YL—236单片机组装与调试装置在教学中的应用

【摘 要】单片机的教学枯燥乏味,而且入门十分困难,教学过程中如果能合理的把理论与实践相结合起来将会事半功倍.本文介绍应用YL-236单片机组装与调试设备理论与实践相结合的项目教学方法.

【关 键 词 】单片机教学；项目教学

当今,以计算机为核心的控制技术飞速发展,单片机作为核心控制器的应用已经非常广泛.单片机这门课程作为电类的一门专业基础课也显得越来越重要.在职业学校的单片机教学中应该更加体现出理论与实践相结合的教学方式,这样才能更好的提高教学质量.近几年来,国家为了提倡加强学生动手能力,适应社会的发展和需要,举办了多种类别的竞赛活动,其中具有典型代表的是YL-236单片机组装与调试的比赛.竞赛中的题目基本都是以项目的形式出现的,在比赛中也就体现出了理论与实践相结合的教学成果.YL-236单片机组装与调试设备所包含的有电源模块,主机模块,显示模块,指令模块,交直流电机,步进电机,传感器模块,机械手模块等.利用这台设备进行教学,能实现绝大多数的项目模拟.

一、理论教学阶段

（1）项目设计.项目的设计直接决定学生所掌握知识的程度,对于每一个项目的选取也应考虑学校现有设备配置,以及学生的知识水平.只有这样的项目才能更加有效地调动学生的主动性与积极性.

（2）项目分析.为项目实施做好一切必要的准备工作.项目分析是培养学生思考问题、分析问题,解决问题的能力,更是整个项目能否正常实施的重要前提,因此,在项目分析时教师应做正确的引导、启发工作,使学生在整个项目实施过程中有的放矢,激发学习兴趣.

（3）项目实施.完成整个项目的要求,项目实施是整个项目教学过程的主要环节,也是最重要的环节,关系着整个项目教学的成败.教师在项目实施过程中可以给学生提供一定程度的帮助与指导,但不能主导学生的项目实施,让学生在整个实施过程充分体现其主体性,使其能在最后获得成就感,最终起到调动学生的内在动力与创造为的作用.

（4）项目测试.根据教学目标的设计要求,认真设计测试题目（以理论为主）,检验学生在项目实施过程中对理论知识的掌握情况.虽然项目教学以学生及时动手做为主线,但也应注意避免在项目教学中迷失方向,因此,在整个项目教学过程中也应重视学生对完成项目任务所需的理论知识的掌握.那么项目测试就成为必不可少一个重要节环.

（5）项目评估.这一环节是整个项目教学的最后一步.老师要评估每个小组在整个项目的得分,在教学过程中每一个学生的问题,综合评价学生的学习能力,创新能力和潜在能力,让他们有一个更全面的了解自己的多面性,通过集成评估发现的各自优势,以达到全面发展的学生.这也恰好体现了项目教学的目的和意义.

二、项目教学法单片机教学实践

传统单片机教学的中的教学内容一般是从发展历史、应用开始说起,逐步深入.从表面看能很好体现教学梯度性,但实质是要求学生首先掌握极其枯燥的硬件组成与软件指令,这些知识对于大学生来说可能也存在着一定的学习难度,更何况是我们所面对的如此素质基础的中职生,如果不进行一定教学改革,势必会使学生在一开始便产生对单片机这门课程的厌烦情绪,更不用谈什么主动学习和激发兴趣了.

（1）基于YL-236设备的三色球的颜色识别.①项目设计理由.单片机控制机械手进行红球,黑球,的识别与选取,主要考察学生对逻辑控制的编程方法,并且容易激发学生的学习兴趣.使被动的学习状态转变为主动的学习状态,能充分体现项目教学法的优点.②项目教学过程.教师引导学生完成对本项目的分析任务：本项目是单片机控制机械臂的动作来选取“黑”,“白”,“黄”三种颜色的球,抓取后放到指定的位置.本项目的难点在于颜色的识别,由于机械臂的动作部分属于一个顺序执行的过程,所以主要应带领学生分析三种颜色球的识别过程.机械臂可以在工位一和工位二两个工位进行球的抓取,并且同过工位一和工位二下方的光电传感器对球的颜色初步判断,如果不能判断出颜色则需要用到机械臂手抓里的光纤传感器进行再次识别.③项目内容：任务一：到工位一抓取黑球放到三工位,如果光电传感器检测为低电平则为白球或者黄球,则放弃抓取等待.如果为高电平则为黑球直接抓取.任务二：到工位一抓取白球放到三工位,如果光电传感器检测为低电平则为白球或者黄球,此时应该用光纤传感器进行检测,如果为高电平则为白球直接抓取,否则为黄球,放弃抓取等待.任务三：到工位一抓取黄球放到三工位,如果光电传感器检测为低电平则为白球或者黄球,此时应该用光纤传感器进行检测,如果为低电平则为黄球直接抓取,否则为白球,放弃抓取等待.④一工位颜色识别程序流程图.

⑤注意问题.在调试的过程中应注意光电传感器灵敏度的调节,分别把黑球,黄球,白球放在工位上用螺丝刀旋转调节旋钮.调节到黑球刚好不能检测到信号,黄球和白球能检测到信号.调节光纤传感器的时候用螺丝刀轻轻旋转光纤放大器旋钮,使白色球能检测到信号球不能检测到信号.⑥程序的编写与调试：利用万利软件在电脑上进行程序的编写,根据任务书要求和所画出的程序流程图在计算机上进行程序的编写与调试.此过程应侧重于学生对程序调试能力的培养.⑦教师的指导：教师在整个过程中起到的作用是对各组产生的问题加以归纳,并分析产生问题的原因,针对问题对学生进行现场的指导.

总结学生在完成项目中出现的问题,以及各种编程方法.并举例讲解最优方案.让完成较好的组别发言讲解心得体会,让完成较差的组别分析原因.

三、整个过程中注意的问题

项目教学过程中,学生自主操作时间占过程的主要部分,时间的控制和任务完成的控制尤为重要,应注重在项目实施过程中的每一环节认真检查,确保项目实施的有序进行.项目教学法的具体实践中,教师应成为一名向导和顾问.应该是帮助学生在独立研究的道路上迅速前进,引导学生如何在实践中发现问题,分析问题,解决问题.

学生作为学习的主体,通过项目教学法把理论与实践有机地结合起来,不仅提高了理论水平和技能,而且又在教师引导下,培养了解决问题的能力.可以说,项目教学法是师生共同完成项目,共同取得进步的教学方法.