單片機教學(xué)設(shè)計的探索與創(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《單片機原理與應(yīng)用》課程中的一個教學(xué)任務(wù)“制作流速可控的LED燈”為例，充分運用數(shù)字化資源、信息技術(shù)和信息化環(huán)境，對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、互動方式、考核與評價等方面都有所創(chuàng)新。
【關(guān)鍵詞】信息化教學(xué)；項目教學(xué)；單片機
單片機技術(shù)的學(xué)習(xí)構(gòu)建了“理論-仿真-實踐”的教學(xué)模式，以項目教學(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，教學(xué)安排在單片機理實一體化教室進(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，迅速理解單片機的工作原理，掌握單片機指令系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識，并具有單片機控制系統(tǒng)硬件設(shè)計，程序設(shè)計，調(diào)試與運行維護能力。該教學(xué)任務(wù)的實施過程分為情境引入、項目分析、方案制定與實施、效果演示及檢查評價、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)用圖片作為本次項目的切入點，如我們在大街小巷常見的閃爍的霓虹燈，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目。
2項目分析，給出流水燈硬件電路
接著教師趁熱打鐵，拋出本次項目的硬件實物圖和電路原理圖，通過實物認(rèn)識流速不同的流水燈電路，豐富學(xué)生的感性認(rèn)識，并對硬件電路的設(shè)計及工作原理進(jìn)行講解，讓學(xué)生討論用軟件實現(xiàn)流水燈控制的方案。
3方案制定與實施
經(jīng)過環(huán)節(jié)二的討論，學(xué)生對這個項目有了初步的了解，給學(xué)生布置任務(wù)，如何利用已經(jīng)學(xué)過的單片機知識來實現(xiàn)自己定好的方案。
3.1任務(wù)一：Protues
軟件設(shè)計電路，wave6000實驗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)生的實踐操作能力，激發(fā)學(xué)習(xí)主動性。
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，并提出問題，如何才能讓流動的發(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)，若要實現(xiàn)流速可控的效果，就要使流水燈延時的時間有長有短。延時的時間短，流水燈流動的速度就快；延時的時間長，流水燈流動的速度就慢。教師提出問題：利用反復(fù)執(zhí)行指令的方法延時，有什么缺點？啟發(fā)學(xué)生思考得出結(jié)論，軟件延時占用CPU，增加CPU開銷。繼續(xù)提出問題：如何解決？引出利用單片機內(nèi)部的資源———定時/計數(shù)器實現(xiàn)延時，從而提出本頂目的重點內(nèi)容。在講解定時/計數(shù)器初始化程序的設(shè)計時，以闖關(guān)小游戲的方式，讓學(xué)生對定時/計數(shù)器的設(shè)置產(chǎn)生了深刻的印象，加強對這部分內(nèi)容的理解。最終引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)流程圖把程序設(shè)計完整。
3.3任務(wù)三：完成流水燈不同流速項目功能調(diào)試
完成硬件和軟件設(shè)計后，接下來就是功能調(diào)試，引出任務(wù)三。教師要求學(xué)生獨立完成上機程序的輸入，通過Wave6000實驗箱對程序進(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)，強調(diào)實訓(xùn)場室安全操作的.相關(guān)事宜，完成流水燈的整體設(shè)計。
4效果演示、檢查評價
為了各小組共同學(xué)習(xí)、促進(jìn)交流，教師要求每個小組將完成的結(jié)果演示，說說本組中的設(shè)計亮點。同時，教師對設(shè)計合理的優(yōu)秀作品進(jìn)行表揚，對存在問題的作品給予糾正和完善，總結(jié)本次課的重點和容易出現(xiàn)問題的知識點，解決難點，讓學(xué)生對本部分內(nèi)容有更深刻的理解并能夠應(yīng)用到實際中去。
5課后任務(wù)布置
為了鞏固學(xué)習(xí)成果，教師要求學(xué)生利用課后時間通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)綜合平臺，進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和項目知識的測試考核，然后通過平臺的播客單元播放視頻，要求學(xué)生在課后時間完成視頻當(dāng)中的拓展項目，然后上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺。
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)生對單片機學(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，隨時可以進(jìn)行交流、互動，以達(dá)到更好的教學(xué)效果。運用信息化教學(xué)手段后，學(xué)生學(xué)習(xí)更加自主，實現(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)，主動地參與到知識形成的整個思維過程，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.單片機原理與應(yīng)用項目式教程.機械工業(yè)出版社，2010.
[2]張毅剛，主編.單片機原理及應(yīng)用.高等教育出版社，2004.
[3]謝龍漢，主編.Proteus電子電路設(shè)計及仿真.電子工業(yè)出版社，2012.
作者:胡方 單位:朝陽師范高等專科學(xué)校信息工程系
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