书名：信息技术基础实训教程
ISBN：978-7-115-59865-3
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编 著 张立立 王 彤 刘 晨 陈郭成 郭崇双
责任编辑 李 瑾
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本书系统讲述了大学生信息技术基础实践能力培养实训的内容，全书分为6章，分别介绍实验室管理及用电安全、实验软硬件开发环境、基于单片机的程序设计及焊接实践、基于树莓派的应用系统实践、智能家居的设计与应用实践及通用计算机系统实践。在内容选择上，本书既保留传统基础性实验，同时又增加了新兴热门知识；在实际操作训练中，严格按照工程要求和流程进行操作，手把手教学，使学生掌握基本技能和工艺制造流程。本书通过实际案例，抛砖引玉，以使学生能在相关领域独立完成技术方案，从工程实际的角度培养学生的工程素养、动手能力及分析问题和解决问题的能力。
本书适合作为高校计算机、电子信息等相关专业教材使用，也适合于相关读者作为参考用书。
随着我国社会经济、科学技术和高等教育的快速发展，以及新形势下，全球化、创新经济、工程复杂性和可持续发展面临的一系列问题，工程科技人才的就业市场发生了巨大变化，也给我国的工程教育提出了新的挑战。
正是在此背景下，我们总结以往的教学经验，以培养应用型、研究型人才为目标，以强化基础、重视能力、面向应用、鼓励创新为教学理念，针对计算机类、电子信息类和生物工程等专业本科生开设了多层次、立体化的实训教学体系，在提供教学和实验平台的同时，为学生竞赛、创新创业，以及科研活动提供了实验环境和支撑平台。本书包含大量有趣的与工程和生活相关的实践内容，借鉴了国内外一些著名高校的教学方法，通过实训项目的设计，让学生自己制定实验计划和实验方法，针对在实训过程中出现的问题逐步完善实验方法和实验步骤，实现预定目标，进而提高学生工程设计能力和训练水平。
本书在内容选择上，既保留传统基础性实验，同时又增加了新兴热门知识；在实际操作训练中，严格按照工程要求和流程进行操作，手把手教学，使学生掌握基本技能和工艺制造流程。本书通过实际案例，抛砖引玉，使学生在相关领域能够独立完成技术方案，从工程实际的角度培养学生的工程素养、动手能力、分析问题和解决问题的能力。
全书分为6章，系统地讲述了大学生信息技术基础实践能力培养实训的内容。第1章为实验室管理及用电安全，让学生了解实训的要求及安全操作规程，使学生树立安全用电的意识。第2章介绍实验软硬件开发环境，让学生掌握单片机keil C51的安装与操作、树莓派操作系统的烧录和相关软件的安装。第3章为基于单片机的程序设计及焊接实践，让学生掌握单片机的基础知识，学会电子产品的焊接和调试。第4章为基于树莓派的应用系统实践，让学生掌握树莓派的系统应用和编程。第5章为智能家居的设计与应用实践，让学生掌握智能家居系统的设计。第6章为通用计算机系统实践，让学生掌握计算机的基本组成和操作系统安装。书后附录部分，提供了各实训内容的报告模板和实验要求。
（1）抛砖引玉，引导方向。由于实验学时和本书字数的限制，本书实训内容旨在引导学生的研究方向，在每个实训内容背后都配有一套完整的实验案例教学，学生在实训后，可根据自己感兴趣的方向，选择开放实验培训内容，在相应领域进行深耕。
（2）步骤详细，易于理解。本书图文丰富，手把手教学，从基础案例出发，通过层次化实训内容，逐步引导学生进行系统设计，使其能够快速地掌握相关知识。
（3）线上线下，虚实结合。书中案例以实物操作为主，锻炼学生的动手能力。由于疫情等原因，线上教学、虚拟实验越来越受到重视，可以作为实物教学很好的辅助手段，因此本书中增加了智能家居虚拟系统设计，能够让学生完成实物实训中无法实现的家居环境设计，拓展了实验的深度和宽度。
本书在编写过程中，参考和引用了许多专家、学者的论著、教材和其他资料，在此谨向原作者表示衷心的感谢。
由于编者水平所限，书中难免会有不妥之处，敬请业内专家和广大读者批评指正。
本章内容概述
本章主要介绍实验安全方面相关规章制度和实训要求，分为四部分：实训的基本要求中规定了使用实验仪器、实验元器件及焊接等的注意事项；实训的安全操作规程部分描述了实验时应遵守的操作规程；实训的用电安全中重点介绍触电的急救措施和急救方法；最后实验室的医疗救护常识中介绍了遇到不同危险情况下的救护方法。
本章知识点
● 实训的基本要求
● 实训的安全操作规程
● 触电的急救和治疗方法
● 实验室医疗救护常识
实验室是高等学校进行教学实践和开展科学研究的重要基地，也是学校对学生全面实施综合素质教育，培养学生实验技能、知识创新和科技创新能力的必备场所。
实验室安全是高等学校实验室建设与管理的重要组成部分，关系到学校实验教学和科学研究的顺利开展，使国家财产免受损失，师生员工的人身安全得到充分保障，对高等学校乃至全社会的安全和稳定都至关重要。
近年来，实验室安全事故引发人员伤亡和财产损失的事件时有发生，这也为我们敲响了警钟，使我们不得不对实验室安全予以高度的关注和重视。因此，重视实验室安全，保障实验者的人身安全、实验室财产安全显得尤为重要。只有在安全的基础上，实验室诸项工作才能得以顺利进行。为了更好地履行高等院校实验室所承载的使命，我们需要时刻把实验室的安全放在首位，让学生在进入实验室之前，充分了解实验室内的规章制度、操作规范及应急处理等各种涉及实验室安全的问题，保证师生的人身安全，确保实验研究的顺利进行。
本书的实训内容涉及四个方面，分别为基于单片机的程序设计及焊接实践、基于树莓派的应用系统实践、智能家居的设计与应用实践、通用计算机系统实践。实验需要的元器件及设备较多，因此要注意爱护仪器设备，节约使用元器件，保持实验室的环境卫生，遵守实验室安全管理规定。实训的基本要求如下。
（1）实验中要正确使用实验仪器，非本次实验所用仪器仪表一律不得乱拿乱动，实验仪器不准带出实验室。
（2）实验过程中要节约使用实验元器件，不能将元器件到处乱扔，保持实验桌面整洁，保持实验室环境卫生。
（3）实验过程中如发现元器件烧毁或者仪器损坏，应立即关闭电源，向指导老师报告，查明事故原因。
（4）实验完成连线通电之前，须认真检查电路，或经指导教师确认电路连接无误后方可上电。
（5）严禁带电拆线、接线、接触带电线路的裸露部分和机械转动部分。
（6）做实验时要求衣袖整齐，留长发的同学要戴帽子，以免触电发生人身安全事故。
（7）实验室内严禁吸烟、随便吐痰、乱扔纸屑。不得在实验台上乱写乱画、乱做标记。
（8）焊接时，要注意不使用烙铁时马上将其放回烙铁架，以免被烙铁烫伤。同时也要注意使用烙铁时不要烫坏实验台上的其他物品。实验中如发生烫伤，应立即报告指导教师，涂抹烫伤药膏，并去医院处理。
（9）实验结束后，须整理实验使用的设备和导线，将实验台和实验室打扫干净，经过指导教师检查后方可离开。
实验时使用220 V电源和焊接等实验内容，均属于易触电操作。为了保证按时完成实验，又确保实验时人身安全和设备安全，应严格遵守实验室的安全操作规程，如下。
（1）上课时不得赤脚或者穿拖鞋，最好穿胶底鞋。
（2）接线之前，要确保所有开关都处于关闭状态。
（3）严禁人体接触带电电路，遵守先接线后上电的原则和先断电再拆线的操作程序。
（4）严禁带电操作，在改接线路时应特别注意，以免发生触电事故。必须带电检查时，要用万用表，手持万用表表笔绝缘棒进行检查，同时必须有人在一旁看护，一旦发生意外，立即切断电源。
（5）由于电路板上有裸露的带电端子，所以通电后不要直接接触金属部分，尤其注意不要甩头，以免因头发接触到带电部分而导致触电。
（6）实验接线前，要先搞清楚实验原理，看懂电路，按照连接线路原则，选择合理的接线步骤，一般是“先串后并”“先主后辅”，按照实验指导手册规程操作。
实验室的用电安全非常重要，一旦发生触电事故，应立即组织急救。各种救护措施应因地制宜，灵活运用，动作迅速，方法正确。
发生人身触电事故时，为了及时抢救生命，需要紧急切断所触设备电源。使触电人尽早脱离伤害。在其他条件都相同的情况下，触电者触电时间越长，造成心室颤动乃至死亡的可能性也越大。人触电后，由于痉挛或者失去知觉，会紧握带电体而不能自己摆脱电源。因此，若发现有人触电，应采取一切可行措施，迅速使其脱离电源，这是救活触电者的一个重要方法。
现场工作人员应沉着冷静迅速地做出判断，果断断开与触电处电源有联系的所有电源的断路器，使触电者触及的电气设备断电，然后做好自我保护措施，尽可能利用现场绝缘用具，如穿绝缘靴、戴绝缘手套，设法让触电者身体与导体分开，将其救至安全地点，迅速实施触电急救。
触电者被救离现场后，在场人员应立即打急救电话向医疗机构求助，必要时用心肺复苏法坚持不停地抢救，方法力求正确、有效，待触电者呼吸恢复，抢救告一段落，立即向上级汇报。
使触电者脱离电源的方法一般有两种：一是立即断开触电者所触及的导体或者设备的电源；二是设法使触电者脱离带电部分。这里以低压触电时如何脱离电源为例进行说明。
如果电源开关在触电点附近，则应立即断开开关或者拔出插头。但应注意，单极开关和手动开关只能控制一根导线，有时可能切断零线而没有真正断开电源。
如果触电点远离电源开关，则可以使用有绝缘柄的电工钳或有干燥木柄的斧子等工具切断电源。
如果导线搭落在触电人身上或者触电人身体压住导线，则可用干燥的衣服、手套、绳索、木板等绝缘物作工具，拉开触电者或移开导线。
如果触电者衣服是干燥的，又没有紧缠在身上，则可拉着触电者的衣服后襟将其拖离带电位置，此时救护人员不得用衣服蒙住触电者，不得直接拉触电者的脚和躯体及周围金属物品。
如果救护人员手戴绝缘良好的手套，则可拉着触电者的双脚将其拖离带电部分。
如果触电者躺在地上，则可用木板等绝缘物插入触电者身下，以切断电流。
（1）救护人员不得直接用手、金属物品或者其他潮湿物品作为救护工具，而必须使用适当的绝缘工具。为了使自己与地绝缘，在现场条件允许时，救护人员可穿上绝缘靴或者站在干燥的木板上或不带电的台垫上。
（2）在实施救护时，救护人员最好一只手施救，以防自己触电。
（3）如果触电发生在夜间，应迅速解决临时照明问题，以便于抢救，并避免事故扩大。
触电后的急救方法，应随触电者所处的状态而定。通常，在所有触电情况下无论触电者状况如何，都必须立即请医务人员前来救治。在医务人员到来之前，应迅速实施以下相应的急救措施。
（1）如果触电者尚有知觉，但在此以前处于昏迷状态或者长时间触电，则应该使其舒适地躺在木板上，并盖好衣服，在医务人员来到之前，应保持安静，不断地观察其呼吸状况并测试其脉搏。
（2）如果触电者已失去知觉，但仍有平稳的呼吸和脉搏，也应使其舒适地躺在木板上，解开其腰带和衣服，保持空气流通和安静，有可能时要让其闻氨水并向其脸上洒些水。
（3）如果触电者呼吸困难，则应进行人工呼吸和心脏按压。
（4）如果触电者已无生命体征（呼吸和心跳均停止，没有脉搏），也不得认为其已死亡，因为触电者往往有假死现象。在这种情况下应立即进行人工呼吸和心脏按压。
急救一般应在现场就地进行。只有当现场继续危及触电者，或者在现场施救存在很大困难时，才考虑把触电者抬到其他安全地点。
实验中常会遇到高温加热的情况，容易造成烫伤或烧伤，所以师生不仅应该按要求规范实验操作和佩戴防护用品，还要掌握一般的应急救护方法。
（1）创伤。伤口不能用手抚摸，也不能用水冲洗。若伤口里有玻璃碎片，应先用消过毒的镊子取出来，在伤口上擦碘伏，消毒后用止血粉外敷，再用纱布包扎。伤口较大、流血较多时，可用纱布压住伤口止血，并立即送医务室或者医院治疗。
（2）烫伤或灼伤。烫伤后切勿用水冲洗，一般可在伤口处抹烫伤药膏，并及时就医避免感染。
（3）吸入毒气。中毒很轻时，通常只要把中毒者移到空气新鲜的地方，解松衣服，使其安静休息，必要时给中毒者吸入氧气，但切勿随便使用人工呼吸。
（4）遇到突发安全事故时，不要惊慌失措，马上拨打120急救电话求助。
