基于云计算的单片机原理及应用课程设计

王文婓+黄长建

摘 要：在新时代背景的要求下，把云计算技术融入到高等教育教学中，是对新课改的要求。将单片机原理及应用课程的教学与云计算相结合，阐述了基于百会在线办公平台下单片机原理及应用课程的设计。

关键词：云计算；单片机；课程设计

引言

云计算是网络技术发展与创新的必然产物，对于我国计算机互联网技术的发展起着重要的作用。云计算的出现，不仅将基础设施建设、资源存储以及网络资源等，以服务形式免费提供给用户应用，同时还改变了传统用户应用计算机的操作模式。基于云计算对于单片机原理及应用课程设计影响，分析从以下几个方面着手，希望对相关专业人员提供一点参考。

1云计算辅助教学与单片机教学

近年来，云计算的水平随着科技水平的提高不断完善，几年前云计算被应用到了教育界，带来了教育领域的一次革新。云计算在教育领域的应用被称为“云计算辅助教学（CCAI）”，它是指使用者利用云计算所提供的云服务来完成信息共享，实现教育资源的最大化利用以及减少教育方面的设施投资。高校是培养人才的地方，利用云计算的优势，探索高校如何与云计算相结合，进行教学方面的革新是当前教育界面临的一大挑战。单片机原理及应用是一门专业课，具有技术应用与直接面向就业的特点，掌握好单片机知识与技能后，将为日后工作打下坚实的基础。如何将云计算应用到单片机教学中，探索云计算所带来的教学革新，是单片机教学工作者急需探讨的一个问题。

单片机以其完善的功能、低廉的价格，被广泛应用在工业控制、仪器仪表、通信、机电一体化、家用电器等领域。单片机技术已成为从事自动化、通信、机电一体化等工作的人员必备的技术。目前，已经有很多高校开展了单片机精品课程的研究，形成了一套完整的单片机理论教学体系。高校之间相互分享教学资源就可以减少教学资源以及硬件设施的重复建设与投资。随着云计算技术的不断发展与普及，将各种教学资源迁移到“云”中，就可以很好的实现高校间各种教学资源的共享，建成一个基于云计算的单片机教学平台。在单片机原理及应用课程教学中，运用百会套件建立教与学的平台，将单片机教学与云计算相结合。

2云计算技术融入，单片机原理及应用教学设计

2.1精心选题，建立“单片机原理及应用”课程设计项目库

课程设计选题从实际工程项目的实用性、难易程度、可操作性、工作量等因素考虑，兼顾科学性、新颖性、创造性，建立“单片机原理及应用”课程设计项目库。项目库中部分题目可根据开课专业特点，面向解决专业研究方向的实际问题有针对性的设计选题。例如：在内蒙古农业大学（以下简称“我校”）农电、电气专业“单片机原理及应用”课程设计中设置部分选题专门解决其它专业课（如“机电一体化”、“传感器技术”、“电机学”、“微机保护”等课程）中实际专业问题，经过教学过程的检验，学生的专业兴趣增强了，提高了学生系统分析、综合应用、解决实际专业问题的能力，并和相关课程进行了教学资源的整合，带动相关课程共同建设。项目库中建立若干样板项目，学生可以根据“单片机原理及应用”课程设计的一般步骤和要求完成，样板项目主要面向于基础较差的学生。

2.2学生自主选题

课程组在每学年“单片机原理及应用”课程设计前两周将本次代课程设计教师的简历、联系方式、每位教师所代项目题目及设计要求公布出来。根据项目的难易程度及工作量的大小，学生可以一人或两人一题。学生可以根据自己的专业特点、兴趣、爱好和自身学习情况，自主选择老师，自主选择题目。如果学生感觉备选题目不适合自己，学生可以与指导老师协商讨论后自拟题目。

2.3课程设计教学组织过程规范化

课程组对课程设计的过程进行规范化的要求，制订课程设计进程计划，阐述单片机应用系统设计的一般设计步骤及方法，介绍单片机应用系统常用接口电路设计方法。教师向学生下发课程设计任务书。教师下达课程设计任务的时候，要讲解必要的电路原理和程序设计思路，必要时可进行参观和调研，使学生充分理解、明确设计任务及要求。学生查阅资料，确定设计方案，经指导老师审核后，学生可以到实验室进行硬件的连接和软件调试。学生整理设计资料写出课程设计报告，并给出硬件原理框图、系统电路原理图、软件流程图、编写的程序、调试的方法、调试过程中数据的测量方法及参数等。

学生完成课程设计后，要进行答辩，答辩包括学生自述、现场调试、教师提问、答辯成绩评定等环节。通过答辩，老师可以对学生相关理论知识掌握情况、课程设计完成情况及独立设计创新能力，进行综合评价，对设计内容不完善的给出进一步修改完善的建议，并给与学生创新提高的启迪与空间。

2.4成绩评定科学化

课程组建立健全成绩评定方法，学生课程设计的总成绩主要包括课程设计报告及图纸完成情况、系统调试及性能分析、答辩情况，每部分均制订具体的考核要求及考核细则，形成科学、公平、合理、严谨的成绩评价体系。加入学生自评环节，通过学生自评能够让他们进一步正确认识自己在课程设计中的所得与不足，对其提高自身能力和正确认识自我是一个帮助。

2.5规范“单片机原理及应用”课程实验室管理，建立工作日志制度

在课程设计期间，专门面对课程设计学生开放实验室，学生可以在值班教师或课程设计指导教师的指导下进行系统调试。值班教师要对每天实验室使用情况、学生的工作进度、存在的困难、对后续工作的提示进行必要的记录。

2.6精心进行网络教学平台建设，开展远程交互反馈学习

基于云计算，课程组将“单片机原理及应用”课程设计的相关文字教学资料（如教学大纲、教学进度表、教案、教学课件、参考书目等）上传学校网络教学平台。建立“单片机原理及应用”课程设计网络项目库，并支持师生向项目库加题，经管理员按课程设计要求审核，批准后可纳入项目库。建立网上“单片机原理及应用”课程设计教学素材库，主要包括典型电路图例及动作过程、芯片管脚图、常用接口电路软、硬件设计方法等。

建立网上交互反馈教学模块，教师、学生进行交流的方式主要是通过BBS、讨论模块及电子邮件的方式进行。同学们通过讨论区相互探讨，交流经验，取长补短，合作学习；教师实时或定期上网了解学生的设计进程，解答学生设计过程中的疑难问题。

3结束语

利用云计算技术能够最大化优化资源的共享，是网络高速发展下的必然产物。云计算技术还减少了硬件设施上的重复投资建设，减少了企事业单位的开销。把教学和云计算技术结合起来，能够实现教学上的革新，是新时代下教师要掌握的一门技术。但是，云计算在教学过程中的应用仍存在许多问题需要完善。总之，云计算的功能是强大的，希望云计算技术的不断发展给现代化的生活提供更多的生活便利条件，创造美好的明天。

参考文献：

[1]彭勇.单片机课程的教学改革[J].农业网络信息，2006，（6）.

[2]张毅刚.新编MCS-51单片机应用设计（第3版）[M].哈尔滨工业大学出版社，2008.

[3]葛浩，林其斌.单片机课程设计教学改革与实践[J].实验技术与管理，2011，28（10

[4]李春艳，王茜.云计算环境下计算机基础实验教学模式探讨[J].电脑知识与技术，2013，9（14）：33213323.