高職單片機(jī)項(xiàng)目化教學(xué)研究與實(shí)踐

嵇 萍劉泗巖

1.江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇南京 210017 2.南京航空航天大學(xué) 江蘇南京 210016

高職單片機(jī)項(xiàng)目化教學(xué)研究與實(shí)踐

嵇 萍1劉泗巖2

1.江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇南京 210017 2.南京航空航天大學(xué) 江蘇南京 210016

傳統(tǒng)的單片機(jī)課程教學(xué)片面強(qiáng)調(diào)知識(shí)體系的完整性而忽視理論與實(shí)踐的有機(jī)融合，不符合高職學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)。介紹了項(xiàng)目化教學(xué)法在高職院校單片機(jī)課程教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)踐，具體闡述了項(xiàng)目任務(wù)設(shè)計(jì)與成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)方法，并以報(bào)警器項(xiàng)目為例說(shuō)明了項(xiàng)目教學(xué)的實(shí)施方法。結(jié)果表明通過(guò)項(xiàng)目化教學(xué)，不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)效果，也增強(qiáng)了學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。

單片機(jī)；項(xiàng)目教學(xué)；實(shí)踐

Abstract: The traditional teaching method of MCU course puts undue emphasis on the integrity of knowledge hierarchy, while it ignores the integration of theory and practice and doesn’t conform to the learning characteristic of students in high vocational-technical college. This paper introduces the practice of project teaching method applied on MCU course in high vocational-technical college. It specif c states the designed project and task and the method of performance appraisal, and shows the manner of execution of project teaching method based on the example of alarm project. The teaching result indicates the project method can not only improve the learning interest and effects of students, but also enhances the professional quality of students.

Key words: MCU; project teaching, practice

單片機(jī)課程是高職電類專業(yè)的核心課程,具有很強(qiáng)的綜合性與實(shí)踐性。傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)采用的是先理論教學(xué)后實(shí)踐教學(xué)的方式。理論教學(xué)一般以單片機(jī)結(jié)構(gòu)為主線,過(guò)于注重知識(shí)體系的演繹和推理,卻忽視了高職學(xué)生抽象思維能力較弱、形象思維能力較強(qiáng)的特點(diǎn)。在教師花費(fèi)了大量課時(shí)講授單片機(jī)結(jié)構(gòu)原理、指令系統(tǒng)等抽象理論知識(shí)后,學(xué)生往往難以消化吸收這些知識(shí),越來(lái)越喪失學(xué)習(xí)信心及興趣。而實(shí)踐教學(xué)通常是安排在指令系統(tǒng)學(xué)習(xí)之后,此時(shí)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)已經(jīng)遺忘很多,實(shí)踐教學(xué)安排的又是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),學(xué)生通常只是機(jī)械地按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的步驟做一遍驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的軟硬件原理并不能深入掌握,更不用談嘗試創(chuàng)新設(shè)計(jì)了。

鑒于傳統(tǒng)單片機(jī)教學(xué)方式的弊端,我校電氣工程系開(kāi)始嘗試打破傳統(tǒng)的單片機(jī)授課體系,將項(xiàng)目教學(xué)法引入單片機(jī)課程教學(xué),極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性,提升了教學(xué)質(zhì)量。

1 單片機(jī)項(xiàng)目教學(xué)法概述

單片機(jī)項(xiàng)目化教學(xué),就是要以實(shí)際項(xiàng)目為載體,將所要講授的各項(xiàng)理論知識(shí)和實(shí)踐技能按照由淺入深、學(xué)以致用的原則分解到一個(gè)個(gè)具有明確應(yīng)用目標(biāo)的任務(wù)中去,讓學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成這些任務(wù),在完成任務(wù)的同時(shí)也就完成了對(duì)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)。

單片機(jī)項(xiàng)目化教學(xué)打破了傳統(tǒng)教學(xué)中教師講授知識(shí),學(xué)生被動(dòng)接受的局面,它在項(xiàng)目任務(wù)推進(jìn)過(guò)程中,促使學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,思考問(wèn)題,進(jìn)而主動(dòng)產(chǎn)生對(duì)知識(shí)的渴求,吸納知識(shí),解決問(wèn)題。在項(xiàng)目化教學(xué)過(guò)程中,我們不僅能培養(yǎng)學(xué)生掌握單片機(jī)知識(shí)和技能,還能培養(yǎng)學(xué)生查閱資料、分析問(wèn)題、綜合運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作、與人溝通的能力,切實(shí)提高高職學(xué)生的綜合素質(zhì)和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

2 單片機(jī)項(xiàng)目教學(xué)實(shí)踐

2.1 教學(xué)項(xiàng)目設(shè)計(jì)

在單片機(jī)項(xiàng)目化教學(xué)中,教學(xué)項(xiàng)目是單片機(jī)理論知識(shí)和實(shí)踐技能的載體,教學(xué)項(xiàng)目的合適與否將直接影響到課程的教學(xué)效果。一方面,教學(xué)項(xiàng)目應(yīng)貼近生活生產(chǎn)實(shí)際,具有一定的實(shí)用性,這樣才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；另一方面,教學(xué)項(xiàng)目要能涵蓋單片機(jī)教學(xué)大綱中要求掌握的所有知識(shí)點(diǎn)和技能,且項(xiàng)目不能過(guò)于“龐大”,如果在一個(gè)項(xiàng)目中包含太多新的知識(shí)點(diǎn)和技能,會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒。我們?cè)诔浞挚紤]學(xué)生的接受能力后,在教學(xué)項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)安排了基礎(chǔ)項(xiàng)目和綜合項(xiàng)目?jī)刹糠?通過(guò)基礎(chǔ)項(xiàng)目的訓(xùn)練使學(xué)生循序漸進(jìn)地掌握基本知識(shí)點(diǎn),盡早地從項(xiàng)目任務(wù)中獲得成功激勵(lì),然后再通過(guò)綜合項(xiàng)目的訓(xùn)練融會(huì)貫通知識(shí)點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生的大項(xiàng)目協(xié)作能力。

基于以上考慮,我們?cè)O(shè)計(jì)了8個(gè)基礎(chǔ)項(xiàng)目和兩個(gè)綜合項(xiàng)目,具體的項(xiàng)目任務(wù)設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。

表1 項(xiàng)目任務(wù)設(shè)計(jì)表

2.2 項(xiàng)目化教學(xué)案例

下面以報(bào)警器設(shè)計(jì)項(xiàng)目為例來(lái)闡述如何實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué),以期到拋磚引玉的作用。

2.2.1 項(xiàng)目引入

報(bào)警器是一種為防止或預(yù)防某事件發(fā)生所造成的后果,以聲、光等形式來(lái)提醒我們的電子產(chǎn)品,它在安全防范、交通運(yùn)輸、應(yīng)急救災(zāi)等領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。本項(xiàng)目利用單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)報(bào)警器,當(dāng)按下按鈕時(shí),蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲。

2.2.2 項(xiàng)目分解

任務(wù)1：設(shè)計(jì)方波發(fā)生器

任務(wù)描述：系統(tǒng)上電后,在P1.1引腳輸出周期為100ms,占空比為50%的方波,通過(guò)示波器觀察波形。

任務(wù)分析：每隔50ms將P1.1引腳電平取反一次就可以實(shí)現(xiàn)任務(wù)要求。那么如何實(shí)現(xiàn)50ms精確定時(shí)呢？

相關(guān)知識(shí)：定時(shí)/計(jì)數(shù)器原理及應(yīng)用

任務(wù)實(shí)施：①硬件設(shè)計(jì)；②軟件設(shè)計(jì)

任務(wù)2：設(shè)計(jì)報(bào)警器

任務(wù)描述：按下SB1按鈕,蜂鳴器發(fā)出“119”報(bào)警聲。

任務(wù)分析：蜂鳴器為什么能發(fā)出聲音？如何使蜂鳴器發(fā)出“119”報(bào)警聲？

相關(guān)知識(shí)：①蜂鳴器工作原理；②音調(diào)與方波頻率的關(guān)系

任務(wù)實(shí)施：①硬件設(shè)計(jì)；②軟件設(shè)計(jì)

2.2.3 項(xiàng)目拓展 設(shè)計(jì)電子鐘

2.3 學(xué)習(xí)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)

傳統(tǒng)的單片機(jī)課程成績(jī)包括平時(shí)成績(jī)和期末考試成績(jī)。平時(shí)成績(jī)一般是依據(jù)出勤記錄和平時(shí)作業(yè)情況評(píng)定,由于有的同學(xué)會(huì)出現(xiàn)“人到心不到”課堂、作業(yè)抄襲的現(xiàn)象,所以這種評(píng)價(jià)方式并不能真正反映一個(gè)學(xué)生的平時(shí)學(xué)習(xí)情況。而期末考試由于考核方式的限制,更側(cè)重于考查單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)原理和指令分析等理論知識(shí),即使有少量的編程設(shè)計(jì)題目也只能考查學(xué)生的初步設(shè)計(jì)能力,并不能反映學(xué)生的實(shí)際單片機(jī)調(diào)試及綜合應(yīng)用能力。

項(xiàng)目化教學(xué)的特點(diǎn)是從“以教師為中心”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙詫W(xué)生為中心”,課堂上以學(xué)生活動(dòng)為主,教師活動(dòng)為輔。因此,對(duì)學(xué)生的考核可以貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程,在每個(gè)教學(xué)項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中,對(duì)學(xué)生的查找資料、方案設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)及系統(tǒng)調(diào)試能力等進(jìn)行全方位考核,最終匯總成學(xué)生的項(xiàng)目考核成績(jī),這樣不但能有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,也能客觀反映學(xué)生的真實(shí)單片機(jī)應(yīng)用水平。

3 結(jié)束語(yǔ)

單片機(jī)項(xiàng)目化教學(xué)法與傳統(tǒng)教學(xué)方式相比,不僅大大提升了單片機(jī)課程的課堂教學(xué)效果,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)的興趣,為學(xué)生后續(xù)自主學(xué)習(xí)單片機(jī)知識(shí)打下了良好的基礎(chǔ),更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生思考問(wèn)題、相互協(xié)作、綜合運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力,縮短了在校生與合格職業(yè)人之間的距離,有效地提高了高職學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

[1] 胡敬朋,王聰.單片機(jī)項(xiàng)目教學(xué)研究及實(shí)踐[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào),2009,10

[2] 劉高鎖.項(xiàng)目教學(xué)法在單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程中的教學(xué)實(shí)踐[J].中國(guó)職業(yè)技術(shù)教育,2007,9

Research and practice of project teaching method applied on MCU course in high vocationaltechnical college

Ji Ping1, Liu Siyan2
1.Jiangsu maritime institute, Nanjing, 210017, China 2.Nanjing university of aeronautics and astronautics, Nanjing, 210016, China

2010-11-02 稿件編號(hào)：1011010

嵇萍，碩士，講師。

江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級(jí)教改課題“單片機(jī)課程項(xiàng)目化教學(xué)研究與實(shí)踐”。