基于“教、學(xué)、做”一體化的單片機(jī)虛擬仿真教學(xué)探索

張金剛

摘 要：由于教學(xué)方式正處于不斷的改革變化之中，因此在一些中職院校中，逐漸衍生出了一種新的教學(xué)模式，即“教、學(xué)、做”一體化的教學(xué)模式。這種教學(xué)模式可以按照實(shí)際的崗位需求，對(duì)以職業(yè)技能為核心的課程做出更好的支持。在針對(duì)于單片機(jī)課程的教學(xué)過(guò)程中，由于該課程與實(shí)際的聯(lián)系是非常緊密的，如果采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式，那么就使得學(xué)生對(duì)此門(mén)課程難以理解。因此就需要充分利用虛擬仿真技術(shù)去進(jìn)行教學(xué)，這樣不僅可以增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，還可以充分的對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)方式進(jìn)行改變，從而使得教學(xué)能取得更好的成效。

關(guān)鍵詞：“教、學(xué)、做”一體化;單片機(jī);虛擬仿真教學(xué)

引言

在日常單片機(jī)教學(xué)過(guò)程中，不但需要進(jìn)行理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，還需要讓學(xué)生們掌握單片機(jī)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，只有這樣才能夠讓學(xué)生們?nèi)嬲莆諉纹瑱C(jī)的開(kāi)發(fā)技巧。由于單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作過(guò)程以及匯編語(yǔ)言編程都是十分復(fù)雜的，因此傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)不能夠充分滿足當(dāng)前單片機(jī)的教學(xué)需要。所以，合理的利用“教、學(xué)、做”一體化的模式，并且將虛擬仿真技術(shù)融入于該模式中，使學(xué)生們充分掌握單片機(jī)技術(shù)，就顯得尤為重要。

一、引入虛擬仿真平臺(tái)開(kāi)展教學(xué)。

在許多中職學(xué)校的教學(xué)中，為了讓學(xué)生更好學(xué)習(xí)單片機(jī)技術(shù)，首先要有滿足仿真教學(xué)需要的硬件設(shè)備，每位學(xué)生一臺(tái)計(jì)算機(jī)，并讓教師通過(guò)多媒體對(duì)學(xué)生們進(jìn)行教學(xué)。在實(shí)際的教學(xué)中，先利用PROTUES虛擬平臺(tái)搭建出符合程序運(yùn)行的虛擬仿真平臺(tái)，然后利用KEIL uVision2編程軟件去編輯控制程序，編輯好的程序經(jīng)過(guò)編譯無(wú)誤，就可以利用PROTUES搭建好的平臺(tái)去進(jìn)行虛擬的仿真運(yùn)行。通過(guò)這種方式，這樣不僅能夠更直觀展示教學(xué)內(nèi)容，降低教學(xué)難度，而且還可以充分調(diào)動(dòng)起學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。關(guān)鍵是在學(xué)生剛開(kāi)始學(xué)習(xí)單片機(jī)時(shí)，能夠避免因?yàn)檎`操作帶來(lái)的元器件損壞，省去搭建硬件電路的時(shí)間，大大提高學(xué)習(xí)效率。

將虛擬平臺(tái)與編程軟件有效結(jié)合，可以方便學(xué)生體驗(yàn)單片機(jī)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景。通過(guò)程序的修改，學(xué)生能很直觀看到不一樣的控制結(jié)果。這個(gè)時(shí)候結(jié)合仿真結(jié)果，對(duì)單片機(jī)程序的編寫(xiě)規(guī)范，邏輯關(guān)系，控制過(guò)程進(jìn)行講解分析，就比較容易理解和接受，從而達(dá)到理解單片機(jī)控制程序的目的。這種將理論與虛擬仿真結(jié)合的教學(xué)方式，使得單片機(jī)教學(xué)過(guò)程中的枯燥乏味問(wèn)題得到較好地解決，還可以不斷的提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性，進(jìn)而使學(xué)生們的動(dòng)手能力得以提高。

虛擬仿真技術(shù)形象生動(dòng)，趣味性強(qiáng)。因此被廣泛應(yīng)用在在許多的中職學(xué)校的教學(xué)過(guò)程中。通過(guò)學(xué)生們的課后反饋，了解到仿真實(shí)驗(yàn)不僅能提高他們的學(xué)習(xí)效率，還可以使他們更深入的學(xué)習(xí)單片機(jī)技術(shù)，從而為他們今后的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。

二、虛擬仿真教學(xué)在教學(xué)中必要性

基于虛擬仿真平臺(tái)的單片機(jī)教學(xué)模式可以使課堂教學(xué)愈加靈活，并且讓學(xué)生們?cè)趯?shí)際操作的過(guò)程中不斷加深對(duì)教材知識(shí)的理解。在傳統(tǒng)的教學(xué)過(guò)程中，教師們通常都是以書(shū)本上的知識(shí)為主，那么這樣就導(dǎo)致了學(xué)生們不能夠真實(shí)的去了解到實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程以及運(yùn)行過(guò)后的結(jié)果，以至于不能夠與實(shí)際更好的聯(lián)系起來(lái)，進(jìn)而使得他們不能夠?qū)纹瑱C(jī)技術(shù)進(jìn)行深入了解。通過(guò)虛擬仿真進(jìn)行教學(xué)，可以使單片機(jī)技術(shù)具體化，讓教材的知識(shí)內(nèi)容不在抽象，進(jìn)一步提高學(xué)生們對(duì)于單片機(jī)系統(tǒng)的認(rèn)知，還可以在很大程度上調(diào)動(dòng)起學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，并且能夠使課堂的教學(xué)更具有靈活性。與此同時(shí)，合理的利用好虛擬仿真去進(jìn)行教學(xué)，可以在一定程度上培養(yǎng)學(xué)生們的創(chuàng)新意識(shí)。學(xué)生通過(guò)自主完成教師布置的學(xué)習(xí)任務(wù)，不僅提高設(shè)計(jì)能力，也培養(yǎng)了他們的獨(dú)立思考能力以及創(chuàng)造能力，這樣為他們以后的發(fā)展打下了更堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

三、“教、學(xué)、做”一體化教學(xué)模式的改革探索

在一些中職學(xué)校的實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，主要是針對(duì)學(xué)生所學(xué)專業(yè)進(jìn)行專業(yè)化的培養(yǎng)，形成專業(yè)能力，并能很好應(yīng)用在工作中。 “教、學(xué)、做”一體化的教學(xué)模式就可以很好的做到這一點(diǎn)。理論學(xué)習(xí)，虛擬仿真驗(yàn)證，加深理論學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解，實(shí)際操作則是進(jìn)一步與崗位實(shí)際相對(duì)接。該教學(xué)模式已經(jīng)打破了傳統(tǒng)的教學(xué)方式，并且將行業(yè)崗位的實(shí)際工作需求與所教學(xué)的內(nèi)容相結(jié)合，這樣可以在一定程度上培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際的工作能力，使得他們?cè)诓饺肷鐣?huì)工作崗位的時(shí)候更加順利。除此以外，還將具體的課程培養(yǎng)計(jì)劃進(jìn)行了改革，將理論與實(shí)際操作深度融合，采用“教、學(xué)、做”融為一體的模式，讓學(xué)生們通過(guò)自己的實(shí)踐來(lái)學(xué)習(xí)書(shū)本上的知識(shí)，這樣才能夠使他們更加深刻的理解單片機(jī)的技術(shù)。

“教、學(xué)、做”一體化的教學(xué)模式，可以使學(xué)生們能夠從由淺入深地去了解單片機(jī)的開(kāi)發(fā)技巧，并且使他們能夠在“學(xué)中做，做中學(xué)”過(guò)程中發(fā)揮出他們的動(dòng)手操作能力。與此同時(shí)，針對(duì)于該模式下的考核評(píng)價(jià)辦法也應(yīng)有所改變，將理論、實(shí)踐和平時(shí)成績(jī)相結(jié)合起來(lái)，進(jìn)行綜合考評(píng)。這樣做可以在一定程度上提高學(xué)生們的自主學(xué)習(xí)積極性，并且還能夠檢驗(yàn)出他們對(duì)于單片機(jī)技術(shù)的了解程度，更加真實(shí)的反映出學(xué)生對(duì)于知識(shí)的掌握情況，有利于不斷優(yōu)化教學(xué)策略，達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。

四、總結(jié)

總而言之，必須要將傳統(tǒng)的教學(xué)模式進(jìn)行改變，利用好“教、學(xué)、做”一體化的教學(xué)方式，充分提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的能力。充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立虛擬化仿真教學(xué)平臺(tái)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。將“教、學(xué)、做”一體化的教學(xué)方式與虛擬仿真教學(xué)進(jìn)行結(jié)合，充分的實(shí)現(xiàn)理論與技能的深度結(jié)合，不斷增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力，為今后能夠在單片機(jī)相關(guān)工作領(lǐng)域更好的發(fā)展，打好基礎(chǔ)。當(dāng)學(xué)生具有相應(yīng)的理論知識(shí)以及較強(qiáng)的動(dòng)手操作能力，并且還有自我創(chuàng)新意識(shí)，那么在未來(lái)就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中也就多了一份保障。

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本文系中國(guó)職工教育和職業(yè)培訓(xùn)協(xié)會(huì)2019年重點(diǎn)研究課題“中職電類專業(yè)理虛實(shí)一體化教學(xué)模式的研究——以《電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程為例”（課題編號(hào)2019112）的研究成果