單片機(jī)項(xiàng)目范文

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篇1

一、背景

“單片機(jī)原理與應(yīng)用”是一門電子類專業(yè)的核心課程，對于基礎(chǔ)薄弱的中職學(xué)生來說，這門課程的學(xué)習(xí)難度比較大。究其原因，一方面由于中職學(xué)生起點(diǎn)低、基礎(chǔ)知識較差；另一方面，當(dāng)前單片機(jī)課程現(xiàn)有的教材教學(xué)內(nèi)容獨(dú)立化、模塊化，各塊之間缺乏有機(jī)聯(lián)系，造成了學(xué)生難學(xué)、教師難教的局面，以至于全部內(nèi)容學(xué)完時(shí)，學(xué)生對一個(gè)完整的單片機(jī)開發(fā)過程還缺乏了解，這樣培養(yǎng)出的學(xué)生無法適應(yīng)企業(yè)的需求。所以我們提出：以一個(gè)較為具體的涵蓋知識點(diǎn)全面的典型項(xiàng)目為引領(lǐng)，在完成這個(gè)項(xiàng)目的過程中，學(xué)生學(xué)會(huì)并能運(yùn)用相關(guān)單片機(jī)知識，練就了技能。該典型項(xiàng)目就是wifi小車的開發(fā)。

二、課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)和實(shí)施

1、走訪企業(yè)，明確課程定位。為了更好的培養(yǎng)適合企業(yè)需求的學(xué)生，我們特地走訪了當(dāng)?shù)囟鄠€(gè)單片機(jī)產(chǎn)品生產(chǎn)與研發(fā)的相關(guān)企業(yè)，對企業(yè)崗位職業(yè)能力與工作過程進(jìn)行調(diào)研，了解企業(yè)對人才的需求；與企業(yè)一線技術(shù)人員共同商討如何選取合適的工程項(xiàng)目作為教學(xué)載體，確定教學(xué)任務(wù)與內(nèi)容；回訪了大量的畢業(yè)學(xué)生，與在企業(yè)一線從事單片機(jī)相關(guān)電子產(chǎn)品生產(chǎn)和研發(fā)的畢業(yè)生進(jìn)行交流，聽取畢業(yè)生對本課程教學(xué)的反饋意見，以他們的親身經(jīng)歷和切身體會(huì)幫助我們發(fā)現(xiàn)教學(xué)體系中存在的問題，對我們的教學(xué)實(shí)施提出合理的修改意見。

2、確定課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的總體思路。在和行業(yè)企業(yè)的深入交流過程中，我們發(fā)現(xiàn)企業(yè)在單片機(jī)應(yīng)用產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)上有其典型的工作過程。如下圖所示：

我們仔細(xì)分析了這個(gè)過程，結(jié)合畢業(yè)生的反饋和在校學(xué)生的實(shí)際情況，確立了以培養(yǎng)學(xué)生在相關(guān)企業(yè)的單片機(jī)產(chǎn)品研發(fā)與生產(chǎn)崗位上，完成各項(xiàng)工作任務(wù)過程中應(yīng)具備的職業(yè)能力為目標(biāo)進(jìn)行教學(xué)情境設(shè)計(jì)的思路，具體實(shí)現(xiàn)方法為，采用實(shí)踐教學(xué)，設(shè)計(jì)一個(gè)完整的學(xué)生感興趣的單片機(jī)產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目，將所有的學(xué)習(xí)內(nèi)容貫穿于項(xiàng)目中，分解在多個(gè)學(xué)習(xí)情境中，讓學(xué)生既完成了教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，又體驗(yàn)了企業(yè)生產(chǎn)的工作過程。

3、教學(xué)項(xiàng)目內(nèi)容的選取。教學(xué)項(xiàng)目內(nèi)容選擇的合適與否是關(guān)系到教學(xué)效果好壞的關(guān)鍵，本著以提高學(xué)生的職業(yè)崗位能力與職業(yè)素養(yǎng)為目標(biāo)，我們從多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了精心思考，挑選教學(xué)項(xiàng)目內(nèi)容。

我們選取了具有典型工作任務(wù)的“wifi小車制作項(xiàng)目”作為教學(xué)內(nèi)容的載體。該wifi小車以單片機(jī)作為控制核心，包括運(yùn)動(dòng)模塊（電機(jī)）、顯示模塊、遙控模塊以及各種傳感與轉(zhuǎn)換模塊等。針對wifi 小車各功能部分的實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)出不同的學(xué)習(xí)情境，訓(xùn)練學(xué)生分析和設(shè)計(jì)單片機(jī)應(yīng)用程序的基本技能。

Wifi小車的功能設(shè)計(jì)具有很強(qiáng)的擴(kuò)展性，這主要取決與它具有的功能、性能和控制方法，功能越多，所需的技術(shù)與器件種類就越多；性能越好，對應(yīng)的技術(shù)含量也越高；控制方法越多控制電路也就越復(fù)雜。例如顯示模塊可以選擇led或數(shù)碼管，也可以選擇字符液晶或者圖形液晶顯示；控制方式可以選擇遙控也可以加入聲控等，所以選擇wifi小車作為教學(xué)項(xiàng)目具有很好的可選性與擴(kuò)展性。

本項(xiàng)目分為4個(gè)學(xué)習(xí)情境，整個(gè)情境的實(shí)施是按照學(xué)習(xí)的認(rèn)知規(guī)律、職業(yè)成長規(guī)律，從簡單到復(fù)雜，從局部到整體進(jìn)行學(xué)習(xí)單片機(jī)知識、訓(xùn)練職業(yè)崗位能力。

總體上采取知識由淺入深、技術(shù)逐漸綜合的原則。由一個(gè)綜合單片機(jī)產(chǎn)品制作項(xiàng)目――制作單片機(jī)wifi小車，按照不同的功能模塊分解成4個(gè)學(xué)習(xí)情境（見下圖），①小車零部件的選擇和裝配②小車的顯示系統(tǒng)③小車的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)④小車智能感應(yīng)系統(tǒng)， 如下圖所示，每個(gè)學(xué)習(xí)情境包含可選的子情境。

每個(gè)學(xué)習(xí)情境均訓(xùn)練對應(yīng)的職業(yè)能力

①、學(xué)習(xí)情境一訓(xùn)練學(xué)生電子產(chǎn)品裝配基本功，完成要求如下：

電子元器件的選取與檢測

小車電路焊接與裝配

②、學(xué)習(xí)情境二訓(xùn)練學(xué)生單片機(jī)基礎(chǔ)技術(shù)與基礎(chǔ)器件的集成能力，完成如下功能：

小車的前進(jìn)、后退、左右轉(zhuǎn)向及停止運(yùn)行狀態(tài)顯示；

完成各種動(dòng)作的計(jì)時(shí)時(shí)間顯示。

③、學(xué)習(xí)情境三訓(xùn)練學(xué)生接口技術(shù)與接口器件的集成能力，完成如下功能：

小車的前進(jìn)、后退、左右轉(zhuǎn)向及停止驅(qū)動(dòng)控制；無線遙控。

④、學(xué)習(xí)情境四訓(xùn)練學(xué)生將單片機(jī)基礎(chǔ)技術(shù)運(yùn)用、接口技術(shù)運(yùn)用和傳感器等各種技術(shù)與器件集成的能力，完成如下功能：

監(jiān)測距離，自動(dòng)避障；

4、教學(xué)方法的使用。通過實(shí)踐，我們認(rèn)識到要提高教學(xué)效果必須采用多樣化的教學(xué)方法，以學(xué)生為主體，以教師為引導(dǎo)。為此我們引入了工作過程與教學(xué)方法的對照圖（參考下圖：工作過程學(xué)習(xí)方法對照圖）。以子情境2中的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目“汽車轉(zhuǎn)向燈”為例，來具體說明課堂教學(xué)實(shí)施過程中各種教學(xué)方法的使用：首先提出項(xiàng)目要求，明確這個(gè)項(xiàng)目做什么，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣（采用了項(xiàng)目案例激勵(lì)教學(xué)法），接著引導(dǎo)學(xué)生思考，跟老師想（采用項(xiàng)目分析引探法），然后跟老師做，最后學(xué)生自己做，自己練，互助學(xué)習(xí)項(xiàng)目制作（采用協(xié)作互助討論法），老師跟蹤檢查，指導(dǎo)，評價(jià)（采用項(xiàng)目檢查評價(jià)法），課后布置學(xué)生對產(chǎn)品功能進(jìn)行擴(kuò)展（采用項(xiàng)目制作進(jìn)階法）。通過這樣的教學(xué)過程，讓學(xué)生達(dá)到了積極思考，樂于實(shí)踐、快樂學(xué)習(xí)、享受成功的學(xué)習(xí)狀態(tài)，培養(yǎng)了學(xué)生的職業(yè)崗位能力，為以后順利走上工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

5、考核方案設(shè)計(jì)

考核分為三部分，過程性考核（占分50%）、綜合性考核（占分15%）、結(jié)業(yè)性考核（占分35%），其中過程性考核考察學(xué)生每一個(gè)項(xiàng)目情境的完成情況。綜合性考核考察學(xué)生對單片機(jī)技術(shù)的綜合運(yùn)用能力，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的創(chuàng)新意識，鼓勵(lì)學(xué)生多使用新技術(shù)、新器件。結(jié)業(yè)性考核安排在期末，采用現(xiàn)場抽題，考察一個(gè)項(xiàng)目的完整制作，學(xué)生也可提前申請參加開放性考核，考試合格可免除期末結(jié)業(yè)性考核，也可以參加各類單片機(jī)競賽，取得好成績者也可免除結(jié)業(yè)性考核。

篇2

關(guān)鍵詞：中職院校　技能競賽　單片機(jī)　項(xiàng)目教學(xué)法　傳統(tǒng)授課

        隨著近幾年中職院校技能競賽的逐漸推廣，越來越多的中職院校開始關(guān)注各個(gè)競賽項(xiàng)目，而且也在不斷地探討、研究技能競賽在傳統(tǒng)授課中的應(yīng)用。從2009年至今我一直擔(dān)任單片機(jī)項(xiàng)目競賽組總教練，在這三年的競賽培訓(xùn)中，個(gè)人認(rèn)為作為工科的單片機(jī)這門課程選用項(xiàng)目教學(xué)法最為適宜。

        一、準(zhǔn)備階段

        1、原因：單片機(jī)這門課程對于中職院校的學(xué)生來講一直都是門枯燥、乏味的課程，也一直深受學(xué)生的厭惡。為了提升學(xué)生對于這門課程的興趣，在上課伊始就應(yīng)帶領(lǐng)大家來到實(shí)訓(xùn)室觀看成型項(xiàng)目，當(dāng)然，所選項(xiàng)目最好是直接就能吸引學(xué)生眼球的，比如機(jī)械臂的物料搬運(yùn)實(shí)驗(yàn)，這樣，可以在很短的時(shí)間內(nèi)就將學(xué)生對于這門課程的興趣提升至最高點(diǎn)。同時(shí)，可布置作業(yè)闡述自己對單片機(jī)的認(rèn)知與未來。如此，學(xué)生就可以在充滿興趣之余反思、憧憬自己在單片機(jī)世界中的未來，從而達(dá)到吸引學(xué)生、指導(dǎo)學(xué)生、成就學(xué)生的目的。切忌不要在課程剛開始的時(shí)候就上理論課，這樣對于這些本來都不愛學(xué)習(xí)的中職學(xué)生來講，無疑是將單片機(jī)這門課程推向了他們所厭惡的課程之中。畢竟，興趣才是最好的老師。

        2、具體實(shí)施措施：首先，根據(jù)實(shí)訓(xùn)室的硬件情況（以我們學(xué)校為例，我們所裝配的是由天煌教儀廠生產(chǎn)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱）制定以實(shí)驗(yàn)為主線的授課進(jìn)度計(jì)劃。其次，將學(xué)生分為6—8組，每組確定一名負(fù)責(zé)人為組長，后下發(fā)實(shí)驗(yàn)箱使用說明書，要求其在2課時(shí)內(nèi)讀完、讀懂。最后，因?yàn)閱纹瑱C(jī)項(xiàng)目的實(shí)施除了硬件外同時(shí)還需要軟件，所以一并將萬利v3的使用說明下發(fā)給各組，要求其在4課時(shí)內(nèi)讀完、讀懂。

        3、檢查學(xué)習(xí)效果：爭取抽出一到兩個(gè)課時(shí)，對單片機(jī)項(xiàng)目的班級學(xué)生進(jìn)行摸底測試，從而更為確切地了解學(xué)生們對于這段時(shí)間知識的掌握情況。

        二、項(xiàng)目教學(xué)階段

        1、原因：單片機(jī)是一門工程學(xué)科，所以在進(jìn)行理論教學(xué)的基礎(chǔ)上還要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，這樣才能保證學(xué)生們對于這門學(xué)科有更為具體的了解與認(rèn)知。以本校為例，目前，我校共有單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室一個(gè)（內(nèi)有天煌單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱20個(gè)）、單片機(jī)競賽專用設(shè)備（yl—236型單片機(jī)試驗(yàn)臺）2臺。實(shí)驗(yàn)設(shè)備相對較少，所以，結(jié)合我校具體環(huán)境，我們特別制定了一個(gè)針對實(shí)訓(xùn)設(shè)備較少這一普遍存在于中職院校的現(xiàn)象的具體實(shí)施方案。

        2、具體實(shí)施方案：首先，下發(fā)天煌實(shí)驗(yàn)箱自帶實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，要求學(xué)生按順序依次實(shí)訓(xùn)；其次，提煉出八個(gè)針對性的項(xiàng)目監(jiān)督學(xué)生完成。八個(gè)項(xiàng)目如下：

        項(xiàng)目一：廣告燈的左移和右移。

        項(xiàng)目二：星星點(diǎn)燈。

        項(xiàng)目三：燈光閃爍。

        項(xiàng)目四：流水燈。

        項(xiàng)目五：模擬開關(guān)燈。

        項(xiàng)目六：二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。

        項(xiàng)目七：報(bào)警發(fā)生器。

        項(xiàng)目八：led數(shù)字顯示。

        （注：要求學(xué)生們在進(jìn)行項(xiàng)目時(shí)嚴(yán)格按照項(xiàng)目要求來做，即在做具體項(xiàng)目時(shí)，首先要會(huì)畫項(xiàng)目原理圖，其次要會(huì)畫項(xiàng)目流程圖，最后進(jìn)行編制、調(diào)試程序，爭取最終調(diào)試成功，使之項(xiàng)目完全得以實(shí)現(xiàn)。）

        3、檢查學(xué)習(xí)效果：拿出四到六個(gè)課時(shí)，對單片機(jī)項(xiàng)目班級的學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目測試，從而更為準(zhǔn)確地了解學(xué)生們在這段時(shí)間里的知識掌握情況。

       （注：測試項(xiàng)目根據(jù)學(xué)生對于知識的掌握情況進(jìn)行選取。）

        三、課題實(shí)施階段

        1、原因：經(jīng)過上面階段的學(xué)習(xí)，相信單片機(jī)項(xiàng)目班級的學(xué)生對于單片機(jī)已經(jīng)有了一定的了解，所以，從本階段開始將要求班級學(xué)生進(jìn)行課題研究，將班級學(xué)生分成具體的組別，并且分配給每個(gè)組別一個(gè)具體、可行性較強(qiáng)的課題進(jìn)行研究與調(diào)試。

        2、具體實(shí)施細(xì)則：

        課題一：交通燈。

        課題二：用矩陣式按鍵控制三種流水燈。

        課題三：拉幕式顯示。

        課題四：8*8點(diǎn)陣顯示“承德”二字。

        課題五：lcd顯示“承德技師學(xué)院”。

        課題六：led顯示時(shí)間，包括“小時(shí)、分鐘、秒”。

        （注：課題的選擇要根據(jù)班級學(xué)生人數(shù)與學(xué)生們對于知識的掌握情況進(jìn)行選擇與制定。）

        3、輔助細(xì)則：每組選派一名組長，且給每組三次提問教師的機(jī)會(huì)，提問次數(shù)越少打分越多，相反，分?jǐn)?shù)則越少。如果在規(guī)定時(shí)間內(nèi)仍未完成本組別所要求的課題，可申請另一已經(jīng)完成課題組別的成員進(jìn)行幫助、指導(dǎo)，但是，分?jǐn)?shù)會(huì)有所減少。如果截止到課題上交日期仍有組別沒有完成，可申請借鑒參考程序，但是，分?jǐn)?shù)檔次為最后一個(gè)檔次。

        四、整理階段

        將單片機(jī)項(xiàng)目班級學(xué)生在本次學(xué)習(xí)中所完成的項(xiàng)目、課題進(jìn)行整理、總結(jié)，并使之與其他組別成員進(jìn)行分享，真正做到大家都有所收獲。

        五、關(guān)于項(xiàng)目教學(xué)教學(xué)計(jì)劃的幾點(diǎn)說明

        1．教學(xué)模式。根據(jù)目前中職學(xué)生的狀況，其接受能力及學(xué)習(xí)基礎(chǔ)比較差，學(xué)習(xí)積極性不夠，采用傳統(tǒng)的授課模式已經(jīng)無法實(shí)現(xiàn)職業(yè)教育的效果。因此，我們將教學(xué)思路統(tǒng)一到以技能掌握為主線的教學(xué)模式上，對專業(yè)基礎(chǔ)課程采取項(xiàng)目教學(xué)的方式，即對教學(xué)計(jì)劃中的單片機(jī)課程采用項(xiàng)目授課，通過一個(gè)個(gè)鮮活的項(xiàng)目工程將相關(guān)的知識點(diǎn)在電子產(chǎn)品的生產(chǎn)中介紹給學(xué)生，旨在提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，努力創(chuàng)建學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的教學(xué)環(huán)境。

        2、教學(xué)場地。試點(diǎn)班級的教學(xué)在自然班上課，但需要保證所在教室的實(shí)際操作電源的供應(yīng)，學(xué)生的課桌同時(shí)充當(dāng)實(shí)踐教學(xué)的操作臺。

        3、教學(xué)設(shè)備。試點(diǎn)班項(xiàng)目教學(xué)的教學(xué)設(shè)備基本不需增添，相關(guān)的實(shí)驗(yàn)仍在實(shí)驗(yàn)室完成，組裝產(chǎn)品的調(diào)試、檢測設(shè)備可以從實(shí)驗(yàn)室調(diào)用，且只需少量的萬用表等測量設(shè)備。

        4、原材料。項(xiàng)目中所涉及到的電子產(chǎn)品由學(xué)校統(tǒng)一購買，學(xué)生支付材料費(fèi)，所組裝的產(chǎn)品歸學(xué)生個(gè)人所有，作為從事電子產(chǎn)品維修的必備設(shè)備。

篇3

【關(guān)鍵詞】虛實(shí)結(jié)合 單片機(jī) 項(xiàng)目教學(xué)

【中圖分類號】G712 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674—4810（2012）18—0042—02

單片機(jī)課程屬于一門多基礎(chǔ)重應(yīng)用的實(shí)踐性學(xué)科，在高校通常作為電子信息、電氣和機(jī)電一體化等專業(yè)的主干課程開設(shè)。從實(shí)際教學(xué)效果看，學(xué)生普遍感到難學(xué)，主要表現(xiàn)在課程內(nèi)容抽象、匯編語言難以掌握、與其他課程的關(guān)聯(lián)度大等方面，教學(xué)過程極易陷入難教難學(xué)的境地并形成惡性循環(huán)，各高校也一直在為解決該問題進(jìn)行著積極探索。

一 單片機(jī)課程項(xiàng)目教學(xué)現(xiàn)狀

目前，用于單片機(jī)課程的項(xiàng)目教學(xué)法主要有以下兩種模式。一種是計(jì)算機(jī)配合實(shí)驗(yàn)箱完成一定數(shù)量的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，所用的元器件、線路板均已事先備好，學(xué)生所做的工作只是接線和編程下載觀察運(yùn)行效果，項(xiàng)目主要以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主。由于硬件設(shè)備的局限性，學(xué)生所得到的訓(xùn)練是片面和局部的，沒有體現(xiàn)單片機(jī)技術(shù)的工程應(yīng)用特點(diǎn)，不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和解決實(shí)際問題的能力，難以發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力，以至于許多學(xué)生學(xué)完該課程后仍不會(huì)自行編寫程序，更不會(huì)擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)或設(shè)計(jì)一個(gè)新的內(nèi)容。另一種是采用以純虛擬仿真代替真實(shí)項(xiàng)目的教學(xué)模式，仿真技術(shù)可以提高教學(xué)效率、改善教學(xué)效果，使項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和實(shí)施變得靈活多樣，學(xué)生也可以完全自主地做一些擴(kuò)展設(shè)計(jì)，不受硬件條件的制約，有助于培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力和多學(xué)科綜合應(yīng)用能力。但純虛擬仿真不讓學(xué)生接觸實(shí)物，不利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐技能水平，實(shí)操能力很難得到有效鍛煉。

二 虛實(shí)結(jié)合的教學(xué)設(shè)計(jì)

單片機(jī)課程的學(xué)習(xí)過程實(shí)質(zhì)上是一個(gè)以單片機(jī)為工具進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的過程，圍繞單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用這一核心，將一個(gè)個(gè)知識點(diǎn)按照學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律由易到難地融合到教學(xué)項(xiàng)目，每一個(gè)項(xiàng)目又分解為若干任務(wù)。項(xiàng)目教學(xué)的目的是提高學(xué)生單片機(jī)技術(shù)綜合應(yīng)用能力，項(xiàng)目在實(shí)施過程中采取虛實(shí)結(jié)合的實(shí)踐方式。實(shí)物操作環(huán)節(jié)利用硬件資源實(shí)訓(xùn)完成，根據(jù)學(xué)校教學(xué)設(shè)備的情況，可安排在萬能實(shí)驗(yàn)板上焊接制作完成或在實(shí)驗(yàn)箱上完成。編程和虛擬仿真利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，利用虛擬技術(shù)強(qiáng)大的資源優(yōu)勢，彌補(bǔ)硬件不足、實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限的缺陷，使學(xué)生有了設(shè)計(jì)想法能立即轉(zhuǎn)化成實(shí)踐，提高學(xué)習(xí)效率。通過虛實(shí)結(jié)合的項(xiàng)目實(shí)例教學(xué)，讓學(xué)生體會(huì)到單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、編程、仿真和調(diào)試的整體工作過程，提高綜合技能水平。

1.虛實(shí)結(jié)合項(xiàng)目的選取原則

項(xiàng)目教學(xué)的關(guān)鍵在于項(xiàng)目內(nèi)容的選取，要以單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用為主線，分層次精心編寫項(xiàng)目內(nèi)容。項(xiàng)目所涉及的知識和技能應(yīng)符合人才培養(yǎng)方案的要求，既要包含基本的教學(xué)知識點(diǎn)，又要與生產(chǎn)實(shí)際相關(guān)，實(shí)用性強(qiáng)。項(xiàng)目與項(xiàng)目之間既是以相互獨(dú)立的完整工作過程體現(xiàn)，又滿足知識由簡單到復(fù)雜、逐步遞進(jìn)的認(rèn)知規(guī)律。項(xiàng)目內(nèi)容難度不應(yīng)過大，否則會(huì)影響學(xué)生的積極性和自信心。注意虛擬仿真項(xiàng)目與實(shí)物操作項(xiàng)目之間的關(guān)聯(lián)，實(shí)物制作項(xiàng)目應(yīng)是學(xué)生比較熟悉，容易上手的小系統(tǒng)應(yīng)用項(xiàng)目，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)虛擬仿真項(xiàng)目，可以讓學(xué)生熟悉虛實(shí)結(jié)合的特點(diǎn)，掌握基本的操作方法，又可在原有基礎(chǔ)上做一些擴(kuò)展應(yīng)用設(shè)計(jì)，以此激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

2.虛實(shí)結(jié)合項(xiàng)目的內(nèi)容構(gòu)建

項(xiàng)目內(nèi)容構(gòu)建是項(xiàng)目教學(xué)實(shí)施的基礎(chǔ)，在項(xiàng)目內(nèi)容選取上，體現(xiàn)單片機(jī)應(yīng)用產(chǎn)品完整的開發(fā)工作過程，積極吸收行業(yè)企業(yè)新技術(shù)、引入新器件，不斷將新的應(yīng)用融入到實(shí)踐教學(xué)中，滿足對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，提高就業(yè)競爭力。例如，棗莊科技職業(yè)學(xué)校的電氣自動(dòng)化專業(yè)單片機(jī)課程虛實(shí)結(jié)合項(xiàng)目（描述如圖1所示），項(xiàng)目數(shù)為六個(gè)，按照由淺到深、由簡單到復(fù)雜的遞進(jìn)關(guān)系組織，涵蓋了單片機(jī)所有的硬件結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)部存儲(chǔ)器、輸入/輸出接口電路、中斷系統(tǒng)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器，以及串行通信，最后安排綜合應(yīng)用設(shè)計(jì)，讓學(xué)生從總體上了解系統(tǒng)級開發(fā)流程。所有項(xiàng)目均能在實(shí)驗(yàn)箱和仿真平臺上虛實(shí)結(jié)合完成。前面的學(xué)習(xí)項(xiàng)目是后續(xù)項(xiàng)目的基礎(chǔ)，后面的項(xiàng)目是前面項(xiàng)目的提升，符合學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)、職業(yè)成長規(guī)律和教育教學(xué)規(guī)律。

圖1 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程項(xiàng)目設(shè)置

3.虛實(shí)結(jié)合的項(xiàng)目實(shí)施

每一個(gè)學(xué)習(xí)項(xiàng)目都是一個(gè)完整的工作過程，為了項(xiàng)目實(shí)施過程的連續(xù)性和完整性，根據(jù)項(xiàng)目難易程度選定半天或一天時(shí)間進(jìn)行集中教學(xué)。上課地點(diǎn)選在一體化計(jì)算機(jī)機(jī)房。利用計(jì)算機(jī)搭建系統(tǒng)開發(fā)與虛擬仿真平臺，結(jié)合現(xiàn)有單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱組成虛實(shí)結(jié)合、理實(shí)一體的實(shí)踐教學(xué)平臺。

在教學(xué)項(xiàng)目實(shí)施過程中，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，教師則主要負(fù)責(zé)引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究。從實(shí)際的單片機(jī)開發(fā)工作抽象出項(xiàng)目教學(xué)實(shí)施步驟，以實(shí)際工程項(xiàng)目的開發(fā)流程為主線開展教學(xué)。如圖2所示，整個(gè)教學(xué)按照資訊、計(jì)劃、決策、實(shí)施、檢查、評估六個(gè)步驟實(shí)施。具體地講，資訊即是發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，引導(dǎo)學(xué)生明確本次學(xué)習(xí)任務(wù)，分解任務(wù)目標(biāo)，進(jìn)入當(dāng)前知識點(diǎn)學(xué)習(xí)。然后由學(xué)生分組討論制訂實(shí)施方案，經(jīng)過匯總選出合適的方案進(jìn)入到實(shí)施過程。在這一階段要充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，注重引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，對知識點(diǎn)自行理解和消化，最終完成項(xiàng)目展示。

需要注意的是，每一個(gè)項(xiàng)目的完成都離不開虛實(shí)結(jié)合的方法，即軟件仿真與硬件調(diào)試（在學(xué)生拓展創(chuàng)新設(shè)計(jì)和綜合應(yīng)用項(xiàng)目中，由于硬件條件限制使用全仿真完成），所以對

Keil軟件和Proteus仿真軟件的學(xué)習(xí)將貫穿于整個(gè)教學(xué)過程，并且隨著項(xiàng)目內(nèi)容的深入，對軟件工具的學(xué)習(xí)也將越來越深入，其優(yōu)勢也將越來越明顯，學(xué)生可以做更多的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新能力。

4.學(xué)習(xí)過程評價(jià)

在以往的實(shí)踐教學(xué)中，多采用期末考核評價(jià)的方式，既不利于提高實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量，又不利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。應(yīng)當(dāng)更加關(guān)注學(xué)生完成項(xiàng)目的整個(gè)過程，因?yàn)閷W(xué)生各種能力的鍛煉和培養(yǎng)是在學(xué)習(xí)過程中實(shí)現(xiàn)的，同時(shí)學(xué)生的思想和行為在項(xiàng)目活動(dòng)過程中也會(huì)表露出來。

圖2 教學(xué)項(xiàng)目的分解與實(shí)施

三 虛實(shí)結(jié)合教學(xué)效果分析

采用虛實(shí)結(jié)合的單片機(jī)項(xiàng)目教學(xué)，打破了理論教學(xué)與實(shí)踐的界限，課堂教學(xué)從原來的教室搬至單片機(jī)實(shí)訓(xùn)中心，結(jié)合單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱、計(jì)算機(jī)仿真平臺和網(wǎng)上課程資源優(yōu)勢，將“教、學(xué)、做、評”融為一體，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供了保障。在具體的工程項(xiàng)目實(shí)施過程中，實(shí)物操作為學(xué)生了解單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)打開了大門，而虛擬仿真具有強(qiáng)大的資源優(yōu)勢和方便靈活的特點(diǎn)，使學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力得到鍛煉。當(dāng)學(xué)生展示自己的作品時(shí)，臉上總是洋溢著成功的喜悅和興奮之情，正是這種成就感激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，在提高技能水平的同時(shí)，自信心也得到提升，綜合素質(zhì)得到了提高，拉近了學(xué)習(xí)與就業(yè)的距離。

四 結(jié)束語

本文分析了當(dāng)前單片機(jī)課程項(xiàng)目教學(xué)中普遍存在的問題，提出了虛實(shí)結(jié)合的項(xiàng)目教學(xué)方法。教學(xué)實(shí)踐證明，將多種單片機(jī)開發(fā)工具引入課程教學(xué)的全過程，虛實(shí)交替、互為補(bǔ)充，既提高了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，又培養(yǎng)了創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問題的能力，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，為學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的培養(yǎng)提供了一種新思路。

參考文獻(xiàn)

[1]李峽.淺談單片機(jī)項(xiàng)目教學(xué)[J].南昌教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2011（1）

篇4

關(guān)鍵詞：單片機(jī)技術(shù)；項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法；教學(xué)模式；考核方式

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）03-0090-02

單片機(jī)技術(shù)是電類專業(yè)的一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的專業(yè)課程，不僅要求學(xué)生掌握一些基本理論知識，更重要的是要具有較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手與應(yīng)用能力、較強(qiáng)的自學(xué)能力和創(chuàng)新精神，緊跟技術(shù)發(fā)展潮流，做到可持續(xù)性發(fā)展。要達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，應(yīng)積極改善實(shí)踐教學(xué)條件，大力加強(qiáng)實(shí)踐訓(xùn)練學(xué)時(shí)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與積極性，切實(shí)提高他們知識應(yīng)用能力和動(dòng)手操作能力，這是該課程教學(xué)的重心。

一、課程現(xiàn)狀分析

當(dāng)前，單片機(jī)技術(shù)課程教學(xué)中，雖然前期已經(jīng)開展諸多教學(xué)方法的改革與探索[1-2]，但和最終教學(xué)目標(biāo)相比，還有一定的差距，主要存在以下問題。

1.內(nèi)容繁雜，部分知識與實(shí)踐應(yīng)用脫節(jié)。單片機(jī)技術(shù)課程涉及的理論知識內(nèi)容較多，需要占用較多理論學(xué)時(shí)講授，這必然會(huì)使教學(xué)重心向理論部分傾斜。但在實(shí)踐應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)：（1）有些知識可以作為理論存在，但在實(shí)踐中用到的幾率很小；（2）一些較深、較難的內(nèi)容，實(shí)踐者會(huì)在應(yīng)用中逐漸理解掌握，達(dá)到水到渠成的學(xué)習(xí)效果，過早地在課堂上講授，費(fèi)力費(fèi)時(shí)，效果卻比較差；（3）部分技術(shù)知識已經(jīng)陳舊，和當(dāng)前技術(shù)應(yīng)用水平不匹配。

2.教學(xué)模式與培養(yǎng)目標(biāo)不適應(yīng)。當(dāng)前的教學(xué)模式以教師課堂講授為主，學(xué)生接收的是枯燥的理論知識，學(xué)習(xí)的目的是為了應(yīng)付一張期末考卷。盡管教師進(jìn)行了一些教學(xué)方法改革[3-5]，在課堂教學(xué)中使用實(shí)例仿真、動(dòng)畫演示等手段提高學(xué)習(xí)興趣，改善教學(xué)效果，但這仍然停留在讓學(xué)生被動(dòng)吸收、對理論知識理解的層面上。一些成績較好的學(xué)生，也大多處于“紙上談兵”的水平，在應(yīng)用能力和動(dòng)手能力的培養(yǎng)上收效甚微。

3.考核方式不科學(xué)。評價(jià)單片機(jī)技術(shù)學(xué)習(xí)效果的依據(jù)，是學(xué)生的實(shí)踐操作和應(yīng)用能力，因此，課程考核應(yīng)側(cè)重于技能。但現(xiàn)在的課程考核采用閉卷考試方式，考查學(xué)生對書本知識的記憶和理解，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)是以背誦知識為主，以會(huì)做題為目標(biāo)，完全忽視對應(yīng)用能力、操作技能的訓(xùn)練和掌握。此外，閉卷考試會(huì)助長一些學(xué)生平時(shí)不學(xué)習(xí)、考試作弊的惡習(xí)，不利于良好學(xué)風(fēng)的形成。

二、改革內(nèi)容與目標(biāo)

課程教學(xué)改革主要從內(nèi)容、模式和考核方式三個(gè)方面進(jìn)行，最終實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)。

1.通過內(nèi)容改革，擯棄一些陳舊的、實(shí)踐指導(dǎo)意義不大的知識理論，為學(xué)生隨堂實(shí)踐訓(xùn)練留出更多時(shí)間。

2.通過模式改革，打破“先理論、后實(shí)踐”的串行教學(xué)模式，把理論學(xué)習(xí)融入實(shí)踐訓(xùn)練過程，改變課堂教學(xué)以理論灌輸為主的方式，把指導(dǎo)學(xué)生隨堂演練作為主旨。

3.通過考核方式改革，取消閉卷考試方式，重點(diǎn)考查學(xué)生對知識的運(yùn)用和操作能力。

三、采取的主要措施和方法

針對單片機(jī)技術(shù)課程的改革內(nèi)容與目標(biāo)，制訂具體的改革方案和措施，并在學(xué)校2012級電子信息工程專業(yè)的課程教學(xué)中進(jìn)行改革實(shí)踐。

1.教學(xué)模式改革。（1）采用理論講授與實(shí)踐訓(xùn)練交叉進(jìn)行的教學(xué)模式。改變傳統(tǒng)理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)分離、先后進(jìn)行的串行模式，采用理論與實(shí)踐同步、交叉進(jìn)行的并行模式，不再區(qū)分理論學(xué)時(shí)和實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)。課堂上，讓學(xué)生在基礎(chǔ)理論講授后馬上轉(zhuǎn)入實(shí)踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)，在實(shí)踐操作中運(yùn)用知識，遇到問題再進(jìn)一步理解和學(xué)習(xí)更多的理論，經(jīng)過從“理論實(shí)踐理論實(shí)踐”的反復(fù)錘煉，達(dá)到對知識的深刻理解和對應(yīng)用技能的掌握。（2）采用“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法”組織教學(xué)活動(dòng)。每個(gè)知識單元的教學(xué)，都以一個(gè)工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目為載體進(jìn)行。以項(xiàng)目任務(wù)為主線，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)；以設(shè)計(jì)任務(wù)的完成為目標(biāo)，督促學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)。學(xué)生帶著任務(wù)去學(xué)習(xí)，促使他們在完成任務(wù)的過程中自覺地學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識，深刻理解并掌握技術(shù)的應(yīng)用方法，既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，又能提高學(xué)習(xí)效果，達(dá)到事半功倍的效果。在“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法”教學(xué)方式下，大部分的課堂時(shí)間留給學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐訓(xùn)練，讓他們成為課堂學(xué)習(xí)主角，教師在進(jìn)行簡單的理論講授后，主要以指導(dǎo)者身份進(jìn)行技術(shù)輔導(dǎo)。（3）課堂訓(xùn)練與課余訓(xùn)練交叉互補(bǔ)。對技術(shù)實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的知識單元，在隨堂設(shè)計(jì)時(shí)間不夠的情況下，可以將設(shè)計(jì)任務(wù)分解，留一部分任務(wù)讓學(xué)生在課余時(shí)間完成。通過隨堂訓(xùn)練與課余訓(xùn)練互補(bǔ)，完成整個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)任務(wù)。

2.教學(xué)內(nèi)容改革。（1）重組教學(xué)內(nèi)容。對應(yīng)“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法”教學(xué)方式，教學(xué)內(nèi)容不再嚴(yán)格以章節(jié)劃分，而是歸納為若干個(gè)知識單元，為每個(gè)知識單元精心設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，以項(xiàng)目設(shè)計(jì)為主線對相關(guān)知識點(diǎn)進(jìn)行理論學(xué)習(xí)和操作訓(xùn)練。（2）調(diào)整學(xué)時(shí)分配。改變傳統(tǒng)按章節(jié)分配學(xué)時(shí)的方法，依據(jù)各知識單元項(xiàng)目設(shè)計(jì)的需要，在培養(yǎng)方案規(guī)定的學(xué)時(shí)內(nèi)，合理分配各單元學(xué)時(shí)，保證各單元的理論學(xué)習(xí)和項(xiàng)目設(shè)計(jì)任務(wù)都能圓滿完成。

3.考核模式改革。（1）修改考核成績組成部分。課程考核的總成績由理論考核成績和技能考核成績兩部分組成，其中理論成績占一少部分，如20%；操作技能成績占一大部分，如80%。（2）改變考核形式。取消閉卷考試的考核形式，側(cè)重對操作技能的考核，但同時(shí)也要考查學(xué)生對知識的理解和靈活運(yùn)用情況，要求具備一定的工程分析與設(shè)計(jì)能力，全面考評知識能力。操作技能考核成績是通過對各單元項(xiàng)目的設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行評分給出；理論成績主要考查學(xué)生的工程分析與設(shè)計(jì)能力，給出一些工程設(shè)計(jì)課題，要求學(xué)生以書面形式寫出設(shè)計(jì)方案與可行性分析，根據(jù)設(shè)計(jì)的正確性進(jìn)行成績評定。（3）采用終結(jié)性與過程性相結(jié)合的考核方式。改變以往的期末終結(jié)性考核方式，注重學(xué)習(xí)的過程考核。可在每個(gè)知識單元的項(xiàng)目設(shè)計(jì)結(jié)束后，對學(xué)生的任務(wù)完成情況進(jìn)行驗(yàn)收和成績評定，然后把所有單元的項(xiàng)目驗(yàn)收成績作為平時(shí)成績記錄存檔。在課程結(jié)束時(shí)，再進(jìn)行一次綜合性的項(xiàng)目設(shè)計(jì)訓(xùn)練，對學(xué)生完成情況進(jìn)行驗(yàn)收和評分，作為期末技能測試成績，和平時(shí)成績一起構(gòu)成總的技能考核成績。

4.改革過程的督導(dǎo)與評價(jià)。為了客觀分析教學(xué)改革過程中存在的問題，評價(jià)改革成效，邀請管理單片機(jī)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的專業(yè)教師擔(dān)任“改革督導(dǎo)員”。在教學(xué)過程中，改革督導(dǎo)員不定期地隨堂聽課，在學(xué)生課堂訓(xùn)練時(shí)參與監(jiān)督、輔導(dǎo)和考核，真實(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。由于改革督導(dǎo)員承擔(dān)其他專業(yè)單片機(jī)技術(shù)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，通過和其他專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的對比，能夠以旁觀者的身份客觀審視和評判課程改革效果，提出合理化建議，促進(jìn)課程教學(xué)改革方案的不斷完善和優(yōu)化。

四、改革效果

經(jīng)過上述課程改革，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情明顯提高，實(shí)踐動(dòng)手能力顯著增強(qiáng)。70%以上的學(xué)生能夠制作、調(diào)試小型單片機(jī)系統(tǒng)，40%以上的學(xué)生具備熟練進(jìn)行單片機(jī)綜合控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)的能力。在單片機(jī)技術(shù)課程的設(shè)計(jì)中，學(xué)生表現(xiàn)出的技術(shù)應(yīng)用和實(shí)踐動(dòng)手能力明顯高于往屆學(xué)生。半數(shù)學(xué)生只用一半時(shí)間就可完成課題設(shè)計(jì)任務(wù)，大部分學(xué)生在完成基本功能要求的基礎(chǔ)上，又能進(jìn)行發(fā)揮部分的設(shè)計(jì)制作。課程設(shè)計(jì)考核優(yōu)秀率達(dá)到70%，是近幾屆學(xué)生的最好水平。

五、結(jié)束語

單片機(jī)技術(shù)的掌握不需要高深的理論知識，關(guān)鍵在于多進(jìn)行實(shí)踐訓(xùn)練。單片機(jī)技術(shù)課程教學(xué)中，采用讓學(xué)生多動(dòng)手、多實(shí)戰(zhàn)的教學(xué)方式，寓教于“練”，才能充分激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和熱情，提高教學(xué)效果。在課程教學(xué)中，如何讓學(xué)生成為課堂的主角，讓課堂成為學(xué)習(xí)的樂園，值得我們認(rèn)真研究和探索。

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[3]黃大勇，崔世林.單片機(jī)課程教學(xué)改革的研究與探索[J].南陽理工學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，1（3）：126-128.

篇5

關(guān)鍵詞：單片機(jī)課程；項(xiàng)目化；教學(xué)模式改革；中職學(xué)校

一、背景

近年來，中等職業(yè)教育的辦學(xué)思想發(fā)生深刻轉(zhuǎn)變，“以服務(wù)為宗旨、以就業(yè)為導(dǎo)向”的職業(yè)教育辦學(xué)方針推動(dòng)中等職業(yè)教育向市場驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變，向就業(yè)導(dǎo)向轉(zhuǎn)變，要求職業(yè)教育，特別是中等職業(yè)教育進(jìn)一步深化教育教學(xué)改革，根據(jù)市場和社會(huì)需要，不斷更新教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法。

單片機(jī)技術(shù)是硬件電路和軟件編程集為一體的綜合學(xué)科。對于中職學(xué)生而言，尤其是電類專業(yè)的學(xué)生，掌握了單片機(jī)的軟硬件技術(shù)，不但贏得就業(yè)市場的競爭力，還將受益終生，因此中職電類相關(guān)專業(yè)普遍開設(shè)單片機(jī)的原理與實(shí)驗(yàn)課程。單片機(jī)雖好，關(guān)鍵是要使學(xué)生掌握其開發(fā)、調(diào)試的相關(guān)技能，并熟練掌握。但是中職學(xué)生在學(xué)習(xí)該門課程時(shí)，普遍感到難度很大，既要求有數(shù)字電路、模擬電路的基礎(chǔ)知識，還要掌握單片機(jī)開發(fā)技術(shù)，又要有一定的邏輯思維能力。這對單片機(jī)相關(guān)課程的教學(xué)改革提出要求。

二、現(xiàn)狀

1、單片機(jī)理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)分離。

單片機(jī)課程是電類相關(guān)專業(yè)的核心課程之一，理論知識的重要性不言而喻，但是它又是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科。傳統(tǒng)教學(xué)方式中，教師主要注重理論知識的完整和知識結(jié)構(gòu)的完備。單片機(jī)課程的開課都是從理論知識講授開始，先講單片機(jī)的發(fā)展歷史，然后講解單片機(jī)內(nèi)部架構(gòu)、指令系統(tǒng)、中斷、計(jì)時(shí)器、外部擴(kuò)展，最后才是實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)。學(xué)生從一開始就進(jìn)入復(fù)雜的原理學(xué)習(xí)，在沒有單片機(jī)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的情況下，所學(xué)知識難于理解。很多學(xué)生對單片機(jī)理論知識的學(xué)習(xí)如同空中樓閣，有些學(xué)生甚至根本聽不懂。這樣使學(xué)生還沒有真正接觸單片機(jī)就已經(jīng)感覺學(xué)不下去了，大多半途而廢。教師教的費(fèi)時(shí)費(fèi)心，學(xué)生興趣也蕩然無存。

2、教師自身情況

中職學(xué)校學(xué)生數(shù)量的增加，并沒有使教師數(shù)量相應(yīng)同比例增加。教師承擔(dān)的課時(shí)量太大，教學(xué)壓力過重，甚至有些教師還承擔(dān)這班級管理的重任。具體到單片機(jī)這類專業(yè)性和實(shí)驗(yàn)性都非常強(qiáng)的課程，存在著精力投入不夠，沒有充足時(shí)間鉆研單片機(jī)課程教學(xué)改革的問題。

3、評價(jià)體系

目前普遍實(shí)行的仍然是以分?jǐn)?shù)的高低來評價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)成績的好壞。一般采用平時(shí)成績、實(shí)驗(yàn)成績、考試成績各占總成績的一定比例來得到學(xué)生課程的最后得分。對有些課程來說這種方法是比較科學(xué)的，但對單片機(jī)課程而言，就會(huì)存在以下問題：

3.1 某些學(xué)生成績不低，但一旦面臨實(shí)際問題時(shí)，無從入手，沒有達(dá)到本課程的教學(xué)目標(biāo)。

3.2 某些學(xué)生成績很低，因?yàn)槔碚撝R和實(shí)驗(yàn)脫節(jié)，學(xué)生根本建立不了學(xué)習(xí)興趣，也就無法學(xué)會(huì)單片機(jī)。

三、項(xiàng)目化教學(xué)特點(diǎn)

項(xiàng)目化教學(xué)即項(xiàng)目教學(xué)法，是師生通過共同實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目工作而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)。它具有以下特點(diǎn)：

1.實(shí)踐性：項(xiàng)目的主題與生產(chǎn)實(shí)際密切聯(lián)系，學(xué)生的學(xué)習(xí)更加具有針對性和實(shí)用性。

2.自主性：提供學(xué)生根據(jù)自己的興趣選擇內(nèi)容和展示形式的決策機(jī)會(huì)，學(xué)生能夠自主、自由地進(jìn)行學(xué)習(xí)，從而有效地促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造能力的發(fā)展。

3.發(fā)展性：長期項(xiàng)目與階段項(xiàng)目相結(jié)合，構(gòu)成為實(shí)現(xiàn)教育目標(biāo)的認(rèn)知過程。

4.綜合性：具有學(xué)科交叉性和綜合能力的運(yùn)用的特點(diǎn)。

5.開放性：體現(xiàn)在學(xué)生圍繞主題所探索的方式、方法和展示、評價(jià)具有多樣性和選擇性。

評價(jià)特點(diǎn)：項(xiàng)目型教學(xué)的評價(jià)注重學(xué)生在項(xiàng)目活動(dòng)中能力發(fā)展的過程，測評內(nèi)容包括學(xué)生參與活動(dòng)各環(huán)節(jié)的表現(xiàn)以及項(xiàng)目完成質(zhì)量。

四、單片機(jī)課程項(xiàng)目化教學(xué)法可行性分析

針對項(xiàng)目化教學(xué)和單片機(jī)課程自身的特點(diǎn)，單片機(jī)課程項(xiàng)目化教學(xué)的可行性分析如下：

首先，單片機(jī)課程是理實(shí)一體課程。理論知識的掌握建立在大量豐富的實(shí)踐基礎(chǔ)上，先做再學(xué)，邊學(xué)邊做的項(xiàng)目化教學(xué)，把學(xué)習(xí)單片機(jī)變得輕松愉快，使學(xué)生能快速入門。

其次，先理論再實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法不適應(yīng)學(xué)生學(xué)習(xí)。單片機(jī)技術(shù)本身就是一門多學(xué)科知識綜合體，它包含硬件電路知識，軟件程序設(shè)計(jì)知識，及其開發(fā)調(diào)試技術(shù)。中職學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程之前，還未建立起這些知識綜合的脈絡(luò)，使學(xué)生無所適從。引入項(xiàng)目化的方法教學(xué)，以項(xiàng)目任務(wù)為中心，將理論知識融于項(xiàng)目任務(wù)當(dāng)中，以實(shí)踐問題解決為紐帶，實(shí)現(xiàn)理論、實(shí)踐，知識，技能，以及情感態(tài)度的有機(jī)整合符合學(xué)生對單片機(jī)技術(shù)的認(rèn)知規(guī)律。

最后，項(xiàng)目化的教學(xué)方法符合生產(chǎn)生活實(shí)際。完成一個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)即完成一個(gè)單片機(jī)項(xiàng)目，每一個(gè)項(xiàng)目就是一個(gè)完整的單片機(jī)開發(fā)過程，通過項(xiàng)目化單片機(jī)教學(xué)能使學(xué)生在學(xué)習(xí)單片機(jī)課程時(shí)，就已經(jīng)有工作實(shí)際情況的體驗(yàn)，貼近了未來工作需要，學(xué)以致用，為中職學(xué)生順利進(jìn)入工作現(xiàn)場打好基礎(chǔ)。

五、解決對策

為提高單片機(jī)課程教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，提高單片機(jī)項(xiàng)目化教學(xué)的質(zhì)量是教學(xué)改革的重點(diǎn)，應(yīng)從以下幾點(diǎn)改革：

1、針對中職學(xué)生的特點(diǎn)，降低理論知識難度。

目前中職學(xué)生基礎(chǔ)知識水平不高，理論知識如果牽扯太多專業(yè)概念，會(huì)使中職學(xué)生把握不住學(xué)習(xí)重點(diǎn)。以“必須、夠用”為原則，在理論教學(xué)中，應(yīng)通過實(shí)際項(xiàng)目需求，把相關(guān)的理論知識分解在各個(gè)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)中，再依據(jù)不同的項(xiàng)目，把理論知識串起來講解。這樣既降低了單片機(jī)課程理論知識的起點(diǎn)，也把單片機(jī)課程中理論知識的難點(diǎn)分散。使激發(fā)了學(xué)生對單片機(jī)后續(xù)課程學(xué)習(xí)的興趣。例如，對單片機(jī)結(jié)構(gòu)的知識點(diǎn)講解，可以設(shè)置七到八個(gè)項(xiàng)目任務(wù)，分別包含單片機(jī)的I/O、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、中斷、AD轉(zhuǎn)換這些單片機(jī)內(nèi)部的硬件知識。

2、針對課程特點(diǎn)，設(shè)計(jì)好項(xiàng)目內(nèi)容。

首先做簡單項(xiàng)目，即基礎(chǔ)項(xiàng)目。例如設(shè)計(jì)認(rèn)識單片機(jī)及其開發(fā)工具的項(xiàng)目。設(shè)計(jì)一個(gè)單片機(jī)能“跑“起來的最小應(yīng)用系統(tǒng)，完成第一個(gè)項(xiàng)目——流水燈，讓中職學(xué)生對單片機(jī)系統(tǒng)有一個(gè)感性認(rèn)識。然后熟練掌握單片機(jī)開發(fā)使用的仿真器、編程器、下載方式方法。熟練使用單片機(jī)開發(fā)工具軟件及單片機(jī)開發(fā)設(shè)計(jì)語言。這一階段雖然還沒有深入了解單片機(jī)的硬件，但是是后續(xù)單片機(jī)項(xiàng)目順利實(shí)施的基礎(chǔ)，這一階段可以適當(dāng)增加課時(shí)數(shù)。

然后設(shè)計(jì)單片機(jī)I/O口的控制的項(xiàng)目，即簡單的設(shè)計(jì)性的項(xiàng)目。例如設(shè)計(jì)閃爍發(fā)光二極管的電路制作；廣告燈的制作；控制直流電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)這些項(xiàng)目。因?yàn)閱纹瑱C(jī)的輸入檢測，輸出控制是通過對其I/O的控制實(shí)現(xiàn)的。學(xué)生掌握了這些控制方法，也就打好了基本功。為后續(xù)項(xiàng)目的順利實(shí)施打好基礎(chǔ)。

在此基礎(chǔ)上適當(dāng)增加后續(xù)項(xiàng)目的難度，即復(fù)雜的設(shè)計(jì)性項(xiàng)目。例如，設(shè)計(jì)數(shù)字顯示的的電壓表項(xiàng)目，在此項(xiàng)目中設(shè)計(jì)應(yīng)用單片機(jī)與AD轉(zhuǎn)換芯片之間的接口與編程。設(shè)計(jì)一個(gè)防盜報(bào)警器項(xiàng)目，在此項(xiàng)目中設(shè)計(jì)應(yīng)用單片機(jī)內(nèi)部的中斷功能實(shí)現(xiàn)。

每個(gè)項(xiàng)目以此設(shè)計(jì)單片機(jī)課程項(xiàng)目符合循序漸進(jìn)的教學(xué)規(guī)律，實(shí)現(xiàn)了該課程理論與實(shí)踐的完美結(jié)合。在此過程中，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開設(shè)基本覆蓋了單片機(jī)原理與接口技術(shù)的所有知識點(diǎn)，使學(xué)生牢固掌握基本理論，熟練掌握基本設(shè)計(jì)思路，綜合應(yīng)用基本設(shè)計(jì)方法，從而達(dá)到學(xué)以致用的根本目的。

3、理論知識與項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)銜接

在項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中，不斷穿插理論知識的講解，每一個(gè)單片機(jī)的實(shí)驗(yàn)課程就是一個(gè)實(shí)際項(xiàng)目然后讓學(xué)生親自動(dòng)手，自己實(shí)踐，運(yùn)用理論知識解決在實(shí)驗(yàn)中碰到的問題。建議理論課時(shí)占40%和實(shí)踐課時(shí)占60%，據(jù)此理論知識講授要“講精，講透”。要求學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步深化，將多個(gè)部分綜合在一起設(shè)計(jì)制作一個(gè)更復(fù)雜、具有較完備功能的實(shí)際系統(tǒng)。學(xué)生在項(xiàng)目任務(wù)的完成過程中，遇到難點(diǎn)，教師可采用啟發(fā)問答形式，讓學(xué)生自己思考，鼓勵(lì)學(xué)生都動(dòng)手實(shí)踐，仔細(xì)觀察每一次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，總結(jié)解決問題的經(jīng)驗(yàn)，達(dá)到使學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的能力。

4、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì)性項(xiàng)目銜接

驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是指為驗(yàn)證已經(jīng)學(xué)習(xí)過的理論知識所設(shè)置的實(shí)驗(yàn)；設(shè)計(jì)性項(xiàng)目是以實(shí)際設(shè)計(jì)項(xiàng)目目的要求和項(xiàng)目條件，由學(xué)生自行設(shè)計(jì)項(xiàng)目方案并加以實(shí)現(xiàn)的項(xiàng)目。傳統(tǒng)的教學(xué)方法是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，在現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中也還有一定的作用，可為設(shè)計(jì)性項(xiàng)目的開設(shè)提供一些必要的基礎(chǔ)。現(xiàn)在的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)一般是在相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)箱上完成，通過開設(shè)1～2個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)可讓學(xué)生了解單片機(jī)的基本構(gòu)成和基本工作原理，所以在開設(shè)設(shè)計(jì)性項(xiàng)目前開設(shè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是非常必要的。同時(shí)，一些設(shè)計(jì)性項(xiàng)目的開設(shè)可在實(shí)驗(yàn)箱上對驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改造而成，特別是對于開始的簡單的設(shè)計(jì)性項(xiàng)目更是如此。比如一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，所有的電路硬件在實(shí)驗(yàn)箱中是現(xiàn)成的，同時(shí)給出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)程序范例，學(xué)生就可以在實(shí)驗(yàn)箱上進(jìn)行驗(yàn)證，對所做實(shí)驗(yàn)的功能進(jìn)行分析。教師只需要在理論教學(xué)時(shí)將程序流程圖和涉及的算法講述清楚，最后要求學(xué)生去編寫程序，然后再進(jìn)行功能驗(yàn)證即可。采用這么一種由驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)作為基礎(chǔ)并進(jìn)行改造的方法對于以基本原理的掌握為目標(biāo)的簡單的設(shè)計(jì)性項(xiàng)目具有很強(qiáng)的可操作性，有利于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)到設(shè)計(jì)性實(shí)項(xiàng)目的自然銜接。

六、需要注意的問題

1、教師自身定位

教師應(yīng)自覺提高自身做項(xiàng)目的能力，并保證足夠的精力投入到教學(xué)中去。教師要注重平時(shí)積累，一方面，要自己動(dòng)手，精心制作好幾個(gè)作品。另一方面，也可以通過提出選題，指導(dǎo)學(xué)生去做，將完成后的作品及文檔全部存檔。只要通過2～3年的積累，就可以形成難度、層次區(qū)分較為合理的項(xiàng)目選題庫和作品庫，既為后續(xù)班級的教學(xué)創(chuàng)建了良好的條件，對后續(xù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)起到示范和引領(lǐng)作用，又為今后的教學(xué)工作減輕了負(fù)擔(dān)。要做好這些，就要求教師充分明確自身職責(zé)，牢固樹立以教學(xué)為中心的觀念，保證有足夠的精力投入教學(xué)中。

2、學(xué)校的評價(jià)體系

學(xué)校應(yīng)當(dāng)改變傳統(tǒng)以分?jǐn)?shù)論英雄的模式。單片機(jī)課程如果只是掌握了一些理論知識而沒有實(shí)戰(zhàn)能力，分?jǐn)?shù)再高都不能算是學(xué)好。作為對學(xué)生的評價(jià)，確立以項(xiàng)目實(shí)踐能力為主體的評價(jià)體系，通過對學(xué)生做的項(xiàng)目難易程度、項(xiàng)目完成的效果，質(zhì)量等驗(yàn)收情況來給出合適的評價(jià)。中職學(xué)校應(yīng)支持，鼓勵(lì)并完善以項(xiàng)目化教學(xué)改革，保證單片機(jī)項(xiàng)目化教學(xué)改革的順利實(shí)施。可以此為中職學(xué)校相應(yīng)教學(xué)改革的切入點(diǎn)，待時(shí)機(jī)成熟，向其他課程推廣。

七、結(jié)束語

現(xiàn)在中職學(xué)校大力進(jìn)行教學(xué)改革的環(huán)境下，以此為契機(jī)，開展單片機(jī)課程項(xiàng)目化的教學(xué)改革勢在必然。單片機(jī)課程就本省而言需要相適應(yīng)的教學(xué)方法體現(xiàn)教學(xué)效果，單片機(jī)項(xiàng)目化的教學(xué)模式改革符合認(rèn)知規(guī)律，體現(xiàn)學(xué)以致用的教學(xué)思想，實(shí)施好單片機(jī)項(xiàng)目化教學(xué)模式改革為培養(yǎng)出符合社會(huì)發(fā)展需要的高素質(zhì)人才提供方法和途徑。

參考資料：

[1]《單片機(jī)原理與實(shí)訓(xùn)教程》.舒?zhèn)ゼt 主編.科學(xué)技術(shù)出版社

篇6

關(guān)鍵詞：模塊化；項(xiàng)目化；單片機(jī)

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 論文編號：1674-2117（2017）06-0087-04

引言

單片機(jī)是目前各類智能產(chǎn)品中經(jīng)常選用的微處理器之一，也是現(xiàn)在電子類高校技能競賽中常運(yùn)用的技術(shù)之一。因此，單片機(jī)課程是電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)、電氣、自動(dòng)化、機(jī)電一體化、信息工程等專業(yè)的主干專業(yè)課程，并且是一門實(shí)踐性、應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，這也說明了單片機(jī)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)尤其重要。

傳統(tǒng)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要是采用高度集成的實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，但實(shí)驗(yàn)箱價(jià)格昂貴、操作繁瑣、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以這種方式不僅實(shí)驗(yàn)成本高，而且學(xué)生的實(shí)驗(yàn)效果也不理想。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的電路都是已經(jīng)制作好的現(xiàn)成品，學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)只需機(jī)械地按照圖紙?jiān)趯?shí)驗(yàn)板上連接幾根導(dǎo)線，然后錄入程序，最后觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果即可，整個(gè)過程耗時(shí)僅需10～25分鐘。[1]這樣的實(shí)驗(yàn)只屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。

由于控制電路和實(shí)驗(yàn)電路集成在一起，所以學(xué)生很難了解所做實(shí)驗(yàn)的實(shí)際工作電路，對電路的原理根本無法獲知，這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式很難鍛煉學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力，由此可見，實(shí)驗(yàn)設(shè)備的高度集成化已經(jīng)漸漸不適應(yīng)現(xiàn)代化單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求。隨著單片機(jī)技g的不斷更新和廣泛應(yīng)用，單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，價(jià)格低，普及性高，能培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力；同時(shí)，采用項(xiàng)目化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，能夠以工作過程為導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和解決實(shí)際問題的能力。[2]

單片機(jī)模塊化實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

改革單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，是指不再采用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)箱設(shè)備，而是采用一種學(xué)生自主、自行制作，開放式、模塊化的實(shí)驗(yàn)板來進(jìn)行單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

該實(shí)驗(yàn)板主要由基礎(chǔ)模塊和擴(kuò)展模塊兩部分組成。其設(shè)計(jì)思路是基礎(chǔ)模塊為系統(tǒng)核心模塊，擴(kuò)展模塊為系統(tǒng)子模塊。基礎(chǔ)模塊（核心模塊）搭架上任何一個(gè)擴(kuò)展模塊（子模塊）可完成一個(gè)特定的子功能，形成一個(gè)產(chǎn)品。所有的擴(kuò)展模塊（子模塊）還可以按照某種方式多個(gè)組合在一起，再搭架上基礎(chǔ)模塊（核心模塊）形成一個(gè)更大的系統(tǒng)和有更多復(fù)雜功能的產(chǎn)品。擴(kuò)展模塊（子模塊）是可組合、分解和更換的單元，但基礎(chǔ)模塊（核心模塊）是必不可少的單元。具體的框架圖如下頁圖1所示。

該實(shí)驗(yàn)板的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低（根據(jù)配置擴(kuò)展模塊不同，價(jià)格在十幾元到幾百元不等），而且省去了中間通過編程器或開發(fā)板來燒錄程序的環(huán)節(jié)，采用ISP直接下載，十分方便。此模塊化實(shí)驗(yàn)板可以完全由學(xué)生自己焊接、制作，體積較小，攜帶方便，學(xué)生可以人手一套，滿足在線仿真調(diào)試、開發(fā)設(shè)計(jì)單片機(jī)系統(tǒng)以及制作小產(chǎn)品的需要。此外，它還可以為以后的課程設(shè)計(jì)、電子設(shè)計(jì)競賽、機(jī)器人競賽、技能大賽等活動(dòng)提供技術(shù)準(zhǔn)備。[3]

1.基礎(chǔ)功能模塊設(shè)計(jì)

基礎(chǔ)模塊為單片機(jī)最小系統(tǒng)，也可稱為CPU控制模塊，主要由單片機(jī)芯片、復(fù)位電路、晶振電路和電源電路組成。它是做任何一個(gè)單片機(jī)實(shí)驗(yàn)或產(chǎn)品必不可少的部分，也是系統(tǒng)的核心部分，如圖2所示。

為了方便后續(xù)搭架基礎(chǔ)模塊與擴(kuò)展模塊，可以將單片機(jī)的32個(gè)I/O（P0-P3口）全部引出，將單片機(jī)的引腳與2.54mm間距的單排排針焊接在一起，通過排針將引腳引出。然后通過杜邦線，把基礎(chǔ)模塊排針與擴(kuò)展模塊排針相連接，實(shí)現(xiàn)搭架組合。

2.擴(kuò)展功能模塊設(shè)計(jì)

擴(kuò)展模塊主要包括流水燈模塊，數(shù)碼管顯示模塊，點(diǎn)陣顯示模塊，LCD顯示模塊，蜂鳴器模塊，鍵盤模塊，紅外收發(fā)模塊，傳感器模塊，A/D、D/A模塊，電機(jī)控制模塊，時(shí)鐘模塊和E2PROM模塊。這些擴(kuò)展模塊不僅可以使學(xué)生基本掌握單片機(jī)的輸入、顯示、控制、數(shù)據(jù)采集和轉(zhuǎn)換、儲(chǔ)存等相關(guān)技能，還可以使學(xué)生在熟悉和掌握以上擴(kuò)展模塊的電路原理、制作和編程的基礎(chǔ)上，根據(jù)自身需求自行設(shè)計(jì)和制作新的擴(kuò)展功能模塊，學(xué)習(xí)到更多的知識，掌握單片機(jī)更多的運(yùn)用技能。

通過“基礎(chǔ)模塊+擴(kuò)展模塊”可以制作和實(shí)現(xiàn)的功能如下：

廣告牌的設(shè)計(jì)與制作：單片機(jī)最小系統(tǒng)（基礎(chǔ)模塊）+點(diǎn)陣顯示模塊（擴(kuò)展模塊）。

功能：通過編程實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控制點(diǎn)陣模塊顯示相應(yīng)的漢字、圖形、數(shù)字等廣告信息。

搶答器的設(shè)計(jì)與制作：單片機(jī)最小系統(tǒng)（基礎(chǔ)模塊）+鍵盤模塊（擴(kuò)展模塊）+流水燈（擴(kuò)展模塊）。

功能：通過編程實(shí)現(xiàn)當(dāng)有按鍵按下時(shí)（有人搶答時(shí)），將信號反饋給單片機(jī)，然后單片機(jī)做出相應(yīng)的反應(yīng)動(dòng)作，如小燈點(diǎn)亮，說明搶答成功，并顯示搶答成功相對應(yīng)的位置。

智能溫度測控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作：單片機(jī)最小系統(tǒng)（基礎(chǔ)模塊）+傳感器模塊（擴(kuò)展模塊）+數(shù)碼管顯示模塊（擴(kuò)展模塊）+流水燈（擴(kuò)展模塊）+蜂鳴器（擴(kuò)展模塊）。

功能：通過編程實(shí)現(xiàn)當(dāng)溫度傳感器模塊采集到溫度后，將溫度信號發(fā)送給單片機(jī)，單片機(jī)接收到信號后，由數(shù)碼管顯示模塊顯示出當(dāng)前溫度。若溫度超過了預(yù)先設(shè)定的最高溫度值，流水燈模塊亮起，表示啟動(dòng)降溫控制操作；若溫度低于預(yù)先設(shè)定的最低溫度值，蜂鳴器模塊響起，表示啟動(dòng)升溫控制操作。

單片機(jī)項(xiàng)目化實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

面對高職教育培養(yǎng)高級技能型、應(yīng)用型人才的目標(biāo)，理論與實(shí)驗(yàn)相分離的教學(xué)模式已不再適應(yīng)當(dāng)前職業(yè)教育發(fā)展的需要。針對競爭日益激烈的就業(yè)市場和企業(yè)對人才的需求，筆者提倡一種以工作為導(dǎo)向的新教學(xué)模式，其本質(zhì)是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中感受到實(shí)際工作環(huán)境，教師充當(dāng)需求者或管理者，給學(xué)生（工作者）下達(dá)任務(wù)或訂單，學(xué)生從接到任務(wù)到制作產(chǎn)品整個(gè)過程都全程參與。[4]

這樣的模式也稱為項(xiàng)目化教學(xué)模式，即學(xué)生和教師一起實(shí)施一個(gè)工作任務(wù)或項(xiàng)目而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)，它能實(shí)現(xiàn)學(xué)生“學(xué)中做，做中學(xué)”[5]，實(shí)現(xiàn)課程設(shè)置職業(yè)化、理論實(shí)踐教學(xué)一體化、技能訓(xùn)練崗位化、素質(zhì)訓(xùn)練企業(yè)化[6]，提高學(xué)生的工程意識和解決實(shí)際問題的能力。

對于單片機(jī)這門實(shí)踐性、應(yīng)用性要求都很強(qiáng)，且易制作產(chǎn)品的課程，采用項(xiàng)目化教學(xué)模式，能夠讓學(xué)生通過教師下達(dá)的實(shí)際工作任務(wù)，學(xué)會(huì)Protel99se等仿真軟件的理論知識，然后通過實(shí)踐實(shí)現(xiàn)電路板繪制、系統(tǒng)仿真、電路板印制、焊接、調(diào)試等，掌握一套完整的單片機(jī)硬件電路設(shè)計(jì)和制作過程，同時(shí)學(xué)習(xí)匯編語言或C語言編程的理論知識，通過實(shí)踐實(shí)現(xiàn)對單片機(jī)程序編輯、調(diào)試、燒錄等，掌握一套完整的單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)過程，最終做到將理論學(xué)習(xí)、實(shí)踐應(yīng)用、產(chǎn)品制作有機(jī)地合為一體。

單片機(jī)項(xiàng)目化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思路和實(shí)施步驟具體如下：

第一步，提出任務(wù)，選擇方案。

掌握技能：能提出至少3種以上方案，通過對比、論證選出最優(yōu)方案；能利用網(wǎng)絡(luò)、圖書館等查閱資料和分析資料。

第二步，硬件電路設(shè)計(jì)。

掌握技能：能利用protel99se或其他繪制電路板仿真軟件，繪制出對的電路原理圖、PCB封裝圖。

第三步，電子元器件采購計(jì)劃。

掌握技能：能識別、篩選電子元器件；能統(tǒng)籌和規(guī)劃采購計(jì)劃，制作采購清單，實(shí)施采購任務(wù)，進(jìn)行成本統(tǒng)計(jì)；能檢測電子元器件的性能指標(biāo)。

第四步，制作電路板（手工焊接）。

掌握技能：能將之前繪制的PCB封裝圖，通過刻版機(jī)雕刻法或化學(xué)藥劑腐蝕法制作出PCB電路板；能將電子元器件焊接到PCB電路板上；能檢測PCB電路板和電子元器件。

第五步，軟件設(shè)計(jì)。

掌握技能：①設(shè)計(jì)程序。能分析任務(wù)或項(xiàng)目需求、設(shè)計(jì)程序算法以及畫程序流程圖。②開發(fā)程序。能使用Keil編程軟件、錄入程序和編譯程序。③調(diào)試程序。能調(diào)試程序，查找錯(cuò)誤，修正錯(cuò)誤；能生成可下載到單片機(jī)的.hex文件。④燒錄程序。根據(jù)不同的下載工具，能采用不同的燒錄方式；能使用燒錄程序的軟件，了解燒錄程序的步驟，實(shí)現(xiàn)將.hex文件燒錄到單片機(jī)。可以利用基礎(chǔ)模塊（單片機(jī)最小系統(tǒng)）實(shí)現(xiàn)燒錄程序。

第六步，上交產(chǎn)品及編寫項(xiàng)目報(bào)告。

這包括PCB電路原理圖、封裝圖，采購耗材清單，手工焊接電路板及軟件程序清單。

掌握技能：能制作產(chǎn)品使用說明書；歸納、總結(jié)產(chǎn)品制作全流程的步驟；利用單片機(jī)的知識和技能，分析和解決一定的工程實(shí)際問題。

在項(xiàng)目化教學(xué)中，教師根據(jù)實(shí)際工作需求的項(xiàng)目，給學(xué)生下發(fā)任務(wù)。學(xué)生自行組隊(duì)，通過網(wǎng)絡(luò)、圖書館等資源多方面搜集資料，小組討論，師生互動(dòng)，討論方案的可行性，這樣能留給學(xué)生發(fā)揮的空間，激發(fā)他們的創(chuàng)造性思維。對于確定后的方案，學(xué)生開始展開硬件電路、軟件程序的設(shè)計(jì)與制作。在這個(gè)過程中，教師只需要針對項(xiàng)目進(jìn)展和實(shí)施，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)理論知識的鏈接，做到理論與實(shí)踐相結(jié)合。每個(gè)小組獨(dú)立完成項(xiàng)目后，上交產(chǎn)品和項(xiàng)目報(bào)告，并進(jìn)行集體點(diǎn)評。

結(jié)論

實(shí)踐證明，采用模塊化的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能夠提高學(xué)生識別電路結(jié)構(gòu)的能力，從而提高他們的動(dòng)手能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。并且模塊化電路板較為靈活、普及性高，各個(gè)模塊都相對獨(dú)立，在出現(xiàn)故障時(shí)易于檢測。由于價(jià)格較低，學(xué)生能夠人手一套，自行設(shè)計(jì)各類擴(kuò)展功能模塊。采用項(xiàng)目化的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能夠培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和解決實(shí)際問題的能力。在項(xiàng)目化教學(xué)過程中，教師通過角色扮演，給學(xué)生下達(dá)工作任務(wù)，這樣能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，開拓學(xué)生的思維，從而提高教學(xué)效率。同時(shí)，項(xiàng)目的實(shí)施和完成能將理論和實(shí)踐融為一體，讓學(xué)生學(xué)以致用。將模塊化與項(xiàng)目化教學(xué)模式相結(jié)合，是一種創(chuàng)新型的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革模式，它能通過設(shè)計(jì)和制作模塊化的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目化教學(xué)過程。

參考文獻(xiàn)：

[1]殷士勇.Keil和Proteus在單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].重慶工商大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2009（6）：567-570.

[2]劉升.模塊化單片機(jī)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)[J].淮北煤炭師范學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2010（2）：40-43.

[3]張宏偉，閻有運(yùn)，王新.單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)改革的探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2009（4）：206-208.

[4]韓慧敏，陳亮，柏乃琳.電子類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革的探索[J].科技視界，2014（5）：54.

[5]沈培鋒.《單片機(jī)原理與應(yīng)用》項(xiàng)目化教學(xué)改革案例淺談[J].中國科技信息，2012 （18）：137.

篇7

單片機(jī)以其體積小、價(jià)格低、功能齊全、抗干擾性高、可靠性好、易于開發(fā)擴(kuò)展等獨(dú)特特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化及智能儀器儀表、通信設(shè)備、家用電器等各種設(shè)備儀器中。[1]近年來，隨著各種機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化程度的不斷提高，用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)對各種機(jī)械電子設(shè)備的控制顯得越來越重要。因此掌握單片機(jī)技術(shù)，了解其工作原理，特別是具備單片機(jī)的基本操作技能，成為當(dāng)工科專業(yè)大學(xué)生的重要任務(wù)。

到目前為止，單片機(jī)原理及應(yīng)用是多數(shù)理工科院校電子信息科學(xué)與技術(shù)、通信工程、電氣工程及其自動(dòng)化等電氣信息類專業(yè)的主干課程。該門課程以C語言程序設(shè)計(jì)、數(shù)字電路、模擬電路為前續(xù)基礎(chǔ)課程，同時(shí)對嵌入式系統(tǒng)和DSP技術(shù)等后續(xù)課程的學(xué)習(xí)有重要影響。

一、教學(xué)背景

傳統(tǒng)的單片機(jī)課程，在教學(xué)內(nèi)容的選擇和教學(xué)順序的設(shè)置上，通常采用的是理論與實(shí)踐相互結(jié)合、先理論后實(shí)踐的模式，程序設(shè)計(jì)語言通常采用匯編語言。從實(shí)際效果看，理論課程大多圍繞單片機(jī)的結(jié)構(gòu)及原理、指令系統(tǒng)、匯編語言程序設(shè)計(jì)、中斷系統(tǒng)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、串行通信、單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展等相關(guān)知識展開，學(xué)生處于被動(dòng)接受狀態(tài)，在整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中參與度不高，容易感到枯燥和倦怠；實(shí)際的拓展性應(yīng)用知識講解較少，無法體現(xiàn)當(dāng)今社會(huì)對應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需求，對學(xué)生真正掌握單片機(jī)控制系統(tǒng)沒有實(shí)質(zhì)性的幫助。

相對于理論教學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)非常有限。以筆者所在院校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)為例，單片機(jī)原理及應(yīng)用理論學(xué)時(shí)為48學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)僅為16學(xué)時(shí)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)一般在理論教學(xué)中后期才展開，受課時(shí)限制，實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)也大多局限于對單片機(jī)的簡單操作和自身功能驗(yàn)證之上，而很少拓展到單片機(jī)的具體應(yīng)用領(lǐng)域。又由于缺乏后續(xù)相關(guān)課程的支撐，沒有能夠?qū)纹瑱C(jī)教學(xué)與相關(guān)課程有機(jī)結(jié)合，將所學(xué)知識有機(jī)系統(tǒng)的串聯(lián)起來，對單片機(jī)“軟硬件結(jié)合的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法”強(qiáng)調(diào)不夠，使得學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)際的應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)缺少系統(tǒng)化的思想。[2]

此外，多數(shù)院校單片機(jī)課程成績的評定多是以期末理論考試為主，考核方式欠缺多樣性，對學(xué)生實(shí)踐能力的考核欠缺有效的考評機(jī)制，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中重理論而輕實(shí)驗(yàn)，忽略了單片機(jī)作為一門應(yīng)用性極強(qiáng)的課程的本質(zhì)。

二、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在單片機(jī)教學(xué)中的實(shí)踐

1.項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法

所謂項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，是一種基于探究性學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)的教學(xué)方式，是指教師把教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)重點(diǎn)提煉出來，巧妙地蘊(yùn)含在一個(gè)個(gè)具體的項(xiàng)目中，把相關(guān)的知識點(diǎn)融入到項(xiàng)目的各個(gè)環(huán)節(jié)中，層層推進(jìn)，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣、發(fā)展學(xué)生動(dòng)手能力的教學(xué)方式。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法把教師的作用更多的定位在促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)、引導(dǎo)學(xué)生成功上，教與學(xué)都是圍繞著所設(shè)計(jì)的項(xiàng)目來展開。

項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法比較適合實(shí)踐性較強(qiáng)的理工科課程教學(xué)，它要求師生改變傳統(tǒng)的觀念和角色，充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位和教師在教學(xué)中的組織、引導(dǎo)、促進(jìn)、控制作用，把學(xué)生認(rèn)為枯燥的知識轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷦?dòng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，有利于真正培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、自學(xué)能力、實(shí)踐能力、增強(qiáng)學(xué)生獨(dú)立意識和協(xié)作精神。[3]

2.項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在單片機(jī)教學(xué)中的實(shí)踐

把項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法應(yīng)用于單片機(jī)課程教學(xué)過程中，首先要解決的是編程語言的選擇問題。現(xiàn)今大多數(shù)的單片機(jī)教材的編程語言都是以匯編語言為主，使用匯編語言編程的優(yōu)點(diǎn)在于其所編寫程序的代碼緊湊、執(zhí)行時(shí)間短、便于控制。然而其缺點(diǎn)也是明顯的――由于其缺乏通用性，需要程序編寫人員對單片機(jī)硬件系統(tǒng)有相當(dāng)深入的理解，且程序不易移植，所以不利于單片機(jī)教學(xué)。C語言由于其運(yùn)算速度快、有良好的可移植性、且編譯效率高，可以直接實(shí)現(xiàn)對單片機(jī)硬件系統(tǒng)的控制，因此筆者所在院校從2010級電氣信息類本科專業(yè)開始，在單片機(jī)教學(xué)中采用了C語言編程。

其次，把項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法應(yīng)用于單片機(jī)課程教學(xué)實(shí)踐中，項(xiàng)目內(nèi)容的設(shè)計(jì)與提煉極其重要和關(guān)鍵。項(xiàng)目內(nèi)容的設(shè)計(jì)要打破原有教學(xué)框架，遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，以學(xué)生為中心，由簡單開始，將單片機(jī)課程的核心技術(shù)提煉為若干知識點(diǎn)，并通過一個(gè)個(gè)具體案例來體現(xiàn)。引導(dǎo)學(xué)生邊做邊學(xué)，在實(shí)踐中學(xué)習(xí)。一個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)需要由不同的知識點(diǎn)去組合和搭建，如“基于單片機(jī)的交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)”，不但要求學(xué)生熟練單片機(jī)的I/O口操作，還要熟悉數(shù)碼管的顯示知識；同樣“簡易搶答器設(shè)計(jì)”，不但要熟練單片機(jī)的I/O口操作、數(shù)碼管的顯示知識，還要熟悉按鍵等的操作，因此，每個(gè)項(xiàng)目又可被分解為若干任務(wù)。

筆者依據(jù)本校電氣信息類專業(yè)對“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程教學(xué)內(nèi)容的要求，結(jié)合自身實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，把單片機(jī)教學(xué)內(nèi)容大致分解為三大模塊，詳見表1。

表1 項(xiàng)目內(nèi)容及任務(wù)

在這三大模塊中，基礎(chǔ)訓(xùn)練模塊教學(xué)內(nèi)容由單片機(jī)最小系統(tǒng)、I/O接口、數(shù)碼管顯示技術(shù)等組成；技能模塊教學(xué)內(nèi)容由單片機(jī)的中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口通信、電機(jī)控制等組成；綜合訓(xùn)練教學(xué)內(nèi)容由模擬交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和簡易搶答器設(shè)計(jì)等組成。在基礎(chǔ)模塊教學(xué)階段，教師通過講解和演示的形式以提起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生熟悉常用的編程軟件和實(shí)驗(yàn)平臺的使用方法。技能模塊教學(xué)設(shè)置與基礎(chǔ)模塊一致，教師先講解后演示，綜合訓(xùn)練模塊不再設(shè)置講解環(huán)節(jié)，教師布置題目后，學(xué)生自行完成，教師點(diǎn)評項(xiàng)目報(bào)告。每個(gè)項(xiàng)目結(jié)束后，教師都要求學(xué)生撰寫項(xiàng)目報(bào)告并據(jù)此進(jìn)行教學(xué)評估。

此外，在單片機(jī)教學(xué)過程中，對部分教學(xué)項(xiàng)目，在實(shí)驗(yàn)板不能滿足教學(xué)需要的情況下，還引入了Proteus單片機(jī)系統(tǒng)虛擬仿真軟件結(jié)合Keil C軟件編程，用虛擬單片機(jī)系統(tǒng)來替代實(shí)際硬件電路，把程序運(yùn)行于虛擬的MCU上，使軟件調(diào)試不再依賴于實(shí)際的硬件電路，當(dāng)仿真結(jié)果達(dá)到系統(tǒng)預(yù)期目的后，還可以進(jìn)行實(shí)際硬件電路的制作。仿真軟件的使用讓學(xué)生不再受限于現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)課時(shí)和實(shí)驗(yàn)設(shè)備，使其能夠更加靈活、深入地學(xué)習(xí)單片機(jī)知識。

對單片機(jī)實(shí)驗(yàn)課時(shí)相對不足的現(xiàn)狀，將部分理論課時(shí)移到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，構(gòu)建理論與實(shí)踐一體化的教學(xué)模式。教師每講授完一個(gè)項(xiàng)目，立刻要求學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐，同時(shí)充分利用開放實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)的有限學(xué)時(shí)，作為實(shí)踐學(xué)時(shí)的有效補(bǔ)充，通過充分的實(shí)踐使學(xué)生掌握單片機(jī)的軟硬件資源及工作原理。

三、教學(xué)體會(huì)

篇8

【關(guān)鍵詞】單片機(jī) 一體化教學(xué) 項(xiàng)目教學(xué)

一體化教學(xué)在我校開展已近三年，對這一新型的教學(xué)方法我非常贊同。根據(jù)單片機(jī)的教學(xué)現(xiàn)狀和我校的實(shí)際情況，我提出了在單片機(jī)教學(xué)中以一體化教學(xué)和項(xiàng)目教學(xué)相結(jié)合的教法設(shè)想，并在兩個(gè)多學(xué)期的單片機(jī)教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)行了一系列實(shí)踐。初次的嘗試也取得了一定的效果，當(dāng)然這一設(shè)想和嘗試也有很多不完善之處，需要更進(jìn)一步的實(shí)踐檢驗(yàn)。

傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)強(qiáng)調(diào)理論知識體系的完整性、嚴(yán)密性，注重課程本身的體系結(jié)構(gòu)，前后的邏輯聯(lián)系。教學(xué)也仍舊以教師講授知識為主的教學(xué)模式，授課的順序是硬件結(jié)構(gòu)指令系統(tǒng)軟件編程單片機(jī)系統(tǒng)的擴(kuò)展和各種器件的應(yīng)用，最后再講一些實(shí)例。但是學(xué)生特別是職校學(xué)生普遍感到這門課非常難學(xué)。原因何在呢？

一方面是由于單片機(jī)是一門綜合性很強(qiáng)的學(xué)科，通常要求學(xué)習(xí)者有一定的硬件電路知識，計(jì)算機(jī)組成原理，編程的一般方法。而一個(gè)剛從初中畢業(yè)的學(xué)生，本來基礎(chǔ)就不好，對計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)幾乎一無所知，甚至連數(shù)字電路也是剛剛接觸的人，要他一開始就去學(xué)習(xí)單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)并理解，顯然有一定困難。

另一方面，許多所謂的職中單片機(jī)教材其實(shí)大都是大學(xué)教材或單片機(jī)技術(shù)書籍的縮寫版。而這種教材的知識體系，內(nèi)容編排的目標(biāo)是讓學(xué)習(xí)者能達(dá)到設(shè)計(jì)開發(fā)能力。而職業(yè)學(xué)校的學(xué)生真真能達(dá)到設(shè)計(jì)開發(fā)的能力嗎？值得商榷。

再一方面，傳統(tǒng)的以單片機(jī)背景知識介紹，硬件知識、指令、編程，外部擴(kuò)展等順序進(jìn)行單片機(jī)的技術(shù)書籍的編寫不符合職中學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。這種以老師說教，理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)嚴(yán)重脫節(jié)的教學(xué)模式給學(xué)生帶來了很大的學(xué)習(xí)障礙。致使學(xué)生學(xué)得吃力，老師教得辛苦，效果也不好。

那么如何讓基礎(chǔ)比較薄弱的職校學(xué)生較好地掌握單片機(jī)技術(shù)呢？我校實(shí)行的一體化教學(xué)可以說是一個(gè)不錯(cuò)的解決途徑。在兩個(gè)多學(xué)期的教學(xué)實(shí)踐中，本人發(fā)現(xiàn)在單片機(jī)教學(xué)中將一體化教學(xué)和項(xiàng)目教學(xué)有效結(jié)合，效果顯著。于是本人將自己粗淺的嘗試總結(jié)如下：①教材改革。從職中學(xué)生認(rèn)知規(guī)律出發(fā)，打破傳統(tǒng)的教材安排將學(xué)習(xí)的難點(diǎn)分散到學(xué)習(xí)的各個(gè)階段。將所學(xué)知識模塊化，階段化，層次化。針對匯編語言枯燥難理解的特點(diǎn)，對每條指令編寫了與之配套的程序。每個(gè)知識模塊都設(shè)置了針對性的實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)理論。并且自行開發(fā)設(shè)計(jì)了與教改相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)電路板。②教學(xué)改革。在教學(xué)上采用一體化教學(xué)和項(xiàng)目教學(xué)相結(jié)合的方式。就是針對每個(gè)知識模塊制定一個(gè)總課題，對于一個(gè)課題下的每個(gè)知識點(diǎn)設(shè)置相應(yīng)的試驗(yàn)，這些試驗(yàn)又包含且服務(wù)于總課題。在教學(xué)中盡可能讓每個(gè)學(xué)生動(dòng)手，讓學(xué)生在調(diào)試程序的過程中，通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的感官性加深對原理知識的理解，同時(shí)學(xué)生自己親手調(diào)試出的試驗(yàn)現(xiàn)象也激發(fā)了其學(xué)習(xí)興趣與熱情。這樣通過“做中學(xué)”提高了學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，降低了教學(xué)難度，提高了學(xué)習(xí)效率。同時(shí)在每個(gè)知識模塊的基本內(nèi)容學(xué)習(xí)完成后，設(shè)置了相應(yīng)的項(xiàng)目，在老師的指導(dǎo)下讓學(xué)生自主完成。這樣既鞏固了所學(xué)知識，也讓學(xué)生認(rèn)識到自己的確學(xué)到了東西，進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生的自信心和學(xué)習(xí)積極性。

篇9

【關(guān)鍵詞】項(xiàng)目式教學(xué)；單片機(jī)(C語言)；高職教育

高等職業(yè)教育的培養(yǎng)目標(biāo)是面向生產(chǎn)、面向基層、面向管理和服務(wù)第一線的實(shí)用型人才。我們高職教育雖然起步晚，但經(jīng)過近幾年的發(fā)展，也取得了一定的成果，成為了我國高等教育的重要組成部分。然而，高職教育也存在著不少問題。教學(xué)方法陳舊，大多數(shù)高職院校仍沿用傳統(tǒng)的“教師滿堂講解，填鴨式灌輸知識給學(xué)生”的教學(xué)模式；實(shí)踐教學(xué)所占課時(shí)比重小；與行業(yè)企業(yè)合作開發(fā)的教材少；考試模式得不到創(chuàng)新等等。以上諸多問題中，如何提高高職教育的教學(xué)質(zhì)量，開發(fā)出一些真正適合高職學(xué)生的教學(xué)方法是許多教育工作者一直研究的永恒問題。

本文以《單片機(jī)(C語言)》課程為例，針對目前高職院校《單片機(jī)(C語言)》課程教學(xué)方法上的不足，提出了一種適應(yīng)“工學(xué)結(jié)合”人才培養(yǎng)模式的教學(xué)方法—項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)。

1.傳統(tǒng)教學(xué)方法的不足

《單片機(jī)(C語言)》課程是計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、電子信息、機(jī)電等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)核心課，該課程的主要特點(diǎn)是實(shí)踐性強(qiáng)，需要學(xué)生多動(dòng)手操作，才能提高教師的授課效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。雖然許多高職院校對該課程的教學(xué)模式進(jìn)行了一定程度的改革，但仍然收效甚微。總的來說，現(xiàn)階段我國高職院校《單片機(jī)(C語言)》課程教學(xué)方法方面存在的不足可以歸納為以下幾點(diǎn)：

(1)教學(xué)方法墨守陳規(guī)，沒有真正體現(xiàn)高技術(shù)型人才的培養(yǎng)目標(biāo)

傳統(tǒng)的《單片機(jī)(C語言)》教學(xué)中，教師一般會(huì)在前兩周先講授抽象的單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)，然后在第三、四周對C語言運(yùn)算符，基本語句一一進(jìn)行闡述。這種教學(xué)方法往往會(huì)產(chǎn)生“教師在講臺上滔滔不絕地講述，學(xué)生在下面睡成一片”的現(xiàn)象[1]。從而導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量得不到提高。

(2)傳統(tǒng)的章節(jié)式教學(xué)，不利用培養(yǎng)學(xué)生對知識的綜合應(yīng)用能力

傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，教師依據(jù)課本的章節(jié)先后順序進(jìn)行課程講解，各個(gè)章節(jié)之間相互獨(dú)立，往往是學(xué)完一個(gè)章節(jié)，做一個(gè)小實(shí)驗(yàn)來鞏固本章所學(xué)的知識，這僅僅是記憶式教學(xué)或填鴨式教學(xué)的一種衍生形式，學(xué)完《單片機(jī)(C語言)》課程，學(xué)生仍不能判斷各知識點(diǎn)的實(shí)際用途。而且，這種章節(jié)式的教學(xué)模式與“工學(xué)結(jié)合”的人才培養(yǎng)模式完全脫軌，不能實(shí)現(xiàn)學(xué)生從學(xué)校畢業(yè)后就能從事工作崗位的無縫對接。

(3)對學(xué)生的課程考核機(jī)制不夠完善，考核形式缺乏多樣化

目前對《單片機(jī)(C語言)》課程的考核大多仍采用期末卷面成績占大比重，平時(shí)課堂表現(xiàn)占小比重的方式。這種考核方式抹殺了學(xué)生的創(chuàng)新能力，導(dǎo)致學(xué)生只重視期末考試的分?jǐn)?shù)，而忽視了平時(shí)對自身能力的培養(yǎng)。長此以往，學(xué)生只會(huì)背題目，而不會(huì)動(dòng)手操作，不會(huì)動(dòng)腦思考，失去了《單片機(jī)(C語言)》課程教學(xué)的真正意義。

2.項(xiàng)目化教學(xué)的改革

針對以上高職院校《單片機(jī)(C語言)》課程教學(xué)方法的不足，提出了一種創(chuàng)新的教學(xué)方法——項(xiàng)目式教學(xué)。項(xiàng)目式教學(xué)源于德國[2]，已經(jīng)在許多歐洲國家展開了實(shí)踐，都得到了非常明顯的效果。由于高職院校的學(xué)生本身邏輯能力比較薄弱，不擅長于邏輯思考和理論分析，喜愛動(dòng)手操作，在《單片機(jī)(C語言)》課程中采用項(xiàng)目式教學(xué)既有理論依據(jù)，也有實(shí)踐證明，因此具有可行性。

所謂項(xiàng)目式教學(xué)，是指師生通過共同實(shí)施一個(gè)完整的“項(xiàng)目”工作而進(jìn)行的教學(xué)方式。這里所指的項(xiàng)目應(yīng)該是針對某幾個(gè)教學(xué)知識點(diǎn)而設(shè)計(jì)的能在教師的指導(dǎo)下由學(xué)生獨(dú)立完成的、收到良好教學(xué)效果的小任務(wù)。以《單片機(jī)(C語言)》教學(xué)為例，完整的項(xiàng)目式教學(xué)過程應(yīng)該包括項(xiàng)目選擇、項(xiàng)目引入、項(xiàng)目開發(fā)、項(xiàng)目考核等等。

(1)項(xiàng)目選擇

項(xiàng)目選擇是《單片機(jī)(C語言)》項(xiàng)目教學(xué)的核心，選擇的項(xiàng)目是否恰當(dāng)直接決定了項(xiàng)目教學(xué)的成敗。選擇的項(xiàng)目不宜過難或過于簡單。同時(shí)，還要考慮選擇的項(xiàng)目是否能與學(xué)生未來技術(shù)型的工作崗位實(shí)現(xiàn)無縫對接。教學(xué)機(jī)器人[3]以單片機(jī)作為控制核心，包括運(yùn)動(dòng)模塊、顯示模塊、時(shí)間模塊、語音模塊、遙控模塊以及各種傳感與轉(zhuǎn)換模塊。運(yùn)動(dòng)模塊既可采用直流電機(jī)、也可采用步進(jìn)電機(jī)；顯示模塊既可選擇數(shù)碼管顯示，也可選擇字符液晶或圖形液晶顯示；控制方法既可采用聲控，也可采用遙控等。針對不同模塊，設(shè)計(jì)出了不同學(xué)習(xí)情境。所以選擇教學(xué)機(jī)器人作為項(xiàng)目教學(xué)的對象具有可實(shí)現(xiàn)性。

(2)項(xiàng)目引入

項(xiàng)目引入是項(xiàng)目教學(xué)能否成功的關(guān)鍵一步。如果項(xiàng)目引入的切入點(diǎn)恰當(dāng)，就會(huì)激發(fā)學(xué)生進(jìn)入角色的興趣，達(dá)到事半功倍的效果。在項(xiàng)目引入階段，不要全盤把任務(wù)要求羅列出來，這種方式比較枯燥，不利于活躍課堂氣氛，調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與積極性。教師可以通過展示與項(xiàng)目有關(guān)的實(shí)物功能，播放視頻，與學(xué)生分享自己的親身經(jīng)歷或故事，自然而然地把學(xué)生引入到項(xiàng)目中來，激發(fā)他們參與項(xiàng)目的興趣。也可以通過一問一答的方式激發(fā)學(xué)生的好奇心，讓他們主動(dòng)參與到項(xiàng)目中來。

(3)項(xiàng)目開發(fā)

項(xiàng)目開發(fā)是項(xiàng)目式教學(xué)的主體過程，學(xué)生綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)也是在這個(gè)過程中逐漸實(shí)現(xiàn)的。項(xiàng)目開發(fā)一般是以小組的基本形式展開，根據(jù)項(xiàng)目的難易程度，選擇小組的人數(shù)。在項(xiàng)目小組長的分工下，小組成員協(xié)作完成整個(gè)項(xiàng)目的任務(wù)。項(xiàng)目開發(fā)階段，主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，獨(dú)立思考分析問題的能力和溝通能力。在組內(nèi)分工上，教師要引導(dǎo)組長根據(jù)組內(nèi)成員的愛好特長，優(yōu)勢互補(bǔ)進(jìn)行分工，要保證每位組員在項(xiàng)目開發(fā)階段都有事可做，同時(shí)要發(fā)揮特長，把自己的工作做到最優(yōu)，避免個(gè)別學(xué)生閑置偷懶。教師在該階段要融入學(xué)生中去，由“主導(dǎo)者”角色轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙龑?dǎo)者”，采用各種手段引導(dǎo)學(xué)生由“被動(dòng)接受”轉(zhuǎn)向“主動(dòng)探索”，同時(shí)，必要的時(shí)候，還要引導(dǎo)學(xué)生往正確的方向思考，以免學(xué)生走彎路耽誤了課程總體進(jìn)度。

(4)項(xiàng)目考核

項(xiàng)目考核是檢驗(yàn)《單片機(jī)(C語言)》項(xiàng)目式教學(xué)水平的標(biāo)準(zhǔn)。在這個(gè)階段，教師能清楚地了解學(xué)生完成項(xiàng)目的情況，同時(shí)對自己今后教學(xué)作相應(yīng)的改進(jìn)。很顯然，如果把傳統(tǒng)《單片機(jī)(C語言)》課程的考核方法沿用到項(xiàng)目式教學(xué)中來是不合適的，需要開發(fā)一系列有效的考核方法來完善項(xiàng)目式教學(xué)。更需要重視動(dòng)手操作能力，職業(yè)精神，語言表達(dá)能力等的比重，而不要把大部分的考核分用于期末卷面成績。例如，設(shè)計(jì)報(bào)告的書寫和講解，項(xiàng)目基本功能和擴(kuò)展功能的完成情況，項(xiàng)目實(shí)施過程中的表現(xiàn)情況，項(xiàng)目完成的進(jìn)度等等都應(yīng)該是重點(diǎn)要考核的內(nèi)容。

3.項(xiàng)目化教學(xué)的不足，與其他教學(xué)方法的結(jié)合

誠然，相比起傳統(tǒng)的“填鴨式”、“說教式”教學(xué)方法，項(xiàng)目式教學(xué)更加適應(yīng)高職院校《單片機(jī)(C語言)》課程的教授，但是，我們也應(yīng)該看到，項(xiàng)目式教學(xué)也存在自身的不足。比如，項(xiàng)目式教學(xué)方法讓學(xué)生掌握了大量的課堂“主動(dòng)權(quán)”，對于剛剛接觸《單片機(jī)(C語言)》課程的學(xué)生來說，項(xiàng)目中的許多基本知識點(diǎn)可能以前從未見到過，因此，教師有必要安排一部分課堂時(shí)間講授這些知識點(diǎn)，以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步探索，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目化教學(xué)與理論教學(xué)的結(jié)合。另外，也可以把項(xiàng)目化教學(xué)與引導(dǎo)文教學(xué)結(jié)合，取長補(bǔ)短，發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，最終實(shí)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的整體提高。

參考文獻(xiàn)

[1]宋錦.單片機(jī)課程項(xiàng)目教學(xué)法的探索和實(shí)踐[J].武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2006,5(6):94-95.

[2]姜大源,吳全全.當(dāng)代德國職業(yè)教育主流教學(xué)思想研究[M].北京:清華大學(xué)出版社,2007.

[3]王靜霞.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)(C語言版)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2009.

本文系“東莞職業(yè)技術(shù)學(xué)院院級基金（青年）項(xiàng)目（項(xiàng)目編號：2011d09）”。

作者簡介：

篇10

高校教學(xué)中有人提出與單片機(jī)有關(guān)的課程既難教又難學(xué)，教學(xué)效果不太理想，其主要原因在于：傳統(tǒng)的“老師講、學(xué)生聽”的教學(xué)方法挫傷學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。針對單片機(jī)課程特點(diǎn)，尋求一種能較好地培養(yǎng)學(xué)生能力的教學(xué)方法是每一位任課教師迫切關(guān)注的問題。

對各高校的單片機(jī)原理精品課程進(jìn)行查閱，可以看出各高校對實(shí)踐教學(xué)非常重視，為了加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，近年來，我國的一些學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)開始致力于虛擬實(shí)驗(yàn)室的研究，雖有了一定發(fā)展，但是還存在很多不足：沒有形成較為合理的發(fā)展模式和方向，基于Proteus軟件平臺的課程教學(xué)，在各個(gè)論文期刊也均有發(fā)表，各地高校也有研究，然而研究者多、應(yīng)用者少，真正貫徹與應(yīng)用實(shí)際教學(xué)過程中才是虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重中之重。可見虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)在國內(nèi)有一定的理論基礎(chǔ)，將其整合到課堂教學(xué)中有巨大的應(yīng)用價(jià)值。

2.教學(xué)方法和教學(xué)手段

針對不同項(xiàng)目，采用引導(dǎo)教學(xué)法、案例分析法、演示教學(xué)法等多種教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，樂于實(shí)踐，強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果。

2.1演示教學(xué)法

教學(xué)過程中首先演示仿真運(yùn)行結(jié)果，然后提出問題，學(xué)生帶著問題和對演示結(jié)果的好奇，投入任務(wù)的學(xué)習(xí)之中。對于一些關(guān)鍵步驟的理解，可現(xiàn)場修改程序，顯示運(yùn)行效果，例如最簡單的流水燈，可修改指令改變燈循環(huán)點(diǎn)亮的時(shí)間，或使奇數(shù)燈循環(huán)點(diǎn)亮，使學(xué)生理解每條指令的功能。

2.2案例分析法

對于一些基本模塊的設(shè)計(jì)，可采用案例教學(xué)法。通過簡單的、具體的任務(wù)實(shí)例分析、介紹知識點(diǎn)，使學(xué)生對單片機(jī)有一個(gè)感性認(rèn)識。同時(shí)對于第一個(gè)綜合項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，也可采用案例分析法，之后學(xué)生就可以舉一反三，進(jìn)行綜合項(xiàng)目的開發(fā)設(shè)計(jì)。

2.3引導(dǎo)教學(xué)法

對于一些較難理解的知識點(diǎn)，可采用預(yù)先設(shè)置故障的方法，引導(dǎo)學(xué)生理解。如數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)顯示，在點(diǎn)亮下一位之前要關(guān)閉所有數(shù)碼管，否則會(huì)亂碼，對于這一點(diǎn)學(xué)生很難理解，所以在教學(xué)時(shí)，先不指明，當(dāng)學(xué)生遇到此問題解決不了時(shí)，教師再指導(dǎo)修改，使學(xué)生印象深刻，便于理解。

3.項(xiàng)目教學(xué)的實(shí)施

3.1教學(xué)對象

以本校自動(dòng)化專業(yè)大學(xué)三年級學(xué)生為教學(xué)對象，采用Proteus軟件項(xiàng)目式教學(xué)法。這一時(shí)期的學(xué)生已掌握本專業(yè)的一些基本理論知識，對電路進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，繪制電氣原理圖，知道常用的電子元器件，可以進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)中硬件電路的設(shè)計(jì)。對于軟件部分，學(xué)生可用c語言進(jìn)行編程設(shè)計(jì)，完成軟硬件的聯(lián)合調(diào)試。

3.2教學(xué)內(nèi)容的選取

將項(xiàng)目式教學(xué)法引入單片機(jī)教學(xué)中，關(guān)鍵是項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，項(xiàng)目設(shè)計(jì)是否合理直接影響教學(xué)效果優(yōu)劣，教師在選擇教學(xué)項(xiàng)目時(shí)，應(yīng)緊扣教學(xué)大綱從實(shí)用性、可行性、綜合性等方面考慮。LED流水燈、按鍵、數(shù)碼管顯示、液晶顯示、蜂鳴器、定時(shí)器、溫度測量等這些具有代表性的小項(xiàng)目是一個(gè)綜合性大項(xiàng)目設(shè)計(jì)的基本模塊，這些項(xiàng)目在日常生產(chǎn)生活中，學(xué)生經(jīng)常看到用到，學(xué)生有興趣學(xué)習(xí)，基本模塊應(yīng)用好了，可以進(jìn)行綜合的大項(xiàng)目的開發(fā)設(shè)計(jì)。

3.3教學(xué)目標(biāo)

3.3.1從工程實(shí)際需求出發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生從事單片機(jī)設(shè)計(jì)需要的技能和知識、學(xué)習(xí)方法及基本的生存和發(fā)展能力，使學(xué)生較快融入企業(yè)，參與實(shí)際的單片機(jī)設(shè)計(jì)工作。

3.3.2培養(yǎng)的學(xué)生在用單片機(jī)進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，展現(xiàn)仿真效果，并做出設(shè)計(jì)實(shí)物，在各創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽中，設(shè)計(jì)出更具智能化的作品。

3.4教學(xué)過程

項(xiàng)目從簡單到復(fù)雜，難度從小到大，有個(gè)循序漸進(jìn)的過程。在教學(xué)的早期，教師處于主導(dǎo)地位，給學(xué)生充分講解每個(gè)基本模塊的硬件、軟件設(shè)計(jì)方法，到后期以學(xué)生為主導(dǎo)，教師布置項(xiàng)目任務(wù)，學(xué)生在掌握基本模塊的應(yīng)用后，開始進(jìn)行綜合項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，如恒溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，此項(xiàng)目應(yīng)用到溫度測量、數(shù)碼管顯示、按鍵設(shè)置、蜂鳴器報(bào)警、繼電器控制等基本模塊，最終通過仿真軟件Proteus直觀地看到溫度顯示及控制的效果，讓學(xué)生有成就感，提高學(xué)習(xí)興趣。

最終在理論知識、課程設(shè)計(jì)、動(dòng)手能力、創(chuàng)新設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行考核，驗(yàn)證Proteus項(xiàng)目式教學(xué)法對于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對知識的掌握和應(yīng)用方面的有效性。