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模塊化教學模式在單片機教學中的實踐與研究

    [摘要]：單片機技術是一門實用性和應用性非常強的課程。而中職教育應該尤其強調學生應用實踐學習能力的培養(yǎng)，本文在分析單片機課程教學特點，尤其是實訓課的特點基礎上，從模塊化教學的實施方面進行了中職教學改革的探討，目的是激發(fā)學生學習的興趣和積極性，培養(yǎng)學生單片機系統(tǒng)設計能力、分析問題和解決問題的能力，從而實際提高學生的單片機水平，提高該課程的學習效果。

   [關鍵詞]：單片機；模塊化教學模式；實訓課

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

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

   下面我就結合自己在單片機課程教學工作中的探索和實踐，談一下模塊化教學在中職教學改革中的意義和效果。

    一、 傳統(tǒng)的教學模式下的單片機教學方法

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

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

   二、 模塊化教學模式下的單片機教學方法

   我在單片機的教學中采用模塊化教學方式。所謂模塊化教學是把教學知識分解成一個一個具體的任務模塊為向導，由教師的教和學生的學共同完成的教學活動。能更有效的突出學生的主體地位、培養(yǎng)學生的工程實踐能力、培養(yǎng)學生學會思考、學會分析，使他們全面發(fā)展。

   在模塊化的硬件設備上，我們采用的是計算機＋Keil編程軟件＋實驗臺＋黑板”的教學環(huán)境，所有課程的教學都在實訓室里完成。教學過程采用“理論講解+分析設計+學生編程+實驗+調試+設疑+再編程+再調試+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，教師先講解完成這個實例需要掌握的相關電路原理，指令規(guī)則，接著引導學生一起來分析思考如何實現(xiàn)任務功能，待學生發(fā)現(xiàn)指令和任務之間的聯(lián)系之后，讓同學們自己動手寫一寫程序，并嘗試下載到實驗臺上看看結果對不對。接下來再適當改變任務要求，如改變二極管輪流點亮的方向和間隔時間，請同學們嘗試動手完成實驗。通過這樣的過程，將理論和實踐結合起來，充分調動學生的主觀能動性，提高學生學習興趣。

   另一方面，在教學中，以實例任務為教學導向，將理論知識點滲透在實例完成過程中，引導學生分析問題解決方法，最終通過實例任務的完成使學生掌握理論知識和應用技能。

   單片機技術這門課涉及到繁雜的硬件結構知識和多條指令，采用傳統(tǒng)的教學模式，很多學生都會感覺：在上理論課時學到很多關于單片機課程的理論和知識，在單片機實驗時不知道如何使用，從何入手。

   為配合案例教學法的實施，我們編寫了幾個實訓模塊，以“單個發(fā)光二極管的控制、流水燈程序設計、電子鐘設計、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C語言指令的使用方法，以及單片機定時器、計數(shù)器、中斷的使用方法等知識點。

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

   比如： 實訓模塊1：Keil軟件使用及設計流水燈

    1、實訓項目：練習使用Keil軟件和設計流水燈。

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

    3、 實訓內容：

   （1） 用Keil新建一個工程在指定文件夾內，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)，把寫好的程序寫入單片機，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、 實訓考核：對學生搭建的最小系統(tǒng)及編寫的程序進行評估給分。 通過模塊化教學法的實施，大大縮短了理論與實踐的差距，提高了學生解決實際問題的能力。

    三、 結語

    總之，通過單片機課程教學中采用模塊化教學，有利于打破傳統(tǒng)教學模式的束縛，改善教學效果，培養(yǎng)學生的實踐能力，盡管如此，我們目前的探索中還有一些問題，例如，在模塊化教學的實施中還有些細節(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備，課堂上還要有很好的洞察力、與學生良好的溝通能力及課程駕馭能力等。我們還需要進一步探索，努力加強自身素質，不斷提高教學技巧，使模塊化教學在職業(yè)教育中發(fā)揮積極的作用！