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摘要：信息化教学的魅力和优势是较好地解决学习重点、难点，提高学生的学习兴趣和自主学习能力。本文以简单的交通灯控制系统为例，介绍了信息化教学在中职单片机课程中的应用方法和效果。
关键词：信息化教学 单片机 交通灯
现代信息化技术在教育中的应用能激发学生的学习热情及改善学生的认知方法，大大提高学习的效率。教师应运用信息化技术对电子专业的单片机课程教学活动进行创造性设计，发挥计算机辅助教学的特有功能，使教学的表现形式更加形象化、多样化、视觉化，充分展示单片机控制的过程和实质，使单片机课堂教学收到事半功倍的效果。
下面以简单的交通灯控制系统这一任务来说明信息化教学在单片机课程中的应用。该任务分为五个教学步骤。
一、教学分析 根据岗位职业能力分析、学生学情、课程特点，确定本次课程的教学目标为：掌握 51单片机定时/计数器及中断系统的组成及其工作原理;会设计交通灯系统的硬件电路，并能够运用软件画制电路;能够运用C语言在Keil软件上编写程序，运用 Proteus软件仿真。根据教学目标和学生认知规律确定教学重点为：单片机定时/计数器及中断系统的应用。教学难点为：系统程序的编写及软硬件联合调试。
二、教学策略 在教学过程中，每个步骤都会提供信息化资源，辅助学生顺利完成任务。将教学材料、学生查阅资料，学生作品等资源上传至云班课网站，达到资源共享。通过项目教学课件，优化教学过程，在任务实施的各个阶段，学生围绕项目教学课件能够明确各环节的任务内容、找到对应的学习资源和注意事项，在电子课件的辅助下进行自主、协作、探究式学习。教学过程中在任务的驱动下，学生通过小组协作、角色分工的方式完成任务，教师通过适时引导和故障设置的方式组织和实施任务。学生在任务完成过程中遇到困难的时候，教师给予指导，对于已经顺利完成任务的小组，教师人为设置一些故障，小组学生一起分析，找到故障點，排除故障。
三、教学过程 根据学生的认知规律，将教学过程分为课前利用网络和现实生活相结合自主预习引出任务明确方案、分析任务、任务实施、总结评价和拓展提高七个步骤。
1.课前学习引出任务 课前让学生通过网络视频或者生活周边关注十字路口交通灯工作过程。并尝试探索，这些作品是怎样制作出来的？单片机怎样控制交通灯？从而引出任务。把生活和学习联系在一起，让学生融入真实情境，提高学习兴趣。
2.任务分析 利用上一步骤引出的任务指导学生根据单片机控制产品制作流程，将任务分解为软硬件整体设计、硬件电路图的设计与绘制、软件程序的编写、模拟仿真、动手制作产品实现5个环节，并在学习平台发布项目教学课件，来组织教学。学生按照3人组成任务实施团队，根据学生的学习基础和性格特点进行角色分工。
3.任务实施 环节一：软硬件整体设计。设计之前先让学生观看教学视频及动画演示，帮助学生理解相关知识点，例如学生在flash的帮助下，能够轻松地理解定时/计数器的各种工作方式、初值的含义及设置方法，学会定时/计数器启动、停止、溢出和中断的控制方式。以此来突出教学重点。之后，小组成员共同讨论，确定交通灯系统的软硬件实施方案。 环节二：硬件电路图的设计与绘制。在这部分，我选用目前电子行业普遍使用的软件 Proteus，辅助学生进行交通灯控制系统的硬件设计，学生通过选择器件、参数修改、器件布局、绘制导线等步骤完成电路图的绘制。环节三：软件程序的编写。编写程序之前，先让学生完成游戏，在游戏的引导下，进一步加强上述内容的理解，并深刻记住相关特殊功能寄存器的用途，学会软件编程时寄存器的设置方法和顺序，以此来解决难点，同样采用该行业普遍使用的 Keil软件，来完成软件程序的编写和错误查找。环节四：模拟仿真实现。可将程序加载至单片机，直接利用 Proteus 软件进行仿真，查看运行结果。也可采用 Proteus 软件和Keil软件联合调试的方式，如视频中展示，可以单步或全速执行程序，进行软硬件联合调试，能够观察每一步执行后的情况，包括硬件执行结果和相关寄存器的变化等等，给调试带来了极大便利。同时有助于学生突破难点完成任务。环节五：根据使用实训设备，制作一个实物交通灯。再利用PC端把之前生成的hex文件烧录到实物交通灯的单片机芯片上进行验证。本环节包含了硬件的设计，线路的焊接、检测。能对学生的动手能力、电烙铁的使用、万用表的使用以及相关知识掌握情况有个很好的检验。
4.总结评价 由学生在云班课展示他们的电子作品和实物作品。成功的要分享经验，失败的要自我剖析原因，并做出改正。课后学生登录云班课互相打分，最后，教师根据学生以上几个方面的表现，给出学生任务成绩。该环节通过小组对自己完成的任务进行分析讲解，使学生对软硬件知识的认知水平进一步提高，进而提高学生综合素养。
5.扩展提高 教师在课后还应布置作业：交通灯还有哪几种工作方式？如何实现？课后作业可以让学生通过班级群等网络形式与教师探讨交流。学生课下还可根据项目教学课件的任务提示，在课余时间，探究更复杂的交通灯控制系统。利用单片机第二课堂聊天群进行交流和答疑指导。
教师应摆脱传统教学模式的束缚，利用信息化教学大胆实践，着重通过实践培养学生的动手能力，以任务驱动和问题解决为主线，引导学生完成学习任务，从而在有限的课堂教学时间，取得最大的教学效果。
[参考文献]
[1]贾玉凤， 葛婷婷.信息化教学在单片机课程中的应用探索——以简易数字电压表的装配与调试为例.中国多媒体与网络教学学报（中旬刊）.2020
[2]唐翠翠.基于Proteus和Keil软件在单片机教学中的应用.科技与创新.2019
[3]王丽丽.任务驱动式翻转课堂在单片机原理与接口技术教学中的应用.时代农机.2018
福建省安溪华侨职业中专学校 陈艺林
关键词：信息化教学 单片机 交通灯
现代信息化技术在教育中的应用能激发学生的学习热情及改善学生的认知方法，大大提高学习的效率。教师应运用信息化技术对电子专业的单片机课程教学活动进行创造性设计，发挥计算机辅助教学的特有功能，使教学的表现形式更加形象化、多样化、视觉化，充分展示单片机控制的过程和实质，使单片机课堂教学收到事半功倍的效果。
下面以简单的交通灯控制系统这一任务来说明信息化教学在单片机课程中的应用。该任务分为五个教学步骤。
一、教学分析 根据岗位职业能力分析、学生学情、课程特点，确定本次课程的教学目标为：掌握 51单片机定时/计数器及中断系统的组成及其工作原理;会设计交通灯系统的硬件电路，并能够运用软件画制电路;能够运用C语言在Keil软件上编写程序，运用 Proteus软件仿真。根据教学目标和学生认知规律确定教学重点为：单片机定时/计数器及中断系统的应用。教学难点为：系统程序的编写及软硬件联合调试。
二、教学策略 在教学过程中，每个步骤都会提供信息化资源，辅助学生顺利完成任务。将教学材料、学生查阅资料，学生作品等资源上传至云班课网站，达到资源共享。通过项目教学课件，优化教学过程，在任务实施的各个阶段，学生围绕项目教学课件能够明确各环节的任务内容、找到对应的学习资源和注意事项，在电子课件的辅助下进行自主、协作、探究式学习。教学过程中在任务的驱动下，学生通过小组协作、角色分工的方式完成任务，教师通过适时引导和故障设置的方式组织和实施任务。学生在任务完成过程中遇到困难的时候，教师给予指导，对于已经顺利完成任务的小组，教师人为设置一些故障，小组学生一起分析，找到故障點，排除故障。
三、教学过程 根据学生的认知规律，将教学过程分为课前利用网络和现实生活相结合自主预习引出任务明确方案、分析任务、任务实施、总结评价和拓展提高七个步骤。
1.课前学习引出任务 课前让学生通过网络视频或者生活周边关注十字路口交通灯工作过程。并尝试探索，这些作品是怎样制作出来的？单片机怎样控制交通灯？从而引出任务。把生活和学习联系在一起，让学生融入真实情境，提高学习兴趣。
2.任务分析 利用上一步骤引出的任务指导学生根据单片机控制产品制作流程，将任务分解为软硬件整体设计、硬件电路图的设计与绘制、软件程序的编写、模拟仿真、动手制作产品实现5个环节，并在学习平台发布项目教学课件，来组织教学。学生按照3人组成任务实施团队，根据学生的学习基础和性格特点进行角色分工。
3.任务实施 环节一：软硬件整体设计。设计之前先让学生观看教学视频及动画演示，帮助学生理解相关知识点，例如学生在flash的帮助下，能够轻松地理解定时/计数器的各种工作方式、初值的含义及设置方法，学会定时/计数器启动、停止、溢出和中断的控制方式。以此来突出教学重点。之后，小组成员共同讨论，确定交通灯系统的软硬件实施方案。 环节二：硬件电路图的设计与绘制。在这部分，我选用目前电子行业普遍使用的软件 Proteus，辅助学生进行交通灯控制系统的硬件设计，学生通过选择器件、参数修改、器件布局、绘制导线等步骤完成电路图的绘制。环节三：软件程序的编写。编写程序之前，先让学生完成游戏，在游戏的引导下，进一步加强上述内容的理解，并深刻记住相关特殊功能寄存器的用途，学会软件编程时寄存器的设置方法和顺序，以此来解决难点，同样采用该行业普遍使用的 Keil软件，来完成软件程序的编写和错误查找。环节四：模拟仿真实现。可将程序加载至单片机，直接利用 Proteus 软件进行仿真，查看运行结果。也可采用 Proteus 软件和Keil软件联合调试的方式，如视频中展示，可以单步或全速执行程序，进行软硬件联合调试，能够观察每一步执行后的情况，包括硬件执行结果和相关寄存器的变化等等，给调试带来了极大便利。同时有助于学生突破难点完成任务。环节五：根据使用实训设备，制作一个实物交通灯。再利用PC端把之前生成的hex文件烧录到实物交通灯的单片机芯片上进行验证。本环节包含了硬件的设计，线路的焊接、检测。能对学生的动手能力、电烙铁的使用、万用表的使用以及相关知识掌握情况有个很好的检验。
4.总结评价 由学生在云班课展示他们的电子作品和实物作品。成功的要分享经验，失败的要自我剖析原因，并做出改正。课后学生登录云班课互相打分，最后，教师根据学生以上几个方面的表现，给出学生任务成绩。该环节通过小组对自己完成的任务进行分析讲解，使学生对软硬件知识的认知水平进一步提高，进而提高学生综合素养。
5.扩展提高 教师在课后还应布置作业：交通灯还有哪几种工作方式？如何实现？课后作业可以让学生通过班级群等网络形式与教师探讨交流。学生课下还可根据项目教学课件的任务提示，在课余时间，探究更复杂的交通灯控制系统。利用单片机第二课堂聊天群进行交流和答疑指导。
教师应摆脱传统教学模式的束缚，利用信息化教学大胆实践，着重通过实践培养学生的动手能力，以任务驱动和问题解决为主线，引导学生完成学习任务，从而在有限的课堂教学时间，取得最大的教学效果。
[参考文献]
[1]贾玉凤， 葛婷婷.信息化教学在单片机课程中的应用探索——以简易数字电压表的装配与调试为例.中国多媒体与网络教学学报（中旬刊）.2020
[2]唐翠翠.基于Proteus和Keil软件在单片机教学中的应用.科技与创新.2019
[3]王丽丽.任务驱动式翻转课堂在单片机原理与接口技术教学中的应用.时代农机.2018
福建省安溪华侨职业中专学校 陈艺林