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我的教学人生:单片机应用系统设计,激发学生学习热情

时间:2023-10-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:当时,我向系领导提出要自己设计一套单片机应用系统,作为教师在技术上的表率,希望可以鼓舞学生更好地学习。最后做出来的板子证实了我的绘图是准确无误的,拿回学校组装、调试后也没有出现任何问题。具体来说,就是将教学内容划分成十二个模块,模块之间逻辑相连、环环相扣。因为他们真的想学东西,学生在课堂上热情很高,讨论甚至争论很热烈,并积极参与教学活动。我在91级上单片机课程和进行的教学改革,现在仍历历在目。

我的教学人生:单片机应用系统设计,激发学生学习热情

记得50周年校庆时,学校做了一个声光电自动控制解说的校园模型。我负责制作声光电自动控制解说部分,这部分由一套单片机系统、PC机和音响系统构成。这一系统的完成实现了校园模型上每一栋楼,可以用两种语言、四种解说方式和白天、夜景两种模式声光电自动解说控制。这一成果在当时受到校内外来宾的高度好评,校庆后很长一段时间都保留在校史馆内使用。

这套单片机系统的成功,源于我在物理系开设单片机课程时设计的那一套单片机应用系统。当时,我向系领导提出要自己设计一套单片机应用系统,作为教师在技术上的表率,希望可以鼓舞学生更好地学习。我坚信,老师可以做出,学生一定也可以做出,甚至能做得更好。这比使用买来的成品更有教育意义。系领导非常支持,投入15 000元钱,要做15套。我通过朋友找了一个绘图软件,将所有标准元件用计算机绘图。由于当时的绘图软件只能绘制标准电路,于是我又将这份计算机绘图放大两倍打印后,用尺子精细测量非标准器件的尺寸,手工绘制在图上,再用投影幻灯机把图投影到墙上,核对双面板穿孔对位情况。一切核实无误,我高高兴兴地拿着图纸到三花石仪表厂制作印刷电路板。一位师傅说:“老师,你用打印纸打的不行,打印纸在打印过程中要变形,双面板两面的孔要错位。你看我们是用绘图仪在专业铜版纸上绘图,所以,你要重新绘图,每块板子单面绘图费150元。”我听到这里头都大了,我有7块板子,其中5块双面板,要多出1800元绘图费!我对师傅说:“我没有你们那么好的设备,但在技术上我考虑了这个问题,我的图纸投影到3米远的墙上没有发现错位现象。”我们终于达成协议,不重新绘图,因穿孔错位造成的废品我负责,有断线、短路等瑕疵的问题由厂方负责。最后做出来的板子证实了我的绘图是准确无误的,拿回学校组装、调试后也没有出现任何问题。现在这些材料还一直用于本、专科学生的单片机课程实验和学生科技活动、电子设计竞赛等。

大概过了两三年,有一天我们系的曾老师带着仪表厂的一位师傅来找我。原来是仪表厂跟别人签了制作印刷电路板的合同,恰在这时厂里的绘制仪坏了,如果不及时绘制图纸,就不能进行电路板加工,将不能按时交货。所以,厂里的师傅想到我曾经用打印机绘制的图纸效果非常好,想请我帮忙绘图,并付给我一定的酬劳。我听后对他说,我们当老师的只传授知识,不收钱。我将自己当时绘制的方法告诉了他,让他根据这些方法进行绘制,绝对不会有问题。同时,我指出了他曾经对误差问题有所顾忌的地方的原理及解决办法。他回去后按时完成了生产任务,我也很高兴。(www.xing528.com)

再说点我用这套单片机应用系统在91级搞的教学改革。当我接到上91级单片机课程的任务时,我就向系主管教学的领导提出了进行“单片机模块式一体化教学”的设想。具体来说,就是将教学内容划分成十二个模块,模块之间逻辑相连、环环相扣。每个模块安排一个实验,学生每节实验课必须完成一个功能程序,并以子程序形式供下次实验使用。如果某次实验没有完成任务,下次实验就更加困难,所以学生不能落下任何一节课,否则将难以跟上课程的进度。经过十二次实验使学生从整体上理解单片机应用系统的结构原理,掌握单片机开发工作的步骤和方法。最后以课程设计的方式代替传统的考试,要求每位同学设计一个实用的单片机应用系统,并在连续三次实验时间内调试完成,否则视为不及格;针对该设计要回答老师的提问,如果连问三个问题都不能正确回答也视为不及格。老师根据课题完成情况、回答问题和撰写课程设计报告的情况综合评定成绩。这个改革得到领导和同学们的大力支持,学生们也特别支持这样做。因为他们真的想学东西,学生在课堂上热情很高,讨论甚至争论很热烈,并积极参与教学活动。我们在实验课前都会把程序写好并翻译成机器码,这是一项有挑战性的工作。因为那时实验室的计算机数量不多,单片机实验没有配计算机,编写的实验程序必须人工汇编成机器码,实验时以十六进制代码形式从仿真器键盘输入,再调试、运行。如果程序有问题,修改之后还得重新人工汇编成机器码输入仿真器,再调试、运行,直到程序功能实现为止。这是一个很辛苦的过程,需要坚韧和智慧,特别是最后的课程设计,功能多、程序长、结构复杂,工作量相当大。可是,没有任何一个同学向我抱怨一声苦或累。我后来才得知有的同学怕过不了,经常熬到深夜写程序,还有熬通宵写程序的!我不由得感到有点愧疚,是不是逼得过了一点?可他们在课程设计报告中还强烈要求我或直接向系领导反映,其他课程像单片机课程一样进行改革!这届学生的课程设计刚结束,有位同学对我说:“罗老师,现在叫我上单片机课,我都不虚了。”后来,这位同学分配到成都一所高校,他主持建立了单片机实验室,首开了单片机课程。

我在91级上单片机课程和进行的教学改革,现在仍历历在目。我非常享受教育带来的快乐,师生间相互配合也产生了深厚的情意。看到他们不断进步和取得的成绩,我除了祝福他们之外,心里也有点小小的成就感。在他们毕业15周年聚会时,我们还谈及当年一些有趣的事情,这些是快乐的回忆,是幸福的记忆!

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