課程設計調試分析范例6篇

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課程設計調試分析

課程設計調試分析范文1

1電子技術課程設計計劃的制定

為進一步深化“3CE”應用型創新人才培養模式和課程體系的教學改革,期間教研室課題組老師對在電子信息工程專業開設電子技術課程設計的目的意義和任務要求以及教學內容和教學方式進行了深入研討,制定了課程設計的實施細則:①將課程設計放在短學期的18至21這4周來集中實施;②制定課程設計報告規范性材料包括存檔封面、課程設計過程表格、課程設計技術報告封面、課程設計技術報告目錄、課程設計技術報告正文格式、課程設計技術報告打印設置);③建立了課程設計的課題庫和元器件庫,以及元器件的購置領用制度;④制定了樂山師范學院“2+1”學期制短學期電子技術課程設計課程教學工作計劃。為保證課程設計正規化和規范化的實施作了扎實的基礎性工作。

2電子技術課程設計具體方案的落實與實施

課程設計就是按設計題目任務要求,運用課程所學知識和客觀條件,完成和實現課題目標的全過程。電子技術課程設計就是在開設了模擬電路和數字電路以及實驗課程之后,運用所學模電和數電知識,完成特定功能電子電路的設計、安裝和調試等。這要求學生在老師的指導下獨立進行查閱資料、設計方案與組織實驗等工作,并寫出總結報告。我們根據課程設計的特點和所要達到的目標要求,采用了開放式的教學模式,真正把課程教學轉換到以學生為主體的知識運用能力、創新能力和綜合素質的培養上來。課程設計教學環節及主要設計流程如下:課題選題電路設計提交元器件清單電路安裝、調試撰寫設計報告驗收、答辯成績評定。

2.1課題與選題

電子技術課程設計的選題是課程設計首要的第一環節,既要符合電信專業的綜合培養目標,覆蓋所學主干課程知識,又要體現電子技術的先進性和應用性,拓展學生的知識面,以達到學生綜合運用專業技術基礎知識和工程設計實踐能力的培養。所以我們課題組的指導老師精心設計了20個課程設計題目,并制定了每個題目的具體設計任務和要求,以任務書的書面表格形式,供各組(每組不大于2人)學生進行選題。剛開始同學們選題只想挑選簡單易做的題目,這個過程老師要悉心講解每個課題的具體任務、要求和所要達到的目的,使學生明確自己的任務,鼓勵并對選擇任務多、難度較大、完成得好的課題要酌情加分。

2.2電路設計

電路設計是整個課程設計中花費時間最多的環節之一,老師首先系統講解課程設計的設計方法,設計步驟,設計要點,并以成功的設計案例進行分析、講授;對每一個設計題目,要求學生必須明確系統的設計任務,根據任務進行方案的選擇,然后對方案中的各部分進行單元的設計、參數的計算和器件的選擇,最后將各部分連在一起,畫出一個符合設計要求的完整的系統電路圖;指導學生要求利用EDA(電子設計自動化)技術來完成整個電路的設計與仿真。這個電路設計期間是一個仔細認真反復糾錯的過程,只有電路設計通過了軟件仿真各項設計指標以后,才能進行硬件電路板的設計與安裝。

2.3電子電路的安裝

電子電路的安裝與調試在電子設計技術中占有重要位置。它是對理論設計進行檢驗、修改和完善的過程,任何一個新產品往往都是在安裝、調試并反復改多次方能最終完成。在電路安裝、調試之前,要求電路設計正確,軟件仿真也通過后,提交元器件清單。雖然學生已經在大一就進行了電子安裝及工藝訓練課的實踐,但時隔一年多,許多同學的安裝焊接技術已退化,所以我們對學生進行了手把手的“師傅帶徒弟”的方法來強化訓練學生,嚴格要求學生在自己設計的PCB板或萬通板上焊接時遵循以下安裝原則。

(1)所有元器件在安裝前應盡可能全部測試一遍,以保證所用元器件均合格。

(2)所有集成電路的安裝方向要保持一致,以便于正確布線和查線。

(3)安裝分立元件時應使其標志朝上或朝向易于觀察的方向,以便于查找和更換。對于有極性的元件,例如電解電容器、晶體二極管等,組裝時一定要特別注意,切匆搞錯。

(4)為了便于查線,可根據連接線的不同作用選擇不同顏色的導線。一般習慣是正電源用紅色線、負電源用藍色線、地線用黑色線、信號線用黃色線等。

(5)連線盡量做到橫平豎直。連線不允許跨接在集成電路上,必須從其周圍通過。同時,應盡可能做到連線不互相重疊、不從元器件上方通過。

(6)為使電路能夠正常工作與調測,所有地線必須連接在一起,形成一個公共參考點。正確的安裝方法和合理的布局,不僅可使電路整齊美觀、工作可靠,而且便于檢查、調試和排除故障。如果能在組裝前先擬訂出組裝草圖,則可獲得事半功倍之效果,使安裝既快又好。

2.4電子電路的調試

電路的調試對于電子裝置的最終形成和達到預定的技術指標是至關重要的環節。老師詳細講解電子電路的調試步驟,指導學生在調試前要對電路進行檢查,包括連線是否正確;元、器件的安裝是否良好,有無短路和連接錯誤的地方;電源供電(包括極性)、信號源連接是否正確;電源端對地(┴)是否存在短路的情況等;通過了上述的直觀檢查無誤后,就可轉入調試。調試包括測試和調整兩個方面,它是為達到電路設計指標而進行的一系列的“測量判斷調整再測量”的反復過程。調試的方法通常采用先分調后聯調(總調)的原則,它包括通電觀察、靜態調試和動態調試的過程。在調試過程中電路會不可避免出現異常工作狀況,學生要學會去查找、分析故障的原因和排除故障的方法,并把它看成一次良好的學習機會。

2.5撰寫設計技術報告

撰寫課程設計的技術報告是對學生寫科技論文和科研總結報告的能力訓練。通過寫報告,不僅把設計、組裝、調試的內容進行全面的總結,而且把實踐內容上升到理論的高度。我們對學生的設計技術報告進行了規范化的要求,技術報告應包括以下幾點。

(1)課題名稱。

(2)內容摘要。

(3)設計內容及要求。

(4)比較和選寫設計的系統方案,畫出系統框圖。

(5)單元電路的設計、參數計算和器件選擇。

(6)畫出完整的電路圖和PCB設計圖,并說明電路的工作原理,截下仿真圖并說明仿真數據和波形是否達到設計要求。

(7)組裝調試的內容(包括使用的主要儀器儀表、電路調試的方法和技巧、測試的數據和波形與計算結果的比較、調試中出現故障的原因和排除方法等)。

(8)總結設計電路的特點和方案的優缺點,指出課題的核心及實用價值,提出改進意見和展望。列出系統所需元件清單。

(9)收獲、體會。

(10)列出參考文獻。

2.6驗收與答辯

經過小學期的4周集中訓練和實踐,將自主設計的成果和作品以答辯的形式進行匯報和總結,答辯是有技巧的,答辯本身也是對學生進行綜合素質、能力展示的訓練,所以我們在課程設計的教學過程中也設計了這一環節,訓練他們沉著冷靜、自信應對在答辯過程中所遇到的所有問題。我們安排每組10分鐘的答辯時間,要求先播放、闡述自己的設計幻燈(文檔),然后演示自己的硬件作品,最后回答老師提出的2~3個問題。答辯過程中要求學生回答問題應該實事求是,不宜虛張聲勢,不懂裝懂,回答問題要簡明扼要;對確定自己無法回答的問題時,要態度平靜地說明為什么未曾涉及這個問題的研究,不宜不著邊際強行回答;有沒有科學的求學態度,也是答辯的考核目的之一,千萬不能給老師留下虛假狡辯的學術態度。遇到程度性問題,不能把話說得太死,恰當運用模糊詞語,為自己留有余地。設計者對不同的意見要保持謙虛接納的態度,同時要為自己的觀點辯護。辯論中要客觀、公正,言之有理、持之有據,語氣平和,語言委婉,不能武斷和傷人自尊,即使發問者有錯誤,也要舉止文明,保持學者風度,不必將自己的觀點強加于人,把自己的觀點亮出來,供對方參考就可以。答辯完畢,無論氣氛如何,應該有禮貌地向在場師友致謝。

3嚴格進行課程設計的成績評定

教師主要根據學生課題完成質量情況即平時成績20%+答辯及作品質量50%+技術報告30%,三個部分進行綜合評定學生的課程成績。平時成績:主要考察學生在規定時間內是否在場并認真完成自己的設計,我們制定了工作指導、檢查登記表,規定了9次師生見面輔導時間,并做好每次的指導記載。答辯及作品質量:主要驗收學生的硬件作品的完成質量,采用作品演示加答辯方式來綜合評定學生的答辯及作品質量成績。技術報告:學生科技論文和科研總結報告的寫作能力,我們同樣制定了技術報告評分細則,主要包括:調查論證(資料的查閱與收集情況),方案設計與技能(方案的設計與選擇,圖形繪制與EDA軟件仿真工具的掌握程度),分析與解決問題的能力(運用所學理論知識和技能去分析發現與解決實際問題),工作量工作能力與工作態度(按期圓滿完成規定的任務,工作量飽滿,難度較大;工作努力,遵守紀律;工作作風嚴謹務實),報告質量(綜述簡練完整,有見解;立論正確,論述充分,結論嚴謹合理;方案正確,分析處理科學;文字通順,技術用語準確,符號統一,編號齊全,書寫工整規范,圖表完備、整潔、正確;設計有應用價值),創新(工作中有創新意識;對前人工作有改進或突破,或有獨特見解)。

課程設計調試分析范文2

關鍵詞:單片機課程設計;軟件仿真;硬件電路聯調

在開發單片機嵌入式系統時,使用最多的軟件就是Keilc51軟件,此軟件是由Keil公司研發出來的,軟件以uVision2為開發平臺,具有的功能包括項目管理、編碼、程序生成器等。Keilc51的優點在于:其界面的友好性較高、操作便捷,支持對匯編語言、C語言及混合語言的編程、編譯和調試工作,可以在很大程度上縮短設計周期,在對程序進行修改時也是很方便的。與此同時,Keilc51還能夠加載Proteus軟件的VSM仿真器,加載之后就可以和Proteus軟件進行聯機調試。

一、課程設計流程

1.編寫相關指導文件

在對課程設計著手之前,需要對課程設計的流程進行文檔編寫,為扎實掌握單片機技術打下基礎。相關指導文件包括:單片機項目開發的相關教程和例程材料,Keilc51和Proteus軟件的教程和例程材料,單片機課程設計完成程度的標準,課程設計大綱等。

2.選擇題目

在制作課程計劃時,需要根據每個章節內容的不同和課程進展程度對學生的實際學習情況進行考量,通過對學生掌握情況的判斷再對課程設計進行擬題。課程設計的題目包括針對各章內容的,也包括針對綜合應用的:關于MSC-51與A/D轉換方面的課程設計題目,關于MCS-51串口方面的課程設計題目,關于定時器與中斷方面的課程設計題目,關于I/O接口方面的課程設計題目,關于MCS-51的綜合使用方面的題目等。除此之外,還要列出詳細的元件表,供學生選擇和參考,并對課程設計題目的實現提出相應的具體要求。

3.使用仿真軟件和實現電路功能

在課程設計實現中,教師可指導學生分組進行,根據學生所選題目對學生如何在軟件和硬件等方面進行設計給予指導,以完成設計的初步內容。在對學生進行指導時,可按照以下步驟進行:

(1)繪制程序流程圖,可以使用Visio或Word進行繪制。學生在繪制程序流程圖時,不但要依據所選題目的設計要求,還要結合教師的指導內容進行繪制,為接下來的程序設計做鋪墊。

(2)設計硬件電路,可以使用Proteus軟件進行設計。在這一步驟中,首先要對Proteus軟件進行學習,在掌握基本應用原理和方法的基礎上,再依據設計要求設計電路。在學習Proteus軟件的基礎上,由教師組織學生先進行軟件的實際操作學習,需要學生掌握的內容有:建立工程文件、選取和使用元件、連接電路和進行調試運行等。

(3)編寫程序和編譯調試,根據上一步驟得到的硬件電路使用匯編語言編寫源程序,再在Keilc51軟件中進行編譯和調試。教師要指導學生,讓他們依據課程設計要求把編寫好的匯編代碼導入到Keilc51軟件中,進行編譯調試。

(4)聯合調試,對Proteus軟件和Keilc51軟件進行聯合調試。將在Proteus中畫好的原理圖在ISIS上打開,在Proteus軟件里的DEBUG菜單中選擇use remote debug monitor選項,并對聯機仿真參數進行設置。將在第三步中編譯好的Keilc51工程文件打開,并設置相關參數:在Keilc51的project菜單中點擊進入option for target“工程名”,在DEBUG選項的右上方下拉菜單中選擇Proteus VSM Monitor-51 Driver,并設置聯機仿真參數。

4.面包機設計和電路功能的實現

在這一階段,教師要先組織學生對集成芯片的用途和管腳功能進行學習,之后再在面包板上建電路,電路連接無誤后,使用編程器將程序燒寫到單片機的CPU上,最終使電路功能得以實現。

5.實行課程設計考核答辯制

教師采用答辯制的形式對學生的課程設計進行考核,在答辯中真正判斷出學生對課程設計的體悟到底有多深。

二、成果總結

本課程設計將軟件和硬件的使用集合了起來,完成了對單片機的開發設計,在實踐過程中取得了良好的結果,讓學生對軟件電路、硬件電路以及軟硬件聯調設計和面包板設計都有了更加深入的了解。

1.理論與實踐結合

在教學中,不僅要將學生的實際情況與學習內容結合起來,還要單片機學習中各個章節的內容和實際動手操作結合起來。在本課程設計中,擬定了MSC-51與A/D轉換、MCS-51串口、定時器與中斷、I/O接口、MCS-51的綜合使用等方面的數十個設計題目,并對課程設計提出了具體要求。

2.讓學生告別“眼高手低”

仿真聯調的結果雖然不能完全代表在實際情況中的結果,但是在很大程度上已經實現了電路設計的功能在虛擬情景中的實現,為判斷抉擇提供依據。根據仿真聯調的結果,我們可以在硬件操作中實際運行,通過這種方式,可以對仿真結果的正確性和準確程度進行校正。在學生進行實踐之前,要讓學生對集成芯片的芯片用途和管腳功能有所了解,之后在面包板上建電路,然后將程序通過編程器燒寫到單片機的CPU上,這樣就可以完成對電路功能的實現了。在課程設計的一系列環節中,學生既可以學習到各環節所需工具的相關知識,又可以提高學生的動手能力,增強學生的學習積極性。

3.對能力的培養

在實踐課程設計的過程中,通過繪制流程圖、畫電路圖和編程等,可以鍛煉學生有步驟地實現目標的能力;通過要求學生對程序進行標注,可以有效鍛煉和提高學生的編程能力,增強他們獨立思考的能力。

先進和完善的軟件能夠使硬件的運行達到更好的效果。在單片機課程設計中引入軟件,可以使學生在了解和掌握單片機的設計流程的基礎上,熟悉聯調的技巧與方法。與一般的單片機仿真軟件不同,在課程設計中所使用的仿真軟件除了能仿真單片機CPU的實際情形,還能仿真單片機周邊電力和未參加工作的電路情況。此仿真實驗能夠很好地將實驗和工程銜接起來,仿真結果的無誤將為電路的實際實現提供重要依據。同時這樣的課程實訓也是工程師的最基本實踐內容,這也為學生今后的學習和工作奠定了基礎。

參考文獻:

[1]喬建華.李臨生.Proteus在單片機教學中的應用分析[J].電氣電子教學學報,2009,2(6):24-25.

[2]陳淑芳.基于51單片機的教學實驗系統的設計與開發[D]青島:中國海洋大學,2011.

[3]吳慧芳,陸茵.“單片機原理及應用”課程設計引入Proteus軟件的實踐[J].中國電力教育,2010,5(9):123-124.

課程設計調試分析范文3

關鍵詞: 課程設計 教學改革 實踐能力

單片機技術目前已廣泛應用于自動控制、智能儀表、家電、機電一體化等領域。單片機是工科專業的專業基礎課,是一門工程實踐性很強的課程,課程設計是單片機實踐教學過程中最重要的環節。單片機課程設計是培養應用型人才,幫助學生樹立實踐觀念,培養學生發現問題、分析和解決實際問題的能力,啟迪學生的思維,提高學生綜合分析能力的重要途徑。

一、存在的問題

1.實施方案陳舊。傳統的課程設計注重理論驗證,設計過程是老師給出設計思路,學生按照老師的方案和課本已有資料進行設計,最終造成學生對單片機系統設計過程不能深刻理解,嚴重束縛學生創新才能的發揮。

2.題目選取問題。很多高校的設計題目多年來一直不變,在這種情況下,部分學生的任務完成就是直接向高年級學生索要相關資料。還有的學校題目完全由學生定,題目選的過于簡單,甚至選取教學中的例程。這兩種情況都無法達到課程設計的真正目的。

3.硬件開發環節依賴試驗箱。某些高校采用高度集成的單片機試驗箱進行課程設計,試驗箱功能強大,集成度高,用戶通過簡單連線可以完成實驗,不利于學生單片機應用開發能力培養。

二、教學改革探索

1.課程設計選題。課程設計中,題目的選取非常關鍵,一方面要使提供給學生的題目難易適中,讓學生能夠及時完成任務,另一方面選定的題目要具有科學性和新穎性,能夠激發學生的學習熱情。考慮以上因素,我們一般采用兩種方式:第一種是老師精心挑選題目,并說明要實現的功能;第二種是讓學生自擬題目,可以根據自己興趣擬定課程設計題目,然后與指導老師協商討論后確定。

2.學生分組。學生三人一組,以強帶弱,分工合作,每人負責一個方向:一人負責硬件,一人負責軟件,另一人負責報告的整理和撰寫。小組還要對項目進行評估和檢查,采取組內合作模式,充分調動每個學生的主觀能動性,培養學生的團隊協作能力。

3.課程設計實施過程。(1)課前準備:指導老師簡單講解單片機理論教學中沒涉及的但與課程設計相關的理論,同時介紹課程設計步驟和模塊化設計方法。學生根據項目需要深入了解相關器件使用方法。(2)資料查閱:鼓勵并指導學生通過各種途徑,如圖書館資料庫和互聯網等查找與項目相關的資料,確定最佳設計方案、最重要的是單片機選型,主要考慮單片機所能提供的資源,比如單片機速度、輸入/輸出端口資源、低功耗和實現難易等因素。方案如果把握不準,可與指導老師討論,修改后確定方案。(3)Proteus仿真軟件的應用:對初學者來說,如果按照傳統單片機系統設計流程制作硬件,經常會出現需要重新更改設計方案、重新購買元器件并重新焊制電路板等情況。這樣不但會浪費時間金錢,而且會挫傷學生的積極性。為解決這個問題,可以引進Proteus軟件對單片機電路進行仿真分析。在Proteus環境中軟硬件聯合調試通過的情況下再購買元件并焊接。(4)單片機硬件電路的制作:各小組根據確定方案及仿真效果,選擇元器件,列出詳細元件清單,并自行采購。然后在Protel中設計完整原理圖,生成PCB圖,進行紙板和元件焊接,最后進行系統調試。

4.考核方式??己耸菣z查學生學習效果的一種方式。在實際操作中,可將考核分為平時成績、調試成績、答辯成績和報告成績幾部分。平時成績考核學生查閱資料、分析整理、工具使用熟練程度等能力。調試成績考核學生仿真和實物調試,并與預定任務目標相比較而給出成績。答辯部分反映學生對課題理解程度,針對課題設計中關鍵問題進行提問。報告部分主要從內容和格式進行評價,包括設計方案合理性、文字敘述條理性、排版規范性等。

三、結語

單片機課程設計注重培養學生的實踐動手能力和自主思考能力等,為畢業設計和將來工作打下良好基礎。培養學生單片機實踐能力是一個長期而復雜的過程,需要不斷積累經驗,進一步完善培養方法和措施。

參考文獻:

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[5]張凱亮.單片機實驗教學的探討及實驗室的管理[J].福建電腦,2014,10.

課程設計調試分析范文4

關鍵詞 電子技術課程 實踐教學 虛實結合 開放式教學

中圖分類號:G424 文獻標識碼:A

Explore Practical Teaching Methods of Applied College

Electronic Technology Courses

ZHOU Kaijun

(School of Computer and Information Engineering, Hu'nan University of Commerce, Changsha, Hu'nan 410205)

Abstract For long cycle and low efficiency problem of electronic technology practice teaching curriculum, the course explores the electronic technology combined with the actual situation of teaching methods, as well as an open practice teaching methods, respectively, a detailed analysis of these two perspectives, points out the practical teaching process should pay attention to the issue, and discussed two teaching effectiveness.

Key words electronic technology courses; practice teaching; combination of virtual and real; open teaching

0 引言

數字電子技術基礎和模擬電子技術基礎是電類專業重要的基礎課程,同多門專業課程聯系密切,有承上啟下的作用。而且數?;旌想娐吩O計是電子信息工程專業的前瞻性課程設計,作用十分重要。學生通過運用已經學過的數字電子技術基礎和模擬電子技術基礎知識,能比較完整實現系統功的設計、安裝和調試,因此,能夠加深對知識的理解和掌握,增強創新意識,提高學生分析、解決實際問題的能力。在以往的數模混合電路設計模式中,學生經過理論驗證后,能夠直接進入實物的組裝與調試過程。這種模式存在電路的參數計算繁瑣,設計方案不易修改、缺乏靈活性等弊端,很大程度上增加了設計周期,降低了設計效率。此外,針對電子技術課程的開放式教學是針對僵化和封閉的傳統教育提出來的,它注重培養學生的創新精神和實踐能力,激發學生學習的動機,使學生變為知識主動建構者,從而獲得更大容量的信息;同時,開放式教學還更新了教師的教學觀念,提高了教師的科研能力,真正實現了發現人的價值、發揮人的潛力、發展人的個性的教育意義。

1 建立虛實結合的課程結構體系

在傳統數?;旌险n程設計模式中,學生根據系統功能和技術指標確定各個模塊架構圖,并進一步確定單元電路的選型和器件參數。在確認器件參數后,直接進行元器件的安裝和通電調試,根據調試結果,修改電路和器件參數,若調試結果不滿足要求,則再次安裝調試,最后,直到調試的結果滿足了設計要求,具體的設計流程如圖1所示。

由此可以看出,如果調試結果滿足系統設計要求,則完成設計。而大多數情況卻達不到設計要求。因此,只能重新計算并修改器件的參數,選擇其他器件后再一次調試。這種反復的理論分析、參數的計算、頻繁的器件更換方式耗費了大量人力物力,在很大程度上延長了系統設計周期,降低了系統可靠性。在電子技術課程的設計中,許多學生多次遭受挫折,降低了課程設計積極性,卓越工程人才培養效果大打折扣,導致學生在后續的專業課程學習中產生了畏懼情緒,甚至對自己的專業學習失去信心。

圖1 傳統模式的數?;旌险n程設計流程

針對以往的數?;旌想娐废到y設計的不足,構建了電路設計與仿真軟件相結合的虛實課程設計模式,具體設計流程如圖2所示。學生根據給定的技術指標確定電路模塊,在電路制作前,利用虛擬仿真平臺進行電路仿真分析,根據仿真結果,判斷設計方案是否正確,若不正確,反復修改電路及器件參數直到滿足要求。如果滿足設計要求,則進行作品安裝與調試。

2 建立開放式的教學綜合訓練平臺

近年來,全國大學生電子設計競賽是由教育部倡導的四大學科競賽之一,從1993年至2011年已連續舉辦十屆,規模一屆比一屆大, 2011年,全國有1042所院校、11002支隊伍、33006名學生參加此項賽事,在規模上達歷屆之最。是影響較大的大學生群眾性科技活動之一,受到了全國各高校的高度重視。我院今年是第五次組隊參加全國大學生電子設計競賽,我系也組織了五個隊參賽,獲全國一等獎一項,全國二等獎一項,省級一等獎二項,省級二等獎一項, 作為一所普通商科院校,我校在參加全國性電子設計競賽這樣大規模、競爭非常激烈的競賽活動中,能取得這樣的好成績,實屬難得,可以說這次參加競賽取得了很大的成功。

圖2 虛實結合模式的數模混合課程設計流程

目前模擬電子技術基礎、數字電子技術基礎等已成為各個高校中的機械與信息類專業的重要基礎課程。該類課程的應用領域越來越廣泛,它已成為系統硬件設計的必備技術。目前常用的數字電子技術、模擬電子技術及單片機系統設計等實驗裝置均以單調的理論驗證為目的,其作用能夠幫助學生系統地理解所學知識。事實上,大多數學生掌握了這些知識點后能夠應付考試,但沒有能力進行系統設計,換句話說,能夠背誦記憶知識,但不能運用所學的知識。通常,完成整個系統的設計需要多個交叉學科知識的協調與綜合運用。實際教學中的智能小車主要包括單片機接口技術、自動控制技術及通信技術等,它集成了大量智能傳感器(語音、超聲波、紅外、溫度等),同時,融合電子、機械、通訊、計算機、傳感器及控制等多學科知識。具有非常高的性價比,同時具有體積小的特點,能夠在一般性實驗基礎上,很好地提高學生的綜合運用知識能力,非常適用于電子設計競賽的實踐教學平臺。

3 結束語

本研究的實踐教學方法能夠結合以往課程設計與現代計算機輔助設計方法,將虛擬仿真驗證和實際電路系統制作同時進行,做到虛實結合,因此,既能提高學生的動手能力和創新能力,又能滿足現代電子設計發展要求,迎合實際應用技術需求,還能夠加深對所學知識的理解與掌握,提高創新能力和創新意識,達到卓越工程師人才培養的良好效果。

此外,實踐教學平臺是融合了多學科技術,并具有多種智能傳感器,且能夠完成多種功能的智能車,具有可維護性、透明性、可再生性、獨立性、可擴展性。各個功能模塊由老師帶領學生自己開發,各個任務完成程度能夠反映學生對知識掌握程度與知識運用能力。因此,通過這種電子技術課程的實踐教學模式,使學生由被動地接受知識變為主動地探索知識,從而達到了理論、實踐相結合的效果。

參考文獻

[1] 楊婉霞,王關平,周蓓蓓.電氣工程及自動化專業的EDA教學實踐探索.中國教育技術裝備,2013.36(12):124-128.

課程設計調試分析范文5

本文作者:焦詠梅高艷玲徐紅作者單位:石家莊鐵道大學四方學院

課程設計內容的改革

首先,探索全系專業課程體系框架,將內容緊密聯系,增強內在邏輯性。把同一個培養能力范疇的同一類課程作為一個課程群,形成目標明確的課程群層次,把圍繞一個技能培養目標的、含有若干課程的知識點抽象出來,在更高層次上連貫起來,使該技能的培養隨課程設計的推進而不斷遞進、加深和拓展。如自動化專業的課程群層次結構。在課程群的建設基礎上,我們的課程設計題目既要考慮前后課程縱向的貫通與銜接,又要充分考慮課程橫向間的相互融合,實現整體優化。如把模擬電子、單片機、傳感器課程設計內容縱向聯系,遞進升級,模擬電子課程設計題目應做到熟練掌握器件特性及參數計算,理解電路原理,并仿真出結果,使學生通過課程設計過“三關”,即“器件關”、“分析關”和“動手關”,此階段培養了學生具備一定的硬件設計能力。在此階段基礎上進入下梯級,即單片機課程設計階段。讓學生在具備一定硬件設計能力的基礎上學習系統軟件設計,并且為了激發學生的學習興趣,把電子電路和單片機課程設計進行橫向優化組合。單片機題目要求學生應用電子電路的手段,即Protel原理圖設計PCB設計并制版,做出實物,完成程序燒錄,最終完成系統調試。結束時,學生親身經歷了硬件、軟件的每一階段,鍛煉了學生工程應用能力。此階段學生已具備了軟、硬結合的能力,為進入下一個梯級做了充足的準備。課程設計的最高梯級傳感器課程設計,即題目應綜合模電、電子電路、單片機、傳感器四類課程的理論知識,在具備軟、硬件結合的能力的基礎上,應用各類傳感器采集數據,應用單片機、電路模塊等手段完成一個應用系統的綜合設計并做出實物,例如紅外報警系統、溫度檢測系統設計、光敏元件控制系統等。培養學生結合實際應用的綜合設計能力,做到環環相扣,相輔相成,為畢業設計打下良好的基礎。

成績評定體系改革

建立完善的成績評定體系是保證課程設計教學質量的關鍵,在注重結論正確的同時,應強調整個設計方案實施的全過程。1.撰寫總結報告??偨Y報告是學生對課程設計全過程的總結,不能等同于平時的實驗報告,因此內容要完善,格式要規范。此環節占總成績的30%。2.實驗動手能力。包括器件選擇、仿真設計制版焊接、儀器使用、調試過程中分析和解決問題的能力以及創新精神。此環節占總成績的30%。3.學生實行全員答辯制。為避免學生互相抄襲或找人代做,我系自2009年開始施行課程設計全員答辯制度,每生5分鐘自述,10分鐘答辯,通過答辯情況給出答辯成績。此環節占總成績的40%。這樣一種相對完善的成績評定體系使學生在課程設計的任何一個環節都能認真對待,提高了學生的積極性和主動性,從而保證了課程設計的質量。

課程設計調試分析范文6

關鍵詞:單片機綜合設計;系統仿真;實踐創新

一、前言

《單片機綜合課程設計》是面向測控及電子通信專業綜合性主干課程,是在學習完成電路原理、模擬電子線路和數字電子技術、單片機原理及應用及微機原理等電子專業課后,進行的一次綜合性、系統性的設計實踐。設計題目包括對信號的采集、濾波、放大,以及應用各種不同類型智能微處理器顯示、控制等。通過本次的動手實踐,鞏固提高學生應用單片機、電子技術進行地震勘探儀器系統綜合設計的水平,提高學生獨立地分析問題、解決問題的能力,為將來的工作實踐打下一個較好的基礎。

二、教學目標

學生通過對本課程環節的訓練,使學生掌握數字及模擬電子技術基本原理,深入了解單片機及其他微處理器系統組成原理及設計技術,并將所學的電子技術理論與項目實踐相結合,完成課程設計內容要求,掌握智能電子系統電路設計及程序設計的一般方法,進而提升解決特定工程問題能力;通過動手實踐,提高學生獨立地分析問題、解決問題的能力。

三、教學內容

在教學實踐中,為達到較好的教學效果,單片機課程設計內容上采用仿真教學與實踐動手相結合的教學模式。1.通過仿真調試階段,提升綜合設計能力。課程設計分為兩個階段,第一階段,為仿真調試階段。通過這一過程階段,意在促進學生綜合運用所學理論知識,提升綜合運用和系統設計能力。針對課程設計題目進行仿真調試,采用PROTEUS專業軟件,設計題目以單片機綜合設計題目為主,通過三個步驟進行設計。系統設計階段:學生根據設計題目,進行系統架構設計,包括選擇應用芯片類型,電路分類及程序流程等;硬件電路設計階段:結合所選擇芯片,完成電路設計,并在PROTEUS環境下完成電路圖繪制。軟件設計:在硬件電路完成后,根據題目要求,編寫硬件程序。在日常單片機及數字模擬電路教學中,學生往往針對一種電路及模塊進行設計,系統設計概念比較欠缺,通過完成綜合仿真設計,真正將電路設計與C語言編程緊密結合,將知識融會貫通,達到學以致用的效果。以“多通道模擬量信號的采集與動態顯示設計”題目為例,題目要求包括:①從多個通道輸入可調模擬量電壓信號,分時采集各通道輸入信號;②將多通道采集數據連續存儲到單片機片內數據存儲器;③設置獨立式按鍵,確定顯示的通道,在數碼塊上顯示相應通道采集的模擬量數據,顯示控制方式為動態掃描方式實現。題目分析:設計題目包括信號處理、數據采集、數據存儲、動態顯示四個方面功能,題目設計的知識點包括模擬電路中信號濾波放大的知識,包括數字電路中4—7段數碼塊譯碼顯示的內容,同時包括單片機中數據存儲及與功能芯片接口設計的技術,在功能的實現上,還需要根據不同功能,編寫C語言驅動程序,并將程序與電路聯通調試,實現對應功能。題目綜合多門課程涉及內容,同時需要軟硬件配合調試。學生在設計中,既復習運用所學各門課程的知識,又需將各個知識點加以綜合靈活運用,達到復習鞏固所學知識,掌握電子系統電路設計及程序設計的一般方法,進而提升解決特定工程問題能力的教學目的。2.通過動手實踐環節,提升實踐創新能力。在仿真設計完成基礎上,指導學生進行實際電路的制作和調試。學生采用2—3人為一個小組,首先運用所學電子技術基礎知識,查閱相關文獻資料、電子線路參考設計手冊、電子元器件手冊,進行電路設計、程序編制,在設計過程中,鍛煉自己熟練掌握和使用先進的計算機電路仿真軟件工具,提高設計效率。其次進行電子市場調研、購買相應元器件,完成電路設計制作、功能調試、參數測定,通過這一過程,學生與實際電子元器件緊密接觸,從書本的知識物化為實際電子器件,并通過繪制電子線路版圖,焊接電子元件,進一步增加實踐技能,將書本上的理論與實踐結合,達到學以致用、學為所用的實際教學效果。最后由教師組織全班進行設計交流、現場功能演示和提問答辯,同時教師完成每組的成績評定和設計總結,為下次的課程設計提出合理化建議。從教學角度,在課程設計的內容選擇上,更突出設計內容的綜合性,并適當增加設計應用技術的難度,并與現代電子新技術緊密結合,激發學生學習的積極性。除此而外,增加設計內容的工程性,增加電子線路板設計及繪制環節,為學生講解PCB電路板的設計方法及技巧,多層電路板的設計技術及高速電路板的設計等,進一步提高學生應用所學知識進行工程綜合設計的水平。目前,開設的新增加的課程設計題目包括:基于CAN局域網絡的遠程數據采集板卡設計實現;基于凌陽單片機的音樂播放器設計開發實例;基于I2C總線的公交語音報站播放器設計;基于ZIGBEE無線通信系統設計;基于GPRS無線數據采集系統等。通過大量新穎的具有高技術含量的綜合設計,充分調動學生的熱情,讓學生從實驗中掌握知識,提升技能。3.以課程設計為基礎,積極參與各類科技創新活動,提升科技創新水平。深入貫徹學以致用、理論聯系實際的教學理念,在單片機課程設計基礎上,鼓勵學生應用課堂設計中獲得的實踐技能解決實際問題,積極參與大學生科技創新活動以及各類電子競賽等活動,將知識活學活用。在大學生科技創新活動中,在指導教師引導下,結合科研項目,應用單片機及電子技術解決問題,自身綜合設計能力和創新能力獲得提高。以大學生科技創新題目“抽油機皮帶輪自動檢測裝置”為例:油田現場抽油機皮帶輪脫落會影響生產,原始的皮帶輪脫落檢測采用施工圖數據進行分析,經常出現誤報錯報事故的現象。根據工程需求,學生們大膽設想,通過霍爾傳感器檢測抽油機工作速度,再通過速度大小判別皮帶輪工作狀態。以單片機為核心,控制霍爾傳感器采集速度信息,并將顯示結果通過RS485上傳到計算機顯示結果。設計思路新穎獨特,較好解決了工程實踐中的難題,自身的設計水平也達到大幅度提高。開展以科技創新為核心的課外科技創新活動,最終是以培養學生實踐能力,創新能力和提高教學質量為宗旨,通過科技創新活動,讓學生通過課外的電子科技活動,切實感受到自己所學知識的應用價值,將理論教學與研究實踐相結合,激發學生對電子專業課程的學習興趣,使學生由被動學習狀態轉入主動學習狀態,并以此鼓勵學生開拓進取。

四、、結束語

理論教學與實踐教學是高校教育的兩個重要組成部分,單片機綜合課程設計是一門將理論與實踐緊密聯系的綜合性實踐課程,通過綜合設計實驗教學,對于鞏固課本上學習的理論知識,培養引導學生掌握科學的思維方法,培養綜合分析問題和解決問題的能力,嚴謹求實的工作作風和協同工作的團隊精神等方面具有獨特的,不可替代的作用。

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