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1、單片機(jī)交通燈畢業(yè)論文
導(dǎo)語:課程設(shè)計(jì)的目的是配合《單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)》課程,通過學(xué)生對一個(gè)具體單片機(jī)功能電路的設(shè)計(jì),使學(xué)生加深理解并掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的基本原理與方法,以下是小編為大家整理的單片機(jī)交通燈畢業(yè)論文,歡迎大家閱讀與借鑒!
1.引言
單片機(jī)課程是機(jī)械類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程是課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等教學(xué)環(huán)節(jié)中的重要實(shí)現(xiàn)手段,是一門實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的課程,學(xué)習(xí)單片機(jī)并掌握其設(shè)計(jì)使用技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)代大學(xué)生必備的技能。提高單片機(jī)的教學(xué)效果,對學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)和促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的提高具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
2.教學(xué)現(xiàn)狀
單片機(jī)課程是機(jī)電
2、高素質(zhì)復(fù)合技能型人才所需自動(dòng)控制類知識(shí)的載體,其特點(diǎn)是概念多、邏輯性強(qiáng)、內(nèi)容抽象[1],對于初學(xué)者來說入門難。傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)一般均以學(xué)科體系為出發(fā)點(diǎn),注重課程本身的體系結(jié)構(gòu)和前后的邏輯聯(lián)系,但卻忽略了“可學(xué)性”,致使學(xué)生學(xué)得吃力,老師教得也很辛苦[2]。從教學(xué)效果來看,一直存在教師難教、學(xué)生難學(xué)的雙重困惑,教學(xué)效果不太理想[3]。常見的教學(xué)方式是“以教師為中心、以課堂為中心、以教材為中心”[4]。這種傳授型教學(xué)模式就使本來就很枯燥、抽象的課程更加顯得乏味,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對課程產(chǎn)生了畏難情緒[5]。而且在大部分新升本工科院校中,機(jī)械類專業(yè)學(xué)生以男生為主,且理論知識(shí)掌握較差,學(xué)習(xí)主動(dòng)性不高。大
3、部分學(xué)生對自己的大學(xué)生活和畢業(yè)去向沒有規(guī)劃,學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)模糊。針對以上教與學(xué)的特點(diǎn),提出一些針對單片機(jī)課程在教學(xué)過程中行之有效的教學(xué)改革思路和方法,達(dá)到提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,特別是創(chuàng)新實(shí)踐能力的目標(biāo)。
3.設(shè)計(jì)教學(xué)思路和方法,提高教學(xué)質(zhì)量
3.1通過問題初識(shí)單片機(jī)
學(xué)生剛開始不清楚單片機(jī)是什么?是什么樣?是用來干什么的?所以,授課教師在第一次的授課過程中,應(yīng)該從學(xué)生的思維角度出發(fā),回答單片機(jī)是什么、什么樣、干什么等問題,使學(xué)生從宏觀上對單片機(jī)有一個(gè)理解。在解答這些問題時(shí),最好拿一片單片機(jī),在課堂上就能夠直觀地看到單片機(jī)的外觀形狀、大小和引腳排列等情況,這樣使學(xué)生對這個(gè)概念會(huì)有更深的
4、認(rèn)識(shí)。把單片機(jī)和PC機(jī)進(jìn)行一定的比較,對理解什么是單片機(jī)是非常有幫助的。PC機(jī)主要用于數(shù)據(jù)采集、運(yùn)算和處理,而單片機(jī)主要用于控制且體積更小,這也是為什么目前大多數(shù)學(xué)者把單片機(jī)叫做微控制器的原因。單片機(jī)用來干什么的?解答這個(gè)問題可以通過學(xué)生身邊非常熟悉的案例來進(jìn)行。比如:日常生活中的電視需要使用單片機(jī)來進(jìn)行設(shè)定和控制;全自動(dòng)洗衣機(jī)使用單片機(jī)來對洗衣的時(shí)間和水位進(jìn)行設(shè)定且控制等等。通過日常生活和生產(chǎn)中無處不在產(chǎn)品進(jìn)一步地幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)、理解單片機(jī)。
3.2整合教材內(nèi)容,由整體到部分、由外而內(nèi)講解單片機(jī)結(jié)構(gòu)
在對單片機(jī)有了感性認(rèn)識(shí)后,應(yīng)把單片機(jī)看做一個(gè)整體,不能把它的結(jié)構(gòu)肢解。比如在講“單
5、片機(jī)芯片結(jié)構(gòu)”時(shí),由整體到部分給學(xué)生強(qiáng)調(diào)單片機(jī)學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容,以減少學(xué)生的畏難情緒。然后將這些功能特點(diǎn)進(jìn)行分類,畫成圖表的形式來加強(qiáng)印象,結(jié)構(gòu)分類如圖1所示。先講解外部功能,再學(xué)習(xí)內(nèi)部各個(gè)功能,這就是由外而內(nèi)。引腳教學(xué)中,把單片機(jī)的40個(gè)引腳大致分為電源、時(shí)鐘、控制和I/O口4類。先簡單告訴學(xué)生,4個(gè)8位并行I/O端口占用32根引腳線、電源2根、時(shí)鐘2根,這些引腳使用都比較簡單,重點(diǎn)掌握4根控制線就可以了。這么一來,學(xué)生就會(huì)覺得幾個(gè)控制線的使用絕對不難,學(xué)習(xí)單片機(jī)的興趣就建立起來了。圖1單片機(jī)芯片結(jié)構(gòu)圖另外在對單片機(jī)的結(jié)構(gòu)理解后,應(yīng)整合教材內(nèi)容,使教學(xué)過程更具有邏輯性和連貫性。根據(jù)學(xué)生已學(xué)課程
6、和本門課程教學(xué)所要達(dá)到的目的,合理地調(diào)整授課的順序,可以幫助學(xué)生理解、促進(jìn)對知識(shí)的消化。比如單片機(jī)結(jié)構(gòu)與指令系統(tǒng)是學(xué)習(xí)單片機(jī)的最重要的基礎(chǔ),在這部分的學(xué)習(xí)過程中,可以將一些指令系統(tǒng)結(jié)合硬件部分一起進(jìn)行授課,可以將匯編語言調(diào)整到前面講授,既可以加強(qiáng)學(xué)生的理解又可以節(jié)省部分學(xué)時(shí),用一些簡單的程序來舉例說明如何控制硬件,提高學(xué)生對硬件編程的理解。又如在單片機(jī)接口擴(kuò)展的教學(xué)中,因?yàn)閷W(xué)生已經(jīng)對總線有了一定的理解和認(rèn)識(shí),在這兒就可以引入三總線來學(xué)習(xí)接口擴(kuò)展,強(qiáng)調(diào)接口擴(kuò)展電路的設(shè)計(jì)就是這三類總線的連接。通過對教學(xué)內(nèi)容和授課順序的改變,使學(xué)生建立起整體的概念,分析并引導(dǎo)學(xué)生掌握課程內(nèi)容的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性,而不是把一
7、本書、一堂課從頭講到尾。
3.3用淺顯易懂的比喻幫助學(xué)生理解枯燥難懂的概念
學(xué)生認(rèn)為單片機(jī)學(xué)習(xí)太抽象,尤其是存儲(chǔ)器單元的數(shù)據(jù)和地址。因?yàn)閿?shù)據(jù)和地址都是用二進(jìn)制表示,什么時(shí)候是地址什么時(shí)候是數(shù)據(jù)學(xué)生普遍反映理解不了。在教學(xué)中用學(xué)生都熟悉的學(xué)生宿舍為例,把宿舍號理解為地址,宿舍里住的學(xué)生理解為數(shù)據(jù)。同時(shí)在后面字節(jié)單元和位地址的教學(xué)中,這個(gè)例子同樣適用。比如說宿舍里每張床都有編號,想找全宿舍的人就用字節(jié)單元(宿舍號),想找某個(gè)人就用位地址(床號),其示意圖如圖2所示。這樣不僅完成了教學(xué)任務(wù),而且提高了教學(xué)趣味性。
4.塑造良好的學(xué)習(xí)方法和習(xí)慣,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力
4.1拓寬
8、教學(xué)方法和教學(xué)手段,提高學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力
要培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究的習(xí)慣,掌握查閱資料和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、工具書或參考書的能力,尤其是上網(wǎng)收集資料的能力,能夠合理選擇設(shè)計(jì)方案,并能以圖紙和說明書表達(dá)設(shè)計(jì)的思想和結(jié)果。教師可以將制作的教學(xué)課件、本課程的相關(guān)學(xué)習(xí)資料掛在網(wǎng)上,供學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)參考,還可在網(wǎng)上通過QQ群進(jìn)行交流,利用網(wǎng)絡(luò)提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。初學(xué)者可以先掌握單片機(jī)運(yùn)行和開發(fā)的一些基本技巧,然后在項(xiàng)目中深入學(xué)習(xí)和掌握單片機(jī),達(dá)到學(xué)以致用的目的。不能等把所有的知識(shí)都掌握了后再去運(yùn)用,這既不可能也不可取。讓學(xué)生“邊學(xué)邊干”,而不是在理論學(xué)習(xí)的最后才進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
4.2引導(dǎo)學(xué)生形成良好的學(xué)習(xí)觀念,培養(yǎng)
9、學(xué)生的創(chuàng)新能力
講課的主體是傳授知識(shí),但著眼點(diǎn)卻是培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)、分析、創(chuàng)新、應(yīng)用等能力。讓學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和適合自己特點(diǎn)的學(xué)習(xí)方法,如何聽課、筆記、自學(xué)、小結(jié)等。總之,在課堂上,教師應(yīng)該教會(huì)學(xué)生怎樣學(xué)習(xí)、怎樣思考,注重把所講知識(shí)用相應(yīng)的思維方法組織起來,鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表自己的見解。告訴學(xué)生,學(xué)習(xí)是發(fā)現(xiàn)知識(shí)的過程,而不是簡單的獲取結(jié)果。這種教學(xué)方法讓學(xué)生帶著問題去學(xué),不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,更重要的是培養(yǎng)了他們發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的意識(shí)和能力。比如應(yīng)用程序的教學(xué)是單片機(jī)課程的重點(diǎn)和難點(diǎn),這部分內(nèi)容就是加大學(xué)時(shí),無論教師講得多詳細(xì)、學(xué)生當(dāng)時(shí)聽得多懂,一到用時(shí)就又不明白。究其原
10、因,就是少了學(xué)生自己獨(dú)立思考這個(gè)重要環(huán)節(jié)。講解應(yīng)用程序時(shí),先讓學(xué)生自己思考,然后進(jìn)行講解討論。正是在這種不斷討論和分析問題的過程中,學(xué)生的獨(dú)立思考能力得到了培養(yǎng)和鍛煉,推動(dòng)了創(chuàng)造性思維活動(dòng)。同時(shí)選拔學(xué)生參與一些科研項(xiàng)目,培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新能力。
4.3改革考核方法,加強(qiáng)動(dòng)手能力要求
有什么樣的考核方式必然會(huì)有什么樣的教學(xué)和學(xué)習(xí)方法。由于該課程知識(shí)點(diǎn)多、概念抽象、硬件難于理解、軟件設(shè)計(jì)困難等特點(diǎn),使傳統(tǒng)的閉卷考核方式只能在一定程度上考查學(xué)生對知識(shí)點(diǎn)的記憶能力,而對學(xué)生的思維能力、分析能力、創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力等都難于考查[6]。因此,應(yīng)改革考核方式方法,采用閉卷、論文、設(shè)計(jì)制作相
11、結(jié)合的多樣化考核方式。要求學(xué)生學(xué)會(huì)動(dòng)手查閱并消化資料,將課堂上學(xué)到的理論知識(shí)、查閱到的資料以及其他相關(guān)專業(yè)的知識(shí)聯(lián)系到一起,系統(tǒng)的來考慮問題。同時(shí)指導(dǎo)學(xué)生如何利用圖書館數(shù)據(jù)庫進(jìn)行資料檢索和期刊查閱,如何進(jìn)行論文報(bào)告的書寫等,這對培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、分析能力、動(dòng)手能力、創(chuàng)造能力以及后續(xù)課程的學(xué)習(xí)都有很大的幫助。由于本課程具有應(yīng)用性強(qiáng)、實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn),對學(xué)生的動(dòng)手能力要求比較高,所以,通過設(shè)計(jì)制作考查學(xué)生的動(dòng)手能力,也可作為期末考核的一部分,這樣既完成了教學(xué)任務(wù),又鍛煉、培養(yǎng)了學(xué)生綜合能力,同時(shí)為學(xué)有余力的學(xué)生提供廣闊的創(chuàng)新空間。
5.結(jié)論
針對我院機(jī)械類專業(yè)專業(yè)的特點(diǎn)和學(xué)生的就業(yè)趨勢,就單片機(jī)課程的教學(xué)從教師的教學(xué)思路和方法、學(xué)生的學(xué)習(xí)方法和習(xí)慣等方面提出了一些方案和措施,以提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生的培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力,對提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、分析問題和解決問題的能力、動(dòng)手能力以及創(chuàng)新能力都有很好的作用和效果。