探析高职高专基于宝贝车机器人的单片机课程改革
- 作者:admin 来源:网络 日期:2009-3-29 19:13:11
- 摘要：目前高职高专院校正大力进行课程改革，探索符合高职特点的人才培养模式。文章探索单片机课程的改革，提出了基于宝贝车机器人的改革方式，并对教学内容和教学手段进行了讨论。
关键词：高职高专；单片机；宝贝车机器人；项目式；课程改革
一、引言
高等职业教育的培养模式需体现高职特点，突出实践能力培养。现有的课程设置和培养模式基本沿用了本科培养模式，偏重理论教学，没有突出学生动手能力的培养。我院于2007年成为国家示范性高职高专建设单位后便着力推行课程改革，探索符合高职特点、符合高职高专人才培养目标的课程培养方案。http://www.dxlww.net代写论文网
单片机应用技术是电子电气专业的核心课程且应用广泛，但是传统的单片机教学模式，是按照单片机的结构体系来授课，存在很多问题，如单片机系统结构抽象，指令功能多，程序编写困难等。做实验大多是做验证性实验，学生学习感到枯燥，望而生畏，严重挫伤了学习兴趣和热情。课程结束大多只能应付考试，对单片机产品开发仍然没有整体的概念。考虑到单片机授课过程应该更体现应用性，因此，我们将项目和工程的概念引入到课程改革之中。为了更好地体现本课程注重实际应用的特点、更好地培养学生开发单片机产品全局化的观念、更好地贴近企业对人才的需求，我院采用宝贝车机器人工程项目为背景，提出了《单片机技术与项目训练》的帐礒5实施方案。
二、课程内容改革
我院的单片机课程改革采用宝贝车机器人工程项目为教学平台，通过多种学习情景的设计，构建智能机器人的传感器电路、信号处理电路及智能控制器，将单片机内部结构原理、外部接口特性、应用设计方法和C语言程序设计、传感器检测技术、电子电路设计技术等知识有机地融合在一起，采用项目实践、归纳总结、创新设计等方法激发学生的学习兴趣和热情，达到培养学生团队合作、技能操作与自主创新的能力。整个课程以宝贝车机器人的功能实现和完善为主线，严格遵照工程开发流程实施。实现中需要什么内容就引入什么知识点，让学生体现学有所用，充分调动学生的学习积极性。本课程具体授课内容如表1所示：
表1基于宝贝车机器人的单片机授课内容
序
号
单元内容
能力目标
1
一个简单的实例和操作环境
（1）C51系列单片机KeiluVisionIDE开发软件的下载、安装与配置（2）看懂KeiluVisionIDE软件菜单并正确操作（3）学会添加和编辑C语言源程序（4）学会使用串口调试终端
2
闪烁的霓虹灯
（1）能查阅51系列不同型号、不同封装的单片机的引脚定义并正确理解每个引脚的作用（2）能根据给定的单片机原理图搭接简单的外围电路（3）能完整运用KeilC开发系统实现简单的功能（4）能用给定的程序控制目标板运行出正确的功能
3
宝贝车机器人组装测试
（1）学会宝贝车机器人的机械组装（2）完成对伺服电机及其零部件的测试（3）看懂伺服电机控制脉宽与电机转速之间的关系曲线
4
伺服电机的连接与旋转
（1）完成伺服电机、电源、单片机输出口的连接（2）完成伺服电机控制信号的LED监视电路（3）学会伺服电机的调零操作
（4）学会对机器人的两轮分别进行旋转控制的操作方法（5）能看懂并学会查找C语言的标准输入输出库函数
5
宝贝车机器人的“感官”系统
（1）能看懂并正确使用温度、光敏、超声波、触觉、红外线传感器的外特性转换关系（2）制作并搭建由上述传感器构成的机器人“感官”系统硬件电路和LED显示电路（3）学会对上述传感器及“感官”系统的测试与调试方法（4）进行软件设计与编程，实现用不同LED闪烁频率表示所选择的不同的传感器类型
6
宝贝车机器人的行走
（1）学会对机器人的距离和速度进行调节的过程（2）能控制机器人沿直线进行前、后行走（3）能控制机器人进行左、右转弯，并沿不同的转弯半径行走（4）能控制机器人原地进行顺时针、逆时针旋转（5）学会对机器人运动距离进行计算的方法
7
宝贝车机器人的距离探测与导航
（1）学会调整定时器的定时时间（2）学会采用IRLED/探测电路进行距离探测（3）学会测试扫描频率（4）对控制器参数进行调整，体会其对尾随机器人跟踪性能的影响（5）改进尾随机器人的程序，使其可以沿条纹带进行行走
8
宝贝车机器人的联络与协调
（1）会使用串口控制寄存器SCON，通过配置参数进行正确的串口工作模式的选择（2）学会收集并阅读芯片Max232资料，掌握其用法（3）能设计、编写并调试简单的串行通讯测试程序
（4）完成蓝牙通讯模块的安装与调试工作
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