马 梅

摘要:本文结合在教学和企业中的实践经验,设计出一个多功能液晶显示模块教学情境。此教学情境采用以液晶显示为核心,循序渐进地衍生扩展的教学方法,此方法培训的能力,完全涵盖了基于单片机应用产品开发工作过程的职业能力。为解决在单片机教学改革中如何训练出企业需要的应用型人才提供了一些思路。

关键词:液晶显示器;单片机;核心扩展;职业岗位能力

1前言

液晶显示器正在以其低功耗、高性价比以及方便实用的特性而成为单片机系统的一个重要输出器件,其在便携式计算机、彩色液晶电视、手机显示屏、示波器等各种电子设备中得到了广泛的应用。作者在下厂实习期间也曾参与研发一个液晶的显示模块,了解单片机应用产品开发的典型工作过程,即明确产品功能→准备技术器件、资料→硬件设计→软件设计→软件硬件联调→产品制作→产品测试。并且剖析了企业中从事单片机应用产品开发与生产相关工作岗位,推衍出对应的职业岗位能力。有资料检索能力、技术集成能力、资源调配能力、电路设计与分析能力、编程及调试工具的运用能力、调试与分析能力,这些职业能力都是基于单片机应用产品开发工作过程,承担各工作环节中具体工作任务应具备的基本工作能力中分解出来的。

2以液晶显示为核心,循序渐进地衍生扩展的教学方法

教学方法源自于职业岗位能力的需求,是否能训练出企业需求的应用型人才有赖于教学方法,为此作者结合自己在教学和企业中的实践探索,设计出这样一个教学情境:多功能液晶显示模块。最终能实现的效果是在12864液晶上实时地显示时间、当前温度、电压、中文字符和图片。所需要的主要器件有:12864液晶、ds1302时钟芯片、ds18b20温度传感器和ADC0809模数转换芯片。

此教学情境采用以液晶显示为核心,循序渐进地衍生扩展的教学方法,从图1中可以形象地了解此方法的运行过程。

2.1职业能力的训练

最初要求学生掌握12864液晶显示模块的简单应用,能随意地根据需要在液晶上任意位置显示汉字、字母和符号。进一步要求学生能在液晶上显示图片,当然12864不是彩色液晶,只能显示单色位图,但毕竟是生动的图片显示,能引起学生的学习兴趣。然后在此基础上加上ADC0809模数转换模块用来显示电压,依照此思路,再逐个加上ds18b20温度传感器、ds1302时钟芯片模块。涉及到的模块较多,所以需要学生自主地去搜索相关资料,锻炼资料检索能力。每增加一个模块就要求学生在原有的基础上增加或者重新设计电路和调试电路,有利于学生增强电路设计与分析能力。直接提供各个模块的子程序,学生可以在12864液晶模块程序的基础上调用,这样训练程序的编写和软件硬件联合调试的能力。模块增多之后I/O口(输入/输出口)就需要合理地分配,这就需要具备资源调配的职业能力,比如ADC0809数据传送用的是P3口,那么液晶数据传送就得选择其它I/O口,这里我们选择P0口,原理图如图2所示。综上所述,采用以液晶显示为核心,循序渐进地衍生扩展的教学方法去培训的能力,完全涵盖了基于单片机应用产品开发工作过程的职业能力。

2.2具体实施过程

在此方法的具体实施过程中,硬件部分采用的是我们实验室开发的一块单片机实验板,在此实验板中具备单片机工作的最小系统,即电源、晶振和复位回路。相对于一般的实验板,我们这块实验板别具一格的地方是将编程器的功能固化在实验板上,学生只要将实验板上的USB接口与电脑的USB接口相连,通过软件就能将程序烧写进去,简单易行。所以只要有电脑在身边,无需配备编程电缆和编程器等设备,学生就能将编好的程序下载到单片机上,不断地做试验、写程序、下载程序,观察现象、认真思考、修改程序、再下载程序、再观察现象…….如此重复。并且此实验板提供了一块扩展区,在此扩展区中,学生可以根据自己的需求焊接其它模块,结合自己的兴趣自由发挥,给学生的课程设计和毕业设计提供良好的硬件平台。有了良好的硬件环境做依托,核心扩展的教学方法应用起来就顺畅的多了。首先我们让学生在扩展区焊接液晶显示模块,讲解液晶显示的基本原理和编程方法,让学生能灵活应用,随意支配液晶模块。然后以液晶显示为核心循序渐进逐个添加,在模块逐渐增多的过程中,学生重新调配资源进行硬件电路的设计与焊接。软件方面我们直接提供每个模块的子程序,概略讲述这些子程序的作用和结构使其能会调用即可。接下来就是将教师为中心变成以学生为主体,学生交错调用子程序,下载到实验板,反复测试,反复修改,通过不断的调试与分析,最终能实现希望的效果。通过此方法在实践教学中的应用,获得了良好的效果,学生学单片机不再是纸上谈兵,可以说是一套行之有效的方法。

3结语

所谓法源于能,能赖于法。教学方法和职业能

力的培养是相互依赖,相辅相成的。采取什么样的教学方法源自于能力培养的需求,而是否能培养出能很快适应企业的工作能力有赖于教学方法。因此本文结合在教学和企业中的实践经验,设计出一个多功能液晶显示模块教学情境。在此教学情境采用以液晶显示为核心,循序渐进地衍生扩展的教学方法,能培训学生基于单片机应用产品开发工作过程的职业能力,在实践的教学中效果良好,为解决在单片机教学改革中如何训练出企业需求的应用型人才提供了一些思路。

参考文献:

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