利用多媒体课件提高单片机教学质量
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作者: 樊迎光 冯俊丽
摘 要： 单片机课程在相关学科中被普遍认为是较难的一门专业课。本文通过分研究现有单片机教学现状，提出了现有教学的不足，并提出了以改进多媒体课件为突破口来提高单片机教学水平的方法，最后总结了设计单片机教学课件应注意的几个问题。
关键词： 多媒体课件 单片机教学质量 提高方法
单片机课程是电子信息、机电一体化、计算机等专业中普遍开设的专业课，然而在单片机教学实践中普遍存在着难教、难学、难掌握的教学困惑。研究适合本门课实际的教学方法，努力提高教学质量就成了众多单片机教师的努力方向。为了增强教学效果，我结合我校教学实际，以多媒体课件为突破口，进行了单片机教学改革的实践。
1.现有单片机教学现状
在传统的单片机教学课堂上，大多依靠教师的细致讲解将知识传授给学生。教师为了把一些抽象的概念、难懂的重点讲清楚，往往需要花费大量时间备课、讲解、画示例图。但单片机课程中有许多硬件设计、系统开发内容，此时虽然教师在教学中费时费力地设计板书、讲解、画图，但简单的平面教学太抽象、直观性差，并不能使学生达到对单片机及相关硬件的清晰理解。
在现代化的教学课堂上，多媒体辅助教学已经成为教学新趋势。通常的多媒体辅助教学主要是利用多媒体计算机、投影、扩音器等辅助教学设备进行的教学过程。而在现有多媒体辅助教学中采用电子课件是教学的基本形式。电子课件通常用PowerPoint开发，教师可以将教学内容提纲挈领地以幻灯片的形式展现给学生。电子课件有着内容简练、开放性好、生动活泼的特点。电子课件可以部分或全部替代板书，大大节省了课堂板书时间，而且教学内容展示内容丰富、动态性强，因而受到广大师生的普遍欢迎。
引入电子课件教学后，单片机教学不再枯燥，尤其在单片机的体系结构演示、图例演示方面多媒体教学效果良好。但是简单地从电子课件上改进教学还远远达不到良好的教学效果。虽然电子课件节省了板书时间，教学形式也变得活泼有趣，但对于单片机接口及应用系统等综合实践性知识的引入只能停留在图例展示、功能列举阶段。由于课件形式所限并不能对以上知识进行结构设计过程及功能上动态演示。这不利于培养学生的系统设计能力，更不利于学生创新能力的培养。
2.多媒体课件与电子课件对比
在多媒体教学的研究中，多媒体课件与电子课件这两种教学工具的是有区别的。其中电子课件即通常的PowerPoint课件，它的最大优点在于开放性好。教师拿到范本后可以根据学生实际情况随意修改，容易满足不同层次、不同类型的教学需要，受到广大教师的欢迎。而多媒体课件是计算机辅助教学系统CAI（Computer Aided Instruction）的核心，一般是指单独运行的教学软件，由课件设计者根据教学要求用CAI写作工具或计算机语言编制而成，主要目的是用动画、仿真等技术讲解课程中的重点和难点，强调教学方法与教学策略，辅助教师和学生完成教学任务，增强教学效果。
3.多媒体课件与单片机教学
单片机课程综合性强、实践性强，要想很好地实现教学目标，教学中需要综合很多硬件设备，如多媒体计算机、仿真机、实验电路、编程器，等等。一般理论课堂虽然可以引进电子课件，但PPT环境难以综合诸多辅助硬件。而利用多媒体课件，只需课前利用多媒体课件制作工具进行课件设计，就可动态地实现实验仿真及相应的软件编程过程演示。不需另外添加硬件实验设备，更不需要耗时进行硬件连线测试等，而且排除了原材料消耗和仪器损坏等硬件因素的干扰。
使用多媒体课件教学后，课堂演示变得相对容易，可以帮助学生更快、更好地掌握单片机教学中的硬件结构、指令系统的知识。而且通过实例仿真及相应的编程演示，可以加深学生对总线、地址、寻址方式、指令等概念、原理的理解，弥补原有理论教学的不足。这种方式理论与实践相结合，符合人的认知方式， 能够启发学生积极思维。
采用多媒体课件进行单片机教学后，不仅可以使学生提高对理论知识的认识，而且通过实验仿真可以熟悉单片机系统的开发方法，进而培养学生的综合分析能力和开发创新能力。
例如在讲解中断处理程序时，介绍完中断处理理论后，可在多媒体课件中引入LED展示，通过提问让学生讨论如何改变LED灯的运行方向，引导学生利用刚刚学习的中断控制的知识点解决此问题，并和学生一起进行LED灯的功能改进。学生通过知识回顾，解决实际问题，既能巩固基本理论，又能学以致用，提高创新能力。
4.设计多媒体课件应注意的问题
在多媒体课件为核心的多媒体辅助教学中，多媒体课件的开发是关键。在多媒体课件开发中应注意以下几点。
（1）选用合适的CAI创作工具。现有的CAI创作工具主要有PowerPoint、Authorware、Flash等。PowerPoint课件制作简单、设计灵活，适合多数课程课件的设计。但如前所述，PPT并不能完全体现出单片机课程实用性、综合性的特点。Authorware课件基于流程图的设计思路适合展现课堂教学，而且Authorware能够实现声音、文本、图像等多媒体元素的有机结合。但Authorware在展现图文动画、影视频处理上不够流畅。Flash也能很好地实现多媒体元素的结合，而且动画表现细腻，但制作好课件需要一定的Flash学习基础。在单片机多媒体课件开发中，可以根据教学实际选用一种或多种CAI创作工具来开发课件。
（2）课件应突出课程重点，注重实践创新。单片机是一门综合性、实践性的课程，基本理论的教学，其目的是为使学生建立单片机系统的整体概念，培养学生的综合创新能力。
（3）课件内容开发应与实验课程统一。多媒体课件是面向单片机理论课程的，而实验是保证和促进单片机教学效果重要环节。实现课件内容与实验内容的内容统一，可以通过在课件中引入实验教学思想，促进实验教学。同时也可以在实验教学中，加强单片机理论的提炼与引导，改进实验内容。两者相互促进，既可以降低单片机的理论教学难度，又可以促进实验教学水平和学生创新能力的提高。
5.结语
通过多媒体课件的形式可以有效促进单片机的教学，但多媒体课件的开发需要教师具备一定的软件（如基于Authorware、Flash等）开发技能，这对教师的专业素养提出了更高的要求。我们也应注意到，多媒体课件是教师根据教学实际而编制的，针对性强、实践性好。但在教学中相对使用普通电子课件而言，要体现多媒体课件的针对性，就需要投入更多的精力针对不同层次、不同类型的教学对象进行课件编制及修改。
参考文献：
［1］许毅，刘国庆.以培养创新能力为主的单片机教学探讨［J］.装备制造技术，2011，（7）.
［2］刘珊.关于单片机教学改革的探讨［J］.九江职业技术学院学报，2007，（1）.
衡水学院科研资金资助课题（课题编号2010048）
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