文/康瑛 田川

《單片機(jī)技術(shù)》一直是國(guó)家開(kāi)放大學(xué)機(jī)械制造與自動(dòng)化 (專(zhuān)科)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，雖然近年內(nèi)已對(duì)其進(jìn)行了多輪的課程改革，但是因?yàn)閱纹瑱C(jī)學(xué)習(xí)本身的枯燥性并且對(duì)動(dòng)手能力要求比較高，改革的成效一直不大。針對(duì)這種情況，引入Arduino課程，并結(jié)合課程特點(diǎn)，應(yīng)用CourseLab快制網(wǎng)絡(luò)課件對(duì)課程進(jìn)行開(kāi)發(fā)，就顯得尤為重要了。

一、在機(jī)電類(lèi)課程中引入Arduino的重要性

Arduino是由意大利一名教師Massimo Banzi與一名西班牙芯片工程師David Cuartielles合作設(shè)計(jì)，其最初的目的就是給學(xué)生提供一個(gè)便宜好用的微控制器平臺(tái)。Arduino由一個(gè)基于單片機(jī)的開(kāi)放源碼硬件平臺(tái)和開(kāi)發(fā)環(huán)境組成。該系統(tǒng)的最大特點(diǎn)就是使得單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)模塊化，學(xué)生可以更多的考慮想要完成的作品的作用，而不是卡在繁復(fù)的硬件連接以及軟件編寫(xiě)，它適合用做交互式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)?！秵纹瑱C(jī)技術(shù)》的課程一般安排在第四學(xué)期開(kāi)設(shè)，在這時(shí)學(xué)生們已經(jīng)完成了C語(yǔ)言以及數(shù)字電路、模擬電路、傳感器等相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)，為課程的理解與掌握打下基礎(chǔ)，但是由于單片機(jī)學(xué)習(xí)的本身的枯燥性，需要知道每個(gè)模塊的定義及功能，以及如何實(shí)現(xiàn)，大量的理論知識(shí)增加了學(xué)習(xí)的難度和枯燥性，學(xué)生課后不愿意再去花時(shí)間學(xué)習(xí)和應(yīng)用，興趣度不高。

二、CourseLab快制工具介紹

由俄國(guó)WebSoft公司開(kāi)發(fā)的快制工具CourseLab深受如今廣大教師的歡迎。主要是由于它大部分功能都是可以免費(fèi)使用的，還有著極富趣味性的可插入動(dòng)畫(huà)人物對(duì)話(huà)情景，同時(shí)因?yàn)椴僮鹘缑嬉约安藛螌?dǎo)航結(jié)構(gòu)都與經(jīng)常使用的PowerPoint很相似，對(duì)于計(jì)算機(jī)操作技能不是特別高的教師同樣具有易上手性。這次課件的開(kāi)發(fā)就是選用CourseLab快制工具進(jìn)行的。

在使用CourseLab進(jìn)行課件制作的過(guò)程中，通過(guò)它的編輯界面可以看到，CourseLab將常用的一些空間都統(tǒng)一集中在對(duì)象庫(kù)中，并且可以通過(guò)拖拽方式，利用鼠標(biāo)直接將所需的控件添加到編輯窗口中，使得文字、圖片、動(dòng)畫(huà)、FLASH、超鏈接等元素的插入變得非常方便。對(duì)象屬性的設(shè)置也不需要很高的編程能力，通過(guò)在控件上雙擊鼠標(biāo)，就可以進(jìn)入彈出界面對(duì)相關(guān)屬性進(jìn)行設(shè)置，操作過(guò)程簡(jiǎn)單明了。在人物對(duì)話(huà)情景設(shè)置中，可以把錄制的聲音導(dǎo)入，同時(shí)根據(jù)語(yǔ)速調(diào)整人物對(duì)話(huà)文字的顯示時(shí)間，并且對(duì)話(huà)人物有著豐富的面部表情，可以根據(jù)不同的情景進(jìn)行設(shè)置，可選擇的人物形象也比較多，制作的課件生動(dòng)活潑。

三、《Aduino簡(jiǎn)介》網(wǎng)絡(luò)課件制作

在這里以Arduino系列課程中的第一章《Arduino簡(jiǎn)介》的制作過(guò)程為例，說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)快制課件的開(kāi)發(fā)過(guò)程。

(一)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是根據(jù)教學(xué)理念和教學(xué)方法，以教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容以及和學(xué)生的交互方式為引導(dǎo)來(lái)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，在總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中主要要體現(xiàn)新的教改成果，具有規(guī)范性、邏輯性和條理性?！禔rduino簡(jiǎn)介》根據(jù)課程的性質(zhì)，主要以學(xué)生為中心，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，以“興趣”為導(dǎo)向，發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)課程課內(nèi)外結(jié)合的特點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)利用課外時(shí)間進(jìn)行項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的積極性，達(dá)到課程目標(biāo)。

(二)教學(xué)內(nèi)容的確定

教學(xué)內(nèi)容共分為四個(gè)部分:第一部分為理論部分，首先對(duì)Arduino的開(kāi)發(fā)背景、主要特點(diǎn)等進(jìn)行介紹;第二部分為案例展示，通過(guò)一些新奇有趣的Arduino案例引起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣;第三部分為主要功能的講解，主要是介紹Arduino平臺(tái)，包括硬件和軟件兩部分，以及面包板、LED、電阻、傳感器等其他元器件;第四部分則是通過(guò)一個(gè)實(shí)例，帶領(lǐng)學(xué)生共同完成一個(gè)Arduino作品，是同學(xué)們真正領(lǐng)略Arduino的魅力。

(三)素材的準(zhǔn)備

主要包括兩個(gè)方面的內(nèi)容:腳本的撰寫(xiě)和素材的收集制作。在腳本的撰寫(xiě)環(huán)節(jié)主要是把需要講解的內(nèi)容都用文字撰寫(xiě)出來(lái)，包括文字中需要插入的圖片、聲音、動(dòng)畫(huà)、超鏈接等信息都要有所體現(xiàn)，本課程中，文字以簡(jiǎn)明扼要為主，體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)課件的特點(diǎn)，多采用動(dòng)畫(huà)、圖形等形式，生動(dòng)活潑。

(四)功能實(shí)現(xiàn)

主要是通過(guò)快制工具CourseLab來(lái)對(duì)既定功能進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。充分利用CourseLab的素材庫(kù)和相關(guān)多媒體體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，第一部分理論部分采取圖文結(jié)合以及配合動(dòng)畫(huà)人物講解的形式實(shí)現(xiàn);第二部分主要是文字介紹以及插入案例的超鏈接;第三部分通過(guò)圖文、動(dòng)畫(huà)的形式對(duì)Arduino平臺(tái)進(jìn)行講解;第四部分則主要是通過(guò)錄制的視頻，并在視屏中設(shè)置斷點(diǎn)，引出問(wèn)題，來(lái)帶領(lǐng)學(xué)生一同完成Arduino作品。整個(gè)功能實(shí)現(xiàn)包括內(nèi)容層級(jí)的確定、各部分內(nèi)容的相互鏈接、課程內(nèi)容的展示、功能按鈕的選擇、頁(yè)面框架的制定等內(nèi)容。

在《單片機(jī)技術(shù)》課程中引入Arduino，并結(jié)合一定的編程、模電、數(shù)電、傳感器的知識(shí)進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)，通過(guò)課程實(shí)踐提高學(xué)生的動(dòng)手能力，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，同時(shí)也為單片機(jī)以及后續(xù)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。而在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)用CourseLab快制網(wǎng)絡(luò)課件開(kāi)發(fā)Arduino系列課程滿(mǎn)足了學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)的需要，使學(xué)習(xí)過(guò)程脫離時(shí)間空間的限制，使用多媒體手段形象的展示了Arduino項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的各個(gè)環(huán)節(jié)及注意點(diǎn)，供課后學(xué)生反復(fù)學(xué)習(xí)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)并對(duì)學(xué)生的問(wèn)題提供實(shí)時(shí)的解答，整體教學(xué)效果良好，可以滿(mǎn)足培養(yǎng)適應(yīng)企業(yè)發(fā)展要求的創(chuàng)新性人才的教學(xué)需要。

［1］施智雄.Arduino在大學(xué)工科教學(xué)中應(yīng)用探索 ［J］.西昌學(xué)院學(xué)報(bào)·自然科學(xué)版，2012，12:50－53.

［2］蔡睿妍.Arduino的原理及應(yīng)用 ［J］.電子設(shè)計(jì)工程，2012，8:155－157.