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摘要:本文列举了具体的教学案例,探讨了中职单片机课程教学中采用案例教学法的相关事项。
关键词:中职;单片机;案例教学法
中职生是一个特殊的学生群体,他们有很多专业课程与大学的课程相比理论深浅不同但名称相同,由于他们不仅在心智成熟度、生活经验和逻辑思维能力方面与大学生相比有明显的差距,而且在自信心、知识的积累和学习方法等方面也差于普通高中生,因此探索适合中职学生特点的教学方法就显得很有意义。
一、中职专业课程教学情况的分析
从中职教育的目标来看:主要是培养学生的实践技能,而不是理论体系的功底。从学习时间看:一般中职学制为三年,其中要有一年以上作为实习时间。由于技能的培养需要在基本理论的指引下进行反复的训练才能掌握,实践证明在这样有限的时间之内完成专业课程的学习,如采用按部就班的课堂理论加实验的教学模式则时间远远不够,容易造成学生理论不透,技术不精的情况。从中职生年龄看:大多数为16-18岁,这个阶段学生的形象思维能力趋于完善而逻辑思维能力尚显不足,若无视这样的实际情况,继续用传统理论课的教学方法进行教学,容易出现学生厌恶枯燥的理论知识、进而放弃学习的情况。因此对中职生的教育宜多采用形象直观的方法,少用逻辑推理的方法,并有针对性地、差别化地补习相关的基础知识。
二、对目前中职单片机教学存在问题的认识
目前中职单片机课程的教学教材按章节划分理论知识,虽然条理清楚结构完整,知识点论述严谨,然而教材的内容从内部结构工作原理到应用程序的编写都是高度抽象的概念和过程,如果教师只按课本教学,学生需要较高的逻辑思维能力才能加以掌握。因此,在教学过程中将抽象的概念和过程用形象直观的方法表达出来、降低对中职生学习能力的要求是教研工作的一个重要方向。
三、案例教学法的涵义及作用
案例教学法是通过对一个具体情景(案例)的描述,把抽象的原理、概念和方法等具体化、形象化和系统化,学习者在案例的具体情景中认识这些原理、概念在实际应用过程中的用处、表现,恰当地理解理论所具有的特定含义和意义,进而达到知识的系统化掌握。当学习者掌握了一定的知识后会进一步增强其学习兴趣和动力,通过案例的举一反三、知识迁移、反复训练,从而有效率地掌握技能。
案例教学中教与学两方直接参与到具体的直观情景中,教师鼓励学生提问并组织讨论和解答,针对学生涉及本案例的不足知识给予以辅导,学生根据情景开动脑筋思考与想象,学生提出问题并在教师的帮助下解决问题。这种方法主要通过学生的形象思维达到目的意义的构建,促进学生的思维能力和实际解决问题能力的发展,缩短了教学与实际工作情境的差距。
四、中职单片机案例教学法初探
总体思路是选择某个合适产品制作为教学案例,把教学过程与实践过程结合到具体的情境中。在案例内容的选择上:一是要保证相关知识点的学习;二是要选择学生尽可能熟悉的产品;三是要有目的的补习常用的知识,这样有助于提高实际应用能力;四是在教学过程中,坚持直观性原则,将知识点具体化形象化地展示出来;五是坚持循序渐进原则,从基本问题入手,然后进入综合问题。经过举一反三的训练,最后达到学生构建自己的、系统化的知识和实践技能的效果。
由以上思路看出,设置将抽象的原理、概念、方法表现为具体化、形象化、系统化的情境是中职单片机案例教学法需要的表现形式,由于PROTEUS软件能方便地绘制和修改原理图,能在原理图上仿真和显示电路的实际工作状态和效果,能用虚拟仪器测量电路参数,并把单片机执行指令时的内部状态和外围电路运行过程直观地表现出来,
因此它是一个适合案例教学法的情境设置工具。
五、案例:ADC0809在数字电压表中的应用
(一)教学目标。
(1)理解ADC0809与单片机以及ADC0809与被测对象的电路连接。(2)掌握单片机读取ADC0809数据的编程思路。(3)补习旧知识。
(二)情景设置与教学。
在proteus的数字电压表原理图上将例程1装入单片机,全速执行演示:数字电压表电路正在测量ADC0809的1N0引脚连接在电位器中心抽头上的电压值,单片机内存相关单元数据随作测量而变化,数码管显示测量结果。展示出实验的全景。
子情境1:A/D模数转换器ADC0809的引脚知识。(略)
子情境2:单片机读出电位器中心抽头上的电压值的过程。
单片机重装入以下2条指令并单步执行,观察累加器A的内容。
Mov dptr,#0bfffh;取IN0的地址
Mov a,@dptr;将IN0的输入转换为数据读入累加器A
改变电位器中心抽头位置,重新观察A的内容。
提问:为什么地址是0bfffh?讨论与练习:将电位器改接到IN2引脚如何用指令读电压值。
子情境3:单片机与ADC0809的连接。
单片机与外围器件的连接中,通常数据线与地址线是固定的,而控制线要考虑时序(信号的先后)和信号传送的方向。装入例程2,单步执行,结合指令用多踪示波器观察各个控制线时序先后以及信号传送的方向。讨论与练习:(1)CLK、START、ALE、OE信号是如何产生的,它们的时间顺序如何?(2)EOC信号是什么情况下产生的?因此当EOC信号出现后我们安排单片机做什么事情。
子情境4:对分辨率的认识。
装入例程3,将电位器由一个改为3个串连,虚拟电压表监测其中一个电位器抽头,全速执行,连续调节电位器抽头位置,观察到有些连续移动的抽头位置虚拟电压表上显示的电压不同,而读入单片机内的数据是一样的,这就是由于ADC0809分辨率不够而不能分辨的原因,由此认识分辨率的意义。
子情境4:补习旧知识。(略)。
子情境5:综合练习。
由学生参考例程装入自认为可行的程序,或修改电路,观察结果,提出问题,教师解答。
子情境6:课外练习与思考。
(1)默记仿真过程中电路图形、运行效果以及例程。(2)数字电压表同时测量IN3和IN6上的电压应如何编程。
六、结语
案例教学法将教学过程与实践过程结合起来,提高了学生的学习效率;案例教学法把抽象的原理、概念、方法等具体化、形象化、系统化,适合中职生单片机课程学习;proteus软件是一种方便的情景设置工具。当然,虽然仿真实验有诸多优点,但不可以因此完全取代实物实验,每学期安排1-2次综合性实物实验,增加手工作业的体验还是必要的。
(作者单位:惠州市惠阳区职业技术学校)
责任编辑朱守锂
关键词:中职;单片机;案例教学法
中职生是一个特殊的学生群体,他们有很多专业课程与大学的课程相比理论深浅不同但名称相同,由于他们不仅在心智成熟度、生活经验和逻辑思维能力方面与大学生相比有明显的差距,而且在自信心、知识的积累和学习方法等方面也差于普通高中生,因此探索适合中职学生特点的教学方法就显得很有意义。
一、中职专业课程教学情况的分析
从中职教育的目标来看:主要是培养学生的实践技能,而不是理论体系的功底。从学习时间看:一般中职学制为三年,其中要有一年以上作为实习时间。由于技能的培养需要在基本理论的指引下进行反复的训练才能掌握,实践证明在这样有限的时间之内完成专业课程的学习,如采用按部就班的课堂理论加实验的教学模式则时间远远不够,容易造成学生理论不透,技术不精的情况。从中职生年龄看:大多数为16-18岁,这个阶段学生的形象思维能力趋于完善而逻辑思维能力尚显不足,若无视这样的实际情况,继续用传统理论课的教学方法进行教学,容易出现学生厌恶枯燥的理论知识、进而放弃学习的情况。因此对中职生的教育宜多采用形象直观的方法,少用逻辑推理的方法,并有针对性地、差别化地补习相关的基础知识。
二、对目前中职单片机教学存在问题的认识
目前中职单片机课程的教学教材按章节划分理论知识,虽然条理清楚结构完整,知识点论述严谨,然而教材的内容从内部结构工作原理到应用程序的编写都是高度抽象的概念和过程,如果教师只按课本教学,学生需要较高的逻辑思维能力才能加以掌握。因此,在教学过程中将抽象的概念和过程用形象直观的方法表达出来、降低对中职生学习能力的要求是教研工作的一个重要方向。
三、案例教学法的涵义及作用
案例教学法是通过对一个具体情景(案例)的描述,把抽象的原理、概念和方法等具体化、形象化和系统化,学习者在案例的具体情景中认识这些原理、概念在实际应用过程中的用处、表现,恰当地理解理论所具有的特定含义和意义,进而达到知识的系统化掌握。当学习者掌握了一定的知识后会进一步增强其学习兴趣和动力,通过案例的举一反三、知识迁移、反复训练,从而有效率地掌握技能。
案例教学中教与学两方直接参与到具体的直观情景中,教师鼓励学生提问并组织讨论和解答,针对学生涉及本案例的不足知识给予以辅导,学生根据情景开动脑筋思考与想象,学生提出问题并在教师的帮助下解决问题。这种方法主要通过学生的形象思维达到目的意义的构建,促进学生的思维能力和实际解决问题能力的发展,缩短了教学与实际工作情境的差距。
四、中职单片机案例教学法初探
总体思路是选择某个合适产品制作为教学案例,把教学过程与实践过程结合到具体的情境中。在案例内容的选择上:一是要保证相关知识点的学习;二是要选择学生尽可能熟悉的产品;三是要有目的的补习常用的知识,这样有助于提高实际应用能力;四是在教学过程中,坚持直观性原则,将知识点具体化形象化地展示出来;五是坚持循序渐进原则,从基本问题入手,然后进入综合问题。经过举一反三的训练,最后达到学生构建自己的、系统化的知识和实践技能的效果。
由以上思路看出,设置将抽象的原理、概念、方法表现为具体化、形象化、系统化的情境是中职单片机案例教学法需要的表现形式,由于PROTEUS软件能方便地绘制和修改原理图,能在原理图上仿真和显示电路的实际工作状态和效果,能用虚拟仪器测量电路参数,并把单片机执行指令时的内部状态和外围电路运行过程直观地表现出来,
因此它是一个适合案例教学法的情境设置工具。
五、案例:ADC0809在数字电压表中的应用
(一)教学目标。
(1)理解ADC0809与单片机以及ADC0809与被测对象的电路连接。(2)掌握单片机读取ADC0809数据的编程思路。(3)补习旧知识。
(二)情景设置与教学。
在proteus的数字电压表原理图上将例程1装入单片机,全速执行演示:数字电压表电路正在测量ADC0809的1N0引脚连接在电位器中心抽头上的电压值,单片机内存相关单元数据随作测量而变化,数码管显示测量结果。展示出实验的全景。
子情境1:A/D模数转换器ADC0809的引脚知识。(略)
子情境2:单片机读出电位器中心抽头上的电压值的过程。
单片机重装入以下2条指令并单步执行,观察累加器A的内容。
Mov dptr,#0bfffh;取IN0的地址
Mov a,@dptr;将IN0的输入转换为数据读入累加器A
改变电位器中心抽头位置,重新观察A的内容。
提问:为什么地址是0bfffh?讨论与练习:将电位器改接到IN2引脚如何用指令读电压值。
子情境3:单片机与ADC0809的连接。
单片机与外围器件的连接中,通常数据线与地址线是固定的,而控制线要考虑时序(信号的先后)和信号传送的方向。装入例程2,单步执行,结合指令用多踪示波器观察各个控制线时序先后以及信号传送的方向。讨论与练习:(1)CLK、START、ALE、OE信号是如何产生的,它们的时间顺序如何?(2)EOC信号是什么情况下产生的?因此当EOC信号出现后我们安排单片机做什么事情。
子情境4:对分辨率的认识。
装入例程3,将电位器由一个改为3个串连,虚拟电压表监测其中一个电位器抽头,全速执行,连续调节电位器抽头位置,观察到有些连续移动的抽头位置虚拟电压表上显示的电压不同,而读入单片机内的数据是一样的,这就是由于ADC0809分辨率不够而不能分辨的原因,由此认识分辨率的意义。
子情境4:补习旧知识。(略)。
子情境5:综合练习。
由学生参考例程装入自认为可行的程序,或修改电路,观察结果,提出问题,教师解答。
子情境6:课外练习与思考。
(1)默记仿真过程中电路图形、运行效果以及例程。(2)数字电压表同时测量IN3和IN6上的电压应如何编程。
六、结语
案例教学法将教学过程与实践过程结合起来,提高了学生的学习效率;案例教学法把抽象的原理、概念、方法等具体化、形象化、系统化,适合中职生单片机课程学习;proteus软件是一种方便的情景设置工具。当然,虽然仿真实验有诸多优点,但不可以因此完全取代实物实验,每学期安排1-2次综合性实物实验,增加手工作业的体验还是必要的。
(作者单位:惠州市惠阳区职业技术学校)
责任编辑朱守锂