单片机项目篇1
关键词:单片机项目教学;项目选取;C51
从20世纪70年代第一批单片机面市,短短二三十年间,单片机技术已经成为计算机技术的一个重要分支,广泛应用到工业控制、仪器仪表、汽车、家电和通信等领域。因此“单片机原理及应用”课程在技工学校的电子类、电气类等专业的教学计划中有着特殊的地位。由于各种原因,目前,技工学校的单片机教学还存在诸多问题。本文结合自身多年的单片机研发和教学经验,在此谈一谈技工院校的单片机教学。
一、传统单片机教学
传统的教学思路是按教材编写的顺序,先讲单片机硬件基础知识,然后讲指令系统、汇编语言程序的编制、接口技术、定时/计数器、串行接口、中断系统等,最后讲应用实例,教学形式单一、方法呆板,实训课则以教师为中心,学生在规定的时间内用统一的模式,按照指导书上规定的步骤和程序做相同的实训。学生一开始就感觉课程内容很抽象,听不明白,失去兴趣,由此失去信心,最后学到的知识和技能非常有限。因此,教师要改变教学方式,培养学生学习单片机课程的兴趣,培养学生的动手能力,提高学生的单片机编程能力和综合素质。
二、单片机项目教学
基于以上情况,结合自身多年的单片机研发和教学经验,我认为还是“项目教学法”比较适合技工学校的单片机教学。“项目教学法”以学生为主体,以任务为驱动,打破了原有的知识界限,将单片机各部分的理论知识(包知硬件结构、指令、功能部件等)分解成一个个知识点,根据项目的功能要求,在各个项目中抽取不同的知识点加以组合。项目用到的知识就讲,没用到的就先不讲。例如,我们要求学生做一个循环灯的项目,我们先让学生焊接一块循环灯的目标板,然后讲一些必要的硬件知识,如复位电路、时钟电路等;再讲一下项目要用到的移位指令RL、RR和其他相关指令,编写并调试程序,将程序***到目标板上运行。这样,学生的学习过程就是一个不断完成任务的过程,充满挑战和趣味。每个任务的完成,学生都会很有成就感,信心不断增加。每个项目的知识点不会太多,学生学到的知识也能马上就在项目中应用,学生的印象就很深刻。通过一个个项目的进行,学生在不知不觉中就把单片机技术的大部分知识和技能都掌握了。
三、单片机项目教学的几个注意事项
根据本人多年的单片机教学经验,在单片机项目教学中,有如下一些注意事项:
1.项目的选取要能引起学生的兴趣
由于项目教学法以学生为主体,老师只是起一个引导者的作用。那么,在整个教学中,学生都要去参与,去主动学习,这就要求我们的项目选取要能引起学生的兴趣,是学生喜欢做的项目。一般来说,选取一些学生在生活中接触过或见过的产品,做完以后,能在生活中使用或方便给家长、朋友展示的产品,学生会比较感兴趣。比如,电视、空调遥控器、数字钟等学生很熟悉,在日常生活中就能用得上,容易引起学生的兴趣。
2.项目的选取要典型
项目教学法的目的,是要通过项目这个载体,使学生掌握单片机的知识和应用技能。那么,我们在确定项目时,一定要根据教学大纲,认真分析,选取典型项目,尽量涵盖单片机技术的主要知识点,使学生通过项目课程的学习,能真正掌握单片机技术的应用,达到预期的教学目标。
3.对学生的要求也要由易到难
项目的安排要由易到难,对学生的要求也要由易到难。例如,在编程能力的要求方面,我们可以按照“读、改、写”三步曲来要求学生。在前期的项目中,学生还不具备编程能力,老师可以给出参考程序,并引导学生读懂它;中间的项目,可以要求学生在读懂的基础上,根据功能要求,对程序作相应的修改;后期的项目,则可要求学生试着分组讨论,自己完成程序的编写和调试。单片机编程是创新性工作,如果我们一开始就要求学生去自主编程,学生对单片机还不太了解,对编程更不了解,往往编不出来,浪费时间,而且还打击学生的积极性,挫败学生的自信心,事倍功半,欲速则不达。
单片机教学是灵活多样的,教学方法也是非常之多。本文讲了几点个人在教学中的心得与观点,正所谓仁者见仁,智者见智,诚望诸位同行能坦诚己见,增进交流,共同推进单片机教育事业的
发展。
参考文献:
[1]张晴.单片机实验教学改革[J].实验室研究与探索,2003.
[2]李绍民.单片机开放实验教学的探索[J].实验技术与管理,2002.
单片机项目篇2
关键词:项目教学法;中职;单片机
中***分类号:G718.3 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)38-0201-02
随着计算机技术和电子技术的高速发展,单片机技术得到广泛应用。为适应就业市场,在很多中职学校也开展了单片机技术的教学。笔者经过几年的实践教学,采用的项目教学法在单片机技术课程教学过程中收到了较好的效果。
一、教学项目的选择
1.针对学生学情选择教学项目。中职学生知识基础总体较差,抽象思维能力、分析解决问题相对薄弱,学习兴趣的持续时间短。根据实际情况分析,项目选取以够用为原则,项目应由浅入深,从简到难,化整为零,把有些理论拆开,分解到具体的任务中。例如,在点亮发光二极管的任务中,涉及到的知识有二极管的单向导通特性、基本指令的传送、单片机I/O口等。在让LED闪亮的任务中,涉及到延时子函数、机器周期等。在流水灯任务中,涉及到头文件包含命令。有的是以前学过的内容,有的是新的知识。学生遵循的原则:需要什么,学习什么。将新的知识融进任务里会让学生更有积极性,而让任务保持一定的弹性。
2.根据实训设备选择教学项目。单片机是一门实践性很强的课程,若没有相应的实验或实训设备,想把单片机学好也是境中水,雾中花。市场上关于单片机的实验设备种类不少,单板式、实验箱等等,目前较流行的是亚龙YL-236单片机实训装置,它是全国职业技能大赛的指定设备作为国赛的指定设备,这一套实训装置有其可取之处采用了模块化分布,简洁明了,学生能够直观地理解,能够很好地完成项目的要求。通过这套实训装置,可以设置很多贴近实际的项目供学生操作,比如,花样流水灯、点阵显示等。
3.以趣味性和实用性为原则选择项目。为充分激发学生的学习兴趣,在教学项目的选择上,考虑声光器件给学生来的视觉和听觉效应。另外,尽可能考虑让项目贴近生活,让学生体会学以致用的道理。比如选择交通信号灯、LED广告屏等生活常见的项目。
二、项目教学法在单片机技术课程中的实践
下面以“一个LED灯闪烁”教学项目为例进行说明。项目描述:某手机充电器通电后需要一个LED灯连续闪烁以表示手机为充电状态。使用单片机P2.0脚去模拟控制LED灯的闪烁频率。要求时间间隔为1S。任务一:设计硬件电路。涉及到的模块有电源模块、主机模块和显示模块。用连接线的一端接单片机P2.0脚,另一端接LED0。任务二:按要求在硬件电路的基础上编写程序。程序如下:
#include //包含头文件命令
sbit led0=P2^0; //位定义,声明单片机P2口的第一位
void delay() //延时子函数
{
unsigned int i,j;
for(i=0;i
for(j=0;i
}
void main() //主函数
{
while(1) //大循环
{
led0=0; //点亮第一个发光二极管
delay(); //调用延时子函数
led0=1; //关闭第一个发光二极管
delay(); //调用延时子函数
}
}
任务三:对编写的程序进行编译、装入代码和调试。任务四:对程序中的相关语句与函数进行学习。从以上几个步骤我们可以看出,在这个项目中经历了先硬件、后软件、再软硬件联调共三个阶段。如果程序编译没有通过,学生会主动去寻找程序中的问题,通过不断的去调试程序直到通过为止。在这个过程中,学生会主动去探究知识,去翻书,去查阅资料,去思考,去讨论。这种教学模式非常有利于培养学生的实践动手能力和单片机应用能力。在挑战一个个工作任务的过程中,学生会不断积累自信,成就感会不断增强。从而感觉到学习单片机不再是一件困难的事,从而学习的积极性普遍提高。
三、项目教学实践中的体会
1.在单片机教学中开展项目教学法的尝试,打破了传统的以章节为主的教学框架,通过项目教学整合了课程内容,提高了学生的学习兴趣,实现了实践教学与理论教学的有机统一;即以应用为主线,以教学项目为载体,老师的教是以学生的学和做为基础,让学生在完成具体的项目和任务过程中,掌握单片机相关的软硬件知识。
单片机项目篇3
(建东职业技术学院电子与电气工程系,江苏 常州 213000)
【摘 要】为了更好地培养高职院校学生的实践动手能力,面对高职自动化、电子信息工程、应用电子、机电一体化专业的学生,对现有的实训教学进行了设计研究,提出项目化的实训教学过程,提高实训教学效率和质量。以单片机实训教学项目为例,介绍了单片机应用实训的项目化教学过程实施,提高学生的实践创新能力。
关键词 实训;单片机;项目化
0 引言
51系列单片机在工业控制,便携式仪器仪表,家电电子等领域被广泛应用。通过不断升级使得51单片机功能更加强大,应用仍然很普遍。大多数高等职业院校在开设单片机实训课程时,实训项目大部分是利用现有的实验教学设备进行训练。由于教学设备是成品,线路大多在成品电路板中已经设计好了,从外部根本看不到电路是如何连接的,且生产商很少配备完整的电路原理***,学生在做实训时,要求连的线很少,很难参与到电路设计的细节中,动手能力也就很难在实训课程中得到训练和提高。而且传统教学过程中未引入工程项目实践设计,导致学生缺乏整体设计能力,动手能力普遍较差。
基于该课程应用性较强的特点,必须把实验和实践教学环节作为学习的关键。通过总结近年实践教学的经验,本文将通过过程项目化教学开展实训,使学生直接参与到项目过程中,以真实的工作过程及工作步骤为依据,融合“教、学、做”一体化的教学手段,用以提高学生的单片机系统设计的动手能力。
本文以简易音乐播放器设计项目为例讲解单片机应用实训的项目化教学实施。
1 任务引入
该项目任务设计一个简易的音乐播放器,硬件电路如***1所示,***1是由单片机最小系统,***式按键电路、数码管控制电路及蜂鸣器电路组成,通过对该项目的proteus仿真实现,学生可以锻炼综合运用按键、数码管及蜂鸣器的软硬件设计方案。在***1中,利用K1按键对选定播放的音乐段,在播放的过程中可用此按键暂停;用K2按键选择待播放的几段音乐中的一段;数码管显示当前系统所播放的是选中的是第几段音乐。该项目硬件电路设计实际上并不复杂,软件编程主要是单片机定时器技术、中断技术的应用。教师可以通过对音乐索引和节拍产生原理的讲解,让学生掌握每个高脉冲或低脉冲的延时形成某种频率的声音输出方法,每个不同频率声音输出的时间长短形成节拍的方法,以及高低音的产生方法。
通过硬件和软件的设计和学习,该项目实施并不复杂,但涉及到学生学习过的课程门类还是比较多的,学生必须通过对Protel课程、C语言课程、单片机课程与音频产生知识等相结合,把单门课程动手实训转换为以实际工作环境为导向的顺序工作过程,按照步骤学习的过程就变成了实际项目实施的工作过程,且学习的每一步骤是实实在在的工作过程,有效地将学生的理论知识、实践知识、职业态度和情感等内容整合成相对完整的有机系统。
2 项目实施步骤
通过项目的内容描述,使学生更加清楚地了解实训的目的,学生知道该做什么。结合实训,我们将对实施项目化的过程进行具体研究设计。
2.1 总体设计
根据简易音乐制作的工作顺序,对该实训项目进行总体设计,将整个实训过程分解成各个具体工作任务,然后整理成与各个分解内容相适应的八个步骤,实训时间为二周,内容如表1所示。
2.2 具体实施
表1很详细的给出了总体设计,这就要求我们教师必须对每一个工作步骤进行认真设计,让学生有明确的目标,引导学生对每个步骤进行思考和实践,这样可以较大地调动学生学习单片机的兴趣。
我们对实训班级进行分组,随机指定3~5人为一个小组,不允许自由组合。这样对以后学生的就业是有利,在企业的岗位上是没有资格挑选同事的,同时也能培养学生的团队协作能力。
如步骤五,教师设计时的主要内容有:1、学习目标2、工作内容3、教学设计4、教学材料。学生在这一步骤结束时,可以掌握KEIL软件的使用、汇编程序的编写、软件模拟调试的具体应用等相关实际工作内容。且每一个步骤完成后可以在表2中进行评价。
实训过程中的每一个步骤都必须与指导教师充分交流和探讨后方能进行下一步骤,虽然这样会增加实训指导老师的指导工作量,但可以从过程中很好地把握学生的完成情况,也让大多数学生能够完成项目的任务得到保障。
2.3 成绩评定
成绩评定的方式如表2所示,它可以很好地评价项目化教学过程中每位同学应该获得的成绩,也可以更好的与其它教学模式进行对比,从而体现出过程项目化教学的优势。以小组为单位,检查每个学生制作的产品是否满足设计要求,K2按键按下能否正常的选择所要播放的歌曲,K1按键按下能否正常的播放完一段完整的所选歌曲以及数码管能否正常显示所选歌曲的编号。以答辩方式进行考核,要求每位同学回答2到3个有关该项目制作过程中的软硬件设计、系统仿真制作以及实训体会等方面的问题,根据这些内容的完成情况由教师填写教师评定成绩;小组互评内容在每个步骤完成后根据教师设计的每一步骤内容完成情况由小组集体评价填写相应的互评成绩,适当增加互评成绩在总成绩中的比重,这样有利于对同一水平的产品发现问题和解决问题,让同学之间进行对比,加深学生对项目实施过程中的产生问题的印象;自评内容是每位同学自己在每次步骤完成后,根据教师设计的每一步骤内容完成情况进行打分,并给出各个步骤的说明。每位同学的最终综合成绩=教师评定成绩*30%+小组互评*50%+自评*20%。
3 结语
通过以上对单片机实训方法的改革探索和实践,形成了以学生为主体、教师为主导的教学课堂,形成了讲与练相结合、教与学互动的教学模式。教学效果已有明显改善。学生的学习兴趣得到了提高,学生在实训的过程中能积极思考,发现问题并解决问题。学生的知识体系在真实的工作过程中,在小组协作的过程中得以建立。这不仅培养了学生的专业能力、社交能力、团队精神,同时也增强了学生的自信心。当然,教学改革是一项长期和系统的工程,我们将继续努力,培养符合社会需求、更加优秀的相关专业人才。
参考文献
[1]刘燎原,孙秋波.Proteus软件在单片机项目教学中的应用[J].徐州建筑职业技术学院学报.
单片机项目篇4
关键词:单片机;创新教学;模拟豆浆机;实际项目驱动
单片机课程是电子、电气自动化等高校专业的基础课程,对于现如今发展迅速的自动化、智能化起着很重要的作用,同时,又渗透到如今各个方面,如现在的智能家居也离不开单片机的发展。为了学生以后的就业及专业技术的发展,学好单片机显得尤为重要。但现在高校中普遍存在学生学习编程吃力,动手能力弱,具体项目接触少,然后课余时间想学习没法学习的状况。这种传统的教学模式挫伤了学生学习的积极性,不灵活的教学方式激发不了学生的学习兴趣。
本文通过多年的单片机课程教学,结合职业学校学生的特点,灵活的改变的传统理论教学,融合多种方式,最大限度的激发学生兴趣和最大限度的利用学生的时间,通过模拟实际项目的过程来驱动单片机教学,改变了传统的教学模式,激发了学生的学习兴趣,能够真正的学到知识。本次以模拟豆浆机为例。
一、项目总体设计
(一)系统功能介绍:模拟豆浆机有纯豆浆和五谷杂粮两种工作模式,每种工作模式下工作流程如下:
(1)纯豆浆加工流程:
(2)五谷杂粮加工流程:
***1 项目功能流程***
学生通过项目功能流程***来了解项目实现功能,做电路设计,我们采用单片机来控制,选择AT89S51单片机来实现控制。
(二)电路设计:
通过功能选择电路所用的芯片及电路设计。
单片机选择AT89S51,热敏电阻根据国标规定,额定零功率电阻值是 NTC 热敏电阻在基准温度 25 ℃ 时测得的电阻值
R25,这个电阻值就是NTC 热敏电阻的标称电阻值。通常所说 NTC 热敏电阻多少阻值,亦指该值选择NTC103。
(三)画***制板。设计好电路通过PROTEL 画***,制板实现硬件电路。
(四)软件设计。根据硬件设计以及我们模拟豆浆机的流程以及模拟豆浆机有纯豆浆和五谷杂粮两种工作模式来进行软件编程实现功能。
实现功能的时候我们需要用到的知识,单片机如何检测传感器数据、按键控制、以及报警电路实现,还需要定时器计数器如何使用,通过本次项目实施,我们可以学习单片机中的很多重要的知识点。
单片机项目篇5
【关键词】单片机 项目教学法 智能小车 教学改革
【中***分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2016)08C-0161-02
在电子技术快速发展的时代,单片机技术在电子行业中扮演着极其重要的的角色,掌握了单片机技术,就掌握了电子技术的核心,因此,各大中专院校的电气工程、机电工程、自动化专业及计算机专业等电类专业都把单片机作为一门重要专业课程来抓。然而,在现实教学过程中,单片机实验课程教学却存在着诸多的不足。很多学生反映该课程不好学,知识难记,程序难写,讲课内容不好理解等。教师也反映学生刚开始认真学,后来越来越不认真,最后布置的练习和作业都不做,学习态度不好等,由此产生教师的教和学生的学达不到平衡,教学效果不理想,教学过程偏离教学计划,达不到教学的预期培养目标。本文针对上述所存在的问题,以制作“智能小车”为整门课程的大项目,采用项目教学法将课程的各章节融入项目制作过程中,通过做项目,让学生在制作的过程中理解并掌握课程的知识点。
一、单片机实验教学的现状与不足
职业院校不同于普通高等院校,职业院校的学生更是异于普通高等院校的学生。普通高等院校的学生自学能力强,自觉性高,相反,职业院校的学生则大多自我认识不高,自学能力较差,自觉性不高,比较好动。如果在职业院校教学中采用传统的教学方法,教师在黑板前单纯讲课,或通过多媒体单纯授课,学生在下面听,即便教师讲得十分生动、精细,也许台下的学生也是无心听课,不能真正掌握好单片机技术。
一些教师采用计算机房进行授课,先讲一定的教材内容,然后通过计算机演示和示范程序,让学生按照示范程序进行练习,然后用Proteus软件或单片机系统板进行程序仿真。此种教学方法比上述传统方法好很多,但授课一段时间后却发现,学生基本上是将教师的示范程序照抄一遍,然后***到Proteus软件或单片机系统板中,仿真成功后,接下来就是拿出手机开始玩游戏,没有继续强化知识的意识或精神。而那些打字慢或搬抄过程中存在错漏的学生,可能准备下课了都没打完字,也可能是因为中途编译错误太多,又找不出错误的地方,最后干脆就放弃,直接玩手机或睡觉。
为了避免上述现象问题的发生,提高教学质量和教学效果,我们应该根据职业院校学生的情况,制定出符合他们特点的教学方法,让他们对课程感兴趣,进而激发他们自主去学习和探索知识。
二、单片机实验教学项目教学法改革
经过多年的教学经验总结,本文对51单片机实验课采用项目教学法进行改革,主要由以下几个环节组成:
(一)兴趣入门。心理学上有一个专业的术语叫做“初次效果”,意思是初次见面的一瞬间就能决定胜败。这是对人说的,其实对教学课程也有同样的效果。如果在第一次给学生上这门单片机实验课时,做好开头,让学生从一开始就对这门课充满兴趣和期待,那么,可以说,这门课程的教学就算成功三分之一了。
对本课程第一次课的教学设计,大部分教师都是简单做自我介绍,提出课程的学习要求,然后就开始打开课本上新课。本文的设计则不同,为了做好“初次效果”,本文的第一次课没有直接上新课,而是跟学生一起看视频、交流和讨论,通过交流与讨论的形式让学生对单片机有一个感性的认识,再通过一定手段使学生对课程学习产生兴趣和欲望,然后才慢慢引入新课。具体内容如下:
1.相互认识。先由教师简单向学生做自我介绍,然后再对全班学生进行点名,认识班里的班干,简单了解班级的一些基本情况。
2.看视频。相比学习文字材料,职业院校的学生对***片、视频,甚至实物更加感兴趣,利用这一特点,教师在上课前准备好搬运机器人、足球机器人、工业生产自动焊接机器人等几个具有代表性的视频材料,通过多媒体播放给学生看,然后再向学生介绍这些智能机器人之所以能完成那么多智能控制功能,都是由我们即将学习的单片机芯片来控制,随即放出单片机芯片的相关***片。运用此种方法,通过播放视频和***片的形式,将全班学生的目光吸引到屏幕上,让学生从感官上对单片机有一个初步的认识。
3.项目实物演示。此环节是第一次课的高潮部分,教师准备好本门课程项目教学的项目实物――智能小车,用一纸箱装好,等到这一环节时将它亮相在学生面前,然后试运行给学生看,甚至让学生亲手操作智能小车,让智能小车动起来,最后现场给学生指出单片机芯片,由此激发学生对本课程学习的兴趣。
4.布置项目任务与讨论。通过以上几个步骤后,学生对单片机已经有一定的兴趣,此时,教师粗略地讲一下智能小车的大致工作原理,然后向学生宣布项目任务―― 制作一辆智能小车。教师将实现的功能和要求罗列出来,最后与学生一起讨论如何去完成这个项目,包括硬件部分如何制作,需要用什么电路模块,最后如何去编写程序等,拟出一个大体的方案,调动学生的积极性,激发学生求知欲。
5.材料准备。做完项目布置和讨论环节后,最后一环节就是材料准备的布置,要求学生列出自己项目所需要的材料,然后用一周的时间去准备,材料可以自己制作,也可以购买现成模块,这样,学生有事可做后,也不会再觉得课程枯燥无味,相应地学习兴趣也就提高了。
(二)硬件制作。通过前期学生的材料准备后,接下来就进入硬件的制作过程。
教师将学生带到实验室,通过分小组的形式进行硬件的制作指导。首先对全班学生提出总的制作要求和注意事项,然后将全班学生分成若干个小组,再召集各组的组长进行硬件的制作指导。比如,教师亲自动手示范指导组长们如何装配智能小车的底盘,如何安装驱动电机和轮子,如何安装电路板及相应控制电路模块等,然后再由各组长对本组的组员进行指导和装配示范,组员们按照组长的装配方法进行装配。同时,教师巡视课堂,了解每个组的制作情况和进度,对有问题或装不对的学生进行指导和提醒,最终完成项目的硬件装配与制作过程。
(三)简单驱动。项目的硬件制作完成以后,教师组织学生带上课本和智能小车进入单片机仿真实验室(或计算机机房),对硬件的相应部件进行功能测试以及程序的编写和仿真,完成一些简单功能的驱动任务。
首先驱动智能小车的运动部件,即驱动电机带动轮子转动。在驱动之前,先给学生设一个疑问:如何让轮子转进来?引发学生对本任务的思考。然后对硬件的电路及原理进行简单的讲解,引出单片机的IO口控制知识,并提示学生翻到课本的相应页码,融合课本教材相应内容进行简单的讲解。接着,教师写示范程序并***到小车单片机中,驱动车轮转起来,再让学生按此方法进行程序的编写和驱动。
学生驱动得电机让小车跑起来后,学习兴趣肯定大大提高,场面也会很热闹。此时,教师又提出探索性任务,提示学生如何驱动LED指示灯亮起来,又如何实现灯闪铄,以及蜂鸣器的驱动等。通过完成这类小任务,学生去探索和驱动其他的一些电路,达到知识拓展的目的,同时也完成单片机IO口的简单驱动任务。
(四)功能完善。通过以上的方法驱动简单电路后,学生对单片机IO口的编程和控制已经有了一定的认识和掌握,接下来就可以引导学生一步一步地将一些功能电路模块综合起来驱动,实现从简单到复杂的智能控制过程。
比如,引导学生运用红外光电传感器来识别路面的黑线,再控制小车的运动情况,如当小车没检测到黑线时,小车一直向前行进;当检测到黑线时,小车停止前进。学生完成此任务后,教师又提出深一点要求,如当小车没检测到黑线时,小车一直向前行进;当检测到黑线时,小车转弯或调头行进等,实现综合性控制功能。
当学生掌握这些较简单的综合控制功能的编程和控制方法后,再往知识较深、程序较难、单片机功能更强的内容去学,比如超声波避障功能、液晶显示功能、定时器使用等,引导学生一步一步地、从简单到复杂地学习,最终完成智能小车所有功能的实现,从而完成本课程主要内容的授课与学习。
(五)考核评比。本课程的最后几次课是项目完成情况的考核评比与总结。当学生把课程项目的所有功能都完成后,安排一个时间对全班学生制作的项目进行演示和考核评比。在教室的讲台做一个演示台,让每个学生将自己的项目作品拿到演示台上,在全班同学面前展示和演示自己做的项目作品,看看所能实现的功能与开学初的计划是否一致,再简单讲解作品的工作原理和制作方法,最后,教师再对作品的结果进行点评和总结。
通过演示作品和教师的点评总结,学生不但收获了学习成功的喜悦,也认识了自己的一些缺陷和不足,进而努力去弥补和更正。同时,教师也能从这个环节中了解到学生学习的掌握情况和教学上存在的不足,进而对下一节课程进行完善和改进。
三、实验教学改革效果分析
51单片机实验课项目教学法的教学改革,打破了传统理论教学和单纯Proteus软件或单片机系统板仿真教学的缺陷,将整门课程改成项目作品的制作,再将课程内容知识融入项目的制作过程中,让学生既学会了课本知识,又掌握了知识的实际运用,达到理论与实践相结合的教学目的。
通过多年的尝试发现,改革后的单片机实验教学,教师的教学过程轻松了很多,对学生的指导时间多了很多,学生学习的兴趣和积极性更是大幅度地提高,课上睡觉或玩手机的学生大幅度地减少,更多学生将时间和精力投入到了项目的制作过程中,碰到问题时,学生也懂得借助网络进行相关资料的查找,学会了知识的探索,最后在毕业设计中,单片机项目的论文尤其是单片机毕业作品都明显多了很多。
综上,以制作“智能小车”为整门课程的大项目,采用项目教学法将课程的各章节融入项目制作过程中,通过学生亲自动手做项目的形式,培养学生对本课程的学习兴趣,提高学生的学习的积极性和主动性,引导学生将理论知识应用到实践中,增强学生的技能水平和实际应用能力,达到理论与实践相结合的目的。经过多年的教学实践证明,改革后的项目教学法不但提高了教育教学质量和教学效果,而且学生学习的兴趣了大为提高,实际动手能力也增强了。
【参考文献】
[1]赵永熹,黄云峰.基于项目驱动法的单片机课程体系建设[J].中国电力教育,2013(4)
[2]谢宏霖.基于“项目驱动法”的单片机类课程教学探索[J].电脑知识与技术,2012(30)
[3]杜志强.机械类专业“单片机原理及应用”课程教学探索与实践[J].理工高教研究,2010(3)
单片机项目篇6
一、项目驱动教学的优势
以教师为中心,以教材为中心,以课堂为中心的传统教学模式中,教师是教育的主动实施者,而学生是被灌输知识的对象、是被动接受者。而项目驱动教学强调以学生为中心,教师充当组织者、指导者的角色,利用情境、协作等环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和创造性,最终达到使学生有效地实现对所学知识重新进行建构的目的。与传统的教学方法相比,“项目驱动法”能更大地激发学生的学习兴趣和求知欲望。
二、单片机课程项目驱动教学的模式
在单片机课程项目驱动教学模式中,项目设计是整个教学的关键。教师应紧扣教学内容,以能力培养为出发点,结合单片机技术的实际应用,拟定切实可行的项目。
1.在设计项目时,应把握的原则
(1)实用性。理论知识应具有较强应用价值,与实际技能训练紧密结合。
(2)可行性。选择学生易理解、感兴趣的项目,尽量贴近企业产品实施过程与实际产品研发。
(3)难度适中。选取难度适宜的项目,提高学生的积极性。
(4)综合性。注重理论联系实际,注意与其他课程在专业知识体系的融合。
2.单片机项目驱动实践教学应侧重于工程训练
(1)相关理论知识的理解与运用能力的培养。
(2)单片机应用系统设计与调试能力的培养。
(3)了解系统的开发流程,熟悉相关开发工具,熟练使用相关仪器设备。
(4)充分体验从设计到产品的全过程,锻炼其工程实践能力。
(5)锻炼技术交流、团队合作等技能。
在项目的早期,教师处于主导地位,与学生充分交流和探讨,帮助完成主要调研和确定总体方案;但随着项目的进行,帮扶逐渐变成协助,越来越多的内容由学生***完成,教师只需定期检查项目进展,并对难点问题进行及时指导;而在项目的后期,教师的作用主要是引导学生一步步迈向成功。前述单片机项目在实施时,一般由4人组成1个团队,由教师下达统一的任务,但每人分工各有侧重,实施中,团队成员通力协作,最终形成一套完整的实验装置。
三、举例分析
在目前教学中,选择“基于单片机控制的机器人小车”作为训练项目是切实可行的。该项目强调多门课程知识的融合与有机集成,可以给学生提供较大的发挥空间。
机器人小车的控制部分如***1所示,主要完成:上位机PC和单片机之间的串行通信;通过键盘进行参数设定;利用红外传感器和超声波传感器等组成网络对环境进行探测,避免传感器之间的相互干扰;用蜂鸣器、发光管等进行声、光报警;电动机闭环控制。利用码盘进行;转速反馈,采用PID算法进行转速控制;利用PC机模拟遥控器,对小车进行无线控制。
总控软件采用模块设计思想,主要功能模块以结构层次***的形式如***2所示。
该项目实施流程为:“需求分析”“项目调研与资料整理”“控制系统总体方案设计”“硬件电路设计”“基于PROTEL的线路板制作”“元器件安装与焊接”“硬件调试”“软件编程”“软件调试”“系统联调”“形成系统”“资料归档”。
实践表明,项目驱动是机电专业综合性实践教学改革中行之有效的方法,单片机类课程实践教学的尝试,不仅有效地激发学生的学习热情和钻研精神,而且明显提高了学生的工程素质、实践动手能力和意识,这无疑为学生今后就业打下了较好的基础。
单片机项目篇7
关键词:情境学习理论;项目导向;任务驱动;单片机
中***分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)01(b)-0000-00
高等职业教育专家和职业教育教师针对课程的教学提出或应用了很多的理论和方法,如案例教学[1]、项目驱动的教学[2]、任务导向的教学[3]、基于工作过程的教学[4]、情境化教学[5]、教学做一体化[6]、理实一体化[7]、主体―主导教学[8]等,各种理论或方法有其应用的条件或范围,教师应该根据具体的条件和具体的课程来选择合适的教学理论和方法应用于课程教学。由于单片机应用课程具有理论性、实践应用性等特点,教师应根据这些特点综合采用多种理论和方法来指导和实施教学。
1 遵循认知规律,明确教学目标
在传统的单片机原理与应用教学中,教学是按照传统的课程内容体系来组织的,理论教学和实践教学相分离,理论教学先于实践教学,重理论、轻实践,理论和实践脱节。教师在理论教学时采用的满堂灌的填鸭式教学,学生在理论学习时由于没有置身于实际的工作情境,普遍觉得单片机原理和接口技术学习抽象、空洞、枯燥,而实践教学多为演示性的验证性的实验教学,学生由于应掌握的理论知识没有理解掌握,或者由于间隔时间长而早已遗忘而不能应用于实验,因此,无论是理论学习还是实践训练效果都比较差,学完课程后很多学生还不知道单片机是用来干什么的,更谈不上实际应用了。因此,传统的单片机教学必须进行改革。对单片机应用课程的教学可以开展项目导向、任务驱动的情境化教学,在教学设计和教学实施中融入主体―主导教学理论,尽量做到教学做一体化、理实一体化。
通过对行业中单片机软硬件技术应用类岗位调查分析,学生通过学习训练应具备以下核心能力和素质:根据项目任务书分析课题的能力、调研及方案确定能力、硬件电路设计仿真能力、元器件选型及采购能力、元器件装连(含PCB制作)能力、软件编程能力、软硬件调试检测(含电子仪器、工具使用)能力、评价改进维护能力、交流总结表达能力、时间管理和压力管理等管理能力、团队协作能力。
2 重构课程内容体系,开发项目教学模块
针对多数高职学生的形象思维能力要比抽象思维能力强的特点,让学生置身于具体的工作情境中更能引起他(她)们的学习好奇心,更能培养他(她)们的学习兴趣,更能激发他(她)们的学习热情。同时,在具体的工作情境中学和做,看得见、摸得着,任务清楚、目的明确,学生不是被动地接受知识或指令的“填鸭”,而是主动学和做的主体。因此,教师应突破传统的课程内容框架局限,吸取传统的课程内容体系中的符合认知规律的体系优点,以项目为导向整合教学内容、设计教学模块,每一个项目教学模块的内容按照感性认识到理论再到实践进而到知识、技能拓展这样易于接受的学习顺序展开,力求做到理实一体。项目教学模块之间的关系可以是平行的、递进的、包容的,按照从简单到复杂予以排序,把层次低的内容、被后续项目模块包容的内容安排在前面的项目模块中。开发具有实际应用背景的项目,并把项目分解为若干任务。开发项目模块可以直接采用实际项目案例,也可以模拟实际项目,如果实际项目比较复杂,那么就把它进行任务分解,使项目包含必需、够用的理论知识点,使项目训练包含职业核心能力训练和职业核心素质培养。开发项目教学模块应和行业用人机构合作,这样可以充分利用企业的资源,使学生置身于真实的职业环境,工学结合,实现学生角色和职业角色的无缝对接。
3项目导向任务驱动的情境化教学实施
教师在项目开发的同时结合项目实施的工作情境,围绕核心技能培养进行教材或讲义的重构,这种以项目为导向的教材或讲义应具有可操作性好、启发性强的特点。除了教材或讲义外,还要具备项目化教学所需的场地、设施、软件工具、硬件设备、师资团队等资源,然后进行教学设计并实施教学。
为了模拟真实的职业情境中的项目开发小组的开发活动,可以把学生分成若干小组来学做项目开发训练,小组长可由小组成员推选。教学过程中以学生为主体、教师为主导,采用教、学、做相结合的教学模式来实施,教师根据项目要求把项目分解成描述清楚、具有可操作性、略带挑战性的任务,小组组长可以在组员间分配任务,各小组成员根据任务要求在所处的情境中利用合适的方法、手段、已知的资讯等获取有用的资讯来进行计划、决策、实施项目任务,进行自主式的、协作式的、探索式的学习实践。在这个过程中教师起引导、帮助、促进的作用,教师可以示范,可以利用摄像头、屏幕录像软件等对实践示范进行摄像并实时投映到实训室的多媒体投影大屏幕上,也可以适当利用仿真软件(例如PROTEUS等)仿真项目开发工作情景并投射到实训室的多媒体投影大屏幕上,同时利用“多媒体教室”软件把视频或教师在主机上演示的内容广播到每一个实训工位的PC机显示屏上,可以边示范边要求学生跟着学做。教师可以结合实物展示、现象演示、实际操作等进行直观讲解、复习讨论和分析引导。由于采用了“多媒体教室”和“屏幕录像”等教学辅助工具软件,可以进行广播教学、分发文件、监控教学、提交作业、个别指导、考勤管理等工作。利用合适的教学辅助软件和多媒体工具可以提高效率。实践证明,针对部分内容开展这样的理实一体、虚实结合的示范教学,效果较好。
创造条件让学生在课外继续进行研究性学习。在实训室装设监控摄像和门禁系统,为实训室的课外开放提供条件。教师应为学生课外学习提供硬件和软件支持,例如可以开发或者选用仅用PC机的USB口就可以供电的、利用PC机的USB口和USB线或者ISP***线就能***程序的单片机开发实验仪供学生使用,这种单片机开发实验仪应是体积较小、具有坚固外壳的、便携式的,配合一台PC机及编程***软件就可以在宿舍或者家里进行单片机实践性、研究性学习。对提前完成项目任务、实现项目要求的学生可以布置提高性任务,让他(她)们去尝试完成。为了弥补学校教学的不足,聘请行业中有丰富经验的工程师对学生进行实际的单片机应用系统开发项目案例教学。这种因材施教、内外结合的项目导向任务驱动的情境化教学提升了学生可持续发展的能力。
教师在实施每一个项目模块教学前要制定项目任务考核方式和考核标准,考核主要结合成果或功能的实现和过程中任务的执行情况来进行,同时兼顾安全、纪律、操作、协作、出勤、交流、总结等情况。每一个项目模块完成后,首先由小组长组织本小组成员进行自评,然后每个小组推出代表集中交流和互评。教师可以根据每个学生的实际表现、自评和互评成绩确定这个学生的本项目模块的学习成绩。每个学生的本课程成绩的评定可以规定为他(她)的各项目模块成绩的加权平均值。
4 结语
在项目导向任务驱动的单片机应用课程情境化教学中,学生、教师和教学平台之间构建的是一种良性互动的关系,学生及其行为是项目情境中的主体元素,教师融于情境中并且是项目情境中的主导元素,教师根据项目要求、项目教学目标,把项目分解为若干任务并引导学生主动去思考、分析、解决问题。这种单片机应用课程的教学方法改变了传统教学方法上的理论和实践联系不紧密的缺陷,而且教学是在实际的或类似的工作情境中实施的,重视解决实际问题的能力培养,可以大大缩短学生就业后的职业适应期。当然,这种教学方法无疑对教师的知识能力素养提出了更高的要求。
参考文献
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[4] 赵东辉, 金长虹, 靳建峰 等.基于工作过程的“单片机及接口技术”课程的教学改革[J]. 中国电力教育, 2011(7).
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[6] 陈立. 《单片机原理》教学做一体化教学的探索与实践[J]. 科技信息, 2010(17).
[7] 魏建玮. 《单片机技术应用》课程中理实一体化教学的应用[J]. 科技信息, 2010(32).
单片机项目篇8
【关键词】单片机 项目教学法 电子密码锁
一、项目教学法简介
项目教学法在讲解相关知识基础上给出项目要求,指导学生循序渐进地完成硬件设计、软件编程和仿真调试。在运用项目教学法设计各个项目时需要打破传统的教学顺序,根据教学大纲要求的知识点,设计出有针对性的多个项目。要求各个项目由浅入深,循序渐进,能够覆盖所有教学知识点,并能够尽早使学生进入简单的项目训练,尽早从项目成功的案例中获得激励,并使学生在项目训练中逐步形成系统的概念,并养成自主学习,敢于实践的学习习惯。与传统的教学相比,它完成了三个中心转变,即由教师为中心变成以学生为中心、以课本为中心转变以项目为中心、以课堂为中心转变成以自主实践为中心。本文介绍项目教学法在单片机课程教学中具体的应用案例――电子密码锁。
电子密码锁的工作原理:
电子密码锁的功能为:输入一组密码,为0~3之间的数字,密码输入正确显示 “P”约3秒钟,并通过P3.0端口将锁打开,否则显示字符“E” 约3秒钟,锁继续保持锁定状态 ,等待密码的再次输入。
在单片机硬件设计时,只需用一位数码管显示,采用静态连接方式。4个数字键连接在P0口的低4 位P0.0~P0.3,设P0.0表示0数字键、P0.1表示1数字键、P0.2表示2数字键、P0.3表示3数字键。用P3.0控制一个发光二极管,发光二极管亮表示锁打开,绫硎舅定。软件设计的思路是:主程序主要负责按键输入密码比较、正确与错误显示处理。初始显示符号为“―”。当按数字键后,若与预先设定的密码相同则显示“P” 3秒钟,打开锁,等待下一次密码输入。否则显示“E” 3秒钟,保持锁定状态并等待下一次密码输入。
二、项目教学法在电子密码锁的实施
(一)做什么?――明确要完成的任务
由教师在课前给出教学项目的基本要求,引领学生有目的地进行预习。本项目任务为电子密码锁。在一些智能门控管理系统中,需要输入正确的密码才可以开锁。基于单片机控制下的密码锁硬件电路包括三个部分:按键、显示和电控开锁驱动电路。
(二)怎么做
1.跟我想――分析怎样用单片机构建控制电路
结合多媒体教学手段项目演示,由教师当堂演示关键知识点:静态显示、查询式按键、电控开锁驱动电路,以提高学生的兴趣,增加课堂信息量。课堂演示阶段可结合实验板,让学生现场看到系统运行的结果,提升学生参与实践的渴望。在知识点讲解过程中突出重点,提纲挈领。
2.跟我做1――画出硬件电路***
学生分组讨论,在单片机的最小系统上根据项目要求画出显示电路、按键电路及电控开锁驱动电路。本环节要求教师有较强的现场指导能力和课堂掌控能力。为了较好地在有限时间内完成教学内容,教师应注重培养几个能力突出的“骨干”学生,加强课堂活跃度。同时注重挖掘学生的自主设计思想。
3.跟我做2――编写控制程序
教师讲解程序设计思路,本项目主程序主要负责按键输入密码比较、正确与错误显示处理。设初始显示符号为“―”,当按数字键后,若与预先设定的密码相同则显示 “P”,3秒钟,打开锁,等待下一次密码输入。否则显示“E”3秒钟,保持锁定状态并等待下一次密码输入。并结合多媒体教学手段演示流程***。
学生分组讨论并在教师的引导下编写程序、仿真调试。
(三)自己做――具有0~9十个数字按键的密码锁
教师用实验板演示具有0~9十个数字按键的密码锁。引导学生思考:查询式按键可以实现此功能吗?在查询式按键接法中,每个按键都要占用一根I/O口线,如果按键数目比较多就不适用了。提出问题:用什么按键代替查询式按键?学生讨论后回答,采用矩阵式按键,教师讲解矩阵式按键,随后布置项目要求和任务。
本环节中教师只是引导学生,要求每组学生在课后完成功能相对完整的项目模块,达到自主创新训练的目的。鼓励学生在完成教师布置的任务后,自主设计题目,并完成调试工作。这个训练可以使学生逐步形成***工作能力,为综合设计过程中的方案形成能力打下基础。
项目完成后,要求每位学生完成一份项目总结。项目总结是对课程设计的归纳,提高和深化的过程,可以使学生对知识的理解更加深刻。在总结中,学生可以回顾本项目设计的过程,明确设计体会和收获,在设计过程中遇见了什么问题,通过哪些途径怎样解决问题等等。通过课程项目总结,教师能检查到教学中存在的问题,收集学生对教学的意见和建议。制定出教改方案,以便教师不断增强教学效果,提高教学质量。
(四)项目评价
项目评价主要对学生在项目进行时的学习能力、协作能力、工作态度,项目完成情况进行自评、学生互评和教师评价。评价还涉及是否达到了学习目标,完成项目过程中有无创新意识,能否***完成故障分析及排除等。在项目评分中,知识点评价占50分,成果与创新评价占30分,态度与合作评价占20分。
单片机项目篇9
中***分类号:G424.1 文献标识码:A
Application and Research of Project Approach
Course in Microcontroller Technology
WANG Wenhai
(Changsha Aeronautical Vocational and Technical College, Changsha, Hu'nan 410124)
AbstractBased on the objective and teaching characteristic of single-chip microcomputer vocational electronic speciality course, in the course of microcontroller technology, use of project-driven method of teaching can play the leading role of teachers and the main role students'; Improve teaching efficiency and the teaching quality,and cultivate students' comprehensive ability.
Key wordsmicrocontroller technology; project teaching; teaching do unity; action oriented
单片机技术是高职电子信息类学生必须掌握的一门技术,同时也是高职院校电子类专业为电子产品调试、维修、助理设计等岗位服务的专业课程,学生不仅要掌握单片机的接口应用的基本技能,还应具有实际工程应用能力。因此,具有实用性强、学习难度大的特点。
1 单片机技术课程的教学现状
传统的单片机课程教学中,一般开设几十学时,通常是采用“填鸭式”的教学方法、“理论教学”+“课程设计”的教学模式。“理论教学”以讲授理论为主,内容抽象、枯燥,课程设计不过是作纸上谈兵的游戏,课程的教学效果一般。
2 教学做合一的教学模式和项目驱动法
“教学做合一”是指以培养经济社会发展所需要的人才为宗旨,教学活动以做为载体和目标,在做中教,在做中学,在教学中推动做,在做的基础上,实现教学做的有机统一。在这种教学关系下,教师是教的主体、做的主导,主要任务是指导学生学;学生是学主体、做的主体。主要任务是学习,通过亲自做的环节,学得知识,掌握技能。
“项目教学法”是通过实施一个完整的项目而进行的教学活动,其目的是在课堂教学中把理论与实践教学有机地结合起来,充分调动学生的学习积极性、培养学生解决实际问题的综合能力和创新能力。
为解决单片机技术课程学生难学、教学效率低下和教学质量一般的问题,进行教学改革:打破“理论教学”+“课程设计”的教学模式采用教学做合一的教学模式,抛弃“填鸭式”的教学方法采用项目驱动法是一种有效的举措。
3 单片机技术课程教学项目的设计
根据单片机技术的课程目标、教学内容及教学特点,以恰当、实用、渐进为原则设计课程教学项目。笔者在教改实践中按课程目标把单片机技术原理论授课内容解构,设计了六个项目,如下:
3.1 广告灯的设计制作
项目要求:①用keilC51、Proteus、EASY等软件作开发工具;②用AT89C51单片机作控制;③8位发光二极管作显示;④广告灯轮流闪烁时间为0.2秒;⑤发挥:增加1-2种显示模式。
项目任务:①拟定总体设计制作方案;②设计硬件电路;③编制软件流程***及设计源程序;④仿真调试;⑤安装元件,制作广告灯,调试功能指标;⑥完成项目报告。
内容:①单片机内部的结构;②单片机的存储器;③单片机的IO口;④单片机的引脚及工作状态;⑤单片机指令系统;⑥简单汇编程序设计;⑦工具软件的使用。
3.2 频率计的设计制作
项目要求:①用keilC51、Proteus、EASY等软件作开发工具;②用AT89C51单片机作控制;③数码管作显示;④能测1HZ-65KHZ的信号频率,误差允许?HZ;⑤发挥:扩展频率范围等。
项目任务: 同上。
内容:①单片机的中断系统;②定时/计数器;③数码管显示器接口;④工具软件的使用;⑤汇编程序设计。
3.3 电压表的设计制作
项目要求:①用keilC51、Proteus、EASY等软件作开发工具;②用AT89C51单片机作控制,ADC0809作AD转换器;③三位数码管作显示;④能测试0-5v的直流电压;⑤发挥:增加超量程提示功能、自动量程转换功能等。
项目任务:同上。
内容:①C51程序设计;②A/D转换器与单片机技术;③数码管显示器接口;④C51程序设计。
3.4 信号源的设计制作
项目要求:①用keilC51、Proteus、EASY等软件作开发工具;②用AT89C51单片机作控制,DAC0832作DA转换;③三只按键作操作按键,8位数码管作显示;④能键控输出方波、三角波、正弦波三种波形信号;⑤输出信号幅度稳定、频率可调;⑥发挥:幅度可调、频率可调等。
项目任务:同上。
内容:①D/A转换器与单片机技术;②***式键盘与单片机技术;③C51程序设计。
3.5 密码锁的设计制作
项目要求: ①用keilC51、Proteus、EASY等软件作开发工具;②用AT89C51单片机作控制;③LCD作显示;④具有设置、清除6位密码的功能;⑤发挥:密码错误提示、控制电机开锁等。
项目任务:同上。
内容:①矩阵式键盘;②液晶1602的应用;③C51程序设计。
3.6 远程报警器的设计与制作
项目要求:①用keilC51、Proteus、EASY等软件作开发工具;②用AT89C51单片机作控制,采用串行通信方式传送数据。③主机LCD作显示,显示报警位置。④从机LED作显示,具有警点状态检测、报警编号显示的功能。⑤通信距离达8-10米;⑥发挥:记录报警时间、位置、声光报警等。
项目任务:同上。
内容:①串行通信,串行通信总线的标准;②51单片机串行口及串行通信及简单通信协议;③单片机与单片机之间通信;④端口控制;⑤C51程序设计。
4 项目教学法在单片机技术的课程教学中的实施
项目教学法在实施过程中,按照有简单到复杂的顺序实施各个项目,每个项目的实施一般以行动导向教学原则为指导教学过程分采用资讯、计划、决策、实施、检测、评价六个阶段按四个步骤实施。第一步资讯,教师提出项目要求与任务。在老师的引导下,学生明确要做什么?要学什么?老师通过案例、演示等对学生进行个别或集体的指导,使学生基本具备完成项目的能力。第二步计划与决策,学生在老师的主导下制订完成项目的实施方案。第三步实施,学生按计划与方案完成项目任务。学生通过实施发现问题、解决问题、习得知识,培养技能。老师进行个别的提示性的指导。第四步检查与评价,老师、学生分别对学生项目完成的数量与质量进行检查,根据评价标准做出评价与评分。学生的自省,老师的点评,使学生的知识与技能得以完善与提高。实施中,教学过程与项目完成过程相统一,学生在做中学、老师在做中教,获得知识与培养能力相统一。
5 结束语
通过多年的改革实践,项目教学法符合教学做合一的教学模式,提高了教学效率和教学质量,值得推广。但应用时要注意:项目的设计要恰当、实用、渐进,教学实施要导向,老师指导要科学,评价标准要合理、评分要公正。
课题来源:本文系长沙航空职业技术学院教改课题成果
参考文献
[1]姜大源.当代职业教育主流教学思想研究.北京:清华大学出版社,2007.4.
单片机项目篇10
【关键词】单片机技术;项目教学;Proteus仿真;亚龙YL-236装置
一、单片机传统教学的难点
单片机技术广泛用于航空、航天、工业、农业、能源、交通、通信、家用电器等各个领域。据全国各大城市历次的专业人才需求信息表明,单片机开发、应用人才(特别是高技能型人才)一直供不应求。因此,培养单片机应用高技能人才具有良好的市场前景。中等职业学校电子类专业开设有单片机技术课,但有的学校由于教学方法不当,对该门理论性、综合性和实用性很强的课程,许多教师进行单片机应用教学时,脱离硬件和实际应用去讲系统组成、指令、编程、系统调试、故障处理等,学生普遍感到该门课程抽象、枯燥、难学,丧失学习兴趣,导致学生虽“学过”,但未“学会”,仍然不懂应用。
二、相关软件与平台简介
1.Proteus仿真软件
Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件。它是目前最好的仿真单片机及器件的工具。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台,在编译方面,它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。
2.亚龙YL-236单片机控制功能实训考核装置
亚龙“YL-236”单片机控制功能实训考核装置是根据中等到职业学校单片机教学与应用的内容和要求,按照职业岗位的工作内容研发的实训考核设备。实训台可以上理论课当课桌用,在实训时有多种功能模块供学生使用。采用模块化教学来设计,提供软硬结合,模块之间连线灵活多样,专为高中职课程设计和单片机竞赛的开发平台,能为中职单片机教学提供有力支持。
三、项目教学法在单片机教学中的应用
对于电子信息类中职在校学生,运用项目教学法,用真实的工程实战项目引导学生学习,让学生肩负任务去学,带着问题去学。学生都有好奇心,也都乐于动手,给他们多点机会,让他们从自已作品中找到学习的答案。笔者教学过程如下:
1.合理选择教材和项目教学内容
单片机技术经过30多年的不断发展,任意一个分支都有大量的知识和技术,对于要在有限的教学时间内要完成海量知识与技术的教学是根本无法办到的事情。因此,我们可以依某个实体为项目,将单片机的知识、技术与应用能力的培养融于实体之中,实现理论与实践相结合。这样既可降低教与学的难度,又可大大提高学生学习的主动性和兴趣。
2.从最容易成功的项目着手
我们尝试学习编程从一个发光管的点亮和熄灭开始。为了让学生理解十六进制与二进制的转换,学习AT89S52的各引脚功能,学习点亮和熄灭的指令,明确低电平为点亮发光管。例如:MOV P0,#0DBH;11011011--零为亮,就是将立即数DB(十六进制)送给AT89S52的P1口,DB转换为二进制为1101 1011(P0.7,P0.6,P0.5,P0.4 P0.3,P0.2 P0.1,P0.0),说明P0.5,P0.3口输出低电平。在万能板上焊上AT89S52插座,18、19脚接12MHz晶振和两个30P电容,20脚接地,+5V电源加到40脚和31脚,还通过10uF电容和10K电阻加到第9脚进行上电复位。在P0.5,P0.3口接上两个LED的负极,LED正极通过几百欧的限流电阻接到+5V电源上。通电就可看到两个LED点亮。若MOV P0,#24H;0010 0100,刚好P0.5,P0.3口接上的两个LED熄灭,其它口接上的LED点亮。至于点亮和熄灭的时间,则由延时子程序确定,很好修改的。此时小组任务为三路到八流水灯设计与制作,八路流水灯又可深入到32路跑马灯,24路花样彩灯,也可以利用Proteus软件仿真与YL-236系统进行测试。
3.项目设计制作的层层深入
接下来我们可以进行***按键、光电耦合、动态数码管、液晶显示、512点阵显示、AD、DA转换、红外摇控、数字温度采集与显示、矩阵键盘控制、十字路通灯设计、步进电机控制等电路的制作。这些电路元件便宜,易于购买和制作,对提升学生兴趣有很大帮助。所以说,采用项目教学法不在于教师讲了多少理论和程序的分析,而是你的学生学到了多少,运用知识的能力怎样,学生能否做出一些作品,作品有没有技术含量和社会实用性。
四、具体项目的实施过程:
在学生做完一定的实训项目后,选择一些具体的内容,要求他们完成交通灯或者16×16LED开发板制作。其中256点阵是一个集中单片机开发、Proteus仿真、YL-236P实训板演示和训练学生焊接技术以及三极管驱动电路学习的最好作品,也是单片机学习教学大纲必修内容。具体过程如下:
1.分组进行程序的编译与访真,利用keil和 MedWinV3编译生成hex文件。
2.在Proteus软件中绘制仿真电路,输入已生成的hex文件,运行并观察结果。
3.在YL-236的显示模块中运行,可以用万利仿真器和双龙ISP***器两种方法进行操作,笔者常采取后者,因为方便连线。运行验证可行后,可以由学生根据电路进行实物制作。
制作过程如下:
1.每位同学要在电路板上安插并焊接好256个发光二极管。不能焊反,不能假焊,不能焊坏。还要求规范、美观,焊点温度适中、光亮,电气性能良好。从这一点来说,对我们学生是一个不小的考验
2.LED板焊接好后,是进行电路电气性能检查。要求将二极管每一行的负极作为行扫信号输入端,共焊接16条线,256个焊点。二极管正极也引出16条线,成这16列信号输入。再用万用表低阻档,依次检查每行每列的LED管是否发光,有问题再一一排除。
3.然后是单片机最小系统与LED显示板之间的驱动板的制作。此电路由IC74LS154,16个8050,16个8550,48个电阻组成。电路元件多,焊点多而密,对学生焊接技术是个重要的考验,整体电路的成败在此一举。
4.最后是电路板间的连线。几块电路板之间有大小近百条连线,每条线线头的处理,焊点的工艺,都对学生是一种锻炼。所的电气性能检测过关后,利用单片机开发学习工具,在参考程序中更改自已喜欢的汉字,如“12信息技术班作品”。
五、项目教学的反馈
教师在引导学生完成工作任务的过程中,明确学生必须要掌握的知识和技能,怎样去思考、分析和解决问题,体验成功的乐趣,强调团队协作的重要性。各小组间与本小组各成员间要相互协作、相互讨论、相互解决问题。最后指导教师根据学生提交的作业结果,结合考核方案进行学习效果评价,并组织学生进行交流和总结,对所实践项目进行分析和提高。
总之,采用亚龙YL-236装置与Proteus软件为平台的单片机项目教学实践,将单片机技术在“做中学”,对于提高学生的学习兴趣有显著作用。
参考文献
[1]周永东.单片机技术及应用[M].北京:电子工业出版社,2012.2.
[2]周兴华.手把手教你学单片机[M].北京:北京航空航天大学出版社,2007.6.