多媒體技術下的單片機原理教學

張秀紅 泰山學院建筑與機械工程系，山東 泰安 271021

多媒體技術下的單片機原理教學

張秀紅 泰山學院建筑與機械工程系，山東 泰安 271021

單片機原理課程是機電一體化專業的核心課程之一。本文從教學實際出發探討了多媒體技術在其教學中的優勢，同時指出了多媒體教學應該注意的地方，旨在探討如何提高學習效率，增強學生的素質。

單片機原理課程；多媒體技術；教學

單片機是計算機技術發展史上的一個重要里程碑，標志著計算機正式形成了通用計算機系統和嵌入式計算機系統兩大分支。單片機原理作為工科電類專業重要基礎課程，理論性與實踐性很強，是機電一體化高素質勞動者知識結構的載體。傳統課堂“講稿+黑板+粉筆”的教學模式，也取得了相當成就，但在實踐方面，還是欠缺的。多媒體教學是指利用計算機技術、網絡技術和現代教學方法進行教學活動的一個整體概念。它根據教育學、心理學理論及人腦記憶規律的原理，將系統中的數據、圖形、文字、聲音、動畫、動態圖像等信息綜合于一體進行控制、編排和處理，實現教學過程的實時性、動態性、交互性和個別化特征。與傳統教學相比，多媒體具有多樣化媒介、交互化操作和集成化信息等特點，使教學方法、教學手段、教學形式、教材的結構及編寫內容、甚至于教學思想及教育理論都悄悄發生了變革，是教學改革的必然結果。早在1978年，美國電腦教育家Bork預測：“到21世紀初，學校里各門學科的主要學習方式，將是通過電腦的互動學習來進行。”《2006-2020年國家信息化發展戰略》強調：建立完善的信息技術基礎課程體系，實現信息技術與教學過程的有機結合，全面推進素質教育。

1、多媒體教學的優勢

1.1 激發學習興趣，提高效率

蘇霍姆林斯基指出：教學應使學生從中產生發現的驚奇、自豪，滿足求知欲的愉快和創造的歡樂等各種情感體驗，從而使學生帶著高漲的、激動的情緒進行學習和思考，使教學成為一個充滿活力和激情的活動。傳統教學以文字的線形結構排列為主，理論抽象，繪圖繁瑣，趕進度及時間的限制，不能一一繪圖演示。而多媒體呈現的信息則為文字、聲音、數據、圖形、動畫、動態圖像于一體的立體化模式，是非線性的、超文本的，構成多維的網狀結構，可做到視、聽、動手等多種認知方式并用，克服抽象、枯燥的弊端，激發學習興趣，提高學習效果。例如MCS-51芯片的內部結構知識，單憑死記硬背，易遺忘、收效微，而多媒體的直觀圖像演示，化抽象為形象，化繁瑣為清晰，相對而言可說是事半功倍的效果。

1.2 學以致用，理論與實踐同步

單片機原理是實踐性很強的課程，實驗實踐環節占據舉足輕重的地位。傳統教學中，理論教學與實驗教學難以有機融合、印證，降低了課堂教學效果。多媒體將傳統的“先理論講授，后實驗驗證”的教學方式轉化為“邊講理論邊實驗”的教學方式，解決了理論與實驗不同步、學習效率低的問題。傳統實驗箱電路固定，學生只能按照內容進行電路插接，按實驗步驟一步步完成規定的實驗項目，無法實現自己的新想法、新思路，挫傷了學習主動性，束縛了創新思維。虛擬仿真實驗，可以很好地彌補實際實驗的不足。Proteus是一款集單片機仿真與Spice分析于一身的EDA仿真軟件，它將虛擬儀器、高級圖表仿真、微處理器軟仿真器、第三方編譯器和調試器等有機結合，實現了在硬件物理模型搭建成功之前，即可在計算機上完成原理圖設計、電路設計與仿真、處理器代碼調試及實時仿真、系統測試，以及功能驗證。虛擬仿真的思想是軟件即儀器，虛擬仿真軟件提供了多種虛擬儀器，其功能與實際儀表相同，這不僅免去了昂貴的儀器費用，降低實驗成本，克服實驗儀器數量不足，豐富實驗資源，而且不用擔心儀器損壞，每個學生都有動手機會，體驗實驗過程和實驗結果。仿真實驗系統，把教學內容、實驗設備、教師指導、學生操作等有機融為一體，理論和相應實驗同時驗證，形象生動，提高了教學靈活性，暗合行為主義教學法的靈魂。

1.3 網絡資源共享和集體備課模式

傳統教學，速度慢，尤其繪圖，要占用大量時間，使課堂信息量過少。多媒體環境下，知識信息量多而不亂、廣而不泛，有利于提高教學效率、培養知識面寬的復合型人才。多媒體的教學應用，課件的設計與制作很重要。課件編寫要考慮學生不同階段的心理和記憶特征，做到重點突出、布局得當、條理清晰、言簡意賅、形式活潑。這既是教師教學研究的過程，也是教學經驗的體現，要耗費大量的心血。資源共享、集思廣益、群策群力的集體備課模式日益被人們所推崇，它集中教師們的智慧與經驗，克服教師個體上的差異。科技日新月異，單片機方面的新進展更是日進千里，教材往往不可能迅速、及時地予以反映，而這些通過網絡都可以檢索到。通過指導學生把單片機技術和網絡檢索技術相結合，可以及時檢索到優秀的、前沿的國內外相關文獻，填補教材的不足。這將進一步開拓學生的知識面和自學能力，使學生自覺立于科技前沿。網絡環境下，還可打破校際的地域局限，教師們在論壇進行學術交流、共享，集百家之言，合百家之長，個體的素質自會大大提高。

1.4 開放實驗室

早在2006年教育部高教司司長張堯學同志就在國家級實驗教學示范中心第一次工作會議上指出：深化實驗教學改革，積極探索培養學生實踐能力和創新能力的模式和方法；建立開放、高效的資源共享系統。學生囿于自身經歷和生活經驗，對學習、生活和社會的把握不可能深，其課余時間是需要教師引導的。學生課余自習的場所有限，就有可能有意無意間到網吧打發日子。開放實驗室，給學生提供了一個自勵學習的場所，一有利于發揮實驗室現有資源效益，提高設備利用率。如果僅用于常規教學，就會使利用率不高，造成技術、資源和設備的浪費；二有利于學生創新意識、創新思維的培養。傳統教學中教師權威角色會產生學生有問題不問的現象，被動接受大于主動探求，實驗室的開放，使傳授方式轉向了以學生為主體的實踐型模式，使學生積極思考、勇于創新，提高發現問題、分析問題和解決問題的能力。隨著就業壓力與日俱增，學生大多能積極提升自身素質，希望學校提供更多的能提升自身能力的場所，參加開放的同學很多就是最好的說明。這也使師生之間、校生之間關系更密切、感情更深厚。

2、多媒體教學需注意的問題

2.1 教師要不斷提升自己，努力做一個終身學習者

多媒體技術的應用，是高等教育教學改革的必然結果和先進教學方式的標志。教師作為教學實踐變革的代理人，只有不斷接受新的知識信息，掌握有效的學習策略與方法，調整教學方式，監控和調整多媒體教學，才能給學生帶來好的效果。海納百川，有容乃大。教師要保持開放的心態，定期反思比較，精益求精，不斷提高自身水平。教師要不斷提高課件的質量，除了圖文聲像并茂、理論與實際結合，也要考慮學生在不同學習階段的心理和記憶特征，做到重點突出、布局得當、條理清晰、言簡意賅，切忌利用課件做“書本搬家”、“機械灌輸”的工作。事先做好的課件要因需而變，師生之間、生生之間的課堂交流、情感互動也應貫穿教學始終。

2.2 注意多媒體運用適度

多媒體設備顯示的文字、圖像和視頻等聲光電的刺激比較強烈，時間過長學生容易視疲勞、注意力分散等，學習興趣也會呈遞減狀態。電磁污染對人的生理健康也會產生負面影響。司馬遷言：夫神大用則竭，形大勞則敝；神形早衰，欲與天地長久，非所聞也。無論教師還是學生，學會休息、健身是重要的。

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10.3969/j.issn.1001-8972.2012.06.094

張秀紅（1974－），女，山東臨朐人，碩士，講師。