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本课程重点培养学生的应用能力和实践能力、理论与实践相结合，近年来课程主要从以下几方面开展教学改革与教学研究：
（1）激发学生兴趣、提高应用和创新能力。使学生通过实践尝试解决在单片机开发过程中遇到的实际问题，延伸书本知识，扩展实践能力，实现“做中学、学中做”的培养目标。引导学生积极参与课堂讨论、激发学生对单片机系统开发的学习兴趣。
（2）合理设计教学案例，提高基础理论水平。课程教学重点在单片机硬件结构、指令系统、中断系统、定时器/计数器、串行口、扩展接口以及应用系统设计与开发等多个方面，每个知识点采取合理的教学案例，使学生对单片机系统设计的架构有更加充分的理解。
（3）以项目驱动、突出实践环节。根据学生的能力和兴趣方向，引导学生在课程设计阶段积极参与小型项目的开发、学生2-5人为一组，完成至少1项以单片机为核心的作品，让学生熟悉需求分析、分工协作、设计调试等一系列开发环节。
（4）建立多层次的实验课程体系。从实验题目的难易程度、知识覆盖程度等方面考虑，将实验设置为“基础仿真实验”、“综合设计实验”以及“应用型实验”等三个层次，各层次实验课时合理分配，通过不同层次实验达到“知识点验证——小型系统设计——解决实际工程问题”的培养要求。
（5）课堂及实验教学中引入Proteus仿真工具。购置了Proteus仿真系统广域网版（400点），与Lab8000实验箱一起构成虚实结合的实验系统。Proteus的开放性和丰富的元件库、信号源及虚拟仪器仪表使学生可以不受时间、空间、内容的限制来设计和验证自己的单片机系统，对激发学生的学习兴趣、培养学生的创新思维能力、提高学生的综合设计与实践能力起到了积极的推动作用
（6）利用Course Grading教学辅助平台，建立网络教学资源。构建交互式学习环境，促进学生主动学习交流，提高实践教学环节的效率。此外，充分利用互联网以及多媒体资源，通过微课、在线课堂等方式，为学生提供多样化的教学手段。
（7）持续更新课程内容和知识体系。从单片机和嵌入式系统的发展趋势出发，剔除陈旧的内容，将物联网、智能硬件、无人机技术等新兴领域中与单片机应用密切相关的知识和技术融入到教学体系之中。
（8）改革考核与评价机制，积极探索个性化培养。加强过程考核和个性化考核，通过多样化的考核与评价机制充分挖掘学生的能力。在实验环节，鼓励学生在完成基本实验要求前提下，根据自身兴趣探索个性化的开发题目。
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