信息化在中職單片機虛實結合中的應用

劉艷娟

摘? ?要：單片機應用技術做為中職機電、電子類的專業課程，在專業教學中占有較為重要的地位。目前單片機應用技術課程學習對于部分中職生存在著一些困擾，首先是對語句的學習理解不夠，在運用過程中錯誤百出，其次看不懂電路原理圖，在實踐中會出現連線以及焊接錯誤等現象。本文以按鍵控制多種花樣燈設計為例介紹信息化在單片機虛實結合中的應用。通過應用信息化平臺輔助教學，在做中學、做中教，有效突破知識難點，激發學生學習興趣，提高學生虛實結合的能力。

關鍵詞：信息化;虛實結合;單片機;仿真調試

在傳統教學中，教師主要通過講解、演示等方式教授知識，再讓學生進行練習。大部分中職學生學習的積極性并不高，尤其是課堂中的知識點講解，學生感覺枯燥，注意力不夠集中，做練習的時候又沒有思路，學習非常的被動。

為了提高學生的學習效率，激發學習興趣，本文用信息化做為橋梁將虛實結合為一體，培養學生自主學習。通過課前微課、視頻、考核評價、小組合作等推動學生完成任務。與傳統教學相比，利用信息化結合虛擬實踐教學，為課堂學習帶來了較大的改變。

1? 信息化在虛實結合中的應用

1.1? 被動學習轉變為主動學習

大部分中職生沒有預習習慣，課堂聽課效率低，自信心不足，課堂上教師講解的內容也無法完全理解。針對學生的特點和學情，制定較適合學生的學習方案，通過信息化手段調動學生的學習積極性，用鼓勵，互動、評價等方式將被動學習轉變為主動學習[ 1 ]。主動學習的魅力在于讓學生去參與，讓學生作為主角，在實踐中去探討，探索。

按鍵控制多種花樣燈實例中，用信息化平臺上傳微課，焊接視頻的注意事項讓學習提前預習要點。預習任務完成后教師在手機APP上發布課前作業、任務書，讓學生根據要求完成課前作業。課前作業中會針對教學內容布置相關知識點的問答題、選擇題等。學生做完提交后會顯示正確答案，從平臺中可以查看每位學生的總評成績和每一道題目的正確率，教師再針對學生做題情況進行重點講解。通過信息化平臺上傳任務書和知識點的檢測，讓教師了解到學生對知識點的預習情況和理解程度。從課前的預習開始將學生做為主體，通過教師的引導、督促和考核，讓學生達到自主學習的目的。

1.2? 掌握重點，突破難點

教學中最重要的是掌握重點，突破難點。單片機不僅要做好軟件編程，還要設計硬件電路，軟件和硬件缺一不可。本例實驗中教學的重點是學會運用選擇語句，要求學生學會語句的格式，還要能運用到編程中。在以往的課堂教學中學生編寫程序會出現較多錯誤，而通過手機APP微課的學習，課前作業的完成以及平臺上師生的交流，將知識點傳遞給學生，再通過課上實踐，學生查錯糾錯的能力得到提高，能較快的完成課堂任務。

學生在實物焊接時經常出現連線錯誤，元器件極性接反等現象，所以要先對電路進行設計，再焊接實物電路板。學生通過操作可視化智能交互虛擬仿真平臺模擬實際電路，用三維立體的形式模擬實際元器件和電路形態，對于有焊接困難的學生是一個難點的突破。

1.3? 提高學生合作探究，創新能力

中職生學習程度差異較大，學習程度好的學生相對來說比較有鉆研精神。而學習程度較差的學生依賴心理很強，不喜歡自己動腦，存在畏難心理，在課堂的任務中這些學生會慢慢的放棄學習。用信息化教學貫穿于學習中，進行分組和細化每個學生的任務，有助于學生間互相幫助和團隊協作。按鍵控制多種花樣霓虹燈任務中，可以用多種選擇語句完成，花樣燈的閃爍方式和造型也是可以多種多樣的，是一個開放的任務，從而激發學生的研究與探討精神，培養學生的學習興趣和創新意識。

2? 按鍵控制多種花樣燈案例分析

在一個任務中，學生可以按照課本上的實驗將最終結果展示出來，但是難點在于怎樣通過舉一反三利用所學的知識達到教師要求的目標。按鍵控制多種花樣燈[ 2 ]在課本上的要求是采用51單片機的P1口控制8個發光二極管，P2口的P2.0引腳控制按鍵S1。當S1按下時8個LED顯示流水燈效果。

一個任務開始要先分析實驗任務目的與要求，進行情景創設[ 1 ]，要讓學生通過實例的學習掌握知識點并運用到自己設計的實驗中。培養學生的創新意識，針對該實驗可以一個按鍵也可以多個按鍵，燈的形態也可以多種多樣。根據實驗內容學生分為三人為一小組，用4-8盞燈，1-2個按鍵設計不同形式的按鍵控制花樣燈。三人分別進行電路設計，軟件編程和焊接電路。情景創設后開始單片機的設計過程，按照單片機的開發過程：設計電路圖→制作電路板→控制程序設計→硬軟件聯調→程序下載、產品測試。

2.1? 電路圖設計

單片機產品制作首先需要明確功能，設計電路圖，在傳統教學中經常使用的是proteus畫圖軟件，電路圖如圖1所示，仿真的目的是可以通過程序加載快速查看效果，減少單片機反復燒寫的過程。可視化智能交互虛擬仿真平臺和proteus軟件相比增加了三維立體的效果，貼近實物元器件，學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進行電路的仿真，繪制電路圖。

2.2? ?制作電路板

單片機實踐教學對整個學習中起到至關重要的作用，從虛實結合[ 3 ]可以讓學生切實體會到實際產品的開發過程。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繪制仿真圖的學生和小組中負責焊接的學生相互輔助，指導焊接的位置，布局等。用信息化的手段和小組合作的方式帶動基礎較差的學生，課堂的學習氛圍明顯提高。

2.3? 控制程序的設計

單片機中程序是比較難理解的部分，相對比傳統教學中教師的講授，利用信息化平臺上傳微課，可以讓學生反復觀看，通過反復觀看程序講解能更好的理解語句和編寫思路。課上教師再通過學生的學習情況重點講解知識要點，學生在學習中帶著預習的疑問，更有利于專注力的培養，提高程序編寫正確率。