單片機課程設計總結匯總十篇

時間:2022-10-15 13:11:21

序論:好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇單片機課程設計總結范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質,帶來更深刻的閱讀感受。

單片機課程設計總結

篇(1)

【基金項目】2012年河北省高等教育教學改革研究項目(2012GJJG084);2012年河北省高等教育教學改革研究項目(2012GJJG149)。

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)01-0242-01

一、考試方法改革內容

按照石家莊鐵道大學電氣與電子工程學院的培養(yǎng)計劃,與單片機相關的課程有《單片機原理及應用》、《計算機制圖技能訓練》、《單片機接口設計》,三門課單獨上單獨考。

通過整合《單片機原理及應用》、《計算機制圖技能訓練》、《單片機接口設計》課程,找到一種更為科學、更為合理的綜合考試方法。進而提高學生的學習興趣,讓學生學會學習,提高學生的實踐能力、創(chuàng)新精神,提升學生的綜合素質,提高畢業(yè)生的就業(yè)競爭力。通過整合課程體系,提高教師的綜合素質。

二、改革方法

將《單片機原理及應用》、《計算機制圖技能訓練》、《單片機接口設計》三門課程綜合考核。在開始學習《單片機原理及應用》課程時,學生2~3人一組,選擇課程設計題目,整個學期每組做不同的課程設計,學生根據(jù)自己所選課程設計的情況,自主設計實驗內容,在《單片機原理及應用》課程的理論內容講授完畢后,學生根據(jù)自己課程設計情況,設計系統(tǒng)原理圖,利用protel軟件繪制系統(tǒng)的原理圖,板圖,然后交于廠家進行加工,學生根據(jù)所設計的原理圖,購買元器件,然后進行焊接,編寫軟件程序,最后進行系統(tǒng)調試。

三、改革與實踐的重點

(1)調整教學內容。針對單片機原理及應用,強化學以致用的教學指導思想。

(2)靈活設置實驗項目。根據(jù)課程設計內容,自主設計實驗內容。指導教師也可根據(jù)自己的科研實際,給學生設計一些典型應用案例。

(3)實施過程中進行階段性檢查。為了監(jiān)管進度情況,每組學生需提交階段性報告,對這一階段的成果進行總結,在實施過程中遇到的問題,以及解決的方法。

(4)注重引入和應用典型新技術。在教學過程中,教師應注重給學生介紹實現(xiàn)同一系統(tǒng)目標可以采用傳統(tǒng)方案,也可以采用新方案。給學生講解不同的技術方案,不同的系統(tǒng)構建方式及其優(yōu)缺點,根據(jù)自己的系統(tǒng)實現(xiàn)的功能不同采用最優(yōu)的技術方案。

(5)采用綜合考核方法。根據(jù)學生在不同階段對課程設計的不同內容進行考核,可分為單獨實驗,綜合實驗,系統(tǒng)設計,原理圖及板圖繪制,系統(tǒng)功能實現(xiàn)等等環(huán)節(jié)的完成情況對學生進行考核打分,最終成績由報告、作品、答辯情況而定。把學生的課程設計放到課程網(wǎng)站上,形成獨具特色的考核方式。

四、改革的步驟

(1)組織調查研究討論,制定符合單片機原理及相關實踐課程體系的考核方式、方法。

(2)選擇有普遍性的試點班,做“單片機原理及應用課程體系考試方式改革實驗班”。

(3)貫徹落實單片機原理及相關實踐課程體系考核方式方法實施計劃。

(4)總結討論單片機原理及相關實踐課程體系課程考核方式方法實施過程。及時總結經(jīng)驗教訓,好的方面要保留下來,以便在后續(xù)的學年實施時進行借鑒,對于實施過程中發(fā)現(xiàn)的問題,討論解決的方法,以便提高教學效果。

五、改革成果

順利完成了三門課的教學任務;學生在獨立設計、繪圖、選件、焊接、調試的過程中,發(fā)現(xiàn)了不足,也發(fā)現(xiàn)了樂趣,獲得了成就感,大大提高了動手實踐能力,激發(fā)了學習興趣,提高了綜合素質。

電1002-2班為實驗班,電1002-1班為對照班,圖1為《單片機接口設計》的成績比較,圖2為《計算機輔助制圖技能訓練》的成績比較。通過成績比較可以看出,實驗班的成績比對照班的成績都有提高。

參考文獻:

篇(2)

中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)24-0161-02

Abstract: Through the field research of the current teaching situation of the Microcontroller Unit course (MCU) of higher vocational colleges in Qiannan, Qianxi’nan and Qiandongnan minority area in Guizhou province, this article analyze and discuss proper teaching methods and evaluation mechanism of MCU course suitable for the practical situation of minority area from the perspectives of novel creation of teaching environment, arrangement of curriculum, training mode and evaluation mechanism.

Key words: Minority areas; Higher vocational colleges; Microcontroller Unit; teaching of curriculum; reform analysis and discuss

單片機是電子信息類專業(yè)十分重要的課程,也是高職院校完成高素質技能技術型人才培養(yǎng)必不可少的專業(yè)課程。貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校雖地處欠發(fā)達山區(qū),自身發(fā)展受到諸多因素的制約,但對人才培養(yǎng)質量的要求從未降低,緊密圍繞地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展需要開設電子信息及相關專業(yè)。

伴隨貴州大數(shù)據(jù)、大健康產業(yè)的蓬勃發(fā)展,早期“三線建設”駐黔電子企業(yè)及本土民營企業(yè)對其人才需求的增多,電子信息類專業(yè)已逐步成為貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校重點建設專業(yè)。但在專業(yè)課程教學,尤其是難度較大,實踐性較強的單片機課程教學方面還存在諸多有待提高和改善之處,需結合貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校自身實際,進行單片機課程的教學改革,探索符合當?shù)厝瞬排囵B(yǎng)及職業(yè)崗位能力需要的教學思路和方法。

1貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校單片機課程教學現(xiàn)狀

基于對貴州黔東南州、黔南州、黔西南州三地少數(shù)民族地區(qū)高職院校的走訪調研及師生的深入座談交流,發(fā)現(xiàn)貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校單片機課程教學存在如下的現(xiàn)狀。

1.1 課程教學環(huán)境

1.1.1 學生素質現(xiàn)狀

貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校電子信息類專業(yè)所錄取學生少數(shù)民族較多,高考分數(shù)偏低,專業(yè)選擇盲目被動;基礎知識薄弱,理論學習困難,專業(yè)實踐技能訓練積極性與主動性不高;自我控制能力差,未來職業(yè)發(fā)展無規(guī)劃;團隊合作意識薄弱,自信心與創(chuàng)新精神欠佳等。

1.1.2 師資現(xiàn)狀

貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校能夠承擔單片機課程教學的師資嚴重不足,引進困難,尤其是具有單片機技術開發(fā)經(jīng)驗的專業(yè)技術人員及學術帶頭人甚少。現(xiàn)行單片機任課教師存在理論知識扎實,但項目開發(fā)經(jīng)驗缺乏;教學經(jīng)驗豐富,但課程實踐教學欠缺;專業(yè)網(wǎng)絡學習獲取較多,但融入行業(yè)企業(yè)進行實際開發(fā)較少;外派學習較多,但真正與單片機技術相關的學習較少等。

1.1.3 實訓條件現(xiàn)狀

貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校受地方財政困難,教育經(jīng)費注入不足的影響使單片機課程教學實訓設備陳舊、配置不足;專項資金投入不夠,實訓條件簡陋;實訓室缺乏專人負責,管理不規(guī)范;實訓教師對實訓重視程度有待加強,學生對實訓開展積極性有待提高等。

1.2 課程教學內容與考核

在單片機課程教學內容安排方面,貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校普遍仍以單片機理論教學為主,注重培養(yǎng)學生程序編寫能力,尤其是匯編程序的編寫能力,缺乏基于實際項目開發(fā)的創(chuàng)新性教學方式。部分院校甚至沒有開展實訓教學,僅完成基于匯編語言的單片機最小系統(tǒng)理論教學,對單片機的通信功能、傳感器技術及C語言在單片機中的應用等重要內容并為涉及。同時,在單片機課程與專業(yè)基礎課程開設的先后、課時分配、任課教師安排等方面也存在諸多不足。

在課程考核評價方面,大多數(shù)院校僅考核學生的理論學習內容,而對課程的學習過程,實訓項目及課程設計完成情況等核心內容并未進行考核,考核評價過于單一,不能較好地進行學生課程掌握情況的客觀綜合評價。

2 貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校單片機課程教學改革思考

貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校單片機課程教學應結合自身特點,培養(yǎng)符合區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展需要的高素質技能技術型人才。

2.1 現(xiàn)行課程教學環(huán)境改變探索

在學生素質提升方面,貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校很難在招生錄取階段來提高進入電子信息類專業(yè)的學生文化素質,但可從學生進校后對專業(yè)興趣的培養(yǎng)方面著手,改善學生綜合素質。如在專業(yè)基礎課中增加動手能力訓練環(huán)節(jié)(仿真實訓也可),為后續(xù)難度更大的單片機學習興趣的培養(yǎng)打下基礎;成立單片機學習興趣小組,通過興趣小組的積極主動性來帶動整個大環(huán)境的改變;積極組隊參加校、州、省及國家的單片機技術應用及相關技能大賽,以大賽營造學習環(huán)境;通過專升本考試中對專業(yè)課程的要求和學生對進入本科院校繼續(xù)深造的渴望,引導學生主動學習等。

在師資水平優(yōu)化方面,貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校應結合當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展及院校需要,積極爭取電子信息類緊缺人才,尤其是高層次人才的引進政策,解決單片機骨干教師及學術帶頭人缺乏現(xiàn)狀;積極從行業(yè)企業(yè)或校企合作單位尋求師資及師資培養(yǎng),讓行業(yè)專家融入教學,讓一線教學人員融入行業(yè),進行交互式學習交流,實現(xiàn)自我培養(yǎng),進而提高教學質量;現(xiàn)行單片機教學人員應通過網(wǎng)絡,積極尋找單片機學習途徑,爭取單片機技術學術交流會議及培訓;積極以大學生電子設計大賽、區(qū)域行業(yè)單片機應用設計競賽等為引領,主動找項目、做項目、總結項目,從而來提高教師自身的單片機應用技術水平。

在實訓條件改善方面,貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校應積極尋求資金注入,建立校內單片機技術應用實訓室;或尋求校企合作單位、行業(yè)企業(yè)、院校共建等方式建立實訓室。針對實訓設備,沒有必要購買昂貴的實驗箱或實驗平臺等,通過電子商務,購買設計合理、功能模塊齊全、支持在線調試、便于攜帶、支持C語言、具有配套教程及完整的程序實例等的單片機開發(fā)板即可。同時,要為開發(fā)板配套邏輯分析儀、萬用表、示波器等常用電子儀器儀表及工具。在實訓室建設經(jīng)費充足的情況下,可考慮配備臺式電腦,若經(jīng)費不足,鑒于當代大學生筆記本電腦覆蓋率較高的條件下,可兩人配套一臺自帶筆記本電腦,即可滿足實訓條件要求,又為學生課余自學、課程設計及畢業(yè)設計等后續(xù)環(huán)節(jié)服務。

2.2課程合理安排

2.2.1 微控制器選擇

當下,單片機種類及型號較多,合理選擇一款單片機種類及型號是初學單片機技術的關鍵,是引導學生學習單片機技術的重中之重。單片機種類及型號的選擇一定要結合實訓室所配套的開發(fā)板或校企合作單位等所使用的機型,但主要還是以便于教學和學生學習單片機技術為主。因51單片機市場份額占有量大、使用年限長,網(wǎng)絡資源和學習參考資料豐富且獲取容易,考慮到初學者對硬件資源的應用能力,建議以宏晶科技生產的STC89C52RC單片機作為主控芯片進行教學。

2.2.2 課程及內容安排

單片機課程應安排在電路理論、模擬電子技術、數(shù)字電子技術、C語言等專業(yè)基礎課程完成之后,可與電子元器件識別與檢測、電子線路繪圖與制板、傳感器技術應用等專業(yè)課程同時進行。在開設上述專業(yè)基礎課程的基礎之上,建議單片機課程總學時為108(即每周6學時),其中理論占20%左右,實踐占80%左右。單片機技術是在實踐中學習,教學內容應以實踐為主導,理論融入實踐過程且夠用為原則,邊做邊學,不能只強調理論而輕實踐。

鑒于貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校授課對象特點,課程主要內容應包括微型計算機基礎知識簡介、單片機概述、所選單片機結構及內部資源介紹、單片機時序及工作方式、匯編指令及時序簡介、中斷系統(tǒng)、定時器/計數(shù)器、并行I/O接口、單片機串行通信(主要有UART、I2C、SPI、485通信等)、A/D和D/A轉換等。在教學過程中,所應包括的硬件主要有LED、LED點陣、數(shù)碼管、LCD、矩陣按鍵、步進電機、蜂鳴器、傳感器(如溫度、紅外、壓力等傳感器)、A/D和D/A轉換芯片、時鐘芯片、存儲芯片等。

2.3 實訓教學開展

單片機課程教學應以實訓教學為主并綜合考慮學生特點,實訓開展應包含單個實訓項目、綜合實訓項目和課程設計三個環(huán)節(jié)。實訓環(huán)節(jié)中注重“做中學,學中做,邊學邊做”。任課教師在單個實訓項目中應在講解硬件原理和程序設計的基礎上,對實訓內容進行操作演示的同時指導學生操作,直至完成實訓效果。效果出來后,任課教師針對實訓過程中出現(xiàn)的問題進行總結,同時對所做的實訓內容進行再一次的總結性講解,以達到學生掌握所布置實訓內容的目的。綜合實訓項目應預先布置任務和學生分組(2人一組為宜),課堂由任課教師對任務中所涉及的硬件和軟件及前期所學本實訓所需用的知識進行講解。學生結合老師的講解和所提供的硬軟件參考資料,以組為單位,開展實訓項目,完成實訓任務。課程后期,應專門安排1到2周,以3人為一組,進行課程設計環(huán)節(jié)。選用適合高職院校學生及難度適中的課題作為單片機課程設計的題目,引進全國大學生電子設計大賽流程及相關規(guī)則融入課程設計,體驗項目開發(fā)過程,培養(yǎng)學生項目開發(fā)能力。同時鑒于對學生仿真能力培養(yǎng)的必要性,建議在課程設計環(huán)節(jié)中融入Keil和Protues仿真教學。

實訓教學中應制作實訓項目任務書或課程設計任務書及考核評價表,教學過程采用項目化教學,任務驅動,融入“資訊、計劃、決策、實施、檢查及評價”的教學組織形式并做好學時分配。

2.4 課程考核評價創(chuàng)新

鑒于課程實踐性較強,考核不能單一的出套紙質試題進行考核,尤其不能只進行理論而忽略實踐的考核,應以過程考核,綜合評價學生課程學習效果。

3 總結

綜上所述,現(xiàn)行貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校單片機課程教學還存在諸多不足和有待改進之處。身處該地區(qū)的單片機課程任課教師應在課程教學條件、課程內容安排、實訓教學方式、課程考核評價等方面結合自身院校實際,探索符合授課對象及課程特點的教學方法,提高貴州少數(shù)民族地區(qū)高職院校人才培養(yǎng)質量,進而為地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展服務。

參考文獻:

[1]宋雪松,李冬明,崔長勝.手把手教你學51單片機(C語言版)[M].北京:清華大學出版社,2014.

篇(3)

0引言

隨著時代的進步和微電子技術的發(fā)展,以及目前物聯(lián)網(wǎng)產業(yè)的應用,單片機技術作為物聯(lián)網(wǎng)產業(yè)的關鍵技術之一,得到了更廣闊的發(fā)展機會和應用前景。為適應這個市場對人才的需要,高校單片機課程的教學內容也逐步由MCS-51系列過渡到相對復雜但功耗更低的MSP430系列。首先,在MSP430單片機的教學內容上,目前的教材基本是以單片機生產商提供的技術手冊為主,大體上延續(xù)了以往傳統(tǒng)MCS-51系列的教學思路,即以單片機的知識點為主線進行單元技術教學。這對短時間集中實踐環(huán)節(jié)課程設計類的教學明顯不太適用。所以在教學內容的組織上需要根據(jù)學生理論課知識掌握的具體情況和實踐課程的特點,重新組織教學內容。其次,在教學方法上,由于學生在前期已經(jīng)完成了MSP430單片機的理論學習,如何在短時間內把學過的知識應用到實踐當中去,把理論學習中分散的各個知識點通過一個個由淺入深的設計題目系統(tǒng)有機地組合在一起,使得學到的知識在系統(tǒng)上和深度上有質的提高。這也是課程設計不同于理論教學而需要重新設計整合的地方。最后,在學生成績評定方法上,為了調動學生主動學習的積極性,發(fā)掘每個學生的潛力,在成績的評定上做了一定的探索和嘗試。

1教改實施的主要內容

1.1教學內容與教學方法的改革

相比于MCS-51系列單片機,MSP430系列單片機不僅在理論上有一定的難度和深度,而且在設計的靈活性和創(chuàng)新性上有更大的可操作空間。課程設計環(huán)節(jié)在實踐教學中起著承上啟下的關鍵性作用,一方面是將所學的基礎知識(模擬電路、數(shù)字電路、C語言等)融會貫通綜合運用的過程,另一方面也是為以后的畢業(yè)設計以及電子設計類競賽打下良好的實踐基礎。有鑒于此,在教學內容的編排設計上,既要體現(xiàn)對MSP430單片機重點知識的理解把握,又要結合設計題目對所涉及的知識點更進一步深化學習。所以在本次教改中,對教學內容和方法做了一定的調整,主要在以下幾個方面進行嘗試和探索:(1)理論與實踐教學環(huán)節(jié)的銜接整合。由于學生對MSP430單片機理論在學習和理解與實踐上有一定的距離,所以在課程設計的前期有必要對在設計過程中常用的模塊做進一步的強化學習,快速解決理論上的難點和疑惑。在教學方法上,也不同于以往的理論教學,突出了以關鍵模塊為主要掌握內容,通過對模塊電路圖邏輯關系的深入細致的講解,加強了學生對MSP430單片機關鍵模塊的功能理解。為此,在講授每個模塊時,都給學生發(fā)一張清晰放大的模塊邏輯功能電路圖,以逐個過關的考核方式,使學生能在很短的時間內迅速掌握MSP430單片機的主要內容。同時,也著重強調該模塊在實際設計當中的一些具體的應用以及一些注意事項,在這點上,由于MCS-51單片機的內容和功能相對比較簡單,所以在以往的理論教學中大都是簡單介紹一下,其應用設計部分學生通過自學的方式來掌握。而MSP430單片機由于其結構更復雜、應用更廣泛,雖然學生在理論教學過程中也學過相關的知識并做過一些驗證性實驗,但是對大多數(shù)學生來說知識的掌握還是停留在理論上,對基本知識理解深度不夠,導致學生困惑的問題還有很多。致使學生綜合性實驗能力較弱,完成課程設計和實際應用設計的難度較大。因此要注重研究實際應用中典型問題背后的原因,深化和細化基本知識的講授,這對實際應用和提高可起到至關重要的作用。因此需要強化理論與實踐銜接環(huán)節(jié)的教學,不斷挖掘基本知識內容的深度,特別是實際應用這一部分很有必要在老師的指導下完成。比如,在講授最常用的也是最重要的定時器A捕獲功能的時候,除了講述定時器A的邏輯結構和使用規(guī)則外,對其輸出端口的八種工作模式,還通過重點補充在每種工作模式下常用的設計實例的分析講解加以介紹和總結。這種重點講授和逐一考核相結合的教學方法在本次教改過程中取得了很好的教學效果,使學生能在此基礎上更容易地進入到高級層次的應用設計當中。(2)實踐開發(fā)平臺的選擇。目前各高校大都使用各種功能完備的實驗箱或開發(fā)板,其明顯的弊端就是由于實驗箱上各接口的連接都是固定的,學生大多數(shù)不會主動去了解這種連接后形成的電路工作原理;沒有經(jīng)歷過從設計、元器件連接、調試到完成全過程的鍛煉;而且實驗箱上資源有限,對一些能力比較強的學生來說不能進行更多種硬件方案的設計和創(chuàng)新?;谏鲜鲈?,本次教改沒有使用以往MCS-51單片機那樣各種功能和結構都固定的實驗箱,而是選用了MSP430單片機核心板外加按鍵輸入模塊和數(shù)碼管顯示輸出模塊等構成的最小系統(tǒng),這樣的選擇是因為MSP430單片機的引腳復用功能非常普遍,把MSP430單片機的所有外接引腳都空出來供學生選擇使用一方面可以增強學生對端口的認識,也使學生更深刻的體驗MSP430單片機強大的實現(xiàn)功能。而且也為以后外加溫度模塊、紅外線模塊、重力感應模塊等更多模塊的選擇提供了堅實的基礎。另一反面也使學生在課程設計過程中有更大的自由度和選擇空間,創(chuàng)造了一個寬松的硬件實驗環(huán)境和發(fā)揮創(chuàng)造性的空間,增大了課程設計的吸引力。通過應用這個開發(fā)平臺促使學生主動去熟悉引腳的各項功能、自己設計電路的實驗方案、自己選擇應用的設計模塊以及最終完成的功能,同時,這些實驗手段的綜合應用,促進了學生對理論教學的理解,使學生的實際動手能力得到了提高和鍛煉,從學生最終的設計成果上看也確實達到了這種效果。(3)基于項目引領的實驗模式。課程設計不同于一般的驗證性實驗課程,它是在理論教學的基礎上,以實踐和創(chuàng)新為主線,以提高學生綜合能力為目標的教學環(huán)節(jié)。以往MCS-51單片機課程設計由于硬件結構相對簡單、外圍接口功能單一,留給學生自由設計的空間比較有限,所以教學模式采用傳統(tǒng)“灌輸式”的教學方法,給學生的設計任務大都是相對單一的題目。本次教改借著硬件開發(fā)平臺更新?lián)Q代的機會,有條件在教學模式上做了進一步的探索,采用了基于項目引領的實驗教學模式。該教學模式旨在提高學生的綜合素質,從宏觀教學的角度考慮,是一種以學生為中心的教學模式,將整個課程設計的教學內容設計成一個基本涵蓋了本課程重點教學內容的設計項目庫,其中對每個重要知識點都有多個難度等級不同的設計項目,學生可以根據(jù)自己的能力和興趣選擇并完成基本涵蓋每個知識點的多個設計題目。設計項目庫中的題目難度系數(shù)的差異化、多樣化既是因材施教教育理念的一種體現(xiàn),也是以往課程設計教學經(jīng)驗的一種總結。通過這樣的教學設計,加大了學生對課程的興趣,逐漸地積累成就感,并最終能較快地進入設計者的角色,能較好地完成實際應用的設計。

1.2教改效果的評定

篇(4)

[中圖分類號]G40―057

[文獻標識碼]A

[論文編號]1009―8097(2009)13―0282―03

引言

《單片機原理及應用》課程是向學生傳授單片機技術的基礎課程,它綜合了多門基礎課和專業(yè)基礎課的知識,主要培養(yǎng)學生進行智能化電子系統(tǒng)整體設計的能力,培養(yǎng)強電專業(yè)學生的弱電控制能力。通過學習,使學生掌握單片機應用系統(tǒng)的硬件設計和軟件編程技術,可為后續(xù)更高層次專業(yè)課程的學習、畢業(yè)設計、參與實際的綜合設計課題和將來參加工作打下良好的基礎。因此搞好《單片機原理及應用》課程的教學工作,提高學生的創(chuàng)新能力,對提高教學質量有著非常重要的現(xiàn)實意義。

一 目前教學中創(chuàng)新能力培養(yǎng)存在的主要問題

我院的自動化、電氣工程及其自動化、電子信息工程三個電類專業(yè)均開設了《單片機原理及應用》課程,學生在學習了電路基礎、數(shù)字電子、模擬電子、微機原理等基礎課程的基礎上,再學習《單片機原理及應用》課程,在整個教學安排上是非常合理的。然而通過40學時的教學和一周的課程設計,最終對學生的學習情況考核時發(fā)現(xiàn)學生對該課程的掌握情況并不十分理想,尤其是創(chuàng)新能力較差,主要表現(xiàn)在:

1 學生主動學習的意識不夠,缺乏創(chuàng)新思想,學習過程中一旦碰到問題,很難認真思考、探索研究、積極主動地解決問題。

2 在《單片機原理及應用》的教學過程中,傳統(tǒng)的教學還是以理論為主,以課堂授課為主,學生很少有應用具體電路解決實際問題的機會,不利于創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

3 目前實驗課程體系驗證性實驗過多,綜合性、啟發(fā)型實驗不夠,沒有大型設計性和綜合性實驗,基本沒有對學生動手能力訓練,更不用說培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

4 在傳統(tǒng)的教學思想和方法引導下,學習成績主要是以考試成績確定的,因而常常出現(xiàn)“高分低能”現(xiàn)象。這種評價體系造就學生對實踐環(huán)節(jié)學習的輕視心理,即是以成績合格為目標,而不是能力獲得為標準,限制了學生的創(chuàng)新能力。

二 改革思路和方案

針對以上問題,在單片機教學中,根據(jù)學生、教材、教學設備等實際情況,將授課內容進行全面、合理的整合優(yōu)化。減少冗余,加強綜合性、創(chuàng)新性內容,在對整個課程鏈研究的基礎上進行了課程改革,改革后的講課學時分配如表1所示:

在對整個課程鏈研究的基礎上進行課程改革,可以避免學生反復學習同一內容,但又學得不夠深入等問題。對照以前的教學大綱,了解當前學生所學課程,對單片機的大綱做了更改,利如增加了單片機應用典型案例、接口部分知識,刪除了同步、異步通信概念、進制部分知識等。

這種改革符合目前國家教育教學改革基本方針,可以減輕學業(yè)壓力,用有限的課時學習盡可能多的知識,做到“厚積”。在改革過程中注意積極開展教育創(chuàng)新。為培養(yǎng)創(chuàng)新意識,積極探索具有創(chuàng)造性的教學方法和手段,在授課中改變老師唱主角,學生當觀眾的教學模式:改變學生靜態(tài)、被動接受的地位,建立以學生為中心的實踐性教學模式。利用學生對新事物感興趣的心理特點,鼓勵學生積極、主動地去探究知識,教會學生進行創(chuàng)新的科研方法和在自主的學習中學會創(chuàng)新。另外在現(xiàn)行開設單片機課程中,實踐內容所占比例偏少,實驗設備陳舊,內容跟不上時展,因此進行了實踐性教學環(huán)節(jié)改革,改善教學與實踐脫節(jié)的現(xiàn)狀,使各環(huán)節(jié)相互銜接,增加創(chuàng)新實驗,通過加強動手能力的培養(yǎng),提高了學生的綜合素質和創(chuàng)新能力,培養(yǎng)應用型本科人才。

三、為提高創(chuàng)新能力所采取具體措施

1 提高學生學習單片機的興趣,培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識

興趣是最好的老師,只有有了學習興趣,才能夠在學習中創(chuàng)新,喜歡創(chuàng)新,注意創(chuàng)新,發(fā)揮自身的創(chuàng)造性。為激發(fā)學生的學習興趣,在開課之后,我們首先向學生介紹單片機的多種應用功能及其良好的發(fā)展前景,讓學生明白學什么、為什么學和學會后能做什么,并利用圖片、錄像和實物等介紹一些當前的單片機先進科技和教師相關單片機科研成果;邀請一些單片機科技公司的技術人員、知名教授來校作單片機知識專題講座;請一些已畢業(yè)從事與單片機技術有關的學生來現(xiàn)場指導教育,使他們了解單片微機在工業(yè)控制、智能化儀器儀表、計算機外部設備、計算機網(wǎng)絡與通訊技術和家用電器等領域的應用及學好單片機的重要性和必要性,激發(fā)他們的學習興趣,鼓勵他們動腦思考有哪些領域或哪些與我們日常生活相關的電器或儀表等設備適合用單片機控制,從而使學生具有初步的創(chuàng)新意識。

2 鼓勵學生進行單片機應用系統(tǒng)開發(fā),培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

不斷鼓勵學生利用課余時間進行單片機應用系統(tǒng)開發(fā),制作自己興趣的產品,編寫單片機程序。由于初學者一般沒有開發(fā)板和仿真器這些設備,為了給學生創(chuàng)造條件,我們采取了以下措施:

(1)給學生提供一些單片機仿真軟件,讓學生在電腦上模擬實際系統(tǒng),編寫軟件。例如提供了proteus仿真軟件,它可以仿真51系列、AVR,PIC等常用的MCU及其電路,還可以和keil軟件互聯(lián),可以像使用仿真器一樣調試程序。又不需要任何費用,特別適合學生在單片機學習的起步階段使用。我們在實驗室里安裝了這個軟件,并在教學過程中向學生演示它的功能和使用,鼓勵有電腦的學生安裝這個軟件,讓他們利用課余時間自己動手做做電子表、步進電機、直流電機控制、LED顯示,AD、DA轉換,交通燈設計等方面的模擬實驗。

(2)鼓勵有一定經(jīng)濟條件的學生買一些小型的單片機學習開發(fā)板。目前市場上有很多專門為在校大學生學習單片機量身定做學習開發(fā)板、主控芯片。包括凌陽、51系列、AVR系統(tǒng)等,它們價格低,特別適合于學生利用課余時間學習單片機開發(fā)。而實驗室也購置一部分這樣的開發(fā)板,對學生開放,給學生創(chuàng)造自主學習和開發(fā)單片機系統(tǒng)的環(huán)境,從而培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力。

3 在實驗中培養(yǎng)創(chuàng)新思維

改變原有的實驗教學模式,減少驗證性實驗,增加設計性、綜合性實驗,并開放實驗室,隨時恭候學生的來臨。在整個實驗進行過程中,以學生為實驗的主體,最大限度地調動和發(fā)揮學生的主觀能動性,引導學生積極對待實驗中出現(xiàn)的問題,并自己動手解決這類問題。指導教師在實驗的組織管理上起主要作用,而在實驗中僅起指導作用,給學生指明方向,避免多走彎路,并解答實驗當中出現(xiàn)的一些疑難問題。例如:在彩燈移動實驗中,鼓勵學生編寫不同的移動花樣,采用多種不同方法編程,并設計電路圖,這樣將生活中常見的小產品與課程實驗結合起來。使同學們加深對理論知識的

理解,學到了實際知識,培養(yǎng)了分析問題、解決問題的能力,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。

4 通過課程設計改革培養(yǎng)工程素質,強化創(chuàng)新能力。

創(chuàng)新能力不僅僅體現(xiàn)在一些制作發(fā)明上,更重要的是要有必要的工程素質。在課程設計過程中,注重培養(yǎng)學生的工程素質。從課程設計選題開始,就要求學生注意收集相關資料、作好分工、做好實驗記錄、總結調試心得等。使學生熟悉從立項、方案論證、軟硬件設計與調試、PCB設計、結構設計、到安裝調試等電子設計的全過程,系統(tǒng)地培養(yǎng)學生的學習能力、交流能力、合作能力,使學生理解并認識了良好的工程規(guī)范。在設計階段,引導學生從不同角度觀察問題、提出問題、解決問題,注意實現(xiàn)創(chuàng)新性設計。在報告整理階段,引導學生對設計過程進行總結。從方案設計到器件選型,從程序開發(fā)到調試。都要求學生將實踐中獲取的經(jīng)驗總結文字材料,使學生在設計過程逐步體驗本課程的系統(tǒng)性。例如,選擇電子時鐘系統(tǒng)作為課程設計的同學,其硬件電路盡管相對簡單,涉及的單片機資源并不多,大部分同學都能夠很快的實現(xiàn)基本功能,但在此基礎上,引導學生進行創(chuàng)新設計,在硬件電路基本不變的情況下,通過重新規(guī)劃設計軟件,實現(xiàn)許多如計時器、萬年歷、秒表、定時報警器等附加功能。

每年課程設計的題目既可從教師給定的題目中選擇,也可以自行擬定,自行擬定的題目在做之前要提交可行性報告。這就進一步鍛煉了學生的創(chuàng)新能力。2007―2008學年我專業(yè)的課程設計的可選題目如表2所示:

而課程設計評分依據(jù)學生的實際完成情況和文字報告等進行評價。例如,確定若干個基于單片機實現(xiàn)的儀器系統(tǒng)如時鐘、點陣顯示器等基本功能供學生選題。在指定的時間范圍內,提交完成基本功能的儀器系統(tǒng)、相關文字報告等,最后進行答辯。畢業(yè)設計得分由設計產品功能和質量分(40%)、畢業(yè)設計報告分(30%)、答辨分(15%)、特色與創(chuàng)新分(15%)等部分組成,并要答辨。

5 通過考核方法改革考核學生的創(chuàng)新能力

考核方法作為課程教學的最后環(huán)節(jié),它直接檢驗教和學雙方的效果,間接指導著學生的學習。目前《單片機原理及應用》課程使用比較普遍的考核方法仍然是閉卷筆試。應該說,閉卷考試在基礎理論類課程教學中,在強化學生學習和掌握知識的作用是不可替代的,但《單片機原理》課程應用性、實踐性都很強,如果仍以閉卷考試作為主要評價方法,則不能較好檢驗學生的實踐能力和創(chuàng)新能力。因此對當前的考核方法進行了改革,并擬建立一種長期的跟蹤考核制度,將考核重點放在學生在實踐中發(fā)現(xiàn)問題的能力考核上。即將原來的純筆試改成了設計報告、機考和筆試相結合評分的方法。在課程結束后學生要提交一個設計報告,設計一種產品,該報告的評分標準為:報告(50%)+創(chuàng)新意識(30%)+程序調試(20%)。而機考指的是在實驗室里現(xiàn)場考核,主要考核學生動手能力和程序調試能力。而筆試試卷在考核學生的基礎知識的基礎上,更強調學生的創(chuàng)新性思維,在題型上進行了改革。減少了一些需要死記硬背的客觀題,增加了靈活多樣的程序設計,電路設計等題型。充分考核了學生的學習情況和創(chuàng)新能力。最終成績測評比例為設計報告(30%)+機考(20%)+筆試(50%)。

6 開展第二課堂,培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力

為加強對學生學習的引導,我們將課堂教學延伸到課外,注意對學生參與實踐活動興趣的培養(yǎng)。將學生的課外科技活動納入到創(chuàng)新能力培養(yǎng)的過程中來,成立了創(chuàng)新電子社團,以電氣工程及其自動化、電子信息工程專業(yè)學生為主,其他專業(yè)學生也可自愿參加。由《單片機原理及應用》課程的主講教師作為主要指導教師,每周輔導1―2次,并提供不同層次的實踐內容,組織多種形式的實踐活動,提出靈活多樣的實踐要求,吸引學生主動地、有選擇地參與這些實踐活動,讓學生根據(jù)自己的發(fā)展方向,結合自己的興趣和需求,選擇適合自己的題目或感興趣的產品設計。在設計和制作過程中,教師給予適度的指導,使學生能夠獨立、主動、保質保量地完成自己的設計目標和任務,把學生被動地學習變成積極主動地學習,把依賴于老師的學習變成獨立的學習和思考。設計題目和產品的實現(xiàn)也增強了學生獨立解決問題的自信心,進一步提高學習的興趣。在教師的指導下,學生可以通過第二課堂對課堂教學內容進行補充和提升,可以根據(jù)自己的興趣進行選題、完成自己感興趣的課外實驗項目、設計和電子制作,可以自己設計電子作品等,這樣就使他們在完成學習任務的基礎上,使自己的創(chuàng)新思想得以實現(xiàn)。大大激發(fā)了學生的課外學習興趣和主觀能動性。也為學生提供了自由發(fā)展的空間,提高了學生的創(chuàng)造能力。

7 依托各種競賽,推進課程改革,提高創(chuàng)新能力

積極參加全國大學生電子設計競賽、盛群杯單片機競賽,飛思卡爾智能車競賽等各類比賽。這些競賽既培養(yǎng)了學生電子設計能力,提高了實踐能力,也鍛煉了學生的團隊合作精神。通過各類競賽,掊養(yǎng)一部分學生的動力創(chuàng)新能力,再通過宣傳,使其它學生對單片機學習產生興趣,為參加這些競賽而努力,從而進一步提高了學生的創(chuàng)新能力。

四 結束語

在進行了課程改革以后,學生的學習熱情受到了很大的激發(fā),出現(xiàn)了自主式學習的熱潮。由于課程的改革,使理論教學的時間大大縮短,學生有了更多動手和思考的時間,在課程結束時,大多數(shù)同學提交了自己的作品,更有部分同學在單片機比賽中取得了優(yōu)異的成績。我們將以此為契機,積極、主動地促進單片機課程的進一步改革,使單片機課程跟上時展的潮流,使學生學完單片機后,不僅僅具有初步單片機應用系統(tǒng)的設計和開發(fā)能力,還具有了一定的創(chuàng)新能力,有效的提高了學生的綜合素質。

參考文獻

[1]江世明,劉湘濤,申壽云等.省級重點建設課程《單片機原理及應用》的創(chuàng)新與實踐[J]懷化學院學報,第2006,25(8):162―163.

篇(5)

中圖分類號:G424 文獻標識碼:A

0 前言

實踐教學是高等應用型人才培養(yǎng)體系中的一個重要環(huán)節(jié),它對培養(yǎng)學生的工程素養(yǎng)和實踐動手能力起著極其重要的意義。實踐教學包括專業(yè)課程實驗、開放性實驗、課程設計、電子競賽和畢業(yè)設計等,其中課程設計、電子競賽、畢業(yè)設計按教學組織大多是由專業(yè)教師承擔教學任務。

如何制定人才培養(yǎng)流程,使整個實踐教學過程做到系統(tǒng)化和整體性,一方面需要合理安排與本專業(yè)學科基礎類課程相關的實驗教學環(huán)節(jié),另一方面要探索課程設計、電子競賽、畢業(yè)設計等專業(yè)工程實踐環(huán)節(jié)的規(guī)劃,充分擴展專業(yè)特色課程相關的實踐教學的內涵。其中后者是提高學生動手能力和綜合思考問題最佳方式。

1 以系統(tǒng)工程的思想構建專業(yè)實踐教學體系

系統(tǒng)是由互相關聯(lián)、互相制約、互相作用的若干組成部分構成的具有某種功能的有機整體。系統(tǒng)工程是運用系統(tǒng)思想直接改造客觀世界的一大類工程技術的總稱。專業(yè)實踐課程活動涉及到學生專業(yè)學習的整個階段,也可以看作是一項系統(tǒng)工程。為了提高專業(yè)實踐教學活動的教學效果,保證專業(yè)知識的可持續(xù)性發(fā)展,就應該按照系統(tǒng)工程的思想和方法,協(xié)調專業(yè)實踐教學活動中各項因素。在實際工作中,一方面要重視每一項工作,將每一項工作做到位,另一方面要重視各項工作的內在聯(lián)系,建立系統(tǒng)的、整體的教學體系,這樣才能使實踐教學的功能最大化。

目前在高校的實踐教學中常見的問題是缺乏大學四年整體的實踐教學體系,學生每一年都在做不同的實驗不同的設計,設計的系統(tǒng)性和完整性被割裂開,學生不能用聯(lián)系的眼光去看全部的設計,不能體會到各專業(yè)課程之間的聯(lián)系和傳承。針對這一情況,必須做好系統(tǒng)化統(tǒng)籌安排。

結合各個階段專業(yè)課程的學習,合理安排專業(yè)實踐環(huán)節(jié),最大限度激發(fā)學生的主動性和能動性,是專業(yè)教師必須思考的問題。下文以浙江科技學院測控專業(yè)某小組四年的課程設計、專業(yè)實驗和畢業(yè)設計為例,詳細介紹如何將教師和學生結合起來,系統(tǒng)地完成四年的專業(yè)教育。

2 改革與探索――以數(shù)字電壓表的設計為例

基于系統(tǒng)化工程的實踐環(huán)節(jié),專業(yè)教師根據(jù)學生學習的各個階段,合理安排與專業(yè)課程相對應的課程設計環(huán)節(jié),有效地發(fā)掘各個環(huán)節(jié)的密切聯(lián)系,培養(yǎng)學生系統(tǒng)化的設計理念。

在一年級本科始業(yè)教育和專業(yè)認知實習環(huán)節(jié),專業(yè)老師提供各種設計題目供學生進行分組選擇,這些題目必須具有傳承性的,并且說明各個設計要用到的專業(yè)知識,比如說電子課程設計要有電路原理、數(shù)字電路和模擬電路相關知識;下一階段就要用到單片機和傳感器等知識;再下一個設計可能要用到虛擬儀器、控制系統(tǒng)等知識,讓學生在一年級就對本專業(yè)的整體構造有感性認識,從而激發(fā)他們專研專業(yè)知識的興趣。

2.1 基于ICL7107的多量程直流數(shù)字電壓表的設計

根據(jù)教學計劃的安排,在一二年級學生所接觸的主要是專業(yè)基礎課,學生能自由掌控的專業(yè)知識有限,因此在二年級電子課程設計中,我們要求學生設計一款直流數(shù)字電壓表,具體要求是能實現(xiàn)0mV~2V測量范圍。專業(yè)教師只負責提出任務以及實現(xiàn)的功能,學生自行查閱資料,提出解決方案,然后師生一起討論可行性。在實踐中,學生提出了以ICL7107,ICL7135等芯片不同的解決方案。

2.1.1 數(shù)字電壓表的組成

數(shù)字電壓表基本量程200Mv,可以擴展量程2V和20mV。整個電路設計沒有超越學生現(xiàn)有理論知識,學生有能力獨立完成,同時功能的擴展又要求學生綜合運用所學的各門專業(yè)課程,完成復雜電路的設計,鍛煉了綜合分析問題并獨立解決問題的能力。

2.1.2 總結分析

這一階段學生只能使用電路模電和數(shù)電的相關知識,結合電子綜合實驗,學生查閱資料,了解ICL7107的原理,掌握雙積分式芯片的基本電路的設計,完成了芯片的供電模塊―― 直流穩(wěn)壓電源的設計,并可以在此基礎上開拓量程自動切換的功能(如圖1所示)。

2.2 基于單片機的數(shù)字電壓表的設計

隨著二三年級大量專業(yè)課程的學習,學生可以運用的專業(yè)知識更加豐富了,他們可以完成設計的功能也隨之更加強大。在此基礎上,學生延續(xù)前面的設計,改進了電壓表的設計。

2.2.1 基于單片機的數(shù)字電壓表的設計

由于ICL7107沒有BCD碼輸出,沒有像ICL7135那樣的BUSY信號,在與單片機連接時,學生遇到了障礙,于是又展開了一場討論,如何利用單片機只是完成直流/交流電壓的測試任務。根據(jù)大量查閱的文獻資料,有學生提出采用ICL7135芯片的想法,該芯片與ICL7107工作原理相似,是4 1/2位A/D轉換器,加上電路ICL7135可組成一個滿量程為2V的數(shù)字電壓表。ICL7135可以采用并行采集方式與單片機系統(tǒng)進行連接。如圖2所示,模擬電壓送到ICL7135進行A/D轉換,然后送到單片機中進行數(shù)據(jù)處理。處理后的數(shù)據(jù)送到數(shù)碼管中顯示。其中ICL7135電源部分可以沿用上學期的直流穩(wěn)壓電源。

2.2.2 總結分析

現(xiàn)階段可以要求學生用到所學的單片機等知識,完成功能更多、精度更高的課程設計。在單片機等課內實驗中,學生完成了單片機最小實現(xiàn)系統(tǒng),結合前期所做的電子課程設計,學生可以開發(fā)基于單片機的數(shù)字電壓表。該設計引入單片機編程實現(xiàn)從數(shù)字量編碼轉換到七段譯碼,最后送到數(shù)碼管顯示輸出測量結果。學生利用單片機最小實現(xiàn)系統(tǒng),擴展單片機系統(tǒng)的應用,專業(yè)知識得到了綜合運用。

2.3 基于ICL7135的畢業(yè)設計

ICI7107/7135都是CMOS雙積分A/D轉換芯片,可以轉換輸出 000個數(shù)字量,對外提供6個輸入、輸出控制信號。因此,除用于數(shù)字電壓表外,還能與異步接受/ 發(fā)送器、微處理器或其他控制電路連接使用。

因此,在選做畢業(yè)設計題目過程中,學生對需要進行模擬信號處理的設計中大多選用這兩款芯片,如圖3所示,在選用ICL7135作為A/ D 轉換器,模擬信號由傳感器采集,由ICL7135 轉換后數(shù)字量送入單片機,由單片機對ICL7135 輸出的信號進行處理,在數(shù)碼顯示管(LED)上顯示。并可通過鍵盤輸入溫度設定值。單片機根據(jù)設定溫度進行相關運算(如PID、模糊運算等),產生控制信號。

篇(6)

1 不斷改革教學方法,吸引學生積極參與

教學項目首先要解決理論與實踐相結合的問題,因為理論與實踐同屬一個整體并同等重要。杜威說,一克經(jīng)驗要好于一噸理論,因為每條理論只有在實踐中才有意義。真正的改變取決于教師,要從育人的角度思考教學活動,通過相應的形式訓練學生的各種能力。

1.1 改革教學方法,積極調動學生

一是項目教學法,通過組織案例教學把難以描述的理論,用形象的演示表達出來。二是擴展小組法,兩人合作、4人小組、8人小組討論,得出小組認為最適合的答案。三是站位法,將同一問題選擇不同答案的學生進行列隊,并選出代表進行討論,從而加深對問題的理解與掌握。四是旋轉木馬法,通過內圈、外圈學生的互相講解來訓練學生的自主學習能力,使教師不是單獨的演奏者。五是卡片復習法,在卡片上寫上重要知識點,讓學生隨機抽取,并根據(jù)所抽卡片內容進行回答,教師在學生回答的時候,要多觀察學生的行為,并綜合評價。

1.2 采用六種模式、三項能力訓練

結合本課程實踐性強的特點,課程組采用“六種模式”“三項能力”立體式教學法,通過理論教學使學生掌握單片機的結構及原理,在教學過程中采用項目驅動教學法,使學生對所學理論有深入的理解。通過實驗教學、課程設計,學生對單片機的部分功能、應用系統(tǒng)設計有更深入的理解。通過第二課堂實物制作提高學生的實戰(zhàn)經(jīng)驗,真正實現(xiàn)學生的教、學、做一體化設計。通過本課程的學習,不僅培養(yǎng)學生的理論學習能力,更要培養(yǎng)他們的實踐動手能力、創(chuàng)新設計能力。采用的立體式教學法模塊圖見圖1。

1.3 精選授課內容,采用C語言教學

應結合單片機實際應用情況,精選講授教材內容,修訂理論教學大綱及實驗大綱。雖然匯編語言以其精簡、高效等特?c成為單片機系統(tǒng)開發(fā)的主要工具,但由于代碼可讀性差、移植性不好,在教學內容上主要以講授C51語言編程為主。C51是目前單片機編程非常流行的語言,可移植性好,其編譯軟件不斷優(yōu)化,加上已有的C語言基礎,學生很容易理解和掌握新的單片機應用技術。在實際教學過程中教師采用以C語言教學為主的方法并結合keil c51 uvision4軟件開發(fā)平臺,重點講解C51的開發(fā)設計的流程。

1.4 精挑實戰(zhàn)案例,貫穿教學過程

在單片機課程教學過程中,應將單片機應用系統(tǒng)設計作為教學主線貫穿始終[4]。在第一次講單片機概述時,教師先向學生演示一些與實際相關的應用系統(tǒng),如課程組設計的單片機開發(fā)板、多功能萬年歷、智能移動小車、競速賽車、工廠智能監(jiān)測控制系統(tǒng)等。通過演示,學生建立起單片機應用系統(tǒng)的初步概念,認識到單片機在生活、生產中確實具有重要的實際應用,使他們產生學習好該課程去探索應用系統(tǒng)的積極性。

在隨后各章節(jié)的學習過程中,要時刻注意強調系統(tǒng)設計的概念,如在講授單片機計數(shù)器時,教師以簡單的測控系統(tǒng)為實例,向學生詳細分析如何利用單片機的軟、硬件實現(xiàn)對外部設備轉速的實際測量。在課程后期,以兩個較為復雜的應用系統(tǒng)為實例,系統(tǒng)地向學生講解單片機應用系統(tǒng)從模擬仿真、硬件設計、軟件設計、系統(tǒng)調試、直至脫機運行等系統(tǒng)開發(fā)的全過程。

這種一開始就從實際應用系統(tǒng)上的分模塊逐步擴展講解,到最后綜合設計的教學方法,其教學目的非常明確,有助于學生從學習該課程起就建立單片機應用系統(tǒng)的整體概念,然后像解剖一樣,逐漸地學習系統(tǒng)中的每一個原理、功能、應用。這種由簡到繁的方法使學生的學習由被動變?yōu)橹鲃樱O計的思路由模糊變得清晰,培養(yǎng)了學生獨立開發(fā)與應用的能力。

2 鼓勵學生參與實踐,不斷提高應用能力

2.1 采用教、學、做一體化教學模式

為了培養(yǎng)學生的實踐動手能力,教師在教學中采用教、學、做一體化的模式[5]。在課堂講授重點知識時,采用自行研制的多功能單片機教學板進行演示,課下分組借給學生實踐。例如,在講到I/O口的時候,先從點亮1個發(fā)光二極管開始演示講解,讓學生掌握控制燈亮滅的原理與過程;課下讓學生練習利用并行口控制8個LED流水燈練習項目,通過這個項目的訓練使學生能夠理解I/O口的結構、原理、驅動LED燈點亮的方法和循環(huán)指令等基本知識;完成這個任務后,繼續(xù)讓學生進行調節(jié)燈的明暗程度以及用按鍵控制燈等任務。隨著實踐任務的逐步加大,學生的好奇心也在不斷增強,也愿意嘗試完成新的任務,就會逐步引導學生探索單片機的神秘世界。同時,學院提供開放實驗室,供單片機愛好者進行自主設計,逐步激發(fā)學生的創(chuàng)新潛能。

2.2 精選實驗內容,提高實踐效率

課程實驗是學生實踐教學的重要組成部分,為了提高學生的實踐效果和效率,教師提前給學生布置好設計內容和任務。在實驗課時,由于大部分學生利用Keil C51和Proteus仿真軟件提前做了編程和仿真實驗,對整個內容有了直觀的認識,因此在實驗室學生主要進行軟硬件調試,同時解決在仿真、調試過程中出現(xiàn)的問題,部分能力強的學生還可以進行該實驗的擴展訓練。通過實驗編程仿真,降低了單片機的學習成本,開拓了學生學習的空間。

2.3 重視實踐環(huán)節(jié),強化課程設計

單片機原理與應用課程設計是相關專業(yè)學生在學習完該課程后進行的實踐教學環(huán)節(jié),通過課題分析、方案論證、軟件仿真、硬件焊接、軟硬件聯(lián)調、現(xiàn)場答辯、撰寫課程設計報告等環(huán)節(jié)培養(yǎng)學生的綜合設計能力。單片機原理與應用課程設計的題目可以在給定的幾個題目中選取,也可以結合應用點自行設計。課程設計的實戰(zhàn)訓練,不僅鍛煉了學生的單片機編程能力,也培養(yǎng)學生的應用系統(tǒng)設計能力。通過課程設計的訓練,能夠選拔出素質高、具有創(chuàng)新精神的學生,加入學院的科技制作協(xié)會,經(jīng)過專門的集訓后,根據(jù)每個人的特點,分成不同的開發(fā)小組。經(jīng)過團隊設計的作品經(jīng)考核后,可以參加不同類型的國家級、省市級科技制作競賽活動。學生部分課程設計作品見圖2。

2.4 開展第二課堂,鞏固教學效果

由于本課程具有實踐性強的特點,特別適合學生開展第二課堂活動[6]。在活動中,教師逐步要求學生利用單片機知識,開發(fā)設計并實現(xiàn)一些單片機應用小制作。通過學生的第二課堂活動,豐富了部分學生的業(yè)余創(chuàng)作,促進其對理論知識的理解,同時營造良好的學習氛圍。第二課堂活動既培養(yǎng)了學生的獨立動手和查找資料的能力,又培養(yǎng)了他們的團隊合作精神。多屆任教學生的反饋表明第二課堂活動對他們影響很大,部分學生第二課堂作品見圖3。

3 參與科技制作活動,積累項目實戰(zhàn)經(jīng)驗

學生通過學習理論知識并自己動手完成任務,能夠深刻理解單片機內部結構原理并掌握編程的技巧,遠比直接聽教師講、看教師做效果好。通過項目驅動教學法,學生知道整個項目的開發(fā)步驟和流程;通過教學實踐,學生學習該課程的積極性隨之提高;通過不斷提出任務的要求,學生自己修改程序,實現(xiàn)新的功能要求。這樣由簡入繁的學習方式,使學生在學習過程中不僅掌握了理論知識,也獲得并積累開發(fā)單片機應用系統(tǒng)的經(jīng)驗[7]。

經(jīng)過大家的努力,該課程于2011年成為校級網(wǎng)絡課程,2012年成為校級重點建設主干課程,2014年成為校級精品資源共享課程,2015年成為河南省精品資源共享課程。課程組教師非常重視學生的實踐動手能力培養(yǎng),提供場所和元器件供學生實踐制作。近5年來,學生共獲得國家級獎勵20項、省級獎勵35項,其中,在2015年第十屆全國大學生“飛思卡爾”杯智能汽車競賽中獲得國家二等獎,在2012瑞薩超級MCU模型車大賽中獲得國家二等獎,在第六屆、第八屆中國大學生物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽獲得國家二等獎,在第七屆、八屆全國信息技術應用水平大賽獲得國家二等獎,在第十一屆“挑戰(zhàn)杯”河南省大學生課外學術科技作品競賽獲得一等獎等。

4 注重學生學習過程,改革課程考核方法

篇(7)

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2013) 08-0000-01

單片機技術(包括嵌入式技術)是現(xiàn)代電子工程領域一門飛速發(fā)展的新技術,在各種智能控制系統(tǒng)中應用廣泛。單片機課程經(jīng)過二十余年的發(fā)展,已經(jīng)成為高校工科涉電專業(yè)(如電子信息、自動化、機電、測控)的必修課,是一門本科階段必須掌握的應用技術與技能。目前國內多數(shù)高等學校單片機教學在課程體系、教學內容、教學模式、考核方式以及實踐應用和創(chuàng)新能力培養(yǎng)等方面遠不能滿足學生所需要具備的能力。

一、單片機課程教學改革探索

(二)完善課程體系結構建設

單片機作為涉電專業(yè)必修的應用技術類課程,旨在培養(yǎng)單片機應用系統(tǒng)設計的應用型人才,建立和完善“以芯片為基礎,以接口設計為主線,以系統(tǒng)設計為目的”的課程體系是教學改革的重要方面。

在教學內容上,應當將主流的51單片機作為單片機入門的基礎性芯片來介紹,同時介紹其他流行的單片機。在介紹51芯片時,硬件方面重點介紹引腳特性、片內功能部件、片外的時鐘電路、復位電路等最小系統(tǒng),然后軟件方面介紹指令系統(tǒng)、常用程序設計,中斷系統(tǒng)、定時器、串口等匯編程序的編寫,并舉例說明。

將接口設計作為教學的主線,首先是RAM、ROM的擴展,讓學生掌握地址空間的劃分即可。其次對于I/O擴展,介紹82C55和81C55等,并介紹如何利用串口來擴展并行I/O口。最后介紹人機對話接口――鍵盤、顯示器(LED、LCD)、BCD碼撥盤、時鐘日歷芯片等內容。

將單片機應用系統(tǒng)設計作為課程的最終目的,如最小系統(tǒng)設計、復雜系統(tǒng)設計、系統(tǒng)的軟硬件調試能力,以KeilC51和Proteus為開發(fā)和仿真工具的“項目教學”,可靠性設計――抗干擾設計、掉電保護和低功耗設計等。對于應用型本科教學,應當提高教學目標與起點,借助新的開發(fā)工具和仿真軟件,將培養(yǎng)學生具有“單片機應用系統(tǒng)設計”的能力作為課程的最終目標。

(二)引入EDA技術,不斷更新教學內容

在單片機教學中,使用Protues和Keil的聯(lián)機調試,可將實驗室?guī)У秸n堂上來。給學生布置課外題目,要求學生使用Proteus進行仿真調試。首先使用Proteus進行硬件設計,然后用C51進行應用程序設計,可以降低成本,實現(xiàn)了隨時隨地有電腦就有的虛擬實驗室和家庭實驗室。

針對SOC/SOPC技術的發(fā)展,可以在FPGA中嵌入51單片機IP軟核。在學生學過EDA技術后,結合所學的51單片機知識,利用FPGA平臺,就可以實現(xiàn)SOC系統(tǒng)。這些內容作為升華與擴展,也可以給學生進行適當?shù)慕榻B。

針對一些新的技術發(fā)展和動向,在課堂教學中可適當介紹,如新的單片機機型AVR、PIC、MSP430、STM32等,以及一些新的接口芯片,一些新的總線如I?C、SPI等,可開闊學生的視野。

(三)教學模式要注重培養(yǎng)學生實踐與創(chuàng)新能力

由于本課程具有很強的工程實踐性,要提高學生的電子設計實踐能力和創(chuàng)新能力,需要先進的教學理念和教學模式。

針對培養(yǎng)應用型人才要求,充分發(fā)揮學生的主觀能動性,嘗試了“自學+布置題目+學生完成+教師總結”的教學模式和“案例教學”模式。傳統(tǒng)教學模式采用以下三部曲:提出概念――解釋概念――舉例說明,這種教學模式側重知識的學習。對于側重應用的學習者,可以采用新的三部曲:提出問題――解決問題――歸納分析。教師講授工程案例,這些案例與實際應用相結合,要求利用Proteus仿真軟件進行仿真,進過四年的教學實踐檢驗,收到良好的教學效果。

通過案例教學模式可以減少初學者的在學習上的困難。因為通過這種教學模式能夠培養(yǎng)學生的興趣,變“讓我學”成“我要學”,從而培養(yǎng)提高學生的工程實踐與創(chuàng)新能力。

(四)改革課程考核方式

長期以來,國內總是把考試作為衡量教學質量的唯一方式。采用閉卷考試的形式,不僅難以考查學生分析問題、解決問題、工程實踐和創(chuàng)新等綜合能力,而且會使學生誤認為學習單片機只要死記硬背即可。因此,應采取與課程教學相適應的考核形式。

針對課程考核方式的改革,采用如下考核方式:期末成績50%,基礎實驗25%,EDA仿真大作業(yè)15%,出席和課后作業(yè)10%。這種考核方法可以提高學生的主觀能動性和對實驗課程的重視程度,提高學生的理性認識,幫助學生建立應用的概念,進而提高其工程實踐和創(chuàng)新能力。

二、單片機課程建設思路

根據(jù)應用型師范類院校的教學現(xiàn)狀,筆者提出了“注重基礎,強化實踐,理順關系,加強建設”十六字的單片機課程建設思路。

(一)注重基礎

注重基本原理、基本概念、基本方法、基本技能的培養(yǎng)與訓練。在單片機和嵌入式微處理器層出不窮的時代,仍以51單片機和匯編語言為對象講授《單片機原理》,增加單片機C語言程序設計的內容。整個51單片機的教學過程涵蓋了除了操作系統(tǒng)以外嵌入式應用設計中的基本概念及主要內容,為學生學習嵌入式系統(tǒng)(ARM)、EDA技術、DSP技術、SOPC技術等后續(xù)課程獲得必要的基礎。

(二)強化實踐

建立“課堂教學+實驗教學+課程設計+科技創(chuàng)新活動”的教學體系。針對傳統(tǒng)的教學模式為“課堂教學+實驗教學”,要強化課程設計和科技創(chuàng)新活動等教學環(huán)節(jié)。爭取課程設計獨立開課的時間不少于2周,使電子設計競賽等科技創(chuàng)新活動更加豐富多彩。

(三)理順關系

理順下列5個關系――工科專業(yè)與師范專業(yè)的培養(yǎng)模式的關系、課程群內部的關系、課堂教學與實踐教學的關系、教師的教與學生的學之間的關系,考研與專業(yè)技能培養(yǎng)的關系。

(四)加強建設

最后,加強建設――師資隊伍建設、實驗室建設、實踐教學基地(實習基地)建設、教材建設、精品課程建設及課程群建設。

參考文獻:

篇(8)

關鍵詞: 單片機;課題設計;單元過關;教學改革

Key words: single chip microcomputer(SCM);course design;unit clearance;teaching reform

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2012)29-0232-02

0 引言

單片機課程是高校工科專業(yè)的一門重要專業(yè)必修基礎課,單片機的應用性很強,所以在課程設計中,單片機的實驗教學成為整個課程的重要組成部分。傳統(tǒng)的教學模式不注重學生實際應用能力的培養(yǎng),已經(jīng)不能適應當前單片機應用產業(yè)的快速發(fā)展,單片機教學改革勢在必行。

本項目將單片機傳統(tǒng)的教學模式改為以課題設計為單元的教學模式,理論與實踐相結合,重點培養(yǎng)學生的實際動手能力和工程開發(fā)的創(chuàng)新能力,達到了很好的教學效果。

1 傳統(tǒng)教學課程設計中存在的問題

1.1 教學手段和設備落后 由于實驗教學的教學經(jīng)費有限,設備條件不足,不能保證學生良好的實驗環(huán)境。在實驗教學中,往往是教師講授完所有操作后,讓學生再做一遍,這時學生記不住操作步驟,往往感覺無從下手;或者教師講一步,讓學生操作一步,沒有讓學生真正思考為什么這么做,而是盲目的跟著操作,只是對理論和實例的驗證,影響了學生獨立思考能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

1.2 實驗考核選題不當 通過調查,許多高校單片機實驗課的題目多年來一成不變,一部分學生從高年級直接獲得程序源代碼和實驗報告;還有一種情況是實驗設計題目由學生自己選擇,很多學生為了應付實驗課,把題目選擇的過于簡單,甚至是書上的一個實例。這樣就失去了單片機實驗課的教學意義。

1.3 重理論,輕實踐 國內的教育制度雖然進行了幾次改革,但給學生留下的傳統(tǒng)思維中還存在理論重于實踐的觀念。學生重視理論課的知識學習,對于實驗課,只要模仿教科書的實例,寫好實驗報告就可以拿到實驗課的成績,學生的動手能力并沒有得到真正的鍛煉。

1.4 沒有真正培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作精神 傳統(tǒng)的課程設計一人一組,學生個體意識強烈,或者幾個學生一組,由于學生個體差異較大,往往每組真正動手做實驗的學生只有2-3個,助長了其他學生的惰性,沒有達到預期的教學效果,沒有培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作精神。

2 課題設計為單元教學的改革方法和途徑

2.1 教學內容的改革

傳統(tǒng)教學一般是學習完全部指令后,學習應用部分,然后進行實驗操作。這個過程隨著理論難度的增加,學生的學習興趣下降,而且對指令記憶不深刻,真正實驗應用時容易混淆,教學效果不理想。

篇(9)

關鍵詞: 學用并存;交叉融合;面向對象

Key words: studies co-exist with using;cross fusion;object-oriented

中圖分類號:G71 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)29-0245-01

0引言

隨著工業(yè)現(xiàn)代化的進展,微機控制技術在自動控制中使用越來越多,其中基于PC總線的工控機系統(tǒng)占了相當大的部分。這些系統(tǒng)多數(shù)采用Windows操作系統(tǒng),采用建立在Windows操作系統(tǒng)上的組態(tài)軟件作為控制軟件,因此,微機控制技術的發(fā)展對??齐婎悓I(yè)的程序設計語言的教學提出了更高的要求。傳統(tǒng)的轉科電類專業(yè)講授Basic語言和C語言,這些語言已經(jīng)不能滿足對控制用的組態(tài)軟件等的設計和維護的任務。C++語言是從C語言發(fā)展來的,它繼承了C語言程序設計作為一門高級實用的程序設計語言,因此我校在2000年將C++程序設計語言引入電類專業(yè)的教學中,經(jīng)過多年的學習實踐,探索出了一部分經(jīng)驗,現(xiàn)總結如下:

1提高專科電類專業(yè)C++課程的定位準確性

??齐婎悓I(yè)主要培養(yǎng)獲得電氣工程師基本的訓練,具有較高素質的綜合性應用型高級工程技術人才,畢業(yè)生主要在生產一線工作,這就要求學生具有對較先進的計算機控制系統(tǒng)的設計和維護能力。專科電類專業(yè)C++課程的教學目標首先應是滿足學生對VC++或VB總結學習,從而能夠滿足其對控制軟件進行設計使用維護的要求。作為VC++或VB的基礎,學生需全面掌握C++語言的基本概念和面向對象的程序設計的思想,因此,C++課程首先應是一門語言基礎課,其次,電類專業(yè)的學生多數(shù)都學習計算機控制技術和單片機,而單片機的程序設計現(xiàn)在多采用C語言設計,因此學習C++需同時照顧到學生學習單片機程序的要求,所以C++課程同時也是一門專業(yè)實踐課。

2提高C++課程教學內容的實用性

C++語言所涉及的概念很多,要全部學習需要很多的課時,對于專科電類專業(yè)的學生來說,課時往往都很少,因此,C++課程的教學內容應有所側重,針對學生學習單片機課程的需要,理論聯(lián)系實際,從實際應用出發(fā),將C++語言中過程化語言的部分安排1/2以上的課時,其中函數(shù)的概念、數(shù)組的概念、指針的概念、結構的概念、三種程序的基本結構及流程控制語句應詳細講透。而針對繼續(xù)學習VC或VB等程序語言的要求,引用、繼承與函數(shù)的概念應是重點講授的內容。

3C++課程教學方法研究

C++課程內容很多,??茖W校所安排的課時較少,因此學生學習起來有一定的難度,教師需采取一定的方法來引導學生盡快掌握C++的精髓,實際教學中,我采取了以下方法:

3.1 聯(lián)系實際,提高興趣,學用并存單純的語言學習往往比較單調、枯燥,因此學生往往厭學,在課程學習開始階段,我們給學生放一些先進的計算機控制的現(xiàn)場畫面,演示一下組態(tài)軟件在計算機控制中的作用,并告訴學生這些軟件是用建立在C++語言基礎上的VC++等語言做成的,使學生看到C++語言的應用前景,從而樹立起明確的學習目標,這樣可以有效的激發(fā)學生學習C++語言的學習興趣。

由于C++語言的前半部分是過程性語言部分,本質上是高版本的C,因此在學習的過程中,可以結合單片機的程序設計編一些短小實用的控制程序,并用單片機給學生作一些演示,讓學生體會一下用C語言來設計程序相對于匯編語言的優(yōu)點,同時用一些實際小問題,讓學生自己編寫程序,解決問題,學用并行,提高學生的興趣和實際動手能力。

3.2 針對電類專業(yè)的特點,突出C++語言的控制特點電類專業(yè)的學生學習C++語言主要是以控制為目的,因此,在講授C++時應突出其控制特色,C++語言程序的基本結構及流程控制語句、函數(shù)、指針、數(shù)組、結構的概念作為與單片機的控制有關的概念是C++的重要概念,結合單片機的C語言程序設計,讓學生明白C++程序是函數(shù)驅動的,在講述它的概念時,要突出它是面向對象程序設計的基礎,具有在它的基礎上控制用的組態(tài)軟件才能夠進行模塊化設計,具有突出控制的特色。

3.3 突出對象,重點培養(yǎng)學生面向對象程序設計的思想現(xiàn)代計算機控制系統(tǒng)所有的組態(tài)軟件種類很多,比如國外的IFLX,國內的組態(tài)王等,這些軟件各有特色,但其共有的特色是可以自由組態(tài),設計快捷方便,維護簡單。而要實現(xiàn)這些功能,沒有面向對象的程序設計語言的支持是不可能的,而C++語言正是由于引入了面向對象程序設計的思想后,才變得功能強大而使用靈活方便,因此在講授C++程序設計語言時需重點培養(yǎng)學生面向對象程序設計的思想,讓學生在面向對象程序設計的思想指導下來理解和掌握對象的概念,從而能夠更好的理解組態(tài)軟件的設計基礎,有利于自己對組態(tài)軟件的應用和維護。

篇(10)

中圖分類號:G423.04

引言

以我校(武漢長江工商學院)為例,電子信息工程專業(yè)主要培養(yǎng)能在信息通信、電子技術、智能控制、計算機與網(wǎng)絡等領域和行政部門從事各類電子設備和信息系統(tǒng)的科學研究、產品設計、工藝制造、應用開發(fā)和技術管理的應用型工程技術人才,因此,我們以培養(yǎng)應用型人才為目標制定了培養(yǎng)方案。

課程設置現(xiàn)狀

在我們的培養(yǎng)方案中,除了專業(yè)基礎課程(C語言程序設計、電路分析、電工基礎、數(shù)字電路、模擬電路)外,有兩條主線:嵌入式方向與信號處理方向。其它方向如微電子、射頻、無線電等方向,考慮到我們學生的基礎以及培養(yǎng)方案總課時的要求,最終選擇了嵌入式與信號處理兩個方向,當然,隨著社會的不斷發(fā)展,以后的培養(yǎng)方案可能會考慮微電子等較新的方向。

之所以選擇嵌入式硬件方向為我們的一條主線是因為嵌入式系統(tǒng)是當前很熱門而且很有發(fā)展前景并且對于學生而言也是比較好就業(yè)的應用領域之一。嵌入式系統(tǒng)在智能化家居、家電,汽車電子、醫(yī)療、交通等各個方面都有應用,我們的生活已經(jīng)離不開嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)是軟硬結合的技術,我們以硬件設計為主設置了我們的課程如下:

表1:嵌入式方向的課程設置

圍繞ARM嵌入式技術這門課,還有微機原理、單片機、EDA、DSP等課程及相關實驗。

學習了微機原理和單片機這兩門課后再學習嵌入式,學生更容易入門,因為嵌入式本身是從單片機發(fā)展而來,并且在微機原理與單片機這兩門課程中,我們以匯編指令為主,主要是考慮到做嵌入式系統(tǒng)除了了解ARM處理器工作原理和接口技術還要了解ARM的匯編指令系統(tǒng)。

考慮到嵌入式開發(fā)的發(fā)展方向與相關領域,我們還設置了EDA技術與DSP技術兩門課。數(shù)字圖像壓縮技術是嵌入式的應用領域之一,主要是掌握MPEG編解碼算法和技術和DSP技術,另外,為追求更高速的信號處理速度,現(xiàn)在一些速度要求較高場合,有不少公司是將一些DSP算法用硬件來實現(xiàn),這就涉及到HDL數(shù)字電路設計技術及其FPGA/IP核實現(xiàn)技術。這也是我們將EDA技術與DSP技術這兩門課作為這個方向的專業(yè)課程的原因。

課程改革思路

首先是微機原理與單片機這兩門課,目前我們開設《微機原理與接口技術》理論課54課時,實驗課18課時,《單片機原理及其應用》理論課54課時,實驗課18課時,課程設計36課時。微機原理課程主要是幫助學生理解一款微型計算機的工作原理、結構、匯編語言編程及其接口電路,為以后的進一步學習不同的CPU以及計算機應用打下基礎。目前我們的教學還是以8086/8088作為微機原理主講芯片,其難度較大,與實驗教學和學生在課外的實際應用(如參加電子設計系列競賽、制作小作品、畢業(yè)論文、課程設計等)脫節(jié),教學效果不理想。

隨著半導體技術的進步,處理器從單核時代進步到了多核時代,并且將來處理核的數(shù)目將會越來越多。隨著多核技術的發(fā)展,可能不久的將來大多數(shù)的軟件開發(fā)都將以多核芯片為基礎硬件平臺,隨之而來的是編程語言、數(shù)據(jù)結構、算法理論、軟件工程等都將隨著多核的出現(xiàn)而進行修訂,對我們專業(yè)而言,要考慮的主要是計算機硬件方向的課程設置要進行調整以適應多核時代的到來。經(jīng)過調研與研討,我們決定將上述兩門課整合優(yōu)化為《單片機原理與接口技術》54課時及《多核架構與編程技術》54課時。前瞻性的將多核架構及編程技術引入到獨立學院電子信息工程本科培養(yǎng)方案中,將培養(yǎng)方案中的專業(yè)基礎知識進行綜合與升華,幫助學生,順應市場格局變化,接受新技術新理念,建立系統(tǒng)、完整的專業(yè)基礎理論體系,培養(yǎng)學生綜合應用能力與創(chuàng)新型思維,提高動手實踐能力,開拓學生的專業(yè)學術視野。使我們的學生能順應時代的變化,在硬件、軟件方面能夠更好地了解多核思想及編程技術,以適應高新技術的飛速發(fā)展的需要。

其次是EDA技術與數(shù)字電路的整合。目前我們開設《EDA技術》理論課34課時,實驗課18課時,課程設計18課時,《數(shù)字電路》理論課54課時,實驗課18課時,課程設計36課時。這兩門課在實驗和課程設計的內容上有一定的重復。我們可以將這兩門課整合成一門課《數(shù)字電路與VHDL》,理論課72,實驗課18,課程設計36課時,改變原有的教學模式和教學內容,建立新的實驗體系,讓學生感受2種不同的設計方法,擺脫傳統(tǒng)的人工設計方法與思維模式,提高學生的創(chuàng)新意識與競爭能力,適應市場的需要。

最后是ARM嵌入式技術,目前我們以ARM7進行理論教學,以LPC2000系列ARM7微控制器及ADS1.2集成開發(fā)環(huán)境進行實驗,理論課36學時,實驗課18學時,只能滿足低端教學任務。在最初制定教學計劃,大部分ARM系統(tǒng)都是基于ARM7處理器,但是隨著更多應用在嵌入式系統(tǒng)中的實現(xiàn),嵌入式系統(tǒng)設計向著更高級、更復雜的方向發(fā)展,現(xiàn)在基于ARM9處理器的產品越來越多,我們的教學要與時俱進,教學內容也要進行升級為以ARM9進行教學。從ARM體系結構的教學內容上看,ARM9的指令集完全兼ARM7,教學上沒有任何區(qū)別。并且學生們面對的編程模型和架構基礎也保持一致。

總結

本校電子信息工程專業(yè)實行3+1培養(yǎng)模式,所有課程安排在大一到大三完成,大四學生全部參加實習,現(xiàn)有培養(yǎng)方案中,專業(yè)基礎課排在第三、四學期,專業(yè)課基本壓縮在第五、六學期,比如上面提到的微機原理安排在第五學期,單片機、EDA技術、ARM嵌入式技術安排在第六學期。通常在第六學期,一部分學生忙于考研,一部分學生忙于找工作,精力沒有全部用于學習專業(yè)知識上,但是,經(jīng)過上面的整合后,我們可以將單片機以及ARM嵌入式技術提前一個學期,再將EDA技術提前兩學期,讓學生們在整個大學的學習過程中,盡早的接觸到專業(yè)課程,提高學生們的學習興趣,這不僅可以讓一部分想?yún)⒓与娮釉O計系列競賽的同學可以盡早的進行系統(tǒng)學習,也可以讓準備考研和找工作的同學投入更多精力學習專業(yè)知識。

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