機械類微機原理和單片機課程教學探討

1、機械類微機原理和單片機課程教學討論摘要：本文結合非計算機類各專業(yè)的計算機教育，針對機械類微機原理和單片機課程的教學方法、手段進展討論。提出一種側重實際應用的學習，從實際入手，注重掌握其應用方法和技能的教學方法。教學方法的改革理論證明，該教學方法實際可行并獲得良好的效果。關鍵詞：教學方法教學手段機械類微機原理和單片機課程一、引言計算機根底教育是面向非計算機類各專業(yè)學生的計算機教育1。與其它傳統(tǒng)的根底課如數(shù)學、物理、化學、外語等一樣，計算機根底教育已成為大學本科生根底教學的重要組成局部。計算機根底教育大致可分為三個層次：計算機文化基儲計算機技術根底和計算機應用基矗計算機文化根底課程是為了培養(yǎng)人們的

2、計算機認識，課程不主要講解計算機根底知識和根本操作技能。計算機技術根底課程那么是為學生后續(xù)課程學習、畢業(yè)設計以及計算機應用開發(fā)打下一個較為全面的根底，課程主要講解計算機中軟件、硬件的根底知識。計算機應用根底課程那么是針對當前計算機的主要應用領域，講述一些必要的知識、方法和技能，以解決實際問題。?微機原理與應用?和?單片機原理與接口技術?課程是機械類各專業(yè)所開設的課程，分別屬于計算機技術根底和計算機應用根底層次。本文討論了有關機械類?微機原理與應用?和?單片機原理與接口技術?課程的教學方法和教學手段。二、機械類微機原理與應用和單片機原理及接口技術課程的教學特點一課程內(nèi)容簡介234不?微機原理與應

3、用?課程內(nèi)容主要包括：計算機的根底知識計算機的開展概述、計算機中的數(shù)、無符號二進制數(shù)的算術運算和邏輯運算、帶符號二進制數(shù)的表示及運算、二進制編碼、8086/8088微型計算機根底知識微型計算機根本構造、8086/8088微處理器、8088的外部引腳及其功能、8086/8088的功能構造、8086/8088的存儲器組織、8086/8088的工作時序、8088/8086的指令系統(tǒng)、匯編語言程序設計、中斷技術等。課程詳細地講述8088/8086微處理器的編程構造及8088/8086的匯編語言編程技巧。微機原理與應用課程為以后從事機電控制技術以及微機的應用打下一個較為全面的基矗?單片機原理與接口技術?

4、課程內(nèi)容主要包括：S-51系列單片機的硬件構造、組成原理、尋址方式、指令系統(tǒng)、擴展技術、中斷系統(tǒng)機制、定時器、計數(shù)器、串行通信接口技術等。課程詳細地講述S-51系列單片機匯編語言的編程技巧，重點說明單片機的擴展方法及組成單片機應用系統(tǒng)的設計技術。單片機原理及接口技術課程為以后從事自動控制、智能儀器儀表、機電一體化技術以及各類單片機的應用打下一個較為全面的基?？梢哉f?單片機原理及接口技術?課程是進步單片機應用設計才能，適應科學技術和經(jīng)濟開展的重要保證。二課程內(nèi)容教學特點隨著21世紀科學技術高速開展，新能源、新技術不斷出現(xiàn)，尤其是信息處理和控制技術的飛速開展，使得傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品正逐漸向高度自動化機

5、械產(chǎn)品轉換?？梢哉f純機械產(chǎn)品已逐漸被機電系統(tǒng)所取代，機電系統(tǒng)是機械設備和電氣動力相組合的系統(tǒng)，而目前所有的機電系統(tǒng)都是基于計算機控制技術來實現(xiàn)的，所開發(fā)的機電產(chǎn)品的控制系統(tǒng)都是以計算機控制技術為根底的，控制系統(tǒng)的開展方向是智能和柔性。由此可知，?微機原理與應用?和?單片機原理與接口技術?課程是掌握高新科學技術的基矗從?微機原理與應用?和?單片機原理與接口技術?課程內(nèi)容可以看出，兩門課程具有很多的共性知識，其重復面較大。這主要表如今以下幾個方面：第一是兩門課程均為技術根底類課程，其先修課均為電子技術根底課，可以說兩門課均為復雜同步時序邏輯電路的應用，應歸屬于電子技術應用范疇，所以學好電子技術根底

6、課將有助于這兩門課程的學習。第二是兩門課程表達著強烈的概念性、抽象性和原理性，兩門課程均強調(diào)硬件構造加上軟件的執(zhí)行構成的微機原理。第三，兩門課程同時也是理論性很強的課程，有一定的實用技能，在學習過程中應充分注重理論與理論相結合，軟件與硬件相結合，只有這樣才能學到真正的知識。鑒于以上的課程內(nèi)容教學特點，為更好地指導學生理解、領會和掌握?微機原理與應用?和?單片機原理與接口技術?課程內(nèi)容，以便培養(yǎng)出更多的從事機電控制技術人才。三、機械類微機原理與應用和單片機原理及接口技術課程的教學方法、手段討論一合理取舍教學內(nèi)容、注重對學生學習才能的培養(yǎng)?微機原理與應用?和?單片機原理與接口技術?課程內(nèi)容具有很多

7、的共性知識，其重復面比擬大。為了防止課程內(nèi)容的重復，應合理取舍教學內(nèi)容、注重對學生才能的培養(yǎng)，以彌補技術根底課學時短、內(nèi)容多，學生難以在課堂內(nèi)準確理解、全面承受教學內(nèi)容之缺乏。?微機原理與應用?課是機械工程與自動化學院開設的技術根底平臺課，課程講授要分清哪些內(nèi)容是目前暫時可以不學而留待以后學習，哪些內(nèi)容是主要的，哪些內(nèi)容是次要的。決不能“眉毛胡子一把抓，不加分析、不分主次，使學生難以入門。例如：本課程針對學生的課程設置情況和所學內(nèi)容在講解計算機根底知識的內(nèi)容時，對于計算機開展概述的內(nèi)容因在計算機文化根底課已經(jīng)講述，所以就不再重復講述?？梢岳么藢W時重點去講解計算機的工作方式有關的內(nèi)容，使學生理

8、解邏輯處理的三種實現(xiàn)方式硬件布線邏輯方式、可編程邏輯控制方式和程序存儲式的自開工作方式，這樣就使學生在課程開場就對計算機的認識上，上升了一個層次，從宏觀上理解計算機的用處，到達引人入境之感。再例如，對關于機器數(shù)與真值的概念講解，強調(diào)“人為約定的概念，機器數(shù)是人為約定的二進制數(shù)。再例如，講解補碼時，也決不能籠統(tǒng)說，而是重點講解模的概念，突出模是一個進位數(shù)。以上的舉例只是在第一章中的幾個例子，通過教學的實際證明，學生得到很好的效果，重點突出了對學生學習才能的培養(yǎng)。二增加課程的理論教學環(huán)節(jié)對于計算機知識的學習有兩種不同的學習方法：一種是側重知識的學習，從原理入手，注重理論和概念；另一種是側重應用的學

9、習，從實際入手，注重掌握其應用方法和技能。不同的人應根據(jù)其詳細情況選擇不同的學習方法。對于非計算機專業(yè)的學生顯然應當采用后一種學習方法。為了進步學生的實際應用才能，課程教學盡量增加理論教學環(huán)節(jié)。應當指出，檢察學習的好壞的標準，不是“知道不知道，而是“會不會用，學習的目的全在于應用。所以，課程多注重理論環(huán)節(jié)，在?微機原理與應用?課程的指令系統(tǒng)講解中，首先引導學生多上機練習，使學生不滿足于“上課能聽懂、教材能看懂。有一些問題，別人講半天也不明白，而自己上機練習就清楚了。這就是增加課程的理論教學環(huán)節(jié)的目的。三增加實例以拓寬學生的知識面在機電一體化系統(tǒng)課程、機電一體化系統(tǒng)課程設計，以及機電方向學生的畢

10、業(yè)設計等教學環(huán)節(jié)中，大量需要典型的微機知識、接口以及編程技術。尤其在畢業(yè)設計方面，學生由于此方面的欠缺，對于有關機電課題方面的畢業(yè)設計，往往在完成機械設計以后，很難很好的完成機電結合的局部。針對這些情況，機械工程與自動化學院指導以及帶機電畢業(yè)設計方面的教師一致認為應加強有關電子設計、應用方面的環(huán)節(jié)。為此課題在以下幾個方面進展改良：第一、改革?微型計算機原理與應用?、?單片機原理及接口技術?課程的教學，開設AI教學；第二、加強?單片機原理及接口技術?課程的理論教學環(huán)節(jié)，完善和開放機電控制實驗室；第三、設計制作單片機應用系統(tǒng)的典型環(huán)節(jié)，如A/D、D/A、鍵盤、數(shù)碼和LD顯示、通信、步進電機控制等模

11、塊；第四、力爭多開設?單片機原理及接口技術?課程的綜合實驗課，為后續(xù)的畢業(yè)設計以及機電方面的學生就業(yè)打下堅實的基矗四、完畢語經(jīng)過兩年來的課程教學理論改革后，?微機原理與應用?和?單片機原理與接口技術?課程教學可以說獲得了較好的效果。使學生側重應用的學習，從實際入手，注重掌握其應用方法與技能。正是課題組的共同努力，設計制作單片機應用系統(tǒng)的典型環(huán)節(jié)，如：A/D、D/A、鍵盤、數(shù)碼和LD顯示、通信、步進電機控制等模塊，使得機械工程與自動化學院的學生在2022年全國大學生電子設計大賽遼寧賽區(qū)獲得二等獎、三等獎各一項。也正是課題組的共同努力，讓得學生自愿走近實驗室，主動利用實驗室的資源設計開發(fā)一些綜合性的試驗。最后，相信只要我們可以全身心的投入到課程教學改革