信息化在中职单片机虚实结合中的应用

刘艳娟

摘   要：单片机应用技术做为中职机电、电子类的专业课程，在专业教学中占有较为重要的地位。目前单片机应用技术课程学习对于部分中职生存在着一些困扰，首先是对语句的学习理解不够，在运用过程中错误百出，其次看不懂电路原理图，在实践中会出现连线以及焊接错误等现象。本文以按键控制多种花样灯设计为例介绍信息化在单片机虚实结合中的应用。通过应用信息化平台辅助教学，在做中学、做中教，有效突破知识难点，激发学生学习兴趣，提高学生虚实结合的能力。

关键词：信息化;虚实结合;单片机;仿真调试

在传统教学中，教师主要通过讲解、演示等方式教授知识，再让学生进行练习。大部分中职学生学习的积极性并不高，尤其是课堂中的知识点讲解，学生感觉枯燥，注意力不够集中，做练习的时候又没有思路，学习非常的被动。

为了提高学生的学习效率，激发学习兴趣，本文用信息化做为桥梁将虚实结合为一体，培养学生自主学习。通过课前微课、视频、考核评价、小组合作等推动学生完成任务。与传统教学相比，利用信息化结合虚拟实践教学，为课堂学习带来了较大的改变。

1  信息化在虛实结合中的应用

1.1  被动学习转变为主动学习

大部分中职生没有预习习惯，课堂听课效率低，自信心不足，课堂上教师讲解的内容也无法完全理解。针对学生的特点和学情，制定较适合学生的学习方案，通过信息化手段调动学生的学习积极性，用鼓励，互动、评价等方式将被动学习转变为主动学习[ 1 ]。主动学习的魅力在于让学生去参与，让学生作为主角，在实践中去探讨，探索。

按键控制多种花样灯实例中，用信息化平台上传微课，焊接视频的注意事项让学习提前预习要点。预习任务完成后教师在手机APP上发布课前作业、任务书，让学生根据要求完成课前作业。课前作业中会针对教学内容布置相关知识点的问答题、选择题等。学生做完提交后会显示正确答案，从平台中可以查看每位学生的总评成绩和每一道题目的正确率，教师再针对学生做题情况进行重点讲解。通过信息化平台上传任务书和知识点的检测，让教师了解到学生对知识点的预习情况和理解程度。从课前的预习开始将学生做为主体，通过教师的引导、督促和考核，让学生达到自主学习的目的。

1.2  掌握重点，突破难点

教学中最重要的是掌握重点，突破难点。单片机不仅要做好软件编程，还要设计硬件电路，软件和硬件缺一不可。本例实验中教学的重点是学会运用选择语句，要求学生学会语句的格式，还要能运用到编程中。在以往的课堂教学中学生编写程序会出现较多错误，而通过手机APP微课的学习，课前作业的完成以及平台上师生的交流，将知识点传递给学生，再通过课上实践，学生查错纠错的能力得到提高，能较快的完成课堂任务。

学生在实物焊接时经常出现连线错误，元器件极性接反等现象，所以要先对电路进行设计，再焊接实物电路板。学生通过操作可视化智能交互虚拟仿真平台模拟实际电路，用三维立体的形式模拟实际元器件和电路形态，对于有焊接困难的学生是一个难点的突破。

1.3  提高学生合作探究，创新能力

中职生学习程度差异较大，学习程度好的学生相对来说比较有钻研精神。而学习程度较差的学生依赖心理很强，不喜欢自己动脑，存在畏难心理，在课堂的任务中这些学生会慢慢的放弃学习。用信息化教学贯穿于学习中，进行分组和细化每个学生的任务，有助于学生间互相帮助和团队协作。按键控制多种花样霓虹灯任务中，可以用多种选择语句完成，花样灯的闪烁方式和造型也是可以多种多样的，是一个开放的任务，从而激发学生的研究与探讨精神，培养学生的学习兴趣和创新意识。

2  按键控制多种花样灯案例分析

在一个任务中，学生可以按照课本上的实验将最终结果展示出来，但是难点在于怎样通过举一反三利用所学的知识达到教师要求的目标。按键控制多种花样灯[ 2 ]在课本上的要求是采用51单片机的P1口控制8个发光二极管，P2口的P2.0引脚控制按键S1。当S1按下时8个LED显示流水灯效果。

一个任务开始要先分析实验任务目的与要求，进行情景创设[ 1 ]，要让学生通过实例的学习掌握知识点并运用到自己设计的实验中。培养学生的创新意识，针对该实验可以一个按键也可以多个按键，灯的形态也可以多种多样。根据实验内容学生分为三人为一小组，用4-8盏灯，1-2个按键设计不同形式的按键控制花样灯。三人分别进行电路设计，软件编程和焊接电路。情景创设后开始单片机的设计过程，按照单片机的开发过程：设计电路图→制作电路板→控制程序设计→硬软件联调→程序下载、产品测试。

2.1  电路图设计

单片机产品制作首先需要明确功能，设计电路图，在传统教学中经常使用的是proteus画图软件，电路图如图1所示，仿真的目的是可以通过程序加载快速查看效果，减少单片机反复烧写的过程。可视化智能交互虚拟仿真平台和proteus软件相比增加了三维立体的效果，贴近实物元器件，学生分好小组后其中一位利用可视化智能交互虚拟仿真平台进行电路的仿真，绘制电路图。

2.2   制作电路板

单片机实践教学对整个学习中起到至关重要的作用，从虚实结合[ 3 ]可以让学生切实体会到实际产品的开发过程。电路板制作涉及到元器件的极性，布线和连接、焊接等。在电路焊接中，利用可视化智能交互虚拟仿真平台绘制仿真图的学生和小组中负责焊接的学生相互辅助，指导焊接的位置，布局等。用信息化的手段和小组合作的方式带动基础较差的学生，课堂的学习氛围明显提高。

2.3  控制程序的设计

单片机中程序是比较难理解的部分，相对比传统教学中教师的讲授，利用信息化平台上传微课，可以让学生反复观看，通过反复观看程序讲解能更好的理解语句和编写思路。课上教师再通过学生的学习情况重点讲解知识要点，学生在学习中带着预习的疑问，更有利于专注力的培养，提高程序编写正确率。