教案8項(xiàng)目8數(shù)字式轉(zhuǎn)速表設(shè)計(jì)與制作（需求分析與方案設(shè)計(jì)）一、教學(xué)設(shè)計(jì)課程名稱單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)學(xué)習(xí)項(xiàng)目項(xiàng)目8數(shù)字式轉(zhuǎn)速表設(shè)計(jì)與制作授課學(xué)時(shí)授課班級授課人數(shù)授課地點(diǎn)所選教材《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》授課時(shí)間授課方式教學(xué)內(nèi)容項(xiàng)目8數(shù)字式轉(zhuǎn)速表設(shè)計(jì)與制作其他資源媒體資源微課，PPT，視頻，動(dòng)畫，職教云平臺，Keil軟件，Proteus軟件，51單片機(jī)實(shí)訓(xùn)平臺等環(huán)境資源嵌入式（單片機(jī)）實(shí)訓(xùn)室、教學(xué)一體機(jī)、職教云學(xué)情分析知識基礎(chǔ)1.具有一定的電路基礎(chǔ)知識。2.熟悉C語言基本語法和三種程序結(jié)構(gòu)。3.具有一定的單片機(jī)基礎(chǔ)知識認(rèn)知能力1.具有一定的電路閱讀分析和設(shè)計(jì)能力。2.有C語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)能力。3.能識別常見的電子元器件。學(xué)習(xí)特點(diǎn)喜歡網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，大多數(shù)同學(xué)能夠認(rèn)真學(xué)習(xí)資源庫課程平臺的動(dòng)畫、視頻等相關(guān)數(shù)字資源，熟悉常用的網(wǎng)絡(luò)工具和軟件；對單片機(jī)的應(yīng)用充滿好奇。2.對抽象概念畏難和抵觸，不喜歡枯燥的理論講解。教學(xué)目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)知識目標(biāo)能力目標(biāo)1.激發(fā)學(xué)生的民族自信，培養(yǎng)節(jié)約意識和科技創(chuàng)新意識。2.培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)及團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識，提高學(xué)生合作探究解決問題的能力。3.培養(yǎng)學(xué)生時(shí)間管理的意識。1.理解定時(shí)器的結(jié)構(gòu)；2.理解定時(shí)/計(jì)數(shù)的區(qū)別；3.掌握定時(shí)器結(jié)合中斷處理程序的應(yīng)用。1.了解霍爾傳感器和反射式光電傳感器的使用方法；2.熟練使用定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0、T1；3.結(jié)合中斷的方式，靈活應(yīng)用T0、T1。教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)1.定時(shí)/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)與工作原理；2.定時(shí)/計(jì)數(shù)器的配置和編程；難點(diǎn)正確地配置和處理定時(shí)器中斷教學(xué)方法教法任務(wù)驅(qū)動(dòng)教法、理虛實(shí)一體化教法、情景化教法、討論式教法、問題引導(dǎo)教法學(xué)法自主式學(xué)習(xí)、協(xié)作式學(xué)習(xí)、體驗(yàn)式學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí)二、教學(xué)內(nèi)容思維導(dǎo)圖三、教學(xué)實(shí)施教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖信息化手段教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)項(xiàng)目引入引出數(shù)字式轉(zhuǎn)速表的話題，引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。項(xiàng)目任務(wù)：以MCS-51單片機(jī)為主控芯片，設(shè)計(jì)一款數(shù)字式轉(zhuǎn)速表。采用OLED顯示屏實(shí)時(shí)顯示轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速，測速范圍0-9999轉(zhuǎn)/分鐘。職教云討論：數(shù)字式轉(zhuǎn)速表的應(yīng)用領(lǐng)域及方案設(shè)計(jì)話題。歸納分享：數(shù)字式轉(zhuǎn)速表在各行各業(yè)有廣泛應(yīng)用，可以有多種方案實(shí)現(xiàn)。其中，單片機(jī)結(jié)合光電傳感器是性價(jià)比較好的方案。實(shí)物展示：數(shù)字式轉(zhuǎn)速表使用效果。職教云發(fā)起頭腦風(fēng)暴：引導(dǎo)學(xué)生思考：數(shù)字式轉(zhuǎn)速表各種設(shè)計(jì)方案的優(yōu)劣？查閱&回帖：結(jié)合自己的所見所用，或手機(jī)上網(wǎng)查閱答案，參與討論回帖。觀看&思考：觀看應(yīng)用場景，思考燈如何控制亮滅？同步體驗(yàn)：單片機(jī)實(shí)訓(xùn)開發(fā)板及LED點(diǎn)亮效果。參與頭腦風(fēng)暴：LED控制如何實(shí)現(xiàn)?通過創(chuàng)設(shè)情境，把學(xué)生引入項(xiàng)目學(xué)習(xí)。課堂上通過網(wǎng)上搜索相關(guān)資料及實(shí)物展示，激發(fā)學(xué)生的參與意識、創(chuàng)新意識，使其主觀上產(chǎn)生對新知識的渴望，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生勤于思考的好習(xí)慣。職教云/實(shí)物/極域課堂項(xiàng)目分析LED控制系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)啟發(fā)引導(dǎo)：啟發(fā)學(xué)生分組完成任務(wù)分析討論，確定設(shè)計(jì)總體方案。歸納總結(jié)：教師總結(jié)LED燈光系統(tǒng)的功能模塊組成，確定系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案。討論&分享：學(xué)生組內(nèi)討論，分享設(shè)計(jì)方案。聆聽&記錄：學(xué)生明確系統(tǒng)方案。任務(wù)分析，能有效培養(yǎng)學(xué)生勤于思考，敏于發(fā)現(xiàn)，勇于發(fā)言，敢于表達(dá)的習(xí)慣。PPT/職教云項(xiàng)目實(shí)施回顧強(qiáng)化：數(shù)字式轉(zhuǎn)速表的功能需要及一些相關(guān)概念，并認(rèn)識數(shù)字式轉(zhuǎn)速表。轉(zhuǎn)速概念轉(zhuǎn)速(RotationalSpeed)，是旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)數(shù)與時(shí)間之比的物理量，用符號"n"表示，工程上通常表示為：轉(zhuǎn)速(n)=旋轉(zhuǎn)次數(shù)/時(shí)間。其是描述物體旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的一個(gè)重要參數(shù)。轉(zhuǎn)速的國際標(biāo)準(zhǔn)單位為r/s(轉(zhuǎn)/秒)或r/min(轉(zhuǎn)/分)。當(dāng)單位為r/s時(shí)，數(shù)值上與頻率相等，即：n=f=1/T。其中T為做圓周運(yùn)動(dòng)的周期，f為頻率。圓周上某點(diǎn)對應(yīng)的線速度為：v=2π*R*n，R為該點(diǎn)對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)半徑。職教云提問：轉(zhuǎn)速是什么？哪些地方會關(guān)心這些量？播放微課視頻：播放有轉(zhuǎn)速場景的視頻，并提出概念閱讀記錄&回答：閱讀教材相關(guān)內(nèi)容并做好記錄，完成搶答。從感性認(rèn)識和實(shí)例中總結(jié)歸納出概念。提高學(xué)生的歸納小結(jié)能力。項(xiàng)目實(shí)施1.分析數(shù)字式轉(zhuǎn)速表的工作原理。2.掌握光電式數(shù)字轉(zhuǎn)速表的結(jié)構(gòu)及實(shí)現(xiàn)方法。3.培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)及團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識，提高學(xué)生合作探究解決問題的能力。A3144引腳分布圖漫反射式光電傳感器播放微課視頻：霍爾傳感器和光電傳感器的視頻，理解這兩種傳感器的與原理和用法。提出問題：在理解傳感器原理的基礎(chǔ)，結(jié)合數(shù)字式轉(zhuǎn)速表的功能需求，分析數(shù)字式轉(zhuǎn)速表工作原理。學(xué)生同步觀看或聆聽、查閱、理解，建構(gòu)新的知識與技能培養(yǎng)結(jié)合數(shù)字式轉(zhuǎn)速表的功能需求，思考、分析數(shù)字式轉(zhuǎn)速表工作原理。小組內(nèi)展開討論。并做好記錄。通過對相關(guān)傳感器的學(xué)習(xí)，理解數(shù)字式轉(zhuǎn)速表的工作原理項(xiàng)目實(shí)施定時(shí)/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)。單片機(jī)作為微控制器，除了給輸出端口提供高低電平、檢測端口輸入狀態(tài)和基本的運(yùn)算能力外，還需要有時(shí)序的概念，引入時(shí)間維度的控制量，比如某個(gè)電平狀態(tài)持續(xù)多長時(shí)間，各個(gè)狀態(tài)的先后順序。定時(shí)/計(jì)數(shù)器就是解決這方面問題的主要功能單元引出新的問題：結(jié)合數(shù)字式轉(zhuǎn)速表工作原理分析，引出單片機(jī)中定時(shí)/計(jì)數(shù)器的需求和概念。播放微課視頻：定時(shí)/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)分析與講解。提出討論話題：定時(shí)/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)有哪些特點(diǎn)？怎樣應(yīng)用？學(xué)生思考，回答問題。觀看微課，理解定時(shí)/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)。討論定時(shí)/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，以及應(yīng)用認(rèn)識單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)項(xiàng)目實(shí)施提出數(shù)字式轉(zhuǎn)速表的多種設(shè)計(jì)方案，畫出優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案框圖布置任務(wù)：要求學(xué)生根據(jù)前面的基礎(chǔ)，提出數(shù)字式轉(zhuǎn)速表的設(shè)計(jì)方案。巡回檢查指導(dǎo)：觀察學(xué)生完成課堂作業(yè)的過程和情況，發(fā)現(xiàn)小問題個(gè)別指導(dǎo)，共性問題，記錄后，后續(xù)集中講解。聆聽&記錄：跟隨老師一起學(xué)習(xí)并在相應(yīng)的活頁式講義中做好記錄。通過Proteus仿真電路設(shè)計(jì)，加深學(xué)生對最小系統(tǒng)的理解，掌握時(shí)鐘電路和復(fù)位電路的應(yīng)用設(shè)計(jì)。Proteus/PPT/職教云項(xiàng)目評價(jià)功能考核：根據(jù)項(xiàng)目評分細(xì)則，對學(xué)生完成的作業(yè)情況考核，并評分、記錄測驗(yàn)：發(fā)布課堂測驗(yàn)題目作業(yè)檢查：檢查學(xué)生繪制的系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖和設(shè)計(jì)任務(wù)書，并記錄典型問題測驗(yàn)發(fā)布：引導(dǎo)學(xué)生完成職教云課堂測驗(yàn)題目完成考核：完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案任務(wù)書完成測驗(yàn)：在職教云中獨(dú)立完成課堂測驗(yàn)，將還存在疑問的題目記錄下來通過準(zhǔn)確合理，富有鼓勵(lì)性的考核和評價(jià)，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性總結(jié)反思學(xué)生任務(wù)完成情況和存在問題分析與解決考核反饋：對任務(wù)完成度進(jìn)行評價(jià)，充分鼓勵(lì)學(xué)生的實(shí)踐結(jié)果，同時(shí)對學(xué)生存在的問題進(jìn)行反饋。總結(jié)：總結(jié)本節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容，加深學(xué)生對新知識的理解。學(xué)生反思總結(jié)，跟隨老師匯總歸納本堂課的知識內(nèi)容，加深對新知識的理解和記憶。以準(zhǔn)確簡練的語言，提綱挈領(lǐng)地總結(jié)歸納，促使學(xué)生加深對所學(xué)知識的理解和記憶，培養(yǎng)其綜合概括能力。項(xiàng)目拓展課后任務(wù)-理論&實(shí)操理論知識點(diǎn)測試：課后測驗(yàn)課后跟蹤：了解學(xué)生對本堂課知識的掌握情況，對個(gè)別同學(xué)予以單獨(dú)指導(dǎo)作業(yè)發(fā)布：1.通過職教云平臺發(fā)布課后知識點(diǎn)測試作業(yè)。課后指導(dǎo):及時(shí)關(guān)注學(xué)生遇到的問題進(jìn)行課后單獨(dú)指導(dǎo)。1.完成職教云上的課后作業(yè)。2.將遇到的問題記錄下來及時(shí)向老師進(jìn)行咨詢。課后實(shí)踐使教師及時(shí)了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況，利于老師切準(zhǔn)學(xué)生“脈搏”，把握教學(xué)進(jìn)程職教云教學(xué)反思教案8項(xiàng)目8數(shù)字式轉(zhuǎn)速表設(shè)計(jì)與制作（硬件、軟件實(shí)現(xiàn)）一、教學(xué)設(shè)計(jì)課程名稱單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)學(xué)習(xí)項(xiàng)目項(xiàng)目8數(shù)字式轉(zhuǎn)速表設(shè)計(jì)與制作（硬件、軟件實(shí)現(xiàn)）授課學(xué)時(shí)授課班級授課人數(shù)授課地點(diǎn)所選教材《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》授課時(shí)間授課方式教學(xué)內(nèi)容項(xiàng)目8數(shù)字式轉(zhuǎn)速表設(shè)計(jì)與制作其他資源媒體資源微課，PPT，視頻，動(dòng)畫，職教云平臺，Keil軟件，Proteus軟件，51單片機(jī)實(shí)訓(xùn)平臺等環(huán)境資源嵌入式（單片機(jī)）實(shí)訓(xùn)室、教學(xué)一體機(jī)、職教云學(xué)情分析知識基礎(chǔ)1.了解數(shù)字式轉(zhuǎn)速表原理2.掌握了相關(guān)傳感器知識3.掌握了單片機(jī)中的定時(shí)/計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)和工作原理認(rèn)知能力1.具有一定的電路閱讀分析和設(shè)計(jì)能力。2.有C語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)能力。3.能識別常見的電子元器件。4.能使用Proteus軟件做單片機(jī)相關(guān)仿真設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)特點(diǎn)喜歡網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，大多數(shù)同學(xué)能夠認(rèn)真學(xué)習(xí)資源庫課程平臺的動(dòng)畫、視頻等相關(guān)數(shù)字資源，熟悉常用的網(wǎng)絡(luò)工具和軟件；對單片機(jī)的應(yīng)用充滿好奇。2.對抽象概念畏難和抵觸，不喜歡枯燥的理論講解。教學(xué)目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)知識目標(biāo)能力目標(biāo)1.激發(fā)學(xué)生的民族自信，培養(yǎng)節(jié)約意識和科技創(chuàng)新意識。2.培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)及團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識，提高學(xué)生合作探究解決問題的能力。3.培養(yǎng)學(xué)生的代碼編寫規(guī)范、勇于實(shí)踐的勞動(dòng)精神和精益求精的工匠精神。4.培養(yǎng)學(xué)生時(shí)間管理的意識。1.掌握光電對管的接口電路設(shè)計(jì)方法；2.能使用Proteus中信號源與示波器調(diào)試電路；3.掌握定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式；1.能繪制光電檢測等傳感器與單片機(jī)的接口電路圖。2.掌握數(shù)字式轉(zhuǎn)速表仿真的基本思路和仿真分析過程。教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)1.光電對管的接口電路設(shè)計(jì)；2.定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式；難點(diǎn)根據(jù)任務(wù)要求，編寫定時(shí)/計(jì)數(shù)器程序教學(xué)方法教法任務(wù)驅(qū)動(dòng)教法、理虛實(shí)一體化教法、情景化教法、討論式教法、問題引導(dǎo)教法學(xué)法自主式學(xué)習(xí)、協(xié)作式學(xué)習(xí)、體驗(yàn)式學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí)二、教學(xué)內(nèi)容思維導(dǎo)圖三、教學(xué)實(shí)施教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖信息化手段教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)項(xiàng)目引入項(xiàng)目任務(wù)：以MCS-51單片機(jī)為主控芯片，設(shè)計(jì)一款數(shù)字式轉(zhuǎn)速表。采用OLED顯示屏實(shí)時(shí)顯示轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速，測速范圍0-9999轉(zhuǎn)/分鐘。實(shí)現(xiàn)硬件及軟件的設(shè)計(jì)，并制作完成產(chǎn)品，通過調(diào)試與測試環(huán)節(jié)。職教云討論：有了數(shù)字式轉(zhuǎn)速表的設(shè)計(jì)方案，那么怎么來實(shí)現(xiàn)這個(gè)產(chǎn)品呢？常用的硬件軟件仿真與設(shè)計(jì)制作流程有哪些？歸納分享：proteus仿真的注意事項(xiàng)；AD繪制原理圖與PCB圖的方法；軟件設(shè)計(jì)的流程與注意事項(xiàng)。查閱&回帖：結(jié)合自己的所見所用，或手機(jī)上網(wǎng)查閱答案，參與討論回帖。記錄&思考：記錄歸納的主要知識點(diǎn)，思考后續(xù)工作開展計(jì)劃。通過創(chuàng)設(shè)情境，把學(xué)生引入項(xiàng)目學(xué)習(xí)。課堂上通過網(wǎng)上搜索相關(guān)資料及實(shí)物展示，激發(fā)學(xué)生的參與意識、創(chuàng)新意識，使其主觀上產(chǎn)生對新知識的渴望，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生勤于思考的好習(xí)慣。職教云/極域課堂項(xiàng)目實(shí)施硬件電路仿真1.回顧proteus仿真中的重點(diǎn)內(nèi)容；2.Proteus中信號源與示波器的使用布置任務(wù)：布置硬件仿真的任務(wù)，并提示一些關(guān)鍵點(diǎn)。完成仿真：根據(jù)任務(wù)要求和教師提示完成硬件電路的仿真通過練習(xí)提高學(xué)生仿真電路設(shè)計(jì)能力PPT/仿真軟件項(xiàng)目實(shí)施硬件電路設(shè)計(jì)與制作萬能板焊接硬件電路的流程與注意事項(xiàng)AD軟件繪制原理圖與PCB任務(wù)布置：要求學(xué)生完成硬件電路的制作。根據(jù)學(xué)習(xí)情況，可選擇兩種方案種的一種。一是采用萬能板焊接硬件電路；二是采用AD軟件繪制原理圖與PCB和制作電路板。選擇一種方案，按照標(biāo)準(zhǔn)的工藝流程，完成電路板的制作通過練習(xí)提高硬件電路制作能力電路焊接工具/AD軟件項(xiàng)目實(shí)施軟件設(shè)計(jì)1.軟件流程圖設(shè)計(jì)2.定時(shí)/計(jì)數(shù)器的4種工作方式3.通過定時(shí)器較為精確的定時(shí)，實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘功能4.通過P3.4（T0外部輸入）引腳，接入一按鈕，實(shí)現(xiàn)每按一次按鈕計(jì)數(shù)加一的功能。請采用對外部脈沖計(jì)數(shù)方式實(shí)現(xiàn)。播放微課視頻：定時(shí)/計(jì)數(shù)器的4種工作方式講解。演示分析例題：通過定時(shí)器較為精確的定時(shí)，實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘功能；采用對外部脈沖計(jì)數(shù)方式實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能。布置任務(wù)：完成示例練習(xí)。觀看視頻，學(xué)習(xí)理解定時(shí)/計(jì)數(shù)器的4種工作方式講解。并提出問題，相互討論，解決問題。跟著老師一起完成：通過定時(shí)器較為精確的定時(shí)，實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘功能；采用對外部脈沖計(jì)數(shù)方式實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能。通過示例練習(xí)，掌握定時(shí)/計(jì)數(shù)器的定時(shí)功能和計(jì)數(shù)功能，進(jìn)一步了解4種工作方式。Keil、Proteus等軟件項(xiàng)目實(shí)施系統(tǒng)聯(lián)調(diào)與測試完成數(shù)字式轉(zhuǎn)速表的系統(tǒng)聯(lián)調(diào)與測試工作播放微課視頻：回顧系統(tǒng)聯(lián)調(diào)與測試的基本步驟布置任務(wù)：根據(jù)功能要求，聯(lián)調(diào)與測試數(shù)字式轉(zhuǎn)速表。小組分工協(xié)作完成數(shù)字式轉(zhuǎn)速表的系統(tǒng)聯(lián)調(diào)與測試。通過小組合作完成數(shù)字式轉(zhuǎn)速表的系統(tǒng)聯(lián)調(diào)與測試，提高學(xué)生分析問題解決問題能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。項(xiàng)目評價(jià)功能考核：根據(jù)項(xiàng)目評分細(xì)則，對學(xué)生完成的作業(yè)情況考核，并評分、記錄測驗(yàn)：發(fā)布課堂測驗(yàn)題目作業(yè)檢查：檢查數(shù)字式轉(zhuǎn)速表的功能實(shí)現(xiàn)情況及調(diào)試、測試記錄表，并做出評價(jià)。測驗(yàn)發(fā)布：引導(dǎo)學(xué)生完成職教云課堂測驗(yàn)題目聆聽評價(jià)：聽取老師的評價(jià)，并記錄、待改進(jìn)。完成測驗(yàn)：在職教云中獨(dú)立完成課堂測驗(yàn)，將還存在疑問的題目記錄下來通過準(zhǔn)確合理，富有鼓勵(lì)性的考核和評價(jià)，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性總結(jié)反思學(xué)生任務(wù)完成情況和存在問題分析與解決考核反饋：對任務(wù)完成度進(jìn)行評價(jià)，充分鼓勵(lì)學(xué)生的實(shí)踐結(jié)果，同時(shí)對學(xué)生存在的問題進(jìn)行反饋?？偨Y(jié)：總結(jié)本節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容，加深學(xué)生對新知識的理解。學(xué)生