1、关于高职单片机实训室建设的研究【文章摘要】 本文通过对目前单片机实训室的现状描述,提出了单片机实训室建设的必要性和可行性,并且总结了建设高职单片机实训室的特色要求。 【关键词】 单片机;实训室;可行性;必要性;特色 1 单片机实训室建设的背景、功能 电子信息学院单片机实训室自 2001 年建成投入使用以来,每学期均承担各类单片机课程上机实验 300 课时以上,并为课程设计、课程实训、毕业设计等提供了实践条件。该实验室为电子信息学院所属专业实验室,主要承担计算机类、电子信息类专业实验课程和实训课程教学任务,并且提供学生登陆互联网服务。可通过实验室上机实验,让学生进一步从实践角度了解和掌握本专业所
2、属课程理论知识,初步锻炼实际操作计算机分析问题和解决问题的能力,提高专业知识的水平。 随着我国电子信息产业的高速发展,单片机因其集成度高、处理功能强、可靠性高、系统结构简单、价格低廉、易于使用等优点广泛用于航空、航天、工业、农业、能源、交通、通信等各个领域,就连人们日常生活中使用的各种家电产品、数码产品、电话、Caller ID、LCD、电子玩具等都用单片机来实现。在技术推广方面,目前仅在国内已有上万个介绍单片机技术的网站,相关的专业杂志应有尽有,许多大中城市都设有单片机术应用培训班。据全国各大城市历次发布的专业人才需求信息表明,单片机开发、应用人才(特别是高技能型人才)一直供不应求。因此,培
3、养单片机应用高技能人才具有良好的市场前景。 由于单片机实训室自建成以来,一直在使用一批购置于 2005 年的实验仪,从 2008 年开始,由于设备老化而导致的计算机损坏日益增多,维修已无法继续维持单片机实训室的正常运转。另外随着 KEIL、PROTEUS、伟福 6000 等软件在教学中发挥的作用日益增强,单片机实验室现有的计算机性能已不能满足教学需求,还有原有试验箱损坏也很严重。因此整体建设单片机实训室是目前课程建设需要解决的紧迫性问题。 2 单片机实训室建设的必要性、可行性 2.1 单片机技术发展现状决定了单片机实训室建设的必要性 现代人类生活中所用的几乎每件有电子器件的产品中都会集成有单片
4、机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电子产品中都含有单片机。汽车上一般配备 40 多片单片机,复杂的工业控制系统上甚至可能有数百片单片机在同时工作!单片机的数量不仅远超过 PC 机和其他计算机的总和,甚至比人类的数量还要多。 2.2 单片机人才的需求决定了单片机实训室建设的必要性 随着我国电子信息产业的高速发展,单片机因其集成度高、处理功能强、可靠性高、系统结构简单、价格低廉、易于使用等优点广泛用于航空、航天、工业、农业、能源、交通、通信等各个领域,就连人们日常生活中使用的各种家电产品、数码产品、电话、Caller ID、LCD、电子玩具等都用单片机来实现。在技术推广
5、方面,目前仅在国内已有上万个介绍单片机技术的网站,相关的专业杂志应有尽有,许多大中城市都设有单片机术应用培训班。据全国各大城市历次发布的专业人才需求信息表明,单片机开发、应用人才(特别是高技能型人才)一直供不应求。因此,培养单片机应用高技能人才具有良好的市场前景。 2.3 单片机实训室建设的可行性 陕西国防工业职业技术学院是一所由陕西省人民政府举办的全日制普通高校。1958 年建校以来,学院立足陕西,面向国防,为国家航空、航天、兵器、船舶、核工业、军工电子等军工企事业单位和机电、电子、化工、能源、建筑、计算机信息、经贸等行业培养了大批高素质高技能人才。学院为“国家示范性高等职业院校建设计划”骨
6、干高职院校首批立项建设单位、国家国防科技工业高职教育实训基地、中央财政支持建设实训基地、全国数控技术人才培训基地、全国紧缺人才培训基地、教育部高职高专人才培养工作水平评估优秀院校、陕西省首批示范性高职院校、陕西省高等职业教育先进院校等,从本学院发展角度为单片机实训室的建设提供了社会可行性。 目前,陕西国防学院已在国家示范建设中投资 20 万扩建单片机实训室,从经济上也保证了嵌入式系统实训室建设的可行性。 另外,从企业资源方面,有单片机实训操作提供商上海上溢教学仪器有限公司、湖北众友有限公司和周立功公司西安办事处等提供的大量技术支持,为单片机实训室建设保障了技术上的可行性。 3 单片机实训室建设
7、的特色 3.1 开发系统的优势 陕西国防学院单片机实训室主要采用 SYJDP-01 单片机开发应用技术实验系统,该系统主要针对单片机原理及应用课程教学精心设计。平台采用 ATEML89C51 芯片,包括软件项目(存储器块清零、二进制 BCD码转换、二进制 ASCII 码转换、程序跳转表、内存移动块、数据排序) 、硬件基础项目(PWM 转换电压实验、8253 定时器实验、ADC0809 模数转换实验、DAC0832 数模转换,EEPROM 外部程序存储器实验、IC 卡读写实验、USB 接口通讯实验等五十个项目) 。 SYJDP-01 单片机开发应用技术实验系统包含了多个单片机软件项目和软件硬件结
8、合项目与教学、研究、开发密切相关的功能模块,非常有利于各相关专业教学中的教学课程实践,并起到对学生学习过程“以点带面” ,多领域知识融会贯通的效果,有助于学生综合学习、应用能力的提高。该单片机教学实训系统特色如下: (1)电源输入:工作电压 220V 5%(50Hz) ,输入时指示灯亮。 (2)电源输出:有保险丝和漏电保护开关二级保护功能。输出单相交流 220V 工作 电压有高精度电压表电流表指示。 (3)功率输出函数发生器。 (4)高精度外测电压表一只,量程直流 100V。 3.2 一体化教学的场所 顺应课程改革的需要,将以往单片机理论加实践的教学改为理实一体化的教学模式,完全将单片机课程的教学放置于实验室中,教师边讲,学生边练,实习“教学做”一体化的模式。在学习的过程中学生不仅仅掌握理论知识,更重要的是通过亲自动手操作,完成具体的单片机系统实物开发与制作,提高了学生的综合能力,增进了学生之间的联系。 3.3 科研的实践平台 利用单片机实训室优越的硬件资源(SYJDP-01 单片机开发应用技术实验系统、近 30 台高配置电脑、多媒体投影、高品质音响等)可以进行科研项目的研究工作,实现了资源共享,在教学只用的同时提高了实训室的利用率。