多媒体技术下的单片机原理教学

张秀红 泰山学院建筑与机械工程系，山东 泰安 271021

多媒体技术下的单片机原理教学

张秀红 泰山学院建筑与机械工程系，山东 泰安 271021

单片机原理课程是机电一体化专业的核心课程之一。本文从教学实际出发探讨了多媒体技术在其教学中的优势，同时指出了多媒体教学应该注意的地方，旨在探讨如何提高学习效率，增强学生的素质。

单片机原理课程；多媒体技术；教学

单片机是计算机技术发展史上的一个重要里程碑，标志着计算机正式形成了通用计算机系统和嵌入式计算机系统两大分支。单片机原理作为工科电类专业重要基础课程，理论性与实践性很强，是机电一体化高素质劳动者知识结构的载体。传统课堂“讲稿+黑板+粉笔”的教学模式，也取得了相当成就，但在实践方面，还是欠缺的。多媒体教学是指利用计算机技术、网络技术和现代教学方法进行教学活动的一个整体概念。它根据教育学、心理学理论及人脑记忆规律的原理，将系统中的数据、图形、文字、声音、动画、动态图像等信息综合于一体进行控制、编排和处理，实现教学过程的实时性、动态性、交互性和个别化特征。与传统教学相比，多媒体具有多样化媒介、交互化操作和集成化信息等特点，使教学方法、教学手段、教学形式、教材的结构及编写内容、甚至于教学思想及教育理论都悄悄发生了变革，是教学改革的必然结果。早在1978年，美国电脑教育家Bork预测：“到21世纪初，学校里各门学科的主要学习方式，将是通过电脑的互动学习来进行。”《2006-2020年国家信息化发展战略》强调：建立完善的信息技术基础课程体系，实现信息技术与教学过程的有机结合，全面推进素质教育。

1、多媒体教学的优势

1.1 激发学习兴趣，提高效率

苏霍姆林斯基指出：教学应使学生从中产生发现的惊奇、自豪，满足求知欲的愉快和创造的欢乐等各种情感体验，从而使学生带着高涨的、激动的情绪进行学习和思考，使教学成为一个充满活力和激情的活动。传统教学以文字的线形结构排列为主，理论抽象，绘图繁琐，赶进度及时间的限制，不能一一绘图演示。而多媒体呈现的信息则为文字、声音、数据、图形、动画、动态图像于一体的立体化模式，是非线性的、超文本的，构成多维的网状结构，可做到视、听、动手等多种认知方式并用，克服抽象、枯燥的弊端，激发学习兴趣，提高学习效果。例如MCS-51芯片的内部结构知识，单凭死记硬背，易遗忘、收效微，而多媒体的直观图像演示，化抽象为形象，化繁琐为清晰，相对而言可说是事半功倍的效果。

1.2 学以致用，理论与实践同步

单片机原理是实践性很强的课程，实验实践环节占据举足轻重的地位。传统教学中，理论教学与实验教学难以有机融合、印证，降低了课堂教学效果。多媒体将传统的“先理论讲授，后实验验证”的教学方式转化为“边讲理论边实验”的教学方式，解决了理论与实验不同步、学习效率低的问题。传统实验箱电路固定，学生只能按照内容进行电路插接，按实验步骤一步步完成规定的实验项目，无法实现自己的新想法、新思路，挫伤了学习主动性，束缚了创新思维。虚拟仿真实验，可以很好地弥补实际实验的不足。Proteus是一款集单片机仿真与Spice分析于一身的EDA仿真软件，它将虚拟仪器、高级图表仿真、微处理器软仿真器、第三方编译器和调试器等有机结合，实现了在硬件物理模型搭建成功之前，即可在计算机上完成原理图设计、电路设计与仿真、处理器代码调试及实时仿真、系统测试，以及功能验证。虚拟仿真的思想是软件即仪器，虚拟仿真软件提供了多种虚拟仪器，其功能与实际仪表相同，这不仅免去了昂贵的仪器费用，降低实验成本，克服实验仪器数量不足，丰富实验资源，而且不用担心仪器损坏，每个学生都有动手机会，体验实验过程和实验结果。仿真实验系统，把教学内容、实验设备、教师指导、学生操作等有机融为一体，理论和相应实验同时验证，形象生动，提高了教学灵活性，暗合行为主义教学法的灵魂。

1.3 网络资源共享和集体备课模式

传统教学，速度慢，尤其绘图，要占用大量时间，使课堂信息量过少。多媒体环境下，知识信息量多而不乱、广而不泛，有利于提高教学效率、培养知识面宽的复合型人才。多媒体的教学应用，课件的设计与制作很重要。课件编写要考虑学生不同阶段的心理和记忆特征，做到重点突出、布局得当、条理清晰、言简意赅、形式活泼。这既是教师教学研究的过程，也是教学经验的体现，要耗费大量的心血。资源共享、集思广益、群策群力的集体备课模式日益被人们所推崇，它集中教师们的智慧与经验，克服教师个体上的差异。科技日新月异，单片机方面的新进展更是日进千里，教材往往不可能迅速、及时地予以反映，而这些通过网络都可以检索到。通过指导学生把单片机技术和网络检索技术相结合，可以及时检索到优秀的、前沿的国内外相关文献，填补教材的不足。这将进一步开拓学生的知识面和自学能力，使学生自觉立于科技前沿。网络环境下，还可打破校际的地域局限，教师们在论坛进行学术交流、共享，集百家之言，合百家之长，个体的素质自会大大提高。

1.4 开放实验室

早在2006年教育部高教司司长张尧学同志就在国家级实验教学示范中心第一次工作会议上指出：深化实验教学改革，积极探索培养学生实践能力和创新能力的模式和方法；建立开放、高效的资源共享系统。学生囿于自身经历和生活经验，对学习、生活和社会的把握不可能深，其课余时间是需要教师引导的。学生课余自习的场所有限，就有可能有意无意间到网吧打发日子。开放实验室，给学生提供了一个自励学习的场所，一有利于发挥实验室现有资源效益，提高设备利用率。如果仅用于常规教学，就会使利用率不高，造成技术、资源和设备的浪费；二有利于学生创新意识、创新思维的培养。传统教学中教师权威角色会产生学生有问题不问的现象，被动接受大于主动探求，实验室的开放，使传授方式转向了以学生为主体的实践型模式，使学生积极思考、勇于创新，提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。随着就业压力与日俱增，学生大多能积极提升自身素质，希望学校提供更多的能提升自身能力的场所，参加开放的同学很多就是最好的说明。这也使师生之间、校生之间关系更密切、感情更深厚。

2、多媒体教学需注意的问题

2.1 教师要不断提升自己，努力做一个终身学习者

多媒体技术的应用，是高等教育教学改革的必然结果和先进教学方式的标志。教师作为教学实践变革的代理人，只有不断接受新的知识信息，掌握有效的学习策略与方法，调整教学方式，监控和调整多媒体教学，才能给学生带来好的效果。海纳百川，有容乃大。教师要保持开放的心态，定期反思比较，精益求精，不断提高自身水平。教师要不断提高课件的质量，除了图文声像并茂、理论与实际结合，也要考虑学生在不同学习阶段的心理和记忆特征，做到重点突出、布局得当、条理清晰、言简意赅，切忌利用课件做“书本搬家”、“机械灌输”的工作。事先做好的课件要因需而变，师生之间、生生之间的课堂交流、情感互动也应贯穿教学始终。

2.2 注意多媒体运用适度

多媒体设备显示的文字、图像和视频等声光电的刺激比较强烈，时间过长学生容易视疲劳、注意力分散等，学习兴趣也会呈递减状态。电磁污染对人的生理健康也会产生负面影响。司马迁言：夫神大用则竭，形大劳则敝；神形早衰，欲与天地长久，非所闻也。无论教师还是学生，学会休息、健身是重要的。

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[2]王冠凌,陈孟元.单片机系列课程教学改革在大学生课外科技活动中的探索[J].中国现代教育装备,2010,(5)

[3]嵇萍,刘泗岩. 虚拟仿真实验在单片机教学中的应用[J].中国现代教育装备,2009,(17)

[4]冯丹.单片机原理课程的多媒体教学[J]. 辽宁教育行政学院学报,2008,(4)

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10.3969/j.issn.1001-8972.2012.06.094

张秀红（1974－），女，山东临朐人，硕士，讲师。