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單片機(jī)原理及應(yīng)用試題

時(shí)間:2023-05-30 09:14:19

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇單片機(jī)原理及應(yīng)用試題,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。

單片機(jī)原理及應(yīng)用試題

第1篇

關(guān)鍵詞: 《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》課程教學(xué) 課程改革 具體思路

1.引言

《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》是電氣工程及自動(dòng)化類專業(yè)的核心專業(yè)課程,也是一門硬件與軟件相結(jié)合的實(shí)踐應(yīng)用性極強(qiáng)的綜合性課程。這門課程涉及數(shù)字電路、微機(jī)原理、匯編語言程序設(shè)計(jì)等相關(guān)知識(shí),邏輯嚴(yán)謹(jǐn)、內(nèi)容抽象,不容易理解。教好《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》這門課程,是對(duì)教師在學(xué)識(shí)、能力、技巧諸方面的一種嚴(yán)峻考驗(yàn)。目前,我校電專業(yè)《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》課程教學(xué)普遍存在的問題是,大部分學(xué)生在掌握基本理論的基礎(chǔ)上,只能看懂教師寫的程序,自己動(dòng)手編寫程序普遍比較困難。因此,課程教學(xué)改革的目標(biāo)是讓學(xué)生能積極動(dòng)手,將所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到單片機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)上,能獨(dú)立設(shè)計(jì)制作一般的單片機(jī)控制電子產(chǎn)品,使這門課程成為學(xué)生所感興趣的課程。筆者以“培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力,提高實(shí)踐動(dòng)手能力”為目標(biāo),在《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》教學(xué)中從課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方法三個(gè)方面作了一些探討。

2.教學(xué)內(nèi)容的探討

在單片機(jī)課程教學(xué)過程中,將單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)作為教學(xué)主線貫穿始終。在講授第一堂課時(shí),首先向?qū)W生展示并演示單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)在日常生活中的典型應(yīng)用實(shí)例,如電子時(shí)鐘系統(tǒng)、音樂電子琴系統(tǒng)等。通過演示學(xué)生建立了單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的初步概念,直觀地感受到了單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用,從而明確了本課程學(xué)習(xí)的目標(biāo)。

改革教學(xué)內(nèi)容,最重要的是對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行精選,突出實(shí)踐性環(huán)節(jié)。在教學(xué)中,教師應(yīng)力求做到縱觀全書,抓住關(guān)鍵,突出重點(diǎn),解決難點(diǎn);把主要時(shí)間花在講解重要概念、基本原理和基本方法上,注重講清難點(diǎn),分析并引導(dǎo)學(xué)生掌握課程內(nèi)容的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性,而不是把一本書一堂課從頭講到尾。

《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》課程體系包括理論知識(shí)講授、實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)三大部分,理論知識(shí)64課時(shí),實(shí)驗(yàn)12課時(shí),課程設(shè)計(jì)2周。在理論課教學(xué)中,按照“理論教學(xué)以應(yīng)用為目的,以必需、夠用為度”的原則,精選教學(xué)內(nèi)容。單片機(jī)理論講授涵蓋的內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:

(1)單片機(jī)概念、發(fā)展概況、以51為核心的MCS-51系列及其廣泛應(yīng)用。

(2)MCS-51單片機(jī)的邏輯結(jié)構(gòu),信號(hào)引腳,以及內(nèi)部存儲(chǔ)器;單片機(jī)的I/O口的功能,以及時(shí)鐘電路與時(shí)序、復(fù)位方式和復(fù)位電路。

(3)單片機(jī)的尋址方式、指令系統(tǒng)和偽指令。

(4)程序設(shè)計(jì)的基本方法,要求學(xué)生能獨(dú)立編寫一些簡單的程序。

(5)中斷的基本概念、中斷源、中斷控制、中斷響應(yīng)過程;定時(shí)/計(jì)數(shù)器的功能、控制寄存器及工作方式的應(yīng)用。

(6)串行通信的基礎(chǔ)知識(shí);MCS-51單片機(jī)串行口的UART結(jié)構(gòu)及串行通信控制、MCS-51單片機(jī)串行口通信工作方式及其應(yīng)用。

(7)I/O口的直接使用,I/O編址技術(shù)和I/O控制方式、簡單I/O擴(kuò)展及用8155可編程接口芯片實(shí)現(xiàn)I/O擴(kuò)展。

(8)鍵盤的接口設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)、LED顯示器的接口設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)。

(9)存儲(chǔ)器擴(kuò)展機(jī)構(gòu)及其實(shí)現(xiàn)、程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展及其地址映像范圍。

(10)單片機(jī)與A/D、D/A轉(zhuǎn)換器的接口及其應(yīng)用。

在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),針對(duì)教學(xué)要點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生用不同的方法實(shí)現(xiàn)同一個(gè)任務(wù),讓枯燥的理論知識(shí)融會(huì)貫通到實(shí)踐中去。具體實(shí)驗(yàn)安排為:單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱、仿真系統(tǒng)的認(rèn)識(shí);廣告燈實(shí)驗(yàn);定時(shí)/計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn);中斷系統(tǒng)實(shí)驗(yàn);數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn);串并口實(shí)驗(yàn)六個(gè)實(shí)驗(yàn)。

兩周的課程設(shè)計(jì)是學(xué)生進(jìn)行單片機(jī)應(yīng)用能力的綜合訓(xùn)練,是建立在學(xué)生已學(xué)完理論課程及實(shí)驗(yàn)教學(xué)和相關(guān)課程之后所進(jìn)行的綜合實(shí)訓(xùn)。可給出若干題目,學(xué)生按照長處、性格,采取自愿的原則,組織若干個(gè)小組。在實(shí)施過程中,要求嚴(yán)格按照軟件工程的要求,完成實(shí)物的制作。要求給出具體的階段計(jì)劃、人員分工、設(shè)計(jì)說明書、原理圖、PCB圖、程序、測試計(jì)劃、測試方案、測試結(jié)果等。學(xué)生通過設(shè)計(jì)初步了解項(xiàng)目立項(xiàng)、方案論證、電子元器件的選型和焊接、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)調(diào)試等全過程,充分發(fā)掘?qū)W生的潛能和創(chuàng)新意識(shí)。另外,組織學(xué)生到實(shí)習(xí)基地實(shí)習(xí),通過多種形式的實(shí)踐環(huán)節(jié),著重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于單片機(jī)系統(tǒng)的綜合分析能力和實(shí)際應(yīng)用能力。

3.教學(xué)方法的探討

在教學(xué)方法上,教師不僅要向?qū)W生傳授知識(shí),更要教會(huì)學(xué)生學(xué)習(xí)的方法,培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)處理及知識(shí)轉(zhuǎn)換能力和分析問題、解決問題能力及創(chuàng)新能力。

(1)在講解一個(gè)新的理論時(shí),強(qiáng)調(diào)以實(shí)際應(yīng)用引入理論體系。以一個(gè)具體的項(xiàng)目實(shí)例為主線,理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)均圍繞如何實(shí)現(xiàn)這個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行。

比如在講MCS-5l單片機(jī)匯編語言程序設(shè)計(jì)時(shí),通過具體的課題提出問題,比如“廣告燈如何控制?”“十字路通燈如何控制?”在講定時(shí)計(jì)數(shù)器時(shí),給學(xué)生提出“電子鐘如何實(shí)現(xiàn)”的課題。每一章節(jié)圍繞“提出問題,思考問題,解決問題”的思路,使學(xué)生達(dá)到理解和靈活應(yīng)用知識(shí)的目的,引導(dǎo)學(xué)生在不同的設(shè)計(jì)方案中尋求設(shè)計(jì)程序的最佳方案,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和成就感。學(xué)生在學(xué)習(xí)單片機(jī)知識(shí)的同時(shí)學(xué)會(huì)解決實(shí)際工程應(yīng)用問題的思路和手段,通過采用“教”“學(xué)”“做”合一的方法,筆者不僅向?qū)W生傳授了知識(shí),而且教會(huì)了學(xué)生學(xué)習(xí)的方法,鍛煉了學(xué)生動(dòng)手能力。

(2)在教學(xué)手段上,多媒體教學(xué)和板書教學(xué)相結(jié)合,教學(xué)內(nèi)容中涉及邏輯圖、原理圖、結(jié)構(gòu)圖等圖、表之類的知識(shí)時(shí),采用多媒體教學(xué)更加直觀,比如單片機(jī)內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)、中斷控制系統(tǒng)等內(nèi)容采用多媒體教學(xué)。另外,用MCS-51仿真軟件直接在課堂上對(duì)程序進(jìn)行運(yùn)行調(diào)試、與理論配套的相關(guān)器件的演示等。基本的重要的概念反復(fù)強(qiáng)調(diào),貫穿整個(gè)教學(xué)活動(dòng)。

(3)硬件和軟件結(jié)合緊密是《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》課程的特點(diǎn)之一。在教學(xué)上筆者采取了一些教學(xué)方法,比如直觀教學(xué)法。在介紹“什么是單片機(jī)”時(shí),將單片機(jī)芯片實(shí)物展示給學(xué)生,使學(xué)生了解到在這樣一個(gè)小小的集成電路芯片中集成了微型計(jì)算機(jī)的主要部件,用這種方法給學(xué)生建立起單片機(jī)的感性認(rèn)識(shí)。在硬件知識(shí)的講解上,力求教學(xué)內(nèi)容的條理性。比如,在講授“單片機(jī)中斷系統(tǒng)”時(shí),畫出中斷過程結(jié)構(gòu)圖,將中斷系統(tǒng)所有的知識(shí)點(diǎn)全部標(biāo)識(shí)在結(jié)構(gòu)圖中,按照“中斷源―中斷控制寄存器―中斷響應(yīng)―中斷處理―中斷返回”的思路講解中斷系統(tǒng),使學(xué)生有一個(gè)明確的學(xué)習(xí)思路。

在講解“程序設(shè)計(jì)”這一章時(shí)筆者作了這樣的處理:在順序、分支、循環(huán)三種結(jié)構(gòu)的程序中各舉一個(gè)例子,重點(diǎn)放在講述解題思路上面,而將其它各種類型的程序設(shè)計(jì)的內(nèi)容放在習(xí)題課中進(jìn)行講解。這樣使得學(xué)生能夠及時(shí)將所學(xué)的理論應(yīng)用于實(shí)踐,使前面提到的教學(xué)規(guī)劃得以實(shí)施。

(4)在組織課堂教學(xué)時(shí),注意調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,啟發(fā)學(xué)生,多用提問的方式,讓學(xué)生自己動(dòng)腦筋解決問題。在每一章節(jié)中為幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)提問和討論,使學(xué)生不是完全被動(dòng)地聽課,而是邊學(xué)邊想、邊學(xué)邊問。另外,交互式教學(xué)方法在實(shí)踐中也是切實(shí)可行的。以學(xué)生為中心,進(jìn)行分組教學(xué),這樣既可以提高學(xué)生的自主性學(xué)好知識(shí),又可以因材施教,更可以提高學(xué)生的團(tuán)結(jié)與協(xié)作能力,而這種能力在產(chǎn)品開發(fā)過程中更是不可缺少的。

4.考核方法的探討

目前的考試形式尚存在諸多問題:

(1)考試內(nèi)容不合理。考試內(nèi)容局限于教材,每到期末復(fù)習(xí)時(shí)給學(xué)生劃范圍、定重點(diǎn),這樣助長了一部分學(xué)生的惰性,有些學(xué)生會(huì)認(rèn)為平時(shí)可以不來聽課,只要最后一節(jié)復(fù)習(xí)課來了劃好范圍就能過關(guān),造成了學(xué)生實(shí)際掌握知識(shí)的程度和卷面成績不相一致的后果,嚴(yán)重降低了教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)意義。

(2)考試方式單一。考試閉卷多,開卷少;筆試多,口試、答辯方式少,理論考試多,技能、操作、實(shí)踐能力考查少;一次考試定結(jié)論多,數(shù)次考試綜合評(píng)價(jià)少。

(3)考試題型不合理。客觀性試題比例大,而綜合性題少,這很不利于學(xué)生思維、分析、綜合能力的培養(yǎng)和創(chuàng)新精神的形成。

針對(duì)以上幾點(diǎn)問題,筆者對(duì)《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》課程的考核方法的改革提出以下幾點(diǎn)思考:

(1)豐富考試方法。根據(jù)《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程的特點(diǎn),我們可以采用筆試、口試、做設(shè)計(jì)、寫論文、進(jìn)行實(shí)際操作,以及開卷、閉卷等多種方式。考試如果能夠強(qiáng)調(diào)能力,必然會(huì)引導(dǎo)教學(xué)走上“打好基礎(chǔ)、培養(yǎng)能力、發(fā)展智力”的正確軌道。

(2)改革考試成績?cè)u(píng)定分布。考前不劃重點(diǎn),嚴(yán)肅考場紀(jì)律。堅(jiān)持集體閱卷,閱卷后對(duì)試卷進(jìn)行分析。平時(shí)成績占40%,包括出勤、作業(yè)、課堂回答問題的能力;實(shí)驗(yàn)占30%,包括實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績及實(shí)驗(yàn)考試成績。這些在課程開始即告之學(xué)生。由于平時(shí)成績占比例較高,學(xué)生從一開始就會(huì)注意避免重理論、輕實(shí)際,重考試、輕能力的傾向。另外,教學(xué)結(jié)束后,教師根據(jù)學(xué)生的專業(yè),以及學(xué)習(xí)情況讓學(xué)生按要求完成一個(gè)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),作為學(xué)生本門課程總成績的加分項(xiàng)。

(3)合理分配考試題型。針對(duì)大綱的要求,教師應(yīng)合理分配客觀題目和主觀題目的比例,注重考核學(xué)生熟悉運(yùn)用知識(shí)的能力。

(4)建立考試結(jié)果分析制度,不斷總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)問題時(shí),教師應(yīng)及時(shí)糾正,拓寬、疏通教學(xué)質(zhì)量的有效反饋渠道,建立健全溝通機(jī)制。

5.結(jié)語

《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》是高職電專業(yè)學(xué)生一門重要的技術(shù)課程,學(xué)好該課程不但要掌握硬件知識(shí),還要掌握軟件知識(shí),是學(xué)生感到最難學(xué)的一門技術(shù)課之一。筆者本著激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神的原則,提出了《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》課程改革的具體思路,所探討的教學(xué)的內(nèi)容、方式和考核方法已經(jīng)部分在實(shí)際教學(xué)過程中得到貫徹,有了一些初步的成果。《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》發(fā)展極快,要講好該門課程,教師要具有相當(dāng)?shù)膶?shí)踐經(jīng)驗(yàn)和科研能力,并且要不斷地學(xué)習(xí)充實(shí)自己。教學(xué)是一門藝術(shù),教學(xué)過程是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,要建立一個(gè)完善的、更加合理的單片機(jī)課程教學(xué)體系,我們還需要不斷地進(jìn)行探索和實(shí)踐。

參考文獻(xiàn):

[1]謝敏.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008.

第2篇

關(guān)鍵詞:單片機(jī);教學(xué)改革;實(shí)踐

中圖分類號(hào):TP434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):16727800(2013)002018202

0 引言

隨著微電子及計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,單片機(jī)以體積小、功能強(qiáng)和性價(jià)比高等特點(diǎn),在工業(yè)控制、通信技術(shù)和數(shù)據(jù)采集等領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。目前,許多學(xué)校都開設(shè)了《單片機(jī)原理與應(yīng)用》,這門課程將程序語言、串口通信、模擬電路和數(shù)字電路等知識(shí)綜合起來,是一門理論性、技術(shù)性、工程性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程,是計(jì)算機(jī)、電子類、機(jī)電一體化、自動(dòng)化等專業(yè)的專業(yè)必修課。掌握好單片機(jī)技術(shù)對(duì)高職生工程素質(zhì)的培養(yǎng)以及職業(yè)技能的提高都大有益處。

1 目前《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程教學(xué)的不足

自20世紀(jì)80年代后期,我國的高等院校工科專業(yè)開始開設(shè)單片機(jī)課程,至今有20多年了。這期間,在教室講授理論,到實(shí)驗(yàn)室利用實(shí)驗(yàn)箱做實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式一直沿用至今。由于單片機(jī)技術(shù)涉及到硬件電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩方面的知識(shí)和技能,學(xué)習(xí)難度較大,致使初學(xué)者上課猶如聽天書,時(shí)間不長多數(shù)學(xué)生就懵懵然而放棄了,入門者寥寥。出現(xiàn)這些問題的原因主要是教學(xué)方法上存在一些不足。

(1)理論與實(shí)踐教學(xué)比例分配不當(dāng),重理論輕實(shí)踐。目前的單片機(jī)課程教學(xué)多以理論課為主,實(shí)踐課為輔。教材理論體系嚴(yán)謹(jǐn),教師教學(xué)思路清晰,但學(xué)生往往感覺內(nèi)容枯燥、概念抽象、指令難記。課堂教學(xué)按照教材內(nèi)容的編排順序、相關(guān)知識(shí)的邏輯關(guān)系進(jìn)行,學(xué)生剛剛接觸數(shù)字電路,缺乏編程語言及計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識(shí),難以順利入門并對(duì)課程產(chǎn)生濃厚興趣。同時(shí),大部分教師的教學(xué)方法通常以講授為主,缺乏直觀形象的實(shí)際操作。這些原因?qū)е聦W(xué)生普遍認(rèn)為單片機(jī)的課程非常難學(xué)。

在教學(xué)過程中,往往理論教學(xué)的學(xué)時(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)時(shí),并且實(shí)驗(yàn)教學(xué)一般在“匯編語言設(shè)計(jì)”講完之后開始進(jìn)行。這種教學(xué)體系的不足之處在于:①以大量的原理介紹引導(dǎo)學(xué)生入門,學(xué)生理解苦難,學(xué)習(xí)過程也感覺枯燥乏味;②教學(xué)過程中“重理論輕實(shí)踐”,實(shí)驗(yàn)只是點(diǎn)綴,造成學(xué)生的應(yīng)用能力培養(yǎng)缺乏,對(duì)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)十分不利;③軟件和硬件介紹時(shí)分開,對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)軟硬件結(jié)合的設(shè)計(jì)方法介紹不足,學(xué)生在實(shí)際工作中缺少系統(tǒng)化的思路。

(2)教學(xué)方法老套,無法激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。目前,大多數(shù)高校的理論教學(xué)過程都是采用先基礎(chǔ)后應(yīng)用的模式,即單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、匯編語言設(shè)計(jì)、外部系統(tǒng)擴(kuò)展、接口技術(shù)和應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì),這種方法雖然思路清晰,但是存在著過于機(jī)械性的弊端,缺乏生動(dòng)、直觀的實(shí)物等輔助教學(xué)手段,這樣便使學(xué)生覺得學(xué)習(xí)單片機(jī)枯燥乏味,沒有現(xiàn)實(shí)意義、缺乏興趣,嚴(yán)重影響了教學(xué)效果。實(shí)踐教學(xué)形式單一且受重視不夠。當(dāng)前的實(shí)踐課教學(xué)大多以單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱為實(shí)驗(yàn)平臺(tái),而開設(shè)的也多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。觀察中不難發(fā)現(xiàn),學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)大都是用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上已經(jīng)寫好的程序資料,幾乎沒有多少同學(xué)去分析程序的流程,更不用說去研究讀懂那些代碼了。另外,對(duì)于用到電路硬件的實(shí)驗(yàn),也只是按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書要求在實(shí)驗(yàn)箱上做簡單的連線,沒有一個(gè)整體的電氣原理圖概念,再加上實(shí)驗(yàn)條件的有限,不可能每個(gè)同學(xué)都能得到老師的輔導(dǎo),導(dǎo)致學(xué)生過度追求實(shí)驗(yàn)結(jié)果,而忽略了硬件設(shè)計(jì)、軟件調(diào)試等過程。

2 《單片機(jī)原理與應(yīng)用》課程教學(xué)改革的思路與措施2.1 以“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”為主要方法的教學(xué)內(nèi)容

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是一種建立在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上的教學(xué)法,它將以往以傳授知識(shí)為主的傳統(tǒng)教學(xué)理念,轉(zhuǎn)變?yōu)橐越鉀Q問題、完成任務(wù)為主的多維互動(dòng)式的教學(xué)理念;將再現(xiàn)式教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄渴綄W(xué)習(xí),使學(xué)生處于積極的學(xué)習(xí)狀態(tài),每一位學(xué)生都能根據(jù)自己對(duì)當(dāng)前問題的理解,運(yùn)用共有的知識(shí)和自己特有的經(jīng)驗(yàn)提出方案、解決問題。

在實(shí)際教學(xué)中,以學(xué)生為主體,項(xiàng)目、工作任務(wù)為載體,學(xué)生在教師的引領(lǐng)下,由淺入深、由易到難,學(xué)習(xí)單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制作。為取得良好的學(xué)習(xí)效果,在課堂上由老師先對(duì)學(xué)生提出一個(gè)課內(nèi)任務(wù),老師不會(huì)完整的告訴學(xué)生怎么完成任務(wù),而是只提供知識(shí)點(diǎn),由學(xué)生課外完成此任務(wù),并根據(jù)任務(wù)完成的質(zhì)量進(jìn)行考核和評(píng)分。

從學(xué)生的角度說,任務(wù)驅(qū)動(dòng)是一種有效的學(xué)習(xí)方法。它從淺顯的實(shí)例入手,帶動(dòng)理論的學(xué)習(xí)和應(yīng)用軟件的操作,大大提高了學(xué)習(xí)的效率和興趣,培養(yǎng)他們獨(dú)立探索、勇于開拓進(jìn)取的自學(xué)能力。一個(gè)“任務(wù)” 完成了,學(xué)生就會(huì)獲得滿足感、成就感,從而激發(fā)了他們的求知欲望,逐步形成一個(gè)感知心智活動(dòng)的良性循環(huán)。伴隨著一個(gè)跟著一個(gè)的成就感,減少學(xué)生們以往由于片面追求信息技術(shù)課程的“系統(tǒng)性”而導(dǎo)致的“只見樹木,不見森林”的教學(xué)法帶來的茫然。從教師的角度說,任務(wù)驅(qū)動(dòng)是建構(gòu)主義教學(xué)理論基礎(chǔ)上的教學(xué)方法,將以往以傳授知識(shí)為主的傳統(tǒng)教學(xué)理念轉(zhuǎn)變?yōu)橐越鉀Q問題、完成任務(wù)為主的多維互動(dòng)式的教學(xué)理念;將再現(xiàn)式教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄渴綄W(xué)習(xí),使學(xué)生處于積極的學(xué)習(xí)狀態(tài),每一位學(xué)生都能根據(jù)自己對(duì)當(dāng)前任務(wù)的理解,運(yùn)用共有的知識(shí)和自己特有的經(jīng)驗(yàn)提出方案、解決問題。這為每一位學(xué)生的思考、探索、發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新提供了開放的空間,使課堂教學(xué)過程充滿了民主、充滿了個(gè)性、充滿了人性,課堂氛圍真正活躍起來。

2.2 變革傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)J?/p>

(1)設(shè)立虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室。單片機(jī)課程內(nèi)容抽象,教師操作實(shí)驗(yàn)開發(fā)板時(shí)演示效果不太好,學(xué)生較難理解,因此,計(jì)算機(jī)虛擬仿真軟件演示起著非常重要的作用。虛擬仿真系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢(shì):①組織單片機(jī)實(shí)驗(yàn)的環(huán)境簡單,只要有電腦即可進(jìn)行;②由于只涉及到軟件,不會(huì)有硬件損壞的問題,可以避免由于設(shè)計(jì)錯(cuò)誤導(dǎo)致的硬件投入浪費(fèi),降低使用成本;③繪制原理圖、編制程序均在軟件上實(shí)現(xiàn),程序執(zhí)行中各元件的運(yùn)行狀態(tài)直觀明了,調(diào)試方便。因此,在單片機(jī)教學(xué)中引入Proteus和Keil C編程調(diào)試軟件,采用多媒體教學(xué)方法,能在課堂中完成軟件、硬件的調(diào)試和系統(tǒng)集成等內(nèi)容的教學(xué)。

(2)利用單片機(jī)實(shí)驗(yàn)開發(fā)板進(jìn)行教學(xué)。實(shí)驗(yàn)開發(fā)板應(yīng)用十分方便,目前已經(jīng)集成了鍵盤、流水燈和LED顯示器等通用設(shè)備,線路連接簡單,可以進(jìn)行多個(gè)基本項(xiàng)目的實(shí)訓(xùn)。通過開發(fā)板的學(xué)習(xí)實(shí)踐,運(yùn)用項(xiàng)目教學(xué)法進(jìn)行多個(gè)項(xiàng)目的操作,能讓學(xué)生熟悉單片機(jī)及其設(shè)備的硬件知識(shí),系統(tǒng)地掌握單片機(jī)P0-P3口、串口通信和中斷控制的工作原理。

(3)結(jié)合多學(xué)科進(jìn)行綜合實(shí)踐。很多學(xué)生在學(xué)習(xí)了單片機(jī)課程后,即使掌握了單片機(jī)知識(shí),但還是不能融合其他課程的知識(shí)進(jìn)行綜合應(yīng)用,因此,教師應(yīng)將其他課程的知識(shí)與單片機(jī)的相關(guān)內(nèi)容聯(lián)系起來。比如,與Protel課程相結(jié)合,要求學(xué)生利用Protel設(shè)計(jì)開發(fā)板的PCB圖,并制作出PCB開發(fā)板,同時(shí)自己動(dòng)手焊接所有的元器件,然后進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。在此過程中,學(xué)生可以享受到自己的勞動(dòng)成果,更加熟練地掌握Protel知識(shí),更加熟悉元器件之間的硬件連接,對(duì)數(shù)字電路、模擬電路的工作特點(diǎn)更加了解,對(duì)單片機(jī)C語言有了更深入的認(rèn)識(shí),鍛煉了各學(xué)科的綜合實(shí)踐能力。

2.3 考核方式的改革

與以往傳統(tǒng)單片機(jī)原理及應(yīng)用課程的教學(xué)采用純理論的考核方式不同,考試成績由平時(shí)考核、實(shí)踐技能考核、綜合能力考核3個(gè)部分組成。其中,平時(shí)考核占30%,包括平時(shí)作業(yè)、課堂表現(xiàn)和平時(shí)測驗(yàn),作業(yè)和課堂表現(xiàn)側(cè)重于知識(shí)的掌握,平時(shí)測驗(yàn)側(cè)重于知識(shí)的運(yùn)用。實(shí)踐技能考核占30%,包括實(shí)驗(yàn)、企業(yè)實(shí)訓(xùn)和技能競賽,在每個(gè)模塊的項(xiàng)目實(shí)踐過程中考核學(xué)生解決實(shí)際問題的能力;綜合能力考核占40%,包括理論知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用兩部分,理論知識(shí)考核采用“試題庫”,實(shí)行開卷考試,主要考察學(xué)生對(duì)基本概念、基本原理和基本器件的掌握和理解情況,實(shí)際應(yīng)用部分教師根據(jù)學(xué)生完成的準(zhǔn)確性和熟練程度現(xiàn)場評(píng)分。這種考核形式注重考察學(xué)生的知識(shí)遷移能力和融會(huì)貫通能力,優(yōu)于一次期末考試決定結(jié)果的傳統(tǒng)考核辦法,在貫徹執(zhí)行過程中效果較好,反映出了學(xué)生的真實(shí)水平。

3 改革效果

這種單片機(jī)教學(xué)方法為學(xué)生提供了很好的實(shí)踐空間,能充分吸引學(xué)生興趣,大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。很多學(xué)生主動(dòng)要求延長學(xué)習(xí)時(shí)間,利用周末到實(shí)驗(yàn)室動(dòng)手練習(xí)。在每次上實(shí)訓(xùn)課時(shí),學(xué)生都特別積極,不完成任務(wù)不下課,這在以往單片機(jī)教學(xué)過程中很少見到。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),學(xué)生對(duì)這種教學(xué)方法的改革都很認(rèn)可和喜歡,教學(xué)效果得到了很好的改善。

這種教學(xué)方法既鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力,又提高了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,同時(shí)還培養(yǎng)了學(xué)生的信息檢索能力。實(shí)踐證明,該教學(xué)方法切實(shí)有效,對(duì)高職院校單片機(jī)教學(xué)改革有一定借鑒作用。

參考文獻(xiàn):

\[1\] 屈莉莉,等.單片機(jī)課程實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的建設(shè)與改革[J].中山大學(xué)學(xué)報(bào)論叢,2004(3).

\[2\] 劉桂敏.高職單片機(jī)教學(xué)改革問題探討[J].鞍山師范學(xué)院學(xué)報(bào),2004(2).

第3篇

關(guān)鍵詞:技能大賽;單片機(jī);課程教學(xué);互動(dòng)建設(shè)

自2008年以來,職業(yè)技能大賽的規(guī)模不斷擴(kuò)大,國賽、省賽、市賽和校賽廣泛開展,技能大賽已成為提高學(xué)生技能學(xué)習(xí)興趣、評(píng)價(jià)學(xué)校人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要手段。但是,職業(yè)技能大賽在發(fā)展過程中,也帶來了一些問題,違背了設(shè)立技能大賽制度的初衷。江蘇省南京工程高等職業(yè)學(xué)校以單片機(jī)控制裝置安裝與調(diào)試競賽項(xiàng)目為改革契機(jī),深化《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》課程教學(xué)改革,將競賽和課程教學(xué)結(jié)合起來,實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)與技能競賽同步發(fā)展。

技能大賽與教學(xué)現(xiàn)狀

1.技能大賽選拔機(jī)制不健全

技能大賽要求建立“校校有比賽,層層有選拔,全國有大賽”的競賽體系,但是目前,很多職業(yè)學(xué)校因?yàn)閷W(xué)校客觀條件(實(shí)訓(xùn)設(shè)備、大賽經(jīng)費(fèi))的限制,沒有組織全校性的選拔比賽,而是由專業(yè)教師在班級(jí)挑選參賽選手,經(jīng)訓(xùn)練后直接參加縣、市級(jí)比賽,這樣有可能由于專業(yè)教師的一些主觀原因?qū)е乱恍┻x手被誤選。另外,由于專業(yè)教師人數(shù)較少,且學(xué)校各自實(shí)際情況不同,教師組參賽大多是根據(jù)自愿報(bào)名原則,這些做法就達(dá)不到技能大賽讓全體師生人人參與的目的,從而使技能大賽失去了廣泛的參與基礎(chǔ),失去了活力。

2.參賽選手脫離正常教學(xué)

目前,不少職業(yè)學(xué)校為確保取得好的成績,把精力全放在參賽的“個(gè)體”上,出現(xiàn)了為“賽”而“賽”、為“賽”而“練”的現(xiàn)象。當(dāng)確定學(xué)生參賽后,將學(xué)生脫離了原有的班級(jí);教師調(diào)離教學(xué)崗位,實(shí)施全天候、全封閉的技能訓(xùn)練。技能大賽立于教學(xué)之外,隨著技能大賽的落幕,這種集訓(xùn)也隨之結(jié)束。技能大賽成為脫離學(xué)校教學(xué)工作的獨(dú)立部分,沒有成為學(xué)校教學(xué)全局性工作。

3.技能大賽內(nèi)容沒有融入教學(xué)

在傳統(tǒng)單片機(jī)課程教學(xué)中,理論教學(xué)占據(jù)了2/3以上的課時(shí),主要包括單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)、匯編指令系統(tǒng)、系統(tǒng)電路及編程軟件的應(yīng)用等內(nèi)容。這些內(nèi)容的概念抽象,指令枯燥難記,實(shí)現(xiàn)功能過于簡單,沒有體現(xiàn)單片機(jī)的強(qiáng)大實(shí)用性,難以激起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性。技能大賽競賽題目選取的都是行業(yè)專家進(jìn)行精心設(shè)計(jì)的、符合實(shí)際需求的案例。然而技能大賽所采用的集中強(qiáng)化訓(xùn)練的做法脫離了正常教學(xué),教學(xué)內(nèi)容與競賽脫鉤,與實(shí)踐脫鉤,使得競賽實(shí)踐內(nèi)容沒有被廣大學(xué)生所分享。

4.實(shí)踐教學(xué)缺乏啟發(fā)性和創(chuàng)新性

《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》的實(shí)踐教學(xué)存在諸多問題。首先,在實(shí)踐教學(xué)中,大多數(shù)院校都是采用電路固定的實(shí)驗(yàn)箱,學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書按部就班地搭接電路,將提供的范例程序敲入電腦、編譯、下載至實(shí)驗(yàn)箱中進(jìn)行驗(yàn)證。學(xué)生很少去研究為什么這樣寫程序,也并不理解電路為什么這樣接線,這樣的學(xué)習(xí)僅停留在驗(yàn)證性階段,因此,即使學(xué)生做完了實(shí)驗(yàn),也達(dá)不到教學(xué)目的。同時(shí)還造成學(xué)生對(duì)老師的依賴性,使學(xué)生不愿再去思考問題、解決問題,更嚴(yán)重的是妨礙了學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),并致使學(xué)生對(duì)課程失去學(xué)習(xí)的興趣。

互動(dòng)建設(shè)探索與實(shí)踐

技能大賽是職校工作的重中之重,師生技能是學(xué)校發(fā)展的生命線,職業(yè)學(xué)校唯有緊隨大賽潮流,加強(qiáng)技能大賽與課程體系互動(dòng)建設(shè)的研究,才會(huì)有所發(fā)展。

1.轉(zhuǎn)變教師教學(xué)思想和學(xué)生學(xué)習(xí)觀念

職業(yè)學(xué)校強(qiáng)調(diào)構(gòu)建“以能力為本位、以職業(yè)實(shí)踐為主線、以項(xiàng)目課程為主體的模塊化”的課程體系。在《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》課程教學(xué)中,確定“以學(xué)生為中心”,“能力為本位”,“教、學(xué)、研發(fā)相結(jié)合”的教育思想,采用著名教育家陶行知提出“做中學(xué),學(xué)中做”教學(xué)理念;將技能競賽中符合電子類學(xué)生就業(yè)崗位需要的內(nèi)容提取出來,按照產(chǎn)品設(shè)計(jì)作流程,完整地完成一個(gè)實(shí)際產(chǎn)品的開發(fā)制作,教師不再對(duì)學(xué)生的學(xué)包大攬,而是注重對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新思維、學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng),自始至終都強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性。通過樹立技能競賽典型,開放實(shí)驗(yàn)室、提供多維教學(xué)資源,讓單片機(jī)從書本、課堂、實(shí)驗(yàn)室中走出來,成為學(xué)生所喜愛的高級(jí)智能玩具,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性、責(zé)任感、創(chuàng)造性。

2.構(gòu)建以工程應(yīng)用為導(dǎo)向的模塊化課程內(nèi)容

以教學(xué)內(nèi)容改革為載體,以技能大賽試題為引導(dǎo),刪除陳舊過時(shí)的內(nèi)容,認(rèn)真吸收消化技能競賽試題內(nèi)容,融入單片機(jī)的教學(xué)內(nèi)容。將學(xué)科知識(shí)體系內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)橐怨こ虘?yīng)用為導(dǎo)向的教學(xué)內(nèi)容,把課程分成五個(gè)應(yīng)用項(xiàng)目來組織教學(xué),每個(gè)項(xiàng)目又有若干個(gè)任務(wù)組成,在任務(wù)的完成過程中進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的講解。學(xué)校組織教師將近三年的單片機(jī)控制裝置安裝與調(diào)試競賽省賽試題進(jìn)行分解簡化,改為全自動(dòng)孵化設(shè)備控制器、物料抓取傳輸系統(tǒng)、智能晾曬系統(tǒng)、自動(dòng)噴涂生產(chǎn)線、智能菌種發(fā)酵控制器、自動(dòng)冰激凌售貨機(jī)等多個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。在實(shí)訓(xùn)周里,這些不同的項(xiàng)目或任務(wù)的組合可以適應(yīng)不同專業(yè)類型的和能力等級(jí)的要求,有利于個(gè)性化教學(xué),利于分層次教學(xué)。在教學(xué)過程中,教師采用好的教學(xué)方法,經(jīng)過總結(jié)提煉后,反饋到技能競賽訓(xùn)練中,幫助提升技能大賽訓(xùn)練成效。

3.采用以任務(wù)驅(qū)動(dòng)型的理論實(shí)踐教學(xué)模式

在教學(xué)過程中,將單片機(jī)技能競賽訓(xùn)練方法與教學(xué)模式向融合,采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)型為主的教學(xué)模式,無論是理論還是實(shí)踐課,都采取提出問題――學(xué)習(xí)相關(guān)概念、知識(shí)和理論應(yīng)用――解決問題――總結(jié)提高這種模式。將教學(xué)內(nèi)容改革與教學(xué)方法、教學(xué)手段改革相結(jié)合,突出對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng),采用案例教學(xué)法、項(xiàng)目教學(xué)法、工程開發(fā)型教學(xué)法、理論實(shí)踐一體化教學(xué)法等,教學(xué)中不斷的采用從實(shí)踐-理論-再實(shí)踐-提高和拓展模式,實(shí)現(xiàn)從理論到應(yīng)用能力提高的質(zhì)的飛躍。

4.成立電子科技社團(tuán),學(xué)生中倡導(dǎo)“做中學(xué)”

我們以單片機(jī)競賽參賽師生為骨干,成立了電子科技社團(tuán),根據(jù)技能競賽內(nèi)容,設(shè)計(jì)了多種單片機(jī)實(shí)訓(xùn)開發(fā)板,學(xué)生可以在實(shí)訓(xùn)板上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn),實(shí)驗(yàn)室隨時(shí)對(duì)學(xué)生開放,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)可以不受時(shí)間、空間和課題的限制。同時(shí)我們還積極組織學(xué)生參加電子百拼比賽、航模飛行大賽、全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽等。學(xué)生在“做中學(xué)”,學(xué)生在課余學(xué)習(xí)的知識(shí)比課內(nèi)多,課余實(shí)踐的時(shí)間比在課堂的多,學(xué)生的課題其本上是在課外完成,倡導(dǎo)學(xué)生“做中學(xué)”。

5.提供多維的課程教學(xué)資源

在教學(xué)過程中,我們?yōu)閹熒峁┒嗑S的課程教學(xué)資源,大力推廣現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)手段的應(yīng)用。面向全體師生開放江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》精品課程網(wǎng)站,提供電子教材、電子教案、教學(xué)視頻、試題庫、仿真軟件等;提供單片機(jī)競賽、創(chuàng)新大賽試題和教師開發(fā)的項(xiàng)目等,將硬件設(shè)計(jì)和軟件開發(fā)結(jié)合起來,大大提高了學(xué)習(xí)興趣和加深了對(duì)單片機(jī)技術(shù)的理解。依托職業(yè)院校國家共建共享計(jì)劃資源建設(shè),利用學(xué)校教育部首批信息化試點(diǎn)建設(shè)《實(shí)名制網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間建設(shè)機(jī)制與應(yīng)用模式探索》項(xiàng)目,采用Moodle平臺(tái)進(jìn)行教育教學(xué),采用錄屏技術(shù),將仿真實(shí)驗(yàn)的操作錄制為Flas,放在教學(xué)平臺(tái)上,供學(xué)生學(xué)習(xí)模仿;學(xué)生可以在網(wǎng)上回復(fù)問題、提交作業(yè),受到學(xué)生和教師的歡迎。

6.改革考核評(píng)價(jià)方式

第4篇

關(guān)鍵詞教學(xué)改革DSP 教考分離

中圖分類號(hào):G423文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

《TMS320C54x DSP結(jié)構(gòu)、原理及應(yīng)用》是一門難度系數(shù)高、實(shí)踐性強(qiáng)的課程,通常在研究生階段或本科高年級(jí)階段作為通信、電子信息類的專業(yè)課來開設(shè)。隨著DSP技術(shù)的不斷發(fā)展,DSP芯片的開發(fā)套件價(jià)格不斷下降,以及研究DSP芯片開發(fā)的高校教師人數(shù)的不斷增多,近幾年該門課程在高職專科高年級(jí)階段也得以廣泛開設(shè),這對(duì)進(jìn)一步完善電子信息類專業(yè)高職學(xué)生的知識(shí)體系很有幫助。作為通信、信息類專業(yè)核心課程之一,《TMS320C54x DSP結(jié)構(gòu)、原理及應(yīng)用》課程在培養(yǎng)高素質(zhì)復(fù)合技能型人才的知識(shí)體系中占據(jù)著相當(dāng)重要的地位。本課程以前只為本科高年級(jí)或研究生階段的學(xué)生開設(shè),針對(duì)該層次的教學(xué)方式方法并不一定適合于高職高專層次的學(xué)生,而且傳統(tǒng)的DSP教材編制與教學(xué)方法均建立在本科或研究生層次學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)比較完善的基礎(chǔ)之上,如果生搬硬套研究生或本科教學(xué)的模式,高職院校學(xué)生在學(xué)習(xí)的時(shí)候就普遍感覺有難度。本人通過兩學(xué)期DSP教學(xué)的實(shí)踐經(jīng)歷,對(duì)DSP教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題有了一定了解,結(jié)合幾年單片機(jī)教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)提出自己一些關(guān)于DSP教學(xué)方面的認(rèn)識(shí)。

1普及DSP技術(shù)常識(shí),培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣

DSP器件的應(yīng)用主要是在數(shù)據(jù)通信、海量存儲(chǔ)、汽車電子及消費(fèi)類的音頻和視頻產(chǎn)品上,因此DSP器件的主要優(yōu)勢(shì)就在語音、圖像等高數(shù)據(jù)量信息的算法處理與計(jì)算上,這對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)比較薄弱的高職學(xué)生的邏輯能力和思維靈活性提出了相對(duì)較高的要求。但在初高中、甚至是高校現(xiàn)行的相關(guān)教材中能體現(xiàn)DSP芯片相關(guān)知識(shí)的章節(jié)與篇幅又比較少,學(xué)生在未接觸本門課程前關(guān)于DSP的概念也知之甚少,同時(shí)很多學(xué)生對(duì)DSP這門技術(shù)的學(xué)習(xí)需求及該技術(shù)的市場前景認(rèn)識(shí)不足。因此必須在講解這門課之前普及DSP技術(shù)常識(shí),提高學(xué)習(xí)興趣,因?yàn)閷W(xué)生學(xué)習(xí)興趣的高低直接影響后續(xù)的學(xué)習(xí)效果。鑒于此,有條件的學(xué)校可以讓教師帶學(xué)生參觀通信類、消費(fèi)類電子產(chǎn)品的研發(fā)部門,來提高學(xué)生對(duì)產(chǎn)品開發(fā)的興趣,或者也可在課堂上拆解具有DSP芯片的手機(jī)或硬盤來使學(xué)生獲得關(guān)于DSP芯片的感性認(rèn)識(shí),也可以通過播放科技短片的形式來普及DSP的應(yīng)用領(lǐng)域,這比純粹照本宣科的介紹要深刻得多,更具感召力。

2調(diào)整DSP教學(xué)內(nèi)容,化煩為簡

DSP教學(xué)內(nèi)容主要建立在計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、信號(hào)處理、匯編語言與C語言基礎(chǔ)之上。雖然DSP芯片的應(yīng)用領(lǐng)域跟單片機(jī)有所不同,但它們之間也有很多必然的聯(lián)系,如果學(xué)生學(xué)習(xí)過《單片機(jī)原理與應(yīng)用》課程,那學(xué)習(xí)DSP技術(shù)就更能得心應(yīng)手。在傳統(tǒng)的DSP教學(xué)中,均是以DSP內(nèi)核結(jié)構(gòu)為主線,先講DSP芯片的硬件結(jié)構(gòu),接著介紹指令和軟件編程,然后介紹開發(fā)環(huán)境的使用,各種器件的應(yīng)用和DSP系統(tǒng)的擴(kuò)展,最后再講一些系統(tǒng)應(yīng)用的實(shí)例。按照此種教學(xué)結(jié)構(gòu),高職學(xué)生普遍感到難以接受。因此,對(duì)DSP芯片的教學(xué)內(nèi)容必須進(jìn)行必要的調(diào)整與更新。鑒于學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、 單片機(jī)原理等課程,學(xué)生對(duì)微處理器結(jié)構(gòu)與芯片開發(fā)的大致過程已有所認(rèn)識(shí),因此調(diào)整后的DSP課程內(nèi)容可采用以課題驅(qū)動(dòng)的模式來進(jìn)行,而并不拘泥于DSP本科教材中所涉及的每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的講解。學(xué)生可以通過多個(gè)不同側(cè)重點(diǎn)的課題的練習(xí)來不斷完善對(duì)DSP芯片硬件結(jié)構(gòu)與指令系統(tǒng)的理解。

3調(diào)整教學(xué)組織方式,提倡比較式教學(xué)

由于學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過《單片機(jī)原理與應(yīng)用》,當(dāng)再次學(xué)習(xí)DSP芯片技術(shù)時(shí),難免會(huì)將單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與DSP芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu),單片機(jī)的程序架構(gòu)與DSP芯片的軟件架構(gòu),以及各自的匯編語言相混淆起來。因此當(dāng)教師講解DSP芯片知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候,可將單片機(jī)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)與其作比較,加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。例如在講解DSP芯片堆棧的使用時(shí),由于DSP 系統(tǒng)堆棧與單片機(jī)系統(tǒng)堆棧既有聯(lián)系,又有區(qū)別,如果教師在講解時(shí)能詳細(xì)分析兩者的相同點(diǎn)與不同點(diǎn),并在實(shí)驗(yàn)室演示堆棧壓棧與出棧的指針變化,這對(duì)學(xué)生理解堆棧的使用是很有幫助的。

4壓縮理論教學(xué)學(xué)時(shí),增加實(shí)踐性教學(xué)學(xué)時(shí)

以課題驅(qū)動(dòng)為導(dǎo)向?qū)W習(xí)DSP技術(shù),并不是完全放棄DSP的理論學(xué)習(xí),而是不以理論教學(xué)為綱。對(duì)學(xué)生來講,理論教學(xué)的目的是最終的實(shí)踐應(yīng)用,壓縮理論學(xué)時(shí),增加實(shí)踐學(xué)時(shí)也順應(yīng)了高職高專教育所要求的強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)思路。由于DSP課程所涉及的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖、電原理圖、寄存器內(nèi)部配置、程序內(nèi)容多而復(fù)雜,通過黑板繪制電路圖、板書程序的方式并不合適,既浪費(fèi)時(shí)間,也難以分析清楚。通過PPT與黑板板書相結(jié)合是比較理想的方式,這樣既(下轉(zhuǎn)第18頁)(上接第14頁)提高了講解的效率,也壓縮了理論講解的時(shí)間。對(duì)于實(shí)踐環(huán)節(jié)主要分幾個(gè)部分:學(xué)生接到課題以后,以小組的形式對(duì)課題內(nèi)容進(jìn)行分析,分析課題中所涉及的硬件原理圖的組成,例如電源電路、晶振電路、復(fù)位電路、抗干擾電路、接口電路等設(shè)計(jì)方法。所涉及的各個(gè)知識(shí)點(diǎn),每組同學(xué)都可通過討論一起解決。同時(shí)要求學(xué)生用所學(xué)的Protel99se軟件繪制出電路原理圖,生成PCB板。由于課堂時(shí)間有限,可讓學(xué)生在課余時(shí)間完成原理圖和PCB板的繪制,可作為課題考核的一部分。軟件的實(shí)現(xiàn)通常先由教師提供實(shí)驗(yàn)例程的書面材料,學(xué)生在DSP芯片集成開發(fā)環(huán)境CCS軟件中完成實(shí)驗(yàn)例程的錄入與調(diào)試。課題完成的時(shí)間可限定在1至2周,在這期間教師對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中的重點(diǎn)、難點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn)、及學(xué)生操作過程中存在的問題進(jìn)行實(shí)時(shí)講解,特別是學(xué)生在調(diào)試過程中碰到的問題,教師必須要為其提供解決思路。通過若干個(gè)課題的實(shí)踐以后,可增加學(xué)生練習(xí)的難度,要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)任務(wù)電路和程序的基礎(chǔ)上,進(jìn)行適當(dāng)修改,培養(yǎng)其獨(dú)立進(jìn)行電路和程序的設(shè)計(jì)能力。課程中所有的課題可在實(shí)驗(yàn)室的硬件開發(fā)板上實(shí)現(xiàn)。有條件的話可買芯片焊接,并將任務(wù)程序下載到芯片中,實(shí)現(xiàn)程序功能,這一部分可作為課程的后續(xù)環(huán)節(jié),即課程設(shè)計(jì)來完成。這樣會(huì)給學(xué)生一種成就感,從而進(jìn)一步提高學(xué)生的自信心與學(xué)習(xí)興趣。

5改革考核方式,以實(shí)踐為主

工科類專業(yè)課程的考核形式通常是以理論考試為主,形式相對(duì)單一,考題側(cè)重于記憶,例如分析指令執(zhí)行的結(jié)果、回答芯片內(nèi)部某個(gè)結(jié)構(gòu)模塊的作用、編寫一段簡單的程序,有的學(xué)生考試成績比較高,但卻不會(huì)熟練調(diào)試一個(gè)程序,高分低能的現(xiàn)象由此出現(xiàn)。《TMS320C54x DSP結(jié)構(gòu)、原理及應(yīng)用》課程的考核主要是對(duì)課程理論知識(shí)、軟硬件分析能力、編程能力、軟硬件調(diào)試能力的考核。因此, DSP課程的考核方式的改革必然要促使教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式的改變。考核的方式方法和考核的內(nèi)容將直接影響教學(xué)過程的實(shí)施,關(guān)系到教師如何教和學(xué)生如何學(xué)。比如在平時(shí)課題練習(xí)時(shí)就要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核, 考核時(shí)可以以小組為單位,根據(jù)小組內(nèi)成員分工的不同,對(duì)每位成員的考核的內(nèi)容有所側(cè)重,考核內(nèi)容可包括原理圖分析、原理圖繪制、CCS軟件使用、現(xiàn)場調(diào)試實(shí)驗(yàn)結(jié)果等,教師根據(jù)課題完成的先后順序,學(xué)生回答的準(zhǔn)確性和操作的熟練程度給每位學(xué)生現(xiàn)場評(píng)分。通過一次次課題考核可增強(qiáng)學(xué)生被考核的意識(shí),增加學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力,培養(yǎng)學(xué)生在壓力下學(xué)習(xí)并解決問題的能力,進(jìn)而提高自身的實(shí)踐和應(yīng)用能力。在課程考核體系中,考核可包括三個(gè)方面:理論知識(shí)的考核,考核可采取開卷的形式,占總成績的30%,理論知識(shí)的考核可采用“試題庫”的形式,由多位任課教師根據(jù)教學(xué)大綱集體編制出“DSP試題庫”,實(shí)現(xiàn)教考分離;平時(shí)課題完成情況的考核,占總成績的50%;課后作業(yè)、課題研究時(shí)表現(xiàn)積極性的考核,占總成績的20%。最終的考核成績將綜合反映出該學(xué)生掌握DSP技術(shù)的效果。

DSP技術(shù)的發(fā)展日新月異,教師教授學(xué)生的過程同樣也是自己發(fā)現(xiàn)新問題,解決新問題的過程。教學(xué)的方式方法也在教師教授的過程中得以改進(jìn),以進(jìn)一步適應(yīng)高職高專學(xué)生的學(xué)習(xí)心理,從而提高學(xué)生對(duì)DSP課程的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,最終提高教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 戴明楨,周建江.TMS320C54X DSP結(jié)構(gòu)、原理及應(yīng)用[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2008.

第5篇

關(guān)鍵詞:大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽;簡易電阻測試儀;單片機(jī)

中圖分類號(hào):TN702 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-2374(2012)07-0017-02

2011全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽(瑞薩杯)于2011年8月31日早8:00開始,2011年9月3日20:00結(jié)束。筆者作為指導(dǎo)教師參加了此次競賽,并指導(dǎo)學(xué)生獲得了河南賽區(qū)一等獎(jiǎng),下面就競賽中的思路和經(jīng)驗(yàn)和大家做一交流。

我們選擇的是高職高專組G題。本次競賽G題要求設(shè)計(jì)并制作一臺(tái)簡易自動(dòng)電阻測試儀。能夠?qū)?00Ω、1kΩ、10kΩ、10MΩ四個(gè)量程檔進(jìn)行測量,測量準(zhǔn)確度為±(1%讀數(shù)+2 字);3 位數(shù)字顯示(最大顯示數(shù)必須為 999),能自動(dòng)顯示小數(shù)點(diǎn)和單位,測量速率大于 5 次/秒;100Ω、1kΩ、10kΩ三檔量程具有自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換功能;具有自動(dòng)電阻篩選功能等任務(wù)。

一、系統(tǒng)方案

電阻測量的方法常用的有直流恒流源測量法、直流恒壓源測量法、分壓法等。多個(gè)方案比較后,學(xué)生最終選擇分壓法測量作為最終的方案,測量原理就是通過串聯(lián)已知電阻,分壓后,檢測待測電阻電壓來計(jì)算其阻值。基本原理如圖1所示:

本測量方法的優(yōu)點(diǎn)是測量電路簡單,抗干擾能力強(qiáng),可靠性高,短時(shí)間內(nèi)容易搭建,另一方面可以簡化程序中的算法。

本次設(shè)計(jì)要求測量量程為100Ω,1kΩ,10kΩ,10MΩ四檔。即要求測量范圍為:1~10MΩ,在全量程范圍內(nèi)測量準(zhǔn)確度為±(1%讀數(shù)+2字)。在A/D轉(zhuǎn)換部分的設(shè)計(jì)中,采用PIC16F877單片機(jī),該單片機(jī)內(nèi)有10位A/D,A/D輸入信號(hào)為0~5V時(shí),轉(zhuǎn)換字為D=0~1024,則分辨率為4.8mV/字。設(shè)計(jì)的量程分配和測量精度的詳細(xì)情況如下表:

表1

量程 RX范圍 基準(zhǔn)電阻 輸出電壓 (電阻)分辨率 精度

1 0~100Ω 100Ω 0mV~2.5V 0.1~0.5Ω/字 97%

2 100~1kΩ 1kΩ 50mV~2.5V 1~5Ω/字 98%

3 1k~10kΩ 10kΩ 50mV~2.5V 10~50Ω/字 98%

4 10k~10MΩ 100kΩ 500mv~5V 0.1~0.5kΩ/字 99%

本設(shè)計(jì)自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換功能主要由單片機(jī)控制繼電器的通斷來調(diào)節(jié),原理為單片機(jī)根據(jù)采樣來的電壓數(shù)據(jù)來判斷是否要切換到更大或更小的量程,因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)共四個(gè)檔位,前三個(gè)檔位為自動(dòng)切換。采用繼電器可以減小回路中的不必要電阻,這樣在分析電路和程序中算法的設(shè)置可以減少很多麻煩。電位器阻值變化曲線的實(shí)現(xiàn)主要由單片機(jī)在顯示裝置如12864等液晶裝置中不斷的寫入數(shù)據(jù)和液晶屏的移屏操作來實(shí)現(xiàn)。因?yàn)椴煌碾娮璺从吃陔娐分惺遣煌碾妷海瑢⒉杉降碾妷盒盘?hào)轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào),反饋到液晶屏即可,這就要求AD有更高的處理速度。

二、硬件與程序設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩部分內(nèi)容:

(一)硬件設(shè)計(jì)

根據(jù)上述思路,我們以PIC16F877單片機(jī)為核心,配以量程切換電路,測量電路,顯示電路等構(gòu)成簡易的電阻測試儀。PIC16F877是由Microchip公司所生產(chǎn)開發(fā)的新產(chǎn)品,屬于PICmicro系列單片微機(jī),具有Flash program程序內(nèi)存功能,可以重復(fù)燒錄程序;而其內(nèi)建ICD(In Circuit Debug)功能,可以讓使用者直接在單片機(jī)電路或產(chǎn)品上進(jìn)行如暫停微處理器執(zhí)行、觀看緩存器內(nèi)容等,快速地進(jìn)行程序除錯(cuò)與開發(fā)。

量程切換電路主要使用了ULN2003八路NPN達(dá)林頓連接晶體管,ULN2003特別適用于低邏輯電平數(shù)字電路(諸如TTL,CMOS或PMOS/NMOS)和較高的電流/電壓要求之間的接口。液晶顯示器以其微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧的諸多優(yōu)點(diǎn),在袖珍式儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中得到越來越廣泛的應(yīng)用,因此顯示電路采用的是1602液晶顯示屏而沒有用數(shù)碼管顯示。報(bào)警電路采用一個(gè)普通三極極管加一個(gè)蜂鳴器實(shí)現(xiàn),當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)的報(bào)警提示功能。

(二)軟件設(shè)計(jì)

程序流程圖如下:

三、測試結(jié)果

經(jīng)多組電阻檢測,都能符合題目要求的精度,誤差小于1%。

在常溫下,應(yīng)用電阻測試儀對(duì)高精度電阻進(jìn)行測試,結(jié)果見表2。

隨機(jī)抽取若干電阻,應(yīng)用電阻測試儀對(duì)電阻進(jìn)行篩選。在測試中我們篩選兩組,用小鍵盤對(duì)測試儀進(jìn)行調(diào)節(jié),兩組分別為100Ω~500Ω和2KΩ~5KΩ。測試結(jié)束后,和標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果予以對(duì)比。測試結(jié)果見表3。

本系統(tǒng)采用PIC單片機(jī)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)簡易電阻測試儀,達(dá)到了系統(tǒng)基本要求,而且系統(tǒng)穩(wěn)定,測量精度較高,相對(duì)誤差小于1%,操作簡單,具有較強(qiáng)的實(shí)用性。當(dāng)然本系統(tǒng)還存在著許多需要改進(jìn)的地方,比如還可以繼續(xù)提高測量精度,加大測量范圍。因?yàn)槭遣捎脝纹瑱C(jī)實(shí)現(xiàn)的,利用其可以編程的特性,使測量的值結(jié)合一些數(shù)據(jù)處理方法使測量更加接近真實(shí)值。在后續(xù)完善過程中還有許多工作要做。

由于競賽要求參賽學(xué)生在四天三晚的時(shí)間內(nèi)完成題目要求的系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、硬件制作、軟件調(diào)試及論文撰寫工作,時(shí)間還是比較緊迫,全面檢驗(yàn)了參賽學(xué)生的理論素養(yǎng)、實(shí)踐動(dòng)手能力和工作能力。按照這次競賽的經(jīng)驗(yàn)來看,三名學(xué)生最好來自不同專業(yè),有各自擅長的領(lǐng)域,在分工協(xié)作上比較有優(yōu)勢(shì)。這次獲得一等獎(jiǎng)的這組學(xué)生就分別來自應(yīng)用電子、電氣自動(dòng)化和機(jī)電一體化專業(yè),分別負(fù)責(zé)電路設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)和硬件設(shè)計(jì)。近幾屆競賽的每道試題基本上都直接或間接地利用了單片機(jī)、可編程邏輯器件、EDA技術(shù)、嵌入式技術(shù)等,而且特別注重動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力,這對(duì)我們的課程設(shè)置、教學(xué)改革都有很好地促進(jìn),在培訓(xùn)中除了基礎(chǔ)知識(shí)外也要加強(qiáng)這方面的內(nèi)容。最后的答辯環(huán)節(jié)也要引起足夠的重視,在答辯問題和演示器材上提前多做準(zhǔn)備對(duì)最終的名次很有幫助。

參考文獻(xiàn)

第6篇

【摘 要】由于《單片機(jī)原理與應(yīng)用》具有較強(qiáng)的抽象性,是一門綜合性和應(yīng)用性很強(qiáng)的課程,學(xué)生學(xué)習(xí)起來往往難以理解,教學(xué)難度相對(duì)較大。另外,傳統(tǒng)的教學(xué)模式過于陳舊,教學(xué)手段過于單一,如果不對(duì)現(xiàn)有的教學(xué)模式進(jìn)行升級(jí),采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法將很難達(dá)到教學(xué)目的。為了使學(xué)生能夠更加直觀、深入的理解所學(xué)知識(shí),根據(jù)實(shí)踐教學(xué)要求,通過對(duì)虛擬教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行全新的開發(fā)和設(shè)計(jì),建立起新的虛擬教學(xué)系統(tǒng)模式,從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力和動(dòng)手能力的目的。

和以往教學(xué)模式的差別在于,虛擬教學(xué)系統(tǒng)是建立在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)上的新型教學(xué)模式。通過采用這種教學(xué)技術(shù)手段能夠營造出一個(gè)仿真的學(xué)習(xí)環(huán)境,通過對(duì)人體各種感官的刺激,使人體驗(yàn)到身臨其境的感覺,刺激學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望,提高學(xué)習(xí)熱情,從而實(shí)現(xiàn)快速提高學(xué)習(xí)能力的目的。通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)教學(xué),可以對(duì)單片機(jī)的硬件電路原理進(jìn)行直觀的演示和講解。采用基于 Flex 的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開發(fā) 的教學(xué)系統(tǒng),不但界面美觀,用戶交互體驗(yàn)感強(qiáng),而且提高了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和教學(xué)質(zhì)量。

1.《單片機(jī)原理與應(yīng)用》虛擬教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1系統(tǒng)框架和功能模塊設(shè)計(jì)

虛擬教學(xué)系統(tǒng)采用三層B/S結(jié)構(gòu),開發(fā)技術(shù)采用.NET,MXML+ Action Script,JavaScript技術(shù)等,數(shù)據(jù)庫采用SQL Server2000,其中第一層為客戶端層,該層主要表現(xiàn)為系統(tǒng)界面,在Web瀏覽器上外掛Flay Player播放器,該層用來實(shí)現(xiàn)用戶與整個(gè)系統(tǒng)的交互,在該層中,部分頁面可以采用Flex技術(shù)來建構(gòu)RIA應(yīng)用程序,給用戶以豐富的人機(jī)交互體驗(yàn);第二層為業(yè)務(wù)層,該層主要負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的邏輯業(yè)務(wù),以此來完成客戶端層與信息資源層之間的數(shù)據(jù)交互;第三層為信息資源層,提供平臺(tái)所需的場景信息與數(shù)據(jù)信息,這一層實(shí)現(xiàn)信息資源的集中統(tǒng)一管理,該層主要包括師生信息庫、模型庫、課件庫、試題庫等。系統(tǒng)功能模塊主要包括管理模塊、教學(xué)資源庫模塊、教學(xué)模塊以及協(xié)作學(xué)習(xí)模塊。

1.2系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)

界面設(shè)計(jì)主要包括界面布局、字體、頁面色彩等環(huán)節(jié)。其設(shè)計(jì)原則在遵循藝術(shù)美的前提下更加注重個(gè)性化,強(qiáng)調(diào)教學(xué)系統(tǒng)所要表達(dá)的主題,淡化非主流信息對(duì)學(xué)習(xí)者的干擾。對(duì)于虛擬教學(xué)系統(tǒng)的界面而言,選用藍(lán)色為主體背景色,并通過調(diào)整色彩的透明度和飽和度來產(chǎn)生文字和圖標(biāo)的色彩,對(duì)需要交互對(duì)象的按鈕等工具采用三維立體的形狀來凸顯出虛擬系統(tǒng)的多感知性。采用Flex技術(shù)來優(yōu)化網(wǎng)站界面有著很大的優(yōu)勢(shì),它通過提供豐富的組件來增強(qiáng)網(wǎng)站界面的表現(xiàn)力,使得界面更為友好。可以采用圖表控件,創(chuàng)建豐富的圖表,達(dá)到數(shù)據(jù)可視化效果。同時(shí),F(xiàn)lex還提供了大量的用戶交互組件,對(duì)于知識(shí)體系的呈現(xiàn),利用【Combo Box】組件對(duì)所有知識(shí)點(diǎn)以列表的形式展現(xiàn)并與用戶進(jìn)行交互。

1.3導(dǎo)航策略設(shè)計(jì)

虛擬教學(xué)系統(tǒng)的信息量巨大,內(nèi)部信息之間的關(guān)系復(fù)雜,在學(xué)習(xí)過程中,學(xué)習(xí)者由于缺乏專業(yè)教師的指引,迷航現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,所以應(yīng)當(dāng)提供導(dǎo)航策略設(shè)計(jì),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有效學(xué)習(xí),以提高學(xué)習(xí)效率。目前比較多的導(dǎo)航方式有檢索導(dǎo)航、導(dǎo)航圖導(dǎo)航、菜單導(dǎo)航、書簽導(dǎo)航、提示導(dǎo)航、演示導(dǎo)航、觸摸區(qū)導(dǎo)航等。

1.4交互策略設(shè)計(jì)

交互性主要包含人機(jī)交互以及人與人的交互。所謂的人機(jī)交互,是指人與計(jì)算機(jī)之間使用某種對(duì)話手段,以一定的交互方式,為完成確定任務(wù)而進(jìn)行的人機(jī)之間信息交流的過程,這種類型的交互是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的一個(gè)重要特征,也是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于虛擬教學(xué)系統(tǒng)中的一個(gè)主要優(yōu)勢(shì),系統(tǒng)中的虛擬現(xiàn)實(shí)場景能否實(shí)現(xiàn)自然流暢的人機(jī)交互,將直接關(guān)系到系統(tǒng)設(shè)計(jì)的成敗。從技術(shù)特點(diǎn)來看,基于Flex的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為交互性提供了很多的交互機(jī)制,如視點(diǎn)、導(dǎo)航、事件的發(fā)送與接收等。主要體現(xiàn)在:視點(diǎn)是用戶在人機(jī)交互的過程中通過改變攝像機(jī)的位置來改變觀察點(diǎn),從而在不同的位置場景顯現(xiàn)出不同的形態(tài)及具有空間感的三維效果;導(dǎo)航是用戶在虛擬場景中漫游的信息指示,通過導(dǎo)航,用戶可以在虛擬環(huán)境中移動(dòng)或檢查某個(gè)對(duì)象;基于Flex的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要是采用Action Script腳本語言對(duì)虛擬環(huán)境中的對(duì)象產(chǎn)生作用,通過編程控制來發(fā)送及接收對(duì)象。

2.《單片機(jī)原理與應(yīng)用》虛擬教學(xué)系統(tǒng)中應(yīng)用實(shí)現(xiàn)

2.1虛擬實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建

在Flex Builder 3開發(fā)環(huán)境中,借助Papervision3D開源的3D引擎,建立一個(gè)Sphere形體,然后對(duì)形體進(jìn)行貼圖,最后固定Camera的坐標(biāo),通過舞臺(tái)上鼠標(biāo)移動(dòng)的距離來控制Camera旋轉(zhuǎn)的角度,從而實(shí)現(xiàn)360°全方位的展示。

2.2單片機(jī)及相關(guān)硬件的三維虛擬模型展示

Papervision3D中也自帶一些基本的形體(球體、立方體、平面、圓錐等),但無圖形界面,不能像專業(yè)的建模工具那樣通過點(diǎn)擊、拖拽等操作來創(chuàng)建幾何體,要實(shí)現(xiàn)一些復(fù)雜的模型,就需要借助3DS MAX、MAYA等工具。在3DS MAX中可以通過Polygon多邊形建模、特殊建模、修改建模、Patch面片建模、NURBS建模等方式來建構(gòu)出虛擬場景及儀器模型,然后通過材質(zhì)為模型表面加入色彩、光澤和紋理等來達(dá)到與真實(shí)事物相似的特性。建模的過程中,在不影響模型整體效果的情況下盡量減少多邊形的個(gè)數(shù)以達(dá)到減小輸出文件的體積。

2.3 MXML+Action Script編程控制

MXML是一種描述Flex應(yīng)用程序界面的XML語言,它通過一組標(biāo)簽集來定義用戶界面,同時(shí)提供一些不可見類庫的調(diào)用,在開發(fā)虛擬實(shí)驗(yàn)時(shí),可以在Flex工程文件中利用MXML語言來設(shè)計(jì)界面元素,優(yōu)化界面美觀,增強(qiáng)人機(jī)交互體驗(yàn)。Action Script是一種面向?qū)ο蟮哪_本語言,在Flex中,用戶可以采用的標(biāo)簽來嵌入Action Script代碼,也可以從獨(dú)立的外部文件來導(dǎo)入相關(guān)代碼。在開發(fā)虛擬實(shí)驗(yàn)的過程中,Papervision3D作為外部的類庫導(dǎo)入到 Flex Builder開發(fā)工具中,放置在Flex工程文件目錄下src文件中來進(jìn)行調(diào)用。

3.總結(jié)

作為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)之一的桌面虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有開發(fā)成本低、不需要昂貴的虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備、只需在客戶端安裝相應(yīng)插件即可,應(yīng)用價(jià)值較高,推廣性強(qiáng),更適合應(yīng)用于教學(xué)之中。同時(shí),虛擬協(xié)同工作、儀器的遠(yuǎn)程虛擬仿真操作技術(shù)等方面有待更深入的探索與創(chuàng)新,這些也將是作者進(jìn)一步研究的方向。

參考文獻(xiàn)

第7篇

關(guān)鍵詞:企業(yè)調(diào)研;課程改革;課程改革成效

中圖分類號(hào):G42 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

1概述

汽車綜合控制系統(tǒng)應(yīng)用與調(diào)試課程雖然已開設(shè)多個(gè)輪次,但由于在課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)訓(xùn)設(shè)備等方面存在不足,如教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)實(shí)際需要吻合不好、以理論講授為主的方式進(jìn)行教學(xué)、一些實(shí)訓(xùn)設(shè)備老化或損壞嚴(yán)重等,導(dǎo)致學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)的興趣不高,課程教學(xué)效果一般。因此,急需對(duì)本課程進(jìn)行全面的改革。改革的著眼點(diǎn)主要是將課程改革與職業(yè)需求緊密結(jié)合,按照企業(yè)工作過程系統(tǒng)化方法開發(fā)課程資料。這種課程開發(fā)方法要求課程開發(fā)者必須熟悉企業(yè)工作流程,以企業(yè)調(diào)研作為課程改革工作的起點(diǎn)。在整個(gè)課程改革過程中,以企業(yè)工作過程為參照系整合實(shí)際工作任務(wù)中必需的職業(yè)素質(zhì)、專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能,得到新的課程教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)組織形式、教學(xué)媒體及教師素質(zhì)等,并在此基礎(chǔ)上開發(fā)出一系列的課程教學(xué)所需資料。這些課程教學(xué)資料的內(nèi)容不僅要具有嚴(yán)密的科學(xué)性和邏輯性,而且相互之間要具有良好的自洽性。

2課程改革基本過程

2.1企業(yè)調(diào)研

調(diào)研單位主要是汽車銷售與技術(shù)服務(wù)類單位。調(diào)研方法可采用專家研討會(huì)、訪談法和問卷法。通過調(diào)研了解用人單位對(duì)畢業(yè)生工作崗位、職責(zé)以及他們對(duì)汽車綜合控制系統(tǒng)應(yīng)用與調(diào)試課程的教學(xué)的看法和建議。

2.2 企業(yè)調(diào)研資料分析

對(duì)調(diào)研的數(shù)據(jù)進(jìn)行充分分析和整理后,得出本課程的課程能力目標(biāo)、課程學(xué)習(xí)任務(wù)及教學(xué)內(nèi)容等。本課程的課程能力目標(biāo)包括:學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)簡單的汽車單片機(jī)系統(tǒng)、能正確分析汽車單片機(jī)控制系統(tǒng)常用芯片和電路工作原理、學(xué)會(huì)用匯編語言編制簡單的汽車單片機(jī)系統(tǒng)控制程序、學(xué)會(huì)檢修汽車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及學(xué)會(huì)檢修汽車電控單元(ECU)。課程學(xué)習(xí)任務(wù)(即項(xiàng)目)為:簡單的汽車單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、汽車單片機(jī)控制系統(tǒng)常用芯片和電路分析、簡單的汽車控制匯編語言程序編制、汽車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障檢修及汽車電控單元故障檢修。

2.3 課程教學(xué)資料開發(fā)

在充分利用調(diào)研資料的基礎(chǔ)上,依次開發(fā)出本課程的、符合企業(yè)實(shí)際需求的新課程標(biāo)準(zhǔn)。以課程標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ),陸續(xù)開發(fā)出新的課程設(shè)計(jì)方案、項(xiàng)目指導(dǎo)書、項(xiàng)目任務(wù)書、校本教材、電子教案、案例集、習(xí)題集、試題庫等教學(xué)資料。

3課程教學(xué)內(nèi)容改革

在新課程標(biāo)準(zhǔn)中,詳細(xì)介紹了本課程的課程定位、課程目標(biāo)、能力解析表、課程內(nèi)容、考核方案、教學(xué)文件開發(fā)意見及教學(xué)資源使用建議等內(nèi)容。其中的課程內(nèi)容的具體情況如表1所示。

從表中可以看出:課程教學(xué)內(nèi)容(即學(xué)習(xí)活動(dòng))緊密聯(lián)系企業(yè)實(shí)際需要;在課堂教學(xué)上,采用了教學(xué)一體化方法,將理論知識(shí)學(xué)習(xí)與動(dòng)手實(shí)踐相互穿插、緊密結(jié)合;通過采用講解、分組學(xué)習(xí)、成果展示、輔導(dǎo)等方式進(jìn)行教學(xué),不僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,而且還能有效培養(yǎng)學(xué)生的語言交流能力、分析與解決分析能力、團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)等職業(yè)基本素質(zhì)。

4課程改革思路、存在問題與改進(jìn)措施分析

4.1課程改革思路

本課程改革以工學(xué)結(jié)合為基本出發(fā)點(diǎn),按照工作過程系統(tǒng)化方法開發(fā)新課程教學(xué)資料。具體改革思路如圖1所示。

4.2存在問題分析

在本課程改革過程中,我們課程改革項(xiàng)目組克服困難、努力進(jìn)取,對(duì)課程模式、課程結(jié)構(gòu)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等多方面進(jìn)行了大膽的改革,但仍然存在一些有待改進(jìn)的地方。具體情況如下:

(1)現(xiàn)有的實(shí)訓(xùn)設(shè)備不能較好地適應(yīng)本課程教學(xué)需要。如原先的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱是通用實(shí)驗(yàn)箱,與本課程教學(xué)所需要汽車單片機(jī)實(shí)訓(xùn)箱有一定差距。另外,這些實(shí)訓(xùn)箱損壞嚴(yán)重,不少實(shí)驗(yàn)箱已不能使用,無法完全滿足教學(xué)需要。主要原因在于進(jìn)幾年未申請(qǐng)到財(cái)政專項(xiàng)經(jīng)費(fèi),無法完成設(shè)備更新。

(2)需要購置汽車ECU維修所需要的全套設(shè)修設(shè)備,包括專用編程儀、可編程數(shù)字信號(hào)發(fā)生器、熱風(fēng)槍、電烙鐵、等等。

(3)從事汽車綜合控制系統(tǒng)應(yīng)用與調(diào)試工作的汽車企業(yè)人員較少,調(diào)研的廣泛性稍顯不夠。

(4)由于汽車廠家的技術(shù)壁壘,汽車ECU維修資料較為缺乏,給汽車電腦故障維修項(xiàng)目教學(xué)資料的開發(fā)帶來不少困難。

(5)本課程是專業(yè)限選課程,以往采用理論加實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行教學(xué),建議以后能讓一部分專業(yè)限選課程也采用一體化課程教學(xué)方式來進(jìn)行教學(xué),教學(xué)效果將更好。

4.3后續(xù)改進(jìn)措施

在客觀條件成熟后,課程改革項(xiàng)目組將繼續(xù)進(jìn)行本課程的改進(jìn),以便有效提升課程教學(xué)水平。具體措施如下:

(1)申報(bào)2013年財(cái)政專項(xiàng),力爭能夠更新、新購到所需要的全部實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備,建設(shè)成設(shè)施齊備、條件優(yōu)異的汽車綜合控制系統(tǒng)應(yīng)用與調(diào)試實(shí)訓(xùn)室。

(2)將調(diào)研范圍向部分從事單片機(jī)技術(shù)工作的非汽車類企業(yè)延伸,以便開發(fā)出更好的、更為典型的實(shí)際工作任務(wù)。

(3)與汽車ECU生產(chǎn)看展進(jìn)一步的合作,以便能夠?yàn)g覽或?qū)W習(xí)到汽車ECU維修資料或技術(shù)資料,并開發(fā)出更好的汽車ECU維修方面的教學(xué)資料。

(4)在條件成熟后,申請(qǐng)對(duì)本課程進(jìn)行一體化教學(xué)實(shí)踐。

5課程改革成效

前面提及的各種調(diào)研資料為各種課程教學(xué)資料的改革提供了直接依據(jù)。課程定位、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、評(píng)價(jià)考核方法及教師隊(duì)伍結(jié)構(gòu)都圍繞學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)和核心技能培養(yǎng)確定。新課程教學(xué)資料具有如下特點(diǎn):建立了以職業(yè)能力為導(dǎo)向的課程目標(biāo),突出培養(yǎng)用人單位關(guān)注的學(xué)習(xí)能力、溝通能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)、愛崗敬業(yè)等職業(yè)素質(zhì);以工作過程系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)任務(wù)(項(xiàng)目)為教學(xué)載體,每個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)(項(xiàng)目)均是來自企業(yè)真實(shí)工作任務(wù);課程教學(xué)采用團(tuán)隊(duì)合作學(xué)習(xí)的教學(xué)組織模式,有利于培養(yǎng)學(xué)生溝通能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和自主學(xué)習(xí)能力,強(qiáng)調(diào)學(xué)生分組的合理性、學(xué)習(xí)過程引導(dǎo)與監(jiān)控的及時(shí)性、課堂學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性;課程教學(xué)采用教學(xué)做一體化方法,能更好地培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)能力、方法能力及動(dòng)手能力等關(guān)鍵職業(yè)能力;建立了"雙師"結(jié)構(gòu)的教學(xué)團(tuán)隊(duì),并要求任課教師必須保持與汽車企業(yè)的聯(lián)系,及時(shí)更新知識(shí),提高實(shí)踐水平,聘請(qǐng)汽車企業(yè)專家加入課程改革與教學(xué)。總之,本課程改革項(xiàng)目組按照工作過程系統(tǒng)化方法開發(fā)出的課程教學(xué)資料將不僅在教學(xué)文件本身的質(zhì)量上有極大的提高,而且必將在以后的課堂教學(xué)實(shí)踐中有效促進(jìn)課程教學(xué)效果的提升。

參考文獻(xiàn)

[1]姜大源.學(xué)科體系的解構(gòu)與行動(dòng)體系的重構(gòu).職業(yè)教育課程內(nèi)容序化的教育學(xué)解讀[J].教育研究,2008(8).

[2]姜大源.關(guān)于工作過程系統(tǒng)化課程結(jié)構(gòu)的理論基礎(chǔ)[J].職教通訊,2006(1).

第8篇

關(guān)鍵詞:DSP;教學(xué)研究;教學(xué)實(shí)踐;測控專業(yè)

作者簡介:胡鴻志(1977-),男,四川樂山人,桂林電子科技大學(xué)電子工程與自動(dòng)化學(xué)院,講師;管芳(1985-),女,江蘇無錫人,桂林電子科技大學(xué)電子工程與自動(dòng)化學(xué)院碩士研究生。(廣西 桂林 541004)

基金項(xiàng)目:本文系依托校企共建實(shí)驗(yàn)室開展大學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)的研究與實(shí)踐(項(xiàng)目編號(hào):ZDJ11103)、DSP課程教學(xué)改革與創(chuàng)新實(shí)踐探索(項(xiàng)目編號(hào):桂電教[2011]45)的研究成果。

中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2014)02-0117-02

DSP既可以表示數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)(Digital Signal Processing),

也可以是數(shù)字信號(hào)處理器(Digital Signal Processor)的英文縮寫。[1]數(shù)字信號(hào)處理是采用數(shù)字計(jì)算的方式表示和處理信號(hào)的理論與技術(shù)。[2]從20世紀(jì)80年代DSP誕生以來,特別是近年伴隨著微電子技術(shù)的進(jìn)步,以及集成芯片制造和集成電路故障診斷水平的提高,DSP的集成度和運(yùn)算能力得到極大的提升,廣泛應(yīng)用于以圖像及語音處理、通信、電力系統(tǒng)和雷達(dá)等為代表的工程領(lǐng)域。高校對(duì)DSP課程的重視程度,以及DSP技術(shù)人才的市場需求持續(xù)增長,研究與探索適應(yīng)DSP特點(diǎn)的教學(xué)方法,提高教學(xué)效果,具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

一、DSP課程特點(diǎn)分析

DSP技術(shù)在國內(nèi)研究和應(yīng)用發(fā)展起步相對(duì)比較晚,在多數(shù)的理工類高校屬于是新興的課程,因此DSP課程教學(xué)方法通常是繼承了“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程的教學(xué)模式。DSP與單片機(jī)存在一些原理上的共通之處,特別是TI的C2000系列DSP表現(xiàn)更加突出,然而DSP也存在很多與單片機(jī)不同的地方。

1.硬件架構(gòu)獨(dú)特

DSP是為數(shù)字信號(hào)處理算法設(shè)計(jì)的微處理器,摒棄了單片機(jī)采用的普林斯頓總線結(jié)構(gòu),而采用了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間和程序存儲(chǔ)空間獨(dú)立的哈佛總線結(jié)構(gòu),并相應(yīng)地增加了硬件乘法器,具備高速數(shù)字運(yùn)算和數(shù)據(jù)存取能力。

2.課程綜合性強(qiáng)

DSP的學(xué)習(xí)需要較強(qiáng)的理論基礎(chǔ),課程與數(shù)字邏輯、微機(jī)原理和數(shù)字信號(hào)處理等基礎(chǔ)課程有緊密的聯(lián)系,必須在掌握數(shù)字信號(hào)理論和算法的基礎(chǔ)上才能深入理解DSP架構(gòu)和指令系統(tǒng),取得理想的學(xué)習(xí)效果。[3]

3.側(cè)重實(shí)際應(yīng)用

DSP課程的培養(yǎng)目標(biāo),除了使學(xué)生掌握DSP的原理和應(yīng)用方法,還要培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力,要求課程的教學(xué)應(yīng)該更偏重于實(shí)踐環(huán)節(jié),重視實(shí)驗(yàn)內(nèi)容規(guī)劃和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè);教師不僅要精通DSP的知識(shí)體系,還必須具備一定的工程設(shè)計(jì)素養(yǎng)。

DSP不僅是與單片機(jī)存在差異,即使是TI公司的不同系列DSP之間,比如C2000與電子信息類專業(yè)學(xué)習(xí)的C5000和C6000之間,也有不同的教學(xué)重點(diǎn)。C5000的強(qiáng)調(diào)掌握存儲(chǔ)空間配置和COFF,以及指令系統(tǒng)的尋址方式,應(yīng)用方面主要是數(shù)字信號(hào)處理算法的實(shí)現(xiàn);而測控專業(yè)學(xué)習(xí)C2000,重點(diǎn)突出CPU結(jié)構(gòu)、外設(shè)接口和事件管理器的知識(shí),強(qiáng)調(diào)掌握片內(nèi)外設(shè)應(yīng)用方法,更注重與外設(shè)器件的接口技術(shù)。

二、DSP課程教學(xué)現(xiàn)狀

DSP教學(xué)從單片機(jī)課程的基礎(chǔ)上起步,根據(jù)實(shí)際的教學(xué)需求和技術(shù)發(fā)展進(jìn)行了優(yōu)化,但是目前DSP課程的教學(xué)中仍然存在一些的不足之處。

1.優(yōu)秀的教材和參考書稀缺

現(xiàn)在的DSP教材多數(shù)是以TI的官方芯片手冊(cè)為基礎(chǔ),增加部分應(yīng)用實(shí)例構(gòu)成;多數(shù)教材只是相關(guān)內(nèi)容的綜合,并沒有把原理講透徹,甚至還存在許多的錯(cuò)誤,不利于學(xué)生的理解和學(xué)習(xí)。

2.理論與實(shí)踐出現(xiàn)脫節(jié)

測控專業(yè)DSP是實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)課程,課時(shí)設(shè)置是32學(xué)時(shí),單純的理論教學(xué)無法達(dá)到理想的教學(xué)效果。而實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多數(shù)是理論的驗(yàn)證,學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)結(jié)果而忽視算法設(shè)計(jì),缺乏對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

3.考核評(píng)價(jià)方式單一

目前的考核方式,通常采用期末試題考試、實(shí)驗(yàn)考試和平時(shí)成績相結(jié)合的模式,實(shí)際上主要考核的是學(xué)生對(duì)教材內(nèi)容的熟悉程度,無法充分體現(xiàn)學(xué)生的應(yīng)用水平和實(shí)踐能力,一定程度上存在高分低能的現(xiàn)象。

4.學(xué)習(xí)積極性受到抑制

由于大多數(shù)高校DSP課程的開設(shè)時(shí)間較短,DSP課程通常是在大四的上半學(xué)年開設(shè),考研和就業(yè)對(duì)大四的課程教學(xué)形成一定的沖擊,造成DSP課程的選課人數(shù)和到課率相對(duì)較低,課堂教學(xué)工作開展比較困難。

三、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法探索

因?yàn)镈SP課程學(xué)時(shí)有限,必須精選教材,結(jié)合科研和應(yīng)用實(shí)際精煉教學(xué)內(nèi)容。為了改善DSP課程教學(xué)效果不理想的現(xiàn)狀,根據(jù)實(shí)際情況對(duì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行改革探索。

1.教學(xué)內(nèi)容組織和更新

本科課程教學(xué)應(yīng)該具有一定程度的自主性,而無須拘泥于任何一本教材。[4]目前DSP教材和學(xué)習(xí)指導(dǎo)數(shù)量、種類繁多,選擇的教材應(yīng)該具備概念準(zhǔn)確、內(nèi)容完整、實(shí)例完備等特點(diǎn)。教學(xué)內(nèi)容的組織不能僅僅局限于教材,而是要根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和工程實(shí)踐選擇具有代表性的內(nèi)容;有限的課堂教學(xué)時(shí)間內(nèi)不可能把DSP所涉及的原理和應(yīng)用全部講清楚,因此教學(xué)內(nèi)容既要涵蓋基本知識(shí),又必須突出重點(diǎn);DSP技術(shù)更新發(fā)展迅速,教材中的某些內(nèi)容總會(huì)過時(shí),DSP教學(xué)要緊跟應(yīng)用潮流,既要把基礎(chǔ)原理講透徹,又要體現(xiàn)最新的DSP技術(shù)。可以在教學(xué)過程中充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的能動(dòng)性,適當(dāng)給出一些相關(guān)的參考文獻(xiàn)或關(guān)鍵詞,讓學(xué)生在課后通過網(wǎng)絡(luò)查閱資料,通過自學(xué)拓展知識(shí)面,在鞏固課堂教學(xué)效果的同時(shí)鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力。

2.傳統(tǒng)教學(xué)與現(xiàn)代化手段相結(jié)合

DSP技術(shù)屬于現(xiàn)代尖端科技,應(yīng)用領(lǐng)域與工程實(shí)例眾多,需要熟悉和掌握的內(nèi)容繁多,而課程理論教學(xué)時(shí)數(shù)相當(dāng)有限,適合于采用傳統(tǒng)板書和現(xiàn)代化多媒體教學(xué)方式相結(jié)合的授課方式。DSP教學(xué)過程中,涉及CPU總線結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)空間結(jié)構(gòu)、指令流水線操作,在有限課時(shí)內(nèi)采用傳統(tǒng)的板書方法就存在一定的困難;特別工程應(yīng)用實(shí)例,涉及大量的軟件代碼,采用板書方式給學(xué)生進(jìn)行課堂展示幾乎是不可能的;而現(xiàn)在學(xué)校大部分的教室配備綜合電教平臺(tái),具有投影儀等多媒體設(shè)備,操作簡單方便,能夠有效地解決這個(gè)問題,學(xué)生也容易接受。板書與多媒體結(jié)合,適當(dāng)控制每學(xué)時(shí)的教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)度,可以有效提高教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

四、實(shí)踐培養(yǎng)模式探索

學(xué)校實(shí)驗(yàn)室目前已經(jīng)配備了充足TMS320C28xx系列教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和開發(fā)板,為學(xué)生實(shí)驗(yàn)提供了良好的硬件基礎(chǔ)。

1.發(fā)揮學(xué)校資源優(yōu)勢(shì)

DSP需要大量的實(shí)踐聯(lián)系才能夠掌握,而課程的授課時(shí)數(shù)必定是有限的,因此需要引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生采用DSP進(jìn)行電子設(shè)計(jì)和制作。充分利用學(xué)校現(xiàn)有的資源,依托學(xué)校和TI公司共建的“數(shù)字信號(hào)處理方案實(shí)驗(yàn)室”,通過設(shè)置開放式培訓(xùn)項(xiàng)目,允許學(xué)生在課余時(shí)間完成感興趣的DSP實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。[4]學(xué)校通過多年的努力和發(fā)展,各級(jí)別的電子競賽有序開展,學(xué)生參與積極性高漲;將電子設(shè)計(jì)競賽的模式引入DSP實(shí)踐培訓(xùn)中,發(fā)揮電子競賽融合多門課程知識(shí)和注重實(shí)踐動(dòng)手能力培養(yǎng)的特點(diǎn),根據(jù)學(xué)生的能力水平,采取不同難度的培養(yǎng)模式,引導(dǎo)和培訓(xùn)學(xué)生使用DSP,培養(yǎng)學(xué)生的工程思維。

2.改進(jìn)考核評(píng)價(jià)方式

DSP課程學(xué)習(xí)既有硬件體系,又包括應(yīng)用實(shí)例和軟件代碼,內(nèi)容涉及廣泛,重點(diǎn)是DSP綜合運(yùn)用和實(shí)踐能力培養(yǎng),僅僅依靠期末考試難以綜合評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)和掌握情況。既然DSP學(xué)習(xí)側(cè)重于應(yīng)用,就應(yīng)該增加實(shí)踐能力在學(xué)生考核評(píng)價(jià)體系中的權(quán)重;因此在教學(xué)過程中,學(xué)校和教師應(yīng)該在基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,努力為學(xué)生創(chuàng)造動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì),并全面考察學(xué)生在實(shí)踐過程中的表現(xiàn),以及實(shí)踐成果的水平,相應(yīng)給出學(xué)生的平時(shí)成績,而不是以到課率和理論作業(yè)來評(píng)定平時(shí)成績。最終的課程考核成績,是理論考試成績、實(shí)驗(yàn)成績、平時(shí)成績等指標(biāo)的綜合,并且實(shí)驗(yàn)成績和平時(shí)成績的權(quán)重要加大,避免死記硬背的學(xué)習(xí)方式和高分低能的現(xiàn)象。

五、結(jié)束語

DSP課程的重要性已經(jīng)得到廣泛認(rèn)同,針對(duì)DSP教學(xué)存在的不足,提出了相應(yīng)的改進(jìn)方法和建議,實(shí)際的教學(xué)實(shí)踐證明這些方法促進(jìn)了學(xué)生積極性和教學(xué)水平的提高,取得了一定的成功經(jīng)驗(yàn),為DSP課程教學(xué)水平提高和學(xué)生能力全面培養(yǎng)提供有力保障。

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第9篇

智能中壓開關(guān)裝置的在線監(jiān)測技術(shù)

DSP內(nèi)嵌式CAN控制器的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

一種基于89C2051的高壓母線溫升在線測量裝置

客運(yùn)索道單片機(jī)和液晶顯示屏組成的監(jiān)控電路設(shè)計(jì)

工程技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)的思路與實(shí)踐

對(duì)比式教學(xué)法在電機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用

用串聯(lián)諧振微帶元件測量射頻介質(zhì)的特性

電子商務(wù)中的虛擬專用網(wǎng)技術(shù)

通用試題庫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

鋼結(jié)硬質(zhì)合金模具的熱處理工藝及應(yīng)用

基于AutoCAD的內(nèi)燃機(jī)燃燒過程仿真計(jì)算結(jié)果的可視化策略

機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的自激振動(dòng)

精密和超精密加工中粉塵微粒的影響與防止

不銹復(fù)合鋼板的焊接

現(xiàn)代汽車安全技術(shù)的研究進(jìn)展

數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)模型技術(shù)

Davey-StewartsonI的行波解

二維線性控制系統(tǒng)的解析解

擬線性奇攝動(dòng)方程的邊值問題

劉國榮教授

基于CCCII的電壓模式多功能濾波器的設(shè)計(jì)

一種高線性的CMOS低噪聲放大器結(jié)構(gòu)

組合城墻式微帶天線的實(shí)驗(yàn)研究與設(shè)計(jì)

蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

蓄電池放電能量回饋控制主電路元器件參數(shù)的設(shè)計(jì)

不間斷供電的計(jì)算機(jī)開關(guān)電源的研制

EPS材料的單向力學(xué)行為研究

車用電液比例閥驅(qū)動(dòng)與控制技術(shù)的研究

基于ANSYS的葉片泵有限元分析

全自動(dòng)液壓壓磚機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)有限元模態(tài)分析

基于MATLAB的齒輪傳動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)與應(yīng)用

基于權(quán)重的多路媒體流復(fù)用調(diào)度算法

基于RBF網(wǎng)絡(luò)的金融時(shí)間序列預(yù)測

遺傳算法在最大熵多閾值分割的應(yīng)用研究

奇數(shù)階非線性中立型阻尼泛函微分方程的有界振動(dòng)性

一類具Logistic增長的單種群時(shí)滯模型的Hopf分支

活性炭納米TiO_2催化臭氧化降解有機(jī)廢水實(shí)驗(yàn)研究

超分子體系β-環(huán)糊精與藥物克拉霉素包合的研究

活性染料固色代用堿SL應(yīng)用性能探討

桂林市某公共建筑空調(diào)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行狀況測試及能耗分析

電流變彈性體夾層結(jié)構(gòu)梁動(dòng)力學(xué)特性分析

無網(wǎng)格局部Petrov-Galerkin法分析板彎曲的剪切自鎖問題

復(fù)合材料風(fēng)機(jī)葉片有限元模態(tài)分析

氟橡膠F275對(duì)某鈦合金零件應(yīng)力腐蝕失效分析

汽車?yán)劝惭b支架的優(yōu)化設(shè)計(jì)

高錳鋼堆焊焊條的研制及測試

改進(jìn)的LS-SVM算法在入境旅游客流量預(yù)測上的應(yīng)用

線性回歸模型回歸系數(shù)的條件嶺型估計(jì)

微分學(xué)在幾類不等式證明中的應(yīng)用

第10篇

關(guān)鍵詞:EDA技術(shù);電子技術(shù);現(xiàn)代教育

中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2015)12-0172-02

電子技術(shù)是電子類教學(xué)的基礎(chǔ)課程,同時(shí)也是電工電子以及電氣專業(yè)的基礎(chǔ)專業(yè)課,它具有很強(qiáng)的專業(yè)性與強(qiáng)大的實(shí)用性。電子技術(shù)的教學(xué)意義在于讓學(xué)生掌握基本的電子技術(shù)理論知識(shí),熟悉掌握電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)操作步驟以及實(shí)驗(yàn)器材的使用及保管,能夠在一定程度上獨(dú)立自主地具備基本的電子技術(shù)問題的能力與素養(yǎng),因此在全面推進(jìn)電子技術(shù)教學(xué)改革的過程中,如何不斷提高學(xué)生的創(chuàng)新能力是每個(gè)教師所必須要去解決的難題。EDA技術(shù)是以計(jì)算機(jī)大規(guī)模可編程器件的開發(fā)軟件及實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)為設(shè)計(jì)工具,通過相關(guān)軟件的開發(fā),促進(jìn)學(xué)生自主能力的提高,學(xué)生能夠在實(shí)際運(yùn)用中綜合運(yùn)用自己的理論知識(shí),以提高學(xué)生的電子技術(shù)能力,因此EDA在電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用具有重要的作用。

一、傳統(tǒng)電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)中存在的問題

1.硬件教材相對(duì)落后,跟不上現(xiàn)代的要求。受制于教學(xué)條件的限制,目前電子技術(shù)教學(xué)中采用的硬件設(shè)施與實(shí)際聯(lián)系相差較大。而且相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容也比較陳舊,遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到現(xiàn)代電子技術(shù)教學(xué)的要求,更談不上體現(xiàn)當(dāng)今電子技術(shù)領(lǐng)域新技術(shù),許多學(xué)校教學(xué)的電子設(shè)備陳舊。由于現(xiàn)有的電子設(shè)備跟不上教學(xué)要求,學(xué)生對(duì)于電子技術(shù)掌握情況很不樂觀。再加上電子設(shè)備本身內(nèi)部結(jié)構(gòu)就比較復(fù)雜,如果學(xué)生不能夠熟練掌握電子技術(shù)課程的相關(guān)知識(shí),對(duì)于硬件課程不熟悉,那么對(duì)于枯燥的電子技術(shù)課程很快就會(huì)失去興趣。其次落后的硬件設(shè)施以及教學(xué)方法,已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上現(xiàn)代社會(huì)對(duì)于綜合性電子技術(shù)人才的培養(yǎng)需求,只有具有綜合能力的電子技術(shù)人才才是社會(huì)所需要的。

2.實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)得不到有效保證。電子技術(shù)是一門理論結(jié)合實(shí)踐較強(qiáng)的課程,其涉及到的內(nèi)容較廣。這些內(nèi)容只有通過實(shí)踐才能夠真正理解與掌握。受制于現(xiàn)有的教學(xué)條件,中職學(xué)校在教學(xué)經(jīng)費(fèi)、師資管理以及教學(xué)觀念上都沒有對(duì)于這門課給予足夠的重視,甚至于很多學(xué)校都沒有專門的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室,因此電子技術(shù)這門課無法正常進(jìn)行。很多院校電子技術(shù)相關(guān)課程使用的單片機(jī)都是已經(jīng)淘汰的舊機(jī)器,很少用新的單片機(jī)設(shè)備來進(jìn)行教學(xué),這導(dǎo)致了教學(xué)活動(dòng)與生產(chǎn)實(shí)踐使用的單片機(jī)差距仍然較大。學(xué)生在學(xué)習(xí)電子技術(shù)這門課程后,真正到了社會(huì)上仍然對(duì)那些電子技術(shù)問題束手無策。

二、基于EDA技術(shù)的電子技術(shù)教學(xué)

EDA技術(shù)是基于電子計(jì)算機(jī)發(fā)展起來的新技術(shù),是以電子技術(shù)為基礎(chǔ),計(jì)算機(jī)技術(shù)為輔助載體,軟件技術(shù)為核心元素的綜合性技術(shù)。它擺脫了傳統(tǒng)電子技術(shù)微電子電路設(shè)計(jì)復(fù)雜以及控制程序編寫困難等技術(shù)問題,進(jìn)一步提高了電子技術(shù)的發(fā)展水平,因此將EDA技術(shù)引入到電子技術(shù)教學(xué)中具有極強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

1.基于EDA技術(shù)的電子技術(shù)理論教學(xué)。模擬電子技術(shù)和數(shù)字技術(shù)是電子技術(shù)的兩大組成部分,長期以來這兩個(gè)部分都是相互獨(dú)立的。隨著科技的不斷發(fā)展,大規(guī)模集成電路以及微電子電路的出現(xiàn),相互獨(dú)立的局面已被打破,同時(shí)也改變了電路元器件以及電子控制等系統(tǒng)限制。在現(xiàn)代的電子技術(shù)中模擬電子技術(shù)部分包括為半導(dǎo)體PN結(jié)、微變等效電路、電路的控制與正負(fù)反饋電路、集成運(yùn)放等效電路、偏置電路等內(nèi)容。模擬數(shù)字技術(shù)則強(qiáng)調(diào)電路的規(guī)律性與控制性,由于在模擬電子技術(shù)中的使用的半導(dǎo)體晶體都是非線性器件,因此產(chǎn)生的控制信號(hào)都是非線性信號(hào),各種放大電路的組成都是通過加偏執(zhí)電路,利用半導(dǎo)體的單向?qū)щ娦砸约胺€(wěn)壓性來實(shí)現(xiàn)的。因此將EDA技術(shù)引入到電子技術(shù)理論教學(xué),重點(diǎn)要放在各種放大電路的處理、分析以及衍生,因?yàn)樗械姆糯箅娐芬约捌秒娐愤\(yùn)用的都是最基本的二級(jí)管放大原理。在教學(xué)上要將各種離散的電子技術(shù)知識(shí)串接起來進(jìn)行教學(xué),使得包括邏輯電路、定時(shí)器和觸發(fā)器以及數(shù)模轉(zhuǎn)化等知識(shí)在EDA這一主線能夠統(tǒng)一起來,更好地提高電子技術(shù)教學(xué)質(zhì)量。在進(jìn)行理論知識(shí)教學(xué)的同時(shí)要配合適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)講解,培養(yǎng)學(xué)生良好的思考能力與動(dòng)手分析能力。

2.基于EDA技術(shù)的電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)。電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是輔助電子技術(shù)理論教學(xué),是提高學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)的實(shí)踐,而EDA技術(shù)的引入更是給傳統(tǒng)的電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)帶來了全新的體驗(yàn)。在傳統(tǒng)的電子技術(shù)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生使用分開的電子元器件在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行搭線橋接各種電路,即使在進(jìn)行數(shù)字技術(shù)實(shí)驗(yàn)也是通過接線的方式來進(jìn)行試驗(yàn)。這種搭積木式的試驗(yàn)方式大大降低了學(xué)生對(duì)于電子技術(shù)試驗(yàn)的興趣。同時(shí)這種實(shí)驗(yàn)方法對(duì)于電子元器件、試驗(yàn)臺(tái)等精度要求較高,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中遇到的問題較多,而老師則是把主要精力放在處理學(xué)生實(shí)驗(yàn)中遇到的各種實(shí)驗(yàn)問題,如接線錯(cuò)誤以及元器件損壞等,這樣極大地降低了電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)效果。在采用EDA技術(shù)后,老師通過運(yùn)用強(qiáng)大的EDA仿真軟件以及EDA實(shí)驗(yàn)平臺(tái),可以大大提高電子技術(shù)的實(shí)驗(yàn)效果。在進(jìn)行試驗(yàn)之前,學(xué)生利用EDA進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),可以提前發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)中的問題,并且進(jìn)行獨(dú)立思考。進(jìn)而在實(shí)際的硬件試驗(yàn)中,學(xué)生可以更快更好地完成電子技術(shù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。利用這種EDA仿真軟件以及EDA實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和硬件實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式,既鍛煉了學(xué)生綜合運(yùn)用EDA技術(shù)的能力,也使得學(xué)生對(duì)于電子技術(shù)的相關(guān)知識(shí)掌握得更加牢固。

三、促進(jìn)EDA在電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用的措施

EDA技術(shù)教學(xué)在電子技術(shù)教學(xué)中有著重要的運(yùn)用,但是受制于傳統(tǒng)電子教學(xué)中存在的問題,EDA技術(shù)教學(xué)不能夠很好地開展開來,因此我們需要改變現(xiàn)有的電子技術(shù)教學(xué)狀況,促進(jìn)EDA在電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用。

(一)改革目前的應(yīng)試考試制度

考試是檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)于知識(shí)的掌握情況,是教學(xué)成果中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。在電子教學(xué)中不僅要讓學(xué)生掌握最基本的計(jì)算機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)理論知識(shí),更要讓學(xué)生具備較強(qiáng)的實(shí)踐能力、思考能力、自我總結(jié)能力以及創(chuàng)新能力,這些綜合能力才能體現(xiàn)出學(xué)生綜合素質(zhì)。但是目前的考試制度是一張?jiān)嚲矶ǚ謹(jǐn)?shù),僅僅體現(xiàn)出學(xué)生的考試能力,其他能力體現(xiàn)不出來,因此需要改革現(xiàn)有的應(yīng)試考試制度。

1.在實(shí)驗(yàn)考核中,應(yīng)該包含各個(gè)方面的考核,才能體現(xiàn)出學(xué)生對(duì)于知識(shí)的掌握程度以及運(yùn)用程度。應(yīng)該包括實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)總結(jié)等,這樣才能體現(xiàn)出教學(xué)過程中的以人為本思想,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。只有在制度上有了創(chuàng)新,才能提高學(xué)生將理論知識(shí)運(yùn)用在實(shí)際中的能力。

2.在考試中,應(yīng)該加大開放性試題以及實(shí)驗(yàn)性試題在總分?jǐn)?shù)中的比例,引導(dǎo)學(xué)生不斷在學(xué)習(xí)過程中注意觀察,不斷思考,細(xì)心總結(jié)。提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題以及解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生自我思考的能力。

(二)通過教育媒體的運(yùn)用來提高教學(xué)效果

隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,多媒體教學(xué)已經(jīng)越來越廣泛地被運(yùn)用到教學(xué)中來。所以我們?cè)陔娮蛹夹g(shù)這門課程中,可以運(yùn)用多媒體來進(jìn)行輔助教學(xué)。通過在多媒體上展示出電子技術(shù)的基本原理以及這些原理在電子設(shè)備上的運(yùn)用,然后對(duì)于電子設(shè)備進(jìn)行模擬拆解,并且將這些拆解后模塊各自的功能以及在使用中容易出現(xiàn)的問題等進(jìn)行分析。而EDA技術(shù)作為較新的技術(shù),融合了應(yīng)用電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理及智能化技術(shù)等高新技術(shù),因此通過EDA技術(shù)可以自動(dòng)地完成邏輯編譯、化簡、分割、綜合及優(yōu)化、布局布線、仿真以及對(duì)于特定目標(biāo)芯片的適配編譯和編程下載等工作。所以在多媒體這一平臺(tái)進(jìn)行EDA電子技術(shù)教學(xué)比單純的講解教學(xué)效果要好得多,學(xué)生更能清晰明了地掌握電子技術(shù)相關(guān)知識(shí)。所以老師要學(xué)會(huì)借助多媒體來進(jìn)行EDA電子教學(xué),不僅要考慮到教學(xué)的方法,也要考慮到教學(xué)的效果。只有學(xué)生真正掌握了電子技術(shù)知識(shí),老師的教學(xué)任務(wù)才算完成了。

(三)引進(jìn)專業(yè)的教師隊(duì)伍

在我們?cè)陔娮蛹夹g(shù)教學(xué)中,老師的專業(yè)素質(zhì)和教學(xué)水平是一個(gè)不容忽視的因素,因?yàn)閷W(xué)生的學(xué)習(xí)方法以及知識(shí)的獲取都來源于老師,如果在老師的這個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,那么將在很大程度上影響我們的教學(xué)水平,更不用是提高學(xué)生理論結(jié)合實(shí)踐的能力了。但是就目前的情況來看,這個(gè)問題非常突出且普遍存在,尤其是在一些經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)表現(xiàn)得更為嚴(yán)重。由于在一些偏遠(yuǎn)的農(nóng)村等落后地區(qū),經(jīng)濟(jì)條件對(duì)于骨干、一線教師沒有足夠大的新引力,而這些教師掌握著最新的教學(xué)方法,擁有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),因此這些地方的電子技術(shù)教學(xué)就明顯達(dá)不到要求。再加上一些老師本身的教學(xué)素質(zhì)不高,缺乏一定的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),這樣對(duì)于我們開設(shè)電子技術(shù)教學(xué)來說是非常不利的。因?yàn)槿绻蠋煹膶I(yè)素質(zhì)達(dá)不到的話,就會(huì)使得老師的教學(xué)指導(dǎo)的規(guī)范化出現(xiàn)問題,長期下去對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)以及專業(yè)素質(zhì)的提高來說是非常不利的,因此需要大力引進(jìn)專業(yè)的教師隊(duì)伍,來提高電子技術(shù)的教學(xué)效果。

電子技術(shù)教學(xué)是一門理論性較強(qiáng)的課程,也是電工電子以及電氣等專業(yè)的基礎(chǔ)專業(yè)課,它具有很強(qiáng)的專業(yè)性與強(qiáng)大的實(shí)用性。電子技術(shù)教學(xué)意義在于讓學(xué)生掌握基本的電子技術(shù)知識(shí),熟悉掌握常見的電子技術(shù)相關(guān)的試驗(yàn)方法以及研究方法,培養(yǎng)學(xué)生能夠在一定程度上獨(dú)立自主地靈活運(yùn)用電子技術(shù)的能力與素養(yǎng)。在電子技術(shù)教學(xué)中運(yùn)用EDA,能夠進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高電子技術(shù)教學(xué)的教學(xué)成果。

參考文獻(xiàn):

[1]潘松,黃繼業(yè).EDA技術(shù)實(shí)用教程[M].北京:科學(xué)出版社,2005.

第11篇

關(guān)鍵詞:現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì);教學(xué)改革;綜合素質(zhì)

一、引言

現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)是我校電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)(以下簡稱為“電子”專業(yè))的一門選修課程。通過該課程的學(xué)習(xí)與實(shí)踐,目的是使學(xué)生對(duì)現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)及原理有一個(gè)較為完整和系統(tǒng)的認(rèn)識(shí),并具有一定工藝分析、解決工藝問題和提高產(chǎn)品質(zhì)量的能力,可以掌握嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的主要過程,從專業(yè)的角度對(duì)嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行分析設(shè)計(jì),并且掌握ARM處理器的體系結(jié)構(gòu)。從課程的教學(xué)目的可知,本課程要求培養(yǎng)學(xué)生在知識(shí)綜合應(yīng)用和動(dòng)手實(shí)踐方面的能力,不僅要求學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和對(duì)知識(shí)的綜合應(yīng)用思維,還需要學(xué)生具有很強(qiáng)的動(dòng)手能力和應(yīng)用能力。

近年來,隨著電子技術(shù)的發(fā)展,電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和手段也在不斷更新和進(jìn)步。電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法在快速發(fā)展的電子技術(shù)應(yīng)用中不斷受到挑戰(zhàn)。從傳統(tǒng)手工設(shè)計(jì)方法到EDA設(shè)計(jì)方法,從分立元件系統(tǒng)到集成電路設(shè)計(jì),從PCB集成系統(tǒng)到芯片集成系統(tǒng)(SoC),從純硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)到硬件與軟件結(jié)合的系統(tǒng)開發(fā),新型電子系統(tǒng)層出不窮,其設(shè)計(jì)理念也發(fā)生著革命性的變化。這使得企業(yè)不僅需要畢業(yè)生在進(jìn)入該領(lǐng)域時(shí)具備良好的專業(yè)能力和素質(zhì),更需要他們了解和形成現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的團(tuán)隊(duì)思維方式和綜合設(shè)計(jì)方法。同時(shí),學(xué)校要促進(jìn)教學(xué)知識(shí)與時(shí)俱進(jìn),培養(yǎng)符合社會(huì)需要的實(shí)用型工程技術(shù)人才,提高學(xué)生的就業(yè)競爭力;也要對(duì)現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程的教學(xué)方法和教學(xué)模式進(jìn)行深刻的思考和改進(jìn)。

二、存在的問題

現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程的傳統(tǒng)教學(xué)模式主要包括理論授課和實(shí)踐實(shí)驗(yàn)兩個(gè)部分。理論授課主要包括對(duì)現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法、思維、工具、應(yīng)用基礎(chǔ)的介紹與強(qiáng)化,常用處理器及其體系結(jié)構(gòu)的應(yīng)用、設(shè)計(jì)、改進(jìn)知識(shí)和FPGA重構(gòu)思維、Altium Designer電路原理圖及PCB繪制軟件的使用,在本課程的教學(xué)授課過程中需要貫穿系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)思想。實(shí)踐實(shí)驗(yàn)則以上機(jī)實(shí)驗(yàn)為主,進(jìn)行規(guī)定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的驗(yàn)證、觀察和簡單電路的原理設(shè)計(jì)。電子系統(tǒng)課程所存在的問題主要在教學(xué)方法和人才培養(yǎng)方面。

1.教學(xué)方法問題

在幾年的教學(xué)過程中,筆者通過思考和分析課程教學(xué)中的問題以及學(xué)生的反饋意見,總結(jié)了以下幾點(diǎn)問題:

(1)基礎(chǔ)知識(shí)不牢。教師在課堂授課、實(shí)踐過程中不能很好地將各門課程綜合應(yīng)用,各門課程間缺乏溝通,學(xué)生無法將所學(xué)知識(shí)串連起來,進(jìn)行綜合應(yīng)用。

(2)教學(xué)內(nèi)容有所欠缺。學(xué)生對(duì)處理器知識(shí)的理解和實(shí)際軟件編程思維不夠深刻,習(xí)慣于有實(shí)驗(yàn)手冊(cè)指導(dǎo)條件下的慣性實(shí)驗(yàn)?zāi)J剑坏┙處熥屗麄冞M(jìn)行開放性實(shí)驗(yàn)來完成設(shè)計(jì)時(shí),就無法形成系統(tǒng)性思維,各自為戰(zhàn),團(tuán)隊(duì)意識(shí)不強(qiáng)。

(3)考核方法陳舊。課程的考核方式主要采用大眾式的“本門課程成績=平時(shí)成績+期末考試成績”的計(jì)算方式,學(xué)生疲于應(yīng)付考試,應(yīng)試態(tài)度明顯,不去思考本門課程所學(xué)內(nèi)容與先修課程和本學(xué)期其他課程的關(guān)聯(lián),只去死記硬背些條條框框,對(duì)于思考題和實(shí)際現(xiàn)象無法進(jìn)行有效分析,形成了固化思維。

2.人才培養(yǎng)問題

除此之外,電子專業(yè)在人才培養(yǎng)方面也存在一些問題,主要體現(xiàn)在學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性以及創(chuàng)新活動(dòng)的參與度上:

(1)2013年前,電子專業(yè)在全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽、遼寧省機(jī)器人設(shè)計(jì)大賽、飛思卡爾杯智能汽車大賽(現(xiàn)更名為“恩智浦”杯智能汽車大賽)、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃等體現(xiàn)和鍛煉綜合素質(zhì)的活動(dòng)中的參與度非常低,僅有3人次參與,這些都側(cè)面反映出學(xué)生對(duì)所學(xué)習(xí)的C語言程序設(shè)計(jì)、模擬電子、數(shù)字電子、單片機(jī)原理、EDA與VHDL語言等課程的綜合應(yīng)用能力較差,學(xué)習(xí)和參與的主動(dòng)性和積極性不高,綜合設(shè)計(jì)能力不強(qiáng)。

(2)根據(jù)對(duì)學(xué)生就業(yè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)調(diào)查發(fā)現(xiàn),學(xué)生在畢業(yè)后兩年內(nèi)從事與本專業(yè)相關(guān)的研發(fā)、技術(shù)設(shè)計(jì)、理論研究工作的人數(shù)不到業(yè)人數(shù)的20%,其他學(xué)生多選擇改行。在校學(xué)生對(duì)本專業(yè)的認(rèn)可度也普遍偏低,選擇考研的學(xué)生中有90%選擇了外校。

三、課程改進(jìn)的方法

為使學(xué)生能夠更好地掌握現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程內(nèi)容,并真正提高系統(tǒng)設(shè)計(jì)思維和教學(xué)效果,我系針對(duì)上面出現(xiàn)的問題進(jìn)行思考,對(duì)所發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行教學(xué)環(huán)節(jié)的切實(shí)改進(jìn)。

1.加強(qiáng)實(shí)踐訓(xùn)練和實(shí)際電路設(shè)計(jì)

實(shí)際的動(dòng)手訓(xùn)練和電路設(shè)計(jì),需要具體分析常用電路原理和具體電路常見故障問題,并加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)際設(shè)備操作和實(shí)用能力的培養(yǎng)。采用理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)結(jié)合的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)方式,由教師結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)需要,對(duì)學(xué)生下發(fā)開發(fā)板、相關(guān)元器件,改變傳統(tǒng)僅使用多媒體課件觀看圖片和以教師理論說教方式完成對(duì)電子系統(tǒng)各組成元器件的認(rèn)知,以硬件電路的設(shè)計(jì)與開發(fā)實(shí)踐項(xiàng)目為引導(dǎo),使學(xué)生全程接觸實(shí)際電路和處理器,以實(shí)際項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)進(jìn)行電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程、方法、步驟的掌握和訓(xùn)練。教師將STC單片機(jī)公司和德州儀器公司贈(zèng)送的開發(fā)板下發(fā)給學(xué)生,學(xué)生2~3人一組進(jìn)行實(shí)際項(xiàng)目的開發(fā)和學(xué)習(xí),由淺入深,從STC89C52、MSP430單片機(jī)開始,逐步接觸ARM處理器,完成電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā),為后續(xù)FPGA處理器設(shè)計(jì)打下良好的應(yīng)用思維基礎(chǔ)。

2.以科技學(xué)術(shù)活動(dòng)為激勵(lì)

學(xué)校以全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽、遼寧省機(jī)器人設(shè)計(jì)大賽、飛思卡爾杯智能汽車大賽(現(xiàn)更名為“恩智浦”杯智能汽車大賽)、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃等科技學(xué)術(shù)活動(dòng)為激勵(lì),通過相關(guān)大賽培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)積極性和自主性。通過這幾年的積極引導(dǎo),筆者發(fā)現(xiàn),學(xué)生在以上競賽和活動(dòng)的參與率上得到了明顯提升,共獲得全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽省級(jí)競賽一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)各2項(xiàng),參與3人次;獲批大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃國家級(jí)立項(xiàng)2項(xiàng),省級(jí)立項(xiàng)3項(xiàng),參與14人次;獲智能汽車大賽賽區(qū)一等獎(jiǎng)1項(xiàng),二等獎(jiǎng)2項(xiàng),參與2人次;獲遼寧省機(jī)器人設(shè)計(jì)大賽二等獎(jiǎng)1項(xiàng),三等獎(jiǎng)1項(xiàng),參與12人次;參與校級(jí)及其他各類科技學(xué)術(shù)活動(dòng)50余人次。這些大賽不但提高了學(xué)生的專業(yè)綜合素質(zhì),還提高了學(xué)生的總結(jié)能力、文檔設(shè)計(jì)能力、電路設(shè)計(jì)和軟件編程能力。

3.教學(xué)團(tuán)隊(duì)形式優(yōu)化學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容

本專業(yè)教師聯(lián)合為同一教學(xué)團(tuán)隊(duì),在提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生動(dòng)手能力的目標(biāo)下,盡量為學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)統(tǒng)一的綜合性題目,增強(qiáng)學(xué)生的能力,同時(shí),使各門課程的知識(shí)點(diǎn)相輔相成、互相印證,使學(xué)生更容易將所學(xué)知識(shí)進(jìn)行綜合和理解。

4.考核辦法改進(jìn)

考核辦法從六個(gè)方面考核綜合訓(xùn)練完成的成績,即報(bào)告、設(shè)計(jì)能力、動(dòng)手實(shí)踐能力、功能完成情況、課堂研討回答所提出問題的程度以及綜合訓(xùn)練過程中的工作態(tài)度等。其中,報(bào)告占14%、設(shè)計(jì)和實(shí)踐能力占10%、功能完成情況占8%、訓(xùn)練設(shè)計(jì)掌握程度占6%、課堂研討回答出的問題占7%、綜合訓(xùn)練過程中的工作態(tài)度(考勤)占5%。在期末考試的試題中,要增加創(chuàng)見性題目。同時(shí),教師可以鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表學(xué)術(shù)論文,以學(xué)術(shù)論文替代期末考試。

增加小組設(shè)計(jì)和小組討論環(huán)節(jié),教師團(tuán)隊(duì)設(shè)定十組中等難度的綜合應(yīng)用設(shè)計(jì)題目,將學(xué)生按2~3人一組進(jìn)行實(shí)踐項(xiàng)目分組,完成設(shè)計(jì)白皮書(包括系統(tǒng)需求描述、功能概述、擬采取的解決方法),完成系統(tǒng)電路設(shè)計(jì),繪制電路圖、PCB文件,完成硬件焊接、軟件編程并進(jìn)行答辯。組員各負(fù)其責(zé),完成各自項(xiàng)目中的任務(wù),教師和學(xué)生一起進(jìn)行實(shí)際項(xiàng)目的需求分析、設(shè)計(jì)步驟安排、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等環(huán)節(jié)。這樣,可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)之余提高團(tuán)隊(duì)合作能力和綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。經(jīng)實(shí)際操作此過程,學(xué)生反應(yīng)強(qiáng)烈,討論和學(xué)習(xí)動(dòng)力增加,分組實(shí)踐情況如圖所示。

分組實(shí)踐現(xiàn)場

四、結(jié)束語

本文在現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程教學(xué)和本專業(yè)教學(xué)的基礎(chǔ)上,對(duì)本課程的教、學(xué)、練等三個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)和改進(jìn),發(fā)揮和突出本專業(yè)應(yīng)用特色,并且從幾年來的實(shí)踐效果看,新的改進(jìn)方法增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和教學(xué)過程中的靈活性,提高了學(xué)生綜合能力素質(zhì)和成果比例。

參考文獻(xiàn):

[1]宋曉梅.現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)教程[M].北京:北京大學(xué)出版社,2011.

第12篇

關(guān)鍵詞: 電子設(shè)計(jì)工程師資格認(rèn)證 創(chuàng)新能力 教學(xué)改革

1.引言

由于我國高校在校學(xué)生的數(shù)量急劇增加,使大學(xué)畢業(yè)生面臨非常嚴(yán)峻的就業(yè)壓力。另外,由于我國教育體制的緣故,大學(xué)畢業(yè)生普遍缺乏實(shí)踐能力,所學(xué)知識(shí)不能滿足用人單位的需求,這是造成大學(xué)就業(yè)難的重要原因。電子設(shè)計(jì)工程師認(rèn)證的宗旨是著力提高學(xué)生的實(shí)踐能力[1]。該認(rèn)證以能滿足企業(yè)對(duì)電子工程設(shè)計(jì)人員的要求為最終目標(biāo),認(rèn)證體系以教育部電子工程類教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)的課程為依托,以企業(yè)電子設(shè)計(jì)實(shí)際工作內(nèi)容為主導(dǎo),并與電子設(shè)計(jì)競賽充分結(jié)合,使通過電子設(shè)計(jì)初級(jí)工程師認(rèn)證的人士能夠更好地滿足市場的需求。

2.電子工程師資格認(rèn)證對(duì)課程體系與實(shí)踐教學(xué)改革的推動(dòng)作用

專業(yè)技術(shù)資格認(rèn)證是國際上通行的職業(yè)準(zhǔn)入制度。電子信息技術(shù)資格認(rèn)證是促進(jìn)我國電子信息行業(yè)質(zhì)量和水平提高的重要手段之一。中國科協(xié)批準(zhǔn)中國電子學(xué)會(huì)組織開展電子信息技術(shù)資格認(rèn)證工作。電子設(shè)計(jì)工程師認(rèn)證的性質(zhì)屬于同行認(rèn)可、社會(huì)承認(rèn)。認(rèn)證堅(jiān)持公開、公正、公平的原則,認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)注重能力、追求最大的社會(huì)認(rèn)可度和最終國際認(rèn)可[2]。中國電子學(xué)會(huì)的電子設(shè)計(jì)工程師認(rèn)證體系和標(biāo)準(zhǔn)獲得美國認(rèn)證協(xié)會(huì)的認(rèn)可,獲得電子設(shè)計(jì)工程師證書的學(xué)員可以免試申請(qǐng)美國認(rèn)證協(xié)會(huì)的“International Certified Electronics Design Engineer”證書。

電子設(shè)計(jì)工程師認(rèn)證綜合知識(shí)考核范圍為:基本電路元器件的知識(shí)、常用集成電路的知識(shí)、基本電路知識(shí)、單片機(jī)基本知識(shí)、微型計(jì)算機(jī)基本知識(shí)、小型電子、電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析、常用測量儀器與測量方法的基本知識(shí)等。綜合知識(shí)考試著重考查考生電子技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)能力、綜合運(yùn)用能力和解決問題的能力。實(shí)際操作考試著重考查考生電子設(shè)計(jì)和實(shí)踐動(dòng)手能力。試題涉及較廣的專業(yè)知識(shí)面,實(shí)際操作考試由設(shè)計(jì)題、軟件編程題、綜合操作題等題型組成。實(shí)際操作考試分為實(shí)操機(jī)考及實(shí)操動(dòng)手兩部分。實(shí)操機(jī)考與綜合知識(shí)考試一樣,采用全國統(tǒng)考,計(jì)算機(jī)答題。實(shí)操動(dòng)手考試是在實(shí)操機(jī)考的基礎(chǔ)上,利用電子設(shè)計(jì)工程實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)平成機(jī)考要求的設(shè)計(jì)任務(wù),并在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上焊接、組裝、調(diào)試通過,實(shí)現(xiàn)要求的設(shè)計(jì)內(nèi)容。實(shí)操考試著重考查的是被認(rèn)證學(xué)員的綜合設(shè)計(jì)能力和系統(tǒng)組裝、焊接、編程及調(diào)試的綜合動(dòng)手能力。要求學(xué)生既要有穩(wěn)固扎實(shí)的理論基礎(chǔ),又要有較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力。電子設(shè)計(jì)工程師認(rèn)證考試的試題命題著重于基本知識(shí)和基本技能的掌握,參照教育部對(duì)部分高校教學(xué)評(píng)估時(shí)的電類學(xué)生評(píng)測試題的相關(guān)內(nèi)容和國內(nèi)主要高校電子信息類專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中所涉及的課程及實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)與基本技能命題,非常貼近學(xué)校的日常教學(xué)要求。參照全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽試題的相關(guān)知識(shí)、系統(tǒng)組成、電路分析等要求,兼顧企業(yè)對(duì)大學(xué)畢業(yè)生實(shí)踐能力的要求,非常貼近社會(huì)的實(shí)際需求。因此,通過電子設(shè)計(jì)初級(jí)工程師認(rèn)證考試,教師在授課過程中會(huì)有更明確的思路,將電子設(shè)計(jì)工程師認(rèn)證考試內(nèi)容滲透到教學(xué)中,改進(jìn)教學(xué)手段,有助于學(xué)生更好地適應(yīng)社會(huì)需求,促進(jìn)大學(xué)課程體系與教學(xué)內(nèi)容不斷更新,適應(yīng)社會(huì)需求。

3.電子工程師資格認(rèn)證反映出的問題

長期以來我國高校的課程體系設(shè)置為教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)大綱規(guī)定的教學(xué)時(shí)數(shù)嚴(yán)重偏向于理論教學(xué),忽視實(shí)踐教學(xué),認(rèn)為實(shí)踐教學(xué)是理論教學(xué)的一個(gè)環(huán)節(jié),一種補(bǔ)充。認(rèn)為實(shí)踐教學(xué)僅僅是作為理論知識(shí)的驗(yàn)證而依附于理論教學(xué),因此對(duì)實(shí)踐教學(xué)的重視不夠,畢業(yè)生的整體動(dòng)手能力比較差,難以滿足社會(huì)需求。

我院于2012年經(jīng)審批獲得考試認(rèn)證特許,設(shè)立EDP考試認(rèn)證中心,目前有實(shí)驗(yàn)箱30臺(tái),已組織一次認(rèn)證考試,2013年春季考試通過率為81%。從考試結(jié)果和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果看存在一些問題,如學(xué)生的基本概念掌握得不太理想,基礎(chǔ)知識(shí)不牢固,理論用于實(shí)踐的能力欠缺,動(dòng)手能力差。因此,學(xué)生在上課過程中好像已經(jīng)掌握了理論知識(shí),但是在實(shí)際動(dòng)手操作過程中出現(xiàn)問題不知所措,不知道如何找到錯(cuò)誤的原因,因?yàn)楹芏鄦栴}是由于在調(diào)試過程中錯(cuò)誤使用儀器設(shè)備或者其他干擾原因造成的,而理論教學(xué)很多情況下只是理想條件下的計(jì)算結(jié)果,實(shí)際測試會(huì)有各種各樣的干擾是理論教學(xué)所無法預(yù)料到的,因此,學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力得不到鍛煉。另外,很多實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐環(huán)節(jié)的設(shè)置是影響學(xué)生實(shí)踐能力的因素,驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的比例是否合適、實(shí)驗(yàn)設(shè)備是否充足、教師的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)能力高低都會(huì)不同程度地影響學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。

4.完善實(shí)踐教學(xué)改革和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的措施

電子信息類專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是掌握電子技術(shù)和信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí),能從事各類電子設(shè)備和信息系統(tǒng)的研究、設(shè)計(jì)、制造、應(yīng)用、維護(hù)和管理工作,其專業(yè)特點(diǎn)就是寬口徑,軟件和硬件相結(jié)合,適應(yīng)面廣,而且重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力。電子設(shè)計(jì)工程師認(rèn)證考試是檢驗(yàn)學(xué)生理論水平和動(dòng)手能力的一個(gè)有益補(bǔ)充。因此,我們?cè)谕晟茖?shí)踐教學(xué)改革和創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面可以采取以下措施:

4.1認(rèn)真做好認(rèn)證培訓(xùn)工作。培訓(xùn)內(nèi)容涵蓋電子類學(xué)生所學(xué)的電路分析基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、單片機(jī)原理與應(yīng)用、接口技術(shù)等知識(shí),學(xué)生可以根據(jù)實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)箱的技術(shù)指標(biāo),利用面包板自行設(shè)計(jì)、焊接、調(diào)試電路,并將做好的板子直接替換實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)箱上相應(yīng)的模塊,等所有模塊都設(shè)計(jì)并制作替換完成,學(xué)生就完成了整個(gè)電子設(shè)計(jì)的綜合實(shí)踐課程。實(shí)訓(xùn)完成,學(xué)生將具備基本的工程實(shí)踐能力,該實(shí)訓(xùn)也可以與電子設(shè)計(jì)競賽賽前培訓(xùn)相結(jié)合,作為電子設(shè)計(jì)大賽的賽前培訓(xùn)的基礎(chǔ)部分。

培訓(xùn)以講授為輔,實(shí)際操作為主。講授部分主要是相關(guān)的理論與知識(shí);實(shí)際操作部分是電路與小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐。實(shí)操培訓(xùn)可以與電子工程實(shí)訓(xùn)課程相結(jié)合,把電子工程設(shè)計(jì)中常遇到一些設(shè)計(jì)問題納入到實(shí)訓(xùn)中。為了使學(xué)生對(duì)整個(gè)電子設(shè)計(jì)有一個(gè)連貫性的認(rèn)識(shí),利用EDP實(shí)驗(yàn)箱將整個(gè)設(shè)計(jì)過程分解成多個(gè)單元電路,根據(jù)一般工程設(shè)計(jì)的流程,分幾個(gè)階段逐一完成。在每一個(gè)模塊完成的基礎(chǔ)上,將所有模塊組成一個(gè)系統(tǒng),進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)調(diào),完成一個(gè)小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程。對(duì)于水平比較高、動(dòng)手能力比較強(qiáng)的學(xué)生,還可以在此基礎(chǔ)上配上相應(yīng)的設(shè)備,完成一個(gè)實(shí)際的應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。每一個(gè)學(xué)生采用的設(shè)計(jì)方法及電路可以不一樣,只要能夠滿足系統(tǒng)的要求就行。教師只負(fù)責(zé)把握大致方向,其他可以讓學(xué)生自行發(fā)揮。我們?cè)趯?shí)踐中發(fā)現(xiàn),在培訓(xùn)和競賽中大部分學(xué)生能夠積極進(jìn)取,學(xué)以致用。學(xué)生反映通過培訓(xùn)和鍛煉,思維活躍、敏捷,自學(xué)能力、分析問題和解決問題的能力、查找資料的能力、實(shí)際動(dòng)手能力大大提高。

通過培訓(xùn),提高學(xué)生的電子電路及小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力,特別是硬件電路的設(shè)計(jì)能力與實(shí)際操作水平。從已經(jīng)組織過的一次認(rèn)證考試結(jié)果可以看出,培訓(xùn)達(dá)到了電子設(shè)計(jì)工程師的考核要求。

4.2充分利用學(xué)校的電子工藝實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。為加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),電子信息類專業(yè)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程依托電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心(省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心),該中心包括電工電子實(shí)驗(yàn)室、電子類各專業(yè)實(shí)驗(yàn)室及電工電子工程實(shí)踐與創(chuàng)新基地。該中心承擔(dān)的教學(xué)任務(wù)包括電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)、電工電子實(shí)習(xí)、電工電子課程設(shè)計(jì)、電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)和課外科技活動(dòng)。在這里,免費(fèi)為學(xué)生提供常用儀器儀表,如信號(hào)發(fā)生器、萬用表、直流穩(wěn)壓電源、模擬和數(shù)字示波器、失真度測試儀、晶體管毫伏計(jì)、焊接設(shè)備和簡單的單面板制版機(jī)等。通過制版機(jī),學(xué)生可以把用Protel軟件設(shè)計(jì)的版圖制作成板子,經(jīng)過焊接進(jìn)行調(diào)試,這種方式比用面包板調(diào)試效果好很多,尤其是模擬電路的調(diào)試效果更顯著。實(shí)訓(xùn)基地的運(yùn)行模式是由專業(yè)教師指導(dǎo)、學(xué)生自主管理的。學(xué)生可以任選課余時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)。同時(shí),基地的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)活動(dòng)面向不同年級(jí)學(xué)生、靈活多樣,全天候?qū)W(xué)生開放。如學(xué)生可以根據(jù)興趣愛好自選實(shí)驗(yàn),也可以選擇學(xué)生科研實(shí)踐項(xiàng)目競賽等。通過這些實(shí)踐教學(xué),學(xué)生提高了分析問題和解決問題的能力,培養(yǎng)了創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造能力,適應(yīng)了科技發(fā)展和社會(huì)應(yīng)用的需要,課外科技活動(dòng)為優(yōu)秀學(xué)生提供了展示自己才能和脫穎而出的機(jī)會(huì)。

4.3深化實(shí)踐教學(xué)改革的建議。調(diào)整理論教學(xué)學(xué)時(shí),加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),增加非驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)比例,提高綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ扇《喾N形式,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,因材施教,注重學(xué)生的個(gè)性培養(yǎng)。各種課外科技創(chuàng)新活動(dòng)使那些具有良好的理論基礎(chǔ)、實(shí)踐動(dòng)手能力強(qiáng),特別是具有創(chuàng)新意識(shí)和協(xié)作精神的學(xué)生有了施展自己才能的空間。將參加各種課外科技創(chuàng)新活動(dòng)作為創(chuàng)新培養(yǎng)的必要途徑,對(duì)于傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)方式是很好的補(bǔ)充,對(duì)學(xué)生很有吸引力[3]。以各類競賽為平臺(tái),積極組織學(xué)生參加各種電子信息類大學(xué)生競賽,包括電子設(shè)計(jì)競賽、“挑戰(zhàn)杯”競賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等。重視競賽的訓(xùn)練過程,把培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神作為重要工作,從而極大地提高了參賽學(xué)生的實(shí)踐能力。實(shí)踐證明,各種學(xué)科競賽是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的一個(gè)有效的手段和途徑。

5.結(jié)語

電子設(shè)計(jì)工程師認(rèn)證為我院電子信息類專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)改革創(chuàng)新能力的培養(yǎng)指明了方向,對(duì)我院的教學(xué)改革起到了積極的推動(dòng)作用,對(duì)我們的教學(xué)改革成果起到了檢驗(yàn)作用,促使高校教師提高素質(zhì)、能力和教學(xué)水平,有效激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新思維,培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、腳踏實(shí)地的實(shí)際動(dòng)手能力。如何培養(yǎng)符合市場需求,為社會(huì)接納和具有競爭力的人才是我們應(yīng)該解決的問題,我們要應(yīng)充分借助電子設(shè)計(jì)工程師認(rèn)證這個(gè)平臺(tái)抓好實(shí)踐教學(xué),培養(yǎng)出企業(yè)和社會(huì)急需的高素質(zhì)人才。

參考文獻(xiàn):

[1]戴茗.電子設(shè)計(jì)工程師認(rèn)證介紹[J].電子世界,2010.3:47.