第一篇：開放性創(chuàng)新實驗在單片機實驗教學中的應用

開放性創(chuàng)新實驗在單片機實驗教學中的應用

【摘要】《單片機原理及應用》是一門綜合性、實踐性都非常強的專業(yè)課程，改文主要結(jié)合自己的教學經(jīng)驗，針對《單片機原理與接口技術(shù)》課程的實驗教學現(xiàn)狀和傳統(tǒng)教學存在的弊端，以提高學生的實踐能力，自主學習能力和協(xié)作學習為目的，闡述了實驗教學設(shè)計的思路和方法，從而使學生具備一定的創(chuàng)新能力。

【關(guān)鍵詞】實驗教學，實踐能力，單片機實驗

1引言

在單片機理論學習過程中，實驗是必不可少的重要實踐環(huán)節(jié)。學生可以通過實驗對單片機的工作原理及特性形成直觀、完整、系統(tǒng)的認識；令一方面，可以加深學生對課程內(nèi)容的理解，使其更好地掌握單片機的原理及應用技術(shù)。

由于該課程是一門理論和實踐應用性都很強的課程。要較好地掌握單片機，除了具有單片機、電子技術(shù)的基本知識外，更重要的是通過實踐過程，真正掌握單片機軟、硬件的有機結(jié)合和應用能力。那么如何在有限的課時之內(nèi)盡可能提高單片機實驗教學效果、加深學生對單片機技術(shù)原理的認識并提高學生的動手能力和創(chuàng)新能力，是一個大家普遍關(guān)注的事情。

2單片機實驗教學的基本思路

《單片機原理與接口技術(shù)》是電子類學科中實踐性較強的一門課程，扎實的理論教學必須以豐富的實驗教學為依托。教學設(shè)計的出發(fā)點是學生，它所設(shè)計的教學目標要考慮教學過程這一系統(tǒng)的要求，又要考慮學生在認知、社會、個性等方面的特點和狀況。

傳統(tǒng)的實驗教學，忽視學生通過什么樣的方法和策略來學習，一知半解、死記硬背，出現(xiàn)低分低能甚至“高分”低能，掩蓋了學生學習中存在的問題，致使學生的學習缺陷、知識缺陷暴露在往后的就業(yè)和工作中。因此，這種教學方法由于忽視了對學生的動手能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，若不加以改進，很難培養(yǎng)出適合社會需要的高精尖人才。

3單片機實驗教學的改進與創(chuàng)新

3.1增強基礎(chǔ)型實驗，為提高打下基礎(chǔ)。由于剛剛接觸本課程的學生，絕大多數(shù)的理論基礎(chǔ)還是比較薄弱，因此對于基礎(chǔ)型實驗，注重提高實驗教學的理論層次，讓學生掌握單片機原理實驗中的基本概念、基本電路和基本方法，建立起綜合運用各種實驗調(diào)試方法與技能的自信心。每次實驗課，學生以小組為單位，每組成員獨立完成實驗電路圖設(shè)計、導線連接、程序的調(diào)試與實驗報告的書寫，實驗完成后每位學生都必須分析程序并遞交實驗報告。在課程結(jié)束之前，安排一定的設(shè)計性實驗進行實驗考核，作為實驗成績的評定標準。

3.2增加設(shè)計性實驗，提高學生的綜合設(shè)計能力。在挑選實驗項目的過程中，要做到因材施教。由于每一位同學理論學習的接受能力以及動手能力都存在差異，實驗教師要根據(jù)各種層次的同學，在實驗項目的難易選擇上要有梯度。修訂實驗教學大綱，增加綜合性設(shè)計性實驗，培養(yǎng)學生自主學習、獨立操作的綜合實驗能力。組織專家進行論證，及時調(diào)整實驗項目，使實驗內(nèi)容更加符合綜合性、設(shè)計性實驗的要求。逐步增加含綜合性、設(shè)計性實驗課程的比例，逐步增加綜合性、設(shè)計性實驗的項目數(shù)。

在教師層面上，應當堅持以“能力為本位”的原則組織實驗教學，注重實驗方法的改進，充分發(fā)揮學生學習的積極性和主體作用，強調(diào)因材施教，追求實效。

3.3積極參加單片機競賽活動。學習的目的在于應用。目前，國家對在校大學生實踐實戰(zhàn)能力培養(yǎng)的力度在逐年加大，這體現(xiàn)在全國各地舉辦越來越多的單片機技術(shù)技能大賽以及電子設(shè)計類競賽。諸如，全國大學生電子設(shè)計競賽、機器人大賽、智能車大賽、空中機器人大賽等等。目前，我校參加并舉辦的大賽有電子設(shè)計競賽、智能車大賽等，許多同學在大賽中取得了優(yōu)異的成績。這些大賽不僅開闊了學生的視野，拓寬了他們的知識面，而且使他們建立起競爭的意識，更重要的是為各個高校間提供了相互學習借鑒的機會。

3.4建立綜合實驗成績給定機制。實驗成績從一個方面也可以激發(fā)學生的學習興趣，所以如何對學生的實驗成績給出合理的答案，也是一個重要的問題。這里，采用平時操作+實驗報告+上機測試，相結(jié)合 的方法來給定最終的成績。同時實驗指導教師在學生實驗課期間對學生具體的實驗理論掌握情況進行隨機抽查，并作為實驗成績的參考。

3.5增設(shè)開放性實訓實習基地。實行開放式實驗教學，建立開放性實訓基地是正常單片機實驗教學的有力補充，其目的是讓學生在掌握有關(guān)知識和技能的同時，獲得較高的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。在這些實驗室里，學生利用現(xiàn)有的實驗設(shè)備，自選實驗課目，自己選擇和組合實驗儀器設(shè)備，自己確定實驗方法和步驟，進行課本知識以外的實驗，大大拓寬了自身的知識面。近些年來，我院實驗室增加了以電子設(shè)計、單片機應用為目的的實習實訓基地，這些基地為學生課下進行自我提高提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。通過長期的積累，這些同學往往會在各類電子競賽上取得優(yōu)異的成績。

4結(jié)束語

實踐證明，開放性創(chuàng)新實驗教學已取得良好的效果。在各項教學評估中深受專家和領(lǐng)導的好評，成為我系的教學改革亮點，也為學院贏得了良好的教學聲譽。為全院的實驗教學、理論教學及素質(zhì)教育改革提供了寶貴的經(jīng)驗。因此掌握科學的實驗方法和培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度是關(guān)鍵，才能更好地適應時代發(fā)展的需要。

參考文獻：

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基金項目：本課題受到河北省自然科學基金（F2014501055），河北省高等學校科學技術(shù)研究項目（ZD20132003）資助

作者簡介：張寶健，男，河北唐山人，工學碩士，工程師，主要從事光信號檢測及處理、單片機應用技術(shù)的方面的研究。

第二篇：初中物理實驗創(chuàng)新設(shè)計：乒乓球在初中物理實驗教學中的應用

初中物理實驗創(chuàng)新設(shè)計: 乒乓球在初中物理實驗教學中的應用

一、實驗名稱：乒乓球在初中物理實驗教學中的應用

二、實驗設(shè)計思路：

為了激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的觀察能力和創(chuàng)新意識。這就要求我們充分利用身邊的物體,巧妙的設(shè)計實驗,提高學生的學習興趣。為此，我想到了可以把乒乓球運用到我們物理實驗中來，為我們物理課堂增光添彩。

三、探究實驗：

（一）探究實驗一：聲音產(chǎn)生的原因及響度與振幅的關(guān)系 具體做法是利用乒乓球系上一根細線，將乒乓球掛在鐵架臺上，讓乒乓球接觸正在發(fā)聲的音叉，發(fā)聲的音叉會迅速把乒乓球彈開，但乒乓球在重力作用下又會回落，并再次與音叉接觸，發(fā)生的音叉又把乒乓球彈開。乒乓球的作用是將音叉微小的振動放大，便于學生觀察音叉的振動，由此學生就能判斷出聲音產(chǎn)生的原因是發(fā)聲體的振動。如果使勁敲音叉音叉發(fā)出的聲音較大，同時看到乒乓球被彈開的幅度也大，便可證明振幅大時響度也大。該實驗的特點是能見度高，全班同

學都能清楚地觀察到實驗的全過程。同時實驗的趣味性也比較強，學生感覺新穎、奇特，能激發(fā)學生學習的興趣。

（二）探究實驗二：流體壓強與流速的關(guān)系

在一漏斗下放一乒乓球，先用手托著再把手放開，觀察到乒乓球由于重力的作用而下落，如果從漏斗口往下不斷的向下吹氣，可看到乒乓球不落下。這一實驗說明了流體流速越快的位置壓強越小，乒乓球上部氣體的流速快壓強小，下部氣體的流速慢壓強大，乒乓球受到了向上的壓強差所以不會落下。我一般將這個實驗交給學生來做，學生學習的興趣極大地提高了。另外，還可以將兩個乒乓球放在水槽中，然后向兩個乒乓球中間用玻璃管吹氣，這時兩個乒乓球就會靠攏到一起，這也說明了流體流速越大的位置壓強越小。還可以用膠布把乒乓球粘在30厘米長的繩子的一端。拎著繩子的另一端，將乒乓球拿到自來水龍頭下，擰開水龍頭，讓自來水沖在乒乓球上，然后慢慢地把繩子引向一側(cè)，離開自來水。乒乓球會隨著繩子離開自來水嗎？不，乒乓球不僅沒有離開水，反而好像被水“吸引”住了。很快，繩子就與自來水的水柱形成了一個角度。由于水的流動，使得靠近水的一面壓強減小，而另一面沒有改變，使得兩面的壓強不等，這樣乒乓球就被水“吸”過去了

（三）探究實驗三：演示潛水艇的模型。

將乒乓球上打兩個小孔，一個小孔用橡皮堵住，再用輸液用的針管扎進橡皮，另一端邊在注射器上，再把乒乓球用艇形的橡皮泥包

住，放在水中，注射器抽氣，艇下沉；壓注射器，艇上浮。

（四）探究實驗四：學習測量球體直徑的方法

利用乒乓球，直尺，兩塊長方體木塊來測量乒乓球的直徑。具體方法是：把乒乓球放在兩塊長方體木塊中間，直尺和長方體木塊垂直，記下兩木塊間的距離，并轉(zhuǎn)動乒乓球的不同方向再測量幾次，求出平均值，這樣測得直徑較為準確。這個實驗不僅能讓學生學會利用刻度尺測量物體長度，還能讓學生學會測量其它球形物體直徑的方法，同時也提高了學生的興趣。

（五）探究實驗五：浮力產(chǎn)生的原因

將一只塑料可樂瓶剪去底部（瓶頸的截面直徑略小于乒乓球的直徑）。把一只乒乓球放在瓶內(nèi)，從上面倒入水，觀察到有少量水從乒乓球與瓶頸縫隙中流出，但乒乓球并不上浮，直到水倒?jié)M后，乒乓球還沉在水底并沒有浮起來，因為乒乓球下部沒有水，所以沒有受到水對其向上的壓力，只有水對乒乓球豎直向下的壓力，所以乒乓球始終沉在水底。當用手指堵住瓶頸的出水口，使水慢慢流下并注滿玻璃管后，由于乒乓球的下部有了水，所以受到了向上的浮力，由于乒乓球所受浮力大于其自身重力，所以乒乓球上浮。該實驗的特點是簡單、醒目、趣味性強。

（六）探究實驗六：氣體的熱脹冷縮

在講到溫度計的原理時，需要介入熱脹冷縮的知識，盡管有的同學可能知道這一現(xiàn)象，但如果有一現(xiàn)象明顯的實驗來驗證，效果就更好了。方法很簡單，將一踩癟的乒乓球，放在熱水里，里面的氣體由于溫度升高，體積膨脹，會使乒乓球復原。證明了氣體的熱脹冷縮的特點。

（七）探究實驗七：物體具有慣性

在講到慣性時，將乒乓球放在硬紙片上，用力打紙片，紙片飛出，乒乓球留在原處，是因為乒乓球具有慣性，原來是靜止的，還要保持原來靜止狀態(tài)，所以還會留在原處。

（八）探究實驗八：用乒乓球演示力的作用效果—力能使物體發(fā)生形變

用力捏乒乓球時,它就產(chǎn)生形變(乒乓球被壓癟),相同條件下,力越大形變就越大.（九）探究實驗九：水平儀

用一較長的內(nèi)徑較大的玻璃管或大量筒，裝滿水，并把黃色乒乓球放進去封住管口，將玻璃管放在桌面上，當球停留在中間位置時，說明桌面是水平的。

（十）探究實驗十：分離密度不同的物質(zhì)的方法

將乒乓球和玻璃球埋入裝有米的大燒杯中，搖晃燒杯，過一段時間，乒乓球從米中“跑”出來。原因就是乒乓球的密度比米小，能上來，此規(guī)律能用于分離密度不同的物質(zhì)。這個實驗簡單易做，現(xiàn)象明顯，還能引起學生的興趣。

（十一）探究實驗十一：證明大氣壓強的存在

在礦泉水瓶中裝滿水，用乒乓球蓋嚴瓶口，手按住乒乓球把瓶子倒過來，放開手后水不會流出來乒乓球也不會下落。此實驗說明了大氣壓強的存在，直觀形象、生動有趣，比用任何語言描述效果都要好。

（十二）探究實驗十二：演示浮力的方向總是豎直向上的 學生對浮力的方向是向上的很容易理解，但對于總是豎直向上的理解有一定困難，為了突破這一難點，我設(shè)計了一個實驗：向燒杯中注水會發(fā)現(xiàn)沾有細線的乒乓球浮起，此時細線與水平面垂直，說明浮力方向是豎直向上的，當我傾斜燒杯時細線仍然豎直，說明浮力方向總是豎直向上的。

（十三）探究實驗十三：機械能的轉(zhuǎn)化

1、把乒乓球系上細線做成單擺，分析運動過程中的能量轉(zhuǎn)化。勢能→動能→勢能

2、將乒乓球從一定高度自由下落，乒乓球下落與地面撞擊又被彈起。整個過程中乒乓球的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能又轉(zhuǎn)化為彈性勢能又轉(zhuǎn)化為動能又轉(zhuǎn)化為重力勢能??觀察分析動能與勢能之間的轉(zhuǎn)換。

（十四）探究實驗十四：電荷間的相互作用

將兩個乒乓球用細線懸掛起來，用毛皮摩擦過的橡膠棒接觸，它們會被吸引，說明帶電體能吸引輕小物體，再用毛皮摩擦過的橡膠棒同時接觸兩個乒乓球，使兩個乒乓球帶上同種電荷，仔細觀察它們在同種電荷情況下的運動情況，得出結(jié)論。

乒乓球的這些實驗看著簡單，卻給物理教學增添了許多生機與活力。只要我們能留心觀察加以應用，就能培養(yǎng)初中學生對物理學的感性認識，激發(fā)學生學習物理的興趣，活躍課堂氣氛，激發(fā)學生課后小制作、小發(fā)明。通過觀察、測量、分析、綜合、歸納和演繹等，增強學生動手和動腦能力，提高他們的創(chuàng)新能力、培養(yǎng)他們創(chuàng)新意識。

第三篇：儀器分析實驗課程開放性實驗教學方案

《儀器分析實驗—高效液相色譜》課程開放性實驗教學方案

《儀器分析實驗—高效液相色譜》課程教學任務(wù)于2010年春季學期開始由藥學院藥分教研室承擔。為了適應藥學本科生實驗教學的需要，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力，結(jié)合學院現(xiàn)有的教學條件，保證儀器分析實驗教學的教學質(zhì)量和保障實驗教學過程能順利進行，特擬定本開放性實驗教學方案。

一、開放性實驗教學內(nèi)容

暫擬定《儀器分析實驗》課程中高效液相色譜法實驗部分為開放性實驗教學的主要內(nèi)容，對于具體的實驗內(nèi)容，可由課題組實驗指導老師自行指定，但學生開放性實驗教學內(nèi)容至少需包括以下幾個方面：

1．了解高效液相色譜儀的結(jié)構(gòu)與功能 2．熟悉高效液相色譜系統(tǒng)效能的評價；

3.掌握使用高效液相色譜進行定性分析的方法； 4.掌握使用高效液相色譜進行定量分析的方法。

二、開放性實驗教學指導教師的要求

開放性實驗教學指導教師由學院各課題組指定。指導教師要求有較強的責任心，較高的知識儲備能力和實驗操作技能，具有穩(wěn)定的研究方向，有中級以上職稱（或碩士以上學歷）的教師擔任。

三、開放性實驗教學的組織管理

1．《儀器分析實驗》課程的開放性實驗于2010年春季學期開始前將教學任務(wù)下達到學院有條件的各個課題組，并將所有參與該課程學習的學生在各課題組隨機、均勻分配。在分配完成后，將對應課題組實驗指導教師的實驗教學項目名稱、地點、預約電話和指導教師等情況，通知給相關(guān)學生。具體教學時間的安排，由指導教師與學生商議決定。

2．各課題組實驗教學指導教師負責本課題組的教學管理，并根據(jù)參加實驗的學生人數(shù)和實驗內(nèi)容，做好儀器設(shè)備、消耗材料等開放實驗的準備工作，并做好正常教學秩序維持、實驗室管理等工作。

3．學生進入開放實驗室前，必須預先閱讀有關(guān)參考資料，準備好實驗實施方案，做好實驗的前期準備工作。學生實驗室后，必須嚴格遵守相關(guān)實驗室管理規(guī)章制度，服從指導教師的安排與管理。4．學生參與的實驗項目，實驗工作量需18學時以上。學生完成實驗項目后，根據(jù)實驗結(jié)果進行數(shù)據(jù)分析，寫出實驗報告（論文、研究報告、作品或?qū)嶒灴偨Y(jié)），并交由指導教師對其進行考核，按百分制給出開放性實驗教學過程的成績。

四、開放性實驗教學儀器維護與學生實驗用消耗品費用 承擔開放性實驗所產(chǎn)生的費用，由各帶教課題組自行解決。

五、開放性實驗教學工作量的計算辦法 承擔開放性實驗的課題組工作量計算公式為：

附一：藥學院現(xiàn)有高校液相色譜儀的分布 1． 丁勁松 2． 吳建平3． 譚桂山 4． 李勁平5． 胡高云

附二：藥學院2008級本科生分組（共60人，分5組，每組12人）1． 丁勁松 2． 吳建平3． 譚桂山 4． 李勁平5． 胡高云

18?230?N（N為帶教學生人數(shù)）

第四篇：單片機課程中單片機實驗教學探究論文

論文摘要：單片機的開發(fā)與應用、學習將造就一批計算機智能化控制的工程師、科學家。一些中等院校也相繼開設(shè)了單片機課程設(shè)計及相關(guān)的課程。在單片機及接口技術(shù)課程的教學過程中，實驗教學是重要的組成部分。針對單片機課程的教學改革，不斷加強單片機課程實驗環(huán)節(jié)，改革教學方法，虛擬仿真實驗在單片機教學中的應用，實踐表明，該方法有利于激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的工程素養(yǎng)和創(chuàng)新能力，提高了教學效果。

論文關(guān)鍵詞：單片機；教學；仿真實驗

“單片機原理”是一門理論性、邏輯性、實踐性很強的學科，是電類專業(yè)一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，把微機接口部分、匯編語言部分、通信技術(shù)部分的知識點等綜合在一起，屬于邏輯性、工程性、技術(shù)性、實踐性很強的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程作為電類專業(yè)最重要的核心課程之一，它是電類專業(yè)高素質(zhì)技能型人才所需全部自動控制類知識結(jié)構(gòu)的載體，占據(jù)著非常重要的位置。

然而，傳統(tǒng)的單片機教學一般注重課程本身的體系結(jié)構(gòu)和前后的邏輯聯(lián)系，均以學科體系為出發(fā)點，忽略了“可學性”，致使學生學得吃力，老師教得辛苦，教學效果卻沒有顯現(xiàn)出來。

一、研究背景及意義

目前，全國將單片機列入單獨的比賽項目，在考查中注重學生的能力培養(yǎng)，學生的技能素養(yǎng)教育成為重中之重，加之社會需求高技能人才，許多學校為了適應社會的發(fā)展和市場需求在不同的專業(yè)開設(shè)了單片機課程，然而單片機課程是一門實踐性很強的課程，要想在教學過程中取得很好的效果，就必須要求學生在學習過程中多動手實踐，但有的學校教學設(shè)備有限，怎樣解決這個問題。仿真實驗課可以讓學生在單片機工作室里做中學，真正玩轉(zhuǎn)單片機，也同時解決了學生學起來枯燥，老師教起來吃力的尷尬局面。

目前單片機教學中存在諸多問題。如單片機課程理論為主，實驗教學多是進行驗證性實驗。單片機實驗室存在場地和時間限制，學生除了課上，很難有機會接觸到所需要的設(shè)備，如仿真器、實驗板等，個人配備成本太高，個體無法承擔。而且實驗箱只能驗證試驗的基本作用和意義，就無從談起學生動手能力的訓練和提升。單片機在當今社會中的應用速度發(fā)展迅速，然而單片機教材陳舊，實驗設(shè)備很容易落后、老化等問題，必然會帶來耗資等問題。

由此可見，構(gòu)建成本低廉的單片機仿真實驗系統(tǒng)對于單片機教學意義重大。它不僅可以降低實驗設(shè)備投資，而且能培提高學生的工程素質(zhì)，養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。在單片機控制系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)過程中，我們不單要突出設(shè)備的自動化程度及智能性，另一方面也要重視控制系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性，否則就無法體現(xiàn)控制系統(tǒng)的優(yōu)越性。

由于單片機控制系統(tǒng)應用系統(tǒng)的工作環(huán)境往往是比較惡劣和復雜的，其應用的可靠性、安全性就成為一個非常突出的問題。單片機控制系統(tǒng)應用必須長期穩(wěn)定、可靠地運行，否則將導致控制誤差加大，嚴重時會使系統(tǒng)失靈，甚至造成巨大的損失。

影響單片機控制系統(tǒng)應用的可靠、安全運行的主要因素是來自系統(tǒng)內(nèi)部和外部的各種電氣干擾，以及系統(tǒng)結(jié)果設(shè)計、元器件選擇、安裝、制造工藝和外部環(huán)境條件等。這些因素對控制系統(tǒng)造成的干擾后果主要表現(xiàn)在下述幾個方面。（1）數(shù)據(jù)采集誤差加大。（2）控制狀態(tài)失靈。（3）數(shù)據(jù)受干擾發(fā)生變化。（4）程序運行失常。

由于受到干擾后計數(shù)器的值是隨機的，因而導致程序混亂。通常的情況是程序?qū)?zhí)行一系列毫無意義的指令，最后進入“死循環(huán)”，這將使輸出嚴重混亂或系統(tǒng)失靈。

隨著單片機及其接口技術(shù)的飛速發(fā)展，目前面對職業(yè)教育存在的突出問題：質(zhì)量能力與規(guī)模能力不相適應，教學信息化程度低，古老的填鴨式課堂教學模式仍應用普遍，“雙師型”教師隊伍建設(shè)機制缺乏完善性，科學管理水平和改革創(chuàng)新能力就提到了日程，管理制度不健全，學校基本辦學規(guī)范不健全，科學的職業(yè)教育評價標準和評價機制達不到標準，學生成長的“通道”不暢通。

從新的教學要求來看，這類課程僅在課堂上講授基本原理是不夠的，必須在教學中加強實踐環(huán)節(jié)，開出一定數(shù)量的高質(zhì)量的配套實驗課活獨立的實驗課程，讓學生有足夠的實驗機會。那么對于單片機實驗教學環(huán)境建設(shè)就相應提出了高要求。怎樣解決這個問題，單片機仿真實驗應運而生。

二、“單片機仿真實驗”初探

伴隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，在各個領(lǐng)域都出現(xiàn)了各種仿真系統(tǒng)，為各種實際系統(tǒng)的開發(fā)提供了準確可靠的保證，同時為很多學校、企業(yè)等節(jié)約了大量的人力和物力。在電子信息技術(shù)領(lǐng)域也同樣出現(xiàn)了大量的仿真工具，如課堂上用到的各種EDA工具；模數(shù)混合仿真的Protel、Multisim等常見的電子應用仿真軟件，數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的Fundation、MaxplusII、Expert等。

所謂“仿真”，就是通過開發(fā)工具真實地模擬用戶系統(tǒng)的運行環(huán)境，使用戶能夠在透明和可控的條件下觀察系統(tǒng)運行過程中的狀態(tài)和結(jié)果，仿真實際上也是一種軟件和硬件的綜合調(diào)試手段，它能提高應用系統(tǒng)開發(fā)的效率。

用通俗的話來描述“單片機仿真實驗”就是在一塊虛擬電路板上按照真實電路的設(shè)計構(gòu)想放置一些虛擬的元器件，并模擬實際燒ROM的過程鏈接上程序代碼，“接通”電路觀察效果，如果不理想的話可以反復修改電路或程序代碼，直至符合設(shè)計要求為止。

仿真實驗的好處是顯而易見的。在沒有仿真實驗的年代，每架構(gòu)一個真實的電路都需要費時費力費錢，稍有不慎還有可能前功盡棄，再加上單片機中的ROM芯片是有擦寫次數(shù)的，而一段程序可能需要修改擦寫多次，無形中減少了ROM芯片的使用壽命。仿真實驗是在計算機上進行的（可能會費點兒電），以上問題都不存在，而且就現(xiàn)在的仿真軟件來說，仿真出來的電路效果與真實電路一模一樣，毫不夸張地說，只要仿真是成功的，就可以直接下工廠的流水線生產(chǎn)了。

三、單片機仿真實驗效果

新課程的核心理念是：“關(guān)注每位學生的進步與發(fā)展，使每位學生在課堂上都能積極主動地參與交流、參與探索、參與匯報，都能動起來，使每位學生都能進入最近發(fā)展區(qū)，都能有所收獲，具有成功感。”為使這一核心理念能得到有效落實，經(jīng)過近一段時間的教學實踐，逐漸發(fā)現(xiàn)單片機仿真實驗是一種較為有效的教學手段。不僅解決了學生的只學不練的矛盾，也緩解了部分學校的設(shè)備建設(shè)壓力。

首先，學生有濃厚的興趣。職業(yè)學校專業(yè)不一樣，男女比例天差地別，在上課過程中的反應也不盡相同，但是，由于在仿真實驗里所見即所得，同學們學習的熱情高漲。仿真實驗中減少了實驗中實驗板，實驗內(nèi)容不能更改的局限性，可以擴展學生的思路和為不同層次的學生提供良好的實驗虛擬基地。在教學中，要努力創(chuàng)造適合學生發(fā)展的情境，讓學生主動發(fā)展，關(guān)注學生的獨特感受，以此培養(yǎng)學生的發(fā)散思維。其次，學生可以自行設(shè)計實驗，鍛煉了解決實際工程問題的能力，提高了學生的動手能力。

實驗能力和設(shè)計能力的培養(yǎng)，也是職業(yè)學校學生解決實際問題的能力中較為重要的。傳統(tǒng)的實驗中往往忽略學生的設(shè)計能力，只是一個驗證的過程，學生學習的理論無法真正應用到實際的工作實踐中，有一些學生有些許的遺憾。采用仿真后，采用建設(shè)工程的形式將設(shè)計理念融合到軟件中，投入少，實際問題卻能得到驗證和推敲，節(jié)省了硬件的損耗。再次，硬件投入少，經(jīng)濟優(yōu)勢明顯。單片機的課程除了開設(shè)8051系列單片機課程之外，還開設(shè)AVR系列與MCS51等系列的課程，三菱、西門子等不同系列和型號的單片機。

要想保證相應實驗的開設(shè)，必須要有配套的實驗系統(tǒng)而且要保證一定的實驗硬件設(shè)備套數(shù)，那么這將是一筆非常大的經(jīng)濟支出。所以這將使單位和企業(yè)面臨著很大的經(jīng)濟壓力，硬件設(shè)備的更新和硬件設(shè)備的維護等工作。考慮經(jīng)濟和其他方面的種種因素，引入單片機軟件仿真系統(tǒng)，就可以大大降低經(jīng)濟的支出，減少硬件設(shè)備的購置，同時也大大降低了對硬件設(shè)備維護的工作量。為單位和企業(yè)減少了不必要的麻煩和經(jīng)費，緩解了很大的壓力。

先通過軟件模擬成功后再投入硬件，經(jīng)濟優(yōu)勢明顯改善，在傳統(tǒng)的實驗教學中實驗板的投入，接口的投入，系列的不同，儀器的投入等，僅儀器的維護也是非常繁瑣的，更何況資金的投入了。因此采用軟件仿真，其經(jīng)濟優(yōu)勢很明顯。

單片機仿真實驗的瓶頸之痛。長時間的課程教學之余，總覺得留下了許多遺憾。雖然單片機仿真實驗讓筆者和學生們獲得了一些成功的體驗，但久而久之，也產(chǎn)生了一絲厭倦，畢竟假的成不了真的，整天面對著這些毫無生氣的電路圖，無法接觸電路實物的痛苦與日俱增。

有鑒于此，兼顧教學設(shè)備的投資現(xiàn)實，儀器老化問題及國家對職業(yè)教育的投入，在下面兩個方面學校可以參考改革。

一是改革辦學形式。通過“聯(lián)合辦學、合并小的機構(gòu)、多校共建”等方式推動規(guī)模化辦學，加強建設(shè)，建成規(guī)模大、實力強、聲譽好的示范學校；組建職教集團，發(fā)揮對農(nóng)村和民族地區(qū)薄弱學校及西部的幫扶作用。

改革教學形式，積極采取場景教學、案例教學、項目教學、模擬教學等多種教育教學方式，增強教育教學的實效性和教學形式的針對性。

改革培養(yǎng)形式，深入推行校企一體、頂崗實習、工學結(jié)合；改變單一，強調(diào)連續(xù)學習，為連續(xù)學習和分階段培養(yǎng)相結(jié)合，探索以就業(yè)為導向的職業(yè)人繼續(xù)學習模式。

創(chuàng)新專業(yè)設(shè)置。建立專業(yè)設(shè)置動態(tài)調(diào)整機制，重點建設(shè)面向先進制造業(yè)特別是裝備制造業(yè)、現(xiàn)代服務(wù)業(yè)、新興產(chǎn)業(yè)的精品專業(yè)；加強貼近區(qū)域產(chǎn)業(yè)、民族藝術(shù)、民間工藝等領(lǐng)域的特色專業(yè)。

二是創(chuàng)新教學環(huán)境。重點建設(shè)現(xiàn)代化的專業(yè)技能性教室，創(chuàng)設(shè)功能齊全、校園文化和企業(yè)文化都并存的，緊密結(jié)合的教學環(huán)境，使學生感受到課堂和企業(yè)的文化和專業(yè)的融合。改革教學形式，建立導向性的學校評價模式和能力性的學生評價模式；努力探索職業(yè)教育質(zhì)量評價的新措施、新途徑，引導學生向更高的目標全面發(fā)展。

創(chuàng)新教學方法，強化實踐教學的導向性；更新教學手段，構(gòu)建自己的網(wǎng)絡(luò)學習的平臺，能夠支撐隨時學習；創(chuàng)設(shè)生產(chǎn)實習的模擬現(xiàn)場設(shè)置，特別是通過模擬流程、虛擬現(xiàn)實、數(shù)字仿真等方式生動直觀地展示知識性、技術(shù)性和生產(chǎn)服務(wù)崗位的可行性。

創(chuàng)新教材的應用能力，開發(fā)延伸性、補充性的教輔資料；依托企業(yè)研發(fā)適應新興產(chǎn)業(yè)、新職業(yè)和崗位的校本教材；實現(xiàn)多種教材的立體化融合，使學生用發(fā)散的思維去思考問題。

改革隊伍建設(shè)，聘用企業(yè)工程技術(shù)人員、有實踐經(jīng)驗的行業(yè)專家和社會中的能工巧匠等擔任兼職教師；落實教師在職進修和企業(yè)實踐制度的可行性和有效性，加強專業(yè)帶頭人和骨干教師的培養(yǎng)方向和多元化。

改革管理制度，建立多方參與的決策機制和教育教學質(zhì)量監(jiān)測機構(gòu)；創(chuàng)新人事分配制度；完善招生、教學、資助、免費、就業(yè)、財務(wù)和資產(chǎn)等學校業(yè)務(wù)管理辦法。

虛擬仿真實驗系統(tǒng)是單片機教學的優(yōu)秀實驗平臺，很好地彌補了傳統(tǒng)單片機教學的不足，激發(fā)了學生的學習積極性與主動性，提高了教學效果，降低了實驗成本，是現(xiàn)代計算機技術(shù)與先進的教學理論在單片機教學中的應用，有著廣泛的應用前景。

四、結(jié)束語

通過一段時間的虛擬仿真實驗，電子專業(yè)的學生學習主動性、認知水平、專業(yè)技能等有了明顯提高。利用仿真系統(tǒng)，可以節(jié)約開發(fā)時間和開發(fā)成本；利用仿真系統(tǒng)，具有很大的靈活性和可擴展性；減少了成本，也是學校提升實驗室建設(shè)水平有益的嘗試，不必為了比賽換新機型而惶惶然，更不必為時間的局限性，地點的局限性而擔憂。有利于促進課程和教學改革，更有利于人才的培養(yǎng)；從經(jīng)濟性、可移植性、可推廣性角度講，建立這樣的實驗室是非常有意義的。

第五篇：微課在實驗教學中的應用

“微課程”在初中物理實驗中的應用

微博，微信，微課，微視頻，微電影??在這個“微”時代中，我也摸索著把物理教學的實驗課程“微”化。目的就是更加的符合時代的要求，適合學習者的移動學習，也是學習者個性化、深度學習的要求。

一、物理實驗課中，老師的微課

在物理實驗教學中，學生動手做實驗是非常重要的，什么教學手段都不能替代。在實驗教學中使用微課教學，更多只是教學手段的更新，而不是替代學生實驗。微課，微視頻在實驗教學中使用，其實是采用更清晰而直接的方式讓學生領(lǐng)會教師的意圖，最重要的是課程細節(jié)展示的更好。在傳統(tǒng)的演示實驗教學中，由于條件所限，其實是很多學生觀察不到位的，這時老師最好的語言組織是“請前面的同學作為代表來看看”說出這樣的話，其實是教學的無奈，也是對更多同學的不公平。或者有高明的老師會下載一些別人現(xiàn)成的實驗視頻來觀看，但由于器材等因素不同的影響，也會導致學生在知識銜接上有一定的距離感。而教師自己實拍的微視頻演示實驗則不同，雖然拍攝的畫面處理不是那么的完美，但場景，老師的聲音，器材等一切都是那么的熟悉。在演示實驗的視頻中，不是刻板的錄音，而是教師針對班上的學生，采用更加靈活的教學方法。因為老師知道學生喜歡什么，知道學生有哪些地方不足，知道怎么講自己的學生才能明白，盡管是視頻播放，也是老師針對學生有情感的課程。例如我在天平的教學中，在網(wǎng)上可以搜索很多的教學視頻，但是我覺得都不合適，針對我們學生對分度值不理解，還有加減砝碼時由大到小，小的不能加時就用游碼代替，這一直是我們學生理解的難點，我就自己拍攝了一個符合學生要求的視頻。選擇了兩個量程和分度值不同的天平進行講解和比對，再仔細地分析了加減砝碼的情況。在實驗課程中，有些學生先看再做還是有遺忘的情況，老師又沒有辦法一一指導，我就把拍攝的微視頻在實驗課的時候重復播放，學生針對自己的不足自己觀看，其他學生自己做實驗，也沒有影響。

二、在實驗過程中，拍攝學生的微視頻

案例實錄：在電學實驗教學中，電路的連接是多樣化的，教師演示的時候或許只是一種方式，但學生在實際操作中是多樣的。特別是在電路連接的過程中出現(xiàn)了問題會導致一些現(xiàn)象的出現(xiàn)，沒有做錯過的學生無法理解，做出了這種狀況的學生或許就難忘。在上課的時候，我拍攝了一些學生實驗中易出現(xiàn)的問題，比如電學連接串聯(lián)電路的時候開關(guān)、滑動變阻器，燈泡位置的變化，并不影響實驗效果，我就把不同學生的連接拍攝成視頻或者是相片。另外就是實驗過程中學生操作出現(xiàn)了問題，例如有些學生接短路了，電流表電壓表接錯位置了，這時會出現(xiàn)什么情況，就隨手把視頻、相片拍攝下來，實驗完了后可以讓學生們自己分析。學生通過對自己的實驗進行分析，比老師自己去講出現(xiàn)的不同情況要好得多。

三、巧用微課

現(xiàn)代化教育是一個多向的教育方式，微課程就是要把老師的課程，用數(shù)字化手段數(shù)字化，數(shù)字化的最大好處是可以替代老師上課，同學們在任何時間，任何地點，可以反復來看，這是微課程的最大好處。微課程要做的事情，不是把文字教材有聲化，如果只是有聲化就根本不需要人來讀，因為電腦可以直接讀出來，那何必讓老師讀呢。因為人具有情感態(tài)度價值觀，隱性知識是計算機語音翻譯不能做到的事，那微課程就是把老師的講解、對課程的理解記錄下來。

童慶炳對上課的理解：“你必須始終用你的學識，邏輯，風趣，聲音，手勢乃至你的儀表，風度，恰當?shù)男屯蝗坏膰绤枺プW生的心”。盡管現(xiàn)代化教育真的很近，但是我依然認為，微課只是單純的一種教育手段的更新，教師的作用是不可或缺的。