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单片机项目范文1
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)11-0227-02
《单片机原理及应用》是电子信息类专业的一门极其重要的专业课程,教学质量的好坏直接影响着学生实践能力的培养和就业情况[1]。传统的单片机教学以理论为主,依次讲解单片机内部结构,汇编语言,定时器、中断、外部扩展技术等知识点,在整个知识体系的讲解中辅以一定的实例。在“教师讲、学生听”的教学模式下,学生难以理解相关知识点,觉得单片机非常难学,教学效果不理想。为了适应新形势下应用型人才的培养目标,单片机教学的改革势在必行。
一、项目化教学改革的思路
《单片机原理及应用》课程的培养目标是培养具有单片机软/硬件设计、系统调试和设计的应用型人才。由于传统的教学方法不能达到培养目标的要求,更无法考核学生的实际的操作技能,因此需要探索出一种新的教学方法。项目化教学过程中采取以应用为主线,把课程内容分解成各种典型的项目与任务,将教学内容进行整合,建立“做中学、做中教”的教学模式;以自编教材--《单片机原理及应用项目化教程(C语言版)》为参考教材,利用项目来进行教学设计,采用项目化结构模式,每个项目包含一个或几个任务;应用 Proteus仿真软件、Keil C软件对相关项目进行课堂分析讲解[2],给学生配置单片机开发板实物进行项目任务的设计练习。在课堂教学过程中,教师先对项目、任务进行分析,然后对该任务所涉及的单片机知识点进行讲解,最后通过子任务让学生自己动手进行相关的设计与制作。
二、项目教学设计与实施
1. 教学项目设计
教学内容将单片机相关知识点融入到各个项目或任务中,使学生在学习单片机应用的同时掌握相关知识点,以达到对单片机技术的灵活应用的目的[3]。项目划分如表1所示。项目中涵盖了51系列单片机的重要知识点。各项目的编排采用了由浅入深,由易到难的顺序,学生易于接受。
表1 单片机课程项目具体划分
2.项目教学实施
该项目教学法是基于KST-51开发板的,开发板包含单片机最小系统、键盘、LED灯、数码管、1602液晶、EEPROM模块24C02、蜂鸣器、温度传感器DS18B20、AD与DA转换模块PCF8591、实时时钟模块DS1302、红外接收模块HS0038、步进电机28BYJ-48等,用此开发板能够完成表1中所有项目。此外,开发板配套光盘资料里有各个模块的例程和视频资料,为学生自学提供了良好的条件。
学习该课程前,要求每位学生到实验室借一套KST-51开发板,并将相关软件Keil、Proteus、USB转串口驱动等在自己的笔记本电脑上安装好,上课时带上开发板和笔记本电脑进教室,老师边讲,学生边学边做,老师每讲完一个知识点都会下发一个小任务促进学生消化吸收相关知识,学生每完成一个小任务都能直观的看到实验现象,能够真切的感受到收获的喜悦,从而大大的激发了学习兴趣。每学完一个项目都有几道思考题需要学生课后去设计完成,并计入平时成绩,从而充分调动学习的积极性。
3.考核方式改革
项目化教学模式的考核应该是学生对单片机综合应用能力的考核,侧重于对单片机的软件编程、各硬件模块使用的考核[5]。因此取消了传统的试卷式的考核方式,采用项目考核方式。成绩评定方法:本课程的考核是平时出勤、平时项目操作以及期末技能测评成绩相结合。具体比例为:上课出勤占20%,平时项目操作占30%,期末技能测评成绩占50%。其中,平时项目操作是指每个项目学完以后课后的思考题完成情况;期末技能测评是老师根据教材上的知识点以项目的形式出题,且班上每人题目不重复,学生在2周内完成设计并进行项目答辩。这种考核方式学生可以随时查阅各种相关资料,主要考察学生发现问题和解决问题的能力,改变过去纯粹考核学生对单片机知识点掌握程度的考试方式。
三、结束语
针对传统单片机课程教学中存在的不足,结合本人多年的教学实践,将项目化教学方法应用到单片机的教学改革中并实施,通过项目化、任务化的方式将单片机的知识点学习融合到了解决问题的过程中,充分调动了学生学习兴趣和积极性,培养了学生分析问题和解决问题的综合能力,增强了学生的对单片机的综合应用和动手实践操作能力。该项目教学已进行了两轮,大大提高了学生的学习兴趣,与进行教学改革之前相比,教学质量有了明显好转,学生的动手能力和创新能力也有了较大提高。
参考文献
[1]陈飞,顾启民,王伟. 基于Proteus和Keil的项目教学法在单片机教学中的应用[J].实验科学与技术,2013,11(5):48-52.
[2]李冰.单片机原理及应用课程的项目化教学改革与探索[J].教学研究,2015,38(1):70-73.
[3]胡敬朋,王聪. 单片机项目教学研究及实践[J]. 电气电子教学学报,2009,31(5) :82-84.
单片机项目范文2
关键词:项目导向;单片机;实践教学;Proteus Keil
随着现代自动化技术的广泛应用,单片机技术无论是在工业控制还是电气自动化控制中都得到了快速发展。高职院校在单片机课程的开设中,随着新技术、新应用的深入,对课程教学也提出了新的要求,如机电一体化、电子技术、电气自动化等专业纷纷融入单片机课程。由此可见,作为多数工科院校学生必须掌握的基础课程,在单片机的教学与实践中,还存在一些问题和不足,如对基本理论的掌握,对开发方法的运用等,都需要从专业知识和课程整合上来打下基础。
一、单片机课程教学的特点及问题
在单片机课程教学实践中,因其理论性和实践性统合要求较高,在课堂教学中,既要带领学生掌握有关单片机的基本概念,又要从其硬件结构和软件接口上,理解其运行思路,并能够针对实际需要开发出相应的应用系统。因此,从单片机软件系统、硬件系统,以及调试开发方法等方面,其问题主要有以下几点:一是在课程实践性与理论性衔接不够,从传统单片机课程教材来看,多以单片机的内部结构,包括其指令系统、中断系统、以及与设备的接口电路等来进行讲解,而忽视了对单片机在实际应用中的有效方法。如此一来造成的学生理论知识较高,而动手实践能力较低,不利于学生走上工作岗位的有效应用。二是在实验环节缺乏必要的能力培养,单片机实验课程往往是在统一的集成化实验箱里进行的,由于采用集中购置的实验器材,在课程细化实验中难以更好的发挥其实效,特别是实验箱中的固定电路,由于缺乏灵活的变动性,在实验中,学生仅仅依靠几根导线来完成相关实验,并未从实验中获得更好的效果。再者对于实验间的交互与联系上,缺乏实验的启发性和综合性,无法满足学生对单片机课程的掌握需要。三是在课程考核机制上侧重于理论考察,难以实现学生综合能力的全面评价,单片机课程具有理论性与实践性融合的特点,在课程考核与评价中,因实验成绩相对较少,考核方法无法从学生知识与能力的掌握上进行全面考察,特别是对于学生的动手能力、创新能力以及应用能力的考核上,也与高职教育所倡导的应用型人才的教学目标相违背。
二、项目导向下单片机课程教学实践设计
项目导向是将项目目标任务做完课程教学的中心,并从项目目标的贯穿中来强化学生对知识的理解和掌握,并从中提升自身的学习能力、动手能力和创造力。单片机课程教学中融入项目法,主要是围绕单片机的理论知识和实践环节,从课程项目的设计与实施中来引导学生边学边做,从而增长必要的知识与技能。
(一)项目导向下的设计思路
对于课程设计是围绕课程教学目标展开的,单片机课程融入项目制,从过去的章节教学进行全面整合,并从单片机实践内容上来进行优化项目任务,安排各类教学任务和知识点,在体现“理论服务实践”的思路下,结合教学大纲需要确定知识点和范围,并设计出针对性的实训项目,然后围绕分项来确立课程教学重点,对相关知识内容与实验内容进行统合,以编制出配套的教学实验指导书。在项目导向下,对于单片机课程项目要依据循序渐进的原则,从简单的基本知识过渡到复杂的综合项目,并在知识掌握中,区分各类知识点的联系。如对于延时器的运用中,要从计数器的原理上来讲解定时计数器,以获得对延时间隔的认知;对于中断技术的应用,需要从中断程序的设计上来理解,并从知识点的统合中来体验知识的实训性,以激发学生从中感受学习的兴趣。
(二)对单片机课程教学平台的优化
单片机课程的实训环节是其教学的重点和难点,在实训平台构建上,我们采用Proteus和Keil仿真软件为主,并从中来借助于大量的库元件和仿真仪器,来设计出不同需要的电路环境。如对于不同芯片的选择,从先进的技术上来与市场发展相适应;利用仿真分析工具可以降低教学成本,直接从仿真系统中来优化和改进设计电路和程序;利用仿真软件来直接进行程序设计,并从编译后的效果显示中来完善和提升。仿真实验是单片机系统开发的主要方法,也是提升学生分析与综合能力,增强学生排除故障能力的有效方法。如Proteus ISIS仿真软件,可以借此完成对相关电路图的绘制,还能仿真分析和生成印刷电路板,丰富的电子元器件、分立元件和集成电路,更有助于模拟和仿真各类电路系统;对多种单片机系统的支持为应用提供了多样化的仿真环境等。
(三)对单片机课程教学过程的优化
项目导向的单片机课程教学主要围绕四个阶段来展开,即基础知识的学习、常见项目的演示,对于项目的实施过程,以及项目的拓展进行运用。在基础性知识教学中,要从项目规划中理顺各类基础知识,并从中突出重点,引导学生从知识的掌握和学习中,提升学习的针对性和目标性;在项目演示过程中,要从知识点的应用实例中,进一步加大信息量,让整个实验过程都能够激发学生的学习兴趣和愿望;在项目教学实施环节,要从知识的体验上引入动手环节,特别是对相关硬件电路的绘制,对具体功能应用程序的编写与调试,对实验结果及运行中的问题进行探究,增强学生的动手与创新能力;在项目拓展环节,要从具体的项目实训中,结合项目实际来优化项目目标,如从源代码的修改中来获得新的应用,实现新的功能,极大地启发学生乐于创新,敢于实践,为获得较高的单片机综合运用能力奠定基础。
(四)教学案例优化与实施
本文将从广告灯的教学设计案例来探讨项目教学法。首先是绘制电路图,从仿真实效在Proteus软件中绘制硬件电路图;其次在Keil软件中依据项目需要编写程序,并生成hex文件;最后在仿真系统中加载并运行,分析和观察仿真结果。整个教学设计对于单片机的知识点的掌握是有难度的,因此,在教学中要从各个环节入手,带领学生从各个分项中来掌握技能。如对项目进行分解,第一层次是编写一个灯亮的程序;第二个层次上编写闪烁,也就是说增加了延时子程序;第三个层次是完成对8个灯的闪烁程序;第四个层次是对8个灯进行分组控制。依循而帮助学生从电路的修改与完善中,实现由简单到复杂的教学目标。
三、结语
利用项目导向来推进单片机课程教学,特别是在仿真环境的开发与应用中,帮助学生从单片机的结构与原理上,加深对单片机的学习兴趣,并能够从分项学习中,一步步的增强实践能力和创新能力。实践证明,在项目导向下来学习单片机,从学生的问题和体验中,能够更好的激发学生主动思考,并从项目实训中完善自身的知识体系,实现对电路的设计、对程序的调试、对故障的分析、对问题的解决。可见,项目导向下单片机教学设计,对于提升学生的学习效率具有重要的启发与引导意义。■
参考文献
[1] 刘志先.单片机课程教学改革探讨[J]. 钦州学院学报. 2012(03).
[2] 刘星慧.在单片机教学中应用“边学边做”的教学模式实例[J]. 职业. 2011(06).
单片机项目范文3
关键词:项目驱动法;单片机;课程体系
作者简介:赵永熹(1979-),女,山东青岛人,上海电力学院电力与自动化工程学院,讲师;黄云峰(1971-),男,江苏无锡人,上海电力学院电力与自动化工程学院,讲师。(上海 200090)
基金项目:本文系2012年上海电力学院教学改革项目的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)04-0055-01
“单片机应用技术”是电气工程专业的主干课程,也是让学生较为头痛的课程。关于该课程的教学改革探讨几乎每年都有新的思想出来,这是因为单片机技术本身在不断地发展,学生的素质也在不停发生变化。项目驱动法并不新鲜,该方法的教学实践已经体现在电工基础教育各个层次当中。如彭远芳等人提出了应用驱动法细致地分解单片机技术的教学内容,构建了教学内容体系;程书伟提出以综合项目训练为突破口,解决了实际应用环节中的各种问题。在项目驱动法的教学实践中,大部分教师关注的是任务的分解和任务的实现。而方法的本身是让学习过程成为人人参与的创造实践活动,方法注重的不是结果而是过程。本文构建的单片机项目驱动法教学体系,关注实施过程的教学反馈,加强教学辅导,教学结果表明,该方法确实有效提高学生的自觉能动性。
一、项目驱动法原则
所谓的项目驱动法,是师生通过实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。在项目的教学过程中,学习成为一个参与的创造实践活动,注重的不是最终的结果,而是项目完成的过程。学生在项目的实践过程中,理解知识和掌握技能,培养分析和解决问题的能力。项目驱动法设计流程如图1所示。项目选取要以教学的内容为依据,以现实的对象为材料,既要包含基本的教学知识点,注意根据学生的特点,尽可能设计一些带有趣味性、实用性项目。项目设计要有明确的教学目标,分散教学重点和难点,符合教学认知规律。项目设计有如下原则:应用性强、理论和实践结合、可自学、有梯度。项目开展是教学的中心环节,教师先讲后示,学生以组为单位,合作完成项目。教学辅导是对课堂教学的补充,可通过网站和实验方式进行。项目评估是重要反馈环节,评价学生学习效果,改善教学方法。
二、课程教学体系构成
1.项目内容构建
传统的单片机教学模式以“知识为本位”,教学上注重知识的系统性与逻辑性,但却忽视了对学生能力和创造性的培养。
“项目驱动法”打破原教学结构框架,将单片机课程的核心技术分解为若干知识点,并通过具体实例来体现。一个项目需要用不同的知识点去组合和搭建,每一个项目又分解为若干任务,项目的完成是在教师主导下以学生为主体的一次完整的教学活动。依据电气工程专业单片机教学内容要求,构建“单片机应用技术”课程项目内容及任务描述如表1所示。对单片机教学内容点进行整理分解为三大部分:基础、技能、综合。基础部分教学内容有单片机组成、实验教学平台使用、单片机输入输出口、数码管显示技术等;技能部分教学内容有:定时器/计数器、中断、串口通信、电机控制等;综合训练教学内容有:数字电压表设计和路灯控制系统等。每部分教学内容对应具体项目任务,如输入输出口对应信号灯控制实验;中断系统对应秒表系统设计等。
2.教学体系构建
应用项目驱动法设计单片机教学体系,如图2所示。在基础训练阶段,教师通过讲解和演示形式带学生进入实验状态,让学生熟悉实验教学平台使用方法和常用的编程软硬件。单片机教学网站可以利用设备厂商的论坛和单片机技术论坛开设的专门版面来讨论技术问题。完成一个训练部分则写一个项目报告书。项目报告书不是实验报告。项目报告分为三个部分:项目内容、实验方法和结论。项目报告是检测学习成果的关键环节。通过项目报告,教师了解学生学习进度和项目难易程度。基础训练阶段完毕进入技能训练环节。这个环节设置与基础训练一致。教师先讲后演示,学生在项目结束后,撰写项目报告并由教师据此进行教学评估。综合训练环节不再设置讲解环节,教师布置题目后,学生自行完成,教师点评项目报告。最后的环节是提升,部分优秀同学可以加入电子科技大赛来提高水平。这种课程体系设计按照从易到难的认知过程设计,符合学生知识水平;每个环节教师起领开头,点评结局;依据阶段成果,教师可以适当调整小组的项目难度和进度;该体系即能覆盖全面,又能起选拔人才作用。
三、实际教学体会
基于“项目驱动法”的单片机课程一体化教学,打破理论与实践教学的界限,课堂教学从原来的教学区搬至单片机实验室,利用实验室强大的软硬件资源、网上课程资源及科研资源的优势,采用多媒体教学手段,并以网络学习管理系统为平台,方便地实现了多种教学资源之间快速的无缝链接。
1.在基础训练阶段
教师任务比较繁重。教师除了正常教授知识点外,还需要详细介绍天煌单片机教学实验平台的硬件资源和WAVE仿真软件使用操作方法。学生初次使用平台和软件时会遇到各种问题,但每个问题的解决都是种技能的提高。学生人数多,教师不可能兼顾。只有通过优秀组和优秀学生的示范作用,才能把大家带入项目训练状态。项目报告的撰写不同于实验报告,不是每个项目都需要撰写,只是训练环节结束后,学生就某个熟悉项目撰写报告。优秀学生给同学汇报项目报告,教师点评学生报告,给以信心和鼓励。
2.技能训练阶段
学生熟悉了平台使用后,进入提高阶段。每个目标任务都是要结合具体的知识点。如秒表设计要用定时器中断技术和调用LED外部硬件资源。学生在调试过程中会有较多的失败经历,教师要鼓励学生面对挫折,寻找科学调试方法。
3.综合训练阶段
学生学会组织分工和联合调试。如交通灯控制,学生首先了解交通灯控制流程,设计交通灯相位控制核心内容,把时序控制、显示、输入、故障处理各个部分分配到人。以上子项目都涉及传感器、电子技术和控制理论等,可以帮助学生回顾所学知识,使得“单片机应用技术”这门课程成为一门综合应用课程。
以项目为驱动的教学方法激发了学生的学习兴趣,使得学生能主动分析和思考问题,得到了创新锻炼。在2012年上海市电子科技大赛中,我校学生取得了二等奖好成绩。
四、结论
以项目驱动法为理论重树单片机课程教学体系,梳理教学内容,以教师为主导,学生为主体进行项目教学活动。在实施过程中加强教学反馈环节,各种软硬教学资源进行教学辅导,使得项目驱动法取得很好教学成果,学生的科技创新能力得到了培养。
参考文献:
[1]彭远芳,陆勤,胡宁,等.基于“项目驱动法”的单片机课程一体化教学的探索与实践[J].计算机教育,2010,(6).
[2]程书伟,张丹,程晓旭.基于“项目驱动法”的数字电路课程教学的探索与实践[J].电脑学习,2010,(3).
单片机项目范文4
【关键词】单片机 项目教学法 智能小车 教学改革
【中图分类号】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,然后下载到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,职业院校的学生对图片、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图片。运用此种方法,通过播放视频和图片的形式,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,教师写示范程序并下载到小车单片机中,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)
单片机项目范文5
学生是教学的主体,教学过程的一切活动都是围绕学生进行的,因此必须了解学生。对学生情况的分析主要从以下四个方面入手:学生的知识起点能力、学生的技能起点能力、学生的情感起点能力、学生的思维起点能力。针对学生的实际情况备课,精心选择、设计项目,以激发学生的学习兴趣为出发点,给学生一个看得到、听得见、摸得着的学习目标。同时,在教学中,教师可以穿插介绍相关行业的招聘信息,这样,学生将学习单片机与自己的就业前景相结合,学习的积极性得以大大增强。
2项目教学法——灵活、恰当的方法
项目教学法体现了以“学生为主体,教师为主导,作品为载体,行动过程为途径,就业为导向,学生的能力培养为目标”的全新职业教育理念,让素质、职业能力、岗位技术三者紧密结合,使学生与企业“无缝”对接。单片机是一门实践性很强的学科,只有通过动手设计与调试单片机产品,才能真正掌握单片机技术。在项目教学中,学习过程成为一个人人参与的创造实践活动,注重的不是最终的结果,而是完成项目的过程。学生在项目实践过程中,理解和把握课程要求的知识和技能,体验创新的艰辛与乐趣,培养分析问题和解决问题的思想和方法。
3项目教学法在单片机课程中的应用
3.1项目描述及要求
项目描述即告诉学生要做什么。教师利用多种资源创设情境,让学生清楚要做什么项目。调动学生的视觉、听觉等多种感官,牢牢抓住学生的注意力,激发学生学习兴趣,使学生在想学的基础上开展教学活动,产生学习的内在动力。项目达标要求包括时间要求、质量要求、安全生产要求、文明生产要求。制作完成的作品能否合格,需要按照各项标准量化考核。
3.2项目执行方案
项目执行方案即怎么做。中职生不具备独立设计方案的能力,需要教师提供可执行方案。为了完成项目,需要解决单片机硬件设计和软件编程两方面的问题。教师提供原理图和程序,通过引领式教学方法,讲解硬件设计原理和软件编程方法,然后应用KEIL软件和实验台进行模拟仿真。以动画、实验的形式模拟理论,让学生容易理解,方便操作,使学生建立能够成功的自信心。在讨论的过程中,教师巧妙的将单片机知识点抽取出来,加以整合。在这个过程中培养学生形成正确的学习方法、信息处理和分析能力、运用所学知识解决实际问题的能力。在学生跃跃欲试想亲手制作的前提下,抓住时机,再次对学生讲解基础知识。这样,既是对以往理论学习的补充、巩固,使学生加深对知识的理解,也为接下来的制作做好充分的理论支持。着力体现基本理论在工作现场的具体指导与应用,恰到好处的将理论应用于实践。根据各组成员实际情况,学生分组讨论分工,调动学生的积极性,增强学生的参与意识。让学生感受到,学习不仅仅是掌握理论知识,还需要培养团队合作能力,为将来走向工作岗位做准备。
3.3项目实施
教师提供完成项目需要的条件(如实训环境、器材、原材料等),同时仅做简单、必要的指导,由各组负责人安排分工,人人参与,相互协作,共同实施;学生需要先后解决清点元件、元件检测、插装焊接及调试运行四个关键问题。如果制作中遇到困难,先小组讨论,若无法解决,再请教老师。整个教学过程不再把教师掌握的现成知识技能传递给学生作为追求的目标,而是在教师的指导下,学生们人人参与去寻找得到这个结果的途径,学习的重点在学习过程而非学习成绩。学生通过转变学习方式,在主动积极的学习环境中,激发好奇心和创造力,理解和把握课程要求的知识和技能,体验创新的艰辛与乐趣,培养分析问题和解决问题的思维、方法和能力。教师,课前要准备充分,熟悉项目内容,进行深入研究,并准备好项目讨论可能涉及到的有关知识;预设出项目实施过程中学生可能遇到的困难、可能出现的问题,以及相应的解决办法。通过对学生的指导,转变教育观念和教学方式,从单纯的知识传递者变为学生学习的引导者、指导者和监督者。师生共同完成项目,共同取得进步。
3.4项目评价
项目评价包括:自我评价、小组互评、教师评价。结语性评价和过程性评价相结合,定量评价和定性评价相结合。评价不仅关注学生是否制作成功,还要重视学生对知识的理解、技能的掌握和能力的提高,规范操作、安全文明生,以及节省原材料与爱护工具设备等意识与观念的树立。
3.5项目拓展
项目拓展是对知识、技能的补充、巩固和提高,能满足不同能力学生的需求。学校提供自主创新实验室,全天开放,并配备实验指导教师。鼓励学生在课余时间,进行专业能力、方法能力、社会能力的拓展。
4结语
单片机项目范文6
项目教学法在现代教学中有着较大优势,能够提高学生在课程学习中的主动性,突出学生的主体性地位,改变灌输式教育方法,已经成为教学改革的重要手段。而单片机课程是机电类、电子类专业的必修课,在教学改革要求下,单片机课程教学积极采用项目教学法,以优化单片机课程教学质量。并且,单片机课程教学采用项目教学法对项目、教师和学生都有着较高的要求,单片机课程教学必须合理设计项目教学过程,优化项目教学法的实施。研究项目教学法在单片机课程教学中的开展不仅能够有效提高单片机课程教学质量,而且对机电类专业和电子类专业教学改革意义上深刻。
1 单片机项目教学法的必要性
单片机课程教学的主要目标是培养具备单片机应用系统开发能力的学生。在传统的课堂教学和实验教学方式下,学生能够掌握一定的单片机系统开发能力。然而,学生在独立进行单片机研发的时候,往往力不从心,不知道从哪里下手。这是因为,单片机课程的实践性较强,仅仅学习理论知识无法了解单片机系统开发过程中的问题及难点,导致学生无法独立开展单片机系统开发。并且,传统的单片机实验课程采取教师示范、学生模仿的方式,学生缺乏对单片机系统开发的思考和主动探索,难以独立解决单片机系统开发中的问题。而项目教?W法以单片机系统开发为教学项目,让学生独立进行单片机系统开发,教师为学生的单片机系统开发实践进行指导,能够有效提高学生的单片机系统开发能力。因此,在单片机课程教学中采用项目教学法十分必要。
2 单片机项目教学法的要求
2.1 对项目的要求
项目选取是单片机项目教学法的关键,只有选取合适的项目才能够实现高质量的单片机教学。因此,单片机课程教学应根据教学内容选取项目任务,将现实对象作为项目材料,确保项目中的教学知识点和想象空间,让学生能够在项目研究过程中运用所学的知识进行创造性发挥。并且,项目选取要有一定的难度,能够激发学生项目研究的兴趣,鼓励学生运用所学的单片机课程知识解决项目问题。另外,项目选取应遵循由易到难的原则,在单片机课程初始阶段应选取以基本知识点位基础的项目任务,让学生运用基本知识进行项目研究。在项目教学的深入阶段,教师可以适当增加项目任务难度,拓展学生的知识学习。
2.2 对教师的要求
单片机课程项目教学对教师有着较高的要求,单片机课程教师必须转变传统教学思想,改变灌输式的教育方式,明确自身在单片机课程教学中的角色,充分认识到学生在单片机课程学习中的主体性作用,加强对学生单片机课程学习的指导,让学生主动构建单片机课程知识结构。并且,单片机课程教师应加快角色转化,重视学生在课堂上的主体地位,强调学生的课堂思考与课堂讨论,与学生共同学习,提高学生在单片机课程项目教学中的参与度。另外,单片机课程教师应积极开展项目教学教学研究和学科研究,提高科研能力,加强学科建设,科学开展项目教学。
2.3 对学生的要求
单片机课程项目教学对学生有着较高的要求,在项目教学模式下,学生要能够运用所学的单片机课程知识解决单片机系统研发过程中的实际问题。如果学僧缺乏充足的知识储备,将无法完成项目任务。并且,项目教学法要求学生改变传统的学习模式和学习态度,积极开展自主学习和探究学习,重视自身在单片机课程学习中的主体性作用,强调自己在项目学习和探究过程中学习能力、实践能力、领悟能力、问题能力的提升。另外,学生应减少对教师的依赖,提高学习自主性,主动思考单片机课程知识及项目任务,学会自主学习。
3 单片机项目教学法的过程
3.1 项目任务的明确
单片机课程项目教学首先要明确项目任务,选择符合单片机课程教学内容与学生实际学习水平的任务,并保证项目的适当难度,让学生以项目为载体进行课程学习和探究。
3.2 项目分解
教师可以按照项目内容对项目进行模块化分解,并确定项目研究的具体方案和步骤,明确项目研究方法。同时,教师应重视学生的建议,积极向学生征求项目教学的相关建议,根据学生建议分解项目,合理规划项目模块。
3.3 项目计划及实施
单片机课程教师应制定项目研究的计划,明确项目研究的环节,并对学生进行科学分组,为每个小组布置项目任务,并向学生传授项目研究所需的知识,使学生有能力开展项目研究。另外,单片机课程教师应按照项目计划实施项目教学,及时解决项目教学实施过程中的问题,加强对学生项目研究的指导,确保项目研究的落实。
3.4 项目检查评估
单片机课程教师应对学生的项目研究进行检查评估,让学生展示本小组的研究成果,并对学生的研究成果进行科学评价,肯定项目研究成果中的可取之处,并指出研究成果中的不足。另外,教师应对学生的项目研究过程进行评估,客观评价学生的研究方法、研究步骤、学习态度、课堂表现等,增强项目评估的全面性。
4 单片机项目教学法的实施策略
4.1 优化教学理念
单片机课程教学应积极优化教学理念,改变应试教育观念,注重学生对单片机系统研发实践能力的培养。为此,单片机课程项目教学可以采用工学结合的模式,设置与工作任务相一致的学习任务,组织学生参企业实训,让学生在企业中进行真实的生产工作,确保工作目标与学习目标的一直性、工作内容与学习内容的一致性。并且,单片机课程教学应以行动为向导,开展理论与实践相结合的一体化教学,使学生在实践中运用单片机课程理论,深化学生对单片机课程理论知识的理解。
4.2 合理选择教学模式
单片机课程开展项目教学应合理设计课程标准,对课程进行科学定位,明确课程要求和课程内容,提出课堂教学方法,选择合适的课程教材,积极开发单片机课程资源。并且,单片机课程教学应积极优化课程单元设计,合理设计学习项目设实训项目,在学校开展学习项目,强化学生对单片机课程李璐知识的学习。同时,学校应积极在合作企业开展实训项目,加强学生的单片机系统研发实践。另外,单片机课程教学应积极优化教学设计,科学设计教学组织和教学过程,明确教学决策、教学计划、教学实施、教学评价、教学改进等过程的方式、内容、时间等,确保单片机课程项目教学的有序开展。