項目教學法在單片機課程教學中的應用探究

【摘要】本文通過單片機課程的特點，結合在教學過程中的經(jīng)驗總結，通過與傳統(tǒng)教學方法的比較，介紹了項目教學法在單片機課程教學中的應用與應用的意義。

【關鍵詞】單片機 傳統(tǒng)教學方法 項目教學法

【中圖分類號】TP368.1-4 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）20-0058-01

引言

單片機課程是電子信息類及機電類專業(yè)的專業(yè)必修課，課程的開設有助于高職院校培養(yǎng)應用型人才。傳統(tǒng)的教學是以理論為主，實驗為輔的教學模式，該模式下，難以把理論與實踐很好的銜接起來，學生難以理解課程理論知識，也未能提高課程應用能力。隨著現(xiàn)代教學方法的發(fā)展，項目教學法在各類工科專業(yè)得到廣泛的應用，旨在培養(yǎng)學生提高課程應用能力，做到學以致用。因此，根據(jù)高職院校學生的學習特點，就該門課程的教學設計上進行了項目教學法的應用探究。

一、傳統(tǒng)教學方法存在的問題

傳統(tǒng)的教學方法，一般是通過講授法指導學生掌握一定的理論知識，再通過實驗法培養(yǎng)課程實踐應用能力。該方法取得一定成效，但是高職院校學生普遍的特點是自學能力較差，該方法存在一些不足。

首先，單片機課程的學習以模擬電路、數(shù)字電路、程序設計、計算機基礎等課程知識為基礎，課程知識要求掌握芯片結構、硬件電路原理、程序開發(fā)軟件應用、仿真軟件應用等，若以傳統(tǒng)方法連續(xù)講授課程理論知識，基礎一般的學生難以理解，覺得課程枯燥，思維跟不上任課教師的步伐，一旦某些知識點沒掌握，后續(xù)的課程內(nèi)容更是如墮煙海。其次，實驗以驗證性小實驗為主，大部分學生不懂如何把實驗經(jīng)驗與知識進行拓展，應用于具體產(chǎn)品設計中，容易脫離實際[1]。再次，大部分高職院校課程實驗設備采用科技公司開發(fā)的實驗箱，在一定程度給課程實驗帶來便利，能有針對性對特定電路進行編程，但是這樣會使學生不懂電路原理只會簡單編程，無法進行實際應用。另外，使用定制實驗箱在電路設計時各模塊已經(jīng)固定，難以根據(jù)教師實際教學需要對各個實驗模塊靈活調(diào)配，難以根據(jù)學生對知識掌握程度進行調(diào)整改善。

二、項目教學法在單片機課程中的應用

1.項目的確定

項目教學法，是根據(jù)課程內(nèi)容，遵循學習循序漸進的規(guī)律，有目的性對課程知識進行分解歸類，通過具體項目的設計與實施，鍛煉學生對課程知識綜合應用的能力。以項目為導向，以任務為驅(qū)動，以學生為中心，引導學生發(fā)現(xiàn)問題，在解決問題的同時，逐漸掌握課程各模塊知識。

為了改善傳統(tǒng)教學方法，把項目教學法應用于單片機課程教學中，根據(jù)課程的知識結構，在明確教學目標與要求的前提下，綜合考慮項目的統(tǒng)籌設置、項目間的聯(lián)系和層次遞進進行教學項目設置[2]。根據(jù)高職學生的知識水平與學習能力，從易到難把課程設置為八個教學項目，項目內(nèi)容為單片機最小系統(tǒng)、流水燈、數(shù)字實時時鐘設計、電機方向與轉速控制、點陣動態(tài)字幕顯示、A/D和D/A轉換的實現(xiàn)、單片機串行通信的設計與實現(xiàn)、多功能傳感器系統(tǒng)設計，這些項目的教學，首先要求教師已經(jīng)具有一定項目實戰(zhàn)經(jīng)驗，能引導學生在項目實戰(zhàn)中不斷排除困難，積累經(jīng)驗，通過項目實戰(zhàn)掌握單片機的知識。

2.項目的實施舉例

項目的實施分為確定項目任務、項目的實施、項目驗收與總結三個方面。下面以數(shù)字實時時鐘設計為例，實施步驟如下：

第一步，確定數(shù)字實時時鐘設計項目任務。根據(jù)項目要求，設計一個數(shù)字實時時鐘，時鐘能按正常時間顯示時、分、秒功能，斷電能保持時間。項目內(nèi)容包括硬件電路設計與程序設計，需要數(shù)碼管動態(tài)顯示、中斷的概念與功能、實時時鐘芯片DS1302的應用、數(shù)字電路、模擬電路等知識做準備。

第二步，進行項目實施。實施前根據(jù)學生學習能力水平的差異性合理分組，一般三人為一組。對項目任務進行分析，通過講授法指導學生掌握數(shù)字時鐘設計的理論知識，引導學生構建設計思路。首先，把項目內(nèi)容分解為硬件電路設計和程序設計兩部分，把硬件電路進行模塊化分解，包括電源電路、單片機最小系統(tǒng)電路、時鐘芯片工作電路、數(shù)碼管驅(qū)動電路、數(shù)碼顯示電路、按鍵電路，同組成員一起總結理論知識并進行分析設計，完成各部分電路設計之后根據(jù)PCB板元器件布局進行連接。其次，硬件電路完成后，根據(jù)單片機的控制端口編寫控制程序，引導學生分析電路，根據(jù)電路編寫程序，編寫程序過程中訓練學生熟悉開發(fā)軟件的應用技能與編程的邏輯思維能力，同時理解和掌握中斷的概念和功能、數(shù)碼管動態(tài)顯示的方法等知識，并應用到編程中。最后，進行整機調(diào)試，調(diào)試過程中掌握各部分電路的功能和測試方法，掌握程序的功能和錯誤檢查方法，培養(yǎng)學生解決問題的能力。

第三步，進行項目驗收與總結。由教師負責檢查各組同學的項目完成情況，給予點評，指出優(yōu)點與不足，并根據(jù)結果了解學生的知識掌握程度和能力水平，同時也指導學生如何總結項目過程中的知識點與應用知識的方法。

3.課程的考核方式

單片機是一門注重應用的課程，若采用理論筆試，考核形式較為傳統(tǒng)，死記硬背無法提高學生課程應用能力。因此，在課程結束考核階段，可通過課程設計的方式進行考核，根據(jù)學生的能力水平設置合理的項目內(nèi)容，讓學生設計一個完整的可運行的單片機系統(tǒng)，通過一個完整的項目來鍛煉學生的實際應用能力[3]。

三、項目教學法在單片機課程中應用的意義

項目教學法在單片機課程中應用的主要意義是：第一，課程理論知識與實際應用聯(lián)系更加緊密，使課程學習方式更加輕松易懂，提高學生對課程的學習興趣；第二，在每個項目中應用到課程多個知識點，項目實施是一個提出問題并解決問題的過程，鍛煉了學生課程知識綜合應用能力；第三，項目成果更能體現(xiàn)學生的學習態(tài)度與能力水平，使教師對學生的學習成績評價更加客觀、合理。

結束語

經(jīng)過近年的教學實踐，項目教學法在單片機課程教學中的應用收到了良好的效果，大部分學生能較好地掌握課程的知識，提高了解決問題的能力，也培養(yǎng)了較熟練的實踐技能，為今后進入社會工作打下了扎實的基礎。教學過程中，根據(jù)學生和課程的特點，善于應用多種教學法，不斷改進、改善，也是教師提升自己教學水平的關鍵。

參考文獻：

[1]許燕萍，劉一鳴. 項目教學法在單片機教學中的應用. 電子技術. 2015.22（2）：72-74

[2]貢雪梅. 項目教學法在單片機原理課程設計中的應用. 實驗技術與管理. 2009.26（7）：115-116，144

[3]趙月靜，陳繼榮，張永弟. 單片機原理及應用課程創(chuàng)新實踐教學改革. 實驗技術與管理. 2013.30（1）：176-179

作者簡介：

林舜杰，男，廣東潮州人，高校教師。