摘 要: 單片機(jī)課程在相關(guān)學(xué)科中被普遍認(rèn)為是較難的一門專業(yè)課。本文通過(guò)分研究現(xiàn)有單片機(jī)教學(xué)現(xiàn)狀,提出了現(xiàn)有教學(xué)的不足,并提出了以改進(jìn)多媒體課件為突破口來(lái)提高單片機(jī)教學(xué)水平的方法,最后總結(jié)了設(shè)計(jì)單片機(jī)教學(xué)課件應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題。
關(guān)鍵詞: 多媒體課件 單片機(jī)教學(xué)質(zhì)量 提高方法
單片機(jī)課程是電子信息、機(jī)電一體化、計(jì)算機(jī)等專業(yè)中普遍開(kāi)設(shè)的專業(yè)課,然而在單片機(jī)教學(xué)實(shí)踐中普遍存在著難教、難學(xué)、難掌握的教學(xué)困惑。研究適合本門課實(shí)際的教學(xué)方法,努力提高教學(xué)質(zhì)量就成了眾多單片機(jī)教師的努力方向。為了增強(qiáng)教學(xué)效果,我結(jié)合我校教學(xué)實(shí)際,以多媒體課件為突破口,進(jìn)行了單片機(jī)教學(xué)改革的實(shí)踐。
1.現(xiàn)有單片機(jī)教學(xué)現(xiàn)狀
在傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)課堂上,大多依靠教師的細(xì)致講解將知識(shí)傳授給學(xué)生。教師為了把一些抽象的概念、難懂的重點(diǎn)講清楚,往往需要花費(fèi)大量時(shí)間備課、講解、畫示例圖。但單片機(jī)課程中有許多硬件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)內(nèi)容,此時(shí)雖然教師在教學(xué)中費(fèi)時(shí)費(fèi)力地設(shè)計(jì)板書、講解、畫圖,但簡(jiǎn)單的平面教學(xué)太抽象、直觀性差,并不能使學(xué)生達(dá)到對(duì)單片機(jī)及相關(guān)硬件的清晰理解。
在現(xiàn)代化的教學(xué)課堂上,多媒體輔助教學(xué)已經(jīng)成為教學(xué)新趨勢(shì)。通常的多媒體輔助教學(xué)主要是利用多媒體計(jì)算機(jī)、投影、擴(kuò)音器等輔助教學(xué)設(shè)備進(jìn)行的教學(xué)過(guò)程。而在現(xiàn)有多媒體輔助教學(xué)中采用電子課件是教學(xué)的基本形式。電子課件通常用PowerPoint開(kāi)發(fā),教師可以將教學(xué)內(nèi)容提綱挈領(lǐng)地以幻燈片的形式展現(xiàn)給學(xué)生。電子課件有著內(nèi)容簡(jiǎn)練、開(kāi)放性好、生動(dòng)活潑的特點(diǎn)。電子課件可以部分或全部替代板書,大大節(jié)省了課堂板書時(shí)間,而且教學(xué)內(nèi)容展示內(nèi)容豐富、動(dòng)態(tài)性強(qiáng),因而受到廣大師生的普遍歡迎。
引入電子課件教學(xué)后,單片機(jī)教學(xué)不再枯燥,尤其在單片機(jī)的體系結(jié)構(gòu)演示、圖例演示方面多媒體教學(xué)效果良好。但是簡(jiǎn)單地從電子課件上改進(jìn)教學(xué)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到良好的教學(xué)效果。雖然電子課件節(jié)省了板書時(shí)間,教學(xué)形式也變得活潑有趣,但對(duì)于單片機(jī)接口及應(yīng)用系統(tǒng)等綜合實(shí)踐性知識(shí)的引入只能停留在圖例展示、功能列舉階段。由于課件形式所限并不能對(duì)以上知識(shí)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程及功能上動(dòng)態(tài)演示。這不利于培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力,更不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
2.多媒體課件與電子課件對(duì)比
在多媒體教學(xué)的研究中,多媒體課件與電子課件這兩種教學(xué)工具的是有區(qū)別的。其中電子課件即通常的PowerPoint課件,它的最大優(yōu)點(diǎn)在于開(kāi)放性好。教師拿到范本后可以根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況隨意修改,容易滿足不同層次、不同類型的教學(xué)需要,受到廣大教師的歡迎。而多媒體課件是計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)CAI(Computer Aided Instruction)的核心,一般是指單獨(dú)運(yùn)行的教學(xué)軟件,由課件設(shè)計(jì)者根據(jù)教學(xué)要求用CAI寫作工具或計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編制而成,主要目的是用動(dòng)畫、仿真等技術(shù)講解課程中的重點(diǎn)和難點(diǎn),強(qiáng)調(diào)教學(xué)方法與教學(xué)策略,輔助教師和學(xué)生完成教學(xué)任務(wù),增強(qiáng)教學(xué)效果。
3.多媒體課件與單片機(jī)教學(xué)
單片機(jī)課程綜合性強(qiáng)、實(shí)踐性強(qiáng),要想很好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo),教學(xué)中需要綜合很多硬件設(shè)備,如多媒體計(jì)算機(jī)、仿真機(jī)、實(shí)驗(yàn)電路、編程器,等等。一般理論課堂雖然可以引進(jìn)電子課件,但PPT環(huán)境難以綜合諸多輔助硬件。而利用多媒體課件,只需課前利用多媒體課件制作工具進(jìn)行課件設(shè)計(jì),就可動(dòng)態(tài)地實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)仿真及相應(yīng)的軟件編程過(guò)程演示。不需另外添加硬件實(shí)驗(yàn)設(shè)備,更不需要耗時(shí)進(jìn)行硬件連線測(cè)試等,而且排除了原材料消耗和儀器損壞等硬件因素的干擾。
使用多媒體課件教學(xué)后,課堂演示變得相對(duì)容易,可以幫助學(xué)生更快、更好地掌握單片機(jī)教學(xué)中的硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)的知識(shí)。而且通過(guò)實(shí)例仿真及相應(yīng)的編程演示,可以加深學(xué)生對(duì)總線、地址、尋址方式、指令等概念、原理的理解,彌補(bǔ)原有理論教學(xué)的不足。這種方式理論與實(shí)踐相結(jié)合,符合人的認(rèn)知方式, 能夠啟發(fā)學(xué)生積極思維。
采用多媒體課件進(jìn)行單片機(jī)教學(xué)后,不僅可以使學(xué)生提高對(duì)理論知識(shí)的認(rèn)識(shí),而且通過(guò)實(shí)驗(yàn)仿真可以熟悉單片機(jī)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)方法,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力和開(kāi)發(fā)創(chuàng)新能力。
例如在講解中斷處理程序時(shí),介紹完中斷處理理論后,可在多媒體課件中引入LED展示,通過(guò)提問(wèn)讓學(xué)生討論如何改變LED燈的運(yùn)行方向,引導(dǎo)學(xué)生利用剛剛學(xué)習(xí)的中斷控制的知識(shí)點(diǎn)解決此問(wèn)題,并和學(xué)生一起進(jìn)行LED燈的功能改進(jìn)。學(xué)生通過(guò)知識(shí)回顧,解決實(shí)際問(wèn)題,既能鞏固基本理論,又能學(xué)以致用,提高創(chuàng)新能力。
4.設(shè)計(jì)多媒體課件應(yīng)注意的問(wèn)題
在多媒體課件為核心的多媒體輔助教學(xué)中,多媒體課件的開(kāi)發(fā)是關(guān)鍵。在多媒體課件開(kāi)發(fā)中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。
(1)選用合適的CAI創(chuàng)作工具?,F(xiàn)有的CAI創(chuàng)作工具主要有PowerPoint、Authorware、Flash等。PowerPoint課件制作簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)靈活,適合多數(shù)課程課件的設(shè)計(jì)。但如前所述,PPT并不能完全體現(xiàn)出單片機(jī)課程實(shí)用性、綜合性的特點(diǎn)。Authorware課件基于流程圖的設(shè)計(jì)思路適合展現(xiàn)課堂教學(xué),而且Authorware能夠?qū)崿F(xiàn)聲音、文本、圖像等多媒體元素的有機(jī)結(jié)合。但Authorware在展現(xiàn)圖文動(dòng)畫、影視頻處理上不夠流暢。Flash也能很好地實(shí)現(xiàn)多媒體元素的結(jié)合,而且動(dòng)畫表現(xiàn)細(xì)膩,但制作好課件需要一定的Flash學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。在單片機(jī)多媒體課件開(kāi)發(fā)中,可以根據(jù)教學(xué)實(shí)際選用一種或多種CAI創(chuàng)作工具來(lái)開(kāi)發(fā)課件。
?。?)課件應(yīng)突出課程重點(diǎn),注重實(shí)踐創(chuàng)新。單片機(jī)是一門綜合性、實(shí)踐性的課程,基本理論的教學(xué),其目的是為使學(xué)生建立單片機(jī)系統(tǒng)的整體概念,培養(yǎng)學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力。
?。?)課件內(nèi)容開(kāi)發(fā)應(yīng)與實(shí)驗(yàn)課程統(tǒng)一。多媒體課件是面向單片機(jī)理論課程的,而實(shí)驗(yàn)是保證和促進(jìn)單片機(jī)教學(xué)效果重要環(huán)節(jié)。實(shí)現(xiàn)課件內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的內(nèi)容統(tǒng)一,可以通過(guò)在課件中引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)思想,促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。同時(shí)也可以在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,加強(qiáng)單片機(jī)理論的提煉與引導(dǎo),改進(jìn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。兩者相互促進(jìn),既可以降低單片機(jī)的理論教學(xué)難度,又可以促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平和學(xué)生創(chuàng)新能力的提高。
5.結(jié)語(yǔ)
通過(guò)多媒體課件的形式可以有效促進(jìn)單片機(jī)的教學(xué),但多媒體課件的開(kāi)發(fā)需要教師具備一定的軟件(如基于Authorware、Flash等)開(kāi)發(fā)技能,這對(duì)教師的專業(yè)素養(yǎng)提出了更高的要求。我們也應(yīng)注意到,多媒體課件是教師根據(jù)教學(xué)實(shí)際而編制的,針對(duì)性強(qiáng)、實(shí)踐性好。但在教學(xué)中相對(duì)使用普通電子課件而言,要體現(xiàn)多媒體課件的針對(duì)性,就需要投入更多的精力針對(duì)不同層次、不同類型的教學(xué)對(duì)象進(jìn)行課件編制及修改。
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衡水學(xué)院科研資金資助課題(課題編號(hào)2010048)