信息化在中職單片機(jī)虛實(shí)結(jié)合中的應(yīng)用

劉艷娟

摘? ?要：?jiǎn)纹瑱C(jī)應(yīng)用技術(shù)做為中職機(jī)電、電子類的專業(yè)課程，在專業(yè)教學(xué)中占有較為重要的地位。目前單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程學(xué)習(xí)對(duì)于部分中職生存在著一些困擾，首先是對(duì)語(yǔ)句的學(xué)習(xí)理解不夠，在運(yùn)用過(guò)程中錯(cuò)誤百出，其次看不懂電路原理圖，在實(shí)踐中會(huì)出現(xiàn)連線以及焊接錯(cuò)誤等現(xiàn)象。本文以按鍵控制多種花樣燈設(shè)計(jì)為例介紹信息化在單片機(jī)虛實(shí)結(jié)合中的應(yīng)用。通過(guò)應(yīng)用信息化平臺(tái)輔助教學(xué)，在做中學(xué)、做中教，有效突破知識(shí)難點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生虛實(shí)結(jié)合的能力。

關(guān)鍵詞：信息化;虛實(shí)結(jié)合;單片機(jī);仿真調(diào)試

在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師主要通過(guò)講解、演示等方式教授知識(shí)，再讓學(xué)生進(jìn)行練習(xí)。大部分中職學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性并不高，尤其是課堂中的知識(shí)點(diǎn)講解，學(xué)生感覺(jué)枯燥，注意力不夠集中，做練習(xí)的時(shí)候又沒(méi)有思路，學(xué)習(xí)非常的被動(dòng)。

為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，本文用信息化做為橋梁將虛實(shí)結(jié)合為一體，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。通過(guò)課前微課、視頻、考核評(píng)價(jià)、小組合作等推動(dòng)學(xué)生完成任務(wù)。與傳統(tǒng)教學(xué)相比，利用信息化結(jié)合虛擬實(shí)踐教學(xué)，為課堂學(xué)習(xí)帶來(lái)了較大的改變。

1? 信息化在虛實(shí)結(jié)合中的應(yīng)用

1.1? 被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)

大部分中職生沒(méi)有預(yù)習(xí)習(xí)慣，課堂聽課效率低，自信心不足，課堂上教師講解的內(nèi)容也無(wú)法完全理解。針對(duì)學(xué)生的特點(diǎn)和學(xué)情，制定較適合學(xué)生的學(xué)習(xí)方案，通過(guò)信息化手段調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，用鼓勵(lì)，互動(dòng)、評(píng)價(jià)等方式將被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)[ 1 ]。主動(dòng)學(xué)習(xí)的魅力在于讓學(xué)生去參與，讓學(xué)生作為主角，在實(shí)踐中去探討，探索。

按鍵控制多種花樣燈實(shí)例中，用信息化平臺(tái)上傳微課，焊接視頻的注意事項(xiàng)讓學(xué)習(xí)提前預(yù)習(xí)要點(diǎn)。預(yù)習(xí)任務(wù)完成后教師在手機(jī)APP上發(fā)布課前作業(yè)、任務(wù)書，讓學(xué)生根據(jù)要求完成課前作業(yè)。課前作業(yè)中會(huì)針對(duì)教學(xué)內(nèi)容布置相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的問(wèn)答題、選擇題等。學(xué)生做完提交后會(huì)顯示正確答案，從平臺(tái)中可以查看每位學(xué)生的總評(píng)成績(jī)和每一道題目的正確率，教師再針對(duì)學(xué)生做題情況進(jìn)行重點(diǎn)講解。通過(guò)信息化平臺(tái)上傳任務(wù)書和知識(shí)點(diǎn)的檢測(cè)，讓教師了解到學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的預(yù)習(xí)情況和理解程度。從課前的預(yù)習(xí)開始將學(xué)生做為主體，通過(guò)教師的引導(dǎo)、督促和考核，讓學(xué)生達(dá)到自主學(xué)習(xí)的目的。

1.2? 掌握重點(diǎn)，突破難點(diǎn)

教學(xué)中最重要的是掌握重點(diǎn)，突破難點(diǎn)。單片機(jī)不僅要做好軟件編程，還要設(shè)計(jì)硬件電路，軟件和硬件缺一不可。本例實(shí)驗(yàn)中教學(xué)的重點(diǎn)是學(xué)會(huì)運(yùn)用選擇語(yǔ)句，要求學(xué)生學(xué)會(huì)語(yǔ)句的格式，還要能運(yùn)用到編程中。在以往的課堂教學(xué)中學(xué)生編寫程序會(huì)出現(xiàn)較多錯(cuò)誤，而通過(guò)手機(jī)APP微課的學(xué)習(xí)，課前作業(yè)的完成以及平臺(tái)上師生的交流，將知識(shí)點(diǎn)傳遞給學(xué)生，再通過(guò)課上實(shí)踐，學(xué)生查錯(cuò)糾錯(cuò)的能力得到提高，能較快的完成課堂任務(wù)。

學(xué)生在實(shí)物焊接時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)連線錯(cuò)誤，元器件極性接反等現(xiàn)象，所以要先對(duì)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，再焊接實(shí)物電路板。學(xué)生通過(guò)操作可視化智能交互虛擬仿真平臺(tái)模擬實(shí)際電路，用三維立體的形式模擬實(shí)際元器件和電路形態(tài)，對(duì)于有焊接困難的學(xué)生是一個(gè)難點(diǎn)的突破。

1.3? 提高學(xué)生合作探究，創(chuàng)新能力

中職生學(xué)習(xí)程度差異較大，學(xué)習(xí)程度好的學(xué)生相對(duì)來(lái)說(shuō)比較有鉆研精神。而學(xué)習(xí)程度較差的學(xué)生依賴心理很強(qiáng)，不喜歡自己動(dòng)腦，存在畏難心理，在課堂的任務(wù)中這些學(xué)生會(huì)慢慢的放棄學(xué)習(xí)。用信息化教學(xué)貫穿于學(xué)習(xí)中，進(jìn)行分組和細(xì)化每個(gè)學(xué)生的任務(wù)，有助于學(xué)生間互相幫助和團(tuán)隊(duì)協(xié)作。按鍵控制多種花樣霓虹燈任務(wù)中，可以用多種選擇語(yǔ)句完成，花樣燈的閃爍方式和造型也是可以多種多樣的，是一個(gè)開放的任務(wù)，從而激發(fā)學(xué)生的研究與探討精神，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識(shí)。

2? 按鍵控制多種花樣燈案例分析

在一個(gè)任務(wù)中，學(xué)生可以按照課本上的實(shí)驗(yàn)將最終結(jié)果展示出來(lái)，但是難點(diǎn)在于怎樣通過(guò)舉一反三利用所學(xué)的知識(shí)達(dá)到教師要求的目標(biāo)。按鍵控制多種花樣燈[ 2 ]在課本上的要求是采用51單片機(jī)的P1口控制8個(gè)發(fā)光二極管，P2口的P2.0引腳控制按鍵S1。當(dāng)S1按下時(shí)8個(gè)LED顯示流水燈效果。

一個(gè)任務(wù)開始要先分析實(shí)驗(yàn)任務(wù)目的與要求，進(jìn)行情景創(chuàng)設(shè)[ 1 ]，要讓學(xué)生通過(guò)實(shí)例的學(xué)習(xí)掌握知識(shí)點(diǎn)并運(yùn)用到自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，針對(duì)該實(shí)驗(yàn)可以一個(gè)按鍵也可以多個(gè)按鍵，燈的形態(tài)也可以多種多樣。根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容學(xué)生分為三人為一小組，用4-8盞燈，1-2個(gè)按鍵設(shè)計(jì)不同形式的按鍵控制花樣燈。三人分別進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，軟件編程和焊接電路。情景創(chuàng)設(shè)后開始單片機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程，按照單片機(jī)的開發(fā)過(guò)程：設(shè)計(jì)電路圖→制作電路板→控制程序設(shè)計(jì)→硬軟件聯(lián)調(diào)→程序下載、產(chǎn)品測(cè)試。

2.1? 電路圖設(shè)計(jì)

單片機(jī)產(chǎn)品制作首先需要明確功能，設(shè)計(jì)電路圖，在傳統(tǒng)教學(xué)中經(jīng)常使用的是proteus畫圖軟件，電路圖如圖1所示，仿真的目的是可以通過(guò)程序加載快速查看效果，減少單片機(jī)反復(fù)燒寫的過(guò)程。可視化智能交互虛擬仿真平臺(tái)和proteus軟件相比增加了三維立體的效果，貼近實(shí)物元器件，學(xué)生分好小組后其中一位利用可視化智能交互虛擬仿真平臺(tái)進(jìn)行電路的仿真，繪制電路圖。

2.2? ?制作電路板

單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)對(duì)整個(gè)學(xué)習(xí)中起到至關(guān)重要的作用，從虛實(shí)結(jié)合[ 3 ]可以讓學(xué)生切實(shí)體會(huì)到實(shí)際產(chǎn)品的開發(fā)過(guò)程。電路板制作涉及到元器件的極性，布線和連接、焊接等。在電路焊接中，利用可視化智能交互虛擬仿真平臺(tái)繪制仿真圖的學(xué)生和小組中負(fù)責(zé)焊接的學(xué)生相互輔助，指導(dǎo)焊接的位置，布局等。用信息化的手段和小組合作的方式帶動(dòng)基礎(chǔ)較差的學(xué)生，課堂的學(xué)習(xí)氛圍明顯提高。

2.3? 控制程序的設(shè)計(jì)

單片機(jī)中程序是比較難理解的部分，相對(duì)比傳統(tǒng)教學(xué)中教師的講授，利用信息化平臺(tái)上傳微課，可以讓學(xué)生反復(fù)觀看，通過(guò)反復(fù)觀看程序講解能更好的理解語(yǔ)句和編寫思路。課上教師再通過(guò)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況重點(diǎn)講解知識(shí)要點(diǎn)，學(xué)生在學(xué)習(xí)中帶著預(yù)習(xí)的疑問(wèn)，更有利于專注力的培養(yǎng)，提高程序編寫正確率。