在西方發(fā)達國家,學校對培養(yǎng)學生的動手能力是十分重視的,這一問題近年來也越來越受到我國教育界人士的廣泛重視。為了提高學生的動手能力,讓學生做相關實訓并完成單片機實驗報告,在實驗的形式上注重培養(yǎng)學生的實驗技能和動手能力。從單片機實驗心得中學生就可以總結出大量的經驗以適應當代社會的發(fā)展。
學習單片機這門課程(教學中選用 inter公司的mcs-51),要掌握單片機指令系統(tǒng)中匯編語言各種基本語句的意義及匯編語言程序設計的基本知識和方法,以及單片機與其他設備相連接的輸入輸出中斷等接口技術。使學生從硬件軟件的結合上理論聯系實際,提高動手能力,從而全面掌握單片機的應用。
實驗教學的全過程包括認識、基礎、綜合3個階段。以往的單片機實驗是進行軟件的編制和調試,與實際應用中的硬件電路相脫節(jié)。使學生缺乏硬件設計及調試分析能力,對單片機如何構成一個單片機最小應用系統(tǒng),缺乏認識。單片機實驗板,通過計算機連接仿真器在實驗板上把硬件和軟件結合起來一起調試,
軟件的修改也非常方便,軟件和硬件調試都通過后,把程序固化在 eprom當中,插上8051單片機構成一個完整的單片機應用系統(tǒng)。
單片機實驗板的構成及基本功能
單片機實驗板,它由 8031、8155,eprom2764,max232鍵盤及顯示器組成。其中8155 片內有256個ram單元,接6個7段碼顯示器和8個按鍵作輸入。串行口連接max232串行口轉換芯片,p1口留出作為一些控制量的輸入輸出用以擴展使用。在實驗板上可編寫鍵盤掃描程序、顯示程序、時間的設定及計時程序、從鍵盤上輸入兩個加數或減數顯示結果程序、位變量的邏輯運算程序及串行口和上位機通訊程序等,還可和其它課程相結合,進行實驗。例如,《電子測量》課程中各種頻率的測量,可通過8031單片機 p1口輸入被測量,由單片機來進行檢測和顯示,把幾門課程結合在一起學習,使課程有延續(xù)性,也提高了學生學習的積極性。由于p1口通過插座引出,也可外部擴展a/d d/a 等其他接口芯片,以構成新的應用系統(tǒng)。
單片機實驗板的衍生功能
此單片機實驗報告中的實驗板是一個單片機應用系統(tǒng)的硬件電路。有鍵盤輸入和顯示輸出,在這個基礎電路上通過p1口對不同檢測或控制對象還可衍生出各種應用來。例如:時間的設置及顯示、溫度的檢測及控制等,在此實驗板上,編寫相應的軟件即可,否則,只在計算機上模擬調試軟件,則無法了解單片機接口中各種控制信號的使用。還可幫助學生學會分析問題和解決問題的能力。這在單片機實驗報告中都要體現出來。
此次培訓圍繞實驗過程中經常會遇到的各種相關問題進行詳細探討。通過培訓,使我加深了對實驗室工作的理解,提高了對實驗室工作重要性的認識,增強了對質檢工作的責任意識。 培訓以研討的方式進行,內容覆蓋全面,從實驗室的基本概念到國際最新動態(tài),針對性強,重點介紹了實驗室申請,評審過程的相關文件及相關問題,操作性強,結合實際工作分析了實驗中操作不當造成危險的案例。我認識到嚴謹的態(tài)度和科學的管理是不斷提高檢測能力的重要前提,在此基礎上制定一個可落實的目標,建立健全各級規(guī)章制度,并嚴格按照程序執(zhí)行,在不斷發(fā)現問題和改正問題的過程中逐漸實現實驗室的持續(xù)發(fā)展。
實驗室管理是一項持續(xù)而繁瑣的工作。我們只有不斷加強學習,增強自身能力,才能滿足實驗室認可工作的需要;只有沉下心來搞研究,開拓進取,不斷創(chuàng)新,才能提高實驗室各項檢測能力;只有嚴謹務實,加強溝通,才能持續(xù)提升實驗室地位,進而為公司的生產提供更優(yōu)質的服務。
1.熟悉實驗裝置,掌握實驗條件。
該實驗裝置由f-h管、恒溫加熱電爐及f-h實驗裝置構成,其裝置結構如下圖所示:
f-v管中有足夠的液態(tài)汞,保證在使用溫度范圍內管內汞蒸氣總處于飽和狀態(tài)。
一般溫度在100 oc至250 oc。
并且由于hg對溫度的靈敏度高,所以溫度要調好,不能讓它變化太大。
燈絲電壓控制著陰極k發(fā)射電子的密度和能量分布,其變化直接影響曲線的形狀和每個峰的位置,是一個關鍵的條件。
2.測量hg的第一激發(fā)電位。
1)起動恒溫控制器,加熱地f-h管,使爐溫穩(wěn)定在157 oc,并選擇合適的燈絲電壓,vg1k=2.5v,vg2p=1.5v,vf=1.3v。
2)改變vg2k的值,并記錄下對應的ip值上(每隔0.2v記錄一個數據)。
3)作數據處理,作出對應的ip-vg2k圖,并求出hg的第一激發(fā)電位(用逐差法)。
3.測ar原子的第一激發(fā)電位。
1)調節(jié)好相關的數據:vp=8.36v,vg1=1.62v,vg2k=0~100v,vf=2.64v;
2)將相關檔位調到自由檔位,在示波器上觀看得到的ip-vg2k圖,是否符合實驗要求(有六個以上的波峰)。
再將相關檔位調到手動檔位。
時間過的真快,轉眼間就二十天了。這些天里,每天早起晚歸的努力,也確實學到了很多的東西。首先,對于以前一竅不通的方案有了自己的認識和感想。再者,在學校里積累下來的問題也基本上都迎刃而解。試驗方面的知識體系很龐大,我不敢說我都已經掌握了,但是至少可以保證在需要的時候不出錯。
作為馬上就畢業(yè)的學生,經過差不多三年的在校學習,對應用化工技術有了理性的認識和理解。在校期間,一直忙于理論知識的學習,沒有機會也沒有相應的經驗來參與大規(guī)模的比賽。所以在實訓之前,化工檢驗員大賽對我來說是比較抽象的,一個完整的實驗要怎么來分工以及完成該項目所要的基本步驟也不明確。而經過這次實訓,讓我明白一個完整試驗,必須在各個方面來完成,并在每個方面的操作必須注意細節(jié)。必須認真仔細熟練的操作從而在規(guī)定的時間內完成,否則會導致在預定時間內不能完成該試驗。
四個字形容“感觸良深!!!”
我感受最深的,還有以下幾點:
其一、實訓是對每個人綜合能力的檢驗。要想做好任何事,除了自己平時要有一定的功底外,我們還需要一定的實踐動手能力,操作能力。
其二、此次實訓,我深深體會到了積累知識的重要性。俗話說:“要想為事業(yè)多添一把火,自己就得多添一捆材”。我對此話深有感觸。
再次,“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行!”在短暫的實習過程中,讓我深深的感覺到自己在實際運用中的專業(yè)知識的匱乏,剛開始的一段時間里,對一些操作感到無從下手,茫然不知所措,這讓我感到非常的難過。在平常總以為自己學的不錯,一旦接觸到實際,才發(fā)現自己知道的是多么少,這時才真正領悟到“學無止境”的含義。這也許是我一個人的感覺。應用化工技術是一門實踐性很強的學科,它需要理論的指導,但是它的發(fā)展卻是在實踐中來完成的。
“千里之行,始于足下”,這是一個短暫而又充實的集訓,我認為對我走向社會起到了一個橋梁的作用,過渡的作用,是人生的一段重要的經歷,也是一個重要步驟,對將來走上工作崗位也有著很大幫助。向他人虛心求教,遵守組織紀律和單位規(guī)章制度,與人文明交往等一些做人處世的基本原則都要在實際生活中認真的貫徹,好的習慣也要在實際生活中不斷培養(yǎng)。這一段時間所學到的經驗和知識大多來自老師和同學們的教導,這是我一生中的一筆寶貴財富。
這次實訓還讓我深刻了解到,不管在工作中還是在生活中要和老師,同學保持良好的關系是很重要的。做事首先要學做人,要明白做人的道理,如何與人相處是現代社會的做人的一個最基本的問題。對于自己這樣一個即將步入社會的人來說,需要學習的東西很多,他們就是最好的老師,正所謂“三人行,必有我?guī)煛?,我們可以向他們學習很多知識、道理。
突然想起魯迅先生的一句話:這里本來沒有路,只是走的人多了,也便成了路。生活的路呢?生活的路也是人走出來的,每個人一生總要去很多陌生的地方,然后熟悉,而接著又要啟程去另一個陌生的地方。
在不久就要踏上人生另一旅程的時候,有時不免會感到有些茫然,感到無助,但生活的路誰都無法預設,只能一步一步摸索,但只要方向正確,不要走入歧途,走哪條路都走向光明。
將近一年的“國家大學生創(chuàng)新性實驗計劃”結題了。在那段“痛并快樂著”的時期里,我們曾灑下汗水,也曾播種了希望;我們曾付出心血,也曾收獲成功。從尋找課題到申請立項,從搜索學習文獻到聯系購買材料,從一步步實驗過程到一個個結果測試,從發(fā)現分析解決問題到提高改善性能,一路走來,感覺收獲頗多。
在實踐方面,最深的體會就是要善于勤于思考,主動動手動腦。創(chuàng)新實驗不是基礎化學課上的實驗,只要按著老師講的步驟做就行了。做的課題對于我們來說,可能是一個沒有接觸過的新領域,沒有人告訴我們一步步該怎么做。需要自己去找文獻查資料,去弄明白實驗的原理,然后確定要創(chuàng)新的方向。按照這個方向一點點努力,所以每一步都需要獨立思考。其中會遇到很多困難,這個時候除了尋找?guī)椭钪匾倪€是自己思考。再不斷地去學習摸索,直到找出解決問題的答案。當然,解決問題的答案是動手去做。只有動手去做,才會發(fā)現問題解決問題。還有一定要認真負責地對待實驗。無論是SRTP,還是國家創(chuàng)新實驗,雖然不在學習的任務之內,可能剛開始熱情很大,或者后來變得懶惰了。但既然做了,就要認真負責到底。這對培養(yǎng)一個人的責任心和自制力有很大作用,對維護團隊精神也有很大影響。再有,本以為做實驗很輕松,其實就算是一個簡單的實驗儀器(例如量筒)的使用,里面都有很大學問。這時在基礎實驗課上學到的東西就顯得很有用了,養(yǎng)成良好的實驗習慣很重要。最后,做實驗的時候一定要細心做好記錄。記錄以前的實驗過程,對結果的比較分析很有用。只有認真留意實驗過程的細節(jié),仔細分析結果才能不斷改進和完善實驗。
在創(chuàng)新方面,首先要確定創(chuàng)新的方向和目標。方向和目標是貫穿整個實驗的核心,只有明確方向,圍繞這個方向努力下去,才可能有結果。創(chuàng)新點可以從很多方面確定,不一定是很高深很前沿的東西。只要不是照搬別人已經做過的東西,在自己力所能及的范圍內就好。當然,能做出更大的成就最好。確立了創(chuàng)新點之后就要開始整個實驗了,可以先熟悉幾次實驗過程,再一步步認真研究。此時,一定要注意積累經驗,能夠提出大膽的猜測,并為之付出實踐。每一次重復實驗都可能會出現不同的結果,要認真分析結果,找到優(yōu)點和缺點。針對關鍵的問題,做進一步的改進。有時可能會出現“停滯不前”的現象,好像只能做到這個程度了。這時要用發(fā)散思維多方位的考慮,作出大膽的猜測。但要始終圍繞創(chuàng)新點,不能偏離主題,也不能隨意猜測,而要有根據有目的地做出假想,再一步步實踐去驗證自己的猜測。其實,每一個偉大的成就都是這樣“平凡”地一步步得出來的。
總之,在這次創(chuàng)新實驗里,我學會了認真負責對待實驗;踏實勤懇地去做實驗;堅持不懈地完成實驗;在懶惰面前克制自己;在困難面前樂觀積極。這些東西是書本上學不到的。感謝學校能夠提供這樣一個實踐的機會,感謝我們的指導老師,感謝團隊中每個成員以及所有幫助過我們的老師和同學們。
從小念書到大,我算是一個乖學生;但在眾多學術大牛之間,我又是個叛逆的人。我不喜歡化學實驗,我完全整不明白,特別是其他人都懂。
但叛軍終是要歸降,盡管這一路艱辛勞人。
好吧我承認我抄過兩次實驗報告。但同樣我想說我從這兩次抄襲中獲益最大。我知道了什么叫用數據說話,知道了怎么將普化課上的知識運用到實驗報告中,知道了什么是解釋現象,知道了別人都多“事無巨細”。而且,隨著普化的學習,我知道了什么是離域π鍵,什么是d-d躍遷,什么是螯合物——這些曾經在討論環(huán)節(jié)讓我自卑得要死討厭得要死的名詞,并且我知道了它們不過是概念,并不高深。
不得不提到實驗十二,那次講義后面貧乏的附錄讓我很是費解。于是想起室友閑置在書架上的一本《無機化學》,我翻開后驚異地發(fā)現原來所有的反應式都可以找到。不止反應方程式,還有現象和原理解釋。我如獲至寶,于是在宿舍里2個小時寫了三大頁,然后戀戀不舍地去史綱,在史綱的課堂上寫得不亦樂乎,直到下一節(jié)書法欣賞課老師熄了燈,我才心滿意足地合上記錄本,長舒口氣,安心吃飯去——
那是倒數第二次實驗,卻是第一次我想找到所有答案,認認真真地全部寫上。
可笑吧,做了七次實驗,我才知道講義后面有方程式總表,做了九次實驗我才知道什么是用數據說話,做了十一次實驗,我才真的明白什么是“查資料”——但畢竟,我都知道了。
我是在往前走的:之前寫預習報告要用一個下午,磨磨蹭蹭左思右想,心中好大不情愿;之前我寫討論報告要鬧心一個星期,拿著猛哥芮姐的“范文”掂量來掂量去,覺得自己完全不是那個級別;之前實驗報告我要拖到星期四晚上接近deadline了才悲愴地提筆,現在一做完實驗就跑到三教認真記錄;之前我都是湊字數,糊弄得差不多了就立馬收起來等待上交,現在我翻著書,翻著討論版,寫不完就不想去吃飯;之前很多次憤恨地查數實驗報告的字數,但都無奈放棄,因為各種平衡常數式子讓人無法計算,現在我淡定地查著頁數,有點興奮地想總算不會浪費太多紙了。。。
那天在理教對著實驗十二的記錄本奮筆疾書時,突然感慨地想起這個學期關于實驗的種.種。想起和同學聚會時一邊吃雞翅一邊討論實驗;想起和猛哥從實驗聊到基督;想起為了擠出下一天去央美看藝術展的時間,熬夜也要把報告寫完;又想起在咖啡廳刷夜到凌晨3點只為偷聽旁邊工學姐姐和化院男友討論如何制備碳酸鉻。。。呵呵,回憶起來好像也沒那么痛苦。三個月的時間,北京從夏到冬,早上爬出被窩越來越困難,一邊騎車一邊吃包子也越來越凍手,而我這個叛逆的學生,卻也終于在和實驗的搏斗間歸降了。
這大半個學期,我都在怨念地想,等到最后一次實驗我該有多高興啊。但事實是,我留下來值日,看著略顯空蕩的屋子,竟然有點不舍。多少次拿著沒吃完的包子沖進這里,多少次拿著試管忘記后續(xù),無數茫然,無數憎恨——但那一瞬間,我再看這個“第一實驗室”,窗簾攏住陽光,真是格外溫馨,那般綿長。
恰好寫這篇感想的時候,筆記本放著陳楚生的《山高水長》:如果看不見終點,是否還努力向前;如果錯過了起點,每一步都是起點;如果生命的意義,就在這起落之間,縱身那一秒鐘,就是永遠。一個學期的糾結之后,我有了收獲,更是平復了心情,甚至開始覺得,明年可以做得好一些。
好吧,這就是我的歸降,我又字癆了。
為了更好的建設我校物理實驗室,響應我校開展素質教學、注重人才培養(yǎng)的方針,九月5號和6號,基礎部委派物理教研室主任田兆蕓老師和物理教師馬玲芝老師,去煙臺三大高校(煙臺大學、魯東大學、海軍??展こ虒W院)的物理實驗室參觀學習。
在煙臺大學,實驗室負責人楊尚明老師和孫鵬飛老師接待了我們,并詳細地講解了他們實驗室的建設和管理模式,帶領我們參觀了每一個實驗室。
海航實驗室的負責人張勇主任,帶領我們參觀了他們的實驗室。海航物理實驗室建設的規(guī)模、管理模式、儀器的先進程度、包括維修管理都讓我們開闊了眼界,受益匪淺。最后,張主任還贈送了他們的實驗教學合同和他們本校教師合編的實驗教材。
參觀魯東大學的實驗室時,孫美玉老師熱情接待了我們,同樣,參觀后我們也得到了很大的啟發(fā)。
通過這次考察,我們深入了解了三大高校的物理實驗室的建設情況,包括他們的管理模式,實驗儀器的數量和內容,實驗儀器的維護和保養(yǎng)等等。
對我們啟發(fā)非常大的是煙臺海航的實驗室,因為是軍事院校,他們實驗室的管理讓人嘆服。整齊劃一的布局,整潔干凈的實驗室和儀器,及時地維修和經過有經驗老教師專業(yè)培訓的教師團隊。他們的每一個教師都掌握每一臺儀器的使用和維修。這一點對很多高校是很難做到的,包括煙臺大學和魯東大學都不可以。
我們在以后的工作中除了要兢兢業(yè)業(yè)負責,更重要的是提升實驗室的水平,更新儀器,使實驗室真正達到大學要求的水平。還要不斷提升自身的質素,可以獨自修理每一臺儀器。
在實驗室一個多星期的實習,學到了不少,從專業(yè)上說,認識了以前見過但不知道名字的工具,熟練了發(fā)動機測試的上架操作,鎖螺栓的技巧,了解了HORIBA EXSA-1500L廢氣分析儀的開機準備工作及測試步驟,理解了整個實驗的內容:發(fā)動機外特性測試,性能測試,排放測試,(其實,排放測試是外特性測試和性能測試的綜合。)了解了發(fā)動機各個部件的大概功用,對發(fā)動機的原理有了更進一步的理解。
在其他方面,學會了做事不僅要細心,也要負責,不懂的要多問,熟練動手的同時,更要學會動腦,學習的能力不能失去,學會思考,多問為什么,做事要嚴謹。每一個細節(jié)都不容忽視。雖然在實驗室有時空閑時間會比較多,但我們卻不能干坐著,應該給自己找找點東西學學,于細微之處發(fā)現問題。珍惜時間。
在實驗室里,親身經歷得最多的就是噪聲大了點,即使門鎖上了,也還能聽到有點吵,門打開,聲音就更大了,我想,如果能想辦法減小噪聲,(哪怕是一點點,)提高性能,至少對我們這個產品也是一種升級。所以就如何有效地減少發(fā)動機噪聲這方面的問題,一直困擾著我。我也一直在尋找產生噪音的原因。
產生噪音最本質的是由于力的作用,這個力的作用點最直接的應該是曲柄連桿機構中的活塞和曲軸及連桿,而力又不是憑空產生的,只能是燃料燃燒的化學能轉化而來,所以,噪聲的來源是由于汽油與混合空氣的燃燒產生的。(當然,在啟動階段,是由于人為的外力迫使曲軸轉動,再由于飛輪的慣性而起動,再壓縮空氣,這都不是后面的噪聲的聲源。)同時,聲音的發(fā)出是兩物體相撞而起,在發(fā)動機內部,最本質的應該是活塞和缸體的撞擊,再者,由于壓縮的空氣和汽油混合點燃后“爆炸”,敲擊缸體也會產生噪聲。當然,產生噪聲的原因很多,這只是其中的一小部分。
找出了問題根源,只有想出解決問題的辦法,或選擇最優(yōu)方案來解決問題,才算是攻下一個難題。雖然我們的發(fā)動機降低噪音的的方法很多,僅用消聲器就大大降低了噪音,到最終的成品,還會有加裝其他的防護罩也能起降低噪聲的作用,根據前面的分析結果,我們也可以在燃料上想辦法,讓最終進入燃燒室的汽油與混合空氣達到一最合適的狀態(tài),這也許就需經過大量的實驗得出結論。在空氣濾清器方面也可以改進,提高進氣的純度。或者安裝噪聲傳感器,讓噪聲值在一規(guī)定范圍,自動控制調節(jié)進入燃燒室的燃料,但也許這樣做反而增加成本,適得其反。
在做測試試驗時,有時會出現“游車”現象(發(fā)動機運轉時長時間的時快時慢),造成游車的原因有很多,供油不足,燃燒不充分,解決辦法是保證充足的供油量,供油是通過彈簧調桿,所以要保證其靈活性。當然還有很多原因。
再者,發(fā)動機振動也比較明顯,分析其原因,可能是曲軸上平衡塊的影響,也有燃料燃燒的原因等,為了解決這些問題,就需保證曲軸的回轉平穩(wěn)性,一個問題的產生都是有很多原因綜合的影響,所以,也不可能從單方面解決問題,這也就考慮到團隊的作用了。產品的研發(fā),不是個人的,而是集體的。
在實際上架操作會比較多,所以也會不小心犯錯,一開始時由于在鎖螺母時沒有考慮到受力不均的問題,先把一邊鎖緊了,再鎖另一邊,導致缸體有一處螺紋孔處破裂了,柯部不僅沒批評我,還替我解圍,挺內疚的。從那以后,雖然仍積極上架卸架操作,卻再沒犯過錯。
以上是我在實驗室一周的心得,當然,這只是淺薄的見解,我們能學的,要學的,遠遠不止。