单片机教学设计的探索与创新

【摘要】信息化教学，是指在教学中应用信息技术手段，使教学的所有环节数字化，从而提高教学质量和效率。本文以《单片机原理与应用》课程中的一个教学任务“制作流速可控的LED灯”为例，充分运用数字化资源、信息技术和信息化环境，对教学内容、教学方法、互动方式、考核与评价等方面都有所创新。

【关键词】信息化教学；项目教学；单片机

单片机技术的学习构建了“理论-仿真-实践”的教学模式，以项目教学为主题，根据职教规律、高职学生的学习习惯与课程特点，教学安排在单片机理实一体化教室进行，教师边讲解，边演示，学生边学习，边实践，使学生在“教，学，做”一体的现场教学环境下，迅速理解单片机的工作原理，掌握单片机指令系统的基础知识，并具有单片机控制系统硬件设计，程序设计，调试与运行维护能力。该教学任务的实施过程分为情境引入、项目分析、方案制定与实施、效果演示及检查评价、课后任务布置和教学拓展6大环节：

1情境引入，激发兴趣

教师通过展示一组现行业流水灯的应用图片作为本次项目的切入点，如我们在大街小巷常见的闪烁的霓虹灯，引发学生进行思考，导入课题，引出流速不同的流水灯项目。

2项目分析，给出流水灯硬件电路

接着教师趁热打铁，抛出本次项目的硬件实物图和电路原理图，通过实物认识流速不同的流水灯电路，丰富学生的感性认识，并对硬件电路的设计及工作原理进行讲解，让学生讨论用软件实现流水灯控制的方案。

3方案制定与实施

经过环节二的讨论，学生对这个项目有了初步的了解，给学生布置任务，如何利用已经学过的单片机知识来实现自己定好的方案。

3.1任务一：Protues

软件设计电路，wave6000实验箱搭建硬件电路参照给出的电路原理图在Protues软件中设计电路，教师先示范，将已经成形的作品利用软件的仿真功能给学生做演示，让学生能够直观看到最终的成果模型。指导学生完成电路图的绘制。并根据小组分工搭建硬件电路；小组长做好记录工作；锻炼学生的实践操作能力，激发学习主动性。

3.2任务二：分组讨论，画流程图编写程序

完成硬件电路的搭建后，教师安排任务二，引出本次课重点，并提出问题，如何才能让流动的发光二极管有不同的速度？是否能根据现有的知识水平编写流水灯程序，指导学生分组讨论。学生讨论发现，若要实现流速可控的效果，就要使流水灯延时的时间有长有短。延时的时间短，流水灯流动的速度就快；延时的时间长，流水灯流动的速度就慢。教师提出问题：利用反复执行指令的方法延时，有什么缺点？启发学生思考得出结论，软件延时占用CPU，增加CPU开销。继续提出问题：如何解决？引出利用单片机内部的资源———定时/计数器实现延时，从而提出本顶目的重点内容。在讲解定时/计数器初始化程序的设计时，以闯关小游戏的方式，让学生对定时/计数器的设置产生了深刻的印象，加强对这部分内容的理解。最终引导学生根据流程图把程序设计完整。

3.3任务三：完成流水灯不同流速项目功能调试

完成硬件和软件设计后，接下来就是功能调试，引出任务三。教师要求学生独立完成上机程序的输入，通过Wave6000实验箱对程序进行调试，观察按键控制流水灯不同流速的效果。在此过程中，教师巡回指导，强调实训场室安全操作的相关事宜，完成流水灯的整体设计。

4效果演示、检查评价

为了各小组共同学习、促进交流，教师要求每个小组将完成的结果演示，说说本组中的设计亮点。同时，教师对设计合理的优秀作品进行表扬，对存在问题的作品给予纠正和完善，总结本次课的重点和容易出现问题的知识点，解决难点，让学生对本部分内容有更深刻的理解并能够应用到实际中去。

5课后任务布置

为了巩固学习成果，教师要求学生利用课后时间通过网络教学综合平台，进行自主学习和项目知识的测试考核，然后通过平台的播客单元播放视频，要求学生在课后时间完成视频当中的拓展项目，然后上传到网络教学平台。

6教学拓展

为达到教、学、做相结合的目的，进一步拓展学生对单片机学习的好奇心，将课上的授课内容录制成视频，供学生反复观看，并从网上搜集相关的视频资源，提供给学生参考。课下利用QQ、空间留言等信息化手段对学生不懂的地方进行答疑，将课堂教学延伸到学生的生活中，随时可以进行交流、互动，以达到更好的教学效果。运用信息化教学手段后，学生学习更加自主，实现“教师为引导，学生为主体”，教师的“导”立足于学生的“学”，以学法为重心，放手让学生自主探索的学习，主动地参与到知识形成的整个思维过程，达到学生在做中学，教师在做中教，教学效果得到显著提高。

参考文献：

[1]邹显圣，主编.单片机原理与应用项目式教程.机械工业出版社，2010.

[2]张毅刚，主编.单片机原理及应用.高等教育出版社，2004.

[3]谢龙汉，主编.Proteus电子电路设计及仿真.电子工业出版社，2012.

作者:胡方 单位:朝阳师范高等专科学校信息工程系