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职业院校单片机创新型课题教学
文/张?俊
摘?要：当前,职业教育成为国家实现制造强国战略的重要一环,职业院校学生展现出动手能力强的特点,但是对理论知识的学习兴趣不高.为此,很多人认为职业院校的学生只能“做”而无法“想”和“创”.然而,只要我们注意身边的点点滴滴,将生活资源变为新型课题并引入课堂教学,认真筛选素材,一样能够为职业院校的学生构建创新性学习的平台,从而提高他们的学习兴趣和创新兴趣.本文根据单片机技术中一个教学实例,论述了如何从生活中选取课题资源,进而使课题在课堂中得到升华.
关键词：生活资源?新型课题?单片机技术
职业院校的学生受各方面因素的影响,呈现出喜“动”不喜“静”,好“动手”不好学“理论”的特点.然而,我们不能根据这些特点就认为他们无法安下心来做学问.其实,只要我们善于观察、勤于思考,认真分析学生的兴趣爱好,在生活中寻找切入点,将枯燥的理论知识融入到他们感兴趣的教学环境中,就可以做到以任务为引领,以能力为导向,将职业院校的学生培养成高素质、高技能人才.
一、如何从生活中选取课题资源
1.观察生活,善于发现
从生活中选材指的是在日常生活中发现亮点,寻找可以转化为教学课题的资源,将其进行典型工作任务的转化,并应用到课堂教学中.
寻找课题需要我们仔细观察生活,善于发现身边的有用信息.以单片机应用技术为例,当学生学习了单片机最小系统后,我们可以让学生运用发光二极管,设计各式各样的花样广告灯；流感流行时,学生需要测量体温,我们可以指导学生运用DS18B20温度传感器和数码管设计单片机简易温度测量装置；光伏太阳能等新能源技术在本地区得到大规模发展,我们可以指导学生进行太阳能新能源电子产品的制作等.
这些素材都来自于我们的生活,我们搜集到它们,加以整理,就可以将其作为我们课题的素材.例如,太阳能手机充电器的例子,就使学生在生活中对太阳能这种新能源产生了兴趣,于是想到怎样利用已学的知识制作一个作品来解决身边的实际问题.
2.认真筛选,体现实用
当我们搜集到这些信息后,要认真筛选,选取适合学生训练研究的课题.这些课题必须具备以下几个特点.
（1）难度适中,适合学生.课题必须难度适中,使学生能够在现有水平的基础上,通过查阅资料、请教师长能够基本完成课题,这样学生会产生学习的成就感,也便于激发他们继续学习的兴趣.
随着学习的深入,我们也可以逐步增加课题的难度,使学生得到良性循环发展.例如,太阳能手机充电器这个课题,难度中等,基本满足让学生在现有知识的基础上略加深入,就能摸到门径,有助于学生主动进行学习与研究.
（2）贴近生活、实用性强.我们的课题来源于生活,更要具备较强的实用性,这样更有利于激发学生的研究兴趣.很多课题完成后都可以方便我们的生活,这使学生感受到了运用所学知识解决身边实际问题的快乐.例如,我们所做的电子体温计、太阳能充电器、多功能定时插座等作品都具备很强的实用价值.
学生只有对生活敏感、学会感知生活,才能够舒心地学习、探索未知世界,这也正是我们要从生活中选取课题的原因.例如,我们指导学生制作的太阳能手机充电器,该课题紧贴生活,不仅涉及目前流行的光伏太阳能技术,而且作品做出后具备较强的实用价值,学生用自己制作的手机充电器对自己的手机进行充电,心中格外兴奋.
（3）内容综合,紧扣教学.以单片机应用技术为例,我们选取的课题基本包括了单片机应用技术的基本内容,其中以显示、传感、按键等基本模块为主,为的是提高学生的感性认识.例如,我们所选择的太阳能手机充电器这个课题,其中包括了DS18B20传感检测、LCD1602液晶显示、继电器和蜂鸣器的应用、键盘的应用,计数与中断的应用等.这些课题综合性强,紧扣教学大纲,也为学生创造了一个展示自己个性与进行学习研究的平台.
二、新型课题与传统课题的对比
新型课题与传统课题进行比较,其优点是明显的.第一,新型课题贴近生活,更利于激发学生的学习兴趣,因为学生对完成课题充满期待,会更加努力、认真地去完成课题.传统课题由于偏重于理论,会使学生感觉枯燥无味,无法激发其学习热情.
第二,新型课题属于一种研究性课题.其目的不是单纯地让学生去做,而是给学生一个创新的学习平台.学生依据项目任务要求,从构思开始,经过设计与论证,多角度地思考问题,最终完成项目的整体构架,在整个过程中都处处体现学生的主体作用.在这个过程中,学生充分发挥了自己的创造能力、展现了自己鲜明的个性,学生是整个项目执行的主体,把自己掌握的理论知识应用到了解决实际问题的过程中.
第三,进行新型课题的训练也能够激发教师的灵感.由于这些课题都是贴近生活中遇到的实际问题,因此,教师通过观察学生的研究设计过程,很容易有所感悟,从而萌发灵感,对其中某些项目进行深入研究与开发.例如,我们已对太阳能手机充电器、多功能定时插座等课题进行深入研究,力求将其做成成熟的项目产品.
综上所述,进行新型课题的训练使教师和学生教学相长,可以促进双方能力的提高.
三、实例演示
本节以笔者所在系教师自行指导学生设计的单片机应用技术课题：CM12232液晶显示温度计为例,进行说明.
设计背景：温度的检验测定及调节在日常生活及工农业出产中时常要用到.热电偶和热电阻是传统的测温元件.而热电偶和热电阻需要较多的外部硬件支撑,从而将测出的电压量转换成对应的温度,这个过程需要庞大的硬件电路设计、软件调试工作.
基于单片机控制的液晶显示温度计采用一种智能温度传感器DS18B20作为检验测定元件,它是由DALLAS半导体公司推出的,最大分辨率为0.0625℃,温度规模为-55～125℃.
DS18B20的优点在于可以直接读出被测温度值,并且与单片机采用三线制连接,这样可以减少硬件电路的设计,达到了降低设计成本的目的.
具体设计如下.
1.方案选择
本任务是利用单片机控制系统设计制作的一个液晶显示温度计,AT89S52单片机是该系统的主控元件,温度传感器采用DS18B20,温度显示由CM12232液晶显示模块完成,这样设计既便捷又直观.通过该设计,重点培养学生对DS18B20温度传感器和液晶显示模块的使用,以及对单片机最小控制系统的认知.提高学生对单片机的学习兴趣,使学生在生活中感受学习知识的乐趣.其原理框图如下图所示.
2.硬件选择与设计
（1）主控电路.本电路主控单片机的型号是AT89S52.工作电压为直流+5V.C1、C2和CY构成6MHz时钟电路,为单片机的工作提供时钟.R2、C3、S组成单片机按键复位电路,实现系统的复位与清零.
（2）DS18B20温度传感器.DS18B20智能型数字温度传感器是本系统的温度信号采集装置.
原理框图
DS18B20温度传感器具有独特的一线接口,它的通信只需要一条进口线.DS18B20温度传感器的用途十分广泛,包括空调环境控制,感测建筑物内温设备或机器,并可进行过程监测和控制.它的工作电压范围可以达到3.0V至5.5V.可以测量-55℃至+125℃之间的温度.
（3）CM12232液晶显示.目前,一般液晶显示器利用液晶的物理特性是通过外加电压对显示区域进行控制.被广泛用于便携式电脑、数字摄像机、移动通信工具等领域.它可以显示字符或图形,具备适用于大规模集成电路直接驱动、易于实现全彩色显示的特点.本设计采用CM12232点阵液晶屏进行显示,它具备了读数直观和使用方便的特点,显示精度为0.1℃.
（4）电源模块.三端集成稳压器7805作为本电路的直流稳压电源,A、B两个端子可以输出5V直流电压.
四、参考程序
本设计采用C语言对单片机进行编程,程序省略.
五、安装与调试
本设计制作较为简单,根据原理图进行安装、焊接与调试.在调试过程中需要注意RP1电位器的选择及调试,若选择的阻值过大则可能导致液晶显示器无法正常工作.
六、小结
通过以学生身边的生活资源作为案例的学习过程,学生作为学习的主体全身心地投入到学习中去,激发了学生巨大的学习潜力,并且其不再讨厌理论知识,在项目学习过程中明白了理论学习指导实践操作的重要意义,取得了良好的教学效果.
我们应当努力为职业院校学生搭建良好的学习研究平台,使他们能够在学习的天空任意翱翔,促使他们通过不懈的努力与奋斗,拥有美好的未来.
（作者单位：无锡技师学院）
该文总结,该文是大学硕士与单片机本科单片机毕业论文开题报告范文和相关优秀学术职称论文参考文献资料，关于免费教你怎么写单片机和课题和院校方面论文范文.
参考文献：
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