多媒體在《單片機(jī)與接口技術(shù)》教學(xué)中的應(yīng)用

賈曉芬 趙佰亭

多媒體在《單片機(jī)與接口技術(shù)》教學(xué)中的應(yīng)用

賈曉芬 趙佰亭

《單片機(jī)與接口技術(shù)》是一門面向應(yīng)用和實(shí)踐的專業(yè)必修課，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)普遍反映太抽象、概念多、入門難、指令難記等。提高該課程的教學(xué)質(zhì)量已是一個(gè)刻不容緩的教學(xué)課題。多媒體教學(xué)由于其知識(shí)更新的便利性、直觀性、和新穎性，已成為促進(jìn)教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量的重要途徑和措施。但多媒體只是一個(gè)工具，還需要在實(shí)踐中繼續(xù)摸索，改進(jìn)教學(xué)方法，最大限度的發(fā)揮多媒體教學(xué)的優(yōu)勢(shì)。

單片機(jī);多媒體教學(xué);實(shí)踐教學(xué)

引言

近年來(lái)，隨著微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)也得到了飛速發(fā)展。時(shí)至今日，單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)相當(dāng)完善，在各個(gè)領(lǐng)域扮演的角色愈發(fā)重要。

《單片機(jī)與接口技術(shù)》是自動(dòng)化、電氣工程等多個(gè)專業(yè)的必修課，也是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程。在多年的教學(xué)中，學(xué)生普遍反映單片機(jī)太抽象、概念多、入門難、指令不易記等等。學(xué)生對(duì)其感到枯燥乏味，學(xué)習(xí)難度很大，教師的課堂教學(xué)效果也不夠理想。

1 單片機(jī)課程的教學(xué)任務(wù)

《單片機(jī)與接口技術(shù)》的任務(wù)是通過(guò)課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)模式，使學(xué)生能清楚地了解單片機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理與工作流程。掌握單片機(jī)控制的基本方法、基本技能，能夠用單片機(jī)控制各種常見(jiàn)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，完成產(chǎn)品的硬件電路的設(shè)計(jì)以及驅(qū)動(dòng)程序的編制。培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力、實(shí)驗(yàn)操作能力、綜合分析問(wèn)題能力及解決問(wèn)題的能力，養(yǎng)成嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，為未來(lái)的工作打下扎實(shí)基礎(chǔ)。

單片機(jī)技術(shù)的學(xué)習(xí)受到越來(lái)越多的社會(huì)業(yè)內(nèi)人士和學(xué)生的重視，目前就業(yè)市場(chǎng)的人才需求更加注重經(jīng)驗(yàn)，也就是要“既懂理論，又懂實(shí)踐，有一定的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)過(guò)一定項(xiàng)目或產(chǎn)品的實(shí)用型人才”。所以單片機(jī)課程教學(xué)不僅要加強(qiáng)理論教學(xué)，更要在實(shí)踐應(yīng)用環(huán)節(jié)上下工夫。然而，在實(shí)際的課程教學(xué)中，實(shí)踐應(yīng)用環(huán)節(jié)十分薄弱。學(xué)生對(duì)單片機(jī)技術(shù)的深入學(xué)習(xí)和實(shí)踐還存在著不少問(wèn)題，和學(xué)校的培養(yǎng)目標(biāo)、用人單位的要求相比還存在較大的差距。

如何在有限的課堂時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生掌握單片機(jī)的結(jié)構(gòu)與基本原理，并能靈活運(yùn)用解決實(shí)際的問(wèn)題?

2 《單片機(jī)與其接口技術(shù)》課程采用多媒體教學(xué)的必要性

傳統(tǒng)的以教師為中心，教師講，學(xué)生聽(tīng)、記、做筆記的教學(xué)方式過(guò)于單一，形式呆板，手段落后，方法陳舊，不能將科技的前沿帶到課堂，不能充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，不利于開(kāi)發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，更不能體現(xiàn)創(chuàng)新教育和個(gè)性化教育。此外，單片機(jī)課程信息量大，想在有限的課時(shí)內(nèi)講深、講透課程內(nèi)容，光憑老師在講臺(tái)上講，沒(méi)有實(shí)際的操作是很難讓學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)和理解的。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)基本概念和基本原理以及各種復(fù)雜的電路結(jié)構(gòu)印象也不會(huì)深刻。導(dǎo)致整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生普遍反映教學(xué)晦澀難懂，不能完全集中注意力。為了避免類似問(wèn)題的出現(xiàn)，利用多媒體輔助教學(xué)已是當(dāng)今時(shí)代的要求，是信息時(shí)代的必然產(chǎn)物。

多媒體教學(xué)就要求教師備課時(shí)要精心設(shè)計(jì)講解內(nèi)容，制作生動(dòng)形象的多媒體課件；并且在教學(xué)過(guò)程中，采用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)和板書教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方式，用文字、圖像、聲音等多種信息表達(dá)形式，將傳統(tǒng)課堂教學(xué)中抽象難懂的概念形象化、具體化，單調(diào)枯燥的理論多樣化、生動(dòng)化，可以將重難點(diǎn)內(nèi)容通過(guò)多媒體重復(fù)演示，以便于學(xué)生理解和記憶。

實(shí)踐表明，多媒體的恰當(dāng)運(yùn)用，豐富了單片機(jī)課程的教學(xué)過(guò)程，提高了教學(xué)效率，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，取得了良好的教學(xué)效果。

3 多媒體在單片機(jī)與接口技術(shù)教學(xué)中的作用

3.1 增加學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率

如何讓內(nèi)容繁多、抽象難懂的課堂教學(xué)變得形象生動(dòng)、簡(jiǎn)單易懂，利用多媒體教學(xué)是最好的解決辦法。單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)與程序設(shè)計(jì)的過(guò)程可采用動(dòng)態(tài)模擬給予直觀展示，讓抽象、難以理解的內(nèi)容變得形象生動(dòng)。同時(shí)，這樣新穎的教學(xué)環(huán)境也可以激發(fā)學(xué)生的興趣，從而大大減少傳統(tǒng)教學(xué)中存在的枯燥性。應(yīng)用現(xiàn)代化教學(xué)工具，既能輔助教師形象地講授課程中的重難點(diǎn)，又能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，從而提高教學(xué)效率和教學(xué)效果。

形式多樣的教學(xué)手段可以激發(fā)學(xué)生思維，使教學(xué)方法不拘泥于傳統(tǒng)。講授法固然不可少，但如果將其與多媒體技術(shù)結(jié)合進(jìn)來(lái)，通過(guò)聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)、觸覺(jué)等多種方式對(duì)學(xué)生的感官進(jìn)行綜合刺激，其效果是任何一種單一的途徑所無(wú)法比擬的。

3.2 提高教學(xué)效果

在單片機(jī)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用過(guò)程中，更基礎(chǔ)更重要的是硬件設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)過(guò)程中，僅憑教師的口頭教授是很難達(dá)到預(yù)期效果。由于硬件條件不允許，以及時(shí)間和環(huán)境條件的限制，教師在課堂上難以向?qū)W生直接展示硬件設(shè)計(jì)過(guò)程。

利用多媒體授課，大大增加了教學(xué)信息量，多媒體環(huán)境下的課堂教學(xué)不再局限于書本內(nèi)容，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)起到了事半功倍的作用。教師可以收集大量有關(guān)的學(xué)習(xí)資料，利用文字、圖像、圖形、聲音、動(dòng)畫等將課程中抽象的、難以理解的教學(xué)內(nèi)容形象化，為學(xué)生提供一個(gè)內(nèi)容豐富的交互式學(xué)習(xí)環(huán)境。比如MCS-51匯編程序的運(yùn)行機(jī)制與執(zhí)行過(guò)程，學(xué)生很難理解、很難想象其內(nèi)部情況及其過(guò)程。利用仿真軟件在多媒體在教學(xué)過(guò)程中對(duì)教材中的實(shí)例進(jìn)行講解，現(xiàn)場(chǎng)編程進(jìn)行仿真和驗(yàn)證，會(huì)大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)的積極性和主動(dòng)性，有助于學(xué)生牢固掌握相關(guān)知識(shí)。

實(shí)踐表明，多媒體技術(shù)以其形象、直觀、生動(dòng)的表現(xiàn)方式，使得學(xué)生更容易接受，與傳統(tǒng)授課方式相比，在多媒體課堂上，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣往往更濃厚，注意力更集中，信息接收速率更快，教學(xué)質(zhì)量和效果更好。

3.3 利用仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)M真實(shí)實(shí)驗(yàn)

單片機(jī)課程本身涉及數(shù)字電路、模擬電路、計(jì)算機(jī)等多個(gè)學(xué)科的知識(shí)，實(shí)踐性又很強(qiáng)，在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中必須軟硬件結(jié)合，沒(méi)有大量的實(shí)踐操作是不可能學(xué)好這門課的。然而配備的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱費(fèi)用高，又是成品，學(xué)習(xí)者很難參與到其中的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)中去，動(dòng)手能力也難以得到訓(xùn)練和提高。Proteus仿真軟件與Keil C51結(jié)合能隨時(shí)搭建一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)仿真，不僅能為學(xué)生提供一個(gè)豐富的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，也能充分的利用學(xué)校機(jī)房現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)設(shè)備，減少硬件設(shè)備維護(hù)的工作量。4 多媒體技術(shù)的優(yōu)勢(shì)以及在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題

雖然多媒體在教學(xué)過(guò)程中有著無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)?？梢詭椭鷮W(xué)生形象的學(xué)習(xí)知識(shí)，理解教學(xué)內(nèi)容；可以加大教學(xué)量，拓寬學(xué)生的視野。但是我們?cè)趹?yīng)用多媒體的同時(shí)也要注意以下幾點(diǎn)：

4.1 重視應(yīng)用的科學(xué)性，不能為了課件上檔次而把備課的時(shí)間花在課件制作或課件選擇上，導(dǎo)致脫離了教材本身，降低了對(duì)教學(xué)過(guò)程的設(shè)計(jì)。

4.2 不能完全以演示代替學(xué)生實(shí)踐，限制學(xué)生思維。

4.3 不能太過(guò)重視制作技術(shù)，盲目追求多媒體技術(shù)會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容感到迷茫，不知道重點(diǎn)、難點(diǎn)，最終影響到教學(xué)的實(shí)際效果。

結(jié)語(yǔ)

計(jì)算機(jī)上虛擬的學(xué)習(xí)環(huán)境逼真地模擬了實(shí)際的學(xué)習(xí)環(huán)境，引入多媒體輔助教學(xué)，既可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又能減輕教師授課難度。此外，運(yùn)用多媒體教學(xué)手段也是促進(jìn)教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量的重要途徑和措施。在教學(xué)中，遵循學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)、多媒體作輔助手段的原則，根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，注重學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力及創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。

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賈曉芬，1979，女，安徽碭山人，安徽理工大學(xué)，講師，研究方向：智能控制，圖像處理。

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.11.177