王娟，王麗

摘 要：文章從單片機(jī)課程特點(diǎn)與高職院校單片機(jī)課程教學(xué)存在的主要問題出發(fā)，提出了模塊化教學(xué)法在高職單片機(jī)教學(xué)中的實(shí)施策略，并分析了模塊化教學(xué)法在單片機(jī)課程實(shí)施中的突出特色。

關(guān)鍵詞：高職院校;單片機(jī);模塊化教學(xué)法

中圖分類號：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1002-4107（2015）03-0029-03

單片機(jī)課程是高職院校電類專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，具有涵蓋知識多、軟硬件結(jié)合、實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn)。課程本身學(xué)習(xí)難度較大，再加上“重理論， 輕實(shí)踐”的傳統(tǒng)教學(xué)方法，學(xué)生普遍反映學(xué)習(xí)難度大，教學(xué)效果較差。因此， 探討如何改變單片機(jī)課程的教學(xué)現(xiàn)狀， 使學(xué)生真正對單片機(jī)課程感興趣、學(xué)習(xí)好單片機(jī)課程是高職院校單片機(jī)課程教學(xué)改革的重點(diǎn)內(nèi)容。本文通過基于高職高專教學(xué)改革的成果[1-2]，結(jié)合筆者多年單片機(jī)課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，分析當(dāng)前高職院校單片機(jī)教學(xué)中存在的主要問題，探討模塊化教學(xué)法在課程教學(xué)中的組織與實(shí)施。

一、高職院校單片機(jī)教學(xué)存在的問題

（一）理論教學(xué)抽象難懂

單片機(jī)課程的理論內(nèi)容復(fù)雜抽象，教學(xué)過程一般按照教材內(nèi)容的先后順序，首先講解單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)，然后講解指令系統(tǒng)及匯編語言程序設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上，再講解中斷系統(tǒng)、定時/計(jì)數(shù)器、擴(kuò)展技術(shù)，最后簡單介紹單片機(jī)的應(yīng)用實(shí)例。傳統(tǒng)的教學(xué)過程只是將理論知識進(jìn)行系統(tǒng)講授，并輔以幾個驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，這種方式易造成理論與實(shí)踐的脫節(jié)，學(xué)生在整個學(xué)習(xí)過程中往往感到概念抽象、內(nèi)容繁雜、知識難以理解，喪失學(xué)習(xí)熱情和積極性。

（二）實(shí)踐教學(xué)缺乏創(chuàng)新

目前各高職院校的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)大多是在實(shí)驗(yàn)箱上完成的，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較為單一，主要以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主。實(shí)驗(yàn)課所使用的實(shí)驗(yàn)儀器和電路都是固定的，學(xué)生上機(jī)實(shí)驗(yàn)時只是簡單接線，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)教師的指導(dǎo)，運(yùn)行已經(jīng)下載到單片機(jī)中的程序。學(xué)生做完了實(shí)驗(yàn)，并不知道單片機(jī)的程序運(yùn)行和電路設(shè)計(jì)原理，只能做到對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表象認(rèn)知，對于單片機(jī)的整體設(shè)計(jì)過程沒有深入的學(xué)習(xí)體會。

（三）教學(xué)方法單一

隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展，雖然單片機(jī)課程的教學(xué)大多采用了多媒體輔助教學(xué)方法，但往往仍以傳統(tǒng)的教學(xué)方法——講授法為主，很少用到引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)、情境教學(xué)、小組合作等多種教學(xué)方法。而且，由于單片機(jī)課程的理論知識眾多，傳統(tǒng)的教學(xué)方法很難激起學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，學(xué)生始終處于被動的學(xué)習(xí)狀態(tài)，極大地影響了教學(xué)效果。

（四）考核方式不合理

目前，就單片機(jī)課程的考核方式來說，一般采用閉卷考試或閉卷考試與實(shí)驗(yàn)成績相結(jié)合的方式。傳統(tǒng)的考試形式在一定程度上只能考查學(xué)生對某些知識點(diǎn)的記憶能力，例如記憶若干指令、說明重要元件的原理及功能、編寫簡單程序，因此，即使學(xué)生考核優(yōu)異卻仍然不懂得設(shè)計(jì)單片機(jī)的硬件電路，開發(fā)單片機(jī)的軟件程序，單片機(jī)通過軟件程序控制硬件電路的原理。所以，傳統(tǒng)的考核方式無法靈活地考查學(xué)生實(shí)際分析問題與解決問題的能力[3]。

二、模塊化教學(xué)法在單片機(jī)課程中的應(yīng)用

模塊化教學(xué)是圍繞一個能力和素質(zhì)的教育專題，在教法上強(qiáng)調(diào)知能一體，在學(xué)法上強(qiáng)調(diào)知行一致，集中開展相關(guān)的理論知識、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、操作技能以及活動方式、方法、方案的同步式一體化的教與學(xué)，以實(shí)現(xiàn)具體能力和素質(zhì)的培養(yǎng)目標(biāo)的教學(xué)模式[4]。模塊化教學(xué)強(qiáng)調(diào)把學(xué)生的需要放在第一

位，具有很強(qiáng)的靈活性和實(shí)踐性。

針對本文分析的目前單片機(jī)課程教學(xué)中存在的主要問題，基于模塊化教學(xué)的含義，結(jié)合高職學(xué)生的特點(diǎn)，打破原有界限，以實(shí)際應(yīng)用為主、以適度夠用的概念和原理的理解為輔的原則，把單片機(jī)課程傳統(tǒng)的學(xué)科體系拆分整合為十個主模塊，每一個主模塊又分解為若干子模塊，并根據(jù)不同的模塊采取了與之相應(yīng)的教學(xué)方法和考核方式，重視實(shí)驗(yàn)課程、實(shí)訓(xùn)課程以及平時的知識考核。模塊化教學(xué)法在單片機(jī)課程教學(xué)中的具體實(shí)施過程如表1所示。

三、模塊化教學(xué)法的特色

在單片機(jī)課程的改革實(shí)施過程中，應(yīng)用模塊化教學(xué)法具有以下突出特色。

（一）理論教學(xué)重實(shí)際

根據(jù)模塊化教學(xué)法，將單片機(jī)課程的各理論知識點(diǎn)拆分整合為十個主模塊，每一個主模塊又分解為若干子模塊，便于學(xué)生理解掌握。

為適應(yīng)企業(yè)的需求，結(jié)合學(xué)生C語言基礎(chǔ)，在課程教學(xué)中加入了C51語言的學(xué)習(xí)[5]，讓學(xué)生掌握匯編語言和C語言兩種編程語言，增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)競爭力。

（二）實(shí)踐教學(xué)重質(zhì)量

在各模塊的學(xué)習(xí)中，加大了實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的比重，創(chuàng)新了實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的模式。實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)主要是利用實(shí)驗(yàn)箱，采用聯(lián)接上位機(jī)操作完成。學(xué)生可以在上位PC機(jī)上實(shí)現(xiàn)程序的編輯、編譯、連接、傳送、調(diào)試、運(yùn)行等環(huán)節(jié)，讓學(xué)生真正掌握單片機(jī)的硬件功能和程序的編寫。

在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)之后，有針對性地加入了實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，主要使用仿真軟件Keil完成單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)調(diào)試和使用Proteus工具完成硬件設(shè)計(jì)及系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果查看[6]，使難于理解的單片機(jī)軟、硬件設(shè)計(jì)形象化、具體化，讓學(xué)生加強(qiáng)了對知識的理解和對應(yīng)用的感性認(rèn)識，非常有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。圖1就是使用單片機(jī)AT89C51和數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片DAC0832輸出方波信號的硬件電路圖;圖2是該電路圖產(chǎn)生的方波波形圖。通過簡單實(shí)例，學(xué)生可以非常形象直觀地掌握數(shù)模轉(zhuǎn)換的工作原理和轉(zhuǎn)換器的相關(guān)接口技術(shù)。

圖1 ?硬件電路圖

圖2 ?方波仿真結(jié)果圖

在課程的最后，加入了課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。通過具體實(shí)例，讓學(xué)生掌握單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)全過程[7]。

（三）教學(xué)方法靈活

在每個課程模塊的學(xué)習(xí)中，采取了靈活多樣的教學(xué)方法，如多媒體上課法、實(shí)物演示法、課堂討論法、對比分析法、實(shí)驗(yàn)教學(xué)法、實(shí)訓(xùn)教學(xué)法等。

（四）考核方式科學(xué)

采取了科學(xué)合理的考核方式，除了常規(guī)的學(xué)期末筆試考試考核（占總成績的40%）之外，改革后的單片機(jī)課程教學(xué)更重視平時的考核（占總成績的60%）。理論知識的考核，主要通過平時隨堂練習(xí)的情況來考核得分，加入了實(shí)驗(yàn)報告、實(shí)訓(xùn)報告的平時考核得分。對于一些重要的知識點(diǎn)，讓學(xué)生自主完成分析報告，并在課程的最后，通過課程設(shè)計(jì)文檔，對學(xué)生做一個全面的考核[8]。

單片機(jī)課程是一門理論知識多、軟硬件結(jié)合、實(shí)踐性強(qiáng)的課程，模塊化教學(xué)法在單片機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用，使課程的理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐技能訓(xùn)練緊密集合，改變了傳統(tǒng)的“重理論， 輕實(shí)踐”的教學(xué)方式，學(xué)生在課堂上表現(xiàn)出了極大的學(xué)習(xí)興趣和積極性，課堂的教學(xué)效果明顯提高，學(xué)生的就業(yè)競爭力顯著增強(qiáng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李飛.單片機(jī)課程一體化教學(xué)模式的改革與實(shí)踐[J].中國成人教育，2013，（15）.

[2]劉喜雙，姚健.單片機(jī)課程實(shí)踐教學(xué)改革探索[J].教育探索，2013，（8）.

[3]淡海英.關(guān)于高職單片機(jī)課程教學(xué)的分析與探討[J].陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2010，（4）.

[4]李海濤.模塊化教學(xué)條件下課程體系的構(gòu)建[J].四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2007，（2）.

[5]熊春如，彭小娟，劉世安.項(xiàng)目驅(qū)動在高職單片機(jī)C語言教學(xué)中的實(shí)踐[J].職教論壇，2010，（32）.

[6]張?zhí)m紅，陸廣平.基于Proteus仿真的單片機(jī)教學(xué)的研究與實(shí)踐[J].中國電力教育，2014，（5）.

[7]朱建光，鄭浩，劉本偉.單片機(jī)原理與接口技術(shù)教學(xué)改革與實(shí)踐[J].武漢大學(xué)學(xué)報：理學(xué)版，2012，（S2）.

[8]翟紅云，凌藝春.電子設(shè)計(jì)競賽促進(jìn)下的單片機(jī)教學(xué)改革初步探索與研究[J].廣西大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2008，（6S）.