在《單片機原理與接口技術(shù)》課程教學(xué)過程中,為了滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,針對不同的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標,設(shè)計了線上與線下相結(jié)合、講與練相結(jié)合、虛擬仿真與實體實驗相結(jié)合、實驗箱與"口袋機"相結(jié)合的多種混合教學(xué)模式,特別是引進"口袋"實驗室概念,應(yīng)用"口袋機"這一便攜式實驗設(shè)備,實現(xiàn)了真正意義上的開放式教學(xué),建立信息化管理系統(tǒng)平臺,實現(xiàn)了"口袋機"的借用、歸還、預(yù)約、續(xù)借等管理功能,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,讓學(xué)生"動起來、忙起來",使學(xué)生在項目實踐中學(xué)習(xí)和掌握系統(tǒng)的知識體系。 

【文章來源】：教育教學(xué)論壇. 2019年50期

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

交通燈實驗

目前，全國各高校普遍采用單片機實驗箱進行《單片機原理與接口技術(shù)》實驗，實驗箱可靠性強，但是實驗箱的接口電路基本固定，不具備再開發(fā)的功能，不利于學(xué)生發(fā)散思維的訓(xùn)練，同時受空間和時間限制，實驗教學(xué)滯后于課堂教學(xué)，很難保證學(xué)生在有實驗激情和創(chuàng)作靈感的時候進行實驗、設(shè)計與探索。因此在實驗和課程設(shè)計環(huán)節(jié)，為了有效提高學(xué)生實際動手和創(chuàng)新實踐能力，在教學(xué)過程中，采用實驗箱與“口袋機”相結(jié)合的開放式教學(xué)方式，打破傳統(tǒng)固定實驗室空間和時間的限制，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，讓學(xué)生動起來、忙起來，使學(xué)生在硬件實驗、系統(tǒng)設(shè)計和項目實踐中學(xué)習(xí)和掌握單片機的知識體系，培養(yǎng)學(xué)生知識綜合運用能力和工程實踐能力。（1）“口袋機”教學(xué)實驗系統(tǒng)。為解決傳統(tǒng)實驗室存在的空間和時間相對固定，不能滿足學(xué)生隨學(xué)、隨做的需求問題，設(shè)計開發(fā)了基于“口袋機”的“單片機原理與接口技術(shù)”開放式教學(xué)實驗系統(tǒng)。系統(tǒng)由“口袋機”主機、接口模塊、虛擬終端顯示微信小程序及借用管理系統(tǒng)組成。學(xué)生可以像借閱圖書一樣，用學(xué)生證便可借用“口袋機”和接口模塊，在寢室、圖書館、自習(xí)室，甚至任何一個可以學(xué)習(xí)的地方，隨時進行學(xué)習(xí)和實驗，完成課程實驗、課程設(shè)計和創(chuàng)新活動。（2）“口袋機”主機�！翱诖鼨C”主機采用“核心板+底板+功能擴展板+虛擬外設(shè)”的設(shè)計理念，功能可搭配，便于學(xué)生實驗、課程設(shè)計及項目開發(fā)。“口袋機”尺寸為135mm×90mm×20mm，體積小，便于攜帶，功耗低，可以隨時隨地邊學(xué)、邊練�！翱诖鼨C”主芯片采用STCmicro宏晶科技公司IAP15W4K58S4單片機，可以完成發(fā)光二極管流水燈控制、紅外傳感器測距、獨立按鍵控制流水燈以及OLED顯示等實驗。“口袋機”外形及核心板如圖1所示。（3）“口袋機”接口模塊。系統(tǒng)共有13個接口模塊，包括矩陣鍵盤與撥碼開關(guān)模塊、16×16點陣顯示模塊、7段LED數(shù)碼管模塊、電機控制模塊、十字路口交通燈控制模塊和繼電器控制模塊，尺寸為100mm×55mm，通過GPIO的A口和B口與“口袋機”主機相連�？梢酝瓿删仃囨I盤控制、矩陣鍵盤控制、數(shù)碼管動態(tài)顯示、直流電機調(diào)速、交流電機PWM調(diào)速、智能交通燈和繼電器控制等實驗。（4）“口袋機”虛擬終端顯示微信小程序�！翱诖鼨C”底板上設(shè)計有Wi Fi、藍牙、無線射頻單元電路，可以通過對應(yīng)的虛擬終端程序發(fā)送信息，在智能手機上顯示程序運行結(jié)果，即虛擬終端顯示功能。使用Wi Fi功能，可以實現(xiàn)“一點對多點”的信息傳輸，便于教師演示性教學(xué)，不受時間、空間和設(shè)備限制，可以隨時發(fā)布教學(xué)信息，便于學(xué)生實時觀察實驗結(jié)果。智能手機關(guān)注“北京杰創(chuàng)永恒科技有限公司”微信公眾號，進入“杰創(chuàng)POK虛擬終端”，打開手機藍牙或接入Wi Fi局域網(wǎng)，“口袋機”上電，搜索附近的“口袋機”設(shè)備，連接成功后，進入實驗列表界面。以交通燈實驗為例，點擊交通燈實驗，“口袋機”開始運行控制程序，數(shù)據(jù)通過藍牙或Wi Fi實時傳輸?shù)街悄苁謾C，顯示“十字路口”交通燈的控制場景，如圖2所示。（5）“口袋機”借用管理系統(tǒng)。通過“口袋機”借用管理系統(tǒng)，學(xué)生使用學(xué)生證即可完成借用和歸還，實現(xiàn)“口袋機”的借用、歸還、預(yù)約、續(xù)借等管理功能，共享“口袋機”實驗設(shè)備，隨借、隨用，打破傳統(tǒng)固定實驗室空間和時間的限制，使學(xué)生在課堂上積極動腦學(xué)習(xí)，課后有靈感、有想法時就可以拿出“口袋機”做實驗，鞏固和拓展知識面。圖2 交通燈實驗

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：2941463