褚亞飛 陳德城
摘要:將云計算技術融入到教學中,是新時代下對教學的一種革新。將單片機原理及應用課程的教學與云計算相結合,闡述了基于百會在線辦公平臺下單片機原理及應用課程的設計。
關鍵詞:云計算;單片機;課程設計
中圖分類號:F49文獻標識碼:A文章編號:16723198(2014)07017601
1云計算
“云計算”的概念,是由Google的CEO艾里克·施密特在2006年的講座上第一次提出并使用的。云計算就是,把目前為止由個人計算機或公司服務器上所進行的信息處理,通過因特網(wǎng)使其運行在外部巨大服務器上的方法。也就是說,信息的處理在互聯(lián)網(wǎng)上,即在“云”中實現(xiàn),其真正的涵義便是“云(=因特網(wǎng))+計算(=信息的計算處理)”。
2云計算輔助教學與單片機教學
隨著云計算的快速發(fā)展,人們的生活和工作水平不斷的提高。2009年云計算被應用到了教育界,帶來了教育領域的一次革新。云計算在教育領域的應用被稱為“云計算輔助教學(CCAI)”,它是指使用者利用云計算所提供的云服務來完成信息共享,實現(xiàn)教育資源的最大化利用以及減少教育方面的設施投資。高校是培養(yǎng)人才的地方,利用云計算的優(yōu)勢,探索高校如何與云計算相結合,進行教學方面的革新是當前教育界面臨的一大挑戰(zhàn)。單片機原理及應用是一門專業(yè)課,具有技術應用與直接面向就業(yè)的特點,掌握好單片機知識與技能后,將為日后工作打下堅實的基礎。如何將云計算應用到單片機教學中,探索云計算所帶來的教學革新,是單片機教學工作者急需探討的一個問題。
單片機以其完善的功能、低廉的價格,被廣泛應用在工業(yè)控制、儀器儀表、通信、機電一體化、家用電器等領域。單片機技術已成為從事自動化、通信、機電一體化等工作的人員必備的技術。目前,已經(jīng)有很多高校開展了單片機精品課程的研究,形成了一套完整的單片機理論教學體系。高校之間相互分享教學資源就可以減少教學資源以及硬件設施的重復建設與投資。隨著云計算技術的不斷發(fā)展與普及,將各種教學資源遷移到“云”中,就可以很好的實現(xiàn)高校間各種教學資源的共享,建成一個基于云計算的單片機教學平臺。在單片機原理及應用課程教學中,運用百會套件建立教與學的平臺,將單片機教學與云計算相結合。
3單片機原理及應用教學設計
單片機原理及應用這門課程理論性和實踐性都較強,包含了一些抽象的理論概念。這門課程不像C語言程序設計,只要知道程序怎么編寫就可以了,也不像模擬電子技術,只要知道硬件電路設計便可,它是理論和實踐的結合體。
3.1理論教學
理論知識涉及到專業(yè)內容,往往枯燥乏味,很難引起學生的學習興趣,沒有了學習興趣,學生就會產(chǎn)生抵觸心理。所以,選用合適的教學方法就相當重要。教學方法有很多種,案例教學就是其中的一種。運用案例教學,可以把抽象的理論知識和案例相結合,能起到將抽象問題具體化的作用。在單片機教學中選用案例教學,就能讓學生對教學內容有直觀的印象,有利于提高學生的學習積極性。
利用百會維基呈現(xiàn)教學內容、教學活動、展示作品等。教學內容中采用案例的方式將教學內容展示給學生,比如電子鐘、城市道口交通燈控制系統(tǒng)、防盜報警器等日常生活中很常見的例子,讓學生知道單片機的學習和日常生活息息相關,將原本抽象的理論與實際例子相結合,從而引起學生的學習積極性。利用了云計算技術,學生隨時隨地可以利用上網(wǎng)設備,比如電腦、手機或IPAD等來查看教學內容、教學活動以及相關的作品。打破了傳統(tǒng)的將教學資源拷貝到電腦上的麻煩,而且現(xiàn)在學生基本上都人手一個手機,手機小巧隨身攜帶方便,方便隨時查看相關信息。
利用百會文檔免費在線建立、撰寫、存儲和分享文檔。通過百會文檔,學生便可以共享演示文稿、電子表格和文檔等資源,還可以上傳圖片和文件等資源,利用這個功能,可以實現(xiàn)網(wǎng)上完成作業(yè)。打破了傳統(tǒng)的手寫作業(yè)的模式,在相應的上網(wǎng)設備中,通過瀏覽器打開百會網(wǎng)的百會文檔,編寫好作業(yè),然后進行提交。教師接收作業(yè)并批改,可以及時將作業(yè)批改結果反饋給學生。利用云技術,還可以對考試方式進行革新。利用百會文檔提供的文檔權限管理功能,完成網(wǎng)上答題并提交,最終教師進行批改。不但提高了教學效率,還可以減少教育方面的相關投資。
百會聊聊可以實現(xiàn)師生間的及時交流互動。學生在學習單片機課程過程中遇到問題可以隨時提問,教師或者其他學生都可以解答,及時解決學習過程中的疑問。百會論壇也可以實現(xiàn)師生間的交流互動。學生或教師將有用的一些信息或資料發(fā)布在論壇上,大家可以交流討論,不但有利于學習還能增長課外知識。
3.2實驗教學
實驗是對所學理論知識的應用,是單片機課程中不可缺少的一個部分。單片機原理及應用是軟件和硬件相結合的一門課程,軟件部分要求學生掌握單片機相關理論以及編寫程序的能力,硬件部分要求學生會動手設計硬件電路。我校電子專業(yè)在課程安排上先學習微機接口技術,然后再學單片機原理及應用,所以選用匯編語言進行編程,可以強化對匯編語言的理解與應用。對于學的好的學生可以引導他們再編寫單片機C語言。學習匯編語言和學習其他編程語言一樣都要學習語法。了解了語法后,接下來就是應用到具體的編程當中。我校單片機原理及應用的實驗課選用天煌開發(fā)的單片機實驗設備以及相關的編程軟件。傳統(tǒng)的實驗課是要求每臺學生機都要安裝相關軟件,若軟件出現(xiàn)了問題又要重新安裝,這樣增加了實驗室維護的壓力。若
采用云計算技術,將相關軟件保存到百會文檔中,學生便可以在任意時間和地點下載安裝,這樣有利于一邊學習匯編語言的指令,一邊將所學到的指令應用到具體編程中,可以及時了解相關指令的用法以及容易出現(xiàn)的問題。不但有利于學生更好的學習指令,還能減少實驗室維護的壓力。我校單片機原理及應用課程是專業(yè)考試課,規(guī)定需用64學時的時間完成教學大綱所要求學生掌握的內容,其中有44學時的理論課和20學時的實驗課。學生在期末的時候會得到這門課程的總評成績,總評成績=期中成績(20%)+平時成績(20%)+實驗成績(10%)+期末成績(50%),這里涉及到實驗成績的評定。利用云計算技術,可以在網(wǎng)上實現(xiàn)實驗成績的評定。將實驗成績分成兩部分即出勤率和實驗完成情況。利用百會文檔可以進行在線調查與統(tǒng)計查看學生的出勤情況,利用百會維基完成實驗程序的上傳操作。
4結束語
目前,基于百會平臺的單片機原理及應用課程的設計仍處于探索階段。利用云計算技術能夠最大化優(yōu)化資源的共享,是網(wǎng)絡高速發(fā)展下的必然產(chǎn)物。云計算技術還減少了硬件設施上的重復投資建設,減少了企事業(yè)單位的開銷。把教學和云計算技術結合起來,能夠實現(xiàn)教學上的革新,是新時代下教師要掌握的一門技術。但是,云計算在教學過程中的應用仍存在許多問題。比如安全問題、個性化操作的實現(xiàn)等。云計算的功能是強大的,期待云計算技術的不斷發(fā)展給人們的學習生活帶來更大的便利。
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