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第1篇：單片機(jī)課程設(shè)計(jì)小結(jié)范文

關(guān)鍵詞： 教學(xué)做合一 Proteus仿真平臺 問題教學(xué)法 開放性實(shí)驗(yàn) 考核模式改革

隨著我院教學(xué)改革工作的不斷深入，作為《單片機(jī)技術(shù)》課程主講教師的我，經(jīng)過五年的省級教學(xué)改革立項(xiàng)研究，結(jié)合自己近八年的教學(xué)實(shí)踐，逐步形成自己的教學(xué)理念：“教學(xué)做合一”。

在教學(xué)實(shí)踐中我們該怎樣結(jié)合教學(xué)理念開展單片機(jī)技術(shù)實(shí)踐教學(xué)呢？經(jīng)過教學(xué)實(shí)踐摸索、驗(yàn)證，我們形成了具有自身實(shí)踐教學(xué)特色的一套教學(xué)體系。

該體系主要由以下幾部分實(shí)踐環(huán)節(jié)的具體措施組成：

1.在單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室微機(jī)房開展單片機(jī)技術(shù)理論課教學(xué)。

單片機(jī)技術(shù)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，只有經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐積累，才能真正掌握它的編程應(yīng)用技巧，理論課、實(shí)驗(yàn)課和課程設(shè)計(jì)都應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)室機(jī)房開設(shè)，從而真正使教、學(xué)、做三者結(jié)合起來，在教中學(xué)，邊學(xué)邊做，邊做邊學(xué)。具體說可以采用以下三大改革措施：

（1）采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)式項(xiàng)目教學(xué)的模式，總結(jié)提煉知識點(diǎn)，從制作單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)入手，由簡單到難，循序漸進(jìn)，邊做邊學(xué)。

（2）通過實(shí)驗(yàn)平臺及時(shí)驗(yàn)證知識點(diǎn)和技術(shù)點(diǎn)，通過大量的針對任務(wù)的編程應(yīng)用練習(xí)，積累編程經(jīng)驗(yàn)。提高自己的編程應(yīng)用能力。當(dāng)然，實(shí)驗(yàn)要遵循由簡單到難的基本規(guī)律，從改程序到寫程序再到完全自己編程序；先借鑒、模仿，后熟練，再創(chuàng)新。

（3）在機(jī)房上理論課時(shí)，可以通過Proteus仿真平臺及時(shí)演示任務(wù)現(xiàn)象、功能結(jié)果，從結(jié)果到本質(zhì)。先讓學(xué)生看到設(shè)計(jì)作品的實(shí)際功能效果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)知識的直接目標(biāo)性，再逐步分析電路功能、設(shè)計(jì)技巧，有計(jì)劃地補(bǔ)充相關(guān)的知識點(diǎn)。這樣既可以活躍課堂氣氛，又可以通過演示豐富課堂展示形式，讓學(xué)生印象深刻，取得較好的教學(xué)效果。

2.在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中采用啟發(fā)式的問題教學(xué)法。

實(shí)驗(yàn)前，要求學(xué)生認(rèn)真預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，最大限度地讀懂實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)程序，不懂的地方做重點(diǎn)標(biāo)出。老師講課的時(shí)候會(huì)對學(xué)生進(jìn)行提問，促使學(xué)生認(rèn)真聽老師講解并做好筆記。

上課時(shí)，先講解補(bǔ)充基礎(chǔ)知識，提出實(shí)驗(yàn)任務(wù)與要求，并做操作演示一遍。

這里特別強(qiáng)調(diào)的是我的教學(xué)方法的關(guān)鍵是：有意采用部分模塊有問題的實(shí)驗(yàn)箱教學(xué)，其目的在于培養(yǎng)學(xué)生思考、查錯(cuò)、排錯(cuò)的實(shí)踐性實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

舉個(gè)例說：有可能某根線線是斷的，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不對，或PC機(jī)串口下載線接觸不良，或?qū)嶒?yàn)箱模塊有些引腳壞，或芯片壞了，或仿真頭燒了，這些問題都會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)做不出來，或有不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。我的要求是：學(xué)生必須通過自己的思考、判斷甚至驗(yàn)證來排查出錯(cuò)誤，更換導(dǎo)線或儀器做出正確的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。這才是真正的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ裔槍ζ谀┑牟僮骺己耍髮W(xué)生自己修改、編寫程序。

而在實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)該積極對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，最大限度地調(diào)動(dòng)和發(fā)揮學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的主體作用。對學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中提出的問題，不做正面的回答，而是圍繞問題引導(dǎo)學(xué)生積極地對待實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題，并自己動(dòng)手獨(dú)立解決問題。

在實(shí)驗(yàn)過程中啟發(fā)學(xué)生尋找解決方法，訓(xùn)練學(xué)生遇到問題（提出問題）─尋找方法（分析問題）─解決問題的方法和技巧，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作的能力，使實(shí)驗(yàn)更具實(shí)踐性和實(shí)用性。

3.以虛擬仿真軟件為平臺開展課后綜合設(shè)計(jì)性項(xiàng)目課題教學(xué)。

Proteus平臺在仿真調(diào)試時(shí)，可以從工程的角度直接看程序運(yùn)行和電路工作的過程和結(jié)果。對于這樣的仿真實(shí)驗(yàn)，從某種意義上講，是彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)和工程應(yīng)用間脫節(jié)的不足。除了可以很好地完成所有教學(xué)計(jì)劃內(nèi)的實(shí)驗(yàn)外，還可以進(jìn)行任意創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)﹑綜合性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和實(shí)踐開發(fā)課題沒有局限性，沒有元器件耗材和實(shí)驗(yàn)儀表設(shè)備的限制，并且仿真效果基本與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同，也可以比較直觀地顯示很接近事實(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

所以，我一般采用這個(gè)平臺結(jié)合實(shí)驗(yàn)箱在N501實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生提供良好的項(xiàng)目開發(fā)平臺，并課后指導(dǎo)學(xué)生完成個(gè)人立項(xiàng)，極大地提高學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)單片機(jī)的積極性，取得良好的教學(xué)效果。

4.課后開放實(shí)驗(yàn)室，鼓勵(lì)學(xué)生利用課外時(shí)間進(jìn)行課外實(shí)驗(yàn)，完成課外學(xué)生立項(xiàng)。

以全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽、江西省大學(xué)生電子競賽活動(dòng)為契機(jī)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。可以在全院范圍內(nèi)開展學(xué)生課外科技活動(dòng)立項(xiàng)工作，讓學(xué)生參與教師科研工作，教學(xué)互長。一般在課堂上我會(huì)結(jié)合課堂內(nèi)容，提出一些設(shè)計(jì)性題目或?qū)W生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題目與方案，由學(xué)生課外在開放實(shí)驗(yàn)室獨(dú)立操作完成課題。這樣很多學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰梢缘玫藉憻挘A(chǔ)好的學(xué)生得到施展才能的機(jī)會(huì)，可以設(shè)計(jì)出頗有特色的實(shí)驗(yàn)方案，寫出很好的實(shí)驗(yàn)報(bào)告或設(shè)計(jì)報(bào)告。這樣做也可以為參加省級、國家級電子設(shè)計(jì)大賽工作培養(yǎng)人才、選拔人才、儲備人才。

5.規(guī)范實(shí)驗(yàn)報(bào)告，改變實(shí)驗(yàn)考核模式。

實(shí)驗(yàn)完成后，要求學(xué)生按規(guī)范寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。學(xué)生必須在報(bào)告中書寫自己的實(shí)驗(yàn)調(diào)試過程、遇到的問題、解決的方法、自己修改編寫的程序或感想小結(jié)等。實(shí)驗(yàn)報(bào)告的規(guī)范完成，是實(shí)驗(yàn)效果的綜合反映。

改變實(shí)驗(yàn)考核模式，特別是上機(jī)操作考核模式。

平時(shí)成績：實(shí)驗(yàn)態(tài)度與實(shí)驗(yàn)完成情況為10分，點(diǎn)到出勤為10分，實(shí)驗(yàn)報(bào)告為20分。

操作考核：共60分，內(nèi)容包括軟件設(shè)計(jì)、在線調(diào)試、系統(tǒng)仿真等。

操作考核模式為：隨機(jī)抽樣式抽取考試題，每道操作考試題都必須自己修改程序或重新編寫程序，儀器同樣是平時(shí)的問題儀器，學(xué)生可以自己根據(jù)判斷更換壞儀器做出正確的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，但有時(shí)間限制，老師對實(shí)驗(yàn)操作結(jié)果現(xiàn)場檢驗(yàn)打分。

6.同步進(jìn)行課程設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的考核模式改革。

第2篇：單片機(jī)課程設(shè)計(jì)小結(jié)范文

海口經(jīng)濟(jì)學(xué)院作為應(yīng)用型本科大學(xué)，培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)具備高素質(zhì)技術(shù)和技能，我們正在探索人才培養(yǎng)和行業(yè)、社會(huì)的無縫對接，多種形式的教學(xué)改革是提高人才培養(yǎng)的有效途徑，本文分析了我校電子信息工程專業(yè)的單片機(jī)課程教學(xué)存在的問題，利用SPOC教學(xué)平臺把傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方式的優(yōu)勢和在線學(xué)習(xí)的優(yōu)勢結(jié)合起來，對教學(xué)模式進(jìn)行了探索和實(shí)踐。

1 單片機(jī)課程的性質(zhì)和特點(diǎn)

1.1 課程的性質(zhì)

單片機(jī)課程是電子信息工程專業(yè)的核心課程之一，課程任務(wù)是從應(yīng)用的目的出發(fā)，通過對51系列單片機(jī)結(jié)構(gòu)的剖析，使學(xué)生獲得有關(guān)單片機(jī)的硬件基本概念、基本知識和單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)編程知識；使學(xué)生能用C51進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

1.2 課程的要求

（1）基本要求：通過理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生了解單片機(jī)的基本工作原理；掌握51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)組成、C51程序設(shè)計(jì)以及單片機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)。

（2）提高性要求：熟悉單片機(jī)硬件系統(tǒng)與擴(kuò)展電路的設(shè)計(jì)；能夠采用匯編語言或C51編程自行設(shè)計(jì)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。

（3）技能性要求：通過學(xué)習(xí)MCS-51單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù)課程，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用與之類似的系列單片機(jī)技術(shù)，通過學(xué)習(xí)單片機(jī)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品的智能化，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

2 當(dāng)前單片機(jī)課程教學(xué)存在的問題

2.1 “以教為主”的單一方向知識傳播，不能激發(fā)學(xué)生的積極創(chuàng)造能力

以教師為課程主體的教學(xué)方式，是多年的傳統(tǒng)教學(xué)方式，理論教學(xué)中，如果老師講授的時(shí)間超過15分鐘，一些學(xué)生的注意力就會(huì)發(fā)散；課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，一些學(xué)生只是反復(fù)模仿老師的示范操作，為了快速完成實(shí)驗(yàn)，不求甚解，缺乏思考和反復(fù)驗(yàn)證推敲。所以， “以教為主”的單一方向傳播知識的方式，已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)在的教育教學(xué)需求。

2.2 實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱，不利培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐綜合能力

這門課程的實(shí)踐性非常強(qiáng)，固有的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)已經(jīng)不能滿足部分學(xué)生的求知欲望，有些學(xué)生經(jīng)常在課下繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證和探求。現(xiàn)有的教學(xué)模式中，理論授課占60%，先理論后實(shí)驗(yàn)，而且基本為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，難以培養(yǎng)學(xué)生的開發(fā)和設(shè)計(jì)能力。實(shí)驗(yàn)課程中，主要采用KeilC51編程軟件和仿真軟件Proteus結(jié)合使用，在后期的課程設(shè)計(jì)中使用實(shí)驗(yàn)開發(fā)板來進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)課堂的時(shí)間有限，學(xué)生只能按照老師的規(guī)范操作，下載程序后，在仿真軟件或者開發(fā)板上觀察實(shí)驗(yàn)效果。

2.3 以考代評，缺乏對學(xué)生的真實(shí)能力的評價(jià)環(huán)節(jié)

單片機(jī)課程的考核方式以閉卷筆試為主，采用“3+7”模式，即實(shí)驗(yàn)成績30分，期末筆試成績70分。并且實(shí)驗(yàn)成績也主要以書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告來評定成績，由于課上時(shí)間有限，老師不能一一的檢查、驗(yàn)收每位學(xué)生真實(shí)的實(shí)踐操作水平，所以傳統(tǒng)的以試卷來考核的方式也存在弊端。

3 基SPOC的MOOC與翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合的教學(xué)模式設(shè)計(jì)與實(shí)施

3.1 MOOC與SPOC的有效結(jié)合構(gòu)建課程

現(xiàn)代先進(jìn)的教育技術(shù)大量涌現(xiàn)，只有高效、具有強(qiáng)大生命力的教學(xué)方法才能滿足我們的教學(xué)需要，滿足學(xué)生的求知渴望。如今，MOOC的傳入在教育領(lǐng)域的興起，給高等學(xué)校的教育帶來了新方法、新機(jī)遇、新挑戰(zhàn)。MOOC（ Massive Open Online Course） 即大?模開放性在線課程，又稱“慕課”，由加拿大學(xué)者 Dave Cormier 和 Bryan Alexander 于 2008 年提出[2]。我們借助MOOC實(shí)現(xiàn)單片機(jī)課程教學(xué)效果提升，其思路就是： 轉(zhuǎn)變?yōu)檎n堂教學(xué)工具，進(jìn)入SPOC時(shí)代，將傳統(tǒng)的 “堂上聽、堂下答疑” 翻轉(zhuǎn)為 “堂上討論、線上學(xué)習(xí)”。SPOC（small private online courses），即小規(guī)模私有在線課程，由哈佛大學(xué)繼MOOC之后提出的，SPOC中的small和private相對于MOOC中的massive和open而言[2]，SPOC是MOOC的發(fā)展和補(bǔ)充，在教學(xué)理念上較相似。SPOC是MOOC與學(xué)校課堂教學(xué)的深度結(jié)合與應(yīng)用，SPOC更加能滿足線上（on line）與面對面（face to face）混合教學(xué)的需要，可以適當(dāng)?shù)慕档徒虒W(xué)成本，加強(qiáng)教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

應(yīng)用MOOC的成果和SPOC的教學(xué)管理模式，逐漸改革單片機(jī)課程的教學(xué)。首先進(jìn)行MOOC課程資源建設(shè)：一是，按照教學(xué)大綱的授課順序制作PPT課件，將知識點(diǎn)模塊化、項(xiàng)目化；二是，錄制講解短視頻，精講、透徹；三是，提供電子文檔，圍繞知識點(diǎn)詳細(xì)介紹；四是，編制典型練習(xí)題，與知識點(diǎn)同步，突出重點(diǎn)；五是，借助學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)平臺，上傳資料；六是，在線回答學(xué)生提出問題。

圖1 基于SPOC的單片機(jī)課程建設(shè)構(gòu)成

基于SPOC的單片機(jī)課程的建設(shè)具有以下特點(diǎn)：

（1）人數(shù)規(guī)模適中：一個(gè)班學(xué)生一般在30人左右，符合SPOC中的small標(biāo)準(zhǔn)。

（2）學(xué)生知識結(jié)構(gòu)相似：學(xué)生為同專業(yè)或相近專業(yè)學(xué)生，他們的知識結(jié)構(gòu)、學(xué)科基礎(chǔ)等因素基本相同，符合private的標(biāo)準(zhǔn)。

（3）課程的知識點(diǎn)專題性強(qiáng)，知識點(diǎn)容易索引，適合MOOC課程的專題建設(shè)。

（4）學(xué)校成熟的網(wǎng)絡(luò)平臺：使用學(xué)校現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)平臺，相關(guān)在線課程資料，如：PPT、短視頻、電子書等，方便上傳和下載，維護(hù)便利。

3.2 基于SPOC的翻?D課堂構(gòu)建單片機(jī)教學(xué)

單片機(jī)課程的翻轉(zhuǎn)課堂構(gòu)建是對傳統(tǒng)課堂教學(xué)的一種逆序創(chuàng)新，將知識傳授和知識內(nèi)化兩個(gè)階段顛倒[3]，具體實(shí)施是學(xué)生在課前觀看新課程新知識點(diǎn)的短視頻和電子資料；課堂上進(jìn)行問題討論，完成相應(yīng)實(shí)驗(yàn)；課后完成作業(yè)，對課程內(nèi)容深入理解，對疑問的問題教師可以在線答疑。這樣的構(gòu)建方式，讓學(xué)生選擇最適合自己的方式接受新知識，賦予了學(xué)生更多的自由； 而把知識內(nèi)化的過程放在課堂內(nèi)，以便于同學(xué)之間、師生之間有更多的交流。

圖2 單片機(jī)課程翻轉(zhuǎn)課堂構(gòu)成教學(xué)模式

3.3 案例實(shí)踐

按照上述的構(gòu)建模式，選擇單片機(jī)課程中的“定時(shí)/計(jì)數(shù)器”專題來進(jìn)行案例例證，這節(jié)課的特點(diǎn)是：需要記憶性的概念、知識點(diǎn)多，實(shí)踐性要求也高。

課前：通過海口經(jīng)濟(jì)學(xué)院校園網(wǎng)，知識點(diǎn)的PPT、短視頻、“定時(shí)/計(jì)數(shù)器”的設(shè)計(jì)案例、電子文檔、開發(fā)軟件等。要求學(xué)生反復(fù)觀看短視頻，了解這個(gè)專題的知識點(diǎn)，觀摩實(shí)例“利用定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0的工作方式1，產(chǎn)生10ms的定時(shí)，輸出周期為20ms的方波”，在開發(fā)軟件中自己實(shí)踐，提出問題，做好課前準(zhǔn)備。

課中（課堂翻轉(zhuǎn)）：由學(xué)生來講解“定時(shí)/計(jì)數(shù)器”的基本概念、相應(yīng)的寄存器介紹、實(shí)例演示等，在這個(gè)過程中，其他同學(xué)和教師可以隨時(shí)提出問題，學(xué)生們一起來討論解決。課堂的實(shí)踐練習(xí)時(shí)間，根據(jù)教師提前的關(guān)于定時(shí)/計(jì)數(shù)器的拓展任務(wù)，例如：如何更改程序，實(shí)現(xiàn)輸出周期為1s的方波，學(xué)生在原有程序上進(jìn)行修改調(diào)試，完成任務(wù)，這需要學(xué)生對硬件結(jié)構(gòu)和軟件編程非常熟悉。這樣的教學(xué)過程做到了教師引導(dǎo)，學(xué)生主導(dǎo)。

課后：根據(jù)課堂中的授課情況，改進(jìn)課程難點(diǎn)的引導(dǎo)方式方法，整理教學(xué)素材，規(guī)范教學(xué)資源，使后續(xù)的課程更加簡明有效，演示清晰，效果最佳。教師同時(shí)在線批改學(xué)生作業(yè)，答疑解惑。期末學(xué)生成績，教師可以由學(xué)生課中的表現(xiàn)、課后的作業(yè)完成綜合評定。

4 小結(jié)

第3篇：單片機(jī)課程設(shè)計(jì)小結(jié)范文

【關(guān)鍵詞】跑步機(jī)；人機(jī)交互；電機(jī)調(diào)速

1.引言

結(jié)合日益發(fā)展的計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)，嵌入式系統(tǒng)在家用電器上的應(yīng)用越來越廣泛，家用跑步機(jī)作為傳統(tǒng)的健身設(shè)備已不陌生，通過對傳統(tǒng)的跑步機(jī)進(jìn)行改造，使其在功能上更加完善，使用更加方便。

通過分析現(xiàn)有跑步機(jī)[1]的功能和特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了各部分機(jī)械結(jié)構(gòu)，如傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，外形結(jié)構(gòu)等；電機(jī)的選擇以及各部分標(biāo)準(zhǔn)零件的選擇。同時(shí)也研究了跑步機(jī)的一些附加功能，使跑步機(jī)的健身功能更加完善，擁有更全面的健身方式和鍛煉功能，以達(dá)到更全面的健身效果。

2.整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

家用跑步機(jī)主要由基架、支架、跑步版、扶手、電動(dòng)機(jī)、可調(diào)電源、跑步帶、折疊機(jī)構(gòu)及儀表控制盤等組成。主要完成對跑步機(jī)主要機(jī)械部件的設(shè)計(jì)以及控制部分的設(shè)計(jì)。

3.主要傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

跑步機(jī)的傳動(dòng)類型選擇帶傳動(dòng)，帶傳動(dòng)屬于定傳動(dòng)比勻速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)決定了我們的選擇，它結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，能夠很好的緩和載荷沖擊，運(yùn)行平穩(wěn)，無噪聲，并且過載時(shí)會(huì)引起皮帶在帶輪上打滑，因而可以有效的防止其他零件的損壞，擁有過載保護(hù)的作用。

3.1 軸承的選擇與計(jì)算

深溝球軸承主要用于承受徑向載荷，除可受徑向負(fù)載以外還可以承受兩個(gè)方向的軸向載荷，摩擦力矩小，摩擦系數(shù)小，振動(dòng)與噪聲也較低，極限轉(zhuǎn)速高，精度高，最適用于要求高速旋轉(zhuǎn)，低噪音，低震動(dòng)的場合。

因?yàn)闈L筒上的軸承主要承受的就是徑向載荷，基于深溝球軸承的各種優(yōu)點(diǎn)和我們設(shè)計(jì)的需要，選用深溝球軸承。

軸承類型：深溝球軸承，軸承代號：6301

3.2 軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

由于心軸工作時(shí)只承受彎矩而不承受扭矩，所以在應(yīng)用上時(shí)，應(yīng)取T=0。由于是固定心軸，考慮啟動(dòng)，停止等影響，彎矩在軸截面上所引起的應(yīng)力可視為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力。所以，固定心軸的許用應(yīng)力應(yīng)為1.7[σ-1]。

最大彎矩

抗彎截面系數(shù)

強(qiáng)度=

材料采用45號調(diào)質(zhì)鋼，許用彎應(yīng)力為102MP

40

受力分析和彎矩圖分別見圖1和圖2。

3.3 液壓折疊功能的設(shè)計(jì)

為反映家用電動(dòng)跑步機(jī)人性化設(shè)計(jì)，易于使用，我們現(xiàn)在折疊功能應(yīng)用到跑步機(jī)的設(shè)計(jì)。采用液壓折疊方式，載荷110公斤。液壓棒折疊時(shí)，異常輕松，可在45度角以上任意位置停住。一般成年人均可輕松折起。單氣壓棒折疊更為沉重，一般成年女性很難折收。另外移動(dòng)輪的設(shè)計(jì)，使移動(dòng)更輕松。

液壓折疊的工作原理圖如圖3所示。

工作原理為：

通過伺服電機(jī)帶動(dòng)雙向齒輪泵轉(zhuǎn)動(dòng)，控制其輸出流量與轉(zhuǎn)向。當(dāng)電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，雙向齒輪泵向上供油，液壓油進(jìn)入雙向作用液壓缸的上部腔體，推動(dòng)雙向作用驅(qū)動(dòng)缸的活塞下行，連接在活塞下端的下活塞桿推動(dòng)控制閥的閥芯下行，回油流入到油箱。當(dāng)雙向齒輪泵向下供油時(shí)，液壓油進(jìn)入雙向作用液壓缸的下部腔體，推動(dòng)雙向作用液壓缸的活塞上行，下活塞桿帶動(dòng)控制閥的閥芯上行，液壓油從上面流回到油箱。當(dāng)活塞上行時(shí)，推動(dòng)跑步機(jī)折疊張開，當(dāng)活塞下行時(shí)，推動(dòng)跑步機(jī)合上。由于液壓使用推力大、響應(yīng)快，得到了大力使用。

4.電氣控制部分設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)

4.1 電動(dòng)機(jī)的類型與功率選擇

跑步機(jī)上的正常運(yùn)動(dòng)時(shí)，跑步機(jī)承載人體重量的0.8-2.5倍的重量，然后電機(jī)需要提供滿足并保持跑步機(jī)自由運(yùn)行的原動(dòng)力。通常跑步機(jī)一個(gè)馬力大概可提供50—60公斤的承載重量，但跑步帶面積大小也和跑步機(jī)馬力有相當(dāng)直接的關(guān)系，跑步機(jī)的馬力越大，可以帶動(dòng)的跑步帶面積也越大。一般建議，家用跑步機(jī)合宜的持續(xù)馬力應(yīng)該至少1.5馬力以上，如果家人的體重有超過80公斤，則應(yīng)選2.0持續(xù)馬力以上的跑步機(jī)。

ZYT42（NEMA）型永磁直流電動(dòng)機(jī)低速性能好，能夠?qū)崿F(xiàn)一個(gè)大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，運(yùn)行平穩(wěn)，噪音低，效率高，能夠無級變頻調(diào)速，調(diào)速范圍寬，方便簡單。此電機(jī)具有顯著的特點(diǎn)是：精度高，反應(yīng)速度快，當(dāng)人們在跑步機(jī)上鍛煉，給電機(jī)一個(gè)沖擊載荷，此電機(jī)能夠通過它的的強(qiáng)韌性，保持同步的速度。抗沖擊載荷能力強(qiáng)，使人感覺如在平地上跑步一樣。

在此跑步機(jī)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為100公斤，因此選擇ZYT42(NEMA)型永磁直流電動(dòng)機(jī)。

4.2 人機(jī)交互模塊

為了增加設(shè)備使用的人性化[2]，使使用更加直觀，設(shè)計(jì)了單片機(jī)作為主控制控制單元，并設(shè)計(jì)了觸摸屏，通過采用單片機(jī)直接控制一個(gè)液晶觸摸顯示屏。通過預(yù)先的編程，確定各個(gè)界面上每個(gè)選項(xiàng)的有效觸摸范圍，在使用過程中，每一次觸摸顯示屏，在顯示屏上會(huì)加上一個(gè)X方向和Y方向的掃描電壓，以確定觸摸的范圍，根據(jù)之前對單片機(jī)的編程設(shè)置，識別所觸摸范圍所屬的功能，進(jìn)而單片機(jī)根據(jù)所識別內(nèi)容，向相應(yīng)的模塊發(fā)出指令，控制各個(gè)模塊的工作。

部分程序如下：

5.小結(jié)

通過對傳統(tǒng)家用跑步機(jī)的分析，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)對跑步機(jī)進(jìn)行了新的改進(jìn)設(shè)計(jì)。主要對其電機(jī)、主動(dòng)部分、從動(dòng)部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)、通過實(shí)際模型的實(shí)驗(yàn)和論證，基本能夠滿足使用要求。

參考文獻(xiàn)

[1]王三明.機(jī)械原理與設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.

[2]趙松年.現(xiàn)代機(jī)械創(chuàng)新產(chǎn)品分析與設(shè)計(jì)[C].2000.



第4篇：單片機(jī)課程設(shè)計(jì)小結(jié)范文

作者簡介：張莉莉（1982-），女，漢，河南省洛陽人，講師，碩士，畢業(yè)于江蘇大學(xué)，主要研究方向?yàn)殡姎庾詣?dòng)化、現(xiàn)代控制等。

電氣工程及其自動(dòng)化是與電能生產(chǎn)和應(yīng)用相關(guān)的技術(shù)，也是工程教育體系中的一個(gè)學(xué)科[1]。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力需求越來越大，電力后備人才的培養(yǎng)迫在眉睫。目前，我國許多大學(xué)都開設(shè)有該專業(yè)，是我國高校招收學(xué)生最多的專業(yè)之一。洛陽師范學(xué)院也開設(shè)了該專業(yè)，專業(yè)包含電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化、過程控制及其自動(dòng)化、電力電子與拖動(dòng)三個(gè)方向。 該專業(yè)安排的課程都是從事電力系統(tǒng)相關(guān)工作的基礎(chǔ)知識，有理論性強(qiáng)、且與實(shí)際工程聯(lián)系密切的特點(diǎn)，它要求學(xué)生有較高的動(dòng)手能力。但由于傳統(tǒng)教學(xué)方式存在不足，所以至今教學(xué)效果不夠理想[2]。該文在已有教學(xué)改革和實(shí)踐的基礎(chǔ)上，引入CDIO工程教育理念，并將教學(xué)與工程實(shí)踐相結(jié)合，確定課程教學(xué)方案，最終得出一套基于CDIO的電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)（電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化方向）的教學(xué)方法，進(jìn)而培養(yǎng)出工程能力較強(qiáng)的學(xué)生。

1 洛陽師范學(xué)院電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)發(fā)展和現(xiàn)狀

我校是師范院校，電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)開設(shè)較晚，與重點(diǎn)工科大學(xué)相比，在學(xué)校軟硬件方面都存在一定的差距。我校原為師范院校，開設(shè)該專業(yè)后在課程體系及教學(xué)方面還沿用了師范教學(xué)的一套理論，難免出現(xiàn)各種問題。

在課程體系和教學(xué)內(nèi)容中，出現(xiàn)了一些問題：一是注重理論教學(xué)，忽略了實(shí)踐教學(xué)，學(xué)生實(shí)踐能力較差；二是各門課程老師交流較少，各課程教師只是專注于自己教學(xué)課程，與相關(guān)課程老師交流過少，導(dǎo)致學(xué)習(xí)內(nèi)容上的連貫性不是很好；三是校企合作還有待提高；四是教學(xué)設(shè)備和設(shè)施不完善，校內(nèi)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)基地和校外實(shí)踐教學(xué)基地尚未建設(shè)好；五是電氣工程及其自動(dòng)化是長線專業(yè)，具有很大的社會(huì)需求，尤其服務(wù)洛陽地方經(jīng)濟(jì)和相關(guān)行業(yè)的能力仍待提高。

2 改革思路及方向

2.1 基于CDIO的理論教學(xué)改革

CDIO由構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)施（Implement）和運(yùn)作（Operate）四個(gè)英文單詞的首字母組成。它涵蓋了從產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的整個(gè)周期，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)工程，并注重實(shí)踐以及課程之間的聯(lián)系，集中體現(xiàn)了“做中學(xué)”和“基于項(xiàng)目的教育和學(xué)習(xí)”的理念，因此理論教學(xué)時(shí)應(yīng)注重實(shí)踐中的應(yīng)用內(nèi)容的講授。

2.1.1電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化方向?qū)I(yè)課程設(shè)置

電力系統(tǒng)是由多個(gè)環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)，包括發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等。為保證系統(tǒng)的良好運(yùn)作，還在各個(gè)環(huán)節(jié)和不同層次之間設(shè)立了相應(yīng)的信息與控制系統(tǒng)，用來測量、調(diào)節(jié)、控制、保護(hù)、通信和調(diào)度電能生產(chǎn)的全過程，以保證用戶獲得安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)的電能。電氣工程及其自動(dòng)化（電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化方向）主要任務(wù)就是理解、掌握并能設(shè)計(jì)電力系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)。因此該專業(yè)主要開設(shè)的專業(yè)主干課程有：電力電子技術(shù)、高電壓技術(shù)、發(fā)電廠電氣部分、電力系統(tǒng)分析、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、計(jì)算機(jī)仿真、電力系統(tǒng)規(guī)劃等課程等。

2.1.2理論教學(xué)改革

學(xué)生通過學(xué)習(xí)專業(yè)主干課程對電力系統(tǒng)有一個(gè)全面深入的了解，為今后從事相關(guān)的工作打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。為了達(dá)到好的教學(xué)效果，以上各門與實(shí)際聯(lián)系緊密的課程講授時(shí)應(yīng)以CDIO的教學(xué)方式進(jìn)行教學(xué)，使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，牢牢掌握電力系統(tǒng)的相關(guān)知識。

以《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》課程為例[3]，對課程基于CDIO的教學(xué)，講解內(nèi)容應(yīng)分步實(shí)現(xiàn)。首先，要讓學(xué)生透徹理解繼電保護(hù)的內(nèi)涵，引導(dǎo)學(xué)生通過對大型事故案例的分析來主動(dòng)地發(fā)現(xiàn)問題并構(gòu)思（conceive）。因?yàn)槔^電保護(hù)作用重大，能保護(hù)一次系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，學(xué)生們只有在分析系統(tǒng)正常運(yùn)行和故障運(yùn)行的電氣量特性差別的基礎(chǔ)上，才能設(shè)定保護(hù)方案，所以學(xué)生必須牢牢掌握。其次，掌握繼電保護(hù)方法是思考和解決保護(hù)問題的基礎(chǔ)，學(xué)生只有在此基礎(chǔ)上，才能對一次系統(tǒng)故障進(jìn)行分析，找出相對的辦法來切除故障，并完成設(shè)計(jì)（design）和實(shí)現(xiàn)（implement）過程；再次，典型完備的保護(hù)方案應(yīng)從企業(yè)那里借鑒，因?yàn)槠髽I(yè)在這方面配置十分成熟，啟發(fā)學(xué)生在配置保護(hù)時(shí)形成完整的概念，完成運(yùn)作（operate）過程。上述這種教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)，彌補(bǔ)了原來的繼電保護(hù)課程偏重于基本原理的介紹、不注重應(yīng)用的缺陷。

2.2 基于 CDIO 工程教育模式的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的改革與實(shí)踐

目前我國工程教育不僅重視科學(xué)基礎(chǔ)，還重視對學(xué)生個(gè)人能力、團(tuán)隊(duì)合作能力以及系統(tǒng)適應(yīng)和調(diào)控能力的培養(yǎng)。要真要做到這些，要改革工程人才培養(yǎng)模式。參照CDIO理念進(jìn)行改革是一種有效可行的思路。這種理念以項(xiàng)目設(shè)計(jì)為導(dǎo)向、以能力培養(yǎng)為目標(biāo)，可通過項(xiàng)目設(shè)計(jì)將整個(gè)課程體系系統(tǒng)地、有機(jī)地結(jié)合起來。該研究為學(xué)生設(shè)置了1級、2級、3級三個(gè)級別的項(xiàng)目。1級項(xiàng)目涵蓋該專業(yè)核心課程，體現(xiàn)專業(yè)主要能力要求，貫穿于整個(gè)本科教學(xué)階段，對學(xué)生進(jìn)行構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作的整體訓(xùn)練；2級項(xiàng)目則僅涉及一組相關(guān)核心課程的學(xué)習(xí)，重點(diǎn)突出對某項(xiàng)能力的要求；3級項(xiàng)目則針對單門課程，專為增加學(xué)生對該門課程的理解而設(shè)。各級項(xiàng)目設(shè)立的必要性、所涉及的能力要求等，均根據(jù)課程需要而定。通過以上設(shè)計(jì)，整個(gè)培養(yǎng)計(jì)劃形成有機(jī)整體。

2.2.1基于 CDIO 模式的課程設(shè)計(jì)的設(shè)置（3級項(xiàng)目）

該校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)有多達(dá)二十幾門的專業(yè)課課程設(shè)計(jì)，為了達(dá)到實(shí)際效果，電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化方向的學(xué)生重點(diǎn)對電力電子技術(shù)、高電壓技術(shù)、發(fā)電廠電氣部分、電力系統(tǒng)分析、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化、電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理、Matlab控制系統(tǒng)與仿真、單片機(jī)原理及應(yīng)用等課程進(jìn)行課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。通過增加實(shí)踐環(huán)節(jié)，增設(shè)每一門課的課程設(shè)計(jì)，可以很好的提高學(xué)生的動(dòng)手能力，改善學(xué)生對知識的理解水平，為使學(xué)生形成完整的知識體系以及應(yīng)用能力打下良好的基礎(chǔ)。

3級項(xiàng)目設(shè)計(jì)旨在鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和綜合學(xué)習(xí)。項(xiàng)目通過開展學(xué)術(shù)研討活動(dòng)，推動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)系統(tǒng)建模、模型分析、仿真開發(fā)等技能。教師在課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目中要引導(dǎo)學(xué)生通過技術(shù)研討、方案選擇等形式啟發(fā)創(chuàng)新思維。在這種新型模式的課程設(shè)計(jì)下，學(xué)生對研究對象進(jìn)行系統(tǒng)模型分析計(jì)算，可培養(yǎng)其用數(shù)學(xué)邏輯方法精確描述電力系統(tǒng)的能力。項(xiàng)目內(nèi)容設(shè)計(jì)時(shí)要考慮學(xué)生個(gè)體能力的差異，為不同水平的學(xué)生提供不同復(fù)雜程度的選擇。按照各自的要求完成設(shè)計(jì)任務(wù)，也可以達(dá)到鞏固知識和鍛煉能力的目的。比如電力電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)設(shè)置：⑴單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的設(shè)計(jì)；⑵正弦波同步移相觸發(fā)電路的設(shè)計(jì)；⑶單相半波可控整流電路的設(shè)計(jì)；⑷單相橋式半控整流電路的設(shè)計(jì)；⑸單相橋式全控整流電路的設(shè)計(jì)；⑹三相半波可控整流電路的設(shè)計(jì)；⑺三相橋式半控整流電路的設(shè)計(jì)；⑻三相橋式全控整流電路的設(shè)計(jì)；⑼單相正弦波脈寬調(diào)制SPWM逆變電路的設(shè)計(jì)；⑽半橋型開關(guān)穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)；⑾單相交流調(diào)壓電路的設(shè)計(jì)。以上設(shè)計(jì)難易程度有所差別，適合不同水平的學(xué)生，使不同層次學(xué)生都能得到鍛煉。

2.2.2基于 CDIO 工程教育理念的“課程群“綜合設(shè)計(jì)或?qū)嶒?yàn)設(shè)置（2級項(xiàng)目）

2級項(xiàng)目則引導(dǎo)一組相關(guān)核心課程的學(xué)習(xí)，重點(diǎn)突出對某項(xiàng)能力要求。我校把電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的所有課程建立了四個(gè)課程群，其中專業(yè)課程群有四個(gè)：電子電路課程群、自動(dòng)控制類課程群、電力系統(tǒng)及自動(dòng)化課程群、嵌入式系統(tǒng)課程群。這里重點(diǎn)討論電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化方向的課程群。

電力系統(tǒng)及自動(dòng)化課程群主要涉及電能的產(chǎn)生、變換、輸送、分配、控制的理論，電力系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試、運(yùn)行規(guī)律，以及相應(yīng)的設(shè)備、測量、保護(hù)、調(diào)節(jié)、控制系統(tǒng)的理論和技術(shù)。本課程群建設(shè)的目的就是將電力電子、電力系統(tǒng)分析等相關(guān)的理論課程和繼電保護(hù)、發(fā)電廠電氣部分、高電壓等技術(shù)課程同實(shí)際電氣設(shè)備和電力系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合起來， 通過上述訓(xùn)練，學(xué)生能掌握電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，并鍛煉了分析、計(jì)算和解決實(shí)際工程問題的能力。因此，該課程群的設(shè)置對培養(yǎng)從事與電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)運(yùn)行、自動(dòng)控制、技術(shù)開發(fā)、信息處理、設(shè)計(jì)施工等領(lǐng)域工作的應(yīng)用型工程技術(shù)人才具有重要意義。

課程群綜合設(shè)計(jì)或?qū)嶒?yàn)項(xiàng)目的設(shè)置有個(gè)原則，那就是必須注重專業(yè)核心課程之間知識點(diǎn)的相互聯(lián)系，強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)或?qū)嶒?yàn)構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作都要基于項(xiàng)目進(jìn)行。讓課程群綜合設(shè)計(jì)給學(xué)生更多參與實(shí)踐的機(jī)會(huì)。如該院進(jìn)行不同電壓等級變電站設(shè)計(jì)與保護(hù)的課程群綜合設(shè)計(jì)時(shí)，將具有很強(qiáng)內(nèi)在聯(lián)系的電力系統(tǒng)分析、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、發(fā)電廠電氣部分、計(jì)算機(jī)仿真等課程融合成一個(gè)課程群設(shè)計(jì)。以發(fā)電廠電氣主接線方案為平臺，依托短路計(jì)算和潮流計(jì)算來實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)中設(shè)備選擇與運(yùn)行，通過分析故障特征并進(jìn)行整定計(jì)算來設(shè)定保護(hù)、最后通過計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)過程仿真分析等環(huán)節(jié)[4]。在這一個(gè)課程群設(shè)計(jì)下，學(xué)生工程實(shí)踐能力得到提高，而且在學(xué)習(xí)理論課之前，就能對立電力系統(tǒng)整體知識點(diǎn)有宏觀把握。綜合性設(shè)計(jì)通過利用開放性實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐，可以獲得遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過課內(nèi)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的實(shí)踐操作訓(xùn)練時(shí)間。通過自主性、綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置，可以進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量。

2.2.3基于 CDIO 模式的“產(chǎn)、學(xué)、研”相結(jié)合的畢業(yè)設(shè)計(jì)過程改革（1級項(xiàng)目）

CDIO 工程教育思想要求學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)工程技術(shù)，并將課程和實(shí)踐有機(jī)聯(lián)系起來。這符合當(dāng)前高等教育改革和發(fā)展趨勢：即將教學(xué)過程與相關(guān)行業(yè)發(fā)展緊密聯(lián)系起來。該院1級項(xiàng)目必須完整的貫穿于整個(gè)本科教學(xué)階段，使學(xué)生完整的得到構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作等方面的系統(tǒng)訓(xùn)練。該校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的1級項(xiàng)目分初級階段和高級階段。初級階段在一到三年級完成，任務(wù)是：了解CDIO理念，通過解剖產(chǎn)品實(shí)例來了解其組成部分及設(shè)計(jì)原理，使學(xué)生增加感性認(rèn)識，并了解本專業(yè)核心課程與實(shí)際產(chǎn)品之間的對應(yīng)關(guān)系，讓他們可以未來工程師的角色定位去看待所學(xué)知識；學(xué)生經(jīng)歷項(xiàng)目構(gòu)思與設(shè)計(jì)的實(shí)踐過程后，對專業(yè)的興趣會(huì)大大提高，創(chuàng)新思維也能得到鍛煉。畢業(yè)設(shè)計(jì)是1級項(xiàng)目的高級階段，任務(wù)是：學(xué)生在完成課程學(xué)習(xí)與項(xiàng)目訓(xùn)練后，利用所學(xué)知識，完成一個(gè)產(chǎn)品項(xiàng)目的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作等的訓(xùn)練。設(shè)置1級項(xiàng)旨在讓學(xué)生從解決實(shí)際問題出發(fā)學(xué)習(xí)專業(yè)知識，激發(fā)學(xué)生對工程問題的興趣，引導(dǎo)其探索并掌握解決問題的方法。

該院鼓勵(lì)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)與工礦企業(yè)相結(jié)合，具體參與到某個(gè)產(chǎn)品或者是某個(gè)電力建設(shè)過程中去，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)著重培養(yǎng)學(xué)生綜合分析和解決問題、組織管理、社交、獨(dú)立工作等各種能力，以及嚴(yán)謹(jǐn)、扎實(shí)的工作作風(fēng)和強(qiáng)烈的事業(yè)心、責(zé)任感。只有具備這些能力和素養(yǎng)，學(xué)生將來走上工作崗位后，才能順利完成所承擔(dān)的建設(shè)任務(wù)。

電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)是，通過學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，使學(xué)生了解電氣工程設(shè)計(jì)基本原理和方法，掌握一般電氣工程設(shè)計(jì)的基本技能；根據(jù)情況合理選擇實(shí)施方案；熟練進(jìn)行電氣工程各方面的計(jì)算，并設(shè)計(jì)出合乎規(guī)范的電氣工程施工圖紙。評估學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，要將實(shí)施過程和成果相結(jié)合進(jìn)行，要重視過程和社會(huì)需求者的評價(jià)，對于結(jié)果則可以看得輕些，做到以社會(huì)需求為導(dǎo)向進(jìn)行評價(jià)。學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)成績評估由畢業(yè)設(shè)計(jì)撰寫（40%）、畢業(yè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目實(shí)施過程（40%）、社會(huì)需求評價(jià)（10%）和平時(shí)表現(xiàn)（10%）四部分組成。以項(xiàng)目實(shí)施與理論掌握情況考核為主，兼顧社會(huì)需求與平時(shí)成績，這樣才可以較為全面地評估學(xué)生的能力。

第5篇：單片機(jī)課程設(shè)計(jì)小結(jié)范文

關(guān)鍵詞 實(shí)驗(yàn)開發(fā)；3D機(jī)構(gòu)；軟件仿真；機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)；高等職業(yè)院校

中圖分類號 G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1008-3219（2013）32-0039-03

收稿日期：2013-09-12

作者簡介：瞿芳（1967- ），女，江蘇宜興人，江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院船舶工程系副教授。

基金項(xiàng)目：江蘇省教育廳高等學(xué)校實(shí)踐創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目《高職高專機(jī)械基礎(chǔ)綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開發(fā)》（編號2009-278），主持人：瞿芳。

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》是高職院校機(jī)械類或近機(jī)械類專業(yè)必修課程，包含許多理論知識和實(shí)踐技能，要求學(xué)生融會(huì)貫通、綜合運(yùn)用，因此實(shí)踐教學(xué)尤為重要。如何在有限的教學(xué)資源環(huán)境下，改革實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，提升實(shí)踐教學(xué)理論層次和技術(shù)含量，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和動(dòng)手能力，一直是該課程教學(xué)改革的難點(diǎn)[1][2][3]。筆者結(jié)合有關(guān)課題研究成果，利用CXSJ軟件，設(shè)計(jì)具有工程實(shí)用意義的3D機(jī)構(gòu)，并實(shí)現(xiàn)了原型，由此開發(fā)了機(jī)械基礎(chǔ)創(chuàng)新性綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。該實(shí)驗(yàn)在多所高職院校得到廣泛應(yīng)用，歷經(jīng)三個(gè)學(xué)期，不斷完善，取得較好效果。

一、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

（一）總體設(shè)計(jì)思路

實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)是突出工科學(xué)生的特點(diǎn)，著重創(chuàng)造性思維培養(yǎng)和實(shí)踐技能提升，密切聯(lián)系工程實(shí)際，強(qiáng)化科學(xué)研究方式的訓(xùn)練，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)意識，激發(fā)自主學(xué)習(xí)的積極性[4][5][6]。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及動(dòng)力控制、傳動(dòng)方案、零件特性、運(yùn)動(dòng)分析、軟件設(shè)計(jì)、實(shí)物拼裝等多方面知識點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果既有運(yùn)動(dòng)的3D虛擬仿真機(jī)構(gòu)，也有運(yùn)動(dòng)的實(shí)物機(jī)構(gòu)。

（二）具體實(shí)現(xiàn)方法

實(shí)驗(yàn)過程分實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備、軟件設(shè)計(jì)與仿真、實(shí)型拼裝和撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告四個(gè)階段，具體流程如圖1所示。準(zhǔn)備階段主要是在熟悉工程機(jī)械典型機(jī)構(gòu)和零件特性的基礎(chǔ)上，擬訂傳動(dòng)方案，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。

（三）實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和測量結(jié)果自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)報(bào)告除常規(guī)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)設(shè)備工具等外，還應(yīng)包含以下內(nèi)容：設(shè)計(jì)出的空間機(jī)構(gòu)3D仿真運(yùn)動(dòng)和實(shí)物照片；設(shè)計(jì)出的空間機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析；設(shè)計(jì)出的空間機(jī)構(gòu)的應(yīng)用情況說明；空間機(jī)構(gòu)和實(shí)驗(yàn)方案的創(chuàng)新之處；空間機(jī)構(gòu)和實(shí)驗(yàn)方案的不足點(diǎn)及改進(jìn)措施；主要實(shí)驗(yàn)步驟；實(shí)驗(yàn)中遇到的問題及其解決方法。

二、實(shí)驗(yàn)平臺介紹

CXSJ軟件。CXSJ軟件是由清華大學(xué)、國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)和湖南長慶機(jī)電科教有限公司聯(lián)合研發(fā)的虛擬設(shè)計(jì)軟件，建有三維零件庫，配有零件尺寸、功能和應(yīng)用文字說明，可進(jìn)行三維實(shí)體虛擬搭接裝配和軸向分解爆炸，可進(jìn)行三維運(yùn)動(dòng)仿真演示。自帶裝配干涉錯(cuò)誤的判斷功能，并可以給出正確的安裝順序。軟件具有網(wǎng)絡(luò)功能，可在局域網(wǎng)上聯(lián)機(jī)使用。

實(shí)驗(yàn)臺設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)臺結(jié)構(gòu)為1200×350×650mm的機(jī)架框，可加多根立柱，每根立柱上可安裝多個(gè)滑塊，通過調(diào)整立柱和滑塊位置，使各轉(zhuǎn)動(dòng)軸可以固定在指定位置。采用旋轉(zhuǎn)編碼器進(jìn)行角位移數(shù)據(jù)采集，采用線位移傳感器進(jìn)行線性位移數(shù)據(jù)采集，旋轉(zhuǎn)電機(jī)（功率N=90W，220V；輸出轉(zhuǎn)速n=10轉(zhuǎn)/分）帶動(dòng)輸入軸，同時(shí)獲取輸入角位移數(shù)據(jù)。

三、實(shí)驗(yàn)案例

實(shí)驗(yàn)要求：學(xué)生根據(jù)給定的運(yùn)動(dòng)條件，設(shè)計(jì)空間機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖，擬定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)尺寸，拆分機(jī)構(gòu)組件；利用CXSJ軟件，選擇零件，并進(jìn)行3D空間機(jī)構(gòu)的裝配、運(yùn)動(dòng)仿真和運(yùn)動(dòng)分析；在實(shí)驗(yàn)臺機(jī)架上搭接空間機(jī)構(gòu)，并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的測量和分析；撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

（一）軟件設(shè)計(jì)與仿真

利用CXSJ軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)與仿真，主要步驟：第一，按照拆分的構(gòu)件，在CXSJ攜帶的零件庫中選擇合適零件，零件自帶尺寸。第二，以機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)副為抓手進(jìn)行虛擬裝配。裝配前可觀看軟件“示例”中運(yùn)動(dòng)副爆炸演示，搞清楚類似運(yùn)動(dòng)副的組成件及其裝配順序。第三，根據(jù)輸入運(yùn)動(dòng)的形式選擇原動(dòng)件，若輸入運(yùn)動(dòng)為轉(zhuǎn)動(dòng)可選用主動(dòng)定鉸鏈軸或蝸桿為原動(dòng)件；若輸入運(yùn)動(dòng)為移動(dòng)，可選用適當(dāng)行程的氣缸為原動(dòng)件。第四，機(jī)構(gòu)試運(yùn)行，檢查有無干涉；調(diào)整、再運(yùn)行至無干涉。第五，計(jì)算自由度，運(yùn)動(dòng)分析。

學(xué)生設(shè)計(jì)的空間機(jī)構(gòu)及其仿真運(yùn)動(dòng)如圖2所示。其中，“螺旋齒輪——雙十字萬向連軸器”空間機(jī)構(gòu)由帶輪機(jī)構(gòu)、圓錐齒輪機(jī)構(gòu)、蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)和雙十字萬向聯(lián)軸器組成。帶輪為主動(dòng)件，帶輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)圓錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過連桿帶動(dòng)雙十字萬向聯(lián)軸器運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)有一定規(guī)律的運(yùn)動(dòng)。

（二）實(shí)體原型實(shí)現(xiàn)

按照在CXSJ軟件中設(shè)計(jì)得到虛擬機(jī)構(gòu)及裝配順序，選擇實(shí)體零件，確定構(gòu)件的總體布局和合理分層，依次聯(lián)結(jié)各個(gè)構(gòu)件并組裝到空間機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)臺機(jī)架上。

安裝完畢，需先用手動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)原動(dòng)件，觀察整個(gè)機(jī)構(gòu)有無干涉和“憋勁”等錯(cuò)誤現(xiàn)象。全都暢通無阻之后，再安裝電機(jī)，并用電氣控制盒操縱驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，最后接通電源。

（三）運(yùn)動(dòng)分析

對設(shè)計(jì)完成的機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，主要是對機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到位情況、動(dòng)力學(xué)特性作出定性分析和評價(jià)，一般包括如下幾個(gè)方面[7][8]：各個(gè)桿、副是否發(fā)生干涉，有無“憋勁”現(xiàn)象，是否產(chǎn)生沖擊；機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)是否連續(xù)，是否靈活，能否可靠地按照設(shè)計(jì)要求運(yùn)動(dòng)到位；輸入轉(zhuǎn)動(dòng)的原動(dòng)件是否有曲柄，運(yùn)動(dòng)輸出桿件是否具有急回特性；在工作行程中，最小傳動(dòng)角的最大值是否超過其許用值[9]；自由度大于1的機(jī)構(gòu)，其幾個(gè)原動(dòng)件能否使整個(gè)機(jī)構(gòu)的各個(gè)局部實(shí)現(xiàn)良好的協(xié)調(diào)動(dòng)作；動(dòng)力元件（電機(jī)或氣缸）的選用及安裝是否合理，是否按預(yù)定的要求正常工作。

四、小結(jié)

基于仿真與實(shí)現(xiàn)的3D機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)綜合型實(shí)驗(yàn)，由學(xué)生進(jìn)行零件的創(chuàng)意組合，最終得到有實(shí)際工程意義的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對常用零件的結(jié)構(gòu)和功能有了系統(tǒng)的感性認(rèn)識，對典型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的原理有了直觀的了解，對相互協(xié)作完成任務(wù)有了切身體會(huì)。學(xué)生對實(shí)驗(yàn)過程感到很神奇，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果充滿成就感，由此激發(fā)了他們的創(chuàng)造性思維和自主學(xué)習(xí)動(dòng)力。

要達(dá)到理想的實(shí)驗(yàn)效果，做好實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作非常重要。一是要利用CXSJ軟件的“示例”功能，反復(fù)拆裝軟件自帶的典型工程機(jī)構(gòu)，熟悉機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本規(guī)則；二是需要利用CXSJ軟件交互式設(shè)計(jì)界面和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，充分認(rèn)識零件的結(jié)構(gòu)和功能。

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The Design and Implementation of Innovative Comprehensive Experiment about “Mechanical Design Basis” in Higher Vocational Schools

QU Fang

（Jiangsu Maritime Vocational and Technical College，Nanjing Jiangsu 211170，China）