單片機課程實驗教學中的情境教學設(shè)計

齊應杰，王現(xiàn)君

（平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院，河南平頂山，467000）

單片機課程實驗教學中的情境教學設(shè)計

齊應杰，王現(xiàn)君

（平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院，河南平頂山，467000）

作為單片機教學過程中極為重要的組成部分，實驗教學直接影響著課程教學效果。近年來情境教學設(shè)計在單片機課程實驗教學中得到了廣泛地應用，并取得了一定的成效。本次研究中將著重對網(wǎng)絡(luò)實驗教學進行深入分析，探究了單片機虛擬實驗教學系統(tǒng)的設(shè)計要素，并提出了情境教學設(shè)計在單片機課程實驗教學中的應用，為單片機課程實驗教學提供參考。

單片機課程；實驗教學；情境教學設(shè)計

改革開放以來，我國的互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)取得了卓有成效的發(fā)展，與此同時，課程教學方式也發(fā)生了一系列的轉(zhuǎn)變，為現(xiàn)代教育注入了源源不斷的生機與活力，虛擬實驗設(shè)計與開發(fā)逐漸成為現(xiàn)代教學的主要發(fā)展趨勢。虛擬實驗能夠?qū)φ鎸嵀h(huán)境進行模擬，具有較高的專業(yè)性與交互性，然而對教學設(shè)計以及實施過程重視不足，因此，對單片機課程實驗教學中的情境教學設(shè)計有著重要的實踐意義與應用價值。

1　實驗教學實例分析

1.1單片機課程實驗教學設(shè)計

傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)課程多采用文本的形式將實驗目的以及具體的內(nèi)容進行展現(xiàn)，該方式已經(jīng)不能夠適應現(xiàn)代多媒體教學的發(fā)展，因此可實施虛擬實驗教學形式。虛擬實驗教學能夠?qū)崿F(xiàn)對整個教學過程中不同步驟的動態(tài)評測，并根據(jù)教學實際建立起具有針對性的指導模型，該模型能夠為學習者提供有效的指導，然而該模擬教學并不適用于所有學習者，部分學生對網(wǎng)絡(luò)課程的學習目的、學習重點把握不準、理解不夠深刻，學習興趣不高。通常在實踐性較強的課程中，實驗環(huán)節(jié)往往得不到足夠的重視，大多數(shù)只是照本宣科，而模擬實驗教學盡管能夠在一定程度上提升學生的實踐能力與動手能力，節(jié)約教學設(shè)計實踐，然而學生獨立解決問題的能力普遍較弱。

1.2精品課程實驗教學設(shè)計

隨著現(xiàn)代課程教學改革的不斷深入發(fā)展，實驗教學方式設(shè)計更加豐富多樣， 其在精品課程實驗中也得到了一定的應用。在單片機實驗教學設(shè)計基礎(chǔ)上，融入Proteus虛擬仿真實驗設(shè)計，其能夠?qū)嶒灲Y(jié)果簡單明了的展現(xiàn)給學習者，增強學習者對教學內(nèi)容的認識。需要注意的是該仿真實驗以實例講解為主，沒有詳細的過程演示，學習者無法通過過程演示或閱讀相關(guān)內(nèi)容進行自主學習。從以上可以發(fā)現(xiàn)當前的單片機課程虛擬實驗主要存在兩個方面的問題。首先，設(shè)計實驗未對學習對象進行明確的定位，更多的傾向于對技術(shù)實現(xiàn)教學的設(shè)計，使學習者能夠掌握較強的技術(shù)，對學習者的心理表征關(guān)注度不夠。另外，設(shè)計實驗側(cè)重點不全面，通常在設(shè)計實驗時，應加強對學習者思考問題、獨立解決問題能力的培養(yǎng)，實驗設(shè)計有所側(cè)重，能夠使學習者的實踐能力以及解決問題的能力得到顯著提高。

2　單片機課程實驗教學系統(tǒng)設(shè)計要素

在單片機實驗教學過程中，學習者首先獲取的是對實踐的感性認知，然后再逐漸上升到理性認知層面，隨著知識的豐富與實踐經(jīng)驗的積累，進而應用于具體的生活實際中，這是一個知識內(nèi)化與遷移的過程，也可是稱作是學習者的認知過程，因此，在進行課程實驗教學時，必須充分考慮學習者的認知規(guī)律，制定出具有針對性的實驗教學模型，提升學習者的認知能力。

2.1學習者的基本特征

學習者的學習特點不同，其適用的多媒體資源也有著明顯的差別。一般情況下在精品課程實驗教學中，大多數(shù)學習者缺乏專業(yè)的相關(guān)理論知識，實踐能力較弱，當接觸到新的知識面，會產(chǎn)生茫然，因此在進行教學設(shè)計時，要準確把握學習者的特點，告知學習者的主要學習內(nèi)容，明確目標，并嚴格按照相關(guān)要求進行操作。除此之外，虛擬實驗教學設(shè)計要能夠反映出學習的具體內(nèi)容、范圍，盡可能拓寬知識面，滿足學習者的多樣化需求。

2.2目標導向下的情境設(shè)計策略

情境設(shè)計策略主要依賴于自然學習理論，一般情況下，當學習者接觸一門新知識或比較抽象的事物時，往往會將其與周圍熟知的事物相聯(lián)系，這不僅能夠加深學習者對新知識的印象，而且能夠促進學習者對新知識的理解與消化，激發(fā)學習者的學習興趣。因此，在設(shè)計一些課程實驗時往往會創(chuàng)設(shè)與生活聯(lián)系緊密的場景，啟發(fā)學習者的思維，既包括了對真實環(huán)境的模擬，也涉及到虛擬實驗設(shè)計，這種實驗真實再現(xiàn)對于提升學習者興趣、提高課程教學效率有著重要的意義。

3　單片機課程實驗教學中的情境教學設(shè)計策略

3.1融入生活實際，激發(fā)學習興趣。單片機課程實驗教學的首要環(huán)節(jié)是實驗引導，為了吸引學習者的注意力，可以將現(xiàn)實生活中常見的、人們熟知的事物引入到教學實例，這一方面便于引入新的知識，另一方面能夠增強說服力與吸引力。以單片機課程中流水燈實驗為例，學生在進行實驗前，對流水燈實驗缺乏正確的認識，甚至不知道該實驗是什么，有什么作用，因此在實驗前引入生活實例，能夠為學習者提供必要的學習指導，使學生對流水燈實驗有一個初步的了解，并對其產(chǎn)生興趣，進而投身于后續(xù)的學習中。

3.2加強實驗探究，探索實驗原理。通常，在實驗教學過程中，需根據(jù)具體操作對實驗操作進行相應的編號。因此必須對每一個實驗的重要知識點進行歸納、分類，如流水燈實驗主要包括了延時、閃爍與端口設(shè)置三個方面，可以充分利用FlashCS4創(chuàng)建三個不同的按鈕作為選項卡按鈕，學習者可以根據(jù)自己的學習情況選取相應的知識點進行學習。其次在實驗探究過程中，學習者可以對程度代碼進行相應的調(diào)試，密切關(guān)注不同條件下實驗效果的變化，并總結(jié)出其體現(xiàn)的原理。通常在實驗中，為了使學習者能夠明確學習知識點，可以為學習者展現(xiàn)相應的源代碼，根據(jù)知識掌握情況進行自主訓練。

3.3構(gòu)建模擬情境，還原實驗場景。學習者在參與一定的實踐探究后，會產(chǎn)生豐富的心得體會，對自身存在的不足以及取得的成就進行總結(jié)，這也是學習者進一步研究的動力。因此，在實驗教學中，需要為學習者創(chuàng)建一個真實的虛擬環(huán)境，加強交流、互動，調(diào)動學習者的學習積極性，可以利用FlashCS4工具創(chuàng)設(shè)虛擬實驗平臺，對真實的單片機實驗進行模擬，這種動畫效果能夠給人一種清晰、簡潔的感覺，能夠在一定程度上提升課程教學效果。延時、閃爍以及端口參數(shù)能夠根據(jù)實際需要進行修改，便于學習者熟練掌握單片機控制。

4　結(jié)束語

目前，情境教學設(shè)計策略在虛擬實驗教學設(shè)計中得到了有效的應用，其能夠充分利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)對理論知識的探索與開發(fā)，使教學設(shè)計理論與具體實踐相結(jié)合，是一種新型的虛擬實驗方式，其具有較強的針對性，能夠為單片機課程實驗教學開辟一種新型教學模式，值得參考借鑒。

［1］劉偉春，黃同城，周建華.單片機新型開放式實驗平臺設(shè)計與教學改革［J］.中國現(xiàn)代教育裝備，2015，25（17）：40-42.

［2］王玉香，章曉忠.翻轉(zhuǎn)課堂在高職實驗實訓教學中的應用研究--以“單片機”實驗課程為例［J］.樂山師范學院學報，2015， 26（4）：111-114.

［3］彭安民，胡兆燕.項目導向任務(wù)驅(qū)動的單片機課程情境化教學［J］.中國科教創(chuàng)新導刊，2014，14（2）：68-69.

［4］王崴.LabVIEW在“單片機原理”課程實驗教學中的應用［J］.常州工學院學報， 2014， 27（4）：90-92.

齊應杰，1996年畢業(yè)于西安礦業(yè)學院，工程碩士 .計算機應用技術(shù)專業(yè)教研室主任 計算機應用方向

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