信息技术与《机载计算机控制技术》教学融合研究

文一娜 罗德凌

（长沙航空职业技术学院，湖南 长沙 410124）

《机载计算机控制技术》是一门技术很强且比较抽象的课程，利用现代信息技术，采用动画模拟的方式来展示复杂的内容，营造接近真实的环境，能够促进课堂教学的有效开展。在教育现代化背景下，信息技术与高等教育逐步走向深度融合，教师需要紧跟时代步伐，不断完善自身知识体系，结合《机载计算机控制技术》课程的特点，利用C语言编程和机载计算机系统仿真、熟练地掌握Keil C51软件编辑机载计算机控制程序的过程及编译调试方法、能使用Proteus软件对机载计算机控制硬件电路进行设计、能将Proteus软件与Keil软件进行结合，对机载计算机控制软硬件进行联合调试。充分发挥现代信息技术的独特优势，加快现代教育智慧化发展。

1 信息技术在《机载计算机控制技术》教学中的作用

1.1 课堂教学演示的工具

在《机载计算机控制技术》课程教学中，利用信息技术制作教学课件，通过PPT或FLASH等方式展示教学内容，采用直观的方式呈现相关知识点的动态变化过程，形成一个完善的知识链，提高学生对《机载计算机控制技术》内容的理解。利用信息技术将内容多而零碎、枯燥抽象的知识讲得条理清楚、形象生动，使教学各环节衔接更自然，获得传统模式所无法实现的教学功能。

1.2 师生课堂交流的媒介

《机载计算机控制技术》是一门实践性比较的强课程，利用教学网络等硬件搭建教学平台，有利于师生之间互动，对学生进行个别化的辅导，在课堂中师生之间就存在的问题、疑点和难点进行交流，可以更快速、优质、高效地帮助学生掌握课堂教学内容。根据不同学生的认知水平、学习能力以及自身素质，教师有针对性的开展教学，发挥学生的长处，弥补学生的不足，可以实现个性化教学及个别辅导。

1.3 教学资源环境的生成

《机载计算机控制技术》是航空类专业的课程，内容涉及到机载计算机的硬件和结构原理、单片机的原理、串行通信电路、机载监控等方面的内容，在教学中无法全部用实体的形式展示出来。利用Proteus软件对机载计算机控制硬件电路进行设计，能帮助学生利用信息技术掌握课程学习的内容，从而也能极大的丰富《机载计算机控制技术》的教学资源，这种整合强调学生在对大量信息进行快速提取时，对信息进行重新整理、优化组合和加工运用，因而能将大量知识进行内化，变成自己的东西。

1.4 有利于开展研究性学习

信息技术与课堂教学整合的目的是为了实现课堂教学的最优化，培养学生的信息处理能力、信息分析能力、逻辑思维能力和语言表达能力，成为新知识构建的载体。许多教学软件都可以为研究性学习提供良好的界面支持，根据课程内容，利用多媒体集成工具或web开发工具将需要呈现的课程内容，在友好交互式多媒体的基础上进行集成处理，将超文本转换为数字学习资源。利用软件KEIL设计电路，仿真整个电路的工作过程，并通过多媒体进行直观展示和可视化，能够帮助学生更好地掌握教学内容。

2 信息技术与《机载计算机控制技术》课程融合模式

在采用JiTT教学模式时，主要借助网络平台将各种学习任务发布给学生，学生在课下预习与复习总结，完成相应的学习任务。在具体的实施过程中，教师需要将《机载计算机控制技术》课程中相关教学内容、实验、资源等制作成短视频等，并将其发布到班级学习平台中，具体的实施步骤如下：

2.1 课前阶段

第一，教师结合《机载计算机控制技术》的教学内容，将课程学习的重点与难点发布在学习平台中，并针对具体学生的学习情况，将相关测试试题一同发布，要求学生能按时完成预习内容，教师根据教学内容的要求，设定学习任务的完成时间，并督促学生完成课前学习任务。

第二，学生利用学习资源，针对教师设定的教学目标，在信息化教学平台上学习教师提供预习的学习资源，完成课前预习的内容，完成教师发布的作业，并对自己的预习情况进行反思，并利用学习平台与同学进行交流互动。

第三，教师利用平台记录功能，阅览学生上传的预习问题答案，对学生的交流互动情况、预习试题完成情况进行评价。根据收集到的学生基础情况和需求及时调整课堂教学方案。

2.2 课后学习阶段

第一，教师发布课后复习巩固的视频与作业，将《机载计算机控制技术》网络教学视频、重难点解析等发布到学习平台，并将检测题库、课外知识拓展等相关资源发布到平台，设置截止时间，要求学生利用网络学习平台、进行交流讨论，交流心得，并完成课前检测题。

第二，学生利用在线学习平台学习教师提供的教学资源，完成教师发布的作业，巩固拓展知识技能，完成课程的在线模拟实验与仿真等实践操作内容，进行在线测考，教师在线对学生的学习进行指导。学生在互动的过程中，要进行学习反思，并将反思的心得体会上传学习平台，供班级同学分享。

第三，教师查阅作业完成情况，对学生进行评价，展示优秀作业。通过评价来分析教学质量，发现教学中存在的问题。教师对学生的评价主要包括学生在线学习的时长、在线交流情况、发布帖子、在线提问、帮助同学解决问题、与师生互动的情况、资源利用的情况、作业提交情况、完成在线测试的成绩等。

2.3 课中教学

《机载计算机控制技术》主要采用“任务驱动探究式”教学，教师将学生分为若干个小组，学生通过自主探究、合作学习方式学习，系统的平台能够记录学生资源利用、学习痕迹等。

第一，创设《机载计算机控制技术》课程教学情境。由于大部分课程教学内容以实践操作为主，在进行教学时，教师利用信息技术工具为学生提供真实的情境与学习资源，激发学生参与主动学习兴趣。

第二，发布任务，引导学生思考。学生在了解学习任务之后，教师需要指导学生如何利用学习资源，引导学生处理在任务探究过程中遇到的问题，并引导小组分解任务，制定任务学习目标。

第三，自主探究，自主学习。学生在领取任务之后，利用网络资源进行学习，整个过程包括分析、加工、处理学习资源，完成教师布置的任务与作用，教师要实时对学生进行指导，提供学习资源与学习方法指导，帮助学生解决问题。

第四，分组讨论，协作交流。学生完成学习任务之后，在小组内进行总结提高，直到形成解决问题的方案。然后，小组之间进行讨论，教师要善于发现学生的闪光点，帮助学生完成整个知识建构，并及时对学生观点进行总结。

第五，总结提高。在完成任务之后，教师需要对学生完成的任务进行总结与评价，对学生的成果进行总结与完善，不断提高学生解决问题的能力，在总结中需要将学习过程、自我反馈等融合在一起。

3 信息技术与《机载计算机控制技术》课程融合案例

针对课程的特点，采用“课堂教学+课外学习”的模式来优化课程教学，在课前、课后教学主要采用采用JiTT（Just in Time Teaching）教学模式，在课堂教学中采用任务驱动式方式进行教学。以课程中《制作流水灯》为例进行教学，具体的步骤如下：

3.1 课前阶段

预习课程内容与测试问题的发布，教师根据教学内容的要求，发布《制作流水灯》的学习资源，将整个学习内容分解为若干个项目，每一个项目设置独立的学习时间与具体的要求，学习工具为Keil和Proteus仿真软件，教学资源包括文字图片资料、LED数码管的相关材料，以及视频学习资源，要求学生能够利用视频资料掌握Keil和Proteus仿真软件。学生利用这些资源进行学习，并充分利用在线平台、QQ等交流互动，教师适时给予学生以指导与提示，完成教师预定的预习目标。测试部分主要包括：学生是否掌握这两个软件、是否理解数码管的引脚功能、编码表、数码管的延时子程序的计算方法等，能否用编制执行指令，4个I/O接口功能是否理解，在具体实验中如何连接？LED数码管是否见过，都有哪些用途，如何让一个发光二极管亮灭？学生在预习时，要认真回答上述问题，教师及时指导学生进行预习，并补充相应的学习资源。

3.2 课上阶段

（1）创设情景。向学生展示流水灯显示情况，道路交通灯、LED屏幕显示灯，要求学生了解、并找出那些是LED数码管，对流水灯制作的相关知识有一个初步的了解，发布学习任务，引导学生参与小组学习中。

（2）提出问题。如何设计流水灯，LED内部结构是什么样的？如何有效地控制LED的管脚？硬件的设计，如何利用单片机控制LED灯的亮灭？延时程序如何设计？如何用Keil和Proteus来设计电路？试着设计软件程序，完成整个项目的学习任务。

（3）自主探究。根据学习任务，将学生分成若干个小组，学生在了解学习任务之后，带着问题各自学习教学资源，在教学平台上回答上述问题，并与小组成员进行合作，首先要理解LED灯的内部结构，选择合适的单片机来设计电路，了解单片机各个管脚的功能，并利用Keil和Proteus软件设计电路，并进行仿真实验，教师根据学生活动的情况，对学生进行个别化辅导，同时教师还要能及时回答学生的问题，针对学生在小组学习中存在的共性问题，指导学生完成流水灯项目的设计与制作，强调学生在完成项目中的安全问题、合作问题等，培养学生合作学习的精神，并能培养学生的实践操作的能力。

（4）协作交流。在各个小组完成学习任务之后，在小组内、组间进行讨论、交流补充、完善，形成统一的结论，每个小组代表汇报问题的答案，研究的结论，并上台展示制作的流水灯制作的成果。

（5）总结提高。在学生完成成果汇报与展示之后，教师对学生的学习情况进行汇总，完善知识点和设计过程，最终完成流水灯项目的设计。引导学生思考是否有其他设计方法？不断提高学生的能力。

3.3 课后阶段

通过班级学习平台发布作业与测试试题，结合课程教学目标，要求学生能写出流水灯的硬件、软件设计的基本流程，并完成单片机的基本知识与各个管脚的功能。要求学生能够利用Keil和Proteus多设计集中流水灯设计的电路图，并利用Proteus软件仿真，选择最优化的方案，从而能提高学生的知识应用能力。

学生完成作业与测试。学习通过利用教师发布的学习资源，利用学习平台进行交流与讨论，在完成相应的作业之后，进行自我测试与自我评价。

教师评价。借助教学平台查阅学生作业情况与测试的情况，对优秀学生的作业进行展示，回答学生的问题，总结学生在学习中存在的不足，对学生的全过程学习进行点评。

4 结束语

学校要制定相应的配套政策，调整内设机构的职能，加强综合管理，努力使教学制度化、规范化、信息化，以促进信息技术与课程深层次的融合。作为高职学校的一线教师，应不断探索信息技术与学科教学深度融合的方案，进一步深化教学改革，逐步实现打造金课，充分发挥学生的主体作用，利用现代信息技术调动其学习积极性，挖掘其潜能和创造性。