学文网人机交互论文篇1
摘要主要介绍了TI公司的新型的16位超低功耗Flash型h6N30F44X系列单片机的结构、特性和功能及液晶显示器LCD的发光原理和类型，讨论了该系列单片机与ILD及键盘的人机接口电路的设计方案和相应的软件的实现方法，最后给出它在体内电刺激器的应用实例。
关键词单片机；MSP430；LCD；人机交互接口
1引言
在当今的各种实时自动控制和智能化仪器仪表中，人机交互是不可缺少的一部分。一般而言，人机交互是由系统配置的外部设备来完成，但其实现方式有两种：一种是由MCU力口驱动芯片实现，如键盘显示控制芯片SK5279A，串行数据传输数码显示驱动芯片MAX7219等等，这时显然MCU没有LCD的驱动功能。另一种就是MCU本身具有驱动功能，它通过数据总线与控制信号直接采用存储器访问形式或I／O设备访问形式控制键盘和LCD实现人机对话。这里的MCU主要有世界各大单片机生产厂商开发的各种单片机，其中TI公司的MSP430系列因其许多独特的特性引起许多研究人员的特别关注，在国内外的发展应用正逐步走向成熟。
2LCD简介
LCD(LiquidCrystalDisplay)，即液晶显示器。液晶显示是通过环境光来显示信息的，它本身并不发光，因而功耗很低，只要求液晶周围有足够的光强。LCD是人与机器沟通的重要界面，早期以显像管(CRT／CathodeRayTube)显示器为主，但随着科技不断进步，各种显示技术如雨后春笋般诞生。LCD由于具有轻薄短小、低耗电量、无辐射危险、平面直角显示以
及影像稳定不闪烁等优势，逐渐占据显示的主流地位。
LCD的类型，根据其分类方式的不同而不同。如根据LCD显示内容的不同可以分为段式LCD和点阵LCD。根据LCD驱动方式的不同可以分为静态驱动和多路驱动。
3MSP430F44X简介
MSP430F44X系列是TI公司最新推出的具有超低功耗特性的Flash型16位RISC指令集单片机[2]。该系列单片机性价比相当高，在系统设计、开发调试及实际应用上都表现出较明显的优势。它主要应用在各种要求极低功率消耗的场合，特别适合用于智能测量仪器、各种医疗器械、智能化家用电器和电池供电便携设备产品之中。
3.1系统结构
MSP430F44X的系统结构，主要包括：CPU、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、FLL+时钟系统(片内DCO+晶体振荡器)、看门狗定时器／通用目的定时器(WatchDog)、ADCl2(12位A／D)、比较器A(精确的模拟比较器，常用于斜边(Slope)A／D转换)、复位电压控制／电源电压管理、基本定时器(BasicTimerl)、定时器(Timer-a和Timer-B)、LCD控制器/比较器(多达160段)、硬件乘法器、I/O口和串行口[4]。系列中各种具体的型号稍有差别。在本次设计中，具体选择MSP430F449作为人机接口电路的设计具有许多独到的优势。这一点，读者可以根据TI公司相关的数据手册进行比较。
3.2片内外模块特性
MSP430F44X具有丰富的片内模块，其明显的特点是：具有48条I／0口线的6个并行口P1-P6，其中P1、p2具有中断能力，同时具有2个可用于UART/SPI模式选择的串行口(USART0和USARTl)；内含12位的A／D转换器ADCl2，快速执行8×8、8×16、16×16乘法操作并立即得到结果的硬件乘法器；多达160段的LCD控制器／比较器，可以实现多种方式的驱动显示；可以实现UART、PWM、斜坡ADC的16位Timer-A和16位Timer-B；非常灵活的时钟系统，既可用32768Hz的钟表晶振产生低频时钟，也可以用450kHz-8MHz的晶体产生高频时钟，同时还可以使用外部时钟源或者用不同控制频率的DCO；多达几十kB的Flash空间，这样数据既可以保存在片内的Flash信息存储器，也可保存在程序的Hash中的剩余空间。
4接口电路设计
4.1接口电路简***及说明
典型应用电路示意***。在该***中，LCD类型和键盘种类及数目的选择、下拉电阻的数值大小都必须认真考虑，硬件设计要满足一定的工作时序关系，复位时预留缓冲时间和悬空部分引脚，晶振的选择要在适当的数值，必须保证交流驱动的频率在30Hz-1000Hz范围内，其具体的情况请详细参考TI公司的相关资料[3]。
4.2段型液晶显示屏EDS820A简介
一般而言，LCD分为笔段型和点阵字符型及点阵***形型。笔段型主要是显示数字，常用于计数、计量和计时；点阵字符型用于显示数字和西文字符；点阵***形型用于显示***形及字符。本设计中用到的EDS820A就是由西安新敏电子科技有限公司生产的笔段型LCD。是该显示屏的各个引脚的逻辑功能表。
显而易见，该产品EDS820A是5位的液晶显示屏，它只有4个DP，用于显示小数点；COM端也只有一个，所以该LCD与MSP430F449的管脚连接应该引起足够重视.
5软件设计
硬件连接电路***为例，编写了键盘控制及显示程序，程序在IAREmbeddedWorkbench编译通过。全部主程序包括详细的发射和接收子程序，及初始化和等待键盘输入转换、显示等等，值得注意的是发射与接收的控制要适当。
该程序是用汇编编写的。程序实现的是等待按键输入，读取键值，最后进行键值处理和显示的功能。
检测是否有键按下是通过KEY是否有高电平信号。平时，KEY为低电平，当有键按下时为高电平，它发送一个脉冲给单片机MSP430F449，当单片机检测到该信号时，判断按键的功能，从而进行相应的处理。
6人机接口电路在体内电刺激器中的应用
医学上，在进行疾病控制时，通常可以通过电极以一定波形(如方波、正弦波等)、频率、幅度、占空比等电信号对神经或肌肉进行刺激，以使其支配相应的功能或肌肉产生收缩／舒张动作，从而有利于症状的减轻。由于不同部位的神经或肌肉对电刺激发生的敏感水平不同，不同强弱和不同性质的电信号所产生的刺激效果是不一样的。我们研制的体内电刺激器，可以产生手术时所需要的具有不同的频率、幅度、占空比的不同波形信号。该仪器幅度、占空比准确，频率稳定，各参数均可以精确的调节。而且，由于使用了LCD显示，它与单片机的连接简单。LCD具有质量轻、体积小、电压低、功耗小、显示内容丰富等优点，其人机界面相当友好。但人机接口电路设计的优劣直接影响到整台仪器的使用效果。
根据需要，我们设计了5个键。这里，S1表示波形的振幅，S2表示波形的频率，S3表示波形的占空比，S4为+1键，S5为-1键。通过54，S5可以调节波形的各个参数值。其中，振幅可以是在一个参考值的基础上的0-99.9％；频率可以是1Hz-999Hz；占空比调节范围可以为1.0％-99.9％[1]。
7结束语
用MSP430F449实现的人机接口电路，仅仅使用了一片MCU就实现了数字显示和键盘控制功能。在本电路中，由MCU直接驱动LCD，无须外加驱动芯片，电路结构简单，功能完备，结果一目了然。应用该电路很好的实现了电刺激器的人机对话，实际证明，这种键盘显示电路经济实惠，稳定性强，因而具有较高的实用价值。
人机交互论文篇2
摘要：基于企业财务管理工作的保密性以及财务管理专业学生众多等原因，财务管理专业的实践教学一直存在先天瓶颈，受到诸多限制。为此，三江学院财务管理专业进行了“交互式”实践教学的改革与创新，从“师生交互”“人机交互”“校企交互”三个维度，进行实践教学，提升了实践教学效果，形成了良性循环。
关键词：交互式 实践教学 财务管理
一、“交互式”实践教学的内涵
交互式教学（1982年由 Palincsar最早提出），是指在宏观教学情景下，在多点自由切入的教W平台上，教师的教与学生的学围绕某一个问题或课题进行平等交流和自主互动的一种教学方法。
基于企业财务管理工作的保密性以及财务管理专业学生众多等原因，财务管理专业的实践教学一直存在先天瓶颈，受到诸多限制。随着信息技术和高校实践教学改革的不断发展，财务管理专业的实践教学也有了新的突破口。三江学院财务管理专业进行了“交互式”实践教学的改革与创新，取得了较好的效果。
三江学院财务管理专业“交互式”实践教学是指：从“师生交互”“人机交互”“校企交互”三个维度，进行实践教学，三个维度形成良性循环。整个循环交互过程中，三个维度互有渗透，学生的主观能动性及优质师资的指导作用同样重要。
***1 财务管理专业“交互式”实践教学***
（一）师生交互
师生交互的实践教学，达到了“教学相长”的效果。财务管理专业的财务管理、基础会计、会计信息系统等课程都已进入云端实验室授课，使用金蝶“云之家”软件辅助教学，师生实时进行线上/线下的交流互动，实现了“师生交互”的实践教学。在“交互式”实践教学探索过程中，我们强调基于“师生交互”的“做中学”“教学做一体化”“过程考核”等理念，并进行了应用，这体现了“师生交互”的实践教学的思路与成果。
（二）人机交互
人机交互的作业与考试，提升了教学效率与效果。从2015年开始，财务管理专业的财务管理、成本与管理会计、财务会计等课程的平时作业与期末考试，均在“网中网作业考试平台”进行。无纸化作业及考试的推行，表明财务管理专业实现了良好的“人机交互”的实践教学，提升了学生应对网络考试的能力，提高了考试与考卷批改的效率。财务管理专业的教师先后出版了《财务报告编制实训》《财务会计软件应用》《财务信息分析与处理》等自编教材，表明学院的财务管理专业实践教学从手工发展到上机，并在实践教学中增加了“人机交互”的特点。
（三）校企交互
校企交互的“双师型”师资，提升了实践教学效果。财务管理专业通过“行业专家进课堂”“学术专家来领路”等措施来优化师资，以提升实践教学效果。聘用企业及事务所的资深财会人员；引进中科集团、友邦保险等企业的财会专家；引进教授作为财务管理专业的学科带头人。“双师型”师资受到学生的欢迎，提升了学生学习的积极性与兴趣，提升了财务管理专业实践教学效果；也促使原有师资更好更快地成长。
2015年，财务管理专业被学校遴选为首批校级“品牌专业”。这是对财务管理专业的认可与肯定，是对财务管理专业“交互式”实践教学改革的鼓励与支持；“品牌专业”建设的契机，将使得财务管理专业“交互式”实践教学改革得到更好地发展和应用。
二、“交互式”实践教学的优点
（一）“交互式”的实践教学，提升了教学效率和效果
财务管理专业的财务管理、基础会计、会计信息系统等课程在“云端实验室”进行“师生交互”的实践教学，学生很感兴趣。财务管理、成本与管理会计、财务会计等课程在“网中网作业考试平台”进行“人机交互”的作业与考试，提高了作业与考试效率。
（二）“校企交互”的“双师型”师资，提升了实践教学效果
财务管理专业的“行业专家进课堂”“学术专家来领路”等措施，提升了财务管理专业的师资水准，提升了实践教学效果。会计师事务所、中科集团等企业的财会专家，教授级学科带头人，都受到财务管理专业师生的热烈欢迎，激发了学生学习兴趣，加快了原有师资的成长。
（三）“交互式”实践教学，缓解了财务管理专业实践教学的瓶颈
在诸多经济管理类专业中，财务管理专业持续火爆，财务管理专业学生众多；而企业财务管理工作的专业性强，企业财务资料的保密性高。因此，财务管理专业的实践教学一直有着较大瓶颈，众多的财务管理专业学生在校实践途径较少，实践机会不足。三江学院财务管理专业教师在“交互式”实践教学探索过程中，提出并强调了“做中学”“教学做一体化”“过程考核”等理念，并将其运用于教学实践，体现了三江学院财务管理专业“交互式”实践教学的创新与应用。
三、“交互式”实践教学的应用
（一）“云端实验室”“网中网作业考试平台”下的良好“交互”
三江学院财务管理专业的财务管理、基础会计、会计信息系统等课程进入“云端实验室”授课，使用金蝶“云之家”软件辅助日常课堂教学。云端实验室使得师生实现实时互动，实现了“师生交互”的实践教学，学生普遍反响“高大上”，教师普遍感觉上课效果得到很大改善与提升，真正实现了“教学相长”。
三江学院财务管理专业的财务管理、成本与管理会计、财务会计等课程均已应用“网中网作业考试平台”，进行平时作业及期末考试。该平台使得学生课后随时随地可***做作业，提高了学生学习的便利性及教师批改作业（考卷）的效率，使得教师能将更多精力用于教学改革。作业和考试的无纸化，实现了“人机交互”的实践教学，大大提升了师生教与学的效率，提高了财务管理专业的实践教学效果。
（二）大创项目以及学科竞赛，检验了“交互式”实践教学的效果
大学生实践创新项目，使得学生有机会将财会理论运用于实践，锻炼和提高了学生的文献查阅、社会调查、数据分析等实践能力，历练了学生的综合能力，是团队“师生交互”、“校企交互”的实践教学改革的应用与证明。学院财务管理专业教师指导学生完成了19项大学生实践创新项目，指导项目学生公开发表了17篇论文。详见***2和表1。
学科竞赛是检验学生能力的良好机会，也检验了财务管理专业“交互式”实践教学的良好效果。学院财务管理专业教师指导学生参加的“云管理创新杯大赛”“‘网中网杯’大学生财务决策大赛”“全国大学生用友新道杯沙盘模拟经营大赛江苏省决赛”“校创新创业计划大赛”等多项学科竞都获得奖项。
（三）专业证书通过率高，“交互式”实践教学效果良好
财务管理专业学生基数大，面临较大的培养与指导压力，全系师生变压力为动力，学生取得会计从业资格、初级会计职称等专业证书的比率位于全院前列。详见表2和***3。
（四）优秀本科毕业论文，是“交互式”实践教学效果的体现
毕业论文是学生四年专业学习的总结与升华，是学生实践能力与综合能力的展示与证明，是“交互式”实践教学的应用与体现。学院财务管理专业教师连续三年指导多篇校级优秀本科毕业论文。这些优秀本科毕业论文关注以下方面：“内部控制信息披露‘穿帮’现象”“非盈余基础信息与价值相关性”“南京栖霞建设股份有限公司资本成本”“蒙牛***业三项费用”“‘三资管理’为核心的‘村财乡（镇）管’财务管理模式”等。
（五）教改项目及教改论文，是“交互式”实践教学的探索与成果
学院财务管理专业教师主持完成多个校级教改项目，发表多篇教改论文，进行了“交互式”实践教学的积极探索。这些教改项目和教改论文涵盖：优秀课程、人才培养模式、“做中学”“教学做一体化”“过程考核”等方面，体现了财务管理专业“交互式”实践教学的经验和心得。
综上，三江学院财务管理专业“交互式”实践教学改革进行了一些探索，缓解了财务管理专业实践教学的瓶颈，取得了一定的效果。但是尚有很多有待继续努力之处，主要有以下方面需要改进：“云端实验室”使用中还需加大“微课”或“慕课”方面的投入；“云端实验室”及“网中网作业考试平台”需要进一步推广至更多专业课程；“校企交互”中的企业需要从几个增加到多个；“校企交互”中的企业专家授课频率也需提升等。我们将再接再厉，继续努力，将财务管理专业“交互式”实践教学改革进行的更为深入、更为广泛，更好地实现“教学相长”。
参考文献：
[1]刘珍芳.交互式教学研究评述[J].远程教育杂志，2009，（06）：49-51.
[2]蒋甲樱.财务管理学课程交互式教学模式之探索[J].时代金融，2016，（26）：163-165.
[3]唐慧.侵权法学双平台交互式翻转课堂教学模式研究[J].临沂大学学报，2016，（05）：140-144.
[4]张崎静.于微课程的高职高专英语交互式教学模式研究[J].湖北函授大学学报，2016，（20）：168-169.
[5]柴斌锋，裘益***.交互式教学模式在《财务报表分析》课程教学的应用研究[J].商业会计，2012，（23 ）：120-122.
作者简介：
马秀君，女，硕士研究生，三江学院商学院副教授；主要研究方向：预算管理、财务分析等。
孙金花，女，硕士研究生，三江学院会计系主任，讲师；主要研究方向：资产评估，公司理财等。
人机交互论文篇3
人机交互是计算机领域的一大新兴分支，具有非常重要的科研价值和应用前景。与国外相比，我国目前在人机交互方向尚缺乏系统的专业人才培养体系，相关的专业课程建设尚处于起步阶段。因此有必要对其课程建设进行系统探索，从而为提高软件工程人才的工程实践能力和创新能力提供有益的实践积累。
1.前期工作积累
笔者在德国慕尼黑大学攻读博士学位期间，曾担任本科、硕士专业课程的教学工作，也曾多次指导本科、硕士毕业论文，因此对人机交互方向创新人才的培养模式有一定的切身体会。另外，笔者于2013年赴英国格林多大学参加了为期4周的学术英语和双语师资研修培训，对欧洲高等教育的理念有了更为深入的理论认识，同时也促使笔者对本专业的教学教育改革进行思考和探索。在对国外高校软件工程人才培养模式的研究和实践基础上，我们认真分析了我国软件工程人才培养模式中存在的普遍问题，并在人机交互课程建设中进行了解决方案的探索。
2.人机交互课程特点
人机交互主要研究用户与系统之间的交互关系，为用户设计、实现和评估交互式计算系统，是一门涉及计算机科学、心理学、工业设计的交叉性学科。要求任课教师熟练掌握计算机***形学、编程语言等技术，同时需要对社会学、认知心理学等方面的知识有所了解，对教师个人素质和专业知识储备有着较高的要求。该课程覆盖面广，技术更新快，教学难度较大，需要学生的积极参与，良好的师生互动可以使得大量交互界面设计的教学变得直观易懂。
引导型教学模式可以有效激发学生的主观能动性和创造力，有利于新型交互创意的产生。因此如何在课堂教学中引入引导性教学模式以提高学生的教学参与度是笔者在人机交互课程建设中的重点研究方向。
3.引导型教学模式浅析
引导型教学模式的核心在于师生互动：从教师讲授为主的单向模式转变为教师引导学生进行主动学习的双向互动模式。下面我们将从课堂教学内容设置、教学方式、实验设计及评价、教师个人素质等四方面对引导型教学模式进行探索。
3.1课堂教学内容设置
人机交互的教学内容主要包括基本理论知识及案例分析两部分。理论基础包括交互模型及实例、设计规则、实现支持以及评估技术等。本课程还通过视频、***片等大量资料介绍普适计算、虚拟现实等热门专题。这些教学内容有助于拓展学生在人机交互方面的视野，提高学生的交互式设计的能力。
作为计算机领域的新兴研究方向，人机交互的理论和应用层出不穷、更新速度非常快，这对教学工作提出了极大考验。在教学准备上需要花费大量精力进行查新，尽量做到和国际最新成果接轨，并根据学生专业背景和反馈及时进行调整。
3.2课堂教学中的师生互动
教师应及时与学生沟通以调整教学进度和难度，并鼓励学生积极参与课堂教学互动。教师在教学中应采用理论讲授、个人陈述、分组讨论等多种教学方式。
人机交互的教学需要学生对交互设计具有一定的热情和敏感度。考虑到学生的专业背景、兴趣爱好等各不相同，在实例分析环节应将日常生活中常见的交互问题作为切入点，使得每个学生都可以联系实际、有话可说，从而鼓励学生融入互动教学。
3.3实验设计及评价
实验环节设置应避免理论和实际脱节，教师不同的交互设计题目，每个题目均围绕一个日常交互问题且难度递增。学生组队完成作业，项目管理方式可以激发学生的自主学习和工程实践能力。例如，学生首先应通过问卷调查、用户面试等方法了解用户实际需求，后期才有可能产生符合实际需求且有创意的交互设计理念。
3.4教师的专业素养和个人魅力
学生对设计原则、交互风格等的理解较为费时，且必须在实践基础上逐渐积累。如果只是被动接受大量案例，既不利于学生对理论知识的理解，还会限制学生的创造力和想象力，就很难发挥想象力和创造力产生出创新的设计方案。因此要求教师具有坚实的专业背景和丰富的项目实践经验，能随时跟踪专业动态和最新研究成果。
教师的个人魅力在人机交互的教学中起着举足轻重的作用。良好的专业背景，丰富的教学和实践经验，自信、热情的性格以及活跃的课堂气氛能很好地吸引了学生的注意力，激发学生的创新欲望。
4.成果及展望
有效的人机交互人才培养可以提高学生的创新能力和工程实践能力，具有重要的实践意义。本课题对人机交互课程建设进行了系统探讨，分别从课堂教学内容设置、教学方式、实验设计及评价、教师个人素质等四方面对引导型教学模式进行了深入分析。目前，我们已在“人机交互”、“信息可视化”等相关专业课程中进行了引导型教学模式的应用研究，同时积极鼓励学生参与各级大学生创新创业训练计划，在加强学生创新和实践能力方面收效明显。
另外，在国家外专局项目支持下，我们曾两度邀请德国慕尼黑大学人机交互专家来我校交流访问。现两校已签署校级合作协议，将在学术和学生交换方面展开全面深入的交流合作。这将对我们未来在具有国际视野的软件工程人才的培养模式方面提供重要的理论支撑和实践平台。
（注：基金项目：2014年国家外专项目；西南民族大学中央高校基本科研业务费专项资金（13NZYQN19）；西南民族大学2013年教育教学改革项目（2013ZC70）；南民族大学2013年教育教学改革项目（2013ZC60）资助。）
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