單片機教學(xué)設計的探索與創(chuàng )新論文
【摘要】信息化教學(xué)，是指在教學(xué)中應用信息技術(shù)手段，使教學(xué)的所有環(huán)節數字化，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，充分運用數字化資源、信息技術(shù)和信息化環(huán)境，對教學(xué)內容、教學(xué)方法、互動(dòng)方式、考核與評價(jià)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)習構建了“理論-仿真-實(shí)踐”的教學(xué)模式，以項目教學(xué)為主題，根據職教規律、高職學(xué)生的學(xué)習習慣與課程特點(diǎn)，教學(xué)安排在單片機理實(shí)一體化教室進(jìn)行，教師邊講解，邊演示，學(xué)生邊學(xué)習，邊實(shí)踐，使學(xué)生在“教，學(xué)，做”一體的現場(chǎng)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的基礎知識，并具有單片機控制系統硬件設計，程序設計，調試與運行維護能力。該教學(xué)任務(wù)的實(shí)施過(guò)程分為情境引入、項目分析、方案制定與實(shí)施、效果演示及檢查評價(jià)、課后任務(wù)布置和教學(xué)拓展6大環(huán)節：
1情境引入，激發(fā)興趣
教師通過(guò)展示一組現行業(yè)流水燈的應用圖片作為本次項目的切入點(diǎn)，如我們在大街小巷常見(jiàn)的閃爍的霓虹燈，引發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考，導入課題，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(zhù)教師趁熱打鐵，拋出本次項目的硬件實(shí)物圖和電路原理圖，通過(guò)實(shí)物認識流速不同的流水燈電路，豐富學(xué)生的感性認識，并對硬件電路的設計及工作原理進(jìn)行講解，讓學(xué)生討論用軟件實(shí)現流水燈控制的方案。
3方案制定與實(shí)施
經(jīng)過(guò)環(huán)節二的討論，學(xué)生對這個(gè)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(guò)的單片機知識來(lái)實(shí)現自己定好的方案。
3.1任務(wù)一：Protues
軟件設計電路，wave6000實(shí)驗箱搭建硬件電路參照給出的電路原理圖在Protues軟件中設計電路，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(guān)看到最終的成果模型。指導學(xué)生完成電路圖的繪制。并根據小組分工搭建硬件電路；小組長(cháng)做好記錄工作；鍛煉學(xué)生的實(shí)踐操作能力，激發(fā)學(xué)習主動(dòng)性。
3.2任務(wù)二：分組討論，畫(huà)流程圖編寫(xiě)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(wèn)題，如何才能讓流動(dòng)的發(fā)光二極管有不同的速度？是否能根據現有的知識水平編寫(xiě)流水燈程序，指導學(xué)生分組討論。學(xué)生討論發(fā)現，若要實(shí)現流速可控的效果，就要使流水燈延時(shí)的時(shí)間有長(cháng)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(cháng)，流水燈流動(dòng)的速度就慢。教師提出問(wèn)題：利用反復執行指令的方法延時(shí)，有什么缺點(diǎn)？啟發(fā)學(xué)生思考得出結論，軟件延時(shí)占用CPU，增加CPU開(kāi)銷(xiāo)。繼續提出問(wèn)題：如何解決？引出利用單片機內部的資源———定時(shí)/計數器實(shí)現延時(shí)，從而提出本頂目的重點(diǎn)內容。在講解定時(shí)/計數器初始化程序的設計時(shí)，以闖關(guān)小游戲的方式，讓學(xué)生對定時(shí)/計數器的設置產(chǎn)生了深刻的印象，加強對這部分內容的理解。最終引導學(xué)生根據流程圖把程序設計完整。
3.3任務(wù)三：完成流水燈不同流速項目功能調試
完成硬件和軟件設計后，接下來(lái)就是功能調試，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(guò)Wave6000實(shí)驗箱對程序進(jìn)行調試，觀(guān)察按鍵控制流水燈不同流速的效果。在此過(guò)程中，教師巡回指導，強調實(shí)訓場(chǎng)室安全操作的.相關(guān)事宜，完成流水燈的整體設計。
4效果演示、檢查評價(jià)
為了各小組共同學(xué)習、促進(jìn)交流，教師要求每個(gè)小組將完成的結果演示，說(shuō)說(shuō)本組中的設計亮點(diǎn)。同時(shí)，教師對設計合理的優(yōu)秀作品進(jìn)行表?yè)P，對存在問(wèn)題的作品給予糾正和完善，總結本次課的重點(diǎn)和容易出現問(wèn)題的知識點(diǎn)，解決難點(diǎn)，讓學(xué)生對本部分內容有更深刻的理解并能夠應用到實(shí)際中去。
5課后任務(wù)布置
為了鞏固學(xué)習成果，教師要求學(xué)生利用課后時(shí)間通過(guò)網(wǎng)絡(luò )教學(xué)綜合平臺，進(jìn)行自主學(xué)習和項目知識的測試考核，然后通過(guò)平臺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
為達到教、學(xué)、做相結合的目的，進(jìn)一步拓展學(xué)生對單片機學(xué)習的好奇心，將課上的授課內容錄制成視頻，供學(xué)生反復觀(guān)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(shí)可以進(jìn)行交流、互動(dòng)，以達到更好的教學(xué)效果。運用信息化教學(xué)手段后，學(xué)生學(xué)習更加自主，實(shí)現“教師為引導，學(xué)生為主體”，教師的“導”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，主動(dòng)地參與到知識形成的整個(gè)思維過(guò)程，達到學(xué)生在做中學(xué)，教師在做中教，教學(xué)效果得到顯著(zhù)提高。
參考文獻：
[1]鄒顯圣，主編.單片機原理與應用項目式教程.機械工業(yè)出版社，2010.
[2]張毅剛，主編.單片機原理及應用.高等教育出版社，2004.
[3]謝龍漢，主編.Proteus電子電路設計及仿真.電子工業(yè)出版社，2012.
作者:胡方 單位:朝陽(yáng)師范高等專(zhuān)科學(xué)校信息工程系
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