論智能小車系統(tǒng)對單片機(jī)輔助教學(xué)的推動作用

摘 要：智能小車系統(tǒng)輔助單片機(jī)教學(xué)是以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體，以智能小車為載體，進(jìn)行教學(xué)活動，通過對各種信號的采集處理，加深學(xué)生對單片機(jī)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識，并通過創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生的自主研發(fā)能力。

關(guān)鍵詞：智能小車 單片機(jī) 輔助教學(xué)

中圖分類號：G642.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）08（b）-0134-01

The Application of Intelligent Car System in SCM Auxiliary Teaching

Li Jie

（Dept of Computer Science and Engineering，Anhui University of Science and Technology，Huainan Anhui，China 232001）

Abstract：Intelligent car system auxiliary teaching of single-chip microcomputer is teacher-led，student-centered，with the smart car as a carrier，carrying out teaching activities，deepening students’ understanding of SCM monolithic structures，through a variety of signal acquisition and processing， and improving students’ independent reseach and development ability through creative experiments.

Key Words：Intelligent Car；SCM；Auxiliary Teaching

單片機(jī)作為一門應(yīng)用設(shè)計(jì)類課程，具有較強(qiáng)的應(yīng)用性、實(shí)用性等特點(diǎn)，單片機(jī)的教學(xué)不僅僅是理論知識的講授，更注重的是學(xué)生實(shí)際動手的能力。智能小車系統(tǒng)輔助教學(xué)是以智能小車作為教學(xué)的載體，輔助教師和學(xué)生從事教學(xué)的活動。

1 單片機(jī)教學(xué)面臨的問題

單片機(jī)教學(xué)在很多方面沿襲了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，即以教師講授知識為主，學(xué)生被動接受知識，教學(xué)中強(qiáng)調(diào)理論知識體系的完整性、嚴(yán)密性。比如傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)以單片機(jī)的知識結(jié)構(gòu)為主線，把單片機(jī)知識系統(tǒng)分成硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、軟件編程、外圍擴(kuò)展等，按照這種順序教學(xué)，學(xué)生剛開始學(xué)習(xí)就感到抽象難懂，枯燥無味，導(dǎo)致學(xué)生厭學(xué)，教師難教，如此形成一個惡性循環(huán)。如何讓學(xué)生積極的學(xué)習(xí)，較好的掌握單片機(jī)技術(shù)，是當(dāng)前單片機(jī)課程面臨的急需解決的問題。筆者對單片機(jī)教學(xué)方法進(jìn)行探索，并多次帶領(lǐng)學(xué)生參加智能小車競賽，覺得采用智能小車輔助教學(xué)，可以使學(xué)生克服畏難情緒，寓教于樂，使學(xué)生在自主的研究探索中，自然而然的提高單片機(jī)的理論水平，取得良好的教學(xué)效果。

2 智能小車系統(tǒng)輔助教學(xué)的特點(diǎn)

單片機(jī)屬于硬件范疇，課堂教學(xué)也僅僅是將單片機(jī)的原理和結(jié)構(gòu)教授給學(xué)生，且實(shí)驗(yàn)課中所做的實(shí)驗(yàn)也多是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，很少有讓學(xué)生自主開發(fā)創(chuàng)造的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。這就造成了一門課講授完，學(xué)生仍舊學(xué)了個云里霧里，考試過了關(guān)，卻不會自己開發(fā)，甚至連單片機(jī)相關(guān)的畢業(yè)設(shè)計(jì)都無法自主完成。而智能小車系統(tǒng)的應(yīng)用恰恰能很好的解決這個問題。智能小車系統(tǒng)是一個軟硬結(jié)合的綜合體，組裝了各種各樣的傳感器，利用豐富的傳感器采集光線、圖像、磁場等各種參數(shù)，對各種各樣數(shù)據(jù)進(jìn)行接收和處理，這不僅需要單片機(jī)來控制，更需要各種算法對各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，這就要求學(xué)生既要了解單片機(jī)的原理和結(jié)構(gòu)，又要掌握單片機(jī)的編程技巧，如此才能使得小車順利的行駛起來，在這個過程中，學(xué)生才真正掌握了單片機(jī)。

3 智能小車系統(tǒng)輔助教學(xué)的過程

智能小車系統(tǒng)是輔助教師從事教學(xué)活動，使學(xué)生更快的對學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣，加深學(xué)生對知識技能的掌握。智能小車系統(tǒng)輔助單片機(jī)教學(xué)，基本上可分為準(zhǔn)備階段、研發(fā)階段和創(chuàng)新階段。在這三個階段中，以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體，以智能小車為載體，進(jìn)行教學(xué)活動。

準(zhǔn)備階段，教師要調(diào)查學(xué)生的基本情況，制定教學(xué)計(jì)劃，對智能小車系統(tǒng)編程；學(xué)生要明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，制定學(xué)習(xí)計(jì)劃。教師指導(dǎo)學(xué)生了解智能小車系統(tǒng)的構(gòu)造，和運(yùn)行模式。

研發(fā)階段，學(xué)生在已初步編程的智能小車系統(tǒng)上學(xué)習(xí)、研究、探索，掌握單片機(jī)編程方法以及整個智能小車系統(tǒng)的運(yùn)行模式。整個過程分成兩步，首先，學(xué)生要做一些驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，如，編寫程序控制小車左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、上坡、轉(zhuǎn)圈等，通過這些練習(xí)，熟悉單片機(jī)的編程方式、操作步驟和小車性能。其次，做一些開發(fā)性的實(shí)驗(yàn)，在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，增加功能或提高性能，如轉(zhuǎn)圈，學(xué)生可以在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)完成后，自行更改相關(guān)參數(shù)，提高小車轉(zhuǎn)圈的速度，同時加強(qiáng)小車的穩(wěn)定性等等。

創(chuàng)新階段，在這個階段，學(xué)生對智能小車已經(jīng)有了整體的認(rèn)識，對單片機(jī)控制也已經(jīng)有了清晰的思路，能夠?qū)φ麄€智能小車系統(tǒng)進(jìn)行改造，自行增添、刪除、修改源程序，自行安裝、拆卸傳感器，并調(diào)整單片機(jī)的信號采集過程。徹底掌握單片機(jī)研發(fā)的技能。

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①基金項(xiàng)目：安徽理工大學(xué)青年基金資助項(xiàng)目（編號：QN200834）。

作者簡介：李潔（1980—），女，安徽淮南人，碩士，安徽理工大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院，講師，研究方向：計(jì)算機(jī)通信及硬件方面的研究。