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构建主义主张，学习不是由教师把知识信息简单地传递给学生，而是要由学生自己主动地构建知识的意义，这种构建是无法由他人来代替的。可以设想，如果我们的实验总是先把实验的内容、过程、结果布置好，然后请同学们按照步骤去操作，就不利于学生完整准确地去掌握和运用知识。本实验的目的是让学生在贴近工程实际的情况下，充分发挥学生的积极性主动性，思考一个项目全过程用什么方法做，做到什么程度，有哪些知识需要掌握等问题，在整个实验过程中不断地构建知识意义，从而达到掌握单片机相关知识应用的目的。
一、实验情景概述
本实验要求学生自己设想一个显示图案，以单片机为核心，自主选择外围电路并编程，完成一个单片机控制的彩灯设计和制作的项目。
在实验过程中，学生是学习信息加工的主体，是知识意义构建的主动者，体现在以已有的知识和经验为基础，主动学习新知识，积极思考完成实验的方法；而教师作为知识意义构建的帮助者、促进者，体现在为学生提供尽可能多的I/O接口方案、例程、芯片资料，提供实验过程中的技术指导与解答疑惑。
二、实验教学分析
进行本实验的学生已有的知识:已经学习了《电子工艺》、《电子线路》课程以及PROTEUS软件中ISIS部分的仿真应用、单片机的硬件电路、指令系统和程序结构等知识。
进行本实验教学的教师应能及时正确地回答同学提出的问题，并能察觉学生提问中反映出来的思维上和知识上的误区，主动进行技术指导。
本实验的重点：掌握彩灯设计各个环节的工作方法与设计要求。
本实验的难点：硬件电路设计、软件编程和纠错、抗干扰方法。
本实验完成需要的时间较长，大多数任务要在课余时间完成。
三、实验过程各环节简述
1. 实验方案的制定：首先带领学生参观街面上的彩灯和电子广告,引发学生讨论自己的显示图案,鼓励学生的创新性,老师提供尽可能多的简略的硬件方案供学生去选择、完善,最后确认每一学生方案的可行性。由于彩灯显示市面上随处可见，学生具有一定的感性认识，能够产生兴趣，因而提高了学习积极性。
2. 老师指导学生查找与学习相关硬件资料, 同时带领学生回顾已经学过的知识,弄清硬件工作的细节与时序，完善硬件电路。
3. 学生根据已有的软件知识编程,老师答疑。
4. 当学生的软硬件准备就绪后，进行PROTEUS软件仿真，在老师的指导下纠正仿真中发现的错误，学生总结错误产生的原因以完善自己的知识体系，最终确认软件和硬件工作原理的正确性。
5. 当仿真通过后就可以制定材料汇总表，学生自行购买元器件在实验板上进行焊接、装配和调试，纠正错误直至成功。
6. 实验作品评价与展示：在实验过程中老师不断地对学生的作品做出评价，并针对学生的薄弱环节加以辅导，引导学生向正确的方向前进。
当学生作品都完成后，教师就可以组织学生展示自己的作品，由作者演示说明自己的设计思路和作品特点，教师引导学生一起对展示的作品作出评价，进一步提升学生学习的积极性。
四、实验的积极意义
1. 以往很多学生认为将书上的指令和程序背下来软件就算学好了,通过实验认识到学习单片机必须在理解硬件工作原理的基础上，学会编程的思路和方法。
2. 有很多学生之前认为把例程输入电脑，放到仿真器软件上编译成功，然后按实验要求将实验板上的连线连接正确、电路工作正常，实验就算做完了；通过实验认识到：编写软件并借助仿真，找出自己编程思路和电路方案上的漏洞，才能完整正确地掌握单片机知识，这是实验过程中不可缺少的重要步骤。
3. 学生对彩灯花样既有直观认识也有浓厚兴趣，这种寓教于乐的情境有利于提高学生的积极性和创造性。
4. 对知识掌握较好的同学在制定方案时鼓励做难度大一些的；对一般同学鼓励做力所能及可以成功的；对少数差生可提供硬件资料和参考程序鼓励他们完成，因材施教，使每个同学都有收获。
五、教学反思
1. 实验教学过程中最重要的不是最终的结果，而是实验中的学生知识意义的构建过程。学生在实验实施过程中，完善旧知识的学习，掌握新技能，提升分析问题和解决问题的能力。
2. 教师要意识到自己的主导作用，要重视调控整个实验教学进程，充分发挥学生的主体地位，培养学生自主学习、相互交流的能力，不断启发学生进行独立思考和探究，进而促进学生的可持续发展，提升学生终身学习的能力。
责任编辑潘孟良
一、实验情景概述
本实验要求学生自己设想一个显示图案，以单片机为核心，自主选择外围电路并编程，完成一个单片机控制的彩灯设计和制作的项目。
在实验过程中，学生是学习信息加工的主体，是知识意义构建的主动者，体现在以已有的知识和经验为基础，主动学习新知识，积极思考完成实验的方法；而教师作为知识意义构建的帮助者、促进者，体现在为学生提供尽可能多的I/O接口方案、例程、芯片资料，提供实验过程中的技术指导与解答疑惑。
二、实验教学分析
进行本实验的学生已有的知识:已经学习了《电子工艺》、《电子线路》课程以及PROTEUS软件中ISIS部分的仿真应用、单片机的硬件电路、指令系统和程序结构等知识。
进行本实验教学的教师应能及时正确地回答同学提出的问题，并能察觉学生提问中反映出来的思维上和知识上的误区，主动进行技术指导。
本实验的重点：掌握彩灯设计各个环节的工作方法与设计要求。
本实验的难点：硬件电路设计、软件编程和纠错、抗干扰方法。
本实验完成需要的时间较长，大多数任务要在课余时间完成。
三、实验过程各环节简述
1. 实验方案的制定：首先带领学生参观街面上的彩灯和电子广告,引发学生讨论自己的显示图案,鼓励学生的创新性,老师提供尽可能多的简略的硬件方案供学生去选择、完善,最后确认每一学生方案的可行性。由于彩灯显示市面上随处可见，学生具有一定的感性认识，能够产生兴趣，因而提高了学习积极性。
2. 老师指导学生查找与学习相关硬件资料, 同时带领学生回顾已经学过的知识,弄清硬件工作的细节与时序，完善硬件电路。
3. 学生根据已有的软件知识编程,老师答疑。
4. 当学生的软硬件准备就绪后，进行PROTEUS软件仿真，在老师的指导下纠正仿真中发现的错误，学生总结错误产生的原因以完善自己的知识体系，最终确认软件和硬件工作原理的正确性。
5. 当仿真通过后就可以制定材料汇总表，学生自行购买元器件在实验板上进行焊接、装配和调试，纠正错误直至成功。
6. 实验作品评价与展示：在实验过程中老师不断地对学生的作品做出评价，并针对学生的薄弱环节加以辅导，引导学生向正确的方向前进。
当学生作品都完成后，教师就可以组织学生展示自己的作品，由作者演示说明自己的设计思路和作品特点，教师引导学生一起对展示的作品作出评价，进一步提升学生学习的积极性。
四、实验的积极意义
1. 以往很多学生认为将书上的指令和程序背下来软件就算学好了,通过实验认识到学习单片机必须在理解硬件工作原理的基础上，学会编程的思路和方法。
2. 有很多学生之前认为把例程输入电脑，放到仿真器软件上编译成功，然后按实验要求将实验板上的连线连接正确、电路工作正常，实验就算做完了；通过实验认识到：编写软件并借助仿真，找出自己编程思路和电路方案上的漏洞，才能完整正确地掌握单片机知识，这是实验过程中不可缺少的重要步骤。
3. 学生对彩灯花样既有直观认识也有浓厚兴趣，这种寓教于乐的情境有利于提高学生的积极性和创造性。
4. 对知识掌握较好的同学在制定方案时鼓励做难度大一些的；对一般同学鼓励做力所能及可以成功的；对少数差生可提供硬件资料和参考程序鼓励他们完成，因材施教，使每个同学都有收获。
五、教学反思
1. 实验教学过程中最重要的不是最终的结果，而是实验中的学生知识意义的构建过程。学生在实验实施过程中，完善旧知识的学习，掌握新技能，提升分析问题和解决问题的能力。
2. 教师要意识到自己的主导作用，要重视调控整个实验教学进程，充分发挥学生的主体地位，培养学生自主学习、相互交流的能力，不断启发学生进行独立思考和探究，进而促进学生的可持续发展，提升学生终身学习的能力。
责任编辑潘孟良