《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程項(xiàng)目化教學(xué)改革研究

【摘要】隨著高校教育教學(xué)模式和方法的改進(jìn)，凸顯出單片機(jī)課程在傳統(tǒng)教學(xué)模式下存在的弊端，本文主要研究的是《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程的項(xiàng)目化教學(xué)改革。通過(guò)改進(jìn)單片機(jī)課程的教學(xué)模式和方法，以適應(yīng)當(dāng)今的學(xué)生，讓學(xué)生能夠更好的體會(huì)和理解單片機(jī)技術(shù)，提高學(xué)習(xí)效率，掌握相關(guān)技術(shù)，在就業(yè)時(shí)占據(jù)一定優(yōu)勢(shì)。實(shí)踐證明，該方案激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了教學(xué)質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】項(xiàng)目化教學(xué) ； 單片機(jī)課程改革

【中圖分類號(hào)】G71 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】2095-3089（2015）23-0253-02 一、單片機(jī)課改概述

近年來(lái)，傳統(tǒng)的職業(yè)教育教學(xué)模式由于難以發(fā)揮學(xué)生的主觀學(xué)習(xí)能動(dòng)性，已經(jīng)不能適應(yīng)職業(yè)教育的發(fā)展。項(xiàng)目化教學(xué)是一種能針對(duì)當(dāng)前就業(yè)市場(chǎng)的人才需求、結(jié)合當(dāng)前職業(yè)院校學(xué)生的教學(xué)特點(diǎn)、注重培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力的教學(xué)模式。

所謂項(xiàng)目化教學(xué)，就是以工作任務(wù)為中心，以科學(xué)合理的行為導(dǎo)向?yàn)榉椒?，根?jù)學(xué)生職業(yè)能力培養(yǎng)的需要，密切聯(lián)系實(shí)際。項(xiàng)目化教學(xué)改革的主要方向就是將專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程及實(shí)際實(shí)踐相結(jié)合，設(shè)計(jì)成具體技能培養(yǎng)的訓(xùn)練項(xiàng)目，根據(jù)訓(xùn)練項(xiàng)目組織實(shí)施教學(xué)與考核，使高等職業(yè)教育的人才培養(yǎng)能力目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。

高職院校的項(xiàng)目化教學(xué)改革是為了綜合培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)意識(shí)和技能；強(qiáng)調(diào)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、師生互動(dòng)性與成果應(yīng)用的結(jié)合。它不僅使教學(xué)得到多元化發(fā)展，課堂教學(xué)氣氛也更加活躍，還能使學(xué)生得到專業(yè)化訓(xùn)練。

《單片機(jī)》是一門具有很強(qiáng)的實(shí)踐性的專業(yè)課程，它需要的不僅僅是理論，而且理論知識(shí)是需要死記硬背的，很抽象不好懂，若與實(shí)踐相結(jié)合，學(xué)以致用，那教學(xué)效果就截然不同了。針對(duì)于傳統(tǒng)的教學(xué)方法，高職學(xué)院的學(xué)生在學(xué)習(xí)單片機(jī)時(shí)總會(huì)遇到很多困難，如：

1.以老師為主體，學(xué)生只能被動(dòng)的接收，無(wú)法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生們普遍感到枯燥難學(xué)，甚至難以接受。

2.單片機(jī)硬件抽象，在學(xué)習(xí)過(guò)程中很難產(chǎn)生相應(yīng)的實(shí)物映射。

3.教學(xué)觀念陳舊（課堂學(xué)習(xí)+實(shí)驗(yàn)），隨有實(shí)驗(yàn)，但只在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上操作，所有器件都是固化好的，學(xué)生不能進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)，且實(shí)驗(yàn)臺(tái)操作不能直觀的反映所做的單片機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，學(xué)生的主觀能動(dòng)性不能充分發(fā)揮。

4.現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備體現(xiàn)不出來(lái)《單片機(jī)》課程學(xué)習(xí)的創(chuàng)造性，局限了學(xué)生的能力培養(yǎng)。

二、實(shí)施方案研究

基于工作過(guò)程的項(xiàng)目化教學(xué)，以職業(yè)活動(dòng)為導(dǎo)向，以能力為目標(biāo)，以學(xué)生為主體，以素質(zhì)為基礎(chǔ)，以項(xiàng)目為載體，以行動(dòng)過(guò)程為途徑，以師生互動(dòng)為方式，以學(xué)生的能力培養(yǎng)為教學(xué)活動(dòng)最重要的目標(biāo)。教師在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，是一個(gè)組織者，協(xié)調(diào)人，在項(xiàng)目化教學(xué)中起主導(dǎo)作用。

本文從項(xiàng)目化教學(xué)改革優(yōu)化得來(lái)，通過(guò)對(duì)所設(shè)計(jì)的一個(gè)情景《太陽(yáng)能供電的智能交通系統(tǒng)設(shè)計(jì)》，就能貫穿整個(gè)單片機(jī)課程的學(xué)習(xí)，從簡(jiǎn)到難，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)并制作出成品。大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，鍛煉了學(xué)生主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性，在項(xiàng)目化教學(xué)中尋找最優(yōu)，使學(xué)生能夠更輕松，更有自信的主動(dòng)學(xué)習(xí)。學(xué)完這門課程使學(xué)生有成就感。

設(shè)計(jì)一個(gè)項(xiàng)目，貫穿單片機(jī)學(xué)習(xí)的始終，從最初的硬件結(jié)構(gòu)到最后的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

此情景研究的主要內(nèi)容：

1.proteus仿真軟件的使用

學(xué)習(xí)仿真軟件對(duì)于單片機(jī)的教學(xué)大有幫助，對(duì)于所設(shè)計(jì)的小系統(tǒng)可以仿真調(diào)試，大大提高工作效率，由于可以有實(shí)際操作，學(xué)生的興趣大大提高。

2.單片機(jī)最小系統(tǒng)

通過(guò)對(duì)單片機(jī)引腳排列及功能的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生了解單片機(jī)是什么樣的器件；掌握單片機(jī)正常工作最基本的條件是要有正確的電源、時(shí)鐘及復(fù)位信號(hào)。

3.單個(gè)信號(hào)燈閃爍

通過(guò)對(duì)此部分的學(xué)習(xí)，要熟悉MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；掌握MCS-51單片機(jī)各組成部分的功能和特點(diǎn)；同時(shí)了解單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)的基本流程；掌握單片機(jī)中輸出端口的控制方法。

4.控制流水彩燈顯示

通過(guò)對(duì)此部分的學(xué)習(xí)，要熟悉的指令功能及尋址方式。學(xué)會(huì)單片機(jī)指令的使用方法，為今后自學(xué)其他類型單片機(jī)的指令打下基礎(chǔ)。

5.按鍵控制彩燈亮滅

通過(guò)對(duì)此部分的學(xué)習(xí)，要掌握匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法；如何使用按鍵去控制燈。

6.LED顯示控制

通過(guò)對(duì)此部分的學(xué)習(xí)，要掌握匯編語(yǔ)言程序結(jié)構(gòu)及編程方法；掌握MCS-51單片機(jī)匯編語(yǔ)言中偽指令的功能特點(diǎn)；LED顯示器的使用及編程方法及其動(dòng)態(tài)顯示；可延伸到各種顯示器及電路的應(yīng)用。

7.頻率計(jì)

通過(guò)對(duì)此部分的學(xué)習(xí)，要了解單片機(jī)時(shí)如何實(shí)現(xiàn)定時(shí)和計(jì)數(shù)的；掌握應(yīng)用定時(shí)/計(jì)數(shù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)定時(shí)和計(jì)數(shù)的程序設(shè)計(jì)及其初始化編程結(jié)構(gòu)。

8.外中斷控制的LED顯示

通過(guò)對(duì)此部分的學(xué)習(xí)，要掌握單片機(jī)中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能；熟悉帶有中斷的單片機(jī)控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)方法。

以上課程內(nèi)容均采用學(xué)生上機(jī)仿真訓(xùn)練為主，老師指導(dǎo)為輔的方式進(jìn)行。課前老師要準(zhǔn)備好充分的復(fù)習(xí)材料，盡量復(fù)合和接近學(xué)生思維，讓學(xué)生可以輕松的自主學(xué)習(xí)。還提供了實(shí)操訓(xùn)練的機(jī)會(huì)，學(xué)生可以根據(jù)自己的能力，挑選項(xiàng)目搭建實(shí)際電路，進(jìn)行單片機(jī)整體的設(shè)計(jì)訓(xùn)練，有條件做出實(shí)物可大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)和動(dòng)手操作的動(dòng)力。

在教學(xué)過(guò)程中引進(jìn)最新的嵌入式科研仿真與開發(fā)平臺(tái)proteus以及keil，對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行演示教學(xué)，使學(xué)生直觀的感受單片機(jī)的工作狀態(tài)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、軟件調(diào)試及仿真運(yùn)行。

此課程設(shè)計(jì)的創(chuàng)新之處就在于強(qiáng)化了學(xué)生的主體地位；理論教學(xué)融入系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，把復(fù)雜枯燥的理論知識(shí)簡(jiǎn)單化，在實(shí)踐中更容易理解和掌握；項(xiàng)目選題完全覆蓋單片機(jī)所有知識(shí)點(diǎn)覆蓋全面，且可從簡(jiǎn)到難逐步設(shè)計(jì)；采用清潔能源太陽(yáng)能供電，拓寬了學(xué)生的知識(shí)面。不再沿用小型的教學(xué)載體，完成單片機(jī)的教學(xué)，而是采用了大規(guī)模的模擬系統(tǒng)來(lái)完成，不僅鍛煉了學(xué)生的編程能力，也鍛煉了學(xué)生開發(fā)大工程的能力。

三、結(jié)語(yǔ)

根據(jù)高職教育自身的特點(diǎn)及傳統(tǒng)教學(xué)方法存在的弊端，高職單片機(jī)課程的項(xiàng)目化教學(xué)法切實(shí)可行，且效果良好。通過(guò)做項(xiàng)目能夠掌握單片機(jī)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，軟件編程和調(diào)試的基本技能，提高了學(xué)生的動(dòng)手操作能力，從簡(jiǎn)單的系統(tǒng)一步步學(xué)習(xí)到復(fù)雜的，學(xué)生每一個(gè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，都能看到自己的學(xué)習(xí)效果和成果，從中感受到自身的能力和知識(shí)得到提高，這是一種良性的心理刺激，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，大大提高了教學(xué)效果，也拉近了學(xué)生和職業(yè)的距離，為畢業(yè)求職打下了良好和夯實(shí)的理論與實(shí)踐的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]閆妍，馬文閣.無(wú)線遙控式太陽(yáng)能交通信號(hào)燈的研究設(shè)計(jì).遼寧工學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，25：7-9endprint