“点钞机张数识别及显示”微课设计与实现

徐俩俩，陈金华，孙雪蕾

“点钞机张数识别及显示”微课设计与实现

徐俩俩，陈金华，孙雪蕾

微课作为一种新型的教学资源，越来越被广大教育工作者所青睐。以“点钞机张数识别及显示”为例，从选题、教学设计、教学实施、教学反馈等环节，对微课的设计与实现进行了分析研究。通过微课的教学实施，提高了学生课堂学习的效率，有利于学生对知识的理解和掌握。

微课；“点钞机张数识别及显示”；教学设计

当今，微课被越来越多的应用于教学中。微课是指以视频为主要载体，通过记录教师围绕某个知识点（重点难点疑点）而开展的教与学的活动过程。[1]它具有目标明确、针对性强和教学时间短的特点，由于时间的限制（一般不超过10分钟），所涉及的内容一般较少，在实际应用中往往是为了解决某个疑难知识点或将枯燥的内容情景化而制成的微视频，并运用各种方法将问题在视频中表现的生动有趣、简单易懂。因此，微课是在传统课的基础上继承和发展起来的一种新型教学形式。另外，微课还可以根据学生的反馈或教学内容的变化加以修改、补充，十分灵活方便。

“机电一体化技术概论”是职业学校机电类专业的一门前导课程，旨在给学生介绍机电一体化技术在工业生产和日常生活中的应用情况，让学生对常见的机电一体化产品的结构、工作原理等有一个整体的认识，为后续课程的学习奠定基础。该课程理论性强，比较抽象，虽然采用了多种不同的教学方式，如项目化、小组合作、理实一体等，但学生对该课程的学习兴趣依然不高，很多知识点不能及时掌握。

本课程的授课对象是五年制高职二年级的学生，他们大都理论基础薄弱，学习的主动性不强，对传统的理论教学兴趣不大。微课具有授课时间短、授课内容少、授课资源情景化等特点，[2]它常采用简短的视频介绍某一个知识点，并配以PPT，Flash动画等进行讲解，生动形象，主题突出，通俗易懂。笔者通过调研发现，学生对微课教学充满好奇，并表现出了极大的兴趣。采用微课教学，学生的参与度高，教学效果相对较好。

点钞机是一种典型的机电一体化产品，下面以《点钞机张数识别及显示》为例，从选题、教学设计、教学实施和教学反馈等环节对微课的设计进行详细的阐述。

一、微课教学设计

（一）教学知识点的选取

目前金融机构使用的点钞机都具有点钞和验伪两大功能。学习是由浅入深，循序渐进的过程，所以我们首先选择较简单的点钞功能给学生讲解。点钞包含两个过程，一张数的识别；二张数的实时显示。

本微课设计包括教学内容、学情、教学过程设计等三个方面。

（二）教学内容

如图1所示，点钞机由捻钞、出钞、接钞、传动、机架和电子电路等六部分组成。其中正确捻钞是可靠点钞的前提。捻钞部分主要由滑钞板、送钞舌、阻力橡皮、落钞板、调节螺丝和捻钞胶圈等组成，捻钞时，捻钞胶圈捻走处于表面的一张钞票，下面的钞票被阻力橡皮粘住，使表面的钞票与下面的钞票可靠分开，实现张数清点。

图1 点钞机结构

如图2所示，码盘依靠磁头板中的对转轮与平轮配合来控制纸币的流动速度，达到计算出纸币前后的时间量，起到识别纸币的幅面尺寸的作用。为了避免残币被计入，点钞机的计数穿透传感器采用两组红外光电传感器，每一个传感器由一个红外发光二极管和一个接收红外光的光敏三极管组成，二者之间留有适当的距离，当无钞票通过时，接收管受光照而导通，输出为低电平；当有钞票通过瞬间，挡住红外光，接收管光通量不足，输出为高电平。钞票通过后，接收管又接收到红外光导通，输出低电平。这样该部分电路的输出端将产生一系列脉冲信号，这些信号经后续电路整形放大后输入单片机，单片机驱动执行电机，并相应完成计数和显示。

图2 点钞机计数部分

图3为数码管显示电路，采用共阳极接法。当单片机发出加1指令时，自动完成计数加1显示。

图4所示为数码管管脚及内部接线图。结合此图给学生介绍点亮数码管的原理。

图3 数码管显示电路

图4 管脚及内部接线

除此之外，团队还用单片机实训系统模拟了点钞机点钞及计数过程。主要用到了主机模块、传感器配接模块和交直流电机控制模块、显示模块、指令模块和电源模块。模拟系统工作流程如下。

系统上电；按下清零按钮，系统清零，为点钞做准备；进钞传感器判断有无进钞，若无，直接结束点钞过程，若有，点钞电机转动，将钞票送往接钞板；接钞传感器有无检测到钞票，若无，继续等待，若有，张数自动加1，然后开始下一次点钞过程。

（三）学情分析

对于高职机电类二年级学生来说，一方面，学生认为这门课理论性太强；另一方面，学生对机电一体化产品的兴趣很高，有些产品应用的场合很广泛，如点钞机，在大部分跟金融相关的地方都有应用，他们内心是很喜欢这门课程的，所以采用更具吸引力的教学方式显得尤为重要。

（四）教学过程设计

首先以超市、银行的点钞机点钞视频，配合教师的讲解，引出要讲的两个课题，用时30秒，同时，教师出镜，结合Flash动画及PPT，教师讲解点钞机结构及捻钞过程，用时120秒，PPT展示点钞机计数部分，然后Flash循环播放计数穿透传感器往单片机内送高低电平，同时，教师讲解计数原理，用时150秒，PPT展示数码管实物图、原理图，教师讲解点亮数码管原理，用时30秒，然后播放数码管加1计数动画，给学生直观展示，用时30秒，简单介绍单片机实训台组成部分及各部分的作用，然后Flash播放模拟点钞视频，让学生深入理解点钞及实时显示过程，用时150秒，最后总结本节的内容，用时30秒。整个教学过程用时9分钟。

二、微课教学实施

教学实施主要包括教学准备及视频录制两个部分。

（一）教学准备

首先，找了一台点钞机，对它进行了拆装，详细了解其内部结构及工作原理，并对其计数部分拍了照，应用于教学中。其次，我们团队制作了精美的PPT，涵盖了所有要介绍的知识点，另外，录制了点钞机正常工作时的视频，在单片机实训室，在实训台上对点钞机模拟系统进行接线、编程实现模拟点钞，并拍摄了模拟点钞视频，为了展示计数显示，还拍摄了点亮数码管视频，除此之外，我们团队还制作了模拟点钞机分张的Flash、模拟计数穿透传感器送高低电平给单片机的Flash。第三，为了录制视频，结合PPT撰写了微课讲稿。

（二）视频录制

为了使视频更清晰、效果更好，请了专业的录制人员来录制视频。录制视频前，将所有教学资源都整合到了PPT上，然后结合PPT和微课讲稿录制视频。录制过程中，仅视频的首尾教师出镜，中间过程教师不出镜。

三、微课教学反馈

从学生的课堂反应看，学生对本微课的内容很感兴趣，全程都在认真地听，还做了笔记。课后与学生交谈发现，大部分学生认为，这种教学方式很新颖，重难点突出，且生动形象，利于理解，但也有少部分同学认为，教学节奏有点快，需要课后再看看微课视频。学生的作业情况良好，针对本节课的内容留的作业，学生100%的完成，正确率超过了95%。通过这节微课的学习，学生能很快地掌握点钞机的基本结构及工作原理。基于此，我们打算在今后的教学中适当地加大微课教学的比例，将这种方式与传统教学模式相结合，以取得更好的教学效果。

“点钞机张数识别及显示”微课的教学实施，不但提高了学生课堂学习的效率，而且将枯燥的知识形象化、生动化，有利于学生对知识的理解和掌握。在课外，学生也能够通过微课预习和复习，巩固和提高自身的知识水平。作为教师，在制作微课时必须认真揣摩教学内容，对知识结构、方法步骤等，需根据学生特点进行重新规划设计，在一定程度上也提升了教师的专业水平。“点钞机张数识别及显示”微课只是“机电一体化技术概论”课程中的一个知识点，在以后的教学中，我们将把微课教学推广应用于“机电一体化技术概论”整个课程教学中。

[1]孙振华，戎丽霞.浅谈微课在高职计算机专业教学中的应用研究——以《C#程序设计》课程为例[J].电脑知识与技术，2015，11（18）：129-130.

[2]陈绯，王志有，陈林，等.“缓冲溶液”课程微课教学模式应用与实践[J].辽宁科技大学学报，2013，36（3）：255-258.

[责任编辑 蒋云柯]

徐俩俩，女，江苏镇江高等职业技术学校讲师，硕士，主要研究方向为机电专业教学；陈金华，女，江苏镇江高等职业技术学校讲师，硕士，主要研究方向为电子专业教学；孙雪蕾，女，江苏镇江高等职业技术学校讲师，硕士，主要研究方向为机电专业实训教学。

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1674-7747（2017）03-0055-03