胡蓉

【摘 要】本文闡述了單片機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)室資源庫的建設(shè)內(nèi)容，并基于資源庫進(jìn)行單片機(jī)課程教學(xué)改革，引導(dǎo)學(xué)生在“做中學(xué)，學(xué)中做”，取得了較好的教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】單片機(jī)；虛擬實(shí)驗(yàn)室；資源庫；教學(xué)改革

中圖分類號： TP368.1-4；TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）28-0138-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.28.062

【Abstract】This paper expounds the construction content of the single-chip virtual laboratory resource library， and based on the resource library to carry out the teaching reform of the single-chip course， and guides the students to “do middle school， learn in the middle” and achieve better teaching results.

【Key words】Single chip microcomputer； Virtual laboratory； Resource library； Teaching reform

0 引言

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，新的教學(xué)理念和手段層出不窮，教育部在《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》等文件中明確提出：加快職業(yè)教育信息化建設(shè)，支撐高素質(zhì)技能型人才培養(yǎng)，建設(shè)仿真實(shí)訓(xùn)基地等信息化教學(xué)設(shè)施，不斷推動實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革和實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源開發(fā)?！秵纹瑱C(jī)應(yīng)用技術(shù)》課程是高職電子信息類專業(yè)的職業(yè)能力必修課程；此課程軟硬結(jié)合，涉及多種知識的應(yīng)用技術(shù)，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性、應(yīng)用性和綜合性；如果利用豐富的虛擬實(shí)驗(yàn)室?guī)熨Y源，并采用“教學(xué)做一體化”教學(xué)模式，能充分調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性，能把所掌握的知識點(diǎn)運(yùn)用到項(xiàng)目中，在項(xiàng)目中不僅鞏固了相關(guān)知識點(diǎn)，而且能掌握單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)的相關(guān)技能，從而提高學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)。

1 單片機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)室資源庫建設(shè)

建立虛擬實(shí)驗(yàn)室，軟件方面，以Keil C51軟件開發(fā)平臺為支撐，能夠讓學(xué)生看見單片機(jī)內(nèi)部的相關(guān)硬件資源及程序執(zhí)行過程等相關(guān)內(nèi)容，從而把較抽象的知識點(diǎn)直觀化、形象化；在硬件方面，利用Proteus軟件來模擬仿真我們設(shè)計(jì)的電路及程序是否符合要求。在資源庫的建設(shè)過程中同時還使用office等辦公軟件制作相應(yīng)的任務(wù)書、課件PPT并且每一個項(xiàng)目均錄制講解視頻。

單片機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)室資源庫的組成以霓虹彩燈、電子時鐘、大屏幕廣告牌等情境項(xiàng)目為任務(wù)驅(qū)動，將單片機(jī)的有關(guān)輸入、輸出接口的應(yīng)用，定時器、計(jì)數(shù)器、中斷、串行通信、AD、DA轉(zhuǎn)換等內(nèi)容知識點(diǎn)融入任務(wù)之中，每個情境項(xiàng)目又有子任務(wù)，任務(wù)難度層次遞進(jìn)。課程設(shè)計(jì)一周為綜合應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為綜合性項(xiàng)目，如基于D S18B20及LCD1602的溫度顯示萬年歷，16*32漢字點(diǎn)陣屏的設(shè)計(jì)等內(nèi)容。根據(jù)每個項(xiàng)目的要求，細(xì)化任務(wù)要點(diǎn)，將任務(wù)的解決方案、各個仿真電路的硬件電路設(shè)計(jì)、C語言程序設(shè)計(jì)調(diào)試、運(yùn)行和操作要點(diǎn)等注意事項(xiàng)內(nèi)容均通過視頻講解的形式呈現(xiàn)，配套的相關(guān)資源還包括項(xiàng)目任務(wù)書、硬件電路圖、C語言程序及PPT課件。

2 基于單片機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)室資源庫的教學(xué)設(shè)計(jì)

在《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》課程的教學(xué)過程中，整個教學(xué)分為課前、課中和課后三個階段，每階段均利用了虛擬實(shí)驗(yàn)室資源庫實(shí)例講解和作品演示進(jìn)行工作任務(wù)驅(qū)動，學(xué)生在課堂內(nèi)學(xué)習(xí)的過程中，教師進(jìn)行分組指導(dǎo)或個別指導(dǎo)；隨著教學(xué)項(xiàng)目的不斷深入實(shí)施和學(xué)生經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，學(xué)生自主學(xué)習(xí)占教學(xué)時間的比例不斷提高，而教師指導(dǎo)的時間比例相應(yīng)減少。

2.1 項(xiàng)目實(shí)施過程

2.1.1 課前

教師在教學(xué)前通過班級QQ群發(fā)布課前預(yù)習(xí)通知，學(xué)生在共享文件中下載項(xiàng)目工作任務(wù)書和相應(yīng)的資源庫視頻，了解項(xiàng)目任務(wù)及工作要點(diǎn)。虛擬實(shí)驗(yàn)室資源主要包括本次任務(wù)的解決方案、各個模塊的電路演示和大致講解以及軟件操作注意事項(xiàng)等內(nèi)容。學(xué)生在上課前觀看視頻，思考教師在視頻中教師發(fā)布的相關(guān)理論知識，還可通過互聯(lián)網(wǎng)了解與本次項(xiàng)目相關(guān)的知識點(diǎn)。

2.1.2 課中

課中即課堂教學(xué)，采用一體化教學(xué)模式，主要以作品展示導(dǎo)入→控制技術(shù)分析→學(xué)生分組討論實(shí)施方案→學(xué)生動手實(shí)踐→成果展示與交流→項(xiàng)目評價→總結(jié)的教學(xué)模式來開展課堂教學(xué)，整個過程分為三個階段：第一階段完成任務(wù)的導(dǎo)入，第二階段完成開放性任務(wù)，第三階段則是對第二階段學(xué)習(xí)成果的展示、點(diǎn)評，并進(jìn)行總結(jié)。對于單片機(jī)的學(xué)習(xí)，沒有一定理論知識基礎(chǔ)，就無法進(jìn)行項(xiàng)目建設(shè)。因此，應(yīng)在課程項(xiàng)目實(shí)施過程的第一階段教授學(xué)生單片機(jī)項(xiàng)目開發(fā)的硬件知識和軟件程序設(shè)計(jì)要點(diǎn)，為第二階段奠定基礎(chǔ)，第三階段的主要任務(wù)則是學(xué)習(xí)成果展示以及對學(xué)生作品的點(diǎn)評，及時且適當(dāng)?shù)脑u價有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造激情，其中硬件裝配和軟件調(diào)試可同步進(jìn)行。

2.1.3 課后

課堂教學(xué)結(jié)束后，要求學(xué)生根據(jù)項(xiàng)目內(nèi)容撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，其中包括硬件電路設(shè)計(jì)、軟件程序清單等，重點(diǎn)分析討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)學(xué)習(xí)以及學(xué)習(xí)過程中遇到的問題。教師根據(jù)學(xué)生項(xiàng)目任務(wù)或作品的完成情況、項(xiàng)目難易程度和創(chuàng)新性以及報(bào)告等，對學(xué)生的項(xiàng)目成績進(jìn)行綜合評定。教師還需根據(jù)學(xué)生反饋信息修改并完善資源庫，為后續(xù)教學(xué)提供改進(jìn)措施。

2.2 考核方式

項(xiàng)目單項(xiàng)考核評價采用過程性評價的方式，按教學(xué)項(xiàng)目獨(dú)立評價，各項(xiàng)目單項(xiàng)考核，按照項(xiàng)目能力要求選擇考核內(nèi)容。課程相結(jié)合后的過程考核評價，按各項(xiàng)目的評價成績直接生成，各個項(xiàng)目評分，按比例折算入綜合評分。

3 單片機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)室資源庫的應(yīng)用效果分析

通過對實(shí)踐教學(xué)班級學(xué)生進(jìn)行不記名的關(guān)于實(shí)踐教學(xué)情況的評價問卷調(diào)查及分析反映：大部分學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)以及該課程在專業(yè)課程中的定位很清晰、學(xué)習(xí)目標(biāo)明確；認(rèn)為本課程采用的虛擬實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)手段有利于掌握知識和技能，會在課前課后主動的預(yù)習(xí)與復(fù)習(xí)本課程。學(xué)生為了完成任務(wù)，并獲得學(xué)生及教師比較髙的評價，他會利用課余時間自己去動手操作，這樣教學(xué)活動并不局限于課內(nèi)，學(xué)生的實(shí)踐動手操作時間大大地增加了，因此學(xué)生的單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用能力就有了大的提高。

4 教學(xué)改革經(jīng)驗(yàn)及存在問題

4.1 教學(xué)改革經(jīng)驗(yàn)

單片機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)室的建立成為大力推進(jìn)一體化教學(xué)的有力保障，虛擬實(shí)驗(yàn)室的建立可以較好地克服傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)中無法兼顧理論和實(shí)踐教學(xué)，虛擬仿真具有強(qiáng)大的資源優(yōu)勢和方便靈活的特點(diǎn)，使學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力得到鍛煉，并且大大降低了硬件實(shí)驗(yàn)設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)成本。

4.2 存在問題

實(shí)際實(shí)施過中還有一些其他待解決的問題，例如：課外自主學(xué)習(xí)效果難以保證，學(xué)生的參與積極性還有待提高，這些都課程建設(shè)者提出了更高的要求，如提高并豐富虛擬實(shí)驗(yàn)室資源庫內(nèi)容與質(zhì)量，布置有效的工作任務(wù)，豐富及優(yōu)化課堂活動的設(shè)計(jì)，以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)動力。

5 結(jié)論

研究表明，將虛擬實(shí)驗(yàn)室資源庫應(yīng)用于高職單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程中，對學(xué)生學(xué)習(xí)能動性的提高，知識的掌握，技能的提升等都有很大的幫助；將虛擬實(shí)驗(yàn)室引入單片機(jī)課堂教學(xué)，實(shí)現(xiàn)了理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的無縫銜接，讓理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)同時進(jìn)行，教師能夠做到“教中做、做中教”，學(xué)生能夠做到“學(xué)中做、做中學(xué)”，達(dá)到真正意義上的“教、學(xué)、做”一體化的教學(xué)要求。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，我們將不斷地學(xué)習(xí)新的教學(xué)理念，完善教學(xué)體系，更新信息化教學(xué)手段，構(gòu)建更全面的教學(xué)資源，將教學(xué)改革不斷的深化和探索下去！

【參考文獻(xiàn)】

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