基于云計算的單片機原理及應用課程設計

王文婓+黃長建

摘 要：在新時代背景的要求下，把云計算技術融入到高等教育教學中，是對新課改的要求。將單片機原理及應用課程的教學與云計算相結合，闡述了基于百會在線辦公平臺下單片機原理及應用課程的設計。

關鍵詞：云計算；單片機；課程設計

引言

云計算是網絡技術發展與創新的必然產物，對于我國計算機互聯網技術的發展起著重要的作用。云計算的出現，不僅將基礎設施建設、資源存儲以及網絡資源等，以服務形式免費提供給用戶應用，同時還改變了傳統用戶應用計算機的操作模式。基于云計算對于單片機原理及應用課程設計影響，分析從以下幾個方面著手，希望對相關專業人員提供一點參考。

1云計算輔助教學與單片機教學

近年來，云計算的水平隨著科技水平的提高不斷完善，幾年前云計算被應用到了教育界，帶來了教育領域的一次革新。云計算在教育領域的應用被稱為“云計算輔助教學（CCAI）”，它是指使用者利用云計算所提供的云服務來完成信息共享，實現教育資源的最大化利用以及減少教育方面的設施投資。高校是培養人才的地方，利用云計算的優勢，探索高校如何與云計算相結合，進行教學方面的革新是當前教育界面臨的一大挑戰。單片機原理及應用是一門專業課，具有技術應用與直接面向就業的特點，掌握好單片機知識與技能后，將為日后工作打下堅實的基礎。如何將云計算應用到單片機教學中，探索云計算所帶來的教學革新，是單片機教學工作者急需探討的一個問題。

單片機以其完善的功能、低廉的價格，被廣泛應用在工業控制、儀器儀表、通信、機電一體化、家用電器等領域。單片機技術已成為從事自動化、通信、機電一體化等工作的人員必備的技術。目前，已經有很多高校開展了單片機精品課程的研究，形成了一套完整的單片機理論教學體系。高校之間相互分享教學資源就可以減少教學資源以及硬件設施的重復建設與投資。隨著云計算技術的不斷發展與普及，將各種教學資源遷移到“云”中，就可以很好的實現高校間各種教學資源的共享，建成一個基于云計算的單片機教學平臺。在單片機原理及應用課程教學中，運用百會套件建立教與學的平臺，將單片機教學與云計算相結合。

2云計算技術融入，單片機原理及應用教學設計

2.1精心選題，建立“單片機原理及應用”課程設計項目庫

課程設計選題從實際工程項目的實用性、難易程度、可操作性、工作量等因素考慮，兼顧科學性、新穎性、創造性，建立“單片機原理及應用”課程設計項目庫。項目庫中部分題目可根據開課專業特點，面向解決專業研究方向的實際問題有針對性的設計選題。例如：在內蒙古農業大學（以下簡稱“我校”）農電、電氣專業“單片機原理及應用”課程設計中設置部分選題專門解決其它專業課（如“機電一體化”、“傳感器技術”、“電機學”、“微機保護”等課程）中實際專業問題，經過教學過程的檢驗，學生的專業興趣增強了，提高了學生系統分析、綜合應用、解決實際專業問題的能力，并和相關課程進行了教學資源的整合，帶動相關課程共同建設。項目庫中建立若干樣板項目，學生可以根據“單片機原理及應用”課程設計的一般步驟和要求完成，樣板項目主要面向于基礎較差的學生。

2.2學生自主選題

課程組在每學年“單片機原理及應用”課程設計前兩周將本次代課程設計教師的簡歷、聯系方式、每位教師所代項目題目及設計要求公布出來。根據項目的難易程度及工作量的大小，學生可以一人或兩人一題。學生可以根據自己的專業特點、興趣、愛好和自身學習情況，自主選擇老師，自主選擇題目。如果學生感覺備選題目不適合自己，學生可以與指導老師協商討論后自擬題目。

2.3課程設計教學組織過程規范化

課程組對課程設計的過程進行規范化的要求，制訂課程設計進程計劃，闡述單片機應用系統設計的一般設計步驟及方法，介紹單片機應用系統常用接口電路設計方法。教師向學生下發課程設計任務書。教師下達課程設計任務的時候，要講解必要的電路原理和程序設計思路，必要時可進行參觀和調研，使學生充分理解、明確設計任務及要求。學生查閱資料，確定設計方案，經指導老師審核后，學生可以到實驗室進行硬件的連接和軟件調試。學生整理設計資料寫出課程設計報告，并給出硬件原理框圖、系統電路原理圖、軟件流程圖、編寫的程序、調試的方法、調試過程中數據的測量方法及參數等。

學生完成課程設計后，要進行答辯，答辯包括學生自述、現場調試、教師提問、答辯成績評定等環節。通過答辯，老師可以對學生相關理論知識掌握情況、課程設計完成情況及獨立設計創新能力，進行綜合評價，對設計內容不完善的給出進一步修改完善的建議，并給與學生創新提高的啟迪與空間。

2.4成績評定科學化

課程組建立健全成績評定方法，學生課程設計的總成績主要包括課程設計報告及圖紙完成情況、系統調試及性能分析、答辯情況，每部分均制訂具體的考核要求及考核細則，形成科學、公平、合理、嚴謹的成績評價體系。加入學生自評環節，通過學生自評能夠讓他們進一步正確認識自己在課程設計中的所得與不足，對其提高自身能力和正確認識自我是一個幫助。

2.5規范“單片機原理及應用”課程實驗室管理，建立工作日志制度

在課程設計期間，專門面對課程設計學生開放實驗室，學生可以在值班教師或課程設計指導教師的指導下進行系統調試。值班教師要對每天實驗室使用情況、學生的工作進度、存在的困難、對后續工作的提示進行必要的記錄。

2.6精心進行網絡教學平臺建設，開展遠程交互反饋學習

基于云計算，課程組將“單片機原理及應用”課程設計的相關文字教學資料（如教學大綱、教學進度表、教案、教學課件、參考書目等）上傳學校網絡教學平臺。建立“單片機原理及應用”課程設計網絡項目庫，并支持師生向項目庫加題，經管理員按課程設計要求審核，批準后可納入項目庫。建立網上“單片機原理及應用”課程設計教學素材庫，主要包括典型電路圖例及動作過程、芯片管腳圖、常用接口電路軟、硬件設計方法等。

建立網上交互反饋教學模塊，教師、學生進行交流的方式主要是通過BBS、討論模塊及電子郵件的方式進行。同學們通過討論區相互探討，交流經驗，取長補短，合作學習；教師實時或定期上網了解學生的設計進程，解答學生設計過程中的疑難問題。

3結束語

利用云計算技術能夠最大化優化資源的共享，是網絡高速發展下的必然產物。云計算技術還減少了硬件設施上的重復投資建設，減少了企事業單位的開銷。把教學和云計算技術結合起來，能夠實現教學上的革新，是新時代下教師要掌握的一門技術。但是，云計算在教學過程中的應用仍存在許多問題需要完善。總之，云計算的功能是強大的，希望云計算技術的不斷發展給現代化的生活提供更多的生活便利條件，創造美好的明天。

參考文獻：

[1]彭勇.單片機課程的教學改革[J].農業網絡信息，2006，（6）.

[2]張毅剛.新編MCS-51單片機應用設計（第3版）[M].哈爾濱工業大學出版社，2008.

[3]葛浩，林其斌.單片機課程設計教學改革與實踐[J].實驗技術與管理，2011，28（10

[4]李春艷，王茜.云計算環境下計算機基礎實驗教學模式探討[J].電腦知識與技術，2013，9（14）：33213323.