傳統(tǒng)法與項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法相結(jié)合的單片機(jī)教學(xué)改革實(shí)踐

慈文彥+++竇愛(ài)玉+++袁麗麗

【摘要】結(jié)合近年單片機(jī)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，介紹了一套傳統(tǒng)講授法與項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法結(jié)合的單片機(jī)教學(xué)改革方案。本著“必須、實(shí)用、夠用”的宗旨，所設(shè)計(jì)的方案時(shí)時(shí)緊扣應(yīng)用這一單片機(jī)課程的最終目標(biāo)。實(shí)踐表明，該方法教學(xué)效果好，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和動(dòng)手開(kāi)發(fā)能力。

【關(guān)鍵詞】單片機(jī) 應(yīng)用 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng) 教學(xué)改革

【基金項(xiàng)目】教育部高等學(xué)校電氣類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)教改課題，項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)：DQJZW2016007。教育部高等學(xué)校電氣類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)教改課題，項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)：DQJZW2016013。

【中圖分類(lèi)號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2017）26-0233-01

引言

單片機(jī)技術(shù)是工科院校電子信息、自動(dòng)化和測(cè)控等專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的理論和實(shí)踐結(jié)合非常緊密的專(zhuān)業(yè)課程[1]。單片機(jī)課程需要學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐和進(jìn)行項(xiàng)目開(kāi)發(fā)，而傳統(tǒng)的單一的講授法不符合學(xué)生的認(rèn)知和學(xué)習(xí)能力[2]。結(jié)合近年的單片機(jī)課程教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，實(shí)踐出了一套傳統(tǒng)講授法與項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法相結(jié)合的單片機(jī)教學(xué)改革方案。

1.傳統(tǒng)法與項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法相結(jié)合的教學(xué)理念及意義

項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法是將單片機(jī)課程的知識(shí)點(diǎn)分解成若干個(gè)可實(shí)施的任務(wù)，在完成任務(wù)的過(guò)程中讓學(xué)生獲得單片機(jī)知識(shí)。傳統(tǒng)的講授法與項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法有各自的優(yōu)點(diǎn)，二者可以取長(zhǎng)補(bǔ)短。講授法在課堂上進(jìn)行，學(xué)生在課堂上更容易集中注意力聽(tīng)講，適合于傳播理論性較強(qiáng)的知識(shí)。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，將知識(shí)點(diǎn)寓于項(xiàng)目中，激發(fā)學(xué)生的興趣，加強(qiáng)動(dòng)手能力。

2.實(shí)施方案

為了有針對(duì)性的擬定教學(xué)方案，將單片機(jī)課程從內(nèi)容上分為三部分，即單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、單片機(jī)指令系統(tǒng)及匯編語(yǔ)言、單片機(jī)應(yīng)用。根據(jù)每一部分的知識(shí)特點(diǎn)，應(yīng)該選擇不同的教學(xué)方式和教學(xué)場(chǎng)所。

單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)部分包括微機(jī)基礎(chǔ)、單片機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理。這一部分要做到讓學(xué)生對(duì)單片機(jī)既知其表又知其里。這一部分在課堂上講授，盡管單片機(jī)教學(xué)應(yīng)該摒棄傳統(tǒng)的以課堂教學(xué)為中心的教學(xué)模式，但不能否認(rèn)課堂是理論教學(xué)最好的場(chǎng)所。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室中往往更自由、更活躍，適合動(dòng)手操作合作完成一個(gè)項(xiàng)目，但正因?yàn)槿绱?，在?shí)驗(yàn)室中他們不容易靜下心來(lái)學(xué)習(xí)理論知識(shí)。

單片機(jī)指令系統(tǒng)及匯編語(yǔ)言是軟件部分，這一部分在教學(xué)過(guò)程中要確保學(xué)生人手一臺(tái)計(jì)算機(jī)，因此教學(xué)場(chǎng)所應(yīng)選在機(jī)房或?qū)嶒?yàn)室。為了使學(xué)生樂(lè)于積極思考，敢于動(dòng)手編程，應(yīng)該避免傳統(tǒng)的灌輸式的程序講解，而應(yīng)該以問(wèn)題為主導(dǎo)。首先，教會(huì)學(xué)生使用偉福等編譯軟件，然后通過(guò)少數(shù)的幾道例題讓學(xué)生使用自己的方法編寫(xiě)程序，要給學(xué)生足夠的自主思考的機(jī)會(huì)。

單片機(jī)的應(yīng)用是本課程的核心，在課時(shí)安排上應(yīng)該分配大部分時(shí)間，教學(xué)場(chǎng)所是實(shí)驗(yàn)室，教學(xué)理念應(yīng)以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)為指導(dǎo)思想。項(xiàng)目?jī)?nèi)容的設(shè)計(jì)要能夠覆蓋教學(xué)大綱上要求的知識(shí)點(diǎn)，可將內(nèi)容相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)整合成一個(gè)項(xiàng)目，使學(xué)生不再孤立的看待問(wèn)題，學(xué)習(xí)成為一個(gè)自然的過(guò)程。此外，在這一部分中應(yīng)該教會(huì)學(xué)生使用proteus仿真軟件。

3.項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法在教學(xué)中的應(yīng)用舉例

因受課程學(xué)時(shí)的限制，一般在理論課的進(jìn)行中難以實(shí)現(xiàn)實(shí)物的制作。在教師的引領(lǐng)下，利用proteus仿真軟件完成一個(gè)項(xiàng)目，可以激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣，并在此過(guò)程中獲得實(shí)踐能力。在完成仿真之后還可將程序燒寫(xiě)到開(kāi)發(fā)板中，從仿真過(guò)渡到實(shí)物?，F(xiàn)以交通燈系統(tǒng)為例，說(shuō)明項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法的實(shí)施過(guò)程。項(xiàng)目的實(shí)施包含以下四部分：

1）給出項(xiàng)目任務(wù)

設(shè)計(jì)一個(gè)交通燈系統(tǒng)，要求能夠模擬典型的城市十字路口的交通燈運(yùn)行情況。

2）項(xiàng)目涉及知識(shí)點(diǎn)講解

本項(xiàng)目相關(guān)知識(shí)點(diǎn)包括LED顯示器的工作原理和顯示方式、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的編程以及學(xué)習(xí)使用proteus仿真軟件。

3）項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)

這一部分應(yīng)該發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，盡量獨(dú)立的完成項(xiàng)目的實(shí)施，教師可給出必要的提示。

4）項(xiàng)目的拓展

項(xiàng)目拓展可根據(jù)現(xiàn)有的項(xiàng)目進(jìn)行改進(jìn)或用新的方法實(shí)現(xiàn)。比如本項(xiàng)目可將交通燈系統(tǒng)的工作模式分為正常模式和緊急模式，遇到緊急情況可啟動(dòng)緊急模式，緊急模式可通過(guò)按鍵實(shí)現(xiàn)。這種拓展就將中斷的有關(guān)知識(shí)加到了項(xiàng)目中。

對(duì)于此項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，在完成proteus仿真之后，稍作修改就可以將程序燒寫(xiě)到實(shí)驗(yàn)板上運(yùn)行。

結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)中存在的問(wèn)題，結(jié)合學(xué)校培養(yǎng)應(yīng)用型人才的定位，提出了傳統(tǒng)講授法與項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法結(jié)合的單片機(jī)教學(xué)改革新思路。該方法既能夠使學(xué)生獲得扎實(shí)的理論基礎(chǔ)知識(shí)，又能夠通過(guò)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)實(shí)踐，使學(xué)生達(dá)到掌握單片機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的目的。實(shí)踐證明，該方法能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，激發(fā)學(xué)生的求知欲，將被動(dòng)的接受知識(shí)轉(zhuǎn)變成一個(gè)主動(dòng)追求知識(shí)的過(guò)程。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳飛， 顧啟民， 王偉. 基于Proteus和Keil的項(xiàng)目教學(xué)法在單片機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用. 實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù). 2013；11（5）.

[2]韓桂明.邊講邊操作教學(xué)模式在獨(dú)立學(xué)院?jiǎn)纹瑱C(jī)教學(xué)的應(yīng)用. 中國(guó)城市經(jīng)濟(jì). 2010（8）：142-142.