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单片机课程学生学业评价方案
2014-04-17 12:36  

单片机课程学生学业评价方案

聂思敏 理学院应用物理系

单片机接口与技术课是由聂思敏主持的应用物理专业校级精品课程,单片机跟与之相当的其它微处理器一样,是嵌入式系统的核心部件,位于现代电子系统的中枢地位,而单片机较之其它复杂的嵌入式核容易入门得多,对于学生申报校级学生科研项目,参加挑战杯,大学生电子竞赛及其它相关项目上有着重要的作用。该课程的特点中除了单片机软、硬件的体系结构理论性比较强以外,还与实践应用有很强的关联,在实践应用中,学生应具有单片机编程、仿真、硬件制作和调试的能力,因此,用一次期末考试的办法评价该学业的确不是一种好的办法。

在最近的教学计划修订中,为了突出专业特点,已将单片机与接口技术课程从理论与实验课分上的理论周三、实验周二的周5方案缩减为理论课内带实验的理论周三、实验周一的周4方案,现根据学校教改精神,提出下述学生学业评价课程教学改革方案。

1、 课堂教学

传统的课堂教学有着学生高度集中、知识点密集传授的特点,在知识传播方法上有着快速、高效的优势,因此,抓好课堂教学非常关键。课堂教学除了要完成单片机理论的讲解,还同时承担指导学生实验内容、实验方法和讲评学生实验效果的任务。为了适应学生实验进程的规律,需要对单片机教程内容的顺序进行合理的调整,如单片机扩展的内容应提到定时器前,并且根据实验的需要进行相应的补充。

2、 实验教学

大多数单片机与接口技术的实验教学采用实验箱方式教学,目前许多基础实验仍然采用这种方式。但由于近年来单片机MCU的发展非常迅速,具有不同类型及品种的芯片繁多,即使是最传统的51单片机系列,也从8031、8051、8951、89S52到微晶的STC系列,其扩展的功能大大增加,操作方式更加灵活,单片机实验箱无法反映出这些越来越实用的新特点。同时,软件仿真软件和硬件仿真软件的应用,也不在实验箱所涵盖的范畴。由于学生在大一时就已经过电子制作课程中单片机硬件制作的训练,已能够自行用万能板制作单片机最小系统,因此,单片机接口与技术的硬件实验拟由学生自己动手制作各种功能的电路板来完成相关的硬件实验。

3、 理论课部分的评分方案(30分)

传统的期末考试在督促学生全面掌握课程内容方面有一定的合理性,过分强调或轻视对学生的知识体系构成都不利,故设期末考试为闭卷方式,占总成绩的30%,为30分。

4、 实验课评价体系及评分方案(63分)

实验课占整个课程中的四分之一,仅18学时,9次课。其中学生要学习使用伟福仿真软件WAVE,利用该软件验证教材中的例题,熟悉单片机的指令系统和练习汇编语言编程。学生还要学习使用硬件仿真软件Proteus,该软件可以完成一部分的硬件接口的仿真实验,如LED流水灯实验、键盘实验、8255接口实验、LED数码管显示实验、1602液晶显示实验、实时器及音响实验、串口自发自收实验、串口双机通讯实验、AD实验、I2C与EEROM实验等众多的实验。在原周二学时的教学计划中,这些实验都是可以完成的,但现学时减少了一半,故只能进行精简。

其中WAVE仿真实验3次课,Proteus实验3次课,每次课检查实验效果,每次计3分,共18分。

实验课除了用WAVE做软件仿真和Proteus做硬件仿真外,还要求学生实际制作三个单片机硬件作品,并书写出相关的制作报告。用三次实验课的时间检查三个作品,并对作品现场评分。

第一个作品为用锁存器扩展端口制作流水灯,要求仅用P0口输出,点亮16盏彩灯。

第二个作品为用8255接口芯片制作键盘与LED数码管接口,完成一个万年历作品。

第三个作品用1602液晶显示器进行监视,实验双机通讯。

上述三个作品均要求学生在课外完成,不占用课时,从而将大大加长学生学习本课程所需使用的时间。每个作品15分,其中硬件作品10分,制作报告5分,共45分。

5、 平时成绩的评分方案(7分)

由于平时的学习效果已经体现在计算机仿真实验的考查和学生制作的作品及报告中,平时成绩只占7分,故仅按考勤计分。若出满勤则拿满分,旷课一次扣一分,迟到或其它假则3次扣1分,早退两次扣一分。

附件一:单片机彩灯电路图及基本测试代码

图1:单片机彩灯电路

图中的开关处安装跳线,用0、1状态切换不同的闪烁效果。为简化计,未画出用于与PC机联机下载程序的串口电平转换RS232电路。

基本测试代码:第四组灯间隔亮

ORG 0

MOV A,#55H

MOV DPTR,#0F7FFH

MOVX @DPTR,A

END

附件二:万年历电路图及基本测试代码

图2:万年历电路图

为简化计,未画出用于与PC机联机下载程序的串口电平转换RS232电路。

基本测试代码的主调程序

ORG 0000H

MAIN:

ACALL DATAREA

ACALL DIR

ACALL DELAY

ACALL DELAY

LJMP MAIN

附件三:1602液晶显示器进行监视的双机通讯电路

图3:双机通讯电路图

说明:制作时只制作图中的一半,即两个同学的单片机单片机相互进行通讯。

基本测试代码的主调程序

ORG 0000H

AJMP MAIN

ORG 0023H

LJMP ESSORG 0030H

MAIN:

MOV SP,#30H

ACALL INIT_SCREEN

ACALL READTAB

ACALL INIT_TIME

AJMP $

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