——电子工程实验教学中心:立足创新展特色,教研结合大有为
西南大学电子信息工程学院电子工程实验教学中心(以下简称“中心”)立足本科实验教学管理,积极寻求改进和突破。在2022年实验教学中心建设管理中,针对电子信息类相关专业信息技术发展迅速,存在实验教学仪器设备更新换代慢、某些外购仪器设备与教学需求契合度低等问题,自制研发了单片机与接口技术实验系统、嵌入式实践训练系统、数字电路实验模块等实验设备和模块,已应用于相关实验教学课程。
一、 单片机与接口技术实验系统
单片机与接口技术作为电子信息类专业的主干课程,对本科生工程实践能力提升和学科竞赛起着重要作用。中心研发自制的单片机与接口技术实验系统,秉承模块化设计和资源开放的设计理念,整合大量实用的外围电路和接口器件,配以丰富的实验教学例程和独具特色的课程设计项目,满足单片机基础实验教学、工程开发、用户二次研发等应用场景。
支持的实验项目包括:彩色流水灯实验、8位七段数码管实验、双色点阵实验、OLED模块实验、TFT彩屏显示实验、4 位独立按键实验、4X4 矩阵键盘实验、温度传感器实验、步进电机接口实验、继电器实验、串口通讯实验、AD/DA 模块实验、4.3寸触摸屏实验等。35套单片机与接口技术实验箱已成功应用于本科“单片机实训”课程实验教学,教授学生已达1000余人。
图1 单片机与接口技术实验系统
二、 嵌入式实践训练系统
为加强电子信息类专业学生在嵌入式系统技术实践、创新能力方面的技能培养和锻炼,中心自制研发的嵌入式实践训练系统实验设备,支持STM32FX系列,主处理器板可更换和二次开发,外围功能模块可根据实验项目需要选用(可共用单片机与接口技术实验系统功能模块),能够满足存储设备调试、通信配置调试、按键硬件中断调试、嵌入式处理器DMA传输调试、液晶显示、多任务编程、网络编程、文件系统编程等多个实验项目教学。
获得授权实用新型专利1项,专利名称:一种便携式多功能嵌入式实践训练系统,专利号:ZL202120671471.0。
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图2 嵌入式实践训练系统
三、数字电路实验模块
数字电路作为电子信息类专业的核心课程,其实验教学对人才培养质量起着重要作用。结合OBE(Outcomes-based Education)理念和实验教学大纲,中心对现有的实验模块进行改造升级,使之达到强化主动学习、体现探究精神、电路实现方法多样性的要求。支持的实验项目包括:时序电路设计、移位寄存器测试、触发器逻辑功能测试等。升级后的模块有利于开展设计性、综合性实验,同时也能更好地培养学生良好的操作规范,从而提升学生的工程实践能力和创新开拓意识,并为反馈驱动学习目标和结果的实验教学改革提供有力保障。30套实训模块已应用于本科实验教学,师生反应情况良好。
图3 数字电路实验模块
(文字、图片:电子信息工程学院:刘东卓 编辑:张国娜 复审:罗书强 终审:卢坤)