項(xiàng)目教學(xué)在單片機(jī)課程中的應(yīng)用與研究

（姜堰中等專業(yè)學(xué)校，江蘇 泰州 225500）

[摘 要] 單片機(jī)作為中職數(shù)控、電子、機(jī)電一體化等專業(yè)的重要課程，具有較強(qiáng)的綜合性、實(shí)踐性等特點(diǎn)。針對單片機(jī)的特點(diǎn)，在教學(xué)內(nèi)容、方法、培養(yǎng)學(xué)生科研能力等方面進(jìn)行了一些探討，激發(fā)學(xué)生興趣，提高教學(xué)效果。

[關(guān) 鍵 詞] 單片機(jī)；開發(fā)工具；“項(xiàng)目式”教學(xué)；仿真

[中圖分類號(hào)] G712 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2017）14-0063-01

隨著技術(shù)的進(jìn)步，單片機(jī)因其功能強(qiáng)大、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用，我校也開設(shè)了單片機(jī)課程。

一、從多年的教學(xué)實(shí)踐來看，存在的幾個(gè)不足

（一）教學(xué)目標(biāo)不明確

單片機(jī)是典型的軟硬結(jié)合、理論與實(shí)際相結(jié)合的一門課。它要求學(xué)生具有比較扎實(shí)的電工、電子、計(jì)算機(jī)等基礎(chǔ)知識(shí)，較好的動(dòng)手能力，這對于中職學(xué)生來說難度極大。

（二）教學(xué)結(jié)構(gòu)不合理

教學(xué)實(shí)踐中，筆者發(fā)現(xiàn)，部分教材側(cè)重于單片機(jī)結(jié)構(gòu)的介紹，缺乏實(shí)用性的實(shí)踐項(xiàng)目，教學(xué)過程中，學(xué)生普遍感到聽不懂、看不懂，繼而產(chǎn)生厭學(xué)情緒。

（三）教學(xué)方式運(yùn)用不當(dāng)

對于這門理論性和實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，教師在教學(xué)時(shí)，仍按理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)的模式完成教學(xué)任務(wù)，這樣造成許多學(xué)生雖有單片機(jī)的理論知識(shí)，卻不會(huì)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去解決工程技術(shù)問題，因而畢業(yè)后不能滿足用人單位的要求。

（四）辦學(xué)硬件不硬

要使單片機(jī)教學(xué)達(dá)到高技能層次，必須具備必要的硬件設(shè)施，但學(xué)校往往因經(jīng)費(fèi)不足而不愿為一門課程的教學(xué)增加太多的投入，導(dǎo)致教學(xué)條件不能滿足教學(xué)要求，難以進(jìn)行有效的項(xiàng)目教學(xué)。

二、針對上述不足，結(jié)合幾年的教學(xué)實(shí)踐，筆者就單片機(jī)教學(xué)談幾點(diǎn)對策

（一）明確教學(xué)目標(biāo)

中職學(xué)生要達(dá)到什么樣的教學(xué)層次？筆者認(rèn)為：大部分學(xué)生應(yīng)掌握單片機(jī)的管腳功能，看懂典型的應(yīng)用程序，掌握主流開發(fā)工具的簡單使用，了解單片機(jī)的開發(fā)流程，初步建立程序設(shè)計(jì)的思維方式；部分優(yōu)秀學(xué)生能掌握單片機(jī)常用的工作模塊，熟悉一些跟單片機(jī)相關(guān)的集成塊，具有較高的程序調(diào)試能力，能夠編寫出簡單實(shí)用的程序，能夠在給出原理圖的條件下，利用Proteus等軟件畫出PCB圖，能制作出硬件電路。

（二）選用實(shí)用教材

實(shí)用教材應(yīng)當(dāng)注重應(yīng)用，明確單片機(jī)的管腳功能及其使用注意點(diǎn)即可。教材應(yīng)適當(dāng)介紹主流的開發(fā)工具和仿真軟件的使用，最后應(yīng)涉及工程案例。

（三）合理組織教學(xué)

考慮到中職學(xué)生的特點(diǎn)，可采用“項(xiàng)目式”教學(xué)方式，所謂“項(xiàng)目式”教學(xué)，就是一種自頂向下的教學(xué)方法——師生共同將一個(gè)較難的完整項(xiàng)目分解為若干個(gè)簡單的子項(xiàng)目，并逐步提煉并掌握各個(gè)知識(shí)點(diǎn)，最后再綜合。以“P2口作為輸出口應(yīng)用”這一項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目利用程序控制P2口的輸出，完成一個(gè)由8個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成的跑馬燈，其教學(xué)目的是理解P2口作為輸出口的特點(diǎn)和相關(guān)的知識(shí)，掌握一個(gè)簡單單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)流程：功能確定→電路設(shè)計(jì)→程序編寫→仿真→修改→用編程器將程序燒入單片機(jī)中。整個(gè)教學(xué)內(nèi)容分成五個(gè)子項(xiàng)目，若干知識(shí)點(diǎn)。

項(xiàng)目一：功能確定，設(shè)計(jì)出電路圖，確定以P2口為輸出端

知識(shí)點(diǎn)：利用Proteus①的ISIS模塊，畫出電路圖②，掌握軟件的操作方法，了解一個(gè)單片機(jī)的系統(tǒng)組成；

項(xiàng)目二：點(diǎn)亮一只發(fā)光二極管、編譯，仿真

知識(shí)點(diǎn)：掌握Keil C的簡單使用；掌握指令；晶振的設(shè)定以及生成hex文件；在Proteus中仿真，實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能。

項(xiàng)目三：實(shí)現(xiàn)一個(gè)發(fā)光二極管的閃爍控制

知識(shí)點(diǎn)：重點(diǎn)掌握延時(shí)子程序的編程思路和算法；觀察Keil C中寄存器中數(shù)值變化。

項(xiàng)目四：實(shí)現(xiàn)用P2口控制兩組共8個(gè)發(fā)光二極管交替點(diǎn)亮

知識(shí)點(diǎn)：理解并掌握循環(huán)的實(shí)現(xiàn)方法；學(xué)會(huì)Keil C與Proteus聯(lián)合仿真的設(shè)置和使用。

項(xiàng)目五：制作出硬件電路

知識(shí)點(diǎn)：利用Proteus的AREC模塊③生成PCB文件；制作出PCB；完成硬件接線圖，測試。

至此一個(gè)項(xiàng)目的開發(fā)工作已結(jié)束，師生可對項(xiàng)目進(jìn)行討論、評估、總結(jié)、最后寫出書面報(bào)告。在實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)過程中，應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：各組的實(shí)力應(yīng)接近；項(xiàng)目分解合理，目標(biāo)明確，難度適中；明確項(xiàng)目實(shí)施步驟，教師及時(shí)給出相關(guān)資料；教師把握好指導(dǎo)尺度。

（四）教學(xué)形式多樣化

由于單片機(jī)發(fā)展比較快，老師可以利用網(wǎng)絡(luò)，引導(dǎo)學(xué)生尋找各種有用資源，訪問一些專業(yè)站點(diǎn)，下載一些有用的資料?？紤]到學(xué)校硬件的不足，可以要求學(xué)生購買一些硬件開發(fā)板——有助于理論的講解，有利于實(shí)踐的操作，有利于學(xué)校引進(jìn)較高層次的設(shè)備，也有利于降低實(shí)驗(yàn)設(shè)備損壞。此外，就是充分利用Proteus等軟件，在Proteus平臺(tái)上，編譯、調(diào)試、通過后，再移植到硬件平臺(tái)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這樣做的費(fèi)效比較優(yōu)。

總之，單片機(jī)教學(xué)的改進(jìn)是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，通過對單片機(jī)課程的改革，可提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，學(xué)生能夠?qū)W到更多的知識(shí)，提高操作技能。我們只有立足《單片機(jī)》教學(xué)的實(shí)際，根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)，分清主次，逐步深入，不斷創(chuàng)新，才能建立起一套行之有效的教學(xué)體系，新的教學(xué)方法才能日趨完善，才能更好地適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要。

注釋：

①若用Protel繪制，不利于后期軟件仿真。

②任務(wù)不同，電路圖作相應(yīng)改動(dòng)。

③若沒有制作PCB板的條件，可用面包板代替。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊欣，王玉鳳，劉湘黔.電子設(shè)計(jì)從零開始[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005：291.

[2]李秀忠.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)[M].北京：人民郵電出版社，2007：140.

[3]張義和，陳敵北.例說8051[M].3版.北京.人民郵電出版社，2010：123.