改革物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的單片機(jī)教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)

2013-08-09 17:31 來(lái)源:電子信息網(wǎng) 作者:和靜

摘要:

微控制器和微處理器,即單片機(jī),是最典型、最廣泛、最簡(jiǎn)單的嵌入式系統(tǒng),它是多數(shù)高校和職業(yè)學(xué)校電類專業(yè)的廣泛開(kāi)設(shè)的骨干課程和基本技術(shù)課程,同時(shí),也是目前物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)普遍開(kāi)設(shè)的基本基礎(chǔ)課程,在課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和各種電子類競(jìng)賽等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),也都得到廣泛地使用。

隨著集成電路技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和系統(tǒng)在芯片(SOC)技術(shù)的高速發(fā)展,目前單片機(jī)已經(jīng)逐步從4位,八位向32位過(guò)渡,以ARM為核心的單片機(jī)不斷擴(kuò)大,同時(shí)已經(jīng)開(kāi)始實(shí)現(xiàn)將8051和ARM內(nèi)核控制器和無(wú)線收發(fā)器,包括ZIGBEE,藍(lán)牙,WIFI等收發(fā)器整合,以無(wú)線單片機(jī)的新形式,獲得愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。

在今天的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,目前高校和職業(yè)學(xué)校對(duì)改革傳統(tǒng)的以8051系列MCU為主的相關(guān)教學(xué)體系有了新的、緊迫的要求,目前高校和職業(yè)學(xué)校多年積累的傳統(tǒng)的MCU教學(xué)在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法上與當(dāng)今技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r嚴(yán)重脫節(jié),缺乏時(shí)效性,一方面無(wú)法與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)整合,另外一方面也無(wú)法有效銜接物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系。

本文以擴(kuò)展傳感器網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線單片機(jī)及嵌入式技術(shù)和相關(guān)射頻微波技術(shù)和高頻技術(shù)為基礎(chǔ),討論如何利用現(xiàn)有微處理器教學(xué)體系,淘汰老舊實(shí)驗(yàn)設(shè)備,換裝最新儀器化教學(xué)設(shè)備,以無(wú)線單片機(jī)為技術(shù)切入點(diǎn)和硬件平臺(tái),結(jié)合最新的頻域儀器和協(xié)議分析儀器,探討單片機(jī)教學(xué)在內(nèi)容上、方法上改進(jìn)與與時(shí)俱進(jìn)的全新思路。

同時(shí)提出在原來(lái)教學(xué)體系上融合面向物聯(lián)的無(wú)線單片機(jī)、嵌入式無(wú)線技術(shù),低功耗技術(shù),射頻電路,天線技術(shù)等內(nèi)容,旨在提高單片機(jī)教學(xué)內(nèi)容的時(shí)效性和對(duì)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的單片機(jī)課程教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)實(shí)現(xiàn)改革、改善學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu),培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的卓越工程師。

一、目前單片機(jī)教學(xué)現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)不僅僅是物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)設(shè)有單片機(jī)類課程,而是幾乎所有的工科院校和信息電子類職業(yè)學(xué)校都開(kāi)設(shè)了單片機(jī)課程,涉及電子、通信、機(jī)電、自動(dòng)化、電氣等專業(yè)。幾十年來(lái),單片機(jī)教學(xué)的內(nèi)容沒(méi)有大的改變,仍然以單片機(jī)結(jié)構(gòu)、指令、匯編等出發(fā),輔以幾個(gè)簡(jiǎn)單的單片機(jī)應(yīng)用。這種以單片機(jī)結(jié)構(gòu)和指令為主線展開(kāi)的,不符合本該學(xué)科的認(rèn)知規(guī)律,也不符合當(dāng)前系統(tǒng)在芯片技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),目前這樣的傳統(tǒng)成熟和教學(xué)體長(zhǎng)期以來(lái)系亙古不變,已經(jīng)無(wú)法提供多少技術(shù)問(wèn)題可供學(xué)生們?nèi)シ治?,并且已?jīng)從教學(xué)理念和技術(shù)發(fā)展兩方面落后,必須改變。

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