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摘要:为解决高职院校五年制学生C语言学习的难题,利用嵌入式机器人作为载体,通过教学辅助系统实现从硬性灌输到主动学习的模式转变,提高学生对C语言程序设计学习的积极性,使学生掌握C语言程序设计知识。
关键词:嵌入式编程;交互式;机器人
中图分类号:G718.5 文献标识码:A 文章编号:1671-864X(2016)10-0195-01
常规的C语言教学一般用指令分类的形式进行讲解,每条指令的含义用语言文字解释。由于五年制学生的年龄小,活泼好动,他们的抽象思维能力、自主学习能力较差,缺乏动手实践能力,在C语言学习上缺乏学习兴趣,学习的积极性和主动性不高,使得讲解非常困难,导致学习效果不理想等问题。为解决这个难题,利用机器人和流程图与C语言交互编程的方式来讲解C语言。
由于C语言教学我们采用项目教学,系统在设计时以工程设计项目的方式进行设计。这种设计的目标易于理解,学生可以直观地根据目标来选用流程图中的图形进行过程设计,在流程图的设计过程中对应的C语言代码也是可以实时的显现。指令的使用方法清晰明了。使用此方法,首先需要了解流程图的绘制,熟悉流程图中的每一个图框对应的指令,同时要明白所写指令对应的实际运行效果。利用流程图和C语言程序交互的方式,使学生可以很清楚的学习到C语言的编写过程和机器指令的使用方法。通过对机器人运行出现的各种问题的了解,可以准确的判定程序修改位置,同时可以观察到程序修改后的运行结果。
因系统中需要配合机器人进行设计,大部分内容会针对机器人和C语言语法进行功能性设计,针对C语言语法功能设计主要使用头文件链接翻译方式进行,系统的主要流程图界面需要配合机器人和流程图的画法来进行功能性的设计。针对机器人的特点,首先是系统与机器人的连接。其次是C语言课程教学的内容。用流程图与C语言程序交互转换的功能,帮助学生更快更好地理解C语言代码。最后,将C语言程序的语句及语句的执行下传到机器人上。教学过程设计用到的功能:
第一:建立工程项目目标。实现机器人的运行。
第二:选用流程图与C语言代码一一对应的设计方法讲解C语言。
首先用图形化编辑的方法列出流程图,这时每一个流程图图形所对应的C语言代码可以在向导式语句编程界面上对应显示出来。
第三:学习C语言程序,讲解使用方法。
第四:编译下传到机器人上,观察程序运行结果。可检查语法错误对应修改。
第五:项目保存。
依据教学过程设计的功能,拟建设的北京某高职院校C语言教学辅助系统应包含以下功能。
系统允许在一个教学项目中,可以反复进行硬件连接和软件编程的修改。
一、硬件信息连接
硬件连接部分是系统最先要考虑的功能,对应相关机器人硬件接口,可在此结构上安装相关驱动及各种传感器等,在此结构上安装完成后,才能在以下结构中对相应模块进行操作。在硬件信息连接上主要分为两大类型,一个是传感器模块连接,另一个是执行器模块,传感器模块根据项目所需要的传感器来进行选择安装,执行器模块根据所选电机类型安装。
二、内置软件功能
在进行完与机器人硬件连接后,进入软件编程第二层结构,在第二层结构中涉及的问题较多,需要根据第一层结构硬件连接所安装的硬件来进行调配,所以在第二层结构中必须将所有的硬件连接情况都需要考虑到,此时考虑的问题主要在流程的使用功能上,其它部分可以在底层用函数进行翻译。优先需要考虑的问题是内置的软件个数和功能问题,经过大量的研究和探讨,根据机器人的特性和基本项目的特点,在基本的C语言中,几种结构语句必须要有,分别为条件判断、计数循环、条件循环、DO循环、永遠循环等。根据机器人的特性,为减少用户编写程序的复杂性,在软件中进行模块集中化,所以增加了几种针对于机器人的内置软件功能,分别为延时、声控、启动声响、停止声响等。通过这些内置软件的直接调用可以使程序编程变得简单。
三、子程序调用
在第二层结构中,其次还需要考虑子程序个数及子程序的组成问题,一个主程序可能会出现多次调用同一个内容的情况,如果出现这种情况,我们在设计软件的时候就将其设置成子程序的方式,在后面直接对其进行调用即可,子程序的个数问题也很重要,就和C语言中的嵌套一样,不能太深,过于深层次的嵌套会造成程序崩溃,所以在子程调用中,基本控制在30个以内。
四、流程图编辑
考虑学生在C语言程序设计课程学习中遇到的困难和问题,使用流程图让学生理解和掌握计算机编程技术,从而进一步理解程序运行的过程,系统利用流程图与C语言程序交互转换的功能,可以有助于学生学习和掌握计算机程序代码。
五、编译和下传
最后将C语言程序编译和下传到机器上,可观察到C语言程序运行的结果。此部分大部分工作可以利用底层程序和通讯程序来完成,在流程图软件中只需要设计一个新的窗体,在窗体中有相应的按钮和图片即可。
关键词:嵌入式编程;交互式;机器人
中图分类号:G718.5 文献标识码:A 文章编号:1671-864X(2016)10-0195-01
常规的C语言教学一般用指令分类的形式进行讲解,每条指令的含义用语言文字解释。由于五年制学生的年龄小,活泼好动,他们的抽象思维能力、自主学习能力较差,缺乏动手实践能力,在C语言学习上缺乏学习兴趣,学习的积极性和主动性不高,使得讲解非常困难,导致学习效果不理想等问题。为解决这个难题,利用机器人和流程图与C语言交互编程的方式来讲解C语言。
由于C语言教学我们采用项目教学,系统在设计时以工程设计项目的方式进行设计。这种设计的目标易于理解,学生可以直观地根据目标来选用流程图中的图形进行过程设计,在流程图的设计过程中对应的C语言代码也是可以实时的显现。指令的使用方法清晰明了。使用此方法,首先需要了解流程图的绘制,熟悉流程图中的每一个图框对应的指令,同时要明白所写指令对应的实际运行效果。利用流程图和C语言程序交互的方式,使学生可以很清楚的学习到C语言的编写过程和机器指令的使用方法。通过对机器人运行出现的各种问题的了解,可以准确的判定程序修改位置,同时可以观察到程序修改后的运行结果。
因系统中需要配合机器人进行设计,大部分内容会针对机器人和C语言语法进行功能性设计,针对C语言语法功能设计主要使用头文件链接翻译方式进行,系统的主要流程图界面需要配合机器人和流程图的画法来进行功能性的设计。针对机器人的特点,首先是系统与机器人的连接。其次是C语言课程教学的内容。用流程图与C语言程序交互转换的功能,帮助学生更快更好地理解C语言代码。最后,将C语言程序的语句及语句的执行下传到机器人上。教学过程设计用到的功能:
第一:建立工程项目目标。实现机器人的运行。
第二:选用流程图与C语言代码一一对应的设计方法讲解C语言。
首先用图形化编辑的方法列出流程图,这时每一个流程图图形所对应的C语言代码可以在向导式语句编程界面上对应显示出来。
第三:学习C语言程序,讲解使用方法。
第四:编译下传到机器人上,观察程序运行结果。可检查语法错误对应修改。
第五:项目保存。
依据教学过程设计的功能,拟建设的北京某高职院校C语言教学辅助系统应包含以下功能。
系统允许在一个教学项目中,可以反复进行硬件连接和软件编程的修改。
一、硬件信息连接
硬件连接部分是系统最先要考虑的功能,对应相关机器人硬件接口,可在此结构上安装相关驱动及各种传感器等,在此结构上安装完成后,才能在以下结构中对相应模块进行操作。在硬件信息连接上主要分为两大类型,一个是传感器模块连接,另一个是执行器模块,传感器模块根据项目所需要的传感器来进行选择安装,执行器模块根据所选电机类型安装。
二、内置软件功能
在进行完与机器人硬件连接后,进入软件编程第二层结构,在第二层结构中涉及的问题较多,需要根据第一层结构硬件连接所安装的硬件来进行调配,所以在第二层结构中必须将所有的硬件连接情况都需要考虑到,此时考虑的问题主要在流程的使用功能上,其它部分可以在底层用函数进行翻译。优先需要考虑的问题是内置的软件个数和功能问题,经过大量的研究和探讨,根据机器人的特性和基本项目的特点,在基本的C语言中,几种结构语句必须要有,分别为条件判断、计数循环、条件循环、DO循环、永遠循环等。根据机器人的特性,为减少用户编写程序的复杂性,在软件中进行模块集中化,所以增加了几种针对于机器人的内置软件功能,分别为延时、声控、启动声响、停止声响等。通过这些内置软件的直接调用可以使程序编程变得简单。
三、子程序调用
在第二层结构中,其次还需要考虑子程序个数及子程序的组成问题,一个主程序可能会出现多次调用同一个内容的情况,如果出现这种情况,我们在设计软件的时候就将其设置成子程序的方式,在后面直接对其进行调用即可,子程序的个数问题也很重要,就和C语言中的嵌套一样,不能太深,过于深层次的嵌套会造成程序崩溃,所以在子程调用中,基本控制在30个以内。
四、流程图编辑
考虑学生在C语言程序设计课程学习中遇到的困难和问题,使用流程图让学生理解和掌握计算机编程技术,从而进一步理解程序运行的过程,系统利用流程图与C语言程序交互转换的功能,可以有助于学生学习和掌握计算机程序代码。
五、编译和下传
最后将C语言程序编译和下传到机器上,可观察到C语言程序运行的结果。此部分大部分工作可以利用底层程序和通讯程序来完成,在流程图软件中只需要设计一个新的窗体,在窗体中有相应的按钮和图片即可。