模塊化教學(xué)模式在單片機(jī)教學(xué)中的實踐與研究

    [摘要]：單片機(jī)技術(shù)是一門實用性和應(yīng)用性非常強(qiáng)的課程。而中職教育應(yīng)該尤其強(qiáng)調(diào)學(xué)生應(yīng)用實踐學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，本文在分析單片機(jī)課程教學(xué)特點，尤其是實訓(xùn)課的特點基礎(chǔ)上，從模塊化教學(xué)的實施方面進(jìn)行了中職教學(xué)改革的探討，目的是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性，培養(yǎng)學(xué)生單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計能力、分析問題和解決問題的能力，從而實際提高學(xué)生的單片機(jī)水平，提高該課程的學(xué)習(xí)效果。

   [關(guān)鍵詞]：單片機(jī)；模塊化教學(xué)模式；實訓(xùn)課

    單片機(jī)以其低廉的價格和優(yōu)異的性能廣泛應(yīng)用與生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)域，如家用電器，工業(yè)控制等方面。中職教育的目的是培養(yǎng)適應(yīng)生產(chǎn)建設(shè)管理服務(wù)第一線所需要的專業(yè)技術(shù)應(yīng)用型的專門人才。相應(yīng)地教學(xué)方法理應(yīng)體現(xiàn)“聯(lián)系實際、適度理論、 注重應(yīng)用、提高素質(zhì)”的特色與要求，要突出學(xué)生解決實際問題的能力，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

   而目前中職教育存在一些比較普遍的問題，如適合中職學(xué)生的優(yōu)質(zhì)教材較少，很多教材偏重于理論，相應(yīng)的教學(xué)計劃針對性不強(qiáng)，傳統(tǒng)教學(xué)方法過多體現(xiàn)“講授式”特點，缺乏對學(xué)生主動學(xué)習(xí)與實踐創(chuàng)新能力的關(guān)注。因此，開展教學(xué)方法改革，探索適應(yīng)新形勢要求的教學(xué)方法已經(jīng)是中職教育改革的必然選擇。

   下面我就結(jié)合自己在單片機(jī)課程教學(xué)工作中的探索和實踐，談一下模塊化教學(xué)在中職教學(xué)改革中的意義和效果。

    一、 傳統(tǒng)的教學(xué)模式下的單片機(jī)教學(xué)方法

    傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)方式是比較枯燥的，都以單片機(jī)結(jié)構(gòu)為主線，一開始就提出總線、地址等概念，初學(xué)者難以理解這些抽象的概念。當(dāng)學(xué)到編寫指令時，又脫離具體的任務(wù)，為學(xué)編程而講指令，學(xué)生又不易理解指令的含義，就更不用說要掌握和運(yùn)用了。到后面的原理運(yùn)用與擴(kuò)展，需要學(xué)生掌握前面的基礎(chǔ)知識，單片機(jī)的各個部分需要協(xié)同工作，最終才能形成一個完整的運(yùn)用系統(tǒng)。所以，學(xué)生在剛接觸到單片機(jī)時都無法入門，學(xué)到后來就基本放棄了。

   其實，單片機(jī)是一門使用性很強(qiáng)的課程。學(xué)好了也是很有趣味的。所以如果能改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式。加強(qiáng)實踐環(huán)節(jié)，充分發(fā)揮學(xué)生的主動性，讓學(xué)生在一個一個具體的任務(wù)中來學(xué)習(xí)單片機(jī)，讓學(xué)生知道“噢，要實現(xiàn)這個功能原來是這么做的！”，一定可以提高教學(xué)效果。所以，我在教學(xué)中的一些做法如下：

   二、 模塊化教學(xué)模式下的單片機(jī)教學(xué)方法

   我在單片機(jī)的教學(xué)中采用模塊化教學(xué)方式。所謂模塊化教學(xué)是把教學(xué)知識分解成一個一個具體的任務(wù)模塊為向?qū)?，由教師的教和學(xué)生的學(xué)共同完成的教學(xué)活動。能更有效的突出學(xué)生的主體地位、培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力、培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會思考、學(xué)會分析，使他們?nèi)姘l(fā)展。

   在模塊化的硬件設(shè)備上，我們采用的是計算機(jī)＋Keil編程軟件＋實驗臺＋黑板”的教學(xué)環(huán)境，所有課程的教學(xué)都在實訓(xùn)室里完成。教學(xué)過程采用“理論講解+分析設(shè)計+學(xué)生編程+實驗+調(diào)試+設(shè)疑+再編程+再調(diào)試+再實驗”的方式，邊講邊動手。例如要完成“8個發(fā)光二極管輪流點亮”的任務(wù)，教師先講解完成這個實例需要掌握的相關(guān)電路原理，指令規(guī)則，接著引導(dǎo)學(xué)生一起來分析思考如何實現(xiàn)任務(wù)功能，待學(xué)生發(fā)現(xiàn)指令和任務(wù)之間的聯(lián)系之后，讓同學(xué)們自己動手寫一寫程序，并嘗試下載到實驗臺上看看結(jié)果對不對。接下來再適當(dāng)改變?nèi)蝿?wù)要求，如改變二極管輪流點亮的方向和間隔時間，請同學(xué)們嘗試動手完成實驗。通過這樣的過程，將理論和實踐結(jié)合起來，充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

   另一方面，在教學(xué)中，以實例任務(wù)為教學(xué)導(dǎo)向，將理論知識點滲透在實例完成過程中，引導(dǎo)學(xué)生分析問題解決方法，最終通過實例任務(wù)的完成使學(xué)生掌握理論知識和應(yīng)用技能。

   單片機(jī)技術(shù)這門課涉及到繁雜的硬件結(jié)構(gòu)知識和多條指令，采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，很多學(xué)生都會感覺：在上理論課時學(xué)到很多關(guān)于單片機(jī)課程的理論和知識，在單片機(jī)實驗時不知道如何使用，從何入手。

   為配合案例教學(xué)法的實施，我們編寫了幾個實訓(xùn)模塊，以“單個發(fā)光二極管的控制、流水燈程序設(shè)計、電子鐘設(shè)計、led動態(tài)靜態(tài)顯示、按鍵掃描、溫度檢測”等實例為主線，分別講解了完成這些實例所需要的單片機(jī)C語言指令的使用方法，以及單片機(jī)定時器、計數(shù)器、中斷的使用方法等知識點。

   采用模塊化教學(xué)方法，將某一教學(xué)課題的理論知識和實際技能結(jié)合起來，學(xué)生有獨立制定計劃并實施的機(jī)會，在一定時間范圍內(nèi)可以自行組織、安排自己的學(xué)習(xí)行為，有明確而具體的成果展示，學(xué)生自己克服、處理在項目工作中出現(xiàn)的困難和問題，學(xué)習(xí)結(jié)束時，師生共同評價項目工作成果。

   比如： 實訓(xùn)模塊1：Keil軟件使用及設(shè)計流水燈

    1、實訓(xùn)項目：練習(xí)使用Keil軟件和設(shè)計流水燈。

    2、實訓(xùn)目的：熟悉掌握Keil軟件的使用方法，能夠搭建單片機(jī)最小系統(tǒng)，編寫簡單的流水燈程序。

    3、 實訓(xùn)內(nèi)容：

   （1） 用Keil新建一個工程在指定文件夾內(nèi)，新建C源程序文件。

   （2） 用C編寫一個簡單流水燈程序，并生成可執(zhí)行的HEX文件。

   （3） 用試驗臺搭建最小系統(tǒng)，把寫好的程序?qū)懭雴纹瑱C(jī)，觀察效果。

   （4） 使用不同的方法，形成不同的流水燈效果。

   （5） 寫出試驗報告。

    4、 實訓(xùn)考核：對學(xué)生搭建的最小系統(tǒng)及編寫的程序進(jìn)行評估給分。 通過模塊化教學(xué)法的實施，大大縮短了理論與實踐的差距，提高了學(xué)生解決實際問題的能力。

    三、 結(jié)語

    總之，通過單片機(jī)課程教學(xué)中采用模塊化教學(xué)，有利于打破傳統(tǒng)教學(xué)模式的束縛，改善教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力，盡管如此，我們目前的探索中還有一些問題，例如，在模塊化教學(xué)的實施中還有些細(xì)節(jié)過程需要更好的把握。但是，不管怎樣，作為一名教育工作者，課前要做好充分的準(zhǔn)備，課堂上還要有很好的洞察力、與學(xué)生良好的溝通能力及課程駕馭能力等。我們還需要進(jìn)一步探索，努力加強(qiáng)自身素質(zhì)，不斷提高教學(xué)技巧，使模塊化教學(xué)在職業(yè)教育中發(fā)揮積極的作用！