和时间安排上，采用比较灵活的方式，只给学生布置一定的实验任务与最终要求，而完成实验任务与过程则由学生自己确定；在时间安排上，只要求学生在规定的某一段时间内（如一个学期内）完成，实验室在规定的时间内对学生完全开放，学生完成实验有较大的灵活性，为学生的个性发展与创造性的发挥创建一个适宜的环境。同时又可以较好地解决了实验室的设备在集中实验时不够用，空时又闲置着的矛盾，较好地发挥实验设备的效能。

3.3 机械电子工程毕业设计

进入21世纪后，我国社会主义现代化建设进入了更高层次、更快速度的发展时期，需要大量不仅有较深的专业知识，而且知识面更宽、素质全面的高等工程技术人才。机械电子工程要求学生具有较强的工程素质和工程技术综合应用能力，毕业后能胜任机械电子工程方面的设计、制造、研究开发、维护与使用、生产及经营管理等方面的工作。学生毕业后能否适应多项技术工作的需要，是否具有一定的开拓和创新能力，在很大程度上取决毕业设计的效果。为此，毕业设计要着眼于市场，选择科学研究与新产品开发相结合的“实战”题目，将新技术运用融入技能培养之中，同时让同学们接触市场经济知识，使他们在实战演练中不仅增长技术才干，而且感受到市场竞争的严峻。

建议从三年级下学期开始实行导师制，学生可以选择毕业设计的方向和指导教师，结合导师的科研项目，提前进入毕业设计，为保证毕业设计质量打下基础。坚持选择科研项目和有生产应用背景的题目，真题真做，使学生受到严格的工程实践和科研训练。已经签定就业协议的，毕业设计的题目可以征求用人单位的意见，将毕业设计题目与企业生产中的实际问题和教师科研成果联系起来。少数学生的毕业设计可以在用人单位做，由学校和企业的工程技术人员联合指导。学生不仅可以综合应用所学知识，而且可以亲生经历企业实际的工程训练过程，对现实社会有直接的了解，为今后上岗工作奠定基础。

总之，实践性教学体系的改革是专业总体改革的重要组成部分，始终遵循“来源于实际，还原于实际”的指导思想。

4.结语

机械电子工程培养的是复合型应用人才，是从事机电一体化产品设计、制造、运行、试验、开发研究的高级技术人才。要求他们既具有扎实的机械、电子、信息等方面的理论基础，又具有较强的动手能力、工程设计和综合调试能力，从而能综合运用系统理论、机械技术、电子和计算机技术及其现代技术，实现硬件技术和软件技术的巧妙结合，形成优化设计方案，研制出高功能、高质量、高可靠性、低成本的机电产品和系统。要实现上述培养目标，必须从各方面采取措施：

（1）课程设置做适当调整，学生在学习机械类知识的同时，必须加强电类知识、计算机应用和机电接口技术、自动化技术的学习。

（2）加强实践环节，建设机电系统综合实验平台。

电机课程设计总结篇8

摘要：针对单片机实训体系存在的理论与实践脱节、缺乏工程应用能力培养等问题，本文介绍了相关的改革情况。采用项目化模式组织理论教学和工程开发模式组织实践教学，将理论教学与实践教学紧密结合起来；改革单片机课程设计模式，增加课题宣讲、系统验收答辩等环节，促进学生动手能力及自主学习能力的培养；组建单片机兴趣小组及与大学生创新性实验的结合，促进课内外单片机学习的良性互动。实践证明，单片机实训体系的多层次多模块改革，提高了学生的应用能力及综合素质，改革经验具有一定的推广价值。

关键词 ：单片机实训课程；教学改革；应用型人才

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2015）02-0060-04

作者简介：谢辉（1969—），女，硕士，重庆三峡学院教授，研究方向为工业测控系统的教学和研究。

基金项目：重庆市教委教改项目“单片机课程‘项目导向型’教学模式的研究与实践”（项目编号：113013）；重庆三峡学院教改项目“应用本科单片机课程实训体系的教学改革”（项目编号：JG120668）

一、现代工程对应用型人才的要求及现行教学模式的不足

现代工程对应用型人才的工程素质与实践能力的要求不断提高。工程素质是一个技术人员创新意识、团队意识及知识技能等的内化表现，实践能力则体现为一个技术人员分析问题、解决问题的外在执行力，二者相辅相成，是应用型人才培养的重要指标。高等院校工程教育是培养造就合格工程师的主渠道，需要每门专业课程理论与实践的有机联动，特别是实训课程的系统化培养。

单片机是现代测控的核心。“单片机原理及应用”是电子、机电等专业的一门重要的专业基础课，同时也是一门软硬件技术结合紧密、理论性与实践性强的课程。特别是单片机实训课程，是对学生进行专业的技能训练，巩固和加强所学理论知识，培养学生动手能力和工程素质的重要环节，与单片机理论课程具有同样重要的地位。

“单片机原理及应用”课程在我院开设多年，虽实践教学经验较丰富，但单片机实训课程体系还存在着很多问题，主要体现在以下几个方面：

第一，单片机实训课程与理论教学结合不够紧密。目前的单片机课程教学仍主要注重理论知识的传授，课堂教学以单元章节划分知识体系，课内实训以验证性实验为主，学生无法将理论知识与实训有机地结合起来。到了课程设计阶段，学生很难对实训课题有一个整体性的认识，不知道软硬件如何分工，如何开展模块化程序的编写。许多时候课程设计变成了教师做课题，学生只能做简单的电路焊接、程序录入等工作，没有达到培养学生应用能力的效果。

第二，实训课题与生产实际结合不够紧密。课程设计是学习单片机系统设计与开发的综合过程的重要环节，实训项目应该与生产实际紧密联系。但目前绝大多数的实训项目都主要停留在理论分析、绘制原理图、编写程序及电路板焊接等方面，对单片机系统在生产实际中可能遇到的重要问题如故障排查、系统优化、抗干扰、性价比等很少涉及。

第三，对学生实践能力与创新精神的培养不足。工科的学生最重要的专业素质就是实践能力与创新精神。单片机课程实训涉及电子、传感、程序设计及系统集成等多方面的知识，是培养学生专业素质优质的载体。但由于现行课程体系的条块分割，课程实训没有与课外实践及相关课程知识进行有机衔接。为保证课程设计在规定的学时内完成，实训项目往往省略了文献资料查阅、设计方案论证、任务分解及答辩等诸多步骤，直接给出一个可以完成的任务。这样，学生的实践能力很难有实质性的提高。

总体来说，现行单片机实训课程任务较单一、考核不够全面，对学生应用能力的培养还停留在较低的层面上。为促进学生实践动手能力的培养及工程素质的提高，单片机实训课程改革十分必要。

二、单片机实训课程体系的改革

单片机课程实训体系的改革，最重要的是通过理论课程学习及实践项目训练，使学生能站在工程应用的角度，更深入地理解单片机的理论知识，掌握单片机系统的开发流程，提高分析问题解决问题的能力，最根本的目的是培养良好的职业应用能力。为此，实训课程的改革主要做了如下几个方面的工作。

（一）项目化教学模式的构建

打破传统的理论教学与实践教学相分离的教学模式，将单片机课程规划为基础知识、单元技能及综合能力三个层次，采用项目化教学模式组织理论与实践教学。

根据电子信息应用本科的人才培养定位将课程内容进行优化重组，精心编选了6个非常贴近实际的工程项目，编写出版了相应的单片机项目化教材。每个项目就是一个相对独立的单片机应用系统，包含单片机的一个或若干个知识模块，从实现实用性、能力化的教学目标；每个模块又由一个或多个任务组成，将单片机应用技术的知识点、能力点加以整合和重组，贯穿在以职业能力培养为核心的工程项目中。

课程教学按照工程项目开发的模式，即“项目提出模块分解任务完成项目总结”的流程进行。如“单片机最小系统”项目是让学生理解单片机内部结构和最小系统的的简单应用，又将其划分为“51单片机初步认识”、“最小系统构成”、“流水灯控制器“、“简单程序设计”等几个主要任务，每一个任务就是一个或几个项目知能体系指标的具体体现。通过实物演示、多媒体授课及实验室任务程序的调试运行，将单片机理论教学与实验教学紧密结合。在每个任务的完成过程中，还有意识地通过实验思考题的形式引导学生进一步探索。如“彩灯控制器”，除常见的流水、追逐、跳跃等基本控制效果外，还引导学生思考多重跳跃、旋转及不规则闪亮效果，进一步思考更多LED组成点阵的控制方法，更深一层地思考I/O口不够用时的接口扩展问题及延时时间的控制问题；鼓励学生通过钻研教材及课余查阅资料提出想法，并将想法变成可行的系统设计框图；对一些技术难点留到课程设计阶段进行论证与解决。

（二）工程实践型课程设计的开展

课程设计是工科专业培养应用型人才的重要手段，也是单片机实训体系改革的重要环节，其主旨就是加强实训课题与工程实践的紧密联系，真正培养学生具备单片机系统设计开发的基础能力。课程设计改革主要做了课题论证宣讲、过程指导改革、规范设计报告及答辩验收等几个方面的工作。

1.实训课题论证与方案宣讲

课题论证是工程项目开发的一个重要环节，方案的优劣直接关系到后续开发难度、售后维护及产品性价比。在前期项目化教学的同时就有意识地引导学生开展横向与纵向的知识扩展，为课程设计做准备。如“数字电压表设计”横向的知识扩展包括不同种类A/D转换器的选择、显示器及键盘设计方案的比较，纵向的知识扩展包扩电压表量程的切换、电压表到万用表的转换，其他非电量，如温度、流量、湿度、压力的检测，从单机仪表到组网仪表的扩展等。在学生具备一定理论知识水平与实践能力的基础上，教师提出课程设计的要求，并给出相应的实训指导书，鼓励学生开始项目化小组筹备，寻找感兴趣的课题。教师指导学生到专业网站查阅资料、下载模块。必要的时候，还可以思考题的形式让学生写一份相应的文献综述。

课程设计阶段的第一个任务就是实训课题方案论证，要求以小组为单位充分讨论，进行一次公开的课题论证宣讲。宣讲内容主要包括设计方案选择、设计框图、系统原理说明、拟达到的技术指标及及拟解决的关键问题等。教师会在此过程中检查学生的前期准备工作，包括相应芯片数据手册、设计参考范例等，指出设计方案的优点及不足，对可能遇到的设计问题给出参考意见，要求针对方案宣讲中发现的问题再修改整理。如常做的“温度控制系统设计”，要求每个课题组明确控制背景、控制精度，进而选择合适的温度传感器与A/D转换器，鼓励学生选择性价比高的芯片，如内置A/D转换器的单片机，串行总线传输的小尺寸贴片封装的芯片，或一体化的数字温度传感器等，提示学生注意温度是大惯性控制量，需要一定的算法处理以提高控制精度。通过课题论证宣讲过程的训练，可让学生切实感受到工程项目开发的严肃性及系统性，意识到前期准备及系统规划的重要性，从而更全面深入地思考与解决问题。

2.项目化小组的开发过程训练

课程设计以贴近实际的项目化小组的方式开展。根据课题工作量的大小及各自的兴趣爱好，3~4人组成一个项目小组进行系统设计，包括硬件原理图设计、控制程序编写及调试、系统仿真验证及实物制作等。项目小组的形式既能发挥不同学生的能力优势，又有利于锻炼学生的团结协作及产品竞争意识。课程设计强调系统的整合及实践能力的培养，如管理程序编写、系统调试、故障排查、性能优化等，使其更贴近工程实践的开发过程。整个课程设计过程给予学生充分的自主学习与实践探索的机会，从而最大限度地调动学生的学习积极性，教师主要起到启发、把关和解决一些棘手问题的作用。对学生解决不了的难题，教师提出自己的观点和看法，必要时指导学生进行软硬件调试，观察实验现象，从而引导学生向正确的方向发展。如所做的“16×64点阵控制屏”，最先驱动方式是采用串行移位寄存器控制。当做16×16点阵实验时，一切正常，但扩展到16×64点阵，进行字幕左右移动时，会出现重影，通过教师指导及实验验证，确定是串行驱动方式带来的问题，改为并行驱动方式后，很好地解决了该问题。

3.规范设计报告及验收答辩

课程设计后期主要完成设计报告写作及实物验收和答辩。通过这些手段促进学生更全面深入地掌握项目开发各方面的技能。

（1）设计报告写作。进行设计报告写作培训，指导学生从课题任务、设计方案论证、设计内容、硬件及软件工作原理、系统调试、仿真及实物展示等几个方面进行阐述，并要求做实训总结，最后的附录按照规范格式附上完整的硬件原理图、元器件清单表、程序清单及实物照片，成为一份有价值的技术文档。通过培训，学生课程设计报告整体质量较好，报告言之有物、条理清晰、结构合理、描述完整，杜绝了原来抄袭芯片手册，缺乏实质内容的假大空形式。

（2）验收和答辩。原来的课程设计没有验收答辩这个环节，不利于学生总结反思项目经验。程设计引入验收答辩机制，检查学生是否认真完成课程设计及对专业知识的掌握和运用能力，也是确保考核评价真实公平的重要依据。验收主要从系统设计、功能演示、硬件质量及软件功能等几个方面进行考核，并进行作品之间难度的对比与竞争。答辩以小组为单位进行，要求以PPT形式展示课题所做主要工作，每个组员都要回答指导教师的1至2个问题。验收答辩促进学生对系统设计相关原理进行更深入地理解并总结反思项目经验，从而从考核层面督促学生更好地学习。课程设计的改革实现了从以前重结论重报告到重过程重能力的转变。

（三）实训过程的考核改革

考核方式改革是实训体系改革的重要方面。以往的实训课程考核形式相对单一，主要以实训产品及设计报告为考核对象，没有细致地考核实训过程及团队成员知识水平的真实情况。改革的重要理念是重视创新思维与实践能力的培养，采用形成性考核与终结性考核相结合，以能力考核为主的方式进行实训成绩的评定。考核内容主要由“综合能力考核”（30%）、“实训过程考核”（40%）及“总结与答辩”（30%）三部分组成。“综合能力考核”主要包括文献查阅、设计方案论证及课程设计报告等部分，重点考核学生对单片机理论知识及应用能力。“实训过程考核”主要考察学生实训过程的软硬件设计、编程及仿真、实验仪器设备的使用熟练程度、系统的查错与纠正等多方面的实践能力。“总结与答辩”也是实训考核的重要环节。通过课题总结，让学生明白系统设计性价比的重要性，实验室方案与工程实用方案的区别，课题存在的不足与可能的改进措施；验收答辩可以让学生对课题做全面的总结反思，端正学习态度、重视实践过程，重视知识点的细节学习。单片机课程考核方式的改革可以从根本上杜绝“高分低能”现象的发生，是促进学生创新思维和应用能力提高的重要手段。

（四）课外科技实践活动的有机结合

一些综合性的项目开发仅靠课内实验实训环节的训练是远远不够的，将课内实训与大学生课外科技实践活动及电子竞赛等环节有机结合，是培养专业技能、提高综合素质的一个重要途径。

组织成立单片机兴趣小组，建立QQ交流群，将一些优秀的单片机教程、设计范例、芯片手册及常用的单片机开发网址等资料上传到群里共享。每个同学的电脑上都安装了Keil和Proteus软件，相当于建立了一个虚拟实验室。学生可以选择感兴趣的课题进行开发验证，对课程实训过程中的一些技术问题在群里相互讨论并进行进一步的完善，教师也会针对一些难点问题在线答疑。对一些基础较好、能力较强的学生，推荐他们进入创新实验室进行更进一步的学习。

创新实验室是学生进行课余科技实践活动的平台，配备了完善的电子仪器、单片机开发装置及刻版机等设备。学生可以选择实训过程中一些难点课题或综合性较强的课题再进行研究，也可以结合大学生创新实验课题及大学生电子竞赛课题进行研究，甚至可以承担教师主持的研究课题中的一部分内容开展工作。学生在教师指导和高年级学长带领下，独立进行系统设计、编程调试、仿真验证、电路刻版直至实物完成，最后写出课题报告。实验室还要经常召开讲座，介绍一些新型单片机及先进设计方法，并进行设计作品的讲评。通过这些多模块、多层次的课外科研训练与实践训练，学生能够将单片机及其他相关学科知识融会贯通，具有一定的单片机系统综合开发经验，为今后从事相关工作打下了良好基础。

参考文献：

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[3]谢辉，陈立万，王悦善.“理实一体化”单片机课程项目导向型教学法的探索与实践——以重庆三峡学院为例[J].职教通讯，2011（16）：46-47.

[4]谢辉，李洪兵，李焱.单片机应用技术[M].北京：清华大学出版社，2013.

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电机课程设计总结篇9

单片机推动了嵌入式系统的发展，成为现代电子系统中重要的智能化工具。无论是尖端科技，还是现代工业、农业、仪器仪表、汽车电子系统、家用电器、玩具及个人信息终端等诸多领域，都离不开单片机。目前，高职院校许多专业都开设了“单片机原理及应用”课程，这门课程也是高职院校的电子类、电气类等电类专业的核心专业课程。但是单片机是一门实践性非常强的课程，又是一门抽象的课程，教师在课堂教学中采用传统的授课模式，往往存在许多问题。

一、高职单片机课程教学现状

1.传统理论教学枯燥抽象。在传统的单片机教学中，基本沿袭传统的授课方法：“板书+讲解”。加上现行使用的教材理论内容偏多，实例偏少，理论教学占据了2/3以上的学时。大量抽象的原理、概念使得学生难以接受和理解，感觉枯燥无味，激不起学生学习的热情和主动性，使老师和学生在教学过程中都感到很辛苦，缺少感性认识的演示平台。

2.理论教学和实践教学分开，且实践教学缺乏启发性和创新性。传统的单片机技术课程教学模式中，采用理论和实验实训分开，在进行课堂教学时，讲授的是对学生而言是晦涩难懂的纯理论知识；在进行实验实训时，基本都采用电路固定的试验箱，由学生参照实验指导书提供的范例程序，按部就班地通过编程软件，将编程文件编译、下载到试验箱中进行验证。进行的只是对理论结果验证的实验，实验缺乏综合性、开放性和创新性。这种教学模式使得理论和实践严重脱节，学生不可能真正掌握单片机技术的精髓，从而无法培养学生的实践动手能力和创新能力。

3.课程之间联系较少。单片机课程是一门联系广泛的课程，不仅涉及本课程的知识，还与数字电路、模拟电路、C语言程序设计、protel电子线路设计等课程有着密切的联系。但大部分高职院校的单片机课程教学并未与其他课程联系起来，造成了课程间的脱节。

二、单片机工程实践教学

1.单片机工程实践教学的目的。单片机工程实践的目的是让学生在理论学习的基础上，通过完成一个设计MCS-51系列单片机多种资源应用并具有综合功能的小系统目标板的设计与编程应用，使学生不但能将课堂上学到的理论知识与实际应用结合起来，而且能进一步加深对电子电路、电子元器件、印制电路板等知识的认识与理解，同时在软件编程、排错调试、焊接技术、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高，为今后能够独立进行某些单片机应用系统的开发设计工作打下一定的基础。着重提高学生在单片机应用方面的实践技能，树立严谨的科学作风，培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力。通过单片机硬件和软件设计、安装、调试、整理资料等环节的培训，使学生初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能，逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。

2.单片机工程实践教学的具体要求。单片机工程实践是单片机技术课程的实践教学环节，是以工程项目和工程应用为课题的。它充分体现“教师指导下的以学生为中心”的教学模式，以学生为认知主体，充分调动学生的积极性和能动性，着重培养学生的工程实践能力、独立工作能力及创新能力，是对学生进行单片机的综合性训练，这种训练是通过学生独立进行某一课题的设计、制作、调试来完成的。具体要求如下：

①系统方案设计与论证。综合运用单片机技术课程中所学到的理论知识，学生根据所选项目的任务、要求和条件进行总体方案的设计，通过方案比较，确定总体方案。然后对方案中以单片机为核心的电路进行设计计算，包括元器件的选择和电路参数的计算，并画出总体电路图。

②硬件电路制作。设计方案经指导教师审查通过后，学生可向指导教师领取所需元器件等材料，进行电路制作，并对制作的硬件电路进行调试及测试，分析测试结果是否满足设计要求。

③软件的编程与仿真。根据已设计出的软件系统框图，用C语言编制出各功能模块的子程序及整机软件系统的主程序，程序设计时，要充分考虑与设计硬件电路的连接及有关定量要求。

④撰写实践总结报告。书写高质量的工作总结也是反映工程实践素质高低的一个重要方面，工程技术人员应能用书面形式系统、完整、清晰地表达自己的研究成果，其目的是让人很容易地看懂所研究项目的内容、方案、原理、实现方法等。因此，书写实践总结报告也是单片机工程实践的主要内容之一。

三、结束语

单片机技术实践教学是灵活多样的，教学方法也是非常之多。只要不断改进教学方法，丰富教学手段，加强实践能力的培养，注重理论联系实践，就能激发学生的学习兴趣，能有效提高单片机教学的质量，并且紧随着单片机新的技术的发展，不断更新单片机教学的内容、形式、方法和手段，我相信单片机教学工作将不再是枯燥乏味、难教难学的老大难课程了。

参考文献：

电机课程设计总结篇10

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）30-0194-02

两院院士王越教授曾说过：“人类是否可以有统一的教育模式？不可能，原因在于，教育效果的发挥是在‘未来’的时空中，而‘未来’是无法详细预测和提前采取行动措施的。教育，尤其是高等教育，只能不断讨论和不断永无止境地改革发展。”为了提高电信专业学生素质教育，培养专业性人才，做好电子信息工程人才储备目标，培养出的学生可以与市场直接接轨是目前各高校电子信息工程专业面临的最现实的问题。专业培养方案是人才培养目标、基本规格以及培养过程和模式的总体设计，是保证专业教学质量的纲领性教学文件[1]。因此，针对国内电子信息类人才需求情况的分析，在借鉴和总结国内外电信专业课程设置的基础上，结合自身的特点及加强与工程背景紧密结合的思想，开展专业培养方案的修订，研究适合电子信息工程专业与不断发展的就业市场紧密接轨的课程体系具有重要意义。

一、国内外高校电信专业课程设置分析

1.国外高校。电子信息工程专业，国外大都划分在电工类，也有归在计算机科学类当中。以美国麻省理工学院为例，其电信专业基础课的设置可以分为电路、电子线路、信号与系统及电磁场4大类。（1）电路类。电路类的体系结构以苏联和欧美体系最具代表性。其中，苏联体系注重理论基础，重视分析方法，授课内容强调其系统性和完整性。而欧美体系注重课程的实验教学及其工程应用性。国外的电路类课程教学体系多，教学内容涵盖面广，教学安排具有层次性，强调实验教学和学生的自我动手能力，以工程应用为背景。同时，注重电路的工程应用背景、注重计算机技术在电路中的应用、注重电路问题的电磁场基础。（2）电子线路类。美国麻省理工学院开设了“电路和电子学”、“微电子器件与电路”、“模拟电路”等课程及相关实验。英国剑桥大学通过本科前两年的基础理论知识学习，在之后的专业课程设计中，更强调实践类课程的比例，开设了“电气和纳米材料”、“先进远程通信”、“电子传感器和检测”、“微电子机械系统设计”、“图像处理和图像编码”等课程及相关实验。（3）信号与系统类。国外信号系统类课程的建设在注重数字技术发展对体系的影响的同时，注意协调理论与实践的关系并及时跟踪未来技术及其可能对课程产生的影响。（4）电磁场类。欧美大学的电磁学类课程的教学主要分为三步走：基础课程教学阶段、核心课程教学阶段和扩展课程教学阶段。基础课程教学阶段主要讲授电磁现象最基本的物理规律和特性；核心课程教学阶段主要讲授电磁场与电磁波的基本特性；扩展课程注重的是与工程实践的接口。

2.国内高校。国内有442所高校设有电子信息工程专业，其中辽宁省有29所。主要开设电路分析理论、信号与系统、模拟电子线路基础、数字电路及系统设计、通信电路、计算机语言程序设计、微机原理与系统设计、数字信号处理、信息论与编码、电磁场理论、随机信号分析、通信原理、自动控制原理等专业主干课13门。

二、我国电子信息类人才需求情况分析

近年来，国内市场电子类发展方向主要有信息服务，电子元器件及集成电路，视听产业数字化转型，新型显示和数字电子及“三网融合”，第三代、第四代移动通信产业及计算机提升和下一代互联网应用。2014年1月，国内就业市场对电子信息工程类方向的职位需求占总需求人数5.7%左右，到2014年7月，电子信息工程类方向的职位需求增长到总需求人数的1/5。可以看出，电子信息类人才，在国内市场的需求量非常大，且呈现逐月递增的趋势。

三、培养目标的确定

1.基本定位。电子信息工程专业是一个将电子类和信息类紧密结合的宽口径工程专业。学生主要学习信息的获取、变换、传输、存储、处理、显示和利用等技术，接受电子与信息工程实践的基本训练。培养信息技术及其设备、系统与网络的软硬件开发及管理能力的高层次应用型人才。基于该基本定位，在制定大连大学信息工程专业培养方案时，注重理论与实践相结合，分别建设了理论类与技术实践类两大课程群，在强化理论类课程的同时，依托工程背景，突出实践应用，形成理论和实践并重、分析和综合并重的专业特色，具体做法是：厚基础――加大主要专业基础课学时，确保学生的专业基础知识牢固扎实，为今后继续深造打下良好基础；宽口径――加开“随机信号处理”、“现代通信技术”、“数据通信”、“DSP技术及应用”和“EDA技术及应用”、“卫星通信”等任选课，以拓宽学生的知识结构，扩大学生的知识面；重应用――增加实验比例，特别是增大综合性/设计性实验比例，同时将电子系统设计、创新项目等与课堂教学有机结合。

2.培养目标。培养具备电子技术和信息系统的基础知识，掌握信号与信息处理、传输、交换及控制技术，具有良好的外语能力，能从事各类电子设备和信息系统的研制、生产与应用和开发能力，可在信息产业及国民经济各部门就业的德、智、体、美全面发展的技术应用型工程技术人才。

四、课程体系构建

根据培养大纲制定的厚基础、宽口径、重工程实践和应用的能从事各类电子设备和信息系统的研制、生产与应用和开发能力的技术应用型工程技术人才的要求，确立了理论类和技术类两条专业课程主线。

1.理论类课程群建设。专业性和综合性是当今科学技术发展的主要趋势，为了适应这个发展，我们高等教育的教学体系也应该朝着专业化和综合化的方向开展改革，也就是在保证理论教学效果的基础上，将理论知识与实践知识相互渗透、相互交叉是现阶段高等教育工科类专业的发展方向。结合我们的自身特点及优势，制定了大连大学电子信息工程本科专业理论教学体系结构和实践类教学体系结构。理论类课程体系除公共基础课外，在专业课程设置上将课程分为基础课、专业必修课、专业选修课三大模块，信息与系统和信息与通信两大课程群。信号与系统课程群包括：电路原理（含实验）、信号与系统（含实验）、自动控制原理、数字信号处理（含实验）和信号检测与处理；信息与通信课程群包括：信息论与编码、通信原理（含实验）、通信电子线路（含实验）及电磁场与电磁波。

2.技术类与实践类课程群建设。确定了理论体系结构之后，我们又开展了技术与实践教学体系论证，以专业培养目标为基础，以市场需求为指向，形成了具有一定特色的与理论体系结构紧密结合的实践教学体系结构，完成了计算机四年不断线计划，建立了以课程实验、课程设计、认识实习、生产实习、创新实践、毕业设计等为主要内容的五大技术与实践类课程群建设。高级语言程序设计课程群包括：高级语言课程设计和高级语言编程课程设计；电子技术课程群包括：模拟电子技术（含实验）、数字电子技术（含实验）、电子技术课程设计、电子工艺实习；EDA技术及应用课程群包括：EDA技术及应用（含实验）和EDA技术课程设计；微机与单片机课程群包括：微机原理与接口（含实验）、单片机原理与应用（含实验）、电子系统课程设计、印制电路板设计；创新实践课程群包括：工程项目实践、大学生创新创业计划、大学生机器人擂台赛、大学生电子设计大赛等。

五、培养方案的特点

经过多次调研、分析、修改完善及研讨，并经有关专家审核，最后形成大连大学电子信息工程专业2014年的培养方案。其特点如下：

1.提出课程群建设的思想，完善课程体系结构。整个培养方案共分为两大类（理论类、技术类与实践类）、7小类（信息与系统、信息与通信、高级语言程序设计、电子技术、EDA技术及应用、微机与单片机、创新实践）课程群。课程群思想的提出使得电信专业的课程体系结构变得十分清晰，相关课程之间的衔接关系一目了然，便于师生理解和执行。

2.增加实践环节提高学生工程实践能力。为了进一步加强学生与就业市场的直接接轨，必须对现有电信专业的技术实践类课程进行改革。在实践能力的培养方面，注重以工程背景为实践类课程设置的核心思想，力求建立完整的专业实践教学课程体系。加强电子技术、计算机软硬件及应用、电子系统综合设计、EDA技术、DSP技术、嵌入式技术等相关课程建设，采取稳扎稳打、稳步推进的原则。

3.计算机四年学习不断线。为了加强学生的计算机应用水平，以适应不断发展的就业市场的需求，在课程设置中还注意设计了四年计算机学习连续化，实现计算机四年不断线学习[2]。

大连大学电子信息工程专业2014整个培养方案的修订贯彻人才战略的培养目标，注重知识、能力、素质协调发展，并获批辽宁省“工程人才培养模式改革试点专业”。增加实践教学环节的同时加强理论教学拓展，保持综合性、专业性的专业教学优势。坚持本科教育与工程教育接轨的教育思想，建设校企联合培养新模式，编写注重工程应用的教材，加强双师型教师的引进和培养。实现分类施教、差异培养的人才培养目标。学生在学习过程中，对就业市场的适应能力更强，系统观念、整体观念和分析能力都得到较好的培养，并且对自身的认识和发展方向更加明确，形成了独特的专业优势。

电机课程设计总结篇11

中图分类号：G642.0 文献标识码：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.15.132

“数字电路与逻辑设计”是电气信息类专业一门重要的专业基础课。该课程是后续专业基础课和专业课的先修课程和基础，是学生开展课外科技创新活动的必备知识，是解决工程实际问题的重要理论和方法，结合目前的实际情况，对数字电路与逻辑设计教学进行改革。

1 数字电路与逻辑设计的本质

数字电路与逻辑设计是计算机科学与技术必修的一门重要课程。该课程中介绍了与数字系统相关的知识，体系等。设置这门课程的重要性在于让学生能够更好地了解数字计算机和其他系统的基本逻辑电路，能够熟练运用课程中所学到的知识并在实际操作中对案例进行分析，客观地提出要求。

通过这门课程的系统学习，可以加强同学的逻辑思维能力，落实到具体工作中，可以解决具体问题，可以对系统硬件进行检测，并有一定的创新能力。数字电路课程教学之所以进行改革是为了提高学生对计算机硬件设施的了解，为日后的学习做铺垫。我们从计算机科学的角度划分，可以把其课程分为：分析电路，数字电路与逻辑设计，微机原理等。从这些课程不难看出，数字电路与逻辑设计起的是承上启下的作用。

2 电子技术的广泛应用加快了数字电路的发展

现阶段，是科技的时代，电子技术已经应用广泛，电子元素是计算机和电路不可缺少的构成元素。国民经济和国防各领域的逐渐渗透，使得数字电子技术在相关专业的地位越来越重要。通过探讨，认为要对以前的教程进行革新，减少理论性过强的内容，着重掌握数字集成电路器的特性与实际运用，将重点放在学生的实际操作上面。

此外要加强创新能力的培养，引导学生们多进行课外实践活动，让学生们把课堂上所学的知识用于实践，这样让学生们在实践中总结理论知识，有利于学生们知识的全面掌握。多媒体技术可以形象并明了地展示复杂的图表，便于老师课堂上的教学，还方便了学生们观看和理解。更重要的一点是，它节约了课堂信息量，增加了课堂上的教学内容。以培养学生创新精神和实践能力为主线，坚持“三个结合”，实现“二个转变”，达到“一个提高”。坚持实践内容与理论知识相结合，创新实验与科学研究相结合，课堂教学与课外实验相结合；实现由基础验证性实验向综合设计性实验转变，由传统型实验向创新型实验转变；达到学生实践能力和创新精神的提高。提高教学的工作环境，利于开展实践教学，从而有利于人才的培养和教学质量的提高。围绕实践这个中心，增加新的教学内容，根据电子信息技术的专业特点，制定科学的实验课程，在内容中多以实验为主，增加教学模板，提高教学方法，总结出一套科学性、系统性的教学体系。

3 数字电路教学的改革方向

由于数字电路与逻辑设计的实践性很强，所以，在实际的教学改革中要做到周全考虑，针对各项内容都要做出调整。还需要注意的是，做到书本上所学的知识配套进行实践。理论结合实际，多结合实际情况进行训练。其内容包括：工具运用能力，绘制电路，电路分析能力，项目综合能力等。

3.1 课程体系的调整

为了更好地适应电子科学技术的发展，要优化课程结构的总体要求出发，进行模块化的设计，使数字电路与逻辑课程内容体系具有系统性，科学性，先进性等。

数字电路与逻辑设计基础从课程内容上被分为两大块。数字电路介绍了数字系统的组成，数字信号的特点等；在内容上先逻辑电路，逻辑部件，先单元电路后系统电路等等。数字电路多以理论为重点，在讲解中多涉及外部逻辑功能。数字电路部分多以运用为主。这样的课程组合可以让学生对数字电路更加了解。

3.2 教学内容的调整

数字电路与逻辑设计的课程很多，为了让学生在有限的实践内把课程学好，要求教师掌握基本理论的同时有效地组织课程教学。在介绍运用时，要根据其不同的侧重点进行分析。实验教学从随堂实验到改革教学后进行独立实验，这其中包括验证性实验等。

通过有效的组织，可以增加学生们的实践操作，调动学生们的积极性，从而有助于知识能力的提高。

3.3 加大实践的内容与次数

数字电路与逻辑设计在教学中需要增加实践内容，这有利于课程的安排，更提高了学生们的动手能力。在实践中发挥良好的教学效果，要合理地拆分实践内容：①基本实验；②设计实验。我们来了解一下这两种实验的概念：基本实验室使用电子仪器的能力；而设计实验则是为了实现逻辑功能，而采用的是数字系统。在设计实验中鼓励学生自拟实验的项目，并将课外活动结合进来，使学生的思维更加广阔。

目前的电子大赛就是为高校的改革服务，它是结合了电子信息的专业内容，这种比赛在教学改革中起到了引导的作用。这十多年来，在全国开展了很多电子计算机的竞赛，这些竞赛对高校体系改革帮助十分明显，它有助于有才能的年轻人展示自己的能力与专业水平。在电子竟赛出题中增大数字电路EDA的内容可以引导高校建设EDA的实验室，例如：SOPC（系统集成芯片）是我国“十一五”制定的重大专项，目前全国已在12个高校中成立了集成电路人才培养基地。

4 结语

现阶段是电子化的时代，科学的进步带动了电子技术的广泛应用。大量的可编程器件被采用，这使得传统的数字逻辑方法明显变化。计算机的应用范围越来越高，使得人们对计算机的认识逐渐深刻，计算机的设计理念开始突破原有的范围。数字电路与逻辑设计在各种现代技术的合力推动之下，得到了明显的提升，可以做到使学生紧跟在市场的前沿。所以，数字电路和逻辑设计的改革加快了这门科学的发展，提高了学生们解决实际问题的能力，给学生们的就业和发展打下了坚实的基础。

参考文献：

[1]李晓辉.数字电路与逻辑设计[J].

电机课程设计总结篇12

计算机及其相关专业的学生在学习过程中，除了要对理论知识加以了解，更重要的是要提升自己的动手能力。计算机组成与结构实验教学，就是计算机专业学生的必修课，通过课程设计把理论知识运用到实践中，可以起到拓展知识的作用。

一、EDA技术概述

EDA也就是电子设计自动化，EDA技术的发展经历了计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助测试以及计算机辅助工程。EDA技术的工具就是计算机，在EDA软件平台上，设计者常常用硬件描述语言HDL来完成具体的课程设计文件，然后再在计算机平台上自动完成逻辑编译、分割、优化、布局、仿真等多个步骤。

EDA技术最大的优势在于用软件的方法来实现硬件的实际功效。一项设计最重要的部分是仿真和调试，采用EDA技术进行设计时，从设计的高层次上对设计进行全局纵览，有助于早期改造结构设计上的毛病，避免工作量的增加，也可以减少进行逻辑功效仿真的工作量，增加设计的成功率。

二、将EDA技术应用于计算机组成与结构课程设计

计算机是一个典型的复杂数字系统，如果在计算机设计系统开发中加入EDA技术的软硬件设计平台，不仅可以提高系统设计与调试的敛率，也可以节约硬件开发成本，缩短设计周期。因此在计算机组成与结构的实践教学中，要不断提高学生利用现代化的电子技术手段进行设计的能力。当然，EDA技术将成为计算机组成与结构实验教学的发展方向。

（一）课程的实施方案

课程设计是要完成模型计算机的设计以及FPGA的实现，而课程实验则是用来验证计算机的各个组成部件以及其具体的逻辑功能的。这两种课程内容都是为了让学生能够掌握计算机的硬件系统中各个部件的具体组成原理、逻辑实现方法及其具体的设计方法，从而建立一种整体的概念，提高学生在学习过程中进行独立分析设计的能力。计算机组成与结构的课程设计中运用了多门课程，比如计算机组成原理、VHDL、汇编语言程序设计等，这些课程都能对学生的自学能力有很好的提高。因为该课程设计不仅在理论上要求学生有扎实的理论基础，在实践上则要求学生具有电路分析与设计、能进行完整实验的能力。

（二）课程设计的内容

计算机组成与结构实验教学中，进行课程设计的内容主要有以下几个方面。首先是进行系统的总体设计，画出模型机的数据通路框图；其次是设计微程序控制器或者硬联线控制器的逻辑结构框图；开始设计机器指令格式和指令系统；由给出的课程题目和设计指令系统来编写相应的汇编语言，进行仿真等。

三、将EDA技术应用于计算机组成与结构课程实验

进行课程设计之后就可以进行具体的课程实践。在进行课程实践之前，要掌握具体的设计方法。计算机的CPU包含基本的功能模块以及与基本功能模块相连的数据通路。在进行课程设计实践时要掌握基本功能模块的具体功能以及各自的特点，再对每个模块进行设计、调试、软件仿真和硬件设计等。计算机组成与结构课程设计实验中采用的CPU采用大多是单总线系统结构的16位CISC CPU，EDA软件大多是可编程逻辑器件设计工具软件。

（一）基本模犁计算机的设计

在具体的课程设计中，为了保证清晰的系统结构，一般在系统的顶层结构采用原理图输入法，而在其他的模块都采用VHDL语言进行设计。对各个模块进行处理时要在文本编辑器中输入每一个单元模块所对应的VHDL源程序，并且要对各个源程序进行编译，可以产生相应的图元，供顶层的电路调用使用。各个模块的图元可以生成图元库，运用EDA技术进行实验课程，很重要的一步就是要进行软件仿真，而仿真的元器件就来源于图元库。在图形编辑器中可以对图元库中的各种图元进行调用，再根据数据通路的总体框架图连接成顶层电路图，就可以进行电路的仿真。计算机组成与结构实验所设计的CISC模型机的顶层电路图中有很多基本器件模块，比如时序信号发生器、程序计数器、算术逻辑运算单元、移位寄存器、指令寄存器、比较器、地址寄存器、一个控制单元等。而这些模块也共用一组16位的三态数据总线。

系统结构中的存储模块是一个重要的组成部分，存储元件由嵌入式阵列块构成，通过调用宏模块并设置模块相关的参数来实现存储功能。系统的各个部分都承担了不同的功能，其中，存储CPU主要是对指令和数据进行执行，具体的过程是处理器从存储元件中读取相应的指令，CPU再执行指令来运行下行的各种程序，整个过程中的指令都被存储在指令寄存器中。译码过程由控制单元完成，控制单元主要是控制相应的信号进行相互作用，并且控制各个处理单元来执行这些指令。

系统结构中的控制模块其实是一个状态机，它主要控制CPU的各项动作之间的顺序，比如取指令、译码、执行指令，控制模块进行操作时要针对各个动作发出具体的时序控制信号，使得计算机内部的各个动作都能进行协调的工作，进而完成各个指令的具体功能。这种方法与微程序设计方法不同，微程序设计法主要在控制存储器中写入微指令，通过控制微程序来执行具体的控制指令。

（二）软件设计

当系统CPU得到一个复位信号后，系统即开始进行复制操作，复位信号是使CPU内部状态复位的一个信号操作。一般说来，系统的每个寄存器都有不同的功能，寄存器1主要存放模块的的起始地址，寄存器2主要存放系统目标区的起始地址，而寄存器6则主要存放被复制模块的末地址。在具体的操作过程中要判断数据模块的复制工作是否已经结束，若已经满足结束条件则可以停止运行，否则要继续记数直至数据模块复制完成。

将设计的程序输入并且进行编译之后，还有一个重要的步骤就是仿真，仿真也是对设计进行验证的一个重要步骤，若在仿真中发现不符合要求的地方，则要及时找出原因进行改正，以保证最终结果的正确性。

结语

计算机组成与结构课程是锻炼学生积极思考以及提升其思维能力的重要课程，不同的设计对象和内容导致设计的具体内容完全不同，这也考验了学生独立思考的能力，由于EDA技术与计算机输入技术、逻辑编程和仿真等方面都有紧密的联系，而且在硬件实验之后有具体的图像可以进行对比，因此在实验教学中具有很好的灵活性和可操作性。也能提高学生进行软件开发的能力，可以达到课程设计的效果。

参考文献