智慧校园环境下“微机原理与应用”课程教学研究

李永梅，钱 茹，张卫芬

（东南大学成贤学院，江苏 南京 210088）

0 引言

微机原理与应用课程是我院机械设计制造及其自动化专业的一门主干课程，要讲授微处理器结构、指令系统、单片机存储器原理与结构、定时器与中断系统、输入/输出接口技术、常用的接口芯片[1]。这门课程共3个学分，其中实验课8学时，理论课40课时。在理论方面，要求学生掌握微型计算机的基本组成、单片机的工作原理及接口技术，初步掌握基于c语言单片机应用程序设计的基本方法；在实验方面，要求学生熟悉c语言的开发调试工具和软件开发调试过程，掌握单片机的基本应用，从而加深对知识点的理解及软硬件开发的实际技能。针对课时少内容多的特点，结合智慧校园环境进行课程课程网站的建立、教学内容的设计、教学模式的改革，从而使学生掌握更好[2]。

1 传统教学中的困难

在传统的教学过程中，教师主要是以讲授课程的方式为主，现有的教学方法难以使教学达到很好的效果。传统的教学模式下存在知识点较多而课时少，学生普遍带手机上课，上课注意力不集中、易开小差，课堂听课效率较低，同时学生与老师互动较少，学生学习的积极性不够等问题。因此，面临困难与挑战，在“互联网+”教育背景下，基于智慧校园环境，将微信平台“课堂派”、课程网站线上教学等智慧教学方法引入到微机原理与应用课程教学中，改变传统课程教学模式，以此来提升学生学习的积极性，促进对微机原理课程的兴趣与应用。

2 课程网站的建设

利用智慧校园网络平台，建立课程网上资源。将课程介绍、课程特色、大纲日历、典型应用题、电子课件、教学录像、课堂测试、模拟试卷、软件下载、实验指导书、文献资料等资源上传到课程网站。同学们可以在网上提前看课件及视频资料，进行预习，将下次课将要学习的内容提前熟悉，使同学们在课堂上能够和老师进行深入探讨，提高课堂学习的效率。对于课堂学习的内容的检验，可以到课程网站下载相关习题，同时对于关键问题可以查询答案[3]。课程网站界面如图1所示。

图1 课程网站界面

3 教学内容的设计

课程内容设计上，由浅入深，通过具体示例讲应用。比如“数码管动态显示”这个示例，涉及单片机的定时器、中断、数码管、人的视觉残留、单片机的输入输出、锁存器的使用等相关内容。学生不能一下子接受，因此在这个重点难点问题是通过由浅入深、层层递进进行教学设计。共阳极数码管公共端接+5V，8个控制端a～dp给“0”就亮，给“1”就熄灭。51型单片机只有4个8位的并行I/O口，如果想在六个数码管上显示，就需要48个I/O口，显然51单片机在硬件上不能提供48个I/O口，解决“端口不够”的问题可以结合定时器中断编程在软件上想办法。为了讲清楚这个关键问题，在教学内容设计上可以分4步。

第一步：单个数码管显示控制。用P1口去控制一个共阳极数码管，往P1口送数，在软件上只要这样一条语句“P1=0xc0；”，即可在数码管上显示“0”这个数字。可以把在数码管上显示“0～9”的数字对应的二进制码编写成一个常数表格“unsigned char code CharTab[10]={0xc0,0xf9,0xa4,0 xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8, 0x80,0x98}；”，通过查表指令“P1=CharTab[0]；” 即可显示“0”的字形。

第二步：单个数码管轮流显示0～9变化的字形。在掌握如何显示字形的基础上，只需要定时器定时1秒，定时时间到，往P1口送的字形依次是0～9的字形码即可。可以设置一个指针变量，每隔1秒递增1，大小在0～9变化。

第三步：8个数码管轮流显示固定不变的字形。8个数码管共用I/O线，用P1口控制，同时用P2口控制8个数码管的公共端，每次只给一只管送电，利用人的视觉残留，某个数码管熄灭到再次通电时间间隔大约20 ms，看到的现象就是它一直亮。

第四步：8个数码管轮流显示变化的字形。需要设置一个数据缓冲区，装入8个要显示的数字，在主程序里可以根据条件更改数字，再通过数据缓冲区去查字形表，同时控制数码管轮流通电，设立指针变量统一管理，就可实现每次的事件处理类似而又不同。

4 线上线下混合教学模式

课堂派是一款高效在线课堂管理平台，可以通过手机公众号建立班级，同学们加入班级，实现课前预习打卡、课后下发作业、批改作业、课堂测试、表现打分、资料共享、考勤等功能。同时在考核方式上改变过去的以期末考试成绩为主的考核方式，构建“四位一体”的考核评价体系、合理确定考核内容和评分标准，总成绩分成平时成绩、实验成绩、阶段性测试成绩、期末考试成绩四部分，具体计算公式为：总成绩=平时成绩10%（课前预习5%+课后作业5%）+实验成绩10%（实验预习5%+报告5%）+阶段性测试成绩30%（每次10%）+期末测试成绩50%。通过加大学习过程考核，以学生主体进行教学活动，把课程知识点进行分解，提高阶段性测试评价成绩占比，大大提高了学生的参与度，激发学生学习的积极性。

5 结语

教学研究的目的是培养学生工程应用计能力。通过对教学内容、教学方法、教学手段等方面的研究，利用网上资源，尽可能激发学生的学习兴趣和学习积极性，培养学生的实践动手能力和创新能力，并取得较好的实际效果。