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單片機課程設計總結與體會精選(九篇)

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單片機課程設計總結與體會

第1篇:單片機課程設計總結與體會范文

目 錄

摘要……………………………………………2

引言……………………………………………3

設計任務與要求…………………………………5

一.設計思路與原理框圖………………………………5

1.設計思路………………………………………5

2.原理框圖………………………………………5

二.各單元電路的參考電路…………………………… 6

1.主電路………………………………………6

1.1主干道及支干道交通燈電路…………………6 2.定時器………………………………………8

2.1秒發生器…………………………………8

2.2計數器電路…………………………………8

2.2.1計數器CP端控制電路……………………8

2.2.2五十進制、三十進制減法計數器……………9

2.2.3五進制加法計數器………………………9

3. 控制電路部分………………………………10

3.1控制電路原理……………………………10

3.2復位開關…………………………………11

4.電源電路……………………………………11

4.1穩壓電源電路……………………………12

4.2備用電池電路……………………………12

5. 電路的安裝與調試……………………………13

5.1電路的安裝………………………………13

5.2電路的調試………………………………13

5.2.1電路板部分…………………………13

5.2.2電源部分……………………………13

5.2.3主電路………………………………13

5.2.4定時電路部分…………………………13

5.2.5控制電路部分…………………………14

三.課程設計總結與心得體會…………………………14

四. 五. 附錄……………………………………………15

1.總原理圖………………………………………15

2.PCB電路板圖……………………………………16

3.原器件清單………………………………………17

六、致謝

數字電子技術實驗與綜合實訓》 邱寄帆 唐遠山 主編

第2篇:單片機課程設計總結與體會范文

關鍵詞:單片機 開發板 綜合實習

單片機技術已經滲透到我們生產、生活的各個方面,在工業控制、儀器儀表、家用電器等眾多領域有著廣泛應用。掌握單片機技術以及相應的程序設計語言是完成微處理器系統軟、硬件設計和功能開發的基礎,也是作為電子工程領域高級工程技術人員必須具備的基本能力。

目前,各高校已將單片機教學納入電子工程專業的教學計劃中,設置了單片機原理與應用、C語言程序設計等多門相關課程。其中,單片機綜合實習是單片機教學的重要組成部分,如果能夠通過綜合實習激發學生對單片機應用的興趣,讓學生對電路設計和程序設計有系統的認識和掌握,則能為學生今后從事基于單片機的嵌入式系統開發打下堅實的基礎[1]?;谏鲜瞿康模ㄟ^幾年來教學經驗的總結,我們設計了一款低成本、多功能的單片機實驗開發板以及配套的綜合實習教學方法,應用于教學實踐并取得了良好的效果。

1 單片機綜合實習實驗板的設計

實驗板包含單片機最小系統、信號處理電路、串行通信接口以及鍵盤、顯示電路等,同時實驗板在電路板尺寸、成本等因素允許的情況下預留了功能擴展接口,以適應更多的設計需要,方便使用者自行開發其他功能。單片機實驗開發板的功能框圖如圖1所示。

1.1 實驗板電路原理圖

(1)圖2為單片機的最小系統[2]。選用與8051系列單片機指令集完全兼容的可在線編程STC系列單片機作為核心處理器,程序下載不需要編程器,可以利用計算機及專用軟件(如STC-ISP)直接通過串口完成。

(2)圖3為電源電路,由于實際應用中9 V直流電源使用比較普遍,所以電路中需要三端穩壓器LM7805產生芯片工作時所需的+5 V電壓。

(3)圖4為鍵盤電路,按鍵與單片機I/O口直接相連。

(4)圖5為顯示電路。該部分使用譯碼器74LS138節省單片機I/O口,使用7407驅動數碼管。

(5)圖6為模擬信號處理電路,用于頻率測量實驗。待測信號通過比較器LM311比較整形后轉化為單片機可以識別的高、低電平,進而完成脈沖計數或計時,實現頻率測量。

(6)圖7為串行通信電路,應用MAX232實現TTL電平和RS232電平之間的轉換。

1.2 印制電路板設計

實驗電路板圖如圖8所示。不難看出,印制電路板充分利用空間,尺寸小巧,結構緊湊。同時設計者將單片機一些閑置的I/O口引到了電路板上,并預留了功能擴展接口,方便使用者根據自己的思路進行程序設計或加入元器件開發其他功能。例如,可以在電路板最左端的焊盤位加入溫度傳感器(DS18B20),實現環境溫度信息采集的功能;在LM311左側的8引腳雙列直插空位加入模擬/數字轉換器(ADC0809),實現由單片機采集模擬電壓信號的功能等。

2 綜合實習的教學方式

我院綜合實習的內容是利用上述實驗板設計基于單片機的數字頻率計。近年來,隨著計算機技術的不斷發展,各種應用軟件的功能不斷強大,使用仿真軟件可以改善教學效果,提高學生的學習效率。因此,我們在數字頻率計設計的過程中加入了繪圖軟件Protel99se和單片機仿真軟件Proteus的學習要求。綜合實習為20個學時,分電路設計、程序設計和整體調試3個環節。

2.1 硬件電路設計

Protel99se是一款電子設計自動化(EDA)軟件,包含了電路原理圖繪制、多層印制電路板(PCB)設計、模擬和數字電路混合信號仿真、可編程邏輯器件設計等功能[3]。Protel99se與其升級版軟件DXP是目前電子產品的研發和設計領域完成電路原理圖、PCB圖制作的常用軟件之一[4]。掌握該軟件應用對電子工程專業的學生具有一定的實際價值。

在第一個環節中,首先,以講座的形式向學生介紹Protel99se繪圖軟件的功能、硬件電路的設計方法以及設計過程中應注意的問題。其次,要求學生利用課余時間通過查找資料和適當的練習初步掌握Protel99se繪圖軟件的基本功能,自行設計數字頻率計的硬件電路,并在Protel99se軟件中繪出電路原理圖,完成自動生成印制電路板圖,手動布局、自動布線,輸出元件清單的全過程,以作業的形式上交打印版的電路原理圖。最后,由教師向學生介紹上述單片機實驗開發板的電路結構,并組織學生完成電路焊接。由于此時學生對硬件電路設計已經做了充分的了解和運用,所以對知識的掌握會更牢固,對電路功能的理解也更深刻。

由于沒有經驗,學生會在電路設計中出現很多錯誤,指導教師可以通過檢查學生繪制的原理圖發現問題,加以講解。雖然使用了現成的實驗開發板,但經過前面的教學步驟,學生在電路設計方面得到了必要的鍛煉,對設計過程也有了切身體會,避免了學生“只動手,不動腦”的教學弊端。

2.2 程序設計

Proteus是英國Labcenter公司推出的電路分析實物仿真系統,包含鍵盤、數碼管、74系列等多種常用電子元器件,AVR,MCS8051和ARM等多種微處理器以及信號源、示波器、邏輯分析儀等各種虛擬儀器儀表,均可直接用于仿真設計。因此,Proteus是一款很好的模擬單片機及其電路的仿真工具,可以在沒有硬件電路的情況下,僅利用計算機實現單片機軟、硬件系統的模擬仿真[5,6]。

在第二個環節中介紹Proteus仿真軟件的功能,要求學生通過練習掌握添加儀器、元件,調用Keil C51中的程序進行仿真的方法。在講解中,一般以單片機I/O口控制和流水燈程序為例演示整個調試過程。由于應用Proteus的編程和調試過程非常簡單、方便,無形中激發了學生的自信心和學習興趣,使其主觀上愿意通過努力完成較復雜的程序設計,減少了學生直接剽竊別人的程序蒙混過關的情況。

Proteus軟件還可以解決學生在頻率計設計過程中儀器設備短缺帶來的問題。其庫中提供的信號源、示波器等虛擬測試儀器,讓學生可以隨時驗證頻率計的測量結果。仿真器是程序調試時的輔助工具,如果沒有仿真器想要發現程序設計中存在的問題就十分困難,但其價格較高,一般的學生沒有購買能力。而Keil C51與Proteus結合使用可以像擁有仿真器一樣調試程序,極大地方便了學生查找程序中的錯誤,提高了程序設計的效率,保證了編程調試的順利完成。

2.3 系統調試和撰寫實習報告

最后一個環節的主要內容是對頻率計進行實際調試。在計算機軟件仿真調試通過的情況下,程序下載到單片機中,由于時序不準和噪聲影響,實際的頻率測量過程仍然可能出現一些問題,學生要針對這些問題對程序進行修改和完善。在此環節中,實驗室全天開放,提供函數信號發生器、示波器、萬用表等儀器設備,方便學生實際測試,發現、解決問題,教師也會給予必要的幫助和指導。頻率測量的功能實現后,學生需要完成一份實習報告總結整個設計過程。報告中應包括的具體內容有:主要元件及其典型工作電路的介紹;信號頻率測量的程序設計思想;學習各種軟件使用方法的心得體會;設計過程中遇到的問題、解決方法和得到的經驗教訓等。撰寫實習報告的過程是學生理清設計思路、總結提高的過程,有利于培養學生科學嚴謹的工作作風[7]。

3 結束語

針對實驗教學,如果將每個學生設計的硬件電路都制作成印制電路板,給每個學生配備仿真器會大大增加教學成本,造成資源浪費。單片機綜合實習將Protel99se和Proteus軟件的使用加入到教學任務中,很好地解決了學生不能進行電路設計和程序調試的問題。在綜合實習的上課時間主要由教師介紹相關知識或總結答疑,具體的設計任務則由學生利用課余時間完成,這樣,每個學生可以根據自己對知識的接受和掌握程度,投入不同的時間和精力,這顯然是一種開放、自主、高效的教學方法,能夠充分激發學生的學習興趣。此教學方式要求學生通過查找資料和實驗實踐掌握并運用一些新知識;設計任務多樣化,也突出了對學生自學能力和創新能力的培養。可見,該教學方法科學合理,教學過程高質高效。

通過本次綜合實習,學生可以掌握很多實用的技能以及分析處理實際問題的方法,對系統設計也有了更深入的認識。在綜合實習結束后,不時有學生利用此實驗板練習程序設計,開發各種功能軟件。目前的綜合實習顯然讓學生得到了更全面的鍛煉,發揮了更大的優勢,帶來了更理想的教學效果,符合新時期培養具有創新能力工程技術人員的要求,為學生今后從事電子工程領域的設計工作打下了良好的基礎。

本次設計的實驗開發板,成本低、體積小、功能完善,能實現如鍵盤、顯示、頻率計、數字鐘、信號采集、串行通信等多種功能,便于學生或其他單片機學習者進行程序設計和功能開發,是掌握單片機技術時一款廉價高效的學習工具;該實驗板也可用于科研,作為輔助基于單片機的嵌入式系統設計初期實驗調試時的硬件電路,節約開發成本,節省設計時間,具有一定的推廣價值。

參考文獻

[1]袁鋒偉,趙立宏,朱慧玲.基于Proteus的單片機課程教學與實驗改革[J].實驗室研究與探索,2007,26(12):75-78.

[2]孫涵芳,徐愛卿.單片機原理及應用[M].北京:北京航空航天大學出版社,2004.

[3]梁恩主,梁恩維.Protel99SE電路設計與仿真應用[M].北京:清華大學出版社,2000.

[4]倪澤峰,江中華.Protel DXP典型實例[M].北京:人民郵電大學出版社,2003.

[5]劉心紅,郭福田,孫振興.PROTEUS仿真技術在單片機教學中的應用[J].實驗技術與管理,2007,24(3):96-98.

第3篇:單片機課程設計總結與體會范文

關鍵詞:系統設計,實踐教程,創新性,嵌入式系統

【中圖分類號】G420

1.研究現狀和選題意義

1.1 研究現狀

高等職業教育是高等教育的重要組成部分,它是根據一定職業崗位實際業務活動范圍的要求,培養技術應用性或職業性人才。如何培養高技能型人才來滿足社會快速發展的需要?教學是關鍵!而實驗教學作為高等職業教育的主要形式,它不同于理論課教學,它不但要使學生掌握理論知識的同時,怎么能快速地應用到社會社會生活之中來滿足人們生活的需要,那這就要求我們要以實踐教學為主,培養學生的動手能力,免得把學生培養成一個書呆子,不會學以致用。這就要求各高校要重視實驗教學環節,那么我們在實驗教學中,采取什么樣的教學方法才能真正提高學生的技能,達到高職教育人才培養的目標?

1.2選題意義

“嵌入式系統”課程作為電子信息專業中的一個主修方向,在教學中應該突出原理與應用的緊密結合且能體現出理論和實踐并重的特點,剛開始講述“嵌入式系統”課程時,由于并沒有太多的經驗,還是依照課堂理論、課下實驗的傳統教學方式。但是隨著教學的深入,發現這種教學過程中存在很多問題,主要體現在:

(1)《嵌入式系統》的前導課程比較多,例如:《C語言》、《微機原理》、《單片機原理與設計》,如果學生們對這些課程學的不扎實,理論及實踐基礎太差的話,那嵌入式系統技術課程對他們來說更是頭疼。

(2)課程內容涉及面廣,知識內容多。以蔣建春編寫的《嵌入式系統原理與設計》為例,此書介紹嵌入式系統的硬件和軟件知識、嵌入式系統平臺的構建、ARM嵌入式處理器的體系結構、嵌入式系統常用模塊設計、嵌入式操作系統的基礎知識、嵌入式實時操作系統OS-Ⅱ、嵌入式軟件測試基礎知識等。在有限的課時內,很多內容只能淺顯地介紹,一個學期下來,一部分學生看上去了解了嵌入式系統的許多內容,但是一到具體的應用實際就會發現還欠缺很多知識和技能。

(3)傳統的以教師為核心的課堂上,在講解這門綜合性實踐性很強的課程時,很多學生都是被動接受知識。又因為這門課本身就比較枯燥乏味,內容復雜,需要掌握的知識又很繁瑣,學習一段時間后,也就漸漸失去了興趣。

(4)由于學時數有限,又加上需要很多理論知識的講解,不可能安排很多的實驗環節,在相對較短的實驗課程內,學生需要熟悉開發的軟硬件環境,如開發工具、實驗環境、了解試驗內容,讀懂實驗程序。在這期間,學生自主的實踐動手能力得不到充分地鍛煉,某種程度上也就僅僅是熟練了一種開發工具而已。

針對以上關于嵌入式系統教學存在的問題,逐步對實驗課進行教學改革,把以項目應用的教學理念逐步引入到課堂當中。其目的是在課堂教學中把理論與實踐教學有機地結合起來,培養學生利用所學知識解決實際問題的能力。

2.轉變后的實踐教學課程的實施方法

2.1 實踐課程的實施方法

(1)知識技能檢測法。把學生進行分組實驗,每組四個學生,老師命題,學生選題的方式,對學生的知識技能進行檢測,最后老師通過知識提問和實驗結果,給學生打分。能通過此實驗的組數進行表揚,沒有通過的組數讓他們查找原因。對完成較好好者給予獎勵,這樣激發了學生學習的潛能,他們都想成為老師眼中的佼佼者。最后大家一起總結討論,這樣學生記憶深刻,在實踐中學習。

(2)項目驅動法。在“嵌入式系統”的前期授課中布置課程設計,也可以課程設計的內容讓學生結合自己的興趣愛好自行擬訂,學生在已有的專業知識基礎上,選擇一個自己感興趣的題目作為本學期的課程設計來完成。這樣學生會帶著自己的問題在剛開始學習這門課就要深入了解課程的內容,同時課下查詢相關的資料,這比課堂被動地接受知識更能培養學生的學習能力。學生自己設計、畫原理圖、程序流程圖、開發調試、固化芯片、查閱整理資料等,一方面培養了學生的實際動手能力,另一方面培養了學生開發項目的能力,為以后工作打下良好的基礎。

2.2實驗過程需要完成性

實驗成果的要求為一個類似標準產品的嵌入式系統,要求學生完成從設計到實現的所有步驟,根據實際功能需要,設計系統的硬件結構,選擇單片機及元器件,用Proteus進行電路仿真,然后制作印制版電路,最后做出調試板,進行測試和調試,最后每位學生均需要寫出實驗總結和體會。這樣,學生就掌握了工程實踐系統的總體開發流程。

2.3 由任課老師進行一體化的教學指導

首先,任課教師要選用一本好的教材,最好選以項目驅動為主題思路編寫的教材,例如:郭志勇主編的《單片機應用技術項目教程》就是一本優秀的教材,突出實踐技能培養在課程中的主題地位,用實際項目來引領理論,使理論從屬于技能實踐。教師的主要教學工作需要圍繞實驗環節進行。任課教師需要提前在課程教學中進行周密的實驗設計和講解,以提高學生的實驗效率。在實驗教學中,任課教師親自指導學生,前提條件教師對整本書的內容有全面的理解和認識,這樣遇到問題可以有的放矢,從而取得更好的效果,同學們漁業有信心和目標學好這門課程,這樣一方面培養了學生的動手能力,另一方面,也鍛煉了學生的項目實踐能力。

第4篇:單片機課程設計總結與體會范文

關于科研能力的定義,有著不同的說法。有的認為科研能力是完成科研活動的各種本領[1];有的認為是基本素養、創新意識、實事求是和理論與實踐相結合的能力[2];還有的認為其與創新能力相提并論。[3]

本文認為應用型人才是屬于學術型人才和技能型人才之間的“中間型人才”,兼有本科的學術教育和高職的職業教育??蒲胁⒎强蒲蓄惛咝5膶伲瑧眯透咝R詨蛴玫膶I知識和實用技能教育為主,但是不排斥必要的科學研究。一提起科研,很多人就會把它與專家、公式、算法和精密的設備聯系到一起。其實,技能中也蘊含著科研元素,“熟能生巧”講的就是這個道理。熟練掌握了技能,就會有針對某些特定的問題進行技術改造和創新的想法,科學和技術在許多情況下是不分家的。技術改造,略微上升層次和理論高度,就是科研內容。

所以說,應用型本科大學生的科研能力的培養是可行的。可以從實驗實訓、課程設計(畢業設計)、科技競賽、科技講座、課題申報以及其他環節入手。

二、培養大學生科研能力的各種環節

(一)實驗課是培養學生科研能力的基本方式

實驗的本質就是模擬和重復前人的科學研究,模擬相似的條件,使用類似的器材,如實地記錄實驗結果,對實驗現象進行分析。所以,在實驗課和實訓課上,教師可以觀察與考核學生的觀察能力、動手能力、獨立工作的能力、面臨困難時的毅力以及面對問題的態度等。

培養應用型本科大學生的研究能力,有兩點需要注意。一是防止某些學生一味地蠻干,這樣的學生視實踐環節等同于勞動,對發生的困難和安全估計不足,而當問題出現時又容易自暴自棄;二是引導好懶于實踐,照搬照抄同組同學的學生??傊?,教師要有一定的分析能力,逐步引導他們走上按步驟、按要求完成的正途,這樣才能真正提高他們的科研能力。

比如,在電機實驗中,部分學生在完成基本的實驗要求后,有興趣做一下電機的堵轉實驗,由于電機的堵轉會帶來溫升,時間略長就會燒壞電動機,或是操作不當導致事故發生。因此,教師應要求學生事先設置好實驗步驟,并親自監督他們進行實驗的每一個細節,記好電機的堵轉電流等參數,然后及時停機斷電。在這個過程中就遵循了科學的工作態度,有效提高學生的科研能力。

(二)課程設計提升學生科研能力的綜合素質

課程設計也是一個讓學生提高科研能力的機會。在課程設計中,善于動腦的學生往往能提出自己的有別于傳統的設計思路。盡管有些稚嫩,但是教師應充分肯定其突破、創新的精神,再引導其走上合理化的道路,如果馬上不留情地批評其“離經叛道”,那么將挫傷其自尊心,壓抑其科研能力和創新精神的培養。

為了完成設計,總有多種方案和思路,教師應引導學生比較各種方案的優缺點,折中考慮最為適合的方案。這個過程可能不是一次就能完成的,有的時候表面上覺得設計沒有紕漏,但是具體到細節或制成品時,才發現錯誤的存在。有時甚至將貌似完好的設計方案推倒重來,這就需要教師適時地做好課程設計的學生的心理工作,引導其總結經驗教訓不放棄努力、不盲目心急趕時間而潦草行事。

比如,在單片機的課程設計過程中,單片機C語言,雖然學生學過這方面的語法知識,而且也按課程進度做過幾個實驗。但是,設計一個小型的項目,是要考查學生綜合運用知識的能力的,一遍遍地調試程序,直到開發機做出來,學生才能真正體會到科研成功的喜悅。單片機硬件的焊接,對于很少使用工具的不少學生來說,是相當困難的。他們在實驗室里焊板,由于對各個管腳的功能的了解不深入,對A / D轉換器的接口的不熟悉等,出現焊錯、虛焊等問題。教師可以引導他們重新看課本,理解該課程難記的概念,再查找問題重新焊線,這一整套的流程,就是科研能力提高的過程。

(三)科技競賽培養大學生的科研能力和挑戰精神

選拔優秀的大學生參加政府、企業、行業組織的科技競賽,可以從產品構思、設計、制作、安裝、調試等完整的技術開發流程上,培養他們分析問題和解決問題的能力,讓學生在學中做、做中學的技術交流下快速成長。以大賽經驗豐富的教師帶隊,指導學生參加各種科技競賽,一旦獲獎,學生就會產生更大的學習動力,極大地提高學生練就技能的信心和決心。目前,我校的一些教學單位在國家某些大賽項目上已經形成了常年備賽、參賽的好習慣。僅2010年下半年度,我校組織各類校外科技競賽20項,參賽學生近千人,參賽教師103人,獲省三等獎以上獎勵71項(國家級5項,省級獎66項)。

此外,校內組織的各類專業技能大賽,可以廣泛激發學生學習專業知識的興趣,以賽促練,以賽促學,不斷提高學生的動手能力和解決實際問題的能力。

(四)科技講座拓展大學生的科研能力中的嶄新視野

科技講座也是培養大學生的科研能力的良好手段之一。聘請校內外的專家登臺[4],給大學生介紹國內外最前沿的知識的發展狀況,采用靈活互動的方式,讓學生向專家提問,這樣能夠增強學生的主動精神;對于應用型本科大學生來說,企業的總工或資深的技術專家給學生介紹本專業的技術需求,能夠吸引學生提高對某些知識的研究興趣。

(五)課題申報培養大學生科研能力中細致入微的作風

課題申報的寫作輔導也是培養大學生的科研能力的一個重要內容,小到填寫幾張申報表格,大到學生撰寫各種項目的申報書,其中包括各種申報材料的整理,科研團隊的組建,經費的來源和安排,項目的進度等,大學生一般不知如何入手。我們發現,每年參加機電產品大賽的學生表格的填報,都有填錯的現象,需要教師檢查后重新填寫;至于項目申報書,則必須在教師的密切指導下才能完成??此坪唵蔚奶畋憝h節,卻能夠培養學生嚴謹、細致的工作作風,這是科研工作不可缺少的。

此外,還有其他可以提高大學生科研能力的方法。學生社團是學生從興趣出發,獨立、自由學習的一個組織。比如我校的學生社團“單片機學習空間”,有獨立的活動室,有熱心為學生答疑的專業教師,有前幾屆學生無私留下的硬件和調試設備。許多在社團活動的學生,踴躍參加科技大賽,并拿到了獎項。下廠實習是學生接觸工廠設備、工藝流程的良好機遇,企業中的實際應用 與課堂中泛泛而談的知識形成鮮明對照,而企業的現實工作作風也會克服學生理想化的思維,對大學生的科研能力的提升也大有好處。

三、大學生科研能力培養中要注意的問題

首先,通過平時的實驗課等教學環節,觀察學生的工作態度;挑選動手能力強、愿意思考的學生,給予他們一些挑戰性強的工作,以此提高他們的科研能力,并適時吸收他們進入科技競賽小組;而對于一般的學生,則按規程要求完成工作即可。

其次,不可注重形式化的唯結果論,科學工作是一個探索的過程,取得良好的結果是每一個參與者都希望看到的。[dylW.NEt專業提供寫作畢業論文的服務,歡迎光臨wwW. DYlw.NEt]但是只有把工作做到實處,一步一個腳印地努力,才能打好堅實的基礎,逐步提高科研能力。如果小有成功就得意、稍有失敗就氣餒,則必然造成學生心浮氣躁的心理,導致科研能力的培養呈斷續狀態。應用型本科大學生對自身科研能力的認識問題上,一般是開始時缺乏自信,有一點成績后就可能會低估科研的難度,對此教師應適當地引導。

再次,端正科研的求真態度,抵制社會上的不正之風對高校的侵襲。嚴格學術規范,教育學生尊重他人的勞動,尤其是在論文的撰寫上,對于別人的工作貢獻,應注明引用。抄襲、竊取等學術流氓行為將扼殺學生的科研能力。

四、結束語

應用型本科大學生的科研能力的培養在日常的實踐環節中,可以逐步地進行??蒲心芰Φ呐囵B從學生興趣入手,按科學的規律培養學生的科研能力,在人才的科研能力培養中,應選拔能力強的學生重點培養,引導他們端正思想、踏實地做好科研工作。

[ 注 釋 ]

第5篇:單片機課程設計總結與體會范文

以提高實踐教學環節效果,增強學生EDA設計的自主性與創新性為目的設計了一款FPGA綜合實驗開發系統。整套開發系統采用核心模塊板加底板的模塊化設計形式,適合學生在此基礎上擴展設計,做算法評估,數據處理等應用。教學實踐中采取學生自主設計為主,以任務驅動教學法,實現了實踐教學的創新設計,提高了EDA課程的教學質量。最后通過系統地分析學生的課程設計總結及教學效果得到了對該實驗開發系統的科學評價。

關鍵字:FPGA;系統開發;教學質量

中圖分類號:G424.21 文獻標識碼:A 文章編號:

1引言

自1984年Xilinx公司推出了第一片現場可編程邏輯器件(FPGA)至今,已經歷了20幾年的快速發展歷程。FPGA的邏輯規模已經從最初的1000個可用門發展到現在的1000萬個可用門。FPGA技術之所以具有巨大的市場吸引力,其根本原因在于:其不僅可以解決電子系統小型化、低功耗、高可靠性等問題,而且其開發周期短、投入少,芯片價格不斷下降。FPGA正在越來越多地取代傳統上ASIC,特別是在小批量、個性化的產品市場方面。因此掌握好FPGA的相關知識能使學生具備更好的競爭優勢。

FPGA實驗開發板設計

2.1 設計思想

傳統的FPGA實驗板功能過于復雜,一部分功能學生很少用到,面對這樣的系統學生感覺無從下手反而增加了對實驗板的學習難度;同時缺少可擴展性,學生只能在別人設計好的開發板上做一些驗證性實驗,不便于二次開發,學生在學習過程中喪失了主動性與創新性。

如何把抽象的邏輯認知變成形象的認知過程,從而引導學生去大膽創新是我們面臨的重點問題。因此,設計開發實驗板的基本目的是幫助學生由淺入深系統掌握FPGA設計開發知識,既要掌握軟件編程,又要學會搭建硬件系統,綜合調試,排查故障,從而提高學生的動手能力。因此要設計一個易于上手,方便學生掌握,并能夠在實驗板上進行擴展性、創新性的設計。

2.2 系統設計

綜合實驗開發系統采用核心模塊板+底板形式設計,核心模塊板將所有 FPGA 器件I/O口引出,適合學生在此基礎上擴展所需模塊,做算法評估,數據處理等使用。實驗底板為擴展單元,學生可根據實驗目的擴展所需要的功能模塊,完成對開發系統的剪裁,。配合實驗主板,學生可做相關一系列實驗。針對學生創新性設計的需要,可選配通信類、電機類、傳感器等功能性模塊。這樣做的目的是在基礎性實驗部分使學生易于上手,逐漸增加設計難度,在創新性實驗過程中增加了硬件設計這一個環節,吸引學生的設計興趣,從而引導學生創新。

2.3 核心板設計

Xilinx Spartan3是世界上成本最低的FPGA,可以實現最低的器件成本和最低的系統總成本。它基于前四代 Spartan 系列解決方案的成功基礎之上,把 Xilinx 高端Virtex系列的一些特性集成其中,如數字時鐘管理(DCM),較Spartan2系列具有更多的邏輯資源,內部RAM 容量和IO數。核心板采用Spartan3系列中較為基礎的XC3S400PQ208器件,針對FPGA的初級、中級開發者設計,幫助學生降低學習成本和系統評估成本的硬件模塊。板子采用4層板布線,兩個96pin歐式接插件將所有FPGA器件I/O引出,適合用戶在此基礎上擴展所需模塊,做算法評估,數據處理等使用。

2.4 底板設計

實驗底板為預置幾大基本功能模塊的線路板裸板,這樣做的目的是避免了像其他實驗板一樣學生只能做一些程序功能驗證性實驗而無法鍛煉真正意義上的動手能力的缺點,同時省去了對線路板的設計,降低了設計難度及周期,使學生容易上手并把精力主要投入在FPGA的創新設計上。

板上提供數碼管/液晶顯示區、矩陣鍵盤區、單片機系統區、擴展實驗區以及RS232、VGA等接口。學生針對自身的設計任務通過分析電路圖焊接上相應的元件,最后通過軟硬件聯合調試完成設計。

3綜合實驗開發系統的創新應用

本開發系統為學生提供豐富的實驗例程和硬件資源,并介紹關于如何在本實驗開發系統上完成各個實驗過程,實現對板上資源的利用及剪裁,從而使用戶獲得對 FPGA 器件的開發應用流程得到了解。實驗例程均采用VHDL和Veriloge HDL兩種硬件描述語言來描述,用戶可以根據自身的情況,靈活進行選擇,實驗例程注重學生對FPGA器件入門級和開發級應用的培養,分為三個部分:基本實驗,接口實驗和綜合實驗,由淺入深逐步引導學生?;緦嶒灠ㄒ恍┗A的組合與時序電路設計;接口實驗包括一些常用的輸入、顯示電路、串口通信、單片機總線接口通訊、AD/DA實驗;綜合實驗包括一些針對問題的綜合性設計,如模擬交通燈、電梯控制、數字信號處理、信號調制等。

3.1 電梯控制實驗教學模式改進示例

首先分析電梯控制器的功能要求,基本功能:1 三層電梯控制;2 動態掃描電路,將樓層顯示出來;3 能模擬升降、開關門等狀態。擴展功能:1 四層電梯控制;2能判斷升降優先級;3控制電機模擬升降動作;等等。其次介紹核心板,講解三層電梯控制原理及各功能子程序。學生完成基本功能程序的編寫及仿真。教師檢查給出第一次平時成績。第三,讓學時獨立分析底板接口資源,利用萬用版設計模擬電梯控制的硬件電路(樓層顯示、運行狀態燈、各樓層控制電路)。教師檢查給出第二次平時成績。第四,程序綜合仿真,硬件系統聯調,完成系統的最終設計,將I/O信號進行鎖定引腳,下載到硬件系統。教師檢查給出第三次平時成績。第五,答辯并檢查學生擴展功能實現情況,給出分數。這樣做的目的是利用任務驅動學習,將系統設計化繁為簡,逐步深入從而引導學習興趣,通過分次平分能對學生的設計給出更科學合理的評價,并能促使學生按時按步完成設計,掌握其從軟件到硬件的設計步驟。

4教學效果評估

對該系統使用前一個學期與使用該系統的學期自動化專業的課程設計進行了比較分析,該學期報告普遍條理清楚,設計完成度有明顯提高,優良率提高14%。通過分析該學期的課程設計總結發現學生能夠明確的提出一些硬件設計中遇到的問題并找出方法解決。

通過問卷調查發現90%的學生認為該系統便于入門學習,能幫助理解硬件電路結構,體會到了硬件設計流程。提高的學生的學習興趣,引導學生創新實踐。

結 語

“數字電路設計”是一門注重實際應用的課程。通過對FPGA相關實踐課程教改項目的實施,為相關專業學生量身定做的綜合實驗開發系統板做出了一個大膽的創新,使過去由功能指向型的教儀變成用戶指向型的開發系統。這種核心最小系統+擴展的形式極大提高了學生的學習針對性及效率,發揮了學生的創新天性。同時這種形式也更加貼合企業的工業設計形式,因而真正達到了培養應用型人才的目的。

參考文獻

[1] 劉韜,樓興華.FPGA數字電子系統設計與開發實例導航[M].北京:人民郵電出版社,2005:1-2.

[2] 潘松,王國棟.VHDL實用教程[M].成都:電子科技大學出版社,2000:15-16.

[3] 李志平,楊西珊,張俊方,等.基于FPGA的計算機系統實驗教學平臺的設計與實現[J].實驗技術與管理,2009,26(9):77—80.

第6篇:單片機課程設計總結與體會范文

關鍵詞:C語言;電子專業;教學改革;教學效果

中圖分類號:G43文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2009)32-8980-02

The C Language Teaching for Higher Vocational Electronics Professional

CHEN Zhen

(Department of Electronic Engineering, Taizhou Polytechnic College, Taizhou 225300, China)

Abstract: C language is a important professional basic courses of higher vocational electronics professional, but the general effect of teaching is not very satisfactory. Based on the characteristics of electronic professional of vocational colleges, combined with the status of their own students, somemethods and measures to improve is purposed afteranalysis the problems existing in C language teaching in the paper. Teaching practice shows that these methods and measures to be effective in improving teaching effect.

Key words: C language;electronic professional;teaching reform;teaching effect

C語言是一種應用極為廣泛的計算機高級語言,各高等院校的計算機專業及非計算機專業都開設了C語言程序設計課程。而現在的單片機以及嵌入式系統的教學都已經采用C語言進行教學,因此對于電子類專業來說C語言更是一門非常重要的專業基礎課。隨著教學改革步伐的加快和后續課程的迫切要求,現在很多高職院校的電子類專業已經將C語言安排為第一語言,并且在一年級就開始授課,這無疑給C語言的教學帶來了新的壓力和挑戰。下面就我近十年講授C語言的教學實踐,談談在C語言教學中的若干體會與做法。

1 教學中存在的問題

1.1 學生對該門課程不夠重視,學習積極性不高

一方面是由于高等教育大眾化,高職電子類專業的學生是文理兼招,許多學生的基礎較差,并且學生的學習能力和學習愿望不如從前;另一方面,C語言是結構化的編程語言,程序的輸入輸出界面還是DOS界面,不像VB是采用面向對象技術和可視化技術的編程語言,剛開始學習時可視化的界面很容易引起學生的興趣,很多學生就認為學習C語言好像已經過時,沒有學習VB有用,從剛開始就喪失了學習興趣。

1.2 C語言自身特點導致學習困難

C語言有豐富的運算符,語法限制不嚴,語言簡潔緊湊,程序設計自由度大,數據類型豐富也可以用戶自定義,這些都是C語言的特點。但是對于初學者而言卻是掌握C語言的難點。比如簡潔的表達式或語句雖然可以實現很強的功能,但是卻增加了程序理解的難度,學生往往很難理解,導致學生對C語言的學習產生畏難情緒,學習積極性調動不起來。

1.3 語法和算法不能有機結合

C語言教學一直以來比較偏重語法,大部分教材都是先介紹基本數據類型、基本運算符、表達式、格式化輸入輸出函數,然后才講解三種基本結構的程序的設計。這樣程序設計的核心――算法就與C語言的基本語法有比較大的脫節,兩者不能有機地結合在一起。導致學生普遍反映聽的時候好像都聽懂了,但是當一個實際問題放在自己的面前,就不知道如何用所學的知識去解決,顯得很被動,久而久之就對程序設計失去了信心。

1.4 學生不適應傳統的教學模式

以前C語言的教學主要還是采用“教本位”的教學模式。教師在課堂上講授,布置作業及實驗內容,學生都是按照教師的思路在進行學習,留給學生自主思考的空間很小,學生始終處于被動的地位。這樣不利于調動學生的學習積極性和主動性,極大地限制了學生學習的主觀能動性。另外,高職的學生本來基礎就相對薄弱,學習自覺性不高,傳統的教學模式更讓他們覺得學習C語言很枯燥。

2 教學改革的實踐

針對以上存在的問題,通過我在教學實踐中不斷的摸索總結,并結合高職電子專業的培養目標與特點,在C語言程序設計的理論和實踐教學上進行相應的改革。

2.1 理論教學的改革

2.1.1 通過各種方法增強學生的學習興趣

電子專業的學生學習C語言主要是為今后的單片機編程打好基礎,我通常在第一節課中給出實現同一功能的C程序和匯編程序,讓學生通過對比發現C語言在嵌入式系統編程中的重要性以及優越性,從而增強學生對C語言程序設計的興趣。

利用多媒體課件進行教學。一些比較抽象、難理解的知識點,學生不容易接受和理解,在課件中通過動畫的形式來體現,容直觀性、多變形、知識性、趣味性于一體,為學生營造一個圖文并茂、動靜結合的教學場景,促使學生多種感官同時接受刺激,大大激發了學生的學習興趣,活躍課堂氣氛合的教學場景。

在教學中隨時注意和學生的互動。在課堂上經常提出一些小問題讓學生來回答,這樣既可以讓教師隨時了解學生的學習動態,及時調整講解內容,又可以發揮學生的主觀能動性,使學生在聽課的同時一直跟在教師后面思考,而不是被動地接收。

2.1.2 教學內容進行適當取舍

電子專業的教學計劃中C語言程序設計一般安排64~80學時,這其中還包括一定的實驗學時,根據高職學生的現狀,不可能在這么短的課時內把C語言的所有知識全部講完。因此,我根據單片機編程的特點以及夠用為度的原則,將指針的部分知識點和文件的內容進行了刪減,這樣能夠滿足學生今后的需要。對于部分學習能力強的學生,采取了課后自學+答疑的方式。

2.1.3 基礎知識和典型算法的強化

在C語言的學習中,基礎知識是非常重要的,包括C的關鍵詞和標識符、數據類型、常量與變量、運算符和表達式,以及三種基本的程序結構,語法和相關語句規則。在教學過程中我發現很多學生平時不注意基礎知識的理解和記憶,很多情況下是由于基礎知識掌握的不牢靠而看不懂程序。因此在平時教學中我通過各種方法強制要求學生進行記憶。經過一段時間的嘗試,大部分學生能很好地跟上教師的節奏,教學效果有很大提高。

算法設計是程序設計的關鍵。為了培養學生形成以算法為中心的思維模式,在教學過程中提倡學生記一些典型程序,通過記憶來促進算法的理解,這對學生的學習效果是有幫助的。

2.1.4 教學和全國等級考試掛鉤

學生畢業之前都需要獲得相關的資格證書,因此在教學過程中我鼓勵學生參加全國計算機等級考試二級(C 語言)考試。在教學過程中也選用有大量習題的教材,把以前的二級試題穿插在教學過程中進行講解,使學生發現全國等級考試并不是他們想象中的那么難,從而克服畏難情緒,提高了學習興趣和積極性。

2.2 實踐教學的改革

在保障理論教學的基礎上,更應該加強實驗教學。只有在上機實踐的過程中,學生才能充分理解課本中的理論知識,真正學會如何編寫、調試、優化程序。

2.2.1 實驗和作業相結合

在編寫實驗指導書時我盡量把平時典型的作業題融入進來,這樣在學生上機實驗之前把實驗內容先以書面作業的形式布置下去,學生在上機之前完成程序的編寫,上機時檢查,這樣實驗時學生就有較多的時間進行程序的調試,通過這種方法顯著提高了上機實驗的效率和效果。

2.2.2 以學習小組形式協作學習

學習小組是輔助教學的有效手段,我通常根據學生的學習情況將班級的學生分成若干學習小組,由學習基礎好的同學擔任組長, 在上機的時候由他們主動幫助有困難的同學, 給予困難同學深入學習的動力與支持。這樣, 不但彌補了上機課師資的不足, 而且學生的合作意識也得到加強, 同時也給學習小組的同學提供了更多發掘問題和鍛煉的機會, 進一步激發他們的求知欲。

2.3 課程考核方法的改革

考試方式和題型與全國等級考試的考試方式一樣,分為筆試和上機考試兩個部分,只是難度有所降低。這樣既可以增強學生參加等級考試的信心,同時也給學生提供一次等級考試模擬測試的機會。

3 結束語

通過多年實踐證明,以及從后續課程單片機的教學情況反饋來看,C語言的理論教學和實踐教學效果有了很大的提高。學生學習的興趣和主動性也有了很大的提高。

參考文獻:

[1] 丁輝.高職C語言教學改革探索的思路[J].常州輕工職業技術學院學報,2006(3).

[2] 龔麗.淺談高職院校的C 語言教學[J].湖北生態工程職業技術學院學報,2007(2).

第7篇:單片機課程設計總結與體會范文

[關鍵詞] 光電子專業;專業綜合訓練;反射式光纖位移傳感;實踐教學

[中圖分類號] G642.44 [文獻標志碼] A [文章編號] 1005-4634(2014)04-0084-03

0 引言

光電子專業是以光電信息工程理論與技術為特色的信息類專業,致力于培養融合光、電、信息和計算機等學科的復合型人才。在光電信息工程專業教學中,專業綜合訓練作為一個必修實踐環節,是加強學生工程訓練的重要手段,對培養學生的創新精神和實踐能力不可或缺[1]。同時,也是貫徹CDIO理念的重要方式[2]。發達國家的工科院校十分重視對學生工程實踐能力的培養,如要求學生在工廠進行32個月的生產實訓,幾乎占整個大學學習時間的1/4;而日本明確提出:工科院校4年教育要始終圍繞工程和聯系工程實際進行。與發達國家相比,國內工科院校在實踐教學尤其是工程實踐教學方面存在明顯差距,普遍存在著“課程設計簡化、畢業設計軟化、專業綜合訓練與生產實習形式化”的現象[3]。太原科技大學光信息科學與技術專業的專業實驗是將專業課實驗去掉,形成一個64學時的專業綜合實驗課[4]。高朋等人介紹了沈陽師范大學在課外開放實驗與實踐活動中進行專業實踐模塊,與專業實驗課程互為補充[5]。陳順芳等人就咸寧學院光電信息實驗與實踐平臺的構建進行了詳細的闡述[6],具體實施也是以課外開放實驗的方式進行。

專業綜合訓練起著從課本理論知識向專業實踐能力過渡的橋梁作用,輕視這一教學環節會使學生走向社會后的適應性降低及適應周期加長。因此,提高對這一教學環節重要性的認識,加大對其的投入,加強對該教學環節的建設,對保證這一教學環節有力、有序、有效地開展,具有極為重要的意義。鑒于此,本文針對光電類專業綜合訓練實踐教學目的、內容、模式等方面進行初步探索與研究。

1 專業綜合訓練的目的與意義

光電子專業綜合訓練的目的在于,使學生掌握電子技術和光學基本理論,了解光學原理、光電檢測技術及檢測儀器在生產實際和科學研究中的應用情況;使學生對光源、光電探測器與傳感器等方面的知識有更進一步的認識和掌握。專業綜合訓練是安排在大四的一項教學實踐環節,是在學生學習了本專業的全部專業基礎課和專業課后進行的。通過專業綜合訓練,拓寬學生的知識面,增加感性認識,培養學生進行調查研究、分析和解決工程實際問題的能力,為將來的工作打下堅實的基礎。

2 燕山大學光電子專業綜合訓練內容與模式

燕山大學信息科學與工程學院光電類共有5個專業實驗室、1個教學示范中心和1個光電類實踐教學基地,基本上能滿足7個教學班級的實踐活動。專業綜合訓練通常是選擇一些難度適中、具有較強應用背景的題目來進行仿真生產。早在2005年就設置了為期1周的專業綜合實驗,曾先后進行過“CCD綜合實驗”、“光纖F-P干涉儀”、“光纖亮度測溫儀”等實驗,由于學時較少,所以還是以“設計型”實驗為主。隨著教學改革逐年深入,實踐教學日益受到關注,教育部啟動了“卓越工程師教育培養計劃”試點,引入了國際工程教育改革的最新成果――CDIO工程教育模式與理念,所有這些都推動了燕山大學的實踐教學改革,專業綜合實驗學時由1周增加到2周,到2012年增加到4周。這項實踐環節主要是在校內專業實驗室進行,這一點有別于生產實習。

訓練內容為設計制作一光纖位移傳感系統,屬于反射式強度調制光纖傳感器,是一種非功能型光纖傳感器。利用待測物理量引起光強變化,通過檢測光強的變化實現對待測物理量的測量,如位移、壓力、振動、表面粗糙度等。反射式光纖探頭如圖1所示。光纖探頭A由兩根光纖組成,一根用于發射光,一根用于接收反射體反射的光,R是鍍膜的反射體。

系統裝置的原理框圖如圖2所示,MCU采用宏晶公司的STC12C5A60S2。實現數控恒流源來驅動LED/LD發光,采用AVAGO公司的T-1527作為光源,探測器采用與之匹配的R-2526,反射光強經過信號處理后進行A/D轉換,最后在LCD1602顯示屏或者數碼管上顯示出來。載有光纖探頭的二維位移調節架可以記錄其位移,這樣便可以得到位移與反射光強的關系,記錄多組數據便可繪制出反射式光纖位移傳感的調制特性曲線,如圖3。由圖3可知,不同驅動電流下的調制特性曲線都在相同位置出現極大值,當位移小于極大值時,為遞增函數,稱之為“前坡”,反之為“后坡”[7]。系統可工作在這兩個區域中,即“前坡”工作區和“后坡”工作區。可以看出,當在“前坡”工作時,可以有較高的靈敏度;當在“后坡”工作時,可以獲得較寬的動態范圍。圖4為系統儀器的照片。

3 專業綜合訓練的實施形式

專業綜合訓練的實施形式是保證訓練成效的重要前提。圖5為專業綜合訓練的流程圖。學生在校內專業實驗室進行查閱文獻、設計、元器件選擇、原理圖繪制、PCB板的制作、光纖組件的設計與制作、焊接、硬件調試及其軟件編寫、文檔撰寫等工作[3]。

首先,領取任務書,由指導教師將訓練內容與要求以書面形式發到每個學生手中。教師講解訓練內容、目的和一些具體要求。此部分既要讓學生明確訓練的總體目標,更要讓學生有明確的階段性小目標,讓學生清楚如何查資料、應該查什么樣的資料、要實現什么目標。

其次,查閱文獻資料,根據任務書的要求進行電路設計、光學組件設計。以往給學生留出時間查閱文獻資料,只有小部分學生能按要求完成,效果不理想。針對這一弊病,采取了分小組匯報設計方案的形式,每3人1組以PPT形式匯報本小組的設計方案,同時指導老師給出評價。該部分內容占學生成績的一部分,從而極大地調動了學生查閱資料的積極性和效率。

再次,原理圖與PCB板圖的繪制,讓學生熟悉專業的繪圖制版軟件,并熟悉電路板設計制作的流程??紤]到PCB板的制作成本、生產周期和后期調試問題,并不把學生的版圖拿去工廠進行加工制作,而是在學生設計后期將已做好的PCB板及對應的版圖資料一起發給學生。通過對比、改進、總結,讓學生發現設計中的不足,掌握布局布線的方法與技巧。接著是電路板的焊接與調試。一方面讓學生掌握各種封裝形式元件的焊接工藝及技巧,另一方面更要讓學生掌握硬件調試,包括電性能測試和一些簡單的測試程序來評估硬件及其焊接工藝的優劣,從而讓學生充分認識到調試在整個系統設計中的重要地位。

此外,給學生的光纖組件基本都是半成品,要讓學生制作光纖接頭。由于系統采用的是粗芯塑料光纖,加工制作的工藝要求比較低,學生在教師的指導下基本都能完成并達到要求。

軟件編寫,由于學生已進行過單片機課程設計,對C51單片機編程已具備一定的基礎,所以這部分內容主要體現在功能實現上。要求實現既定基本功能,當然也鼓勵學生進行功能拓展,充分利用MCU內部資源和硬件電路板的各個模塊。經過3天的軟件編寫,發現大部分學生都能實現要求的基本功能,有相當一部分學生對系統進行了各種各樣的擴展,效果甚至超出了老師的想象。對于一些編程能力差的學生,老師將軟件功能拆分,指導其分步分塊實現,盡可能地激發其編程熱情,使其縮小與其他同學的差距。

系統性能綜合測試,除了要求學生繪制出不同驅動電流下的反射式位移傳感器的調制特性曲線外,還要求學生測量光源的P-I特性曲線等。進行系統調零、增益調節等功能測試,并評估儀器性能參數。

最后,文檔撰寫,以往學生容易忽視文檔撰寫的重要性,互相抄襲、東拼西湊現象時有發生。為了避免此類情況的發生,教師在訓練之初就反復強調文檔在整個系統設計中的重要性,并將文檔撰寫的質量作為評定成績的一個重要依據。

4 專業綜合訓練模式探尋

不斷探尋專業綜合訓練的新模式,是深化本科實踐教育的需要,是培養學生實踐技能、綜合素質的重要保證。燕山大學信息科學與工程學院光電子工程系對專業綜合訓練的模式進行了初步探尋,具體包括以下幾個方面。

1)在內容上選擇與定位一些綜合程度比較高的題目,通常以一個具體的光電產品為載體,并且該產品在行業中具有一定的代表性,與當前主流光電產品特征相近且與專業知識背景密切相關,使學生在光學、電子、機械設計和計算機應用等各方面都能得到綜合鍛煉。這就要求專業綜合訓練與前期大學本科三年所學各科課程有較好的知識點銜接,既包含如應用光學、物理光學、光電子學、光電信息檢測、光輻射、光學材料、光學制造工藝、光學測試等光學類主要專業課程知識運用,也要包含如光學精密設計、光學機械CAD、數字和模擬電路及電子設計自動化工具的運用,還要覆蓋微機原理與接口技術、軟件基礎、程序設計等計算機方面的知識運用,使學生在最大的知識范疇內得到充分的發揮和鍛煉。

2)研發與設計過程滿足“大過程”特征,體現在盡可能多的覆蓋產品制造鏈上的步驟和過程,讓學生對產品選型、市場定位、經濟和技術可行性分析、論證、設計、仿真、加工、裝配、測試檢驗、分析評估等環節和步驟都有感性經歷和體會。

3)在實施過程中必須能夠讓每個學生都擔當企業工人、技術員、管理員等多重角色,人人動手,充分參與生產、研發設計的每個環節。

4)開辟校內專業綜合訓練基地或工程訓練中心。自2005年以來,分別在燕山大學特種光纖研發基地和光電類實踐教學基地進行過實習與訓練。

(下轉第89頁)

5 結束語

專業綜合訓練是學校實踐教學的重要組成部分,是教育教學體系中一個不可缺少的重要環節。專業綜合訓練是培養技能型人才、實現培養目標的主要途徑之一。它不僅是課程教學的總結,更是課程教學的延續。實踐教學如何滿足社會的需求是近幾年各高等院校共同關注的焦點,探討實踐教學改革的思路,有利于推進人才培養進程。

參考文獻

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[2]代峰燕,曹建樹.基于CDIO理念的測控專業綜合訓練改革探索[J].實驗室研究與探索,2011,5(30):88-90.

[3]楊連發,周婭,廖維奇,等.工科類專業綜合訓練現狀及實習模式改革探討[J].中國現代教育裝備,2011,(1):90-92.

[4]魏計林,王青獅,邱選兵.光信息科學與技術專業實踐教學體系研究[J]. 教育理論與實踐,2013,(6):50-52.

[5]高朋,黃濤,薛艷霞.光電信息技術實驗與實踐教學體系的建設[J].沈陽師范大學學報,2010,(1):41-44.

第8篇:單片機課程設計總結與體會范文

【關鍵詞】項目教學;課程改革;考核評價

【Abstract】The traditional color TV technology course teaching, the theory teaching is the main, assisted experimental verification, it have many disadvantages. This paper puts forward the experience of the course of “color TV technology and maintenance”,in the course of implementing the integrated curriculum reform for many years,mainly in the curriculum standards, course content, training bases ,assessment and other aspects of explore ideas.

【Key words】Project teaching; Curriculum reform; Evaluation

0 前言

《電視技術與調修》是我院電子信息工程專業的一門專業必修課,在長期的教學實踐過程中,通過不斷改革與探索,將課程設計為以電視產品各單元電路為子項目,通過調試與維修環節來安排項目訓練內容,通過各項目訓練介紹電視技術的基本原理和調修環節的基本技能;建構“項目訓練+綜合實訓+企業頂崗”的三維一體的實訓環境,使學生獲得“基本技能+核心技能+綜合技能”。并讓學生參加國家職業技能鑒定《家用電子產品維修工》和《無線電調試工》綜合技能考核來檢驗本門課程的教學水平和教學質量。在這過程中我們的具體做法是。

1 依托行業知名企業,聯合制訂課程標準

針對當前電視技術的飛速發展,電視技術中含蓋有無線電信號的發送、傳輸與接收,傳輸信號的類型也由模擬信號向數字信號跨越。所涉及到的技術包含有電子線路技術、單片機控制技術、電源技術、顯示技術、通信網絡與接口等技術,它幾乎覆蓋了整個電子信息技術領域。因此將“電視技術與調修”課程作為電子信息技術專業的核心課程是一種較為理想的做法。根據電子信息技術專業培養方案的要求,在制訂課程標準中,結合本地具體情況,與常州華輝電子有限公司等行業企業進行廣泛地合作,進行充分的調研,從職業崗位能力分析出發,組織企業專家緊緊圍繞職業能力要求,進行崗位職業技能分析。歸納出生產電視機工作崗位的典型工作任務,確定教學內容。對教學內容按照崗位工作過程進行優化,以項目+任務的形式進行組織,形成新課程標準,使教學內容的設計更符合高職類學生綜合能力的培養要求。學生完成本課程的學習之后,可以獲取多種社會認可的職業能力資格證書。

2 內容組織緊貼目標,突出調修能力培養

教學內容的設計上,是基于工作過程和學生認知規律的基礎上安排教學內容,重點突出學生對電視機整機調修能力的培養,按照學練結合的教學思路。具體以項目為載體組織課程教學內容,使整個教學過程就是學生完成項目的學習過程,從而培養學生的學習能力。設計原則是遵循能力為本的基本原則,按照電視機在調測與維修過程中所必須掌握的基礎知識和基本技能為主線,合理安排學習內容。本課程內容分解為四大學習項目:即電視機認知實訓、電視單元電路項目調測訓練、典型故障綜合維修項目訓練、考工考級綜合培訓。

針對本課程的實踐性與專業性較強,在授課內容中,需介紹的各種方框圖、原理圖和各類波形非常繁多,為此大量采用圖文并茂的的多媒體課件,以增加課程的教學內容,提高教學效率。還借助于彩電示教板做為輔助教具,激發學生的學習興趣和愛好感。課程的項目化教學全部安排在實訓室或實訓車間進行,每位學生安排一個生產工位,配置必要的儀器和工具,提供一個與真實企業生產環境一致的實訓場景。通過對真實電視產品調試與維修過程的體驗和感受,來學習電視整機產品的調試與維修技術。在教學組織中,采取學生講、教師評的互動教學方法,讓學生走上講臺,每組派一位學生來闡述完成任務過程和得到的結論,接著由同組的學生進行補充和完善,最后由教師進行總結與點評。在項目訓練環節中,采用活頁形式編制了完善的實訓項目單和行動訓練卡,將每個實訓項目都細分為基礎能力訓練、專業技能訓練和綜合提高訓練三大部分進行訓練,并保證各訓練環節梯度和難度。

3 拓展實訓基地建設,提升課程工學力度

為了進一步提升學生的實踐動手能力,旨在培養高等級技術應用性人才,要求學生必須具有該行業中相關專業的基本知識和基本技能。在實訓教學環節中,要切實體現“工學交替”的指導思想,我們充分利用電子信息工程技術專業建設委員會的職能,在加大校外實訓基地建設的同時,與蘇州華之杰電訊有限公司等的相關企業建立了廣泛而有效的聯系,并作為本課程的校外實踐教學基地,同時在校內,引進常州誠聯電源制造有限公司作為《電子整機產品》實訓教學工廠,安排學生到生產線上進行真實電子產品的組裝實訓,包括安裝、調試與維修,通過實地感受電子信息企業的生產流程、組織管理和企業文化,使學生進一步加深對電子產品生產過程的理解,同時還邀請企業的工程技術人員作為兼職教師擔任本課程中一些項目的講解。以此拓展廣大師生的知識視野。

4 多種考核方式并舉,全部檢驗學生能力

項目化教學改革成效的關鍵是要有一套全面考核與評價機制。我們采用了對教學全過程控制與各階段考核相結合,通過使學生在“學中練,練中學,學練結合”的過程中接受各種類型的考核??己祟愋筒辉偈菃渭兊慕K結式書面考試,而是要體現以能力培養為中心的指導思想??己丝梢圆捎秒A段考核與終結考核相結合,形式可采用筆試、口試與實踐操作相結合,也可采用小M討論與組織答辯等多種形式進行。

考核內容可以包括態度性評價、知識性評價和技能性評價。其中態度性評價包括考勤、課前準備、課堂表現和課內參與程度等方面;知識性評價是指作業、項目報告、提問、課堂練習和期末考試等方面;技能性評價具體可以包括元器件識別與質量鑒別能力、儀器儀表使用與電路測試能力、故障分析檢測與維修能力以及對出現問題的歸納總結能力等方面。

5 結論

經過多年的改革與探索,《電視技術與調修》課程作為我院電子信息技術核心課程建設已取得一定的成效。實踐證明,本課程自從開始建設以來,已經在三屆學生約760人次中實施,根據任課教師和大部分同學課后的情況反饋,效果普遍反映良好,學生的學習積極性和主動性有了很大的提高,特別是在技能的掌握方面尤為明顯和突出,根據最新統計,2013級共有505人參加江蘇省信息化委員會組織的“音視頻檢驗工高級工”技能考工,一次性通過率達到97.6%。這一成績的取得與廣大教師在課程改革中,趕于創新、勇于爭先,使本門課的教學效果躍上一個新的臺階,同時使學生學到了真正有用的知識和技能。

【參考文獻】

[1]黃宇航.高職院校實習教學改革與思考[J].常州信息職業技術學院學報,2004,12.

第9篇:單片機課程設計總結與體會范文

社會上的其他組織也都舉辦了各種形式的競賽活動,但在專業領域的認可度不高,而且這種競賽的題目一般提前幾個月公開,準備起來不是很難,所以一般實力較強的學校很少參加,競爭不是很激烈,獲獎的幾率會大一點,從培養學生的角度來看也可以考慮參加。我院從2009年開始連續3年均報名參加了全國大學生電子設計競賽和5大賽區組織的聯合電子競賽。以下針對參加這些賽事的認識談幾點體會。

1電子設計競賽與教學改革的關系

(1)競賽引導課程體系改革、強化工程概念。全國大學生電子競賽是教育部倡導的四大學科競賽之一,是面向大學生的群眾性科技活動,目的在于促進信息與電子類學科課程體系和課程內容的改革,促進高等學校實施素質教育以及培養大學生的創新能力,協作精神和理論聯系實際的學風,促進大學生工程實踐素質的培養,提高學生針對實際問題進行電子設計制作的能力[1],這些目標直接體現了培養應用型人才的重要性,而且也直接引導了對培養應用型人才所進行的一系列課程改革,即加強實踐能力的培養,強化工程概念。這與學院突出實踐教學體系,制訂教學內容、教學方法、過程管理與考核辦法是不謀而和的。

(2)競賽引導了課程內容和教學方法的改革。電子競賽的題目重點突出了應用設計。最初的競賽題目可以用分立元件完成,基本上是單純硬件設計與調試,而從本世紀開始明顯的提倡使用集成度高的芯片,加大了軟件在系統中的作用。今年的題目甚至把單片機最小系統當成是一個器件直接使用,這體現和強調了在現代工程應用系統設計中,重點要求學生掌握使用集成化的各種功能模塊通過接口組成系統的設計能力,也引導著教師必須對相關課程的教學內容和方法進行改革。比如在內容選取上,重點應對功能模塊的原理采用簡單的電路予以介紹,并由此引出外特性[2]。再如引導學生利用功能模塊的功能表,通過接口組成應用系統的設計方法[3]。為此,可以針對現實需要重新編寫適當的數字電路、模擬電路和單片機等教材。

2電子設計競賽與人才培養的關系

(1)競賽使優秀學生脫穎而出。從這幾次參加競賽的學生來看,凡是參加電子競賽訓練的同學,無論獲不獲獎,都具備了基本電子電路實際制作與調試的能力,尤其對學生的學習興趣、學習新知識的能力和積極思考、發現問題并解決問題的能力有了很大的鍛煉和提高[4],對今后走上工作崗位充滿信心;尤其獲獎的同學更是得到了能力和素質的全面提升;同時,這些學生的進步也對周圍沒參加競賽的學生起到了潛移默化的影響,給低年級的學生做了很好的榜樣和示范,提高了他們學習和參加競賽的積極性。最重要的一點是,參加完競賽的學生在就業方面體現了較強的競爭力,縮短了和一本學生的差距甚至有的超過了他們。

(2)競賽鍛煉了教師,有利于雙師型教師培養。在競賽培訓的實際過程,可以發現城市學院的學生和交通大學的學生之間存在著顯著區別(當然本身層次上就有差異)。交大的學生只需給定題目和參考資料,他們自己通過動手制作、調試,教師有80%的時間是管理和后勤服務,而城市學院的學生,至少在基礎培訓中,必須先講基本原理、調試方法、隨時跟蹤指導,到后期學生才能達到主動設計,因此指導教師也相當于是參加競賽者,尤其對于年輕教師而言,這無疑是對他們專業能力的一個很大考驗和提高。而事實證明也確實如此,近年參加指導的教師在業務方面進步明顯,不僅拓寬了知識面,而且也積累了豐富的工程實踐經驗和指導經驗,同時對教學改革也有了新的認識,進一步縮短了和雙師型教師的距離。

3參加電子競賽的總結與分析

2009年是我院第一次參加該競賽,獲得了一個省級一等獎。本次基本上屬于押題性質,題目理解正確、而且前期訓練充分,電源組幾乎是2隊都是一等獎;而測控組卻是一敗涂地。2010年獲得一、二、三等獎各一項,本次沒有電源的題目,但由于有一組學生能力較強且配合的很默契,獲得一等獎是必然的;而獲得二、三等獎的組,由于只有一、兩個同學能力很強,在競賽過程中,時間不夠??梢娨@得好成績,不僅團隊各個成員的能力要強,而且還要分工明確,各有所長,真正體現團隊協調作戰能力。2011年僅獲得一個三等獎,主要原因是因為競賽時間準備不足和指導失誤造成的。其中,電源題目由于認為過于簡單而掉以輕心,中途發現為時已晚,造成時間不夠;小車存在兩個問題,一是準備階段組委會的講話表示小車不會再出,所以在訓練中相關器件未準備,在競賽開始后才從網上訂購;二是沒能自制一個木制軌道,為了節約成本,想當然的認為小車在地板上走和在木制軌道走是一樣,結果花了很多時間在調試上,直到測試時才發現不做軌道是一個失誤,否則獲得一等獎的機會很大??梢姼傎愔械牟淮_定度因素很多,稍微想的不周全就會造成很大遺憾,盡管如此,能力較強的那一組還是獲得了三等獎。從以上分析可以看出,對學生的培養應以能力和素質培養為重點,確實讓他們在培訓過程、事務管理、競賽題的分析和競賽中的決策等各個環節發揮主導作用,回歸競賽的本質。

4今后競賽培訓思路

基本訓練旨在提高學生的動手能力,主要包括印制版的設計(原理圖和PCB板圖)、焊接及測試方法(學會基本儀器的使用)等練習。從訓練內容上主要分為以下幾大類。

(1)電力電子類:降壓型、升壓型和逆變型開關電源;恒壓、恒流、直流并聯運行和交流并網運行模式;輸入/輸出電流、電壓以及效率顯示;紋波分析與失真度等。

(2)檢測與運動控制類:智能小車、機器人倒擺平衡控制、調速控制中的轉速、位移、避障、角度檢測、無線發射與接收等。

(3)基于FPGA/DSP系統的分析儀器:頻譜分析儀、傳輸波形特性分析儀(該項在“EDA”實驗室中由指導教師完成樣機)。

(4)放大器設計與制作:音頻放大器,頻帶為10兆赫茲、增益60dB的寬帶放大器設計(該項由指導教師完成樣機)。鑒于今后的電子競賽題目趨于綜合設計,所以在暑期集中訓練前,上述4項基本內容應該培訓完成并通過各組交流使參加競賽的學生全面了解相關內容;這樣在暑期集中訓練時,學生便可集中精力利用電子競賽等相關網站,通過學習、分析、交流提升自己的綜合能力和素質。

5組織管理與相關政策

為了更好的培養和選拔人才,同時讓參加競賽培訓的學生無后顧之憂,需要制定一系列的政策和措施,具體如下。

(1)成立學生課外科技創新小組,從二年級開始自愿報名,條件是在一年級的課程(數學、物理和電子認識實習)學習中,成績較好的且有強烈欲望的同學中選拔;個別有特珠能力的同學另議;對于這些同學在二年級學習中,如果努力參加培訓者可以頂替實驗和課程設計的學分。

(2)完成二年級課程的同學,要求電路、電子技術、C語言實訓能力強同學自愿報名并經審查批準參加,在三年級學習期間,如果努力參加培訓者可以頂替電子綜合設計的學分。

(3)參加暑期培訓的同學可以頂替生產實習的學分,實際上經培訓后的學生已經使得他們的畢業論文變得容易;如果選拔去參加競賽且獲得獎勵的還可以頂替部分選修課的學分。

(4)建立綜合電子設計培訓基地即專門的訓練場地,實現由學生參與的全天候開放管理。(5)參加人數50名左右,實行淘汰制度,使得每組人員結構合理、互補。

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