(華僑大學 機電及自動化學院,福建 廈門 361021)
摘要:為了提高知識傳播效率,提出了以受眾參與角色扮演來激發受眾參與教學互動的課堂教學模式。本文以微機原理課程的課堂教學實踐為例,介紹了課堂組織方法,分析了課堂授課特點。列舉的幾個教學實例過程,演示了實際操作過程。從受眾參與度和學習效果來看,所提出的課堂組織形式大大激發了受眾的參與熱情和專注力,獲得較好的授課效果。
關鍵詞:課堂教學;教學方法;課堂實踐;角色扮演
中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)18-0186-02
一、引言
在專業技術類課程教學中,往往從一個復雜的系統開始講起,進而逐步深入系統的各個環節。在這一過程中通常涉及新概念的理解、新名詞的介紹以及新原理的講解。這個過程構成了學習新學科基礎入門知識的前提,也奠定了后續理解系統運作方式以及應用的基石。
然而,由于這一系列的知識系統由于內容瑣碎龐雜,該過程單調平緩,導致聽眾難以長時間集中精力記憶進而理解這些基礎知識。如何能提高聽眾的參與度并保持他們的學習熱情成為提高此類知識體系授課環節的關鍵問題。
通過多種教學方式的實踐對比,角色扮演的方式能夠有效提升受眾參與度,激發學習熱情。下面以《微機原理》課程課堂教學為例,介紹角色扮演式課堂在處理器系統工作原理講解時的實踐過程,以期為提高課堂活躍程度提出新的授課形式[1,2]。
二、方法
在自動化及電子信息專業的基礎課程中,《微機原理》課程具有實用性強、應用面廣的特點成為重要的專業基礎課程之一。在這門課程中,對典型處理器芯片的硬件構成和引腳特性的深入認識是理解總線周期和指令系統的前提,也是用匯編語言開發應用程序的基礎。然而處理器芯片的硬件構成和引腳特性這兩部分知識的介紹如果僅是逐個講授的方式開展課堂教學,很容易引起聽眾的疲勞、注意力難以集中,從而降低教學效果。
角色扮演的課堂教學方式可以有效防止上述問題的產生,具體方法和主要特點有如下幾個方面:
1.角色細化。將處理器內部的功能單元模塊指向具體的同學,由該同學聲明相應模塊功能,同時明確自己與其他模塊的區別與聯系,在角色定位過程中以互動的方式細化復雜處理器功能模塊,由于基本每個聽眾都有自己的角色,這樣的組織方式可以保證大部分同學參與活動中來,并且在課堂活動中相互督促。
2.分工明確。經過了角色定位這個過程,進一步對處理器系統進行模塊功能分組。也就是將相互協作的功能單元模塊集中,明確相應角色的協作關系,從而進一步為模塊組之間的協作關系做定義。
3.激發思考。在上述兩個過程中,定位和分工、分組由相互熟悉的同學扮演,這時激發每位同學通過書面或者口頭傳播的方式強化自己的功能定位。這個過程一方面要求角色扮演者不斷強化自己的定位和協作能力,另一方面還激發其他角色的聯想記憶,推己及人,進一步行成一個整體。這個方式建立的相互督促機制,最大化提高的聽眾的參與度,提升了課堂活躍度。
4.流程清晰。在上述三個過程中,建立了對處理器空間維度的認識。在加入時間維度后,以具體的操作,調度相關功能單元模塊,讓多個角色協作來完成。這時,角色定位進一步被強化,每個操作的硬件響應以角色的動作生動再現。以8086處理器引腳特性舉例來說,可以讓一個同學代表一個引腳,以其站立和坐下分別指示引腳的高低電平,這樣便可以直觀地讓所用聽眾記住工作流程。
5.生動活躍。由于每個聽眾都經這個活動參與了教學活動,將被動的聽講轉化為主動的自我定位,顯著提升了課堂教學的活躍程度,整個過程也非常形象生動。
三、過程
本節介紹上一節方法在具體授課環節的實踐過程。上一節提到,《微機原理》課程中,典型處理器8086的硬件構成和引腳特性這兩節是整個課題體系的基礎,也是后續應用的前提,下面就這兩個環節的教學實踐為基礎,進一步引出總線周期一節的教學實踐過程,說明角色扮演式課堂組織方式的實際操作和特點。
(一)硬件構成部分教學過程
分組:按兩大功能模塊(執行單元EU和總線接口部件BIU)對課堂參與者進行分組,指定兩個組長,由組長聲明兩個模塊各自的功能定位及其接口模塊。
分角色:由組長組織組員并按座位順序指定組員角色對應的功能單元模塊。例如,每個寄存器由一位組員扮演。一旦組員角色確定,被指定的角色就要盡快搞清楚自己的功能和其他模塊的相互關系。待角色確定后,每個組員依次向其他人聲明自己的功能。這個過程中,通過集體分工的方式進行集體分工式學習,并相互督促,向同伴學習。
特殊情況:標志寄存器的位代表著不同的意義,這時可對標志寄存器的功能角色進一步分解,由一個人扮演一個功能指示位。即六個人指示六個狀態位,三個人指示三個控制位。這時可以通過加法運算來強化標志寄存器的功能,以響應角色位的站或者坐指示運算結果的狀態。
通過上述教學活動的組織,參與者都能以較高的專注度參與到集體學習活動中,由于存在分工,學習的效率也顯著提高,活躍生動的角色指示也讓參與者學習熱情得到提高。
(二)引腳特性部分教學過程
角色分配:8086處理器芯片有40個引腳,在課堂上可以每個角色指定一個引腳,引腳對應角色的站或坐指示不同的引腳功能邏輯。角色指定后由每個引腳分別聲明自己的功能,并在站獲坐的狀態說明此刻所代表的邏輯含義。這樣的學習過程避免的單一說教的過程,調動了所有參與者的積極性并引入了監督機制,提高了參與者的專注度和學習效率。
(三)總線周期部分教學過程
總線讀寫周期的講授通常采用引腳的時序圖來進行圖形演示,有個電子幻燈片后,這樣的圖形演示已經非常直觀。然而,對于初步接觸的學習者往往不容易跟進。有了上面的空間角色定位后,就可以結合圖形演示和角色扮演來讓學習者參與進來,身臨其境地體會處理器總線操作的具體時序。例如:在總線讀周期時涉及的引腳有M/IO,ALE,WR,DEN等,這時課堂活動可以在時鐘引腳(CLK)的帶領下,指揮其他引腳的動作。可以以一具體物理地址中的二進制數值的讀寫為例,強化參與者對硬件邏輯的感性認識。
在《微機原理》課程中,上述方法不僅可以對總線周期的時空過程進行演示,還可以對具體指令的執行過程、中斷響應等過程進行相似的教學活動安排。這個方法的核心在于提高受眾的參與度,以生動具體的課堂活動來完成知識傳授。
四、結語
角色扮演式課堂克服了平緩講述式介紹的單調,能夠充分調動課堂活動的參與者,讓每個學習者以主動的姿態參與教學活動并相互協調與監督,能夠有效活躍課堂氣氛。從《微機原理》課程教學實踐中發現,該方法可行性高,操作方便,是一種高效的互動教學形式。在涉及較多介紹性基礎知識的專業課程學習中易于推廣。該方法的不足體現在對課堂參與人數有一定的要求——適用于中等數量班級的講授,上百人的大班或者幾個人的小班就難以操作。
參考文獻:
[1]潘明蓮,王傳丹,龐曉鳳.微計算機原理及應用[G].電子工業出版社,2013.
[2]吳秀清,周荷琴.微型計算機原理與接口技術[G].中國科學技術大學出版社,2002.
收稿日期:2016-11-25
基金項目:本文工作受到2015年華僑大學高層次人才科研啟動項目(No.15BS102)資助
作者簡介:王寅(1986-),男(漢族),江蘇淮安人,博士,講師,從事壓電以及超聲技術的研究。