单片机课程设计

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单片机课程设计范文第1篇

关键词：教学改革；实践性；Proteus+Keil

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）18-0246-02

放眼当今社会，电子行业快速发展，单片机在多个领域如工业自动化、智能仪器仪表、消费类电子产品、武器装备、终端及外部设备控制、计算机网络和通信设备等有着广泛的应用[1，2]。对于工科的电子、电气相关专业的学生而言，掌握好单片机技术对自我知识的提升和今后就业的帮助都是大大有益的。因此，单片机课程在上述专业中的地位非常重要，而且鉴于单片机特殊的实践性，它的实践环节比如课程设计就更是重中之重了。

一、我校单片机教学的现状

我校原有的单片机教学实验环节有两个：单片机课内实验和单片机课程设计。课内实验虽然有硬件设计和软件编程两部分，但由于开发板上硬件的最小系统比较完善，学生相当于只需要进行简单的连线便完成了硬件设计。软件设计则是在伟福Lab6000系列单片机仿真实验系统上完成的，这些实验基本都是验证性实验或者是很简单的设计性试验，主要目的是让学生通过实验了解单片机的硬件环境，熟悉单片机的编程方法。因此学生总体所完成的工作基本上是简单的软件编程，硬件设计几乎没有，更谈不上是软硬件的综合系统设计。这使学生在以后的工作中应用单片机时捉襟见肘，学不够用。

针对以上情况，我校单片机课程设计通过引入Proteus+Keil两个软件进行较大的改进，既加强了学生硬件电路的设计，又有软硬件联调的综合考量，很好地培养了学生对单片机系统设计的能力，提高了大家学习的积极性和主动性。

此外，之前学校课程设计题目单一，没有考虑到学生的个体差异，导致有些学生无从下手，最终只能模仿别人的电路板，甚至连设计报告也是抄袭别人的；还有些能力较强的学生做起来易如反掌，达不到拔高的效果，这样就违背了课程设计的初衷[3]。

二、Proteus+Keil的完美结合

Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件，能很好地仿真单片机及器件。相对于另一款使用较高的仿真软件Multisim，Proteus的元件库更齐全，使用更方便，最重要的是它可以把软件作用在处理器上，并和该处理器的任何模拟和数字器件协同仿真。除此，Proteus还提供了大量的虚拟仪器和分析工具，用户可以在调试代码时清晰地看到仿真结果或通过节点波形等查找错误原因。

Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，易学易用。

在计算机上，安装Proteus仿真软件和集成软件开发环境软件Keil，就已经相当于是一个设备先进、功能完善的虚拟实验室了，可以方便地进行软硬件的级联调试，加强单片机系统设计的概念。

在实际的课程设计中，先在Proteus ISIS中设计硬件原理图，确定IO口的端口使用。项目的软件可在Keil中进行设计，生成目标代码文件*.hex，若编译失败，可对源程序进行修改，直至编译成功。把生成的目标代码文件*.hex添加到硬件电路的单片机中，比如AT89C52，然后运行仿真，即可以看到仿真结果。若不正确，可以分析错误原因，修改相应的软硬件，直至仿真正确[4，5]。

三、课题的设置

课程设计不同于平时的作业，它有一定的针对性，要满足高中低各层次不同学生的需求。假如全班同做的是一道很难的课程设计题，学困生根本无从下手，更别说从此获取知识了，这样他们很快没有了学习的积极性，彻底放弃了。于是针对不同阶段的学生，我校单片机课程准备了三个不同层次的题目组。

第一类是拔高性题目，比如简易计算器，学生在短期内必须要完成一些实际应用的题目，要求综合性知识较全面，适合基本功扎实、有想法、爱创新的学生。例如有些学生在低年级段就参加了电子设计竞赛，已经有了单片机系统设计的概念，他们需要的是设计更为复杂实用的系统来提升自我。

第二类是中等难度的题目，比如多功能智力竞赛抢答器，学生除了有基本的单片机知识，还必须有一定的动手实践能力和逻辑分析能力，并且涉及其他知识领域，适合知识面较广的学生。

第三类是基础性题目，比如数字温度计，是学生在掌握了单片机基本知识后所能完成的简单的功能设计，这个层次的题目要求不高，适合底子较为薄弱的学生。也就是说，让每个阶段的学生都能从此次课程设计中汲取相应的养分，有所收获[6]。

由于题目的难度系数不同，最终的评分准则也不同，第一类题满分100分，第二类题满分90分，第三类题满分80分。这样既有针对每个层次学生的题目，又能将大家的差距拉开，让学生付出的劳动与最终给定的成绩基本成正比。

四、总结

利用Proteus和Keil进行课程设计对学生来说也是乐于接受的，软硬件都易于修改，减少了开发设计时间，而且Proteus软件可以直观地看到仿真结果或节点的波形，也就是说学生在自己的宿舍就能完成前期的设计工作，不再像以前那样依赖实验室的测试设备，方便快捷，灵活性好。而课题的多样性，也给了学生更大的选择空间，从而提高了积极性和参与性，让学生亲身领会系统分析、设计和调试各个阶段的各种滋味，提高实际应用的能力。

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]李雪莲，时谦.基于软件仿真和硬件电路联调的单片机课程设计[J].中国电力教育，2011，（9）.

[5]章万静，刘长荣，形海霞，顾军林.Proteus和Keil联合仿真在单片机教学改革中的应用[J].福建电脑，2010，（4）.

单片机课程设计范文第2篇

关键词：工作过程；校企合作；学习领域

基于工作过程导向的课程设计是近年来高等职业教育课程改革的一个重要内容，同时也越来越受到各高等职业院校的高度重视。在职业教育中要实现以工作过程为导向的课程开发，则是指按工作过程来序化知识，即以工作过程为参照系，将陈述性知识与过程性知识整合、理论知识与实践知识整合。目前基于工作过程导向的课程改革较为流行的是学习领域（Learnfield）课程模式，学习领域的设计以职业资格标准为依据，以职业岗位需求为出发点，以提高学生综合素质为基础，以培养学生职业能力为核心，打破原有的章节式教学，与企业技术人员共同开发课程，优化课程内容，基于工作过程，采用任务驱动、项目导向的教学模式，以学生所熟悉的电子产品作为情境进行教学设计。在教学中，理论联系实践，边学边做，教学做一体化，充分激发学生的学习兴趣，在任务的实施过程中培养学生单片机技术的应用能力，提高学生对实际问题的分析解决能力和技术创新能力。

一、课程定位

《单片机应用技术》是我院电气自动化技术、应用电子技术专业的一门专业核心课程，是一门理论性和实践性都很强的综合性课程。随着电子技术的迅速发展，单片机已广泛应用于智能仪器仪表、工业控制、网络通信、医疗设备、导航系统、汽车电子、办公设备、家用电器等众多领域，是实现电子电器产品智能化的有效途径。通过该课程的学习，可使学生对电子技术向着模块化、智能化方向发展的趋势有初步认识，可以培养和锻炼学生运用单片机技术对硬件、软件进行开发设计的能力，为将来从事单片机控制产品的设计、分析、调试、检测和维护奠定坚实的基础。

二、课程教学设计理念和思路

1.课程设计理念

以岗位和工作任务需求为导向，以职业资格标准为依据，培养可持续发展的高技能人才，是本课程的根本设计理念。设计过程中，充分考虑学生的具体情况，有针对性地创造出最适合学生的基于工作过程的学习条件，充分调动学生的积极性，挖掘学生自身的潜力。

2.课程设计思路

（1）学校、企业、行业、毕业生四方联合进行课程开发

以国家职业标准为依据，深入企业调研，了解单片机技术的应用、岗位及岗位职能，与企业专家、技术人员共同制定课程内容；结合历届毕业生的回访及反馈情况，在行业专家的指导下，以必须够用为原则，最终确定培养目标和课程体系。

（2）打破传统“章节”教学概念，以典型工作任务为载体设计课程

课程设计过程中，突破了传统的“章节”体系的束缚，将传统的知识体系进行了重构，以企业的真实典型工作任务作为载体，按照由浅入深的学习规律，设计出教学情境。

（3）学校、企业、学生三位一体完成课程教学

课程教学由学生、企业、学校共同完成。学生：通过课程的学习和技能的锻炼，提高自身职业能力，培养职业素养。学校：提供师资力量，进行企业调研，组织专业、课程建设研讨会，汇总毕业生反馈意见，联合企业进行课程开发，完成课程的实施过程；提供实训场地，学校建设了多个课程相关实训室，以满足学生的技能需求。企业：提供行业骨干及专家，参与课程开发，完成课程的部分教学任务；提供真实生产环境，与校内实训基地相互补充。

三、课程教学内容

1.内容选取

通过企业调研，了解学生的就业岗位及岗位需求，结合国家职业标准，以企业的真实产品和实际工作任务为依据，创设学习情境，设计教学内容。这些项目贯穿了单片机的所有知识点，每一个项目都是一个完整的工作任务，项目之间呈现知识与技能的递进关系。

2.内容组织

按照认知的基本规律，根据工作的复杂程度设置教学情境。4个学习情境在知识上和技能上前后包容，前一个学习情境是后一个学习情境的实施基础，后一个学习情境在前一个的基础上，更加复杂，任务更加综合，符合学生的认知规律。（附录）

根据企业真实工作过程，我们将每个综合性较强的学习情境分解成为多个独立的相对简单的工作项目，在学习过程中，学生不但能掌握情境所包含的知识能力、方法能力、社会能力，还能培养将复杂问题简单化的能力。

四、教学过程

本学习领域采用基于工作过程的教学模式，把教学和工作过程结合在一起，建设“教、学、做”合一的教学环境，开发理论与实践相结合的学习情境。在学习情境的教学过程中，采用行动导向教学法，按照一个实际工作完整的“六步法”来进行，即获取资讯、制订计划、做出决策、实施、检查（控制）、评估。

五、考核方案设计

在考试方法上改变传统的重视期末鉴定性考试、轻视平时形成性考试的思想，加大了平时形成性考试的比重。各项学习情境评价占40%，平时考勤占10%，期末考核占50%。为了提高学生的实践能力和扩大就业机会，组织学生考取单片机设计师（中级）证书。

六、教学资源

1.自主开发的真实情境动画

根据高职学生的特点，我们自主开发了课程教学情境动画，将复杂难懂的工作过程变得更加直观，更容易让学生接受。

2.项目任务工作单

针对学生自主学习能力的培养，合理地设计出13个项目对应的项目任务工作单，学生在完成任务工作单的过程中自主获取项目相关资讯。

3.课程学习网站

建设了《单片机应用技术》课程学习网站，网站内资源丰富，提供了大量的学习材料以及学习指导，使学生可以在课外继续课程的学习，拓展知识。

4.校内实训基地

针对电气自动化技术专业岗位能力需求，学院设置了价值600多万元的14个实训室。实训室都是采用生产型设备，真实再现企业环境。其中有单片机综合实训室、PLC综合实训室、维修电工实训室、电气控制实训室、电工电子实训室、电机维修实训室、单片机仿真实训室、电气制图实训室等。

5.校外实训基地

与陕西东风车桥传动系统股份有限公司、铜川铝业有限公司、铜川旺旺集团和陕西铜变实业股份有限公司合作共建有四个校外实训基地，完全可以满足课程的现场教学需要，目前大多承担现场教学、顶岗实习等教学任务，进一步加强了学生职业综合能力的培养。

基于工作过程的课程设计，先确定其学习领域内容，以适当的任务为载体，通过学生自主的行动和教师有效的组织、合理引导实施教学进程，这是培养学生实践技能和学习能力的重要手段，是能力本位教育模式的体现。本课程的设计经过一学年的实践取得了很好的效果。

附录

学习情境

1.LED电子显示屏

项目一：单灯点亮 项目二：单灯闪烁 项目三：流水灯

项目四：数码管显示 项目五：LED汉字显示

2.竞赛抢答器

项目一：电子计数器 项目二：八路抢答器

3.学校自动打铃器

项目一：简易秒表 项目二：数字时钟 项目三：打铃器

4.大棚温度控制器

项目一：棚内温度显示系统 项目二：温度报警

单片机课程设计范文第3篇

随着单片机技术的迅猛发展,单片机的应用领域也越来越广泛,特别是工业自动化控制、通信、仪器仪表的智能化及我们日常生活中的各个领域都得到广泛的应用。作为工科类专业的学生,怎样学好《单片机原理》这门专业基础课,作为教师,怎样通过《单片机原理》课程的学习及《单片机课程设计》来培养在校大学生理论联系实际、敢于动手、善于动手和独立自主解决实际问题的实践能力,一直是教育工作者探索的课题。由于这门课程自身的特点和教学目标,实践动手能力的培养非常关键。在实际教学中,我们采用了《单片机课程设计》的教学模式, 激发学生的学习积极性,并对实验内容进行教学改革,引导、鼓励学生积极参加各类竞赛,着力培养学生的实践能力、科研能力及创新能力。

2、利用单片机课程特点,为学生创建一个实践与创新的学习平台

“单片机原理及应用”课程是一门技术性、应用性极强的学科。历年来的全国大学生竞赛试题（电子类）都几乎会汲及到单片机技术的灵活运用。而实验与课程设计又是一个极为重要的环节。我们将实验课与课程设计有机地结合起来,首先做一定数量的验证性实验,让学生充分掌握单片机的基本原理、指令系统、接口技术,使其具备初步的单片机硬件设计、软件开发能力基础上,才进行综合性实验,在综合性、设计性实验做得得心应手的时候,再进行课程设计。单片机课程设计是一个十分重要的环节,它包括单片机软件设计、硬件设计,调试等实践内容。通过这些环节的实践、教学,可以充分调动学生的主观能动性,实现知识向能力的转化。这样,学生通过实践、实战,一步步深入,当学生们将每个实验内容完成、理解、吃透后,就会有能力提升到一个新的高度：独立、高效、有创造性地去开发新的项目。这样,就能很好地、充分地利用实验课及课程设计为学生构造一个实践与创新的学习平台（如图1）。同时又为他们将来参加各类竞赛做了很好的铺垫。

3、对实验内容进行教学改革,提高开发效率,培养具有创新精神、适应能力强、实践能力强的高素质人才

3.1 改用C语言作为开发单片机的主流语言

以前,我们进行实验时主要是以汇编语言为主。因为汇编语言能直接操作计算机的硬件,学习汇编语言能帮助我们去了解单片机的硬件构造,当然同学们必须掌握汇编语言的基本方法。但采用汇编语言编写单片机应用系统程序所花的时间长,且调试及排除错误亦比较困难。为提高编制计算机系统和应用程序的效率,适应社会竞争的需要,改善程序的可读性和可移植性,我们在要求学生了解汇编语言的基础上改用了高级语言编程,用C语言作为开发单片机的主流语言。要求学生用C语言来编写目标系统软件,这样就会缩短开发周期,增加软件的可读性,便于改进和扩充,同时,亦方便学生将C语言编写的程序很容易在不同类型的计算机之间移植。

3.2 采用Keil C51 Windows集成开发软件及51MCU DEMO试验板作开发平台

我们采用了Keil C51 Windows集成开发软件及51MCU DEMO试验板作学生学习单片机技术的开发平台。Keil C51是德国Keil公司开发的基于Windows平台的单片机集成开发环境,可以讲是目前世界上最优秀、最强大的51单片机开发应用平台之一。它包含一个高效的编译器、一个项目管理器和一个MAKE工具。它集编辑、编译、仿真于一体,支持汇编、PL/M语言和C语言的程序设计,界面友好,易学、易用。特别是,它内嵌的仿真调试软件可以让学生采用模拟仿真和实时在线仿真两种方式对目标系统进行开发,而且学生在软件仿真时,不但可以随时模拟单片机的I/O口、定时器、中断之外,甚至还可以仿真单片机的串行通信。而51MCU DEMO试验板功能强大、用途广泛,它集与PC机通信的电平转换电路驱动字符液晶及点阵图形液晶接口、行列式键盘、音响实验电路、中断实验电路、I2C总线、DIP开关、程序的ISP在线下载接口等于一体的51单片机开发板。学生除了能在其上进行一般的验证性、综合性实验外,还可以学习开发、设计较高级的智能化、应用型实验项目如：单片机与PC机的远程交互通信、单片机在线编程控制等。

3.3 开好（重视）综合性、设计性实验,强调学生自己动手完成实验的全过程

在确立了开发语言及实验平台搭建好后,强调学生必须认真对待每一个综合性、设计性实验。在选题时要求学生结合理论课及平时的资料收集,自己确定题目。自己分析、设计、自己动手编程、调试安装,并最后完成一个单片机应用系统设计与实现。强调学生自己动手的目的是使学生在设计过程中,通过查阅资料、确定方案、软硬件设计及调试和撰写设计说明书等,从而对单片机应用系统的设计过程得到一次全面的实践训练,从而使学生获得单片机应用系统开发的基本知识和基本技能,进一步强化学生的动手能力和应用能力的培养,为以后参加种类比赛及将来去设计和实现单片机应用系统打下良好基础。

4、课程设计典型案例分析

4.1 课程设计目的

单片机技术是一门实践性很强的专业基础课程,要求通过理论教学和实验、课程设计等实践性教学环节,使学生能在理论的指导下,主要依靠实践活动,设计出一个小型单片机应用系统。课程设计目的是使学生增进对单片机的感性认识,加深对单片机理论方面的理解,掌握单片机内部功能模块的应用,如：定时器/计数器、中断、片内外存贮器、I/O口等,熟悉单片机应用系统的软硬件设计过程、方法及实现,为以后设计和实现单片机应用系统打下良好基础。同时,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。学生通过单片机软硬件设计、调试、整理资料等环节,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。

4.2 课程设计要求

要求学生独立完成课题设计,掌握单片机应用系统设计方法；完成系统的软硬件设计及调试工作；在课程设计中要注重培养工程质量意识,并写出课程设计报告；通过查阅手册和有关文献资料培养学生独立分析和解决实际问题的能力；通过实际电路方案的分析比较、器件的选取、安装、调试等环节,掌握单片机应用系统的分析方法和工程设计方法；掌握常用仪器设备实验仿真开发系统的使用方法,学会实验调试,提高动手能力；综合应用课程中学到的理论知识去独立完成一个设计任务；培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。

4.3 单片机课程设计总学时安排

单片机课程设计总学时为18学时,安排学生每天用2学时进行课程设计,具体安排见（表1）同时还安排专门的老师作指导。包括对学生所选课题的深入分析,对实施方案的探讨,对学生所拟定的总体设计方案进行认真研究、论证,以避免定稿后才发现方案上的疏忽,造成开发进程的延误。

4．4 课程设计实例

4. 4. 1 实验题目：单片机与PC机的通信实验

系统开发环境： 采用MCS-51单片机软件Kei C51及51MCU DEMO试验板作开发主平台；采用C语言作为开发单片机的主流语言

实验所需器材：并口下载器、16×2字符液晶显示模组、128×64点阵图形液晶显示模组、5V高稳压电源、一台PC机

实现方法探讨： PC机发送一个字符给单片机,单片机收到后即在个位、十位数码管上进行显示,同时将其回发给单片机。要求：单片机收到PC机发来的信号后用串口中断方式处理,而单片机回发给PC机时用查询方式。

4. 4. 2 MCS-51单片机软件Kei C51的开发过程

1）开发的全过程的过程,请见图2。

2）单片机C源程序清单

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

uchar code SEG7[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};

uchar code ACT[4]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7};

/*************************************************************/

uchar code as[]=" Receving Data:\0";

uchar a=0x30,b;

//****************************************************

void init(void)

{

TMOD=0x20;

TH1=0xfd;

TL1=0xfd;

SCON=0x50;

TR1=1;

ES=1;

EA=1;

}

//************************

void delay(uint k)

{

uint data i,j;

for(i=0;i

{

for(j=0;j

}

//**************************************

void main(void)

{ uchar i;

init();

while(1)

{

P0=SEG7[(a-0x30)/10];

P2=ACT[1];

delay(1);

P0=SEG7[(a-0x30)%10];

P2=ACT[0];

delay(1);

if(RI)

{

RI=0;i=0;

while(as[i]!='\0'){SBUF=as[i];while(!TI);TI=0;i++;}

SBUF=b;while(!TI);TI=0;

EA=1;

}

}

}

//*****************************************

void serial_serve(void) interrupt 4 ;

{

a=SBUF;

b=a;

EA=0;

}

5、引导、鼓励学生积极参加各类竞赛培养学生科研、创新能力

学生通过理论与实践结合,通过单片机课程设计后,已经掌握了一定的分析问题与解决实际问题的能力,在有了单片机课程设计的经验和掌握了技术知识及具有了实际操作能力的的基础上,老师再去有的放矢地引导、鼓励学生积极参加各类竞赛、全国“跳战杯”、广东省的软件大赛等,通过竞赛努力去培养学生的科研能力与创新能力。为学生们毕业后找工作打下良好的基础。实践证明：《单片机课程设计》做得好,参加过各种类竞赛、参加过学校学生科研立项,广东省大学生创新实验立项、做过大量项目的学生,毕业后都能找到好工作,都会受到用人单位的热烈欢迎,都会成为单位的重要的技术人才。

6． 结论

通过“单片机课程设计”,使学生初步掌握了单片机系统的设计方法,并使学生得到了对项目开发及应用方面的初步训练。懂得了如何去开发一个项目：从总体方案的初步设计、编程、软件硬件调试、编写设计报告、系统使用说明书,到系统功能的最终实现的全过程。真正做到理论联系实际,提高了学生的动手能力和分析问题与解决问题的能力及创新能力,体现了由理论知识的学习到理论知识的实际应用的过渡过程。实践证明,经过这样循序渐进的学习学生的动手能力、实践能力及创新能力普遍得到极大地提高。

参考文献：

［1］张志良.单片机原理与控制[M].北京：机电工业出版社,2002.

单片机课程设计范文第4篇

原来使用的“单片机技术与应用”课程的教学大纲对知识点分解层层深入，便于学生由浅入深地学习相关知识。但是由于原有的教学大纲只对知识点作出了要求，没有对教学方法和教学过程作出要求；只强调了理论知识的学习，没有对学生职业行为能力培养作出要求，所以学生感觉学习过程枯燥乏味，内容深度大，学习难度大。

新制定的课程标准继承了原有教学大纲中知识点由浅入深的分解特点，对各个知识点进行重新整合，以项目为驱动带动全部知识的学习。把原来先学后练的教学方法改为了边做边学的学习方法，从而激发学生的学习兴趣，让学生参与到教学中。同时，在新课标中还强调了对学生职业行为能力培养的要求，将知识点的学习与实际工作流程相结合，学生掌握了该知识在实际工作中的应用方法。

原教学大纲和新课标中知识点分解图如图1：

2 “单片机技术与应用”课程标准制定

2.1 课程设计的基本理念

高等职业教育的根本任务是培养高级技术应用型人才。课程教学是实现高等职业教育人才培养目标的基本途径，课程教学的质量是直接影响人才培养质量的核心要素。新的课程体系要与经济建设、科技进步和社会发展要求相适应，与人的全面发展需求相适应，与高等教育大众化条件下多样化的学习需求相适应，与高等职业教育课程改革与建设相适应。本体系的构建，应根据先进的职业教育思想，改变学科本位的观念，加强实践教学，着眼课程群，培养学生综合运用相关现代化先进工具和知识，培养学生的创新精神和创新能力。

(1) 面向全体学生，注重素质教育、能力与技能培养

本课程面向计算机应用技术专业的全体学生，注重专业基础素质教育，激发学生的学习兴趣，提高他们的抽象思维能力，增强他们理论联系实际的能力，培养他们的创新精神。重视知识与技能；过程与方法；情感态度与价值观课程目标的培养。

(2) 突出学生主体，尊重个体差异

本实训在目标设定、教学过程、课程评价和教学资源的开发等方面都突出以学生为主体的思想，课程实施应成为学生在教师的指导下构建知识、活跃思维、展现个性和拓展视野的过程。

(3) 注重过程评价，促进学生发展

建立能激励学生动手能力发展的评价方法。在课程学习过程中应注重培养和激发学生动手实践的积极性和自信心。

(4) 开发课程资源，拓展学用渠道

本课程要力求合理利用和积极开发课程资源，给学生提供贴近现场实际，能反映新技术、新工艺、新设备的课程资源。

2.2 课程总体目标

课程总目标是使学生具有单片机系统编程和设计的知识与技能、具备较高的职业素质，具有调试单片机系统程序和设计最小单片机系统的能力，能解决程序调试和系统设计中遇到的问题，能胜任单片机产品调试员、单片机产品技术支持、单片机软件开发师、单片机硬件开发师和单片机设计师等岗位工作。

(1) 知识要求

会对所学知识进行整合，能够根据设计要求独立编写程序，并能在实践工作中熟练进行单片机程序和系统电路的调试；掌握各种接口电路的分析方法和理论知识。

(2) 技能

能熟练进行单片机程序和系统电路的调试，并能独立设计单片机系统电路并能编写相应程序，同时还可以对以单片机为核心的设备进行维护。

(3) 素质

通过项目实践，培养爱岗敬业、热情主动的工作态度；养成遵守操作规程，分析工作整洁、有序、爱护仪器设备的良好实验习惯；能认真负责、实事求是、坚持原则、一丝不苟地依据标准进行编程和设计，并在工作实践中能遵守劳动纪律，注意安全，具备良好的敬业精神和协作精神，坚持努力学习，不断提高自身可持续发展的基础理论水平和操作技能，形成良好的职业素养和勤奋工作的基本素质。

2.3 内容目标

本课程标准通过对知识点的重新分解，将内容分成了六个主题。其中主题一是对单片机系统原理知识的学习，主题六是对知识的总结训练，而其他的四个主题分为学习情境和训练情景两部分。在主题二到主题四中每个学习情境都分为了若干个小项目，几个小项目又可以合为一个项目。内容目标详见附录，其中学习情境设计方案如图2所示：

2.4 教学评价建议

(1) 改革传统的学生评价手段和方法，采用阶段评价、目标评价、项目评价、理论与实践一体化的评价模式。

(2) 关注评价的多元性，结合课堂讲解表现、课堂项目操作、项目训练、综合训练及考试情况，综合评价学生成绩。笔答考试可采用开卷考试形式。

(3) 评价比例分配

课堂表现：8%；课堂项目操作：12%；项目训练20%；综合训练：20%；考试：40%。

以上为“单片机技术与应用”课程标准的主要设计内容。由于课程标准的提出时间不长，没有严格的设计要求，因此在新课标的设计过程中遇到一些问题。如内容目标中的格式如何进行设计，是否将教师的教学方法融入其中，学生目前所具有的学习能力是否能够与新课标中的要求相结合等等，这些都需要进一步的研究。

附录：内容目标

主题一 理论学习

要对一个单片机系统进行分析设计和编写程序，就必须非常熟悉单片机芯片的组成原理，特别是要熟悉其各个外部引脚、内部寄存器和数据区的使用方法。

1 学习目标

(1) 了解MCS-51单片机的内部结构、主要功能部件和CPU微处理器的组成、任务分配。

注意：单片机上电后程序指针被赋予的初值。

(2) 了解MCS-51单片机的程序存储器结构，掌握内部数据存储器的空间分配和SFR。

注意：程序存储器的编址规律；只访问外程序存储器时，外部引脚的连接要求；上电后堆栈指针被赋予的初值。

(3) 掌握89C51芯片的外部引脚功能常见的几种复位电路和计算机器周期的方法。

注意：准双向并口和真正双向并口的区别和相应并口读数时的编程要求；89C51的复位时间是多少。

(4) 开发工具的使用

介绍Keil(或MedWin)、ISP两个软件的使用方法，并各种指令的学习编写简单的子程序，将源程序文件编译并上载至实验仪中显示结果。

知识点：

掌握常用编程软件的使用。在程序运行期间观察相应存储区和寄存器中数据的变化。

掌握MCS-51单片机的寻址方式。

2 教学建议

(1) 教学时数10学时。

(2) 实物教学，增强感性认识。

主题二 学习情境1

1 学习情境：信号灯控制

2 学习目标

(1) 熟练掌握MCS-51单片机的寻址方式和指令系统。

技能点：要会画出模块的流程图，建立学生的编程思维；分清各个寻址方式的功能。(DATA PDATA XDATA CODE的访问方式，地址空间，针对89C52芯片多128Bytes DATA区的应用，实际应用中256bytes Data区的单片机更多)

(2) 能编写完整的程序。

技能点：会进行地址分配，整个程序的起始地址要正确；掌握各种程序结构，能够画出系统的流程图。

(3) 会应用常见的调试软件进行程序调试。

(4) 理解机器周期和指令周期。

3 学习情境内容

功能一：信号灯的控制1

利用P1口控制8个发光二极管，通过编写并上载不同的程序，观察发光二极管的状态。

点亮8个发光二极管后单片机空运行。

给片内RAM中40H-4FH单元赋值后，将其数据传送给片外50H-5FH单元，最后将56H中的数据由P1口输出给发光二极管显示。

在数据区建立一个数据表，编写程序将表中的第3个数由P1口输出给发光二极管显示。

知识点：

掌握数据传送指令。

掌握MCS-51单片机并口传送和读取数据时得技术要求。

MOVX与 MOVC的区别

功能二：信号灯的控制2

利用并口控制发光二极管，通过编写并上载不同的程序，观察发光二极管的状态。

将累加器中的数据(十六进制)转换为BCD码，个位存入30H，十位存入31H，百位存入32H，最后由P0口输出个位数据，P1口输出十位数据，P2口输出百位数据。

将DPH和DPL中放入两个小于10的数据a和b，编写程序实现c=a2+b2-a，并把c通过P0口输出。

将累加器A中数据得高4位和寄存器B中数据的低4位相乘后取反，并将其结果通过P0口输出。

采用移位指令，实现累加器A中数据乘4，寄存器B中数据除以2。

知识点：

掌握算术操作指令和逻辑运算指令。

会画简单的流程图。

会使用软件正确调试程序。

功能三：信号灯的控制3

设计一个延时程序，使与P2.0相连的发光二极管每隔1秒亮一次。

采用循环控制，使8个发光二极管呈跑马灯方式闪烁，其中发光二极管点亮时长为1秒，熄灭时长为2秒。

知识点：

掌握程序转移类指令和位操作指令。

会画简单的流程图。

会使用软件正确调试程序。

理解指令延时的用法，NOP指令的使用。

4 教学建议

(1) 教学时数12学时。

(2) 学习过程中，教师通过讲解和演示，指导学生完成项目学习。

(3) 采用多做多练加强学生对所学知识的掌握程度。

(4) 安排项目训练，巩固所学内容。

5 实践活动建议

(1) 训练情境1：交通灯控制

(2) 教学建议：6学时

(3) 采用每组两人的分组方式，锻炼学生独立设计和调试程序的能力

(4) 集中安排实验

主题三 学习情境2

1 学习情境

跑马灯设计与实现

2 学习目标

(1) 掌握TMOD和TCON专用寄存器各位的定义与设置。会计算和设置定时/计数器的初值。

(2) 掌握IE和IP专用寄存器各位的定义与设置。理解中断的工作过程，熟记中断入口地址。

技能点：能够正确使用中断方式对定时/计数器进行编程；能够使用中断方式对外部事件中断进行处理；会画流程图，并编写完整的具有中断程序；理解电平触发中断、边沿触发中断的区别及应用；中断的优先级和中断嵌套的应用，中断现场的保护和恢复。

3 学习情境内容

设计一个个性跑马灯，能够完成以下功能：

功能一：利用P2口，用单片机内部的定时器采用查询方式，使8个发光二极管呈跑马灯方式闪烁(亮1秒、灭2秒)。

功能二：用计数器中断对按键按下的次数计数，作为跑马灯闪烁次数。

功能三：用外部中断对正常显示和闪烁次数设定功能进行转换。

知识点：

掌握定时/计数器的初始化方法；定时器初值与计数器初值的计算与设定。

掌握中断源与中断服务程序的入口地址；中断相关寄存器的使用方法；中断工作过程。

4 教学建议

(1) 教学时数8学时。

(2) 学习过程中，教师通过讲解和演示，指导学生完成项目学习。

(3) 采用项目教学，多做多练加强学生对所学知识的掌握程度。

(4) 安排项目训练，巩固所学内容。

5 实践活动建议

(1) 训练情境2：秒表设计与实现

(2) 教学建议：6学时

(3) 采用每组两人的分组方式，锻炼学生独立设计和调试程序的能力

(4) 集中安排实验

主题四 学习情境3

1 学习情境

单片机点对点串口通信

2 学习目标

(1) 了解SCON专用寄存器各位的定义与设置，掌握串口初始化的内容与步骤。

(2) 会用查询和中断方式编写数据通信程序。

技能点：能够正确地编写数据通信程序。

3 学习情境内容

设计一个单片机之间的点对点的通信系统。要求甲机发送，乙机接收。甲机中按加号键，乙机中显示数据加1；甲机中按减号键，乙机中显示数据减1

知识点：

掌握与串行口初始化方法。

掌握串行口通信波特率的计算方法。

掌握串行口通信编程的两种方法。

4 教学建议

(1) 教学时数6学时。

(2) 学习过程中，教师通过讲解和演示，指导学生完成项目学习。

(3) 采用项目教学，多做多练加强学生对所学知识的掌握程度。

(4) 安排项目训练，巩固所学内容。

5 实践活动建议

(1) 训练情境3：单片机双机通信

(2) 教学建议：6学时

(3) 采用每组两人的分组方式，锻炼学生独立设计和调试程序的能力

(4) 集中安排实验

主题五 学习情境4

1 学习情境

温度控制系统的设计与实现

2 学习目标

(1) 使用P0、P2口的第二功能，扩展片外数据存储器RAM和片外程序存储器。

技能点：能够正确对89C51进行片外RAM和ROM扩展；理解并记住MOVX指令的时序图。

(2) 对89C51的并口进行扩展

技能点：能够正确对89C51的并口进行扩展。

(3) 人机接口扩展

技能点：能够正确地在89C51外连接键盘和显示设备。

(4) 8位A/D转换芯片与单片机的接口

技能点：能够正确选择A/D转换芯片，并实现其与单片机的正确连接。

(5) 8位D/A转换芯片与单片机的接口

(6) 掌握C51程序设计方法

技能点：能够正确运用单片机C51语言对单片机系统进行编程。

3 学习情境内容

设计一个温度控制系统，要求用C51编写系统程序，并且该系统满足以下要求：

功能一：使用89C51扩展一个片外RAM。

知识点：

掌握P0、P2口的第二功能使用方法。

会扩展片外数据存储器和片外程序存储器。

功能二：用两位七段数码管显示其温度值。

知识点：

掌握LED的动态显示方法。

功能三：用 4*4的矩阵键盘，设置其温度初值。

知识点：

掌握键盘设计方法。

掌握LED动态显示方法。

功能四：具有对环境温度进行实时测量，当外界温度于设定温度时，启动风扇降温；当外界温度低于设定最低温度时，发出报警声。

知识点：

掌握A/D转换的方法。

掌握D/A转换的方法。

掌握正确选择A/D和D/A芯片的方法。

4 教学建议

(1) 教学时数20学时。

(2) 提高课堂质量，上课时要多启发学生，提高他们提出问题、分析问题、解决问题的能力，让学生学会理解记忆的技巧。

(3) 采用项目教学，多做多练加强学生对所学知识的掌握程度。

(4) 安排项目训练，巩固所学内容。

5 实践活动建议

(1) 训练情境：人机接口设计与实现

(2) 教学建议：6学时

(3) 采用每组两人的分组方式，锻炼学生独立设计和调试程序的能力

(4) 集中安排实验

主题六 综合训练

使用套件设计一个最小单片机系统，完成其设计、绘图、焊接、编程、调试工作并撰写实训报告。

1 教学建议

(1) 教学时数20学时。

(2) 教师命题，学生独立完成。

单片机课程设计范文第5篇

关键词：Arduino；传感器；可视化编程VVVV；交互原型；实验教学

0 概论

Arduino（D1）是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型搭建平台，包含硬件（各种型号的arduino电路主板、电子元件和软件控制开发平台（Arduino IDE）。简单地说，其就是一块电路板，具有可供存储、编辑等处理的芯片和多个用于输出、输入信号的连接口――针脚（Pin）。Arduino的工作过程可以表述为：通过针脚连接不同的传感器捕捉外界信号通过针脚输入Arduino电路板；再通过之前上传到Arduino电路板的函数进行自动编辑；之后通过连接在针脚上的输出设备（有线或者无线的）把信号传递出去；从而控制如LED、麦克风、电机等电器元件，如图像信号、应用软件等数字信息。使用者可以在不需要了解过多电子技术知识与计算机编程语言知识的情况下，通过简单的练习，了解引脚连接的规律、函数的作用或可视化编程软件VVVV，便可以进行设计与产品开发原型制作。从某种程度来说，其更适用于艺术家、设计师利用其创作和设计互动类艺术作品、空间装置、工业产品等。

如图1所示，Arduino unn基础开发PCB板正反面，正面提供各种接入、输出和通讯端口。

Arduino于2005年诞生于意大利。作为教学实践，国外高校设计专业在教学中很早就引入了Arduino平台，作为学生设计作品呈现与评价的必要形式与方法。荷兰代尔夫特大学、德国施瓦本格民得专业设计学院（图2），早已在教学实践中系统地引入了Arduino交互平台，并将其用于交互设计教学中学生开展交互产品设计创作与最终作品表达的技术基础与手段。

1 产品交互原型设计课程

交互设计的设计规则中，原型设计是《设计方法学》的核心内容。该课程主要面向产品设计专业和信息交互专业方向3年级以上的本科教学，并作为专业实践课程而设置，共60～80课时；主要培养学生在产品设计课程中使用Arduino开源电子平台，真实模拟产品人机交互概念设计的能力；培养学生在智能产品设计领域，对于服务设计、用户体验设计、交互设计等的概念表现和产品功能与人机互动行为等的形象化、表达和评估等能力。这是目前国际上交互设计领域主流的设计方法与评估设计手段；并且，培养学生对未来产品的前瞻性设计方法的学习与掌握，是其核心的专业实践课程。

南京艺术学院工业设计学院根据产品设计和信息交互专业方向教学内容的要求，以及目前国内艺术院校设计学科的特点，重新规划了课程的结构和授课方式，以适应艺术类学生学习和掌握偏向电子技术与计算机语言的必要的专业技能和知识。

在翻阅了国内外相关Arduino内容的教材和资料后，笔者发现目前的教程及教材基本只针对Arduino的基础技术内容及开发方法进行了详细的讲解及技术解决方案的案例分析，并未对其应用及在艺术设计应用领域做有针对性的介绍。此外，大部分该类教材多为工科专业人员编写，所针对用户也大多是工科类电子工程、产品技术开发等背景的专业人员和专业爱好者。而艺术设计、工业设计类专业是学生大多不具备掌握这类工科专业基础资料的能力，很难理解其中的单片机、传感器等电子元件以及计算机语言、软件编写与逻辑等，因此对其并不适用。可见，设计出一套适合设计类专业用户的Arduino产品交互原型课程迫在眉睫。

南京艺术学院工业设计学院在充分考虑产品设计专业特点与艺术学科的基础情况，在研究专业学习必要的电子技术原理内容基础的过程中，总结出如下几个方面的课程内容形式与教学方法：

首先，尽量避免使用晦涩的专业词汇、公式、定义基本的电子部件和电子技术原理。教师授课时应尽量把晦涩的技术过程形象化描述，从而更为形象、直观地为学生呈现硬件的连接图而不是电路图（图3）。

其次，硬件的模块化分类方式，能够使学生更为形象化地理解各个电子元件之间的连接关系及其在完整的系统里的作用与功能。例如，在一个用Arduino单片机完整搭建的电路中，教师应明确哪些电器元件属于输入元件、哪些属于存储元件、哪些元件具有通讯功能、哪些属于输出元件；并在授课前充分考虑学生设计方案中可能会频繁使用到的元件及元件组合，从而对其定义、分类。例如，在智能家居设计方案中，课题小组可能会用到的元件，如光耦传感器、温度传感器、湿度传感器等，可将其归类为同一类型的输入模块，用于捕捉家庭环境中的环境数据；而对于某些用于使数据在不同设备中相互交换的元件，可以归类为通讯或者接口类模块，如蓝牙模块、WIFI模块、RFID模块、USB接口等。

计算机语言用于驱动和编辑连接好的电子元件，是用于发出指令的数据。可以形象地描述：硬件相互连接产生了躯体，而计算机语言编写的程序则是赋予躯体的灵魂。在程序编写部分，通常的课程和教材中会使用Arduino IDE（集成开发环境）完成，该环境需要具备C语言基础、工业设计专业；而艺术院校产品设计专业的学生基本不具备掌握这一计算机语言的前置专业基础。因此，在实践的教学中，笔者寻求一种可视化编程语言的解决方案，可视化编程软件VVVV可实现这一教学要求。该软件是一款简单原型设计和开发的图形化编程软件，可以作为大型数字媒体与物理硬件接口、实时动态图像、音频和视频等数据信息；可以同时进行与许多用户交互环境的处理；是非常适合艺术家与设计师的可视化编程解决方案（图4）。

2 教学方法

在考虑设计专业学生的学习方式、教学内容以及相关专业课程衔接的基础上。南京艺术学院工业设计学院借鉴自身传统的问题导入法的教学模式，在学习Arduino的技术基础内容前，导入相关的用户需求与设计定位问题，并迅速地按课题小组选定的作品内容与设计概念方案导入原型设计的知识学习。这一阶段须建立在之前预设的特定课题设计内容的基础上，以课题“智能家居为例”。课题组在分别探讨家居生活中的各种需求中，发现2～5岁的儿童在家庭安防中的问题：这一阶段，儿童可以独立行走，并开始对家庭环境中未知的事物产生好奇。如去捅插座孔、伸手够高于自身高度的物体、攀爬高处甚至是阳_围栏与窗户；诸如此类的儿童安全隐患问题数不胜数。那么，什么样的设计解决方案可以避免此类危险，并在家庭环境内预设某些危险报警区域；当儿童进入时，可以预先警告父母或者对儿童采取阻吓措施呢。带着这些问题，课题组学生在学习Arduino的基本知识和各种传感器模块的功能后，其对超声波测距传感器的功能与设计情景中提出的问题产生了关联。

因此，该组可以有针对性地选择学习Arduino单片机与传感器，在输出设备的连接实验中，通过实验可以了解传感器不但可以测出具体的物体靠近的距离，而且可以把距离数据实时、动态地传递到Arduino单片机的内存中；之后，再输出变化的数值（变量），并通过某种设备转换变量为声音的大小、光的强弱甚至是色彩的变化等等；这个过程即是用变量控制输出设备的过程。课题组即可以基于此，迅速搭建其设计方案的产品交互原型。

3 课程实验、实践、设计

产品交互原型设计课程教学目的是使要学生掌握的Arduino开源电子原型平台，使其能够根据设计概念，连接硬件、编写程序，驱动硬件模块按照设计概念模拟产品的交互行为；最终在产品设计表达过程中，不仅掌握制作原型在外观造型、材料工艺、色彩搭配等方面的呈现，更重要的是产品的功能与人机交互行为上的高度仿真的知识与技能。因此，学生亲自动手实验是这门课的基础。实验以分组的形式进行，课题小组针对前期的设计内容选择相应的智能硬件模块（Arduino原型平台与输入输出模块）进行学习；从单一模块入手，循序渐进地学习多个模块组合使用与程序编写，发觉计算机、屏幕及键盘以外的世界；以使学生学习和掌握物体怎样能通过简单的传感器，监测周边的环境并应用于对数字世界的掌控。开源平台Arduino作为原型设计的主板，通过简单连接单个的传感器和机械装置，也可同时在可视化编程软件VVVV中进行编辑与控制，确保学生在掌握该主板基本知识的同时，了解可视化编程软件VVVV与Arduino相互配合的实践使用，从而避免使用需要C语言编程的Arduino IDE（集成开发环境）。具体的实验课题内容为：

第一，概述―Arduino是进入物理世界的接口。

第二，第一段代码“Hello World”。

第三，开源平台Arduino的开发模式、单独模式和作为无力界面与VVVV相连接的模式。

第四，“Firmata”连接VVVV，实现可视化编程。

第五，从反馈到循环，接收信号，编辑信号，再输出信号。

第六，RGB-LED，控制一个LED灯。

第七，关于传感器。一是电位器实验、设计实践；二是温度传感器实验、设计实践；三是加速度传感器实验、设计实践；四是RFID射频识别实验、设计实践；五是位移传感器实验、设计实践。

通过1～3章的学习，课题小组可以基本了解Arduino开源平台的基础知识与运转的机制；通过第4章的学习，了解和基本掌握解实现可视化编程控制和编辑开发Arduino功能的方式；通过第5章的学习，了解和基本掌握可视化编程必要的逻辑关系；第6章为前1～5章知识的综合实践练习，即通过可视化编程软件VVVV驱动并改变一个连接在Arduino开源平台上的RGB-LED灯（全色彩LED灯）的颜色；在第7章，各个课题组将有针对性地选择与自己课题相关的综合实验模块。由于章节限制，笔者在这里只节选一组实验模块作为实验实践案例。

实验案例：温度传感器实验、设计实践、设计案例介绍

背景描述：

我们可以通过温度传递非常多不同的信息。对于人体而言，我们可以推断出与之自然或健康的状态相关；对于人造物（产品）而言，可以理解为如反映其运行的状态等。通过温度传感器，我们可以把这种变化作为输入信号读入计算机。这类型的传感器通常会改变自己的阻值或者输出温度成比例的电压。

实验规则：

监控一个杯子的温度，同时通过一个彩色的LED灯显示。如果我们使用一个热源，如将一杯热咖啡放在离传感器很近的位置，则可以改变传感器的电阻值。这一改变可以使用Arduino主板捕捉并通过VVVV传输出去。在VVVV中，我们把温度转换为一个色彩值，并通过一个RGB-LED灯，使之可以看见。RGB-LED灯的色彩变化可以作为参照，提醒用户杯中的饮品是否达到了适宜饮用的温度（图5）。

如图5所示，一个简单的逻辑可以在Arduino的开发环境之中自然甚至完全地实施；但是，VVVV应用在原形搭建方面更为有用，因为其结果很快能够调整同时可以直接反馈并评价。温度传感器可以提供这样一种可能，温度可以直接转换成变量值，线性的变量值再次传输给色谱同时作为输出而应用。

实验材料：

温度传感器（LM35）、RGB-LED、Arduino主板、面包板、连接线和接口、3*10k?电阻

实验图与可视化编程（图6）：

如图6所示，左边为电路连接示意图。其并非标准的电路图纸，只适用于设计类专业教学使用。右边为可视化编程软件VVVV的编程界面，程序以图形的形式组成，可以很直观地进行编辑。

实验结果（图7）：

图7这个例子演示的是如何利用物理大小变化作为控制因素。当杯子还是热的、LED灯亮着红色时，他们可以同时传达给我们更多的信息。我们在享受饮品的同时，还可以期待多些……

4 设计案例

Tia（图8）是一款可以自动跟踪使用者书写习惯的台灯。当用户在做书写、阅读等动作时，Tia智能灯能够捕捉运动轨迹，且灯会移动到相应位置，自动调节光线的高低，以符合使用者的书写的习惯，避免了在光源的阴影下写作的情况；同时，它能根据环境光线的强弱自动调整书写光源强度，以达到最佳的书写和阅读使用的效果；此外，Tia还会自动感应使用者位置、声音和振动来判断，进行开启或关闭动作。

关键的原型搭建主要分为4个部分。第一，外观制造的工艺部分主要使用工程塑料的高压注塑以实现实体外观；第二，智能控制部分主要使用嵌入式芯片设计，嵌入Arduino单片机、光耦传感器、超声波传感器、视频识别等集成的硬件构架；第三，控制程序采用可视化编程软件VVVV编写，以实现对外部环境的感知和调节以及书写动作轨迹的捕捉；第四，机械部分采用四台伺服舵机四个维度的旋转达到光源方向与书写或阅读轨迹的同步的目的。

5 结语

“如果你想成为合格的程序员，你就永远成为不了优秀设计师。”科学技术日新月异的今天，工业设计的定义已发生了根本性的改变。2015年，国际工业设计协会（ICSID）了新的工业设计定义：“设计是一种战略性地解决问题的方法和流程，它能够应用于产品、系统、服务和体验，从而实现创新、商业成功和生活品质的提升。”该定义为科技飞速发展语境下的艺术设计与创新人才的培养提出了新的思路与契机。以提高艺术性、形象化思维的创造力为培养目标的艺术院校，在产品设计专业人才培养方式与专业知识构建中不可避免地受到时代的影响。如果一味地摒弃自生独特的艺术专业特征与创新思维方式与能力，以适应科技的发展对设计的需求，将导致艺术院校培养艺术创新设计人才的教育目的和艺术学科的本质的动摇。在艺术与科技相结合的大趋势下，如何从形象化思维的角度去了解技术、掌握基本的信息技术工具（如计算机语言），从而将其选择性地引入艺术设计教育及人才培养领域中，笔者已在文中用自己教学实践中的一些粗浅的案例进行了总结，希望起到抛砖引玉的作用。

注释：①Tia（提亚）-书写习惯追踪智能台灯，获2015第二届“紫金奖”文化创意设计大赛铜奖，设计：林胜狮，林尧，指导：刘彦。

参考文献：

[1] Jan Barth，Roman Stefan Grasy，Jochen Leinberger，Mark Lukas，Markus Lorenz Schilling . Prototyping Interfaces Interaktives Skizzieren Mit VVVV[M]. Hermann Schmidt Mainz，2013：156-161.