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關(guān)于機械專(zhuān)業(yè)教學(xué)研究的分析論文
一、案例系統教學(xué)
隨著(zhù)電子信息技術(shù)的發(fā)展，社會(huì )需要既懂機械又懂微機控制的人才，但是機械類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的計算機基礎知識一般比較薄弱，《微機原理與接口技術(shù)》一直是一門(mén)學(xué)生較難掌握的課程。為了幫助機械專(zhuān)業(yè)的學(xué)生在一定的課時(shí)內掌握教學(xué)大綱規定的內容，在教學(xué)中將知識點(diǎn)與工程應用相聯(lián)系，然后對其進(jìn)行歸納和總結，形成了以案例促進(jìn)教學(xué)的模式，并將其貫穿于整個(gè)教學(xué)過(guò)程。但在實(shí)際的教學(xué)中，還要注意以下兩點(diǎn)
1．教材內容和案例相結合
將教學(xué)內容中的知識與實(shí)際案例進(jìn)行結合。每個(gè)案例都結合著(zhù)教材的理論知識，將理論知識應用到解決案例中的實(shí)際問(wèn)題。比如，在講解CPU的編程結構時(shí)，先介紹一個(gè)簡(jiǎn)單的時(shí)序電路，由此引出時(shí)鐘電路、寄存器、總線(xiàn)等概念。在講解可編程定時(shí)器/計數器8253時(shí)，以如何檢測自行車(chē)速度為例。為了檢測自行車(chē)速度，需要產(chǎn)生標準時(shí)鐘，檢測自行車(chē)輪輻信號，計數檢測到了多少根輪輻。然后采用單位時(shí)間計算法，檢測單位時(shí)間內有多少根輪輻經(jīng)過(guò)，或是檢測總的輪輻數目，計算每根輪輻經(jīng)歷的時(shí)間，由此來(lái)計算車(chē)速。為了達到上述目的，需要分析如何配置控制字寄存器、如何初始化每個(gè)計數器等。
2．案例環(huán)環(huán)相扣，形成系統
案例的設計需要周密考慮。案例在設計之初要考慮的問(wèn)題是，如何在每次案例教學(xué)中即能講解當前知識，又能復習上次課程的內容并引出下次課程的教學(xué)內容，這樣便使學(xué)生在接受新課之前可以完成對上次課程的回顧，又對下面的內容充滿(mǎn)好奇。此外，工程應用所采用的知識面涉及內容非常多，掌握每個(gè)案例需要大量的課時(shí)，理論課時(shí)有限，讓案例環(huán)環(huán)相扣，形成系統，可以減少理解案例的時(shí)間，又能夠很好掌握課程內容。以感應同步器檢測案例為例，該系統包括8086的總線(xiàn)和時(shí)序，存儲器，輸入/輸出，中斷技術(shù)，可編程接口芯片8255、8253、8279等微機原理接口技術(shù)所有內容。在課堂教學(xué)中，我們可以不斷反復應用該案例。在總線(xiàn)和時(shí)序一章中，圍繞CPU，學(xué)生可以掌握晶體振蕩器、復位電路和電源電路;在存儲器一章中，學(xué)生能很好地掌握ＲAM、ＲOM等存儲器，并復習了總線(xiàn)和時(shí)序一章，也能夠直觀(guān)地看到其它章節的內容;在可編程接口芯片一章中，學(xué)生能掌握如何利用定時(shí)器/計數器8253進(jìn)行計數，利用并行接口芯片8255設計輸入輸出，利用8279設計鍵盤(pán)顯示電路，實(shí)現參數設置，并采用七段碼顯示參數或者感應同步器距離，通過(guò)這樣環(huán)環(huán)相扣，一個(gè)完整的系統就可組成。一個(gè)系統案例涵蓋整個(gè)理論課程章節內容，學(xué)生通過(guò)一個(gè)系統案例，能直觀(guān)地掌握課程理論知識，并舉一反三，應用于工程實(shí)踐中。學(xué)生在課堂上學(xué)習的積極性來(lái)源于課堂知識所帶來(lái)的求知欲和興趣。選擇學(xué)生喜歡的內容作為教學(xué)內容，是提高教學(xué)質(zhì)量的一種好方法。每個(gè)學(xué)生都有自行設計自行車(chē)速度檢測方法和控制裝置想法，作為老師引導學(xué)生一步步實(shí)現，包括:設計晶振、復位、電源電路;設計存儲器接口電路，設計時(shí)鐘芯片電路、設計鍵盤(pán)顯示電路等。
二、在自制開(kāi)發(fā)板上動(dòng)手實(shí)踐
由于缺乏實(shí)際的練習與應用，有相當多的機械類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生快到畢業(yè)時(shí)，仍然不知道如何在工程實(shí)例中使用微機原理的理論知識。為了增加理論與實(shí)際的結合機會(huì )，在教學(xué)實(shí)踐中，作者設計了一塊簡(jiǎn)單、成本很低的CPU開(kāi)發(fā)板。CPU開(kāi)發(fā)板具有在線(xiàn)下載功能，能夠實(shí)現與計算機通信、鍵盤(pán)顯示操作、模擬量輸入等各種功能。利用開(kāi)發(fā)板進(jìn)行編程，能夠很好理解掌握微機編程結構、匯編語(yǔ)言、存儲器功能、輸入輸出接口、A/D轉換，定時(shí)器、計數器功能等。這種自制開(kāi)發(fā)板發(fā)給每個(gè)學(xué)生，布置各種不同的任務(wù)，讓學(xué)生在電路板上實(shí)現，這樣學(xué)生在課余時(shí)間能夠很好地掌握微機原理的基本知識。通過(guò)這些訓練，學(xué)生不僅掌握了課堂內容，培養了動(dòng)手能力，而且啟發(fā)他們的創(chuàng )造能力，學(xué)生根據這塊電路板完成了各種不同的功能，如霓虹燈顯示、恒溫箱控制模擬、網(wǎng)絡(luò )功能等。人手一塊CPU開(kāi)發(fā)板，進(jìn)行實(shí)際電路的設計，讓課堂理論知識緊密聯(lián)系實(shí)踐操作。
三、靈活考試機制
機械專(zhuān)業(yè)微機原理與接口技術(shù)是一門(mén)專(zhuān)業(yè)選修課程，教師在成績(jì)評定上有比較大的自主權，不能簡(jiǎn)單拘泥于書(shū)面考試的形式。所以，這個(gè)環(huán)節要與前兩要素有機結合，靈活應用，以取得良好的教學(xué)效果。一般會(huì )有100個(gè)左右的學(xué)生選修這門(mén)課。在這些學(xué)生中間，每年都會(huì )有部分學(xué)生參加教師所承擔的課題研究。對于這些學(xué)生，由學(xué)生本人申請或者班導師推薦，他們的期末考試成績(jì)一般都在90分左右。還有部分有學(xué)習積極性的同學(xué)會(huì )參加各種科技興趣小組，利用微機原理知識，制作各種小發(fā)明、小創(chuàng )造。這部分同學(xué)通常能交出一份很好的設計方案和演示實(shí)例，期末成績(jì)將根據考試成績(jì)和小發(fā)明、小創(chuàng )造綜合評定。另外，還有部分同學(xué)在自制的開(kāi)發(fā)板上設計出比較好的演示程序，期末成績(jì)則由演示程序與考試成績(jì)結合評定。其余的同學(xué)根據考試成績(jì)和平時(shí)作業(yè)綜合評定成績(jì)。通過(guò)采用這種靈活的考試機制，不僅調動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習積極性，又提高了部分學(xué)生學(xué)習的自主性、動(dòng)手能力和創(chuàng )造性。這種靈活的考試機制還取得了良好的輻射效應，取得了一定的經(jīng)濟和社會(huì )效益。在參與課題研究的同學(xué)中，有些申請了上海市大學(xué)生創(chuàng )新基金項目;有些學(xué)生畢業(yè)后根據參與的課題研究，分別成立了自己的公司。這種靈活的考試機制，能很好地推動(dòng)教學(xué)雙方溝通的經(jīng)常性，提高了教學(xué)效果。參與課題研究的同學(xué)能夠提出他們的想法，為將來(lái)的教學(xué)改進(jìn)提供很好的思路。這種教學(xué)效果已經(jīng)產(chǎn)生多元化的效果，不僅增強了理論知識，而且增強了動(dòng)手能力、創(chuàng )新能力和自學(xué)能力。
四、總結
機械專(zhuān)業(yè)課程有自己的特點(diǎn)，需要很強的理論與實(shí)踐相結合。本文的研究以案例系統教學(xué)貫穿始終的教學(xué)方法，并鼓勵學(xué)生不斷拓展自己的知識面，取得了比較好的教學(xué)效果。通過(guò)提供每個(gè)學(xué)生一塊CPU開(kāi)發(fā)板，完成實(shí)際電路設計，使得學(xué)生能夠很好地應用所掌握理論知識，提高了動(dòng)手能力，增強了創(chuàng )新能力，并往往能冒出新的思想火花。一種良好的考試機制往往能更好地提高學(xué)生全方面的素質(zhì)。在今后的教學(xué)過(guò)程中，還需要進(jìn)一步探索和總結教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習積極性。
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