項(xiàng)目教學(xué)法在單片機(jī)課程教學(xué)中的應(yīng)用

[摘 要] 針對高職院校單片機(jī)課程教學(xué)存在的問題，提出項(xiàng)目教學(xué)法應(yīng)用于單片機(jī)課程教學(xué)，特別著重提出確定“項(xiàng)目”的方式方法。以“32路花式流水燈”為例，詳細(xì)介紹了想、訂、做、改四個(gè)步驟的項(xiàng)目教學(xué)法實(shí)施過程。

[關(guān) 鍵 詞] 單片機(jī)課程教學(xué)；項(xiàng)目教學(xué)法；高職院校

[中圖分類號(hào)] G712 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2017）24-0125-01

單片機(jī)課程是高職院校電類專業(yè)中的一門專業(yè)課程。這門課程理論知識(shí)內(nèi)容較多，如果沒有安排學(xué)生進(jìn)行大量的實(shí)踐操作，學(xué)生很難學(xué)好這門課程，特別是對于整體基礎(chǔ)較差的高職學(xué)生而言，學(xué)習(xí)單片機(jī)課程更是吃力。

一、高職院校單片機(jī)課程教學(xué)現(xiàn)狀

學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)課程，要求學(xué)生掌握硬件和軟件知識(shí)，硬件知識(shí)如了解單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、接口芯片或者元器件的功能等，軟件知識(shí)如要求學(xué)生掌握編程語言等。傳統(tǒng)教學(xué)模式的教學(xué)效果很不理想，本文將項(xiàng)目教學(xué)法引入單片機(jī)課程教學(xué)中，使學(xué)生在掌握單片機(jī)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，提高實(shí)踐應(yīng)用能力、創(chuàng)造研發(fā)能力，不斷提高解決工程實(shí)際問題的能力。

二、單片機(jī)項(xiàng)目教學(xué)法

（一）“項(xiàng)目”的確定

我院從事單片機(jī)課程教學(xué)的教師對一些企業(yè)進(jìn)行了調(diào)研，了解到企業(yè)對單片機(jī)技術(shù)人才的需求情況，同時(shí)還與企業(yè)專家和技術(shù)人員進(jìn)行了充分的討論，確定了面向企業(yè)工作崗位的單片機(jī)課程標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合單片機(jī)教材，將所授單片機(jī)課程知識(shí)點(diǎn)整合形成若干項(xiàng)目，每一個(gè)教學(xué)項(xiàng)目再分解成若干學(xué)習(xí)任務(wù)，最終形成“項(xiàng)目”為主導(dǎo)、“學(xué)習(xí)任務(wù)”為驅(qū)動(dòng)的教學(xué)知識(shí)系統(tǒng)，將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)融合在一起，教會(huì)高職學(xué)生在完成學(xué)習(xí)任務(wù)的過程中，即在培養(yǎng)學(xué)生操作技能基礎(chǔ)上掌握有關(guān)單片機(jī)理論知識(shí)。我院電類專業(yè)單片機(jī)課程教學(xué)結(jié)合企業(yè)需求，確定單片機(jī)課程具體項(xiàng)目和學(xué)習(xí)任務(wù)主要有：發(fā)光二極管控制（項(xiàng)目一），分解為LED閃爍控制、LED循環(huán)點(diǎn)亮控制（兩個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)）；32路花式流水燈設(shè)計(jì)開發(fā)（項(xiàng)目二），分解為程序存儲(chǔ)器應(yīng)用、部分指令應(yīng)用（兩個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)）；數(shù)碼管顯示控制（項(xiàng)目三），分解為數(shù)碼管循環(huán)00-99計(jì)數(shù)顯示、多個(gè)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示（兩個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)）；鍵盤開發(fā)（項(xiàng)目四），分解為獨(dú)立鍵盤開發(fā)、矩陣鍵盤開發(fā)（兩個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)）；定時(shí)計(jì)數(shù)器開發(fā)應(yīng)用（項(xiàng)目五），分解為交通燈設(shè)計(jì)開發(fā)、電子鐘設(shè)計(jì)開發(fā)（兩個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)）；模擬量輸入輸出（項(xiàng)目六），分解為數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)開發(fā)、信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)開發(fā)（兩個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)）；數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì)開發(fā)（項(xiàng)目七），分解為溫度檢測系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)、溫度檢測系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)（兩個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)）。

（二）項(xiàng)目教學(xué)法實(shí)施過程

項(xiàng)目教學(xué)法在單片機(jī)課程教學(xué)中應(yīng)用可以分解成想、訂、做、改四個(gè)步驟，下面以設(shè)計(jì)開發(fā)32路花式流水燈為例詳細(xì)說明項(xiàng)目教學(xué)法的實(shí)施步驟。

1.想：設(shè)想項(xiàng)目任務(wù)

教師向?qū)W生宣布“32路花式流水燈”項(xiàng)目任務(wù)后，師生充分討論后確定項(xiàng)目設(shè)計(jì)開發(fā)的目標(biāo)及應(yīng)用、項(xiàng)目要求、項(xiàng)目驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、完成項(xiàng)目需要的元器件、工具和有關(guān)專業(yè)知識(shí)等。比如在這個(gè)“32路花式流水燈”項(xiàng)目任務(wù)中，項(xiàng)目設(shè)計(jì)開發(fā)的目標(biāo)及應(yīng)用：彩燈在節(jié)目裝飾、場地布置中得到廣泛應(yīng)用，比如新年晚會(huì)和畢業(yè)晚會(huì)都需要大量花式彩燈裝飾活動(dòng)場地。項(xiàng)目要求：采用單片機(jī)控制32個(gè)顏色多樣的LED，編寫控制程序?qū)崿F(xiàn)花式變化，花式變化方式多樣，由近及遠(yuǎn)逐亮、由遠(yuǎn)及近逐亮、兩頭到中間亮等。項(xiàng)目驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：本次項(xiàng)目設(shè)計(jì)開發(fā)要求制作一塊10 cm×10 com的控制器電路板，至少能控制實(shí)現(xiàn)三種以上燈式變化。涉及專業(yè)知識(shí)：元器件參數(shù)確定、I/O接口確定、PCB設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)傳送指令等。

2.訂：制訂計(jì)劃

教師對學(xué)生進(jìn)行分組，每組五人左右，每個(gè)小組有小組長，小組長組織本組學(xué)生討論確定項(xiàng)目計(jì)劃，明確項(xiàng)目工作步驟，最后小組長將項(xiàng)目計(jì)劃告知教師，教師審核通過項(xiàng)目計(jì)劃?！?2路花式流水燈”項(xiàng)目實(shí)施步驟具體為：查閱有關(guān)資料后確定項(xiàng)目實(shí)施方案、硬件電路設(shè)計(jì)、軟件電路設(shè)計(jì)、硬件制作、硬件軟件聯(lián)調(diào)、調(diào)試電路板、成果驗(yàn)收展示。

3.做：實(shí)施計(jì)劃

學(xué)生根據(jù)計(jì)劃確定的工作步驟執(zhí)行完成各自小組工作任務(wù)，查閱相關(guān)資料，對硬件軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)、硬件制作調(diào)試。整個(gè)實(shí)施計(jì)劃的過程中，教師只是監(jiān)督檢查，計(jì)劃實(shí)施全部由學(xué)生自己完成。以“32路花式流水燈”項(xiàng)目為例，學(xué)生在了解單片機(jī)I/O應(yīng)用、模塊化編程原理等有關(guān)資料的基礎(chǔ)上利用Protel等畫圖軟件繪制電路圖和確定元器件清單，教師告訴學(xué)生購買元件的渠道（元件由學(xué)校統(tǒng)一購買），學(xué)生完成電路板的制作，并且焊接元件，完成硬件制作，最后安裝調(diào)試。

4.改：修改完善實(shí)驗(yàn)

檢查評價(jià)后，師生共同總結(jié)實(shí)驗(yàn)過程，確定實(shí)驗(yàn)過程中存在的問題，在此基礎(chǔ)上提出意見和建議，修改完善實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，提高實(shí)驗(yàn)效果。以“32路花式流水燈”項(xiàng)目為例，有些實(shí)驗(yàn)小組提出將花式流水燈設(shè)計(jì)成心型，有些實(shí)驗(yàn)小組提出添加音樂，有些實(shí)驗(yàn)小組提出添加外殼，共同總結(jié)后修改完善項(xiàng)目。

三、結(jié)語

以項(xiàng)目為載體，按照想、定、做、改四個(gè)步驟進(jìn)行單片機(jī)課程教學(xué)，能夠大大促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的提高，大大提高課程教學(xué)質(zhì)量。