關於機械專業教學研究的分析論文
一、案例系統教學
隨著電子資訊科技的發展，社會需要既懂機械又懂微機控制的人才，但是機械類專業學生的計算機基礎知識一般比較薄弱，《微機原理與介面技術》一直是一門學生較難掌握的課程。為了幫助機械專業的學生在一定的課時內掌握教學大綱規定的內容，在教學中將知識點與工程應用相聯絡，然後對其進行歸納和總結，形成了以案例促進教學的模式，並將其貫穿於整個教學過程。但在實際的教學中，還要注意以下兩點
1．教材內容和案例相結合
將教學內容中的知識與實際案例進行結合。每個案例都結合著教材的理論知識，將理論知識應用到解決案例中的實際問題。比如，在講解CPU的程式設計結構時，先介紹一個簡單的時序電路，由此引出時鐘電路、暫存器、匯流排等概念。在講解可程式設計定時器/計數器8253時，以如何檢測腳踏車速度為例。為了檢測腳踏車速度，需要產生標準時鍾，檢測腳踏車輪輻訊號，計數檢測到了多少根輪輻。然後採用單位時間計算法，檢測單位時間內有多少根輪輻經過，或是檢測總的輪輻數目，計算每根輪輻經歷的時間，由此來計算車速。為了達到上述目的，需要分析如何配置控制字暫存器、如何初始化每個計數器等。
2．案例環環相扣，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題是，如何在每次案例教學中即能講解當前知識，又能複習上次課程的內容並引出下次課程的教學內容，這樣便使學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好奇。此外，工程應用所採用的知識面涉及內容非常多，掌握每個案例需要大量的課時，理論課時有限，讓案例環環相扣，形成系統，可以減少理解案例的時間，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的匯流排和時序，儲存器，輸入/輸出，中斷技術，可程式設計介面晶片8255、8253、8279等微機原理介面技術所有內容。在課堂教學中，我們可以不斷反覆應用該案例。在匯流排和時序一章中，圍繞CPU，學生可以掌握晶體振盪器、復位電路和電源電路;在儲存器一章中，學生能很好地掌握ＲAM、ＲOM等儲存器，並複習了匯流排和時序一章，也能夠直觀地看到其它章節的內容;在可程式設計介面晶片一章中，學生能掌握如何利用定時器/計數器8253進行計數，利用並行介面晶片8255設計輸入輸出，利用8279設計鍵盤顯示電路，實現引數設定，並採用七段碼顯示引數或者感應同步器距離，透過這樣環環相扣，一個完整的系統就可組成。一個系統案例涵蓋整個理論課程章節內容，學生透過一個系統案例，能直觀地掌握課程理論知識，並舉一反三，應用於工程實踐中。學生在課堂上學習的積極性來源於課堂知識所帶來的求知慾和興趣。選擇學生喜歡的內容作為教學內容，是提高教學質量的一種好方法。每個學生都有自行設計腳踏車速度檢測方法和控制裝置想法，作為老師引導學生一步步實現，包括:設計晶振、復位、電源電路;設計儲存器介面電路，設計時鐘晶片電路、設計鍵盤顯示電路等。
二、在自制開發板上動手實踐
由於缺乏實際的練習與應用，有相當多的機械類專業學生快到畢業時，仍然不知道如何在工程例項中使用微機原理的理論知識。為了增加理論與實際的結合機會，在教學實踐中，作者設計了一塊簡單、成本很低的CPU開發板。CPU開發板具有線上下載功能，能夠實現與計算機通訊、鍵盤顯示操作、模擬量輸入等各種功能。利用開發板進行程式設計，能夠很好理解掌握微機程式設計結構、組合語言、儲存器功能、輸入輸出介面、A/D轉換，定時器、計數器功能等。這種自制開發板發給每個學生，佈置各種不同的任務，讓學生在電路板上實現，這樣學生在課餘時間能夠很好地掌握微機原理的基本知識。透過這些訓練，學生不僅掌握了課堂內容，培養了動手能力，而且啟發他們的創造能力，學生根據這塊電路板完成了各種不同的功能，如霓虹燈顯示、恆溫箱控制模擬、網路功能等。人手一塊CPU開發板，進行實際電路的設計，讓課堂理論知識緊密聯絡實踐操作。
三、靈活考試機制
機械專業微機原理與介面技術是一門專業選修課程，教師在成績評定上有比較大的自主權，不能簡單拘泥於書面考試的形式。所以，這個環節要與前兩要素有機結合，靈活應用，以取得良好的教學效果。一般會有100個左右的學生選修這門課。在這些學生中間，每年都會有部分學生參加教師所承擔的課題研究。對於這些學生，由學生本人申請或者班導師推薦，他們的期末考試成績一般都在90分左右。還有部分有學習積極性的同學會參加各種科技興趣小組，利用微機原理知識，製作各種小發明、小創造。這部分同學通常能交出一份很好的設計方案和演示例項，期末成績將根據考試成績和小發明、小創造綜合評定。另外，還有部分同學在自制的開發板上設計出比較好的演示程式，期末成績則由演示程式與考試成績結合評定。其餘的同學根據考試成績和平時作業綜合評定成績。透過採用這種靈活的考試機制，不僅調動了學生的學習積極性，又提高了部分學生學習的自主性、動手能力和創造性。這種靈活的考試機制還取得了良好的輻射效應，取得了一定的經濟和社會效益。在參與課題研究的.同學中，有些申請了上海市大學生創新基金專案;有些學生畢業後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，能很好地推動教學雙方溝通的經常性，提高了教學效果。參與課題研究的同學能夠提出他們的想法，為將來的教學改進提供很好的思路。這種教學效果已經產生多元化的效果，不僅增強了理論知識，而且增強了動手能力、創新能力和自學能力。
四、總結
機械專業課程有自己的特點，需要很強的理論與實踐相結合。本文的研究以案例系統教學貫穿始終的教學方法，並鼓勵學生不斷拓展自己的知識面，取得了比較好的教學效果。透過提供每個學生一塊CPU開發板，完成實際電路設計，使得學生能夠很好地應用所掌握理論知識，提高了動手能力，增強了創新能力，並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生全方面的素質。在今後的教學過程中，還需要進一步探索和總結教學方法，激發學生的學習積極性。
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