單片機應(yīng)用技術(shù) 教案8-1 項目8 數(shù)字式轉(zhuǎn)速表設(shè)計與制作需求分析與方案設(shè)計

教案8項目8數(shù)字式轉(zhuǎn)速表設(shè)計與制作（需求分析與方案設(shè)計）一、教學設(shè)計課程名稱單片機應(yīng)用技術(shù)學習項目項目8數(shù)字式轉(zhuǎn)速表設(shè)計與制作授課學時授課班級授課人數(shù)授課地點所選教材《單片機應(yīng)用技術(shù)》授課時間授課方式教學內(nèi)容項目8數(shù)字式轉(zhuǎn)速表設(shè)計與制作其他資源媒體資源微課，PPT，視頻，動畫，職教云平臺，Keil軟件，Proteus軟件，51單片機實訓平臺等環(huán)境資源嵌入式（單片機）實訓室、教學一體機、職教云學情分析知識基礎(chǔ)1.具有一定的電路基礎(chǔ)知識。2.熟悉C語言基本語法和三種程序結(jié)構(gòu)。3.具有一定的單片機基礎(chǔ)知識認知能力1.具有一定的電路閱讀分析和設(shè)計能力。2.有C語言程序設(shè)計基礎(chǔ)能力。3.能識別常見的電子元器件。學習特點喜歡網(wǎng)絡(luò)學習，大多數(shù)同學能夠認真學習資源庫課程平臺的動畫、視頻等相關(guān)數(shù)字資源，熟悉常用的網(wǎng)絡(luò)工具和軟件；對單片機的應(yīng)用充滿好奇。2.對抽象概念畏難和抵觸，不喜歡枯燥的理論講解。教學目標素質(zhì)目標知識目標能力目標1.激發(fā)學生的民族自信，培養(yǎng)節(jié)約意識和科技創(chuàng)新意識。2.培養(yǎng)學生自主學習及團隊協(xié)作意識，提高學生合作探究解決問題的能力。3.培養(yǎng)學生時間管理的意識。1.理解定時器的結(jié)構(gòu)；2.理解定時/計數(shù)的區(qū)別；3.掌握定時器結(jié)合中斷處理程序的應(yīng)用。1.了解霍爾傳感器和反射式光電傳感器的使用方法；2.熟練使用定時/計數(shù)器T0、T1；3.結(jié)合中斷的方式，靈活應(yīng)用T0、T1。教學重難點重點1.定時/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)與工作原理；2.定時/計數(shù)器的配置和編程；難點正確地配置和處理定時器中斷教學方法教法任務(wù)驅(qū)動教法、理虛實一體化教法、情景化教法、討論式教法、問題引導教法學法自主式學習、協(xié)作式學習、體驗式學習、探究式學習二、教學內(nèi)容思維導圖三、教學實施教學環(huán)節(jié)教學內(nèi)容教學活動設(shè)計意圖信息化手段教師活動學生活動項目引入引出數(shù)字式轉(zhuǎn)速表的話題，引起學生的學習興趣。項目任務(wù)：以MCS-51單片機為主控芯片，設(shè)計一款數(shù)字式轉(zhuǎn)速表。采用OLED顯示屏實時顯示轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速，測速范圍0-9999轉(zhuǎn)/分鐘。職教云討論：數(shù)字式轉(zhuǎn)速表的應(yīng)用領(lǐng)域及方案設(shè)計話題。歸納分享：數(shù)字式轉(zhuǎn)速表在各行各業(yè)有廣泛應(yīng)用，可以有多種方案實現(xiàn)。其中，單片機結(jié)合光電傳感器是性價比較好的方案。實物展示：數(shù)字式轉(zhuǎn)速表使用效果。職教云發(fā)起頭腦風暴：引導學生思考：數(shù)字式轉(zhuǎn)速表各種設(shè)計方案的優(yōu)劣？查閱&回帖：結(jié)合自己的所見所用，或手機上網(wǎng)查閱答案，參與討論回帖。觀看&思考：觀看應(yīng)用場景，思考燈如何控制亮滅？同步體驗：單片機實訓開發(fā)板及LED點亮效果。參與頭腦風暴：LED控制如何實現(xiàn)?通過創(chuàng)設(shè)情境，把學生引入項目學習。課堂上通過網(wǎng)上搜索相關(guān)資料及實物展示，激發(fā)學生的參與意識、創(chuàng)新意識，使其主觀上產(chǎn)生對新知識的渴望，同時培養(yǎng)學生勤于思考的好習慣。職教云/實物/極域課堂項目分析LED控制系統(tǒng)整體方案設(shè)計啟發(fā)引導：啟發(fā)學生分組完成任務(wù)分析討論，確定設(shè)計總體方案。歸納總結(jié)：教師總結(jié)LED燈光系統(tǒng)的功能模塊組成，確定系統(tǒng)整體設(shè)計方案。討論&分享：學生組內(nèi)討論，分享設(shè)計方案。聆聽&記錄：學生明確系統(tǒng)方案。任務(wù)分析，能有效培養(yǎng)學生勤于思考，敏于發(fā)現(xiàn)，勇于發(fā)言，敢于表達的習慣。PPT/職教云項目實施回顧強化：數(shù)字式轉(zhuǎn)速表的功能需要及一些相關(guān)概念，并認識數(shù)字式轉(zhuǎn)速表。轉(zhuǎn)速概念轉(zhuǎn)速(RotationalSpeed)，是旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)數(shù)與時間之比的物理量，用符號"n"表示，工程上通常表示為：轉(zhuǎn)速(n)=旋轉(zhuǎn)次數(shù)/時間。其是描述物體旋轉(zhuǎn)運動的一個重要參數(shù)。轉(zhuǎn)速的國際標準單位為r/s(轉(zhuǎn)/秒)或r/min(轉(zhuǎn)/分)。當單位為r/s時，數(shù)值上與頻率相等，即：n=f=1/T。其中T為做圓周運動的周期，f為頻率。圓周上某點對應(yīng)的線速度為：v=2π*R*n，R為該點對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)半徑。職教云提問：轉(zhuǎn)速是什么？哪些地方會關(guān)心這些量？播放微課視頻：播放有轉(zhuǎn)速場景的視頻，并提出概念閱讀記錄&回答：閱讀教材相關(guān)內(nèi)容并做好記錄，完成搶答。從感性認識和實例中總結(jié)歸納出概念。提高學生的歸納小結(jié)能力。項目實施1.分析數(shù)字式轉(zhuǎn)速表的工作原理。2.掌握光電式數(shù)字轉(zhuǎn)速表的結(jié)構(gòu)及實現(xiàn)方法。3.培養(yǎng)學生自主學習及團隊協(xié)作意識，提高學生合作探究解決問題的能力。A3144引腳分布圖漫反射式光電傳感器播放微課視頻：霍爾傳感器和光電傳感器的視頻，理解這兩種傳感器的與原理和用法。提出問題：在理解傳感器原理的基礎(chǔ)，結(jié)合數(shù)字式轉(zhuǎn)速表的功能需求，分析數(shù)字式轉(zhuǎn)速表工作原理。學生同步觀看或聆聽、查閱、理解，建構(gòu)新的知識與技能培養(yǎng)結(jié)合數(shù)字式轉(zhuǎn)速表的功能需求，思考、分析數(shù)字式轉(zhuǎn)速表工作原理。小組內(nèi)展開討論。并做好記錄。通過對相關(guān)傳感器的學習，理解數(shù)字式轉(zhuǎn)速表的工作原理項目實施定時/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)。單片機作為微控制器，除了給輸出端口提供高低電平、檢測端口輸入狀態(tài)和基本的運算能力外，還需要有時序的概念，引入時間維度的控制量，比如某個電平狀態(tài)持續(xù)多長時間，各個狀態(tài)的先后順序。定時/計數(shù)器就是解決這方面問題的主要功能單元引出新的問題：結(jié)合數(shù)字式轉(zhuǎn)速表工作原理分析，引出單片機中定時/計數(shù)器的需求和概念。播放微課視頻：定時/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)分析與講解。提出討論話題：定時/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)有哪些特點？怎樣應(yīng)用？學生思考，回答問題。觀看微課，理解定時/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)。討論定時/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)和特點，以及應(yīng)用認識單片機內(nèi)部的定時/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)和特點項目實施提出數(shù)字式轉(zhuǎn)速表的多種設(shè)計方案，畫出優(yōu)選的設(shè)計方案框圖布置任務(wù)：要求學生根據(jù)前面的基礎(chǔ)，提出數(shù)字式轉(zhuǎn)速表的設(shè)計方案。巡回檢查指導：觀察學生完成課堂作業(yè)的過程和情況，發(fā)現(xiàn)小問題個別指導，共性問題，記錄后，后續(xù)集中講解。聆聽&記錄：跟隨老師一起學習并在相應(yīng)的活頁式講義中做好記錄。通過Proteus仿真電路設(shè)計，加深學生對最小系統(tǒng)的理解，掌握時鐘電路和復位電路的應(yīng)用設(shè)計。Proteus/PPT/職教云項目評價功能考核：根據(jù)項目評分細則，對學生完成的作業(yè)情況考核，并評分、記錄測驗：發(fā)布課堂測驗題目作業(yè)檢查：檢查學生繪制的系統(tǒng)設(shè)計框圖和設(shè)計任務(wù)書，并記錄典型問題測驗發(fā)布：引導學生完成職教云課堂測驗題目完成考核：完成系統(tǒng)設(shè)計方案任務(wù)書完成測驗：在職教云中獨立完成課堂測驗，將還存在疑問的題目記錄下來通過準確合理，富有鼓勵性的考核和評價，調(diào)動學生學習的積極性總結(jié)反思學生任務(wù)完成情況和存在問題分析與解決考核反饋：對任務(wù)完成度進行評價，充分鼓勵學生的實踐結(jié)果，同時對學生存在的問題進行反饋?？偨Y(jié)：總結(jié)本節(jié)學習內(nèi)容，加深學生對新知識的理解。學生反思總結(jié)，跟隨老師匯總歸納本堂課的知識內(nèi)容，加深對新知識的理解和記憶。以準確簡練的語言，提綱挈領(lǐng)地總結(jié)歸納，促使學生加深對所學知識的理解和記憶，培養(yǎng)其綜合概括能力。項目拓展課后任務(wù)-理論&實操理論知識點測試：課后測驗課后跟蹤：了解學生對本堂課知識