本课程教学融合线上和线下两个课堂，采用“项目驱动、学做相融”的教学理念，基于自制单片机学习开发板，混合运用线上自主学习和线下课堂实践两种教学方式，设计典型机电一体化控制项目，全学期、全程指导学生“做中学，学中做”，学做相融，通过STEP BY STEP项目开发把项目教学贯穿于教、学、练、考等课程教学全过程，进一步提升学生动手实践能力和解决复杂机械工程问题的能力。

本课程以“项目驱动、学做相融”的创新学习方式，基于单片机学习开发板，手把手地带着初学者step by step动手实践，边做边学单片机。我们将聚焦于一系列功能完备的单片机开发项目，把单片机的知识和技术要点进行重构，并渗透应用于项目之中，指导学习者动手实践，在项目开发实战中学习和总结。您在学习本课程过程如果需要开发板，可以通过QQ联系购置或租用（QQ：172322528）。本课程的讲述是以项目开发为主线的，同时也兼顾了知识内容的层次递进式学习和应用。

首先我们指导大家先安装单片机项目设计开发的软件，然后带着大家做一些单片机学习的“热身运动”，比如，回顾学习单片机的基础知识，学习一些常用的接口电路设计，目的是为后续项目开发打好基础。接着以“狂奔的花式LED”项目带大家熟悉单片机项目开发的套路，顺便强化一下C语言程序设计基础，并借以“引燃”大家学习单片机的兴趣。

然后领着各位去“开挖、解剖”单片机，把单片机的内部“家底”翻个底朝天；还不过瘾！那就开启正式的单片机项目开发之旅。我们会带你去企业现场设计“流水线货品计数显示系统”，开发“一键多用的控制系统”，研制“机床工作台自动控制系统”，在这些项目中你将会熟练使用LED液晶显示器、按键，会设计直流电机的驱动电路等等。更重要的是通过这些案例的学习，你将逐渐理解并在实践中熟练应用单片机项目的系统设计方法，为下一步开发功能复杂的控制系统打下基础。这时，我会向你引荐单片机的“中断”，设计几个案例带你学习和感受这种新的系统任务管理模式，并继续趁热打铁，引入定时器和计数器，同大家一起设计“秒表”、开发“电子琴”、也让单片机“唱唱歌”犒劳大家努力学习单片机。也通过这样一些案例让大家深刻感受到单片机是如此的实用，也给大家赋能，勇敢挑战各种复杂项目的开发，并享受设计过程带来的乐趣。

学习单片机就是要开发复杂工程项目系统，我们会继续引入矩阵按键，带领读者感受和完成实用的貌似“不可能完成”的项目开发任务，比如利用单片机开发完整意义的数控系统，在讲到串行通信，把网络数控加工的实现方法一并解决。

总之，本课程的学习是通过反复单片机项目开发实践，让读者能熟练应用单片机软硬件资源，熟练掌握单片机系统的项目开发思路和方法，能从容有序和有信心地使用单片机开发复杂工程项目，让读者在不断的学习实践过程中领悟单片机“学做相融之法”、“工程应用之妙”、“任务管理之道”。

学习单片机难道只是学了I/O端口、定时器、中断、串行通信，能做几个验证性的实验就好了吗？当然不是！学习单片机的真正目的，在于你能将单片机的内部资源灵活用于项目开发的应用实践，能正确地设计研制控制系统硬件，能清晰的构架复杂控制系统软件结构，能熟练地开发单片机系统软件。本课程就带你一步一步这么玩！

（1）若干年后，你可能忘记了什么是单片机，但你不会忘记本课程教给你的一种有效管理复杂任务的方法。

（2）学做相融、知行合一。在提升自我学习能力的同时，养成学以致用、勇于实践的学习习惯，树立信心，敢于挑战。

（3）你会感受到step bystep学习单片机的快乐，在分步骤实施项目开发过程中，是自己愉快地推着自己继续学习，感受成功的喜悦！在我们的牵引下，你会真切感觉自己一点一点地在进步，能力在提升。

（4）学完本课程，你将能把单片机资源熟练地应用于复杂控制系统开发，有信心解决复杂系统的电气控制软硬件设计，对于相关领域的新知识，你会勇于去学习和大胆实践，而不会惧怕和回避。

（5）学完本课程，你将感受到团队学习和团队协作项目开发的重要性，你会勇于承担自己的责任，会感到自己与队友的沟通能力有很大提高，会乐于向同仁表达自己的想法、展示自己的成果、分享自己的经验和思考。

（6）学完本课程，你会勇于担负起自己建设强大祖国的责任，会感受到作为机电工程师的自豪，坚定面对挑战、战胜困难的信心。

v 零基础、刚刚接触单片机的学习者；

v 学过单片机，但又感觉实施项目开发有困难的学习者；

v 正想用单片机实施有关创新项目或竞赛，想短时间就能获得提高并完成的实践学习者。

指导学生自制单片机开发板，全程实施项目化教学。

本课程入选浙江省2019年一流课程,2020年获首批国家级一流本科课程。

一是融合衔接线上和线下两个课堂，设计了一系列应用型项目，基于学生项目化实践自制的教学仪器设备，以“学做相融”的step by step方式高效有序推进课程项目教学，培养学生“求变”和创新思维；

二是课程各环节考核“实效论英雄”，倒逼学生踏实和诚实地学习，设计有难度和挑战性课后作业和大作业项目课题，锻炼和提升学生解决复杂的机械工程问题的能力。

本课程教学的“两性一度”方面：本课程每堂课都以项目驱动，有明确的项目设计功能目标要求，教学目标清晰；学生必须通过线上学习、课前方案设计、课堂分析讨论、step bystep实践和调试，才能最终获得设计效果，课程目标的达成路径明晰；课程各环节考核均以实效论英雄，考核评价有力。这三个方面体现了本课程学习的高阶性。同时，在课堂鼓励同学们基于已经设计的项目成果提出新功能的设计，布置具有一定难度的课后项目设计和包含复杂工程问题的大作业项目，启发锻炼同学们的创新思维，也彰显了本课程学习的挑战度。

本课程教学赢得了绝大多数同学的认可，“这门课是大学里学的最特别和感受最实用的一门课”、“这门课线上线下结合，课前学习基础，课上项目实战，很能调动学生的积极性，课后项目很难，很有挑战性，但最后我都能搞定，这让我很有成就感”。学生动手能力明显增强。学生完成本课程学习后，近两年来有41人次参加浙江省机械设计竞赛、机器人竞赛、工程训练竞赛等学科竞赛，获一等奖5项、二等奖15项，学生主持开放性实验7项。本课程教学也获得了学院教学督导的肯定，“范剑老师的课程充分利用了线上资源的优势，基于自制教具，用项目教学无缝联接了线上和线下两个课堂，学做相融，课堂组织有序、高效”。本课程组主要成员的教学业绩考核在近几年连续保持为“A”。

step  by step 单片机从入门到应用 ， 浙江大学出版社，新形态教材，范剑主编。