單片機(jī)教學(xué)設(shè)計(jì)的探索與創(chuàng)新論文
【摘要】信息化教學(xué)，是指在教學(xué)中應(yīng)用信息技術(shù)手段，使教學(xué)的所有環(huán)節(jié)數(shù)字化，從而提高教學(xué)質(zhì)量和效率。本文以《單片機(jī)原理與應(yīng)用》課程中的一個(gè)教學(xué)任務(wù)“制作流速可控的LED燈”為例，充分運(yùn)用數(shù)字化資源、信息技術(shù)和信息化環(huán)境，對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、互動(dòng)方式、考核與評(píng)價(jià)等方面都有所創(chuàng)新。
【關(guān)鍵詞】信息化教學(xué)；項(xiàng)目教學(xué)；單片機(jī)
單片機(jī)技術(shù)的學(xué)習(xí)構(gòu)建了“理論-仿真-實(shí)踐”的教學(xué)模式，以項(xiàng)目教學(xué)為主題，根據(jù)職教規(guī)律、高職學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣與課程特點(diǎn)，教學(xué)安排在單片機(jī)理實(shí)一體化教室進(jìn)行，教師邊講解，邊演示，學(xué)生邊學(xué)習(xí)，邊實(shí)踐，使學(xué)生在“教，學(xué)，做”一體的現(xiàn)場教學(xué)環(huán)境下，迅速理解單片機(jī)的工作原理，掌握單片機(jī)指令系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)，并具有單片機(jī)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，程序設(shè)計(jì)，調(diào)試與運(yùn)行維護(hù)能力。該教學(xué)任務(wù)的實(shí)施過程分為情境引入、項(xiàng)目分析、方案制定與實(shí)施、效果演示及檢查評(píng)價(jià)、課后任務(wù)布置和教學(xué)拓展6大環(huán)節(jié)：
1情境引入，激發(fā)興趣
教師通過展示一組現(xiàn)行業(yè)流水燈的應(yīng)用圖片作為本次項(xiàng)目的切入點(diǎn)，如我們?cè)诖蠼中∠锍Ｒ姷拈W爍的霓虹燈，引發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考，導(dǎo)入課題，引出流速不同的流水燈項(xiàng)目。
2項(xiàng)目分析，給出流水燈硬件電路
接著教師趁熱打鐵，拋出本次項(xiàng)目的硬件實(shí)物圖和電路原理圖，通過實(shí)物認(rèn)識(shí)流速不同的流水燈電路，豐富學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，并對(duì)硬件電路的設(shè)計(jì)及工作原理進(jìn)行講解，讓學(xué)生討論用軟件實(shí)現(xiàn)流水燈控制的方案。
3方案制定與實(shí)施
經(jīng)過環(huán)節(jié)二的討論，學(xué)生對(duì)這個(gè)項(xiàng)目有了初步的了解，給學(xué)生布置任務(wù)，如何利用已經(jīng)學(xué)過的單片機(jī)知識(shí)來實(shí)現(xiàn)自己定好的方案。
3.1任務(wù)一：Protues
軟件設(shè)計(jì)電路，wave6000實(shí)驗(yàn)箱搭建硬件電路參照給出的電路原理圖在Protues軟件中設(shè)計(jì)電路，教師先示范，將已經(jīng)成形的作品利用軟件的仿真功能給學(xué)生做演示，讓學(xué)生能夠直觀看到最終的成果模型。指導(dǎo)學(xué)生完成電路圖的繪制。并根據(jù)小組分工搭建硬件電路；小組長做好記錄工作；鍛煉學(xué)生的實(shí)踐操作能力，激發(fā)學(xué)習(xí)主動(dòng)性。
3.2任務(wù)二：分組討論，畫流程圖編寫程序
完成硬件電路的搭建后，教師安排任務(wù)二，引出本次課重點(diǎn)，并提出問題，如何才能讓流動(dòng)的發(fā)光二極管有不同的速度？是否能根據(jù)現(xiàn)有的知識(shí)水平編寫流水燈程序，指導(dǎo)學(xué)生分組討論。學(xué)生討論發(fā)現(xiàn)，若要實(shí)現(xiàn)流速可控的效果，就要使流水燈延時(shí)的時(shí)間有長有短。延時(shí)的時(shí)間短，流水燈流動(dòng)的速度就快；延時(shí)的時(shí)間長，流水燈流動(dòng)的速度就慢。教師提出問題：利用反復(fù)執(zhí)行指令的方法延時(shí)，有什么缺點(diǎn)？啟發(fā)學(xué)生思考得出結(jié)論，軟件延時(shí)占用CPU，增加CPU開銷。繼續(xù)提出問題：如何解決？引出利用單片機(jī)內(nèi)部的資源———定時(shí)/計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)延時(shí)，從而提出本頂目的重點(diǎn)內(nèi)容。在講解定時(shí)/計(jì)數(shù)器初始化程序的設(shè)計(jì)時(shí)，以闖關(guān)小游戲的方式，讓學(xué)生對(duì)定時(shí)/計(jì)數(shù)器的設(shè)置產(chǎn)生了深刻的印象，加強(qiáng)對(duì)這部分內(nèi)容的理解。最終引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)流程圖把程序設(shè)計(jì)完整。
3.3任務(wù)三：完成流水燈不同流速項(xiàng)目功能調(diào)試
完成硬件和軟件設(shè)計(jì)后，接下來就是功能調(diào)試，引出任務(wù)三。教師要求學(xué)生獨(dú)立完成上機(jī)程序的輸入，通過Wave6000實(shí)驗(yàn)箱對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試，觀察按鍵控制流水燈不同流速的效果。在此過程中，教師巡回指導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)實(shí)訓(xùn)場室安全操作的.相關(guān)事宜，完成流水燈的整體設(shè)計(jì)。
4效果演示、檢查評(píng)價(jià)
為了各小組共同學(xué)習(xí)、促進(jìn)交流，教師要求每個(gè)小組將完成的結(jié)果演示，說說本組中的設(shè)計(jì)亮點(diǎn)。同時(shí)，教師對(duì)設(shè)計(jì)合理的優(yōu)秀作品進(jìn)行表揚(yáng)，對(duì)存在問題的作品給予糾正和完善，總結(jié)本次課的重點(diǎn)和容易出現(xiàn)問題的知識(shí)點(diǎn)，解決難點(diǎn)，讓學(xué)生對(duì)本部分內(nèi)容有更深刻的理解并能夠應(yīng)用到實(shí)際中去。
5課后任務(wù)布置
為了鞏固學(xué)習(xí)成果，教師要求學(xué)生利用課后時(shí)間通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)綜合平臺(tái)，進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和項(xiàng)目知識(shí)的測試考核，然后通過平臺(tái)的播客單元播放視頻，要求學(xué)生在課后時(shí)間完成視頻當(dāng)中的拓展項(xiàng)目，然后上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。
6教學(xué)拓展
為達(dá)到教、學(xué)、做相結(jié)合的目的，進(jìn)一步拓展學(xué)生對(duì)單片機(jī)學(xué)習(xí)的好奇心，將課上的授課內(nèi)容錄制成視頻，供學(xué)生反復(fù)觀看，并從網(wǎng)上搜集相關(guān)的視頻資源，提供給學(xué)生參考。課下利用QQ、空間留言等信息化手段對(duì)學(xué)生不懂的地方進(jìn)行答疑，將課堂教學(xué)延伸到學(xué)生的生活中，隨時(shí)可以進(jìn)行交流、互動(dòng)，以達(dá)到更好的教學(xué)效果。運(yùn)用信息化教學(xué)手段后，學(xué)生學(xué)習(xí)更加自主，實(shí)現(xiàn)“教師為引導(dǎo)，學(xué)生為主體”，教師的“導(dǎo)”立足于學(xué)生的“學(xué)”，以學(xué)法為重心，放手讓學(xué)生自主探索的學(xué)習(xí)，主動(dòng)地參與到知識(shí)形成的整個(gè)思維過程，達(dá)到學(xué)生在做中學(xué)，教師在做中教，教學(xué)效果得到顯著提高。
參考文獻(xiàn)：
[1]鄒顯圣，主編.單片機(jī)原理與應(yīng)用項(xiàng)目式教程.機(jī)械工業(yè)出版社，2010.
[2]張毅剛，主編.單片機(jī)原理及應(yīng)用.高等教育出版社，2004.
[3]謝龍漢，主編.Proteus電子電路設(shè)計(jì)及仿真.電子工業(yè)出版社，2012.
作者:胡方 單位:朝陽師范高等�？茖W(xué)校信息工程系
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