全国信息化教学大赛 一等奖

导入语

各位评委大家好,我参赛的题目是多样式LED台灯的编程调试,下面,我将从教学分析、教学策略、教学实施、特色创新四方面进行阐述

教学分析

教学内容

本单元教学内容选自高职高专十二五规划教材《单片机技术与应用》并将其整合分解为五大项目,本任务显示项目二的任务二,要求学生编写多样式LED台灯程序,并进行软硬件联调,实现了LED灯的多样式点亮效果。

教学对象

教学对象为电子信息工程技术专业二年级学生,通过前置课程的学习,已具备分析电路,设计电路,c语言编程等基础知识,通过前到任务的学习,学生已完成多样式LED彩灯的硬件电路设计,高职学生普遍的认知特点为,表象性思维较强,获得新知识和经验的途径,更倾向于观察和实际动作操作,他们好奇心强,喜欢新鲜和变化着的事物,因此对单片机设计很感兴趣,但他们思维分析能力较弱,对编程很有畏惧心,软硬件联调中出现的故障更是无从下手。

教学策略

电子信息工程技术专业人才培养方案明确提出,该专业培养具备电子产品的安装,调试,检测,维护等知识技能,具备诚信品质。敬业精神和规范意识的高素质劳动者和技术技能人才,结合本任务要求,力图使学生掌握多样式台灯编程及联调方法,旨在培养学生编写程序,故障排查的技能,及遵守规范,严谨认真的工匠精神,其中循环按位移动指令集FTA故障分析法为教学重点,由学情分析及课前反馈,排查故障为教学难点,以任务驱动为主线,学生为主体,教师为主导,采用虚拟仿真与实践操作相结合,自主探究与小组合作相结合,线上线下混合式教学,完成多样式LED台灯软硬件联调核心教学任务,利用动画演示,Proteus智能仿真系统FTP联调故障排查软件,学生在理解程序设计程序,联调排故中逐层递进,掌握多样式LED台灯的编程语言,调试方法,解决教学重点

教学实施

1课前

教师下发任务单,学生通过网络课程平台观看微课视频,学习多样式LED台灯的编程方法及FTA故障分析方法,学生完成在线测试。教师通过平台了解学生对自学内容的掌握情况,根据成绩反馈调整教学实施,将学生普遍认为难以理解的循环左移,按位左移编程语句着重讲解.

2课上导学

具体细化为,案例演示,原理解析,优化方案,编写程序,仿真实现、软硬件联调,故障排查,考核评价,按照多样式LED台灯方案设计,虚拟仿真联调排第三部分完成教学活动,

3课堂实施

首先教师展示课前制作的多样式LED彩灯,旨在抛砖引玉,激发学生创造性思维,动画演示循环左移,按位左移动作,着重讲解其不同输出效果,循环左移,指令将最高位数据循环移动至最低位,可实现一盏led灯的左移跑马灯效果,按位左移指令将八位数据依次向左移位,最低位补零,可实现每次多亮一盏灯的流水灯效果,将抽象的编程语言具象化,直观呈现编程指令的工作原理,小组讨论,对彩灯设计方案优化整理,在教师引导下进行多种花样的方案设计,以此启发学生探究规律,举一反三的编程思维,利用单片机智能仿真软件好处,配合单片机原理图,学生编写程序,对程序的编译错误,在程序纠错软件中输入错误代号,即可查找错误原因,解决传统教学中学生对编程错误晦涩难懂的问题。学生完成多样式彩灯Proteus仿真,各小组展示仿真效果,通过评价考核系统,完成小组自评互评,至此,从原理到方案再到模拟仿真,学生掌握了运用循环左移、按位左移指令的编程方法,由此解决教学重点实践做中学,各组将编写的程序烧写到单片机开发板中进行联调,将联调故障汇总后提交至云课堂教学平台,教师通过后台统计故障情况,汇总高发故障,为教学整改提供依据。

4排除故障

在传统教学中,学生对联通故障排查难,纠错难,再次引入FTA故障树分析法,运用思维导图,用图形化模型路径的方法也是FTA自上而下上,逐建构。一、观现象,二、测数据,三、排故障的排故思路,启发学生遵守规范,严谨认真的工匠精神,针对LED典型故障,教师利用悬臂监控平台实施,也是FTP联调故障排查软件的操作方法,一、观现象,LED故障现象为亮度过低,二、测数据使用万用表测量限流电阻为329欧姆,符合正常范围,排除此故障可能性,测量LED电源电压为三伏,低于标准电压五伏找到故障原因,三、排故障,将MB电源电压调整为五伏即可解决,此故障LED亮度恢复正常。

5课堂反馈

各小组运用FTP联调故障排查软件,完成调试机台操作,利用网络实验教学平台,实时记录检测数据,并上传至教师端,联调和排故完成后导出调试数据生成报告,教师随时查看各种云端数据,及时给予指导,对平台大数据统计得出。

6策略讲解

排查频率较高的故障进行着重强调,教师在评价考核系统上完成教师评价,从仿真到实训,学生学做结合,做中巩固,掌握了多样式,才能调试与排故计,能由此解决教学难点,考核评价伴随整个教学过程,现场评价与线下评价相结合,教师评价与学生评价相结合,小组自评与组间固评相结合,根据各阶段考核得出学生综合考评,反馈教学效果,优化教学策略。

课后

课后学生在单片机创意创意工作室最多样式台灯进行升级改造,制作出更加完善的作品,师生共同参与校企合作项目,其中LED国旗和动画相框作品与企业签订批量生产合作意向,成为学院校企合作的典范。

教学反思

多种信息化手段,合理使用,优化学习进程,提升学习效率,PROTEUS智能仿真系统配合ELAB云端实验教学平台,打破传统单片机教学对时间空间设备的要求,避免实际电路搭建中元件易损耗,检测设备昂贵的弊端,降低教学成本,提高学习效率,达成教学目标,秉承学生为主体,教师为主导,师生共同提升的教学理念,以实践为导向,项目为依托,使学生职业能力与教师专业得到双提升,对接电子工程师岗位能力要求,自主开发FTP联调故障排查软件,辅助学生掌握排故方法,规范学生操作行为,在教学和实际应用中具有可推广性,以上就是我的教学设计,欢迎批评指正。

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