技工院校單片機(jī)“雙模塊”化教學(xué)的研究

張俊

摘?要：本文針對職業(yè)院校學(xué)生的特點以及單片機(jī)技術(shù)的課程特點，創(chuàng)新地提出一種“雙?；钡囊惑w化教學(xué)方法，力求使學(xué)生更有效、更系統(tǒng)地掌握單片機(jī)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：單片機(jī)?雙模塊?一體化教學(xué)

一、“雙模塊”教學(xué)法的含義及其在單片機(jī)課程教學(xué)中的意義

目前，技工院校采用的教學(xué)方法有很多，目的都是最大限度地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮其長處，從而提高課堂效率。“雙模塊”教學(xué)法是基于學(xué)生的認(rèn)知特點和課程的應(yīng)用特色這兩個核心提出的。在此基礎(chǔ)上將課程模塊化，同時將此課程中學(xué)生實際操作的技能模塊化，從而達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。

那么技工院校學(xué)生的特點和單片機(jī)課程的特色是什么？只有正確把握這兩點，才能設(shè)計出準(zhǔn)確有效的教學(xué)方法。首先，職業(yè)院校的學(xué)生最大的特點是動手能力強(qiáng)，對事物具有極為敏銳的感性認(rèn)識，但其理論功底較為欠缺，基礎(chǔ)環(huán)節(jié)較為薄弱。其次，單片機(jī)課程的特色是以電子、計算機(jī)通信技術(shù)為基礎(chǔ)，內(nèi)容涉及硬件設(shè)計和軟件編程的一門綜合性學(xué)科。因此，我們可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生的優(yōu)勢在于“做”和“看” ，課程的難點在于“深”和“雜”。要想讓這類學(xué)生較為輕松地學(xué)會單片機(jī)課程，采用普通的教法一般達(dá)不到較好的效果，因此，我們提出“雙模塊”教學(xué)，簡而言之就是，學(xué)的是分解為一個個模塊的課程內(nèi)容，用的是精練成一個個模塊的課程技能。學(xué)以致用，學(xué)以夠用。

二、“雙模塊”教學(xué)法在單片機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用

一般的單片機(jī)課程教學(xué)步驟是根據(jù)教材順序，介紹單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)、單片機(jī)的指令系統(tǒng)、軟件編程、中斷系統(tǒng)、外圍擴(kuò)展應(yīng)用、實例分析等內(nèi)容。這種方法將硬件和軟件知識完全分立開來，讓學(xué)生根本無法深入理解單片機(jī)的硬件知識，而隨后的111條指令的學(xué)習(xí)更是讓學(xué)生痛苦不堪，學(xué)習(xí)后面的內(nèi)容就更加困難。下面簡要介紹一下我們采用的“雙模塊”化教學(xué)。

1.課程“模塊化”

我們采用“雙模塊”法首先將該課程模塊化。將單片機(jī)這門課程分為基礎(chǔ)篇和應(yīng)用篇兩大部分，打破教材的束縛，按照認(rèn)知規(guī)律和知識點的結(jié)構(gòu)，采用理實一體的方式來劃分模塊?；A(chǔ)篇具體劃分見圖1。

從模塊圖1中我們可以看到，經(jīng)過9個模塊的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以學(xué)到：單片機(jī)的硬件知識、編程及仿真軟件的使用、常用的基本指令、延時程序的計算與編寫、顯示模塊、聲音模塊、中斷知識、定時與計數(shù)等知識。它基本包含了單片機(jī)課程的基礎(chǔ)內(nèi)容。而且，在每一個模塊中又配以一個具體課題進(jìn)行展示演練，這樣更能讓學(xué)生感到生動有趣，在學(xué)習(xí)硬件知識的時候涉及軟件，在學(xué)習(xí)軟件編程時又時刻關(guān)系到硬件設(shè)計，真正做到軟硬結(jié)合，統(tǒng)籌兼顧。同時，更主要的是我們不但將單片機(jī)的軟硬件知識進(jìn)行了統(tǒng)一，更把一些較多、較煩的內(nèi)容都分解到每一個模塊中進(jìn)行學(xué)習(xí)。例如，我們將單片機(jī)的111條指令分解到各個模塊課題中，學(xué)哪一個模塊就學(xué)與之相關(guān)的指令，這樣既給學(xué)生減輕了壓力，又提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

圖1?基礎(chǔ)篇模塊圖

圖2是應(yīng)用篇模塊圖，我們將其分為9個模塊，這9個模塊是基于學(xué)生已經(jīng)學(xué)完基礎(chǔ)篇中的9個模塊以后，首先掌握一些單片機(jī)必備的基礎(chǔ)知識，然后再由淺入深地進(jìn)行綜合性學(xué)習(xí)。這部分的內(nèi)容主要是讓學(xué)生學(xué)會如何應(yīng)用、如何設(shè)計，達(dá)到促進(jìn)、提高的目的。至此，我們將單片機(jī)技術(shù)這門課程劃分為18個模塊，以模塊為單位，用理實一體化進(jìn)行教學(xué)，循序漸進(jìn)，實實在在地將單片機(jī)技術(shù)展現(xiàn)在學(xué)生面前。而學(xué)生最大的收獲莫過于從硬件設(shè)計到軟件編程，再到實物調(diào)試，整個過程都是由學(xué)生參與，他們了解了整個單片機(jī)項目設(shè)計的全過程，真正學(xué)到了知識，用到了知識。

圖2?應(yīng)用篇模塊圖

2.編程技能“模塊化”

所謂的編程技能模塊化，就是指我們在進(jìn)行軟件編程教學(xué)時，指導(dǎo)學(xué)生將自己的程序知識庫建立成一個個的模塊，將對應(yīng)的單元子程序存入模塊中，之后就可以針對某一個具體課題，將這些單元程序從這些模塊中取出，進(jìn)行組合完善，從而實現(xiàn)某一個具體功能。

那么我們應(yīng)該建立哪些程序模塊呢？筆者認(rèn)為可以分為兩大類，即通用模塊和元件模塊程序庫。通用模塊主要針對基礎(chǔ)知識中經(jīng)常要用到的內(nèi)容，而元件模塊主要是針對某一個具體元件的操作。在這里，通用模塊主要包括：單元延時程序模塊、查表程序模塊、循環(huán)判斷跳轉(zhuǎn)程序模塊、靜態(tài)顯示程序模塊、按鍵消抖程序模塊、中斷初始化程序模塊、定時/計數(shù)初始化程序模塊等。元件模塊主要包括：矩陣鍵盤掃描程序模塊、動態(tài)顯示程序模塊、DS18B20初始化程序模塊、1602LCD初始化程序模塊、串行口初始化程序等。建立了這些程序模塊后，我們就可以思路清晰、較為容易地實現(xiàn)編程。下面我們以實例說明。

例：用單片機(jī)的P2口控制一位共陽數(shù)碼管循環(huán)顯示0～9（時間間隔為1s）。

①課題的性質(zhì)。課題所涉及的內(nèi)容屬于基礎(chǔ)篇中的數(shù)碼管靜態(tài)顯示控制模塊。

②課題涉及的軟、硬件知識。在數(shù)碼管靜態(tài)顯示控制模塊中，學(xué)生學(xué)習(xí)的硬件知識包括單片機(jī)與數(shù)碼管的連接、共陽數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)等；軟件知識包括共陽數(shù)碼管的字型編碼、常用基本指令等。

③硬件設(shè)計。按照要求，進(jìn)行課題的硬件設(shè)計。

④軟件編程。該課題將用到技能模塊中的程序包括：延時程序模塊、查表程序模塊、循環(huán)判斷跳轉(zhuǎn)程序模塊、靜態(tài)顯示程序模塊。因此，我們可以將這些子程序模塊進(jìn)行組合，并加以適當(dāng)?shù)男薷模涂梢詫⒃撜n題的軟件設(shè)計出來。其模塊編寫流程如圖3所示。

圖3?程序模塊編寫流程圖

三、“雙模塊”教學(xué)實施的方法及要點

“雙模塊”教學(xué)在實施的過程中一定要采取理實一體化的方法，這也是由單片機(jī)技術(shù)課程的特點決定的。讓教師在教學(xué)過程中起主導(dǎo)作用，而學(xué)生在其中充當(dāng)主體角色。為此我們必須采取理實一體化的方式，這樣才能調(diào)動學(xué)生的主動性，也才能將“雙模塊”化的優(yōu)勢發(fā)揮到最大限度。學(xué)生用實際操作驗證所學(xué)每一個模塊的內(nèi)容，再將這些知識經(jīng)過提煉轉(zhuǎn)化為自己的程序模塊。這樣整個過程都由他們參與，就會使他們印象深刻，模塊清晰?！半p模塊”化教學(xué)實施的要點主要有以下幾點。

1.課程“模塊化”的主導(dǎo)是教師

課程“模塊化”的主導(dǎo)一定是教師。教師要深入了解本課程的知識與結(jié)構(gòu)，按照科學(xué)的方法將本課程內(nèi)容進(jìn)行“模塊化”的劃分，同時要注意知識點的先后順序。在這個過程中，教師既要“膽大”，又要“心細(xì)”。所謂的“膽大”就是教師不被教材的條條框框所束縛，在遵循教學(xué)大綱要求的基礎(chǔ)上，可以大膽地將內(nèi)容進(jìn)行合并、劃分，將內(nèi)容盡可能模塊化。所謂“心細(xì)”，是指教師在劃分好模塊后，要仔細(xì)認(rèn)真地將每一個模塊進(jìn)行審查，確定每一個模塊的教學(xué)內(nèi)容和課時安排，做到不遺漏重要的知識點。可以說，教師對課程劃分模塊是否正確、合理，直接關(guān)系到本課程的教學(xué)是否成功。

2.技能“模塊化”的主體是學(xué)生

技能“模塊化”的主體一定是學(xué)生。學(xué)生通過對模塊化課程的學(xué)習(xí)，在教師的指導(dǎo)下，將自己所學(xué)的單片機(jī)編程知識轉(zhuǎn)化成一個個“模塊”程序，將這些“模塊”存儲在自己的知識體庫中。學(xué)生在編程時，可以通過自己的理解，合理選擇需要的程序“模塊”，加以組合。因此，他們可以用自己的思維加以創(chuàng)造，提高他們的創(chuàng)造力。

3.兩個模塊的統(tǒng)一

課程模塊和技能模塊是相互統(tǒng)一的。課程模塊需要技能模塊來驗證，技能模塊需要課程模塊來提煉。學(xué)生只有真正掌握這兩個模塊的內(nèi)容，才能真正學(xué)會單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)。

“雙模塊”教學(xué)法不是教學(xué)的全部內(nèi)容，但通過對單片機(jī)技術(shù)課程的應(yīng)用，“雙模塊”教學(xué)法發(fā)揮了重要的作用，它幫助學(xué)生提高了學(xué)習(xí)效率，幫助教師提高了教學(xué)質(zhì)量。

（作者單位：無錫技師學(xué)院）

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摘?要：本文針對職業(yè)院校學(xué)生的特點以及單片機(jī)技術(shù)的課程特點，創(chuàng)新地提出一種“雙?；钡囊惑w化教學(xué)方法，力求使學(xué)生更有效、更系統(tǒng)地掌握單片機(jī)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：單片機(jī)?雙模塊?一體化教學(xué)

一、“雙模塊”教學(xué)法的含義及其在單片機(jī)課程教學(xué)中的意義

目前，技工院校采用的教學(xué)方法有很多，目的都是最大限度地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮其長處，從而提高課堂效率?！半p模塊”教學(xué)法是基于學(xué)生的認(rèn)知特點和課程的應(yīng)用特色這兩個核心提出的。在此基礎(chǔ)上將課程模塊化，同時將此課程中學(xué)生實際操作的技能模塊化，從而達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。

那么技工院校學(xué)生的特點和單片機(jī)課程的特色是什么？只有正確把握這兩點，才能設(shè)計出準(zhǔn)確有效的教學(xué)方法。首先，職業(yè)院校的學(xué)生最大的特點是動手能力強(qiáng)，對事物具有極為敏銳的感性認(rèn)識，但其理論功底較為欠缺，基礎(chǔ)環(huán)節(jié)較為薄弱。其次，單片機(jī)課程的特色是以電子、計算機(jī)通信技術(shù)為基礎(chǔ)，內(nèi)容涉及硬件設(shè)計和軟件編程的一門綜合性學(xué)科。因此，我們可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生的優(yōu)勢在于“做”和“看” ，課程的難點在于“深”和“雜”。要想讓這類學(xué)生較為輕松地學(xué)會單片機(jī)課程，采用普通的教法一般達(dá)不到較好的效果，因此，我們提出“雙模塊”教學(xué)，簡而言之就是，學(xué)的是分解為一個個模塊的課程內(nèi)容，用的是精練成一個個模塊的課程技能。學(xué)以致用，學(xué)以夠用。

二、“雙模塊”教學(xué)法在單片機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用

一般的單片機(jī)課程教學(xué)步驟是根據(jù)教材順序，介紹單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)、單片機(jī)的指令系統(tǒng)、軟件編程、中斷系統(tǒng)、外圍擴(kuò)展應(yīng)用、實例分析等內(nèi)容。這種方法將硬件和軟件知識完全分立開來，讓學(xué)生根本無法深入理解單片機(jī)的硬件知識，而隨后的111條指令的學(xué)習(xí)更是讓學(xué)生痛苦不堪，學(xué)習(xí)后面的內(nèi)容就更加困難。下面簡要介紹一下我們采用的“雙模塊”化教學(xué)。

1.課程“模塊化”

我們采用“雙模塊”法首先將該課程模塊化。將單片機(jī)這門課程分為基礎(chǔ)篇和應(yīng)用篇兩大部分，打破教材的束縛，按照認(rèn)知規(guī)律和知識點的結(jié)構(gòu)，采用理實一體的方式來劃分模塊?；A(chǔ)篇具體劃分見圖1。

從模塊圖1中我們可以看到，經(jīng)過9個模塊的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以學(xué)到：單片機(jī)的硬件知識、編程及仿真軟件的使用、常用的基本指令、延時程序的計算與編寫、顯示模塊、聲音模塊、中斷知識、定時與計數(shù)等知識。它基本包含了單片機(jī)課程的基礎(chǔ)內(nèi)容。而且，在每一個模塊中又配以一個具體課題進(jìn)行展示演練，這樣更能讓學(xué)生感到生動有趣，在學(xué)習(xí)硬件知識的時候涉及軟件，在學(xué)習(xí)軟件編程時又時刻關(guān)系到硬件設(shè)計，真正做到軟硬結(jié)合，統(tǒng)籌兼顧。同時，更主要的是我們不但將單片機(jī)的軟硬件知識進(jìn)行了統(tǒng)一，更把一些較多、較煩的內(nèi)容都分解到每一個模塊中進(jìn)行學(xué)習(xí)。例如，我們將單片機(jī)的111條指令分解到各個模塊課題中，學(xué)哪一個模塊就學(xué)與之相關(guān)的指令，這樣既給學(xué)生減輕了壓力，又提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

圖1?基礎(chǔ)篇模塊圖

圖2是應(yīng)用篇模塊圖，我們將其分為9個模塊，這9個模塊是基于學(xué)生已經(jīng)學(xué)完基礎(chǔ)篇中的9個模塊以后，首先掌握一些單片機(jī)必備的基礎(chǔ)知識，然后再由淺入深地進(jìn)行綜合性學(xué)習(xí)。這部分的內(nèi)容主要是讓學(xué)生學(xué)會如何應(yīng)用、如何設(shè)計，達(dá)到促進(jìn)、提高的目的。至此，我們將單片機(jī)技術(shù)這門課程劃分為18個模塊，以模塊為單位，用理實一體化進(jìn)行教學(xué)，循序漸進(jìn)，實實在在地將單片機(jī)技術(shù)展現(xiàn)在學(xué)生面前。而學(xué)生最大的收獲莫過于從硬件設(shè)計到軟件編程，再到實物調(diào)試，整個過程都是由學(xué)生參與，他們了解了整個單片機(jī)項目設(shè)計的全過程，真正學(xué)到了知識，用到了知識。

圖2?應(yīng)用篇模塊圖

2.編程技能“模塊化”

所謂的編程技能模塊化，就是指我們在進(jìn)行軟件編程教學(xué)時，指導(dǎo)學(xué)生將自己的程序知識庫建立成一個個的模塊，將對應(yīng)的單元子程序存入模塊中，之后就可以針對某一個具體課題，將這些單元程序從這些模塊中取出，進(jìn)行組合完善，從而實現(xiàn)某一個具體功能。

那么我們應(yīng)該建立哪些程序模塊呢？筆者認(rèn)為可以分為兩大類，即通用模塊和元件模塊程序庫。通用模塊主要針對基礎(chǔ)知識中經(jīng)常要用到的內(nèi)容，而元件模塊主要是針對某一個具體元件的操作。在這里，通用模塊主要包括：單元延時程序模塊、查表程序模塊、循環(huán)判斷跳轉(zhuǎn)程序模塊、靜態(tài)顯示程序模塊、按鍵消抖程序模塊、中斷初始化程序模塊、定時/計數(shù)初始化程序模塊等。元件模塊主要包括：矩陣鍵盤掃描程序模塊、動態(tài)顯示程序模塊、DS18B20初始化程序模塊、1602LCD初始化程序模塊、串行口初始化程序等。建立了這些程序模塊后，我們就可以思路清晰、較為容易地實現(xiàn)編程。下面我們以實例說明。

例：用單片機(jī)的P2口控制一位共陽數(shù)碼管循環(huán)顯示0～9（時間間隔為1s）。

①課題的性質(zhì)。課題所涉及的內(nèi)容屬于基礎(chǔ)篇中的數(shù)碼管靜態(tài)顯示控制模塊。

②課題涉及的軟、硬件知識。在數(shù)碼管靜態(tài)顯示控制模塊中，學(xué)生學(xué)習(xí)的硬件知識包括單片機(jī)與數(shù)碼管的連接、共陽數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)等；軟件知識包括共陽數(shù)碼管的字型編碼、常用基本指令等。

③硬件設(shè)計。按照要求，進(jìn)行課題的硬件設(shè)計。

④軟件編程。該課題將用到技能模塊中的程序包括：延時程序模塊、查表程序模塊、循環(huán)判斷跳轉(zhuǎn)程序模塊、靜態(tài)顯示程序模塊。因此，我們可以將這些子程序模塊進(jìn)行組合，并加以適當(dāng)?shù)男薷?，就可以將該課題的軟件設(shè)計出來。其模塊編寫流程如圖3所示。

圖3?程序模塊編寫流程圖

三、“雙模塊”教學(xué)實施的方法及要點

“雙模塊”教學(xué)在實施的過程中一定要采取理實一體化的方法，這也是由單片機(jī)技術(shù)課程的特點決定的。讓教師在教學(xué)過程中起主導(dǎo)作用，而學(xué)生在其中充當(dāng)主體角色。為此我們必須采取理實一體化的方式，這樣才能調(diào)動學(xué)生的主動性，也才能將“雙模塊”化的優(yōu)勢發(fā)揮到最大限度。學(xué)生用實際操作驗證所學(xué)每一個模塊的內(nèi)容，再將這些知識經(jīng)過提煉轉(zhuǎn)化為自己的程序模塊。這樣整個過程都由他們參與，就會使他們印象深刻，模塊清晰。“雙模塊”化教學(xué)實施的要點主要有以下幾點。

1.課程“模塊化”的主導(dǎo)是教師

課程“模塊化”的主導(dǎo)一定是教師。教師要深入了解本課程的知識與結(jié)構(gòu)，按照科學(xué)的方法將本課程內(nèi)容進(jìn)行“模塊化”的劃分，同時要注意知識點的先后順序。在這個過程中，教師既要“膽大”，又要“心細(xì)”。所謂的“膽大”就是教師不被教材的條條框框所束縛，在遵循教學(xué)大綱要求的基礎(chǔ)上，可以大膽地將內(nèi)容進(jìn)行合并、劃分，將內(nèi)容盡可能模塊化。所謂“心細(xì)”，是指教師在劃分好模塊后，要仔細(xì)認(rèn)真地將每一個模塊進(jìn)行審查，確定每一個模塊的教學(xué)內(nèi)容和課時安排，做到不遺漏重要的知識點?？梢哉f，教師對課程劃分模塊是否正確、合理，直接關(guān)系到本課程的教學(xué)是否成功。

2.技能“模塊化”的主體是學(xué)生

技能“模塊化”的主體一定是學(xué)生。學(xué)生通過對模塊化課程的學(xué)習(xí)，在教師的指導(dǎo)下，將自己所學(xué)的單片機(jī)編程知識轉(zhuǎn)化成一個個“模塊”程序，將這些“模塊”存儲在自己的知識體庫中。學(xué)生在編程時，可以通過自己的理解，合理選擇需要的程序“模塊”，加以組合。因此，他們可以用自己的思維加以創(chuàng)造，提高他們的創(chuàng)造力。

3.兩個模塊的統(tǒng)一

課程模塊和技能模塊是相互統(tǒng)一的。課程模塊需要技能模塊來驗證，技能模塊需要課程模塊來提煉。學(xué)生只有真正掌握這兩個模塊的內(nèi)容，才能真正學(xué)會單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)。

“雙模塊”教學(xué)法不是教學(xué)的全部內(nèi)容，但通過對單片機(jī)技術(shù)課程的應(yīng)用，“雙模塊”教學(xué)法發(fā)揮了重要的作用，它幫助學(xué)生提高了學(xué)習(xí)效率，幫助教師提高了教學(xué)質(zhì)量。

（作者單位：無錫技師學(xué)院）

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摘?要：本文針對職業(yè)院校學(xué)生的特點以及單片機(jī)技術(shù)的課程特點，創(chuàng)新地提出一種“雙模化”的一體化教學(xué)方法，力求使學(xué)生更有效、更系統(tǒng)地掌握單片機(jī)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：單片機(jī)?雙模塊?一體化教學(xué)

一、“雙模塊”教學(xué)法的含義及其在單片機(jī)課程教學(xué)中的意義

目前，技工院校采用的教學(xué)方法有很多，目的都是最大限度地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮其長處，從而提高課堂效率。“雙模塊”教學(xué)法是基于學(xué)生的認(rèn)知特點和課程的應(yīng)用特色這兩個核心提出的。在此基礎(chǔ)上將課程模塊化，同時將此課程中學(xué)生實際操作的技能模塊化，從而達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。

那么技工院校學(xué)生的特點和單片機(jī)課程的特色是什么？只有正確把握這兩點，才能設(shè)計出準(zhǔn)確有效的教學(xué)方法。首先，職業(yè)院校的學(xué)生最大的特點是動手能力強(qiáng)，對事物具有極為敏銳的感性認(rèn)識，但其理論功底較為欠缺，基礎(chǔ)環(huán)節(jié)較為薄弱。其次，單片機(jī)課程的特色是以電子、計算機(jī)通信技術(shù)為基礎(chǔ)，內(nèi)容涉及硬件設(shè)計和軟件編程的一門綜合性學(xué)科。因此，我們可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生的優(yōu)勢在于“做”和“看” ，課程的難點在于“深”和“雜”。要想讓這類學(xué)生較為輕松地學(xué)會單片機(jī)課程，采用普通的教法一般達(dá)不到較好的效果，因此，我們提出“雙模塊”教學(xué)，簡而言之就是，學(xué)的是分解為一個個模塊的課程內(nèi)容，用的是精練成一個個模塊的課程技能。學(xué)以致用，學(xué)以夠用。

二、“雙模塊”教學(xué)法在單片機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用

一般的單片機(jī)課程教學(xué)步驟是根據(jù)教材順序，介紹單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)、單片機(jī)的指令系統(tǒng)、軟件編程、中斷系統(tǒng)、外圍擴(kuò)展應(yīng)用、實例分析等內(nèi)容。這種方法將硬件和軟件知識完全分立開來，讓學(xué)生根本無法深入理解單片機(jī)的硬件知識，而隨后的111條指令的學(xué)習(xí)更是讓學(xué)生痛苦不堪，學(xué)習(xí)后面的內(nèi)容就更加困難。下面簡要介紹一下我們采用的“雙模塊”化教學(xué)。

1.課程“模塊化”

我們采用“雙模塊”法首先將該課程模塊化。將單片機(jī)這門課程分為基礎(chǔ)篇和應(yīng)用篇兩大部分，打破教材的束縛，按照認(rèn)知規(guī)律和知識點的結(jié)構(gòu)，采用理實一體的方式來劃分模塊?；A(chǔ)篇具體劃分見圖1。

從模塊圖1中我們可以看到，經(jīng)過9個模塊的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以學(xué)到：單片機(jī)的硬件知識、編程及仿真軟件的使用、常用的基本指令、延時程序的計算與編寫、顯示模塊、聲音模塊、中斷知識、定時與計數(shù)等知識。它基本包含了單片機(jī)課程的基礎(chǔ)內(nèi)容。而且，在每一個模塊中又配以一個具體課題進(jìn)行展示演練，這樣更能讓學(xué)生感到生動有趣，在學(xué)習(xí)硬件知識的時候涉及軟件，在學(xué)習(xí)軟件編程時又時刻關(guān)系到硬件設(shè)計，真正做到軟硬結(jié)合，統(tǒng)籌兼顧。同時，更主要的是我們不但將單片機(jī)的軟硬件知識進(jìn)行了統(tǒng)一，更把一些較多、較煩的內(nèi)容都分解到每一個模塊中進(jìn)行學(xué)習(xí)。例如，我們將單片機(jī)的111條指令分解到各個模塊課題中，學(xué)哪一個模塊就學(xué)與之相關(guān)的指令，這樣既給學(xué)生減輕了壓力，又提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

圖1?基礎(chǔ)篇模塊圖

圖2是應(yīng)用篇模塊圖，我們將其分為9個模塊，這9個模塊是基于學(xué)生已經(jīng)學(xué)完基礎(chǔ)篇中的9個模塊以后，首先掌握一些單片機(jī)必備的基礎(chǔ)知識，然后再由淺入深地進(jìn)行綜合性學(xué)習(xí)。這部分的內(nèi)容主要是讓學(xué)生學(xué)會如何應(yīng)用、如何設(shè)計，達(dá)到促進(jìn)、提高的目的。至此，我們將單片機(jī)技術(shù)這門課程劃分為18個模塊，以模塊為單位，用理實一體化進(jìn)行教學(xué)，循序漸進(jìn)，實實在在地將單片機(jī)技術(shù)展現(xiàn)在學(xué)生面前。而學(xué)生最大的收獲莫過于從硬件設(shè)計到軟件編程，再到實物調(diào)試，整個過程都是由學(xué)生參與，他們了解了整個單片機(jī)項目設(shè)計的全過程，真正學(xué)到了知識，用到了知識。

圖2?應(yīng)用篇模塊圖

2.編程技能“模塊化”

所謂的編程技能模塊化，就是指我們在進(jìn)行軟件編程教學(xué)時，指導(dǎo)學(xué)生將自己的程序知識庫建立成一個個的模塊，將對應(yīng)的單元子程序存入模塊中，之后就可以針對某一個具體課題，將這些單元程序從這些模塊中取出，進(jìn)行組合完善，從而實現(xiàn)某一個具體功能。

那么我們應(yīng)該建立哪些程序模塊呢？筆者認(rèn)為可以分為兩大類，即通用模塊和元件模塊程序庫。通用模塊主要針對基礎(chǔ)知識中經(jīng)常要用到的內(nèi)容，而元件模塊主要是針對某一個具體元件的操作。在這里，通用模塊主要包括：單元延時程序模塊、查表程序模塊、循環(huán)判斷跳轉(zhuǎn)程序模塊、靜態(tài)顯示程序模塊、按鍵消抖程序模塊、中斷初始化程序模塊、定時/計數(shù)初始化程序模塊等。元件模塊主要包括：矩陣鍵盤掃描程序模塊、動態(tài)顯示程序模塊、DS18B20初始化程序模塊、1602LCD初始化程序模塊、串行口初始化程序等。建立了這些程序模塊后，我們就可以思路清晰、較為容易地實現(xiàn)編程。下面我們以實例說明。

例：用單片機(jī)的P2口控制一位共陽數(shù)碼管循環(huán)顯示0～9（時間間隔為1s）。

①課題的性質(zhì)。課題所涉及的內(nèi)容屬于基礎(chǔ)篇中的數(shù)碼管靜態(tài)顯示控制模塊。

②課題涉及的軟、硬件知識。在數(shù)碼管靜態(tài)顯示控制模塊中，學(xué)生學(xué)習(xí)的硬件知識包括單片機(jī)與數(shù)碼管的連接、共陽數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)等；軟件知識包括共陽數(shù)碼管的字型編碼、常用基本指令等。

③硬件設(shè)計。按照要求，進(jìn)行課題的硬件設(shè)計。

④軟件編程。該課題將用到技能模塊中的程序包括：延時程序模塊、查表程序模塊、循環(huán)判斷跳轉(zhuǎn)程序模塊、靜態(tài)顯示程序模塊。因此，我們可以將這些子程序模塊進(jìn)行組合，并加以適當(dāng)?shù)男薷?，就可以將該課題的軟件設(shè)計出來。其模塊編寫流程如圖3所示。

圖3?程序模塊編寫流程圖

三、“雙模塊”教學(xué)實施的方法及要點

“雙模塊”教學(xué)在實施的過程中一定要采取理實一體化的方法，這也是由單片機(jī)技術(shù)課程的特點決定的。讓教師在教學(xué)過程中起主導(dǎo)作用，而學(xué)生在其中充當(dāng)主體角色。為此我們必須采取理實一體化的方式，這樣才能調(diào)動學(xué)生的主動性，也才能將“雙模塊”化的優(yōu)勢發(fā)揮到最大限度。學(xué)生用實際操作驗證所學(xué)每一個模塊的內(nèi)容，再將這些知識經(jīng)過提煉轉(zhuǎn)化為自己的程序模塊。這樣整個過程都由他們參與，就會使他們印象深刻，模塊清晰?！半p模塊”化教學(xué)實施的要點主要有以下幾點。

1.課程“模塊化”的主導(dǎo)是教師

課程“模塊化”的主導(dǎo)一定是教師。教師要深入了解本課程的知識與結(jié)構(gòu)，按照科學(xué)的方法將本課程內(nèi)容進(jìn)行“模塊化”的劃分，同時要注意知識點的先后順序。在這個過程中，教師既要“膽大”，又要“心細(xì)”。所謂的“膽大”就是教師不被教材的條條框框所束縛，在遵循教學(xué)大綱要求的基礎(chǔ)上，可以大膽地將內(nèi)容進(jìn)行合并、劃分，將內(nèi)容盡可能模塊化。所謂“心細(xì)”，是指教師在劃分好模塊后，要仔細(xì)認(rèn)真地將每一個模塊進(jìn)行審查，確定每一個模塊的教學(xué)內(nèi)容和課時安排，做到不遺漏重要的知識點。可以說，教師對課程劃分模塊是否正確、合理，直接關(guān)系到本課程的教學(xué)是否成功。

2.技能“模塊化”的主體是學(xué)生

技能“模塊化”的主體一定是學(xué)生。學(xué)生通過對模塊化課程的學(xué)習(xí)，在教師的指導(dǎo)下，將自己所學(xué)的單片機(jī)編程知識轉(zhuǎn)化成一個個“模塊”程序，將這些“模塊”存儲在自己的知識體庫中。學(xué)生在編程時，可以通過自己的理解，合理選擇需要的程序“模塊”，加以組合。因此，他們可以用自己的思維加以創(chuàng)造，提高他們的創(chuàng)造力。

3.兩個模塊的統(tǒng)一

課程模塊和技能模塊是相互統(tǒng)一的。課程模塊需要技能模塊來驗證，技能模塊需要課程模塊來提煉。學(xué)生只有真正掌握這兩個模塊的內(nèi)容，才能真正學(xué)會單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)。

“雙模塊”教學(xué)法不是教學(xué)的全部內(nèi)容，但通過對單片機(jī)技術(shù)課程的應(yīng)用，“雙模塊”教學(xué)法發(fā)揮了重要的作用，它幫助學(xué)生提高了學(xué)習(xí)效率，幫助教師提高了教學(xué)質(zhì)量。

（作者單位：無錫技師學(xué)院）

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