微控制器是微电子技术、计算机技术和超大规模集成电路技术的产物。 它将CPU、A/D转换器等多种元件集成在一块芯片上。 具有体积小、集成度高、使用方便、抗干扰能力强等特点。 它具有很强的优势,是现代嵌入式计算机系统的典型代表。 使用微控制器和可编程逻辑器件可以替代传统电子领域中许多复杂、繁琐的逻辑电路,并且很容易将计算机技术与测控技术相结合,形成新一代智能测控装置。 微控制器技术已广泛应用于工业控制、通信、航空、智能家电、医疗和军事等众多领域。
随着单片机技术的快速发展,人才市场对单片机人才的需求日益旺盛。 各高校均将《单片机原理及应用》课程列为电子、计算机、电气、机电等专业的专业主干课程。 同时,单片机应用技术也是全国大学生电子设计大赛必备的基础知识。 近年来,全国大学生电子设计大赛更加考验单片机的应用能力,也体现了这门课程的重要性。
我院于20世纪90年代开始在电信专业开设《单片机原理与应用》课程。 本课程的一大特点是实践性强。 在长期的单片机课程教学过程中,确定了“以学生为中心、以能力为本”的指导思想,强调理论与实践的紧密结合,强调理论与实践的紧密结合。 培养学生的实践能力和综合能力。 同时,本课程还培养和造就了一支教学经验丰富、教学能力强、团结协作精神良好、教学科研氛围浓厚的教师队伍。 经过多年的教学改革,该课程取得了良好的教学效果,取得了一定的教学效果。
本课程在校园发展的主要历史沿革
自20世纪80年代进入我国以来,单片机已广泛应用于电子信息、工业控制、机电设计等各个方面,成为现代电子工程领域最重要的技术之一。 各大学和职业学校相继开设了单片机课程。 20世纪90年代起,我院在电信专业开设了《单片机原理与应用》课程。 紧紧围绕培养高技能应用型人才的目标。 它经历了从最初的探索到积累经验再到相对成熟的几个阶段。 现已成为我院电子信息工程专业的核心课程之一。 在加强实践环节、提高学生实践能力方面取得了良好成效,正在不断深化改革。
1、课程设置
《单片机原理与应用》课程于1998年首次向电信专业学生开设,主要讲授MCS-51单片机,这是当时我国主流的单片机。 实验设备主要是学院从启东计算机公司购买的10台DVCC-51单片机实验仪器。 但由于学校电脑数量较少,单片机实验无法在线编译。 每次实验都需要手工组装和录入,费时费力。 因此,只能进行一些简单的实验。 教学内容以理论教学为主,教学方法以传统为主。 黑板教学。 现阶段更加注重单片机知识体系的完整性和详细性,实践技能的培养相对缺乏。
2.课程改革与完善
随着电子信息技术的快速发展,《单片机原理与应用》课程的重要性日益凸显。 2009年以来,随着地方本科院校转型发展,以人才培养规划修订为契机,电信专业将本课程设置为重要的专业基础课。 同时,对课程大纲进行了重大调整,压缩了一些过时的理论知识,并增加了单片机课程设计,独立课程,16学时,增强学生的实践能力和综合设计能力。 学院在这方面也加大了投入,从启东计算机厂购买了一台新型DICE-5208K,从清华科教仪器厂购买了一台TEG-1_51单片机实验仪器,建立了可以进行综合性、设计性实验的计算机控制实验室。在微控制器上。 在教学手段上,充分运用现代教学手段,扩大教学信息量,使学生易于学习和理解。 根据实验条件和专业发展方向,编制了相应的实验指导书和课程设计指导书,注重理论与实践的紧密结合,拓展了一些综合性、设计性实验。 课程设计的重点是将微控制器的原理与微控制器和电子学的实践相结合。 结合产品设计,设计的温度检测系统、多路数据采集系统、交通灯控制器、可编程波形发生器等均与实际工程设计相符。 很多学生选择单片机进行每年的毕业综合训练。 课题并取得了良好的成绩。 经过多年的探索和改革,形成了独特的基于单片机原理和接口技术、理论与实践紧密结合的课程体系,培养了具有较强应用能力的学生,取得了良好的教学效果。
3. 课程开发与创新
随着学校的转型发展和专业课程教学改革的深入,课题组开展了一系列教学研究和教学改革研究项目,主要包括《高等学校“项目式”教学模式的研究与实践》。 《单片机课程》(2011年重庆市教委教改项目)、《“理论与实践相结合”单片机教学改革与实践》(重庆三峡学院2009年教学改革项目)、《应用型本科单片机课程教学改革》 “培训体系”(重庆三峡大学2012年教学改革项目)、“项目驱动”“单片机课程考试改革”(2015年重庆三峡大学教学改革项目)等,在现实生活中取得了良好的研究成果项目教学,理论与实践紧密结合,培养应用型人才。
结合课程改革,编写出版了《单片机原理与应用》(化学工业出版社,2010.09)、《单片机应用技术》(清华大学出版社,2013.09)、《32位单片机原理与应用:基于关于PIC32MX1XX/2XX系列便携式《实验开发板》(北京航空航天大学出版社,2014.0)等专业教材有力支持了该课程的项目式教学改革,并得到了学生和同行专家的高度评价。其教学应用。
随着单片机课程教学改革的不断深入,我院单片机创新实验室从无到有,逐步形成了稳定的大学生创新人才梯队。 目前,电信专业学生共获得各级大学生创新实验项目38项(国家级2项、市级13项、校级26项),获得大学生奖项15项。科技竞赛(其中全国大学生电子竞赛重庆赛区一等奖2项、二等奖3项、三等奖4项;重庆市单片机设计大赛一等奖2项、二等奖2项、三等奖1项;第三届“挑战杯”全国大学生课外学术作品大赛一等奖1),是我校工科专业最高奖项。
教学改革的不断深化也培养和造就了一支优秀的课程教学队伍。 通过课程标准研讨、项目化教材编写、理论实践一体化工程项目实训体系构建等一系列教改活动,团队教师的教学理念、教学方法、科研能力得到了提升。质的提高。 课程团队培养了骨干教学带头人赖玉树教授、重庆三峡学院“教学名师”谢辉教授以及最受学生欢迎的青年教师:胡正毅老师、季海廷老师。
单片机课程已成为我院转型发展中具有强大生命力的特色应用课程。 以课程改革成果为支撑的《以工程应用能力为核心的单片机课程教学改革与实践》荣获重庆市第六届三峡大学优秀教学成果特等奖。
凭借单片机课程改革取得的良好成效,教学团队继续申报《基于SPOC的混合式学习模式研究与实践——以《单片机原理与应用》课程为例》(2016年重庆市教委项目)和《《微控制器原理与应用》在线课程建设(2016年重庆三峡大学在线课程建设项目)等教改课题(注:SPOC指Small Private Online Course小规模限制性在线课程),通过严格的课程规划和课程标准,建立丰富的符合学生特点的网络视频教学资源,以提高学生实践能力为目标,以就业为导向; 包括课件、练习、问答、辅助材料等,并制定合理的课程互动、管理、考核评价系统设计课堂内外互动的课程操作系统,帮助各层次的学生更好地学习课程。
《单片机原理与应用》课程经过我校多年的教学研究和改革,已成为我校一门较为成熟、完整的课程。 无论是理论教学还是实践教学,以及师资队伍的成绩都十分突出。 随着网络课程的建设和开设,课程将辐射并带动更多应用型课程的发展,课程本身也将得到更大的发展。