单片机课程实验教学中的情境教学设计

齐应杰，王现君

（平顶山工业职业技术学院，河南平顶山，467000）

单片机课程实验教学中的情境教学设计

齐应杰，王现君

（平顶山工业职业技术学院，河南平顶山，467000）

作为单片机教学过程中极为重要的组成部分，实验教学直接影响着课程教学效果。近年来情境教学设计在单片机课程实验教学中得到了广泛地应用，并取得了一定的成效。本次研究中将着重对网络实验教学进行深入分析，探究了单片机虚拟实验教学系统的设计要素，并提出了情境教学设计在单片机课程实验教学中的应用，为单片机课程实验教学提供参考。

单片机课程；实验教学；情境教学设计

改革开放以来，我国的互联网信息技术取得了卓有成效的发展，与此同时，课程教学方式也发生了一系列的转变，为现代教育注入了源源不断的生机与活力，虚拟实验设计与开发逐渐成为现代教学的主要发展趋势。虚拟实验能够对真实环境进行模拟，具有较高的专业性与交互性，然而对教学设计以及实施过程重视不足，因此，对单片机课程实验教学中的情境教学设计有着重要的实践意义与应用价值。

1　实验教学实例分析

1.1单片机课程实验教学设计

传统的网络课程多采用文本的形式将实验目的以及具体的内容进行展现，该方式已经不能够适应现代多媒体教学的发展，因此可实施虚拟实验教学形式。虚拟实验教学能够实现对整个教学过程中不同步骤的动态评测，并根据教学实际建立起具有针对性的指导模型，该模型能够为学习者提供有效的指导，然而该模拟教学并不适用于所有学习者，部分学生对网络课程的学习目的、学习重点把握不准、理解不够深刻，学习兴趣不高。通常在实践性较强的课程中，实验环节往往得不到足够的重视，大多数只是照本宣科，而模拟实验教学尽管能够在一定程度上提升学生的实践能力与动手能力，节约教学设计实践，然而学生独立解决问题的能力普遍较弱。

1.2精品课程实验教学设计

随着现代课程教学改革的不断深入发展，实验教学方式设计更加丰富多样， 其在精品课程实验中也得到了一定的应用。在单片机实验教学设计基础上，融入Proteus虚拟仿真实验设计，其能够将实验结果简单明了的展现给学习者，增强学习者对教学内容的认识。需要注意的是该仿真实验以实例讲解为主，没有详细的过程演示，学习者无法通过过程演示或阅读相关内容进行自主学习。从以上可以发现当前的单片机课程虚拟实验主要存在两个方面的问题。首先，设计实验未对学习对象进行明确的定位，更多的倾向于对技术实现教学的设计，使学习者能够掌握较强的技术，对学习者的心理表征关注度不够。另外，设计实验侧重点不全面，通常在设计实验时，应加强对学习者思考问题、独立解决问题能力的培养，实验设计有所侧重，能够使学习者的实践能力以及解决问题的能力得到显著提高。

2　单片机课程实验教学系统设计要素

在单片机实验教学过程中，学习者首先获取的是对实践的感性认知，然后再逐渐上升到理性认知层面，随着知识的丰富与实践经验的积累，进而应用于具体的生活实际中，这是一个知识内化与迁移的过程，也可是称作是学习者的认知过程，因此，在进行课程实验教学时，必须充分考虑学习者的认知规律，制定出具有针对性的实验教学模型，提升学习者的认知能力。

2.1学习者的基本特征

学习者的学习特点不同，其适用的多媒体资源也有着明显的差别。一般情况下在精品课程实验教学中，大多数学习者缺乏专业的相关理论知识，实践能力较弱，当接触到新的知识面，会产生茫然，因此在进行教学设计时，要准确把握学习者的特点，告知学习者的主要学习内容，明确目标，并严格按照相关要求进行操作。除此之外，虚拟实验教学设计要能够反映出学习的具体内容、范围，尽可能拓宽知识面，满足学习者的多样化需求。

2.2目标导向下的情境设计策略

情境设计策略主要依赖于自然学习理论，一般情况下，当学习者接触一门新知识或比较抽象的事物时，往往会将其与周围熟知的事物相联系，这不仅能够加深学习者对新知识的印象，而且能够促进学习者对新知识的理解与消化，激发学习者的学习兴趣。因此，在设计一些课程实验时往往会创设与生活联系紧密的场景，启发学习者的思维，既包括了对真实环境的模拟，也涉及到虚拟实验设计，这种实验真实再现对于提升学习者兴趣、提高课程教学效率有着重要的意义。

3　单片机课程实验教学中的情境教学设计策略

3.1融入生活实际，激发学习兴趣。单片机课程实验教学的首要环节是实验引导，为了吸引学习者的注意力，可以将现实生活中常见的、人们熟知的事物引入到教学实例，这一方面便于引入新的知识，另一方面能够增强说服力与吸引力。以单片机课程中流水灯实验为例，学生在进行实验前，对流水灯实验缺乏正确的认识，甚至不知道该实验是什么，有什么作用，因此在实验前引入生活实例，能够为学习者提供必要的学习指导，使学生对流水灯实验有一个初步的了解，并对其产生兴趣，进而投身于后续的学习中。

3.2加强实验探究，探索实验原理。通常，在实验教学过程中，需根据具体操作对实验操作进行相应的编号。因此必须对每一个实验的重要知识点进行归纳、分类，如流水灯实验主要包括了延时、闪烁与端口设置三个方面，可以充分利用FlashCS4创建三个不同的按钮作为选项卡按钮，学习者可以根据自己的学习情况选取相应的知识点进行学习。其次在实验探究过程中，学习者可以对程度代码进行相应的调试，密切关注不同条件下实验效果的变化，并总结出其体现的原理。通常在实验中，为了使学习者能够明确学习知识点，可以为学习者展现相应的源代码，根据知识掌握情况进行自主训练。

3.3构建模拟情境，还原实验场景。学习者在参与一定的实践探究后，会产生丰富的心得体会，对自身存在的不足以及取得的成就进行总结，这也是学习者进一步研究的动力。因此，在实验教学中，需要为学习者创建一个真实的虚拟环境，加强交流、互动，调动学习者的学习积极性，可以利用FlashCS4工具创设虚拟实验平台，对真实的单片机实验进行模拟，这种动画效果能够给人一种清晰、简洁的感觉，能够在一定程度上提升课程教学效果。延时、闪烁以及端口参数能够根据实际需要进行修改，便于学习者熟练掌握单片机控制。

4　结束语

目前，情境教学设计策略在虚拟实验教学设计中得到了有效的应用，其能够充分利用现代网络技术实现对理论知识的探索与开发，使教学设计理论与具体实践相结合，是一种新型的虚拟实验方式，其具有较强的针对性，能够为单片机课程实验教学开辟一种新型教学模式，值得参考借鉴。

［1］刘伟春，黄同城，周建华.单片机新型开放式实验平台设计与教学改革［J］.中国现代教育装备，2015，25（17）：40-42.

［2］王玉香，章晓忠.翻转课堂在高职实验实训教学中的应用研究--以“单片机”实验课程为例［J］.乐山师范学院学报，2015， 26（4）：111-114.

［3］彭安民，胡兆燕.项目导向任务驱动的单片机课程情境化教学［J］.中国科教创新导刊，2014，14（2）：68-69.

［4］王崴.LabVIEW在“单片机原理”课程实验教学中的应用［J］.常州工学院学报， 2014， 27（4）：90-92.

齐应杰，1996年毕业于西安矿业学院，工程硕士 .计算机应用技术专业教研室主任 计算机应用方向

SCM Experimental Teaching situation Teaching Design

Qi Yingjie，Wang Xianjun
（PingDingShan Industrial College of Technology，HeNan PingDingShan，467000）

As microcontroller teaching process is extremely important part of the experimental teaching curriculum directly affects the effectiveness of teaching.In recent years，situational teaching design has been widely used，and have achieved some success in the SCM Experimental Teaching.The study will focus on network experiment teaching in-depth analysis，we explore the design elements MCU virtual experiment teaching system，and presents the situational teaching design in MCU Experimental Teaching of applications and provides a reference for the SCM Experimental Teaching.

SCM courses；experimental teaching；situational teaching design