高職高專基于寶貝車機器人的單片機課程改革

1、2008年第29期(總第105期)現(xiàn)代企業(yè)文化MODERNENrERRIsCUU砌RENO292008(CumulativetyNO105)高職高?；趯氊愜嚈C器人的單片機課程改革張瑋，李眾(常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，扭蘇常州213164)摘要：目前高職高專院校正大力進(jìn)行課程改革，探索符合高職特點的人才培養(yǎng)模式。文章探索了單片機課程的改革，提出了基于寶貝車機器人的改革方式。并對教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段進(jìn)行了討論。關(guān)鍵詞：高職高專；單片機；寶貝車機

2、器人；課程改革一、引言高等職業(yè)教育的培養(yǎng)模式需體現(xiàn)高職特點，突出實踐能力培養(yǎng)?，F(xiàn)有的課程設(shè)置和培養(yǎng)模式基本沿用了本科培養(yǎng)模式，偏重理論教學(xué)，沒有突出學(xué)生動手能力的培養(yǎng)。我院于2007年成為國家示范性高職高專建設(shè)單位后便著力推行課程改革，探索符合高職特點、符合高職高專人才培養(yǎng)目標(biāo)的課程培養(yǎng)方案。單片機應(yīng)用技術(shù)是電子電氣專業(yè)的核心課程且應(yīng)用廣泛，但是傳統(tǒng)的單片機教學(xué)模式，是按照單片機的結(jié)構(gòu)體系來授課，存在很多問題，如單片機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)抽象，指令

3、功能多。程序編寫困難等。做實驗大多是做驗證性實驗，學(xué)生學(xué)習(xí)感到枯燥，望而生畏，嚴(yán)重挫傷了學(xué)習(xí)興趣和熱情。課程結(jié)束大多只能應(yīng)付考試，對單片機產(chǎn)品開發(fā)仍然沒有整體的概念。考慮到單片機授課過程應(yīng)該更體現(xiàn)應(yīng)用性，因此，我們將項目和工程的概念引入到課程改革之中。為了更好地體現(xiàn)本課程注重實際應(yīng)用的特點、更好地培養(yǎng)學(xué)生開發(fā)單片機產(chǎn)品全局化的觀念、更好地貼近企業(yè)對人才的需求，我院采用寶貝車機器人工程項目為背景，提出了《單片機技術(shù)與項目訓(xùn)鰳的整體實施方案

4、。二、課程內(nèi)容改革我院的單片機課程改革采用寶貝車機器人工程項目為教學(xué)平臺，通過多種學(xué)習(xí)情景的設(shè)計，構(gòu)建智能機器人的傳感器電路、信號處理電路及智能控制器，將單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理、外部接口特性、應(yīng)用設(shè)計方法和C語言程序沒計、傳感器檢測技術(shù)、電子電路設(shè)計技術(shù)等知識有機地融合在一起，采用項目實踐、歸納總結(jié)、創(chuàng)新設(shè)計等方法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生團隊合作、技能操作與自主創(chuàng)新的能力。整個課程以寶貝車機器人的功能實現(xiàn)和完善為主線，嚴(yán)格遵照

5、工程開發(fā)流程實施。實現(xiàn)中需要什么內(nèi)容就引入什么知識點，讓學(xué)生體現(xiàn)學(xué)有所用，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。本課程具體授課內(nèi)容如右表l所示：三教學(xué)方式的改革(一)教材的改革教材的編寫要充分體現(xiàn)項目化課程設(shè)計的思想，以項目為載體實施教學(xué)，項目的選取科學(xué)且符合該門課程的專業(yè)特點，能夠讓學(xué)生在完成項目的過程中逐步提高職業(yè)能力，具有明顯的可操作性。表1基于寶貝車機器人的單片機授課內(nèi)容序單元內(nèi)容能力目標(biāo)號l一個簡單的(1)C51系列單片機ZeiluVis

6、ionIDE開發(fā)軟件的下載、安裝實例和操作與配置：(2)看懂KeiluVisionIDE軟件菜單并正確操作：(3)環(huán)境學(xué)會添加和編輯c語占源程序；(4)學(xué)會使用串口調(diào)試終端2閃爍的蔸虹(1)能查閱5l系列不同型號、不同封裝的單片機的引腳定義并正燈確理解每個引腳的作用：(2)能根據(jù)給定的單片機原理圖搭接簡單的外圍電路：(3)能完整運用KailC開發(fā)系統(tǒng)實現(xiàn)簡單的功能；(4)能用給定的程序控制目標(biāo)板運行出正確的功能3寶貝車機器(1)學(xué)會寶貝

7、車機器人的機械組裝(2)完成對伺服電機及其零部人組裝測試件的測試；(3)看懂何暇電機控制脈寬與電機轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系曲線4伺服電機的(1)完成伺服電機、電源、單片機輸Hn的連接：(2)完成伺服連接與旋轉(zhuǎn)電機控制信號的LED監(jiān)視電路(3)學(xué)會伺服電機的調(diào)零操作；(4)學(xué)會時機器人的兩輪分別進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制的操作方法(5)能看懂并學(xué)會壹找c語言的標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出庫函數(shù)5寶貝車機器(1)能看值并正確使用溫度、光敏、超聲波、觸覺、釘外線傳感人的“感官”器的

8、外特性轉(zhuǎn)換關(guān)系：(2)制作并搭建由上述傳感器構(gòu)成的機器系統(tǒng)人。感官”系統(tǒng)硬件電路和LED顯示電路；(3)學(xué)會對上述傳感器及。感官”系統(tǒng)的測試與調(diào)試方法；(4)進(jìn)行軟件設(shè)計與編程，實現(xiàn)用不同121)閃爍頻率表示所選擇的不同的傳感器類型6寶貝車機器(1)學(xué)會對機器人的距離和速度進(jìn)行調(diào)節(jié)的過程；(2)能控制機人的行走器人沿直線進(jìn)行前，后行走：(3)能控制機器人進(jìn)行左、右轉(zhuǎn)彎，并沿不同的轉(zhuǎn)彎半徑行走：(4)能控制機器人原地進(jìn)行順時針、逆時針旋轉(zhuǎn)

9、；(5)學(xué)會對機器人運動距離進(jìn)行計算的方法7寶貝車機器(1)學(xué)會調(diào)整定時器的定時時間：(2)學(xué)會采用IRum／探測電人的距離探路進(jìn)行距離探測：(3)學(xué)會測試掃描頻率；(4)對控制器參數(shù)進(jìn)測與導(dǎo)航行調(diào)整體會其對尾隨機器人跟蹤性能的影響；(5)改進(jìn)尾隨機器人的程序，使其可以沿條紋帶進(jìn)行行走’8寶貝車機器(1)會使用串口控制寄存器SCON，通過配置參數(shù)進(jìn)行正確的串口人的聯(lián)絡(luò)與工作模式的選擇：(2)學(xué)會收集并閱讀芯片Max232資料，掌握其協(xié)調(diào)

10、用法；(3)能設(shè)計、編寫并調(diào)試簡單的串行通訊泓試程序；(4)完成藍(lán)牙通訊模塊的安裝與調(diào)試工作9寶貝車機器(I)能正確安裝并測試觸覺傳惑器；(2)完成觸覺傳感器的在線人的觸覺導(dǎo)編程測試和LED指示電路編程測試：(3)鬩讀基于胡須的觸覺導(dǎo)航航基奉程序，并指出其存在的缺陷，給出改進(jìn)思路與建議；(4)學(xué)會機器人迷路時的人工智能決策方法，閱讀程序，調(diào)試并改進(jìn)程序，解決機器入迷路『u】題10寶貝車機器(1)能正確搭建并測試IR發(fā)射和探測器對；(2)

11、學(xué)會識別并正人的紅外線確檢測三極管9013：(3)學(xué)會確定紅外線干擾源的方法：(4)導(dǎo)航能鬩讀機器人漫游程序在此基礎(chǔ)上對其進(jìn)行改進(jìn)11LcD應(yīng)用與(1)能正確使用1cDl502顯示器、完成參數(shù)醺冒功能；(2)閱讀、機器人的集調(diào)試并改進(jìn)L印模塊驅(qū)動程序：(3)設(shè)計、編制、調(diào)試顯示程序成技術(shù)用于在線顯示機器人當(dāng)前運動狀態(tài)如：左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎等信息12多傳感器智(1)能搭建井調(diào)試觸覺傳感囂電路：(2)能搭建并調(diào)試紅外傳感教材編寫堅持“實用為主，

12、夠用為度”的原則，并注意與相關(guān)課程(如電子電路課程、傳感器課程等)的銜接，編寫側(cè)重單片機和c語言沒計能力的培養(yǎng)；貼近高職學(xué)生需要；從案例人手，將理論與技巧滲透在案例分析與實現(xiàn)中；操練為主，體現(xiàn)高職特色，重實踐，實用性強。l二)多種教學(xué)方式的運用一247—萬方數(shù)據(jù)高職高?；趯氊愜嚈C器人的單片機課程改革高職高?；趯氊愜嚈C器人的單片機課程改革作者：張瑋，李眾作者單位：常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院江蘇常州213164刊名：現(xiàn)代企業(yè)文化英文刊名：MD

13、ENENTERPRISECULTURE年，卷(期)：2008，(29)引用次數(shù)：0次參考文獻(xiàn)(3條)參考文獻(xiàn)(3條)1.張曉艷高職單片機課程改革淺析[期刊論文]高等職業(yè)教育－天津職業(yè)大學(xué)學(xué)報2007(1)2.胡政論“工學(xué)結(jié)合“模式下高職單片機課程改革[期刊論文]現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)2008(7)3.唐靜單片機應(yīng)用技術(shù)課運用項目驅(qū)動式課程改革嘗試[期刊論文]遼寧教育行政學(xué)院學(xué)報2008(4)相似文獻(xiàn)(10條)相似文獻(xiàn)(10條)1.期刊論文孫艷波淺

14、析單片機在高職高專課程中的設(shè)置中國科技信息2006(24)單片機的發(fā)展趨勢和應(yīng)用決定了當(dāng)今社會對單片機從業(yè)人員的需求越來越多傳統(tǒng)的單片機教學(xué)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需要高職高專對人才的培養(yǎng)目標(biāo)本著以就業(yè)為導(dǎo)向培養(yǎng)實用型人才.以上要求單片機在高職高專中的課程設(shè)置情況必須做出調(diào)整來滿足未來單片機應(yīng)用和開發(fā)等技能型人才的需求.2.期刊論文劉斌儒淺議產(chǎn)品教學(xué)法在高職高專單片機教學(xué)中的應(yīng)用中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊2008(31)本文主要針對目前高職高專單片機教學(xué)

15、中所遇到的困難根據(jù)文科性質(zhì)教學(xué)中的案例教學(xué)法提出了在工科領(lǐng)域教學(xué)中可以采用的產(chǎn)品教學(xué)法并且以實際教學(xué)案例進(jìn)行了說明.3.期刊論文梁家海.LIANGJiahai高職高?！段C原理及應(yīng)用》課程的反思與改革欽州學(xué)院學(xué)報200722(6)針對當(dāng)前高職高專學(xué)校中計算機類專業(yè)的課程在教學(xué)中存在的問題提出將教學(xué)內(nèi)容改革為以單片機應(yīng)用為核心、以提高動手能力和掌握微機基本原理為目標(biāo)的教學(xué)改革思路同時對教學(xué)手段提出了建議.4.期刊論文陳杰高職院校單片機課程

16、教學(xué)改革探討中國校外教育（理論）2008(11)針對目前的高職高專單片機課程教學(xué)中存在的一些問題本文提出了在教學(xué)組織、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)過程、教學(xué)環(huán)境、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段等方面進(jìn)行改進(jìn)一些具體的措施以期對我國的高職高專領(lǐng)域的單片機課程教學(xué)提供一些借鑒.5.期刊論文楊少華.彭同明《單片機原理及應(yīng)用》課程改革的研究湖北成人教育學(xué)院學(xué)報200612(5)本文比較深入地分析、研究了在高職高專學(xué)院中開設(shè)的課程改革的必要性與可行性提出了用C語言替代匯編

17、語言作為教學(xué)與編程語言、用AVR系列單片機替代MCS51系列單片機的新思路.6.期刊論文夏明娜關(guān)于高職高專機電一體化專業(yè)《單片機應(yīng)用技術(shù)》課程改革的探索硅谷2009(19)對于這門應(yīng)用性極強的課程來講如何攻克其理論教學(xué)一直以來都是困擾各高職高專院校廣大師生的難題.從教學(xué)理念到實際操作提出全方位的改革措施.7.期刊論文鄧海龍.孫兵.DENGHailong.SUNBing單片機課程建設(shè)方案南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報20022(1)課程和教學(xué)內(nèi)

18、容體系改革是高職高專教學(xué)改革的重點和難點.通過對單片機課程的分析和研究提出了單片機課程建設(shè)的一種方案為進(jìn)一步改進(jìn)和完善單片機課程教學(xué)作了有益的探索.8.期刊論文王剛高職高專院校PIC單片機教學(xué)探討教師2008(14)以PIC單片機教學(xué)為對象說明了PIC單片機教學(xué)作用論述了教材選擇標(biāo)準(zhǔn)研究了教學(xué)技巧與教學(xué)輔助工具的作用指出了目前PIC單片機教學(xué)中存在的問題.9.期刊論文侯立功一種新型實用的MCS51單片機實驗教具設(shè)計無錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)

19、報20099(3)文章以MCS51單片機教學(xué)為例分析了傳統(tǒng)單片機實驗教具所存在的問題提出了一種新的實用型單片機實驗教具的設(shè)計、制作方案.目的是培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力真正實現(xiàn)讓學(xué)生在“做中學(xué)“在“學(xué)中做“以適應(yīng)高職高專對高技能應(yīng)用型人才的培養(yǎng)需要.10.期刊論文李建科.崔智勇.曾文獻(xiàn).LIJianke.CUIZhiyong.ZENGWenxian面像識別技術(shù)控制系統(tǒng)設(shè)計河北工業(yè)科技200623(2)面像識別技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)中往往需要控制系統(tǒng)介