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

■摘 要：?jiǎn)纹瑱C(jī)課程作為電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的必修課，是一門(mén)實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程。本文旨在探討單片機(jī)課程的特點(diǎn)，并結(jié)合教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)介紹項(xiàng)目教學(xué)法在單片機(jī)課程中的有效應(yīng)用。

■關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；傳統(tǒng)教學(xué)方法；項(xiàng)目教學(xué)法

單片機(jī)課程是諸多高等院校、職業(yè)院校必設(shè)的?？普n程，主要是電子類和自動(dòng)化類專業(yè)學(xué)生所學(xué)的必修課程。根據(jù)新時(shí)代教育發(fā)展要求，高質(zhì)量人才培養(yǎng)從深化改革到提質(zhì)培優(yōu)，教學(xué)方式的創(chuàng)新與改革尤為重要?，F(xiàn)在的教學(xué)亮點(diǎn)是讓學(xué)生在任務(wù)中提高學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力，使學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提高專業(yè)知識(shí)的運(yùn)用能力。目前，項(xiàng)目教學(xué)法的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。鑒于單片機(jī)課程中基礎(chǔ)理論知識(shí)點(diǎn)繁雜、軟件設(shè)計(jì)及硬件設(shè)計(jì)相結(jié)合以及有較強(qiáng)的實(shí)操性等特點(diǎn)，從而對(duì)教師在教學(xué)方法和教學(xué)手段方面提出了更高的要求。在單片機(jī)這門(mén)課程的教學(xué)中，筆者深刻體會(huì)到如何改進(jìn)課程的教學(xué)方法是值得思考的問(wèn)題。

一、傳統(tǒng)教學(xué)方法存在的問(wèn)題

長(zhǎng)期以來(lái)，單片機(jī)課程的教學(xué)方式比較老舊，主要是以教師在課堂上傳授理論知識(shí)并結(jié)合相應(yīng)實(shí)驗(yàn)的方式來(lái)開(kāi)展。這種方式會(huì)產(chǎn)生一些問(wèn)題。

（一）學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣

授課模式基本都是先講解理論概念知識(shí)，然后再進(jìn)行實(shí)際操作，目的是先讓學(xué)生打好單片機(jī)的知識(shí)基礎(chǔ)，對(duì)程序編寫(xiě)的指令代碼有所認(rèn)識(shí)，接下來(lái)的實(shí)操課程才能與理論結(jié)合在一起。由于前期基本都是進(jìn)行概念、指令代碼的學(xué)習(xí)，需要學(xué)生用大腦記錄儲(chǔ)存下來(lái)，在記錄代碼的過(guò)程中，學(xué)生會(huì)經(jīng)歷從好奇到枯燥再到茫然的一系列心理變化，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情下降。

（二）單片機(jī)教學(xué)傳統(tǒng)化

筆者在對(duì)所用教材與其他出版社的同科教材進(jìn)行對(duì)比之后發(fā)現(xiàn)，該課程對(duì)于提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力存在不足之處，具體表現(xiàn)為知識(shí)獨(dú)立化、模塊化，缺乏知識(shí)點(diǎn)的前后聯(lián)系。而傳統(tǒng)的教學(xué)基本都是按照課程分配的順序講授，學(xué)生聽(tīng)講時(shí)習(xí)慣性地按照教材的目錄順序進(jìn)行知識(shí)預(yù)習(xí)，從而使得學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程時(shí)會(huì)感到難度大，知識(shí)學(xué)習(xí)缺乏連貫性。

（三）單片機(jī)實(shí)操的局限性

該課程的實(shí)操模塊訓(xùn)練有一定局限性，僅僅是將程序在實(shí)驗(yàn)箱上進(jìn)行演示驗(yàn)證，對(duì)于硬件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，學(xué)生沒(méi)有鍛煉到動(dòng)手操作的能力，在項(xiàng)目綜合實(shí)訓(xùn)中，學(xué)生沒(méi)有思路，也不知如何去完成后續(xù)任務(wù)。

二、項(xiàng)目課程教學(xué)模式

項(xiàng)目教學(xué)法歸納為六步，下面對(duì)其展開(kāi)分析。

（一）情景引入，明確任務(wù)

萬(wàn)事開(kāi)頭難，要讓學(xué)生融入課程中，情景引入最為關(guān)鍵。明確任務(wù)是讓學(xué)生知道自己在課程中該干什么，如何去干。

（二）收集資料，制定方案

課前學(xué)生通過(guò)各種學(xué)習(xí)方式進(jìn)行資料的查詢，為制定項(xiàng)目方案并實(shí)施做準(zhǔn)備。

（三）團(tuán)隊(duì)協(xié)作，具體實(shí)施

方案的實(shí)施在整個(gè)過(guò)程中最重要，實(shí)施過(guò)程采取小組協(xié)作的方式完成，鍛煉學(xué)生之間的溝通協(xié)作能力。

（四）點(diǎn)撥引導(dǎo)，過(guò)程檢查

在任務(wù)實(shí)施過(guò)程中，教師在巡查中看到學(xué)生實(shí)施中的錯(cuò)誤要及時(shí)指出，并對(duì)學(xué)生提出的疑問(wèn)進(jìn)行解答。

（五）展示成果，修正完善

成果展示是團(tuán)隊(duì)成員共同努力的體現(xiàn)，通過(guò)成果展示表達(dá)團(tuán)隊(duì)的想法，提高學(xué)生的表達(dá)能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，學(xué)生們可以學(xué)習(xí)其他組的優(yōu)點(diǎn)，補(bǔ)救自己組的缺點(diǎn)，從而進(jìn)一步完善方案，解決好團(tuán)隊(duì)遇到的問(wèn)題，優(yōu)化自己的項(xiàng)目。成果展示能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。最后教師對(duì)各個(gè)小組的展示進(jìn)行評(píng)價(jià)，使得學(xué)生們更有信心。

（六）評(píng)估檢測(cè)，拓展升華

檢查學(xué)生任務(wù)完成效果，進(jìn)行評(píng)估。評(píng)估采用小組互評(píng)的方式，從而鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，互評(píng)完成后教師匯總各小組的最終成果并進(jìn)行全面的總結(jié)與點(diǎn)評(píng)。

拓展的目的是使學(xué)生能夠在項(xiàng)目學(xué)習(xí)中有新的創(chuàng)新點(diǎn)，使學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容不受局限，將所學(xué)內(nèi)容與技能相結(jié)合，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在新知識(shí)面前勇于探索，在學(xué)習(xí)中激發(fā)新思路，提高自主學(xué)習(xí)能力。

采用項(xiàng)目教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)，打破傳統(tǒng)的教學(xué)方法，學(xué)生都能積極參與其中，有利于提高學(xué)生的動(dòng)手能力。

三、在課程教學(xué)中應(yīng)用項(xiàng)目教學(xué)法

下面以單片機(jī)課程教學(xué)中的智能紅外循跡小車項(xiàng)目為例進(jìn)行闡述。

現(xiàn)接到某企業(yè)外派的一批智能小車紅外循跡程序設(shè)計(jì)任務(wù)， 要求如下。

使用 PWM 控制電機(jī)的運(yùn)行，使用紅外傳感器檢測(cè)黑白線，實(shí)現(xiàn)循跡功能。

課前教師制定工作任務(wù)書(shū)，發(fā)布工作任務(wù)。通過(guò)微信群與學(xué)生互動(dòng)，解答學(xué)生疑問(wèn)。

課中教師按照項(xiàng)目教學(xué)六步法完成本次學(xué)習(xí)任務(wù)，明確學(xué)習(xí)要求與課程安排。組織各小組匯報(bào)，對(duì)各小組課前學(xué)習(xí)成果進(jìn)行點(diǎn)評(píng)；發(fā)放工作計(jì)劃表；發(fā)放任務(wù)單；講述智能循跡小車程序設(shè)計(jì)工作任務(wù)情景及要求；教師聆聽(tīng)各小組口述情況并記錄。

課后教師在平臺(tái)發(fā)布拓展任務(wù)，在微信群中參與學(xué)生的討論。

從教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行學(xué)習(xí)資源的查收與分析，為后續(xù)一體化教學(xué)流程儲(chǔ)備資源，用問(wèn)題引導(dǎo)和任務(wù)驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)學(xué)生完成學(xué)習(xí)目標(biāo)。

（一）學(xué)習(xí)資料

學(xué)習(xí)資料有《單片機(jī)原理與應(yīng)用》教材、教案、多媒體課件、實(shí)物。

（二）場(chǎng)地與設(shè)備

1.教學(xué)場(chǎng)地

室內(nèi)部分在一體化實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行，實(shí)訓(xùn)室設(shè)有分組討論區(qū)、展示區(qū)、資料查閱區(qū)、物料區(qū)等區(qū)域，便于學(xué)生討論學(xué)習(xí)以及進(jìn)行學(xué)習(xí)成果展示與點(diǎn)評(píng)。

2.教學(xué)設(shè)備與工具

教學(xué)過(guò)程中需提前準(zhǔn)備螺絲刀、下載線、萬(wàn)用表等工具；需要準(zhǔn)備單片機(jī)實(shí)驗(yàn)儀、計(jì)算機(jī)等設(shè)備；一體化實(shí)訓(xùn)室內(nèi)需要準(zhǔn)備相關(guān)規(guī)范與技術(shù)文件、書(shū)籍供學(xué)生查閱學(xué)習(xí)。

（三）教學(xué)策略選擇與設(shè)計(jì)

從教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生特點(diǎn)出發(fā)，采用“工學(xué)一體”的教學(xué)模式作為教學(xué)策略，為了學(xué)生更直觀地了解企業(yè)實(shí)習(xí)環(huán)境，采用企業(yè)車間情境再現(xiàn)和角色扮演法，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。在領(lǐng)取任務(wù)后，實(shí)施過(guò)程的主角演員為學(xué)生，主導(dǎo)角色為教師，教學(xué)的開(kāi)展形式為小組討論，讓學(xué)生親自動(dòng)手參與到課程教學(xué)中，讓學(xué)生成為課程實(shí)施的主體，將所學(xué)理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)操中，達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，提高學(xué)生的社會(huì)能力，根據(jù)訂單要求，按照項(xiàng)目教學(xué)六步法完成教學(xué)，從中鍛煉學(xué)生的組織能力、動(dòng)手能力及總結(jié)能力。通過(guò)企業(yè)車間情景再現(xiàn)完成教學(xué)目標(biāo)，整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)前后銜接妥當(dāng)。

1. 線上線下，翻轉(zhuǎn)課堂

線上線下的教學(xué)模式調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生們充分利用課下時(shí)間預(yù)習(xí)新知識(shí)，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，課前通過(guò)線上騰訊會(huì)議的方式將相關(guān)學(xué)習(xí)資料分享給大家，學(xué)生完成學(xué)習(xí)任務(wù)單的內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)討論環(huán)境，讓教師能按時(shí)檢查學(xué)生的自學(xué)情況，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)和預(yù)習(xí)效率實(shí)時(shí)了解。

2. 以賽促學(xué)，以學(xué)促賽

本次學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)置了兩個(gè)課堂比賽項(xiàng)目，第一個(gè)比賽是電路的原理分析比賽， 分為四個(gè)小組計(jì)時(shí)比賽，通過(guò)秒表計(jì)時(shí)營(yíng)造了比賽緊張的氣氛。另一個(gè)比賽是電路的調(diào)試比賽，要求學(xué)生“沉著與冷靜”參賽，既要確保調(diào)試過(guò)程的安全，又要確保學(xué)生在良好的心態(tài)下按任務(wù)要求調(diào)試，有效鍛煉學(xué)生的心理素質(zhì)。

3. 組內(nèi)合作，組間競(jìng)爭(zhēng)

為保證教學(xué)活動(dòng)的有序性與有效性，教學(xué)過(guò)程中運(yùn)用了分組教學(xué)法，組間團(tuán)隊(duì)配合學(xué)習(xí)，小組成員每人分配不同的角色和任務(wù)，按照任務(wù)要求實(shí)施，學(xué)生在小組中充分展現(xiàn)了個(gè)人風(fēng)采，獲得獨(dú)立完成任務(wù)的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，同時(shí)學(xué)生能夠有交流與合作的空間。組間比賽競(jìng)爭(zhēng)，在確保質(zhì)量的前提下提高效率。在教學(xué)過(guò)程中，教育學(xué)生既要善于合作，又要敢于競(jìng)爭(zhēng)，使學(xué)生心理更健康。

4. 分享交流，拓展提高

在展示評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)，各小組展示產(chǎn)品并敘述工作原理及組內(nèi)最優(yōu)布局方案，其他組同學(xué)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)與討論，可提出異議，指出其他組布局的劣勢(shì)，闡述自己組布局的優(yōu)點(diǎn)，課后拓展每個(gè)小組上交布局優(yōu)化方案，使學(xué)生能深刻理解電路的組成及工作原理，以此培養(yǎng)學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力、邏輯思維能力、歸納總結(jié)能力及職業(yè)素養(yǎng)。

5. 情景引入，企業(yè)評(píng)價(jià)

通過(guò)企業(yè)車間情景再現(xiàn)，激發(fā)學(xué)生的好奇心及學(xué)習(xí)興趣，從而使學(xué)生們親身感受企業(yè)的工作流程。引入第三方企業(yè)代表，參與評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)成果，讓學(xué)生得到專業(yè)反饋，了解企業(yè)需求，在學(xué)習(xí)中生產(chǎn)出產(chǎn)品，保證教學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性和真實(shí)性。

四、應(yīng)用項(xiàng)目教學(xué)法的成效及反思

在單片機(jī)課程教學(xué)中運(yùn)用項(xiàng)目教學(xué)法的成效主要體現(xiàn)在三個(gè)方面。

首先，學(xué)生能夠?qū)φn堂知識(shí)有較好的理解和運(yùn)用，突出理論知識(shí)與實(shí)操的環(huán)環(huán)相扣，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣有了明顯的提高；其次，通過(guò)項(xiàng)目實(shí)施將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際操作中，在實(shí)操的過(guò)程中提升了學(xué)生的能力，學(xué)生的全方位應(yīng)用能力有了顯著提高；最后，實(shí)操的成果展示更能體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度與能力水平，使教師對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)更加客觀、合理。

本次課程有優(yōu)點(diǎn)也有不足，反思如下。

（一）優(yōu)點(diǎn)

在課前活動(dòng)中設(shè)計(jì)調(diào)研表，對(duì)學(xué)生知識(shí)、技能、素養(yǎng)等學(xué)習(xí)情況進(jìn)行調(diào)研分析，科學(xué)分組并重點(diǎn)突破。

采用項(xiàng)目教學(xué)法，將學(xué)習(xí)任務(wù)與社會(huì)活動(dòng)相聯(lián)系，有利于引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)意識(shí)。

充分運(yùn)用學(xué)習(xí)通App，有效開(kāi)展課前調(diào)研分析、學(xué)生自學(xué)、課中評(píng)價(jià)、課后總結(jié)等教學(xué)活動(dòng)，幫助教師、學(xué)生完成教學(xué)任務(wù)。

（二）不足

通過(guò)對(duì)教學(xué)過(guò)程和最終評(píng)價(jià)成績(jī)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，各小組在實(shí)施計(jì)劃、檢查驗(yàn)收等環(huán)節(jié)存在一定的不足，程序設(shè)計(jì)不夠科學(xué)，程序調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)一些不必要的問(wèn)題，同時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的總結(jié)分析還不夠到位，表達(dá)還不夠自如，在今后的教學(xué)中可強(qiáng)化指導(dǎo)。

總體而言，本教學(xué)設(shè)計(jì)采用一體化教學(xué)理念，采用項(xiàng)目教學(xué)法，最終全體學(xué)生工作任務(wù)完成通過(guò)率100%，同時(shí)能力都有了顯著的提升。

五、結(jié)束語(yǔ)

從近幾年的單片機(jī)課程教學(xué)實(shí)踐來(lái)看，運(yùn)用項(xiàng)目教學(xué)法相較于傳統(tǒng)教學(xué)法具有明顯的教學(xué)效果。

通過(guò)項(xiàng)目教學(xué)使得學(xué)生能融入課程中，從而達(dá)到了教師為輔、學(xué)生為主的目的，學(xué)生的動(dòng)手能力得到鍛煉。

85%以上的學(xué)生能夠根據(jù)教師的教學(xué)目標(biāo)較好地完成學(xué)習(xí)任務(wù)，自行解決疑問(wèn)點(diǎn)，提高了動(dòng)手能力，為后續(xù)頂崗實(shí)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

教師在授課時(shí)，依照學(xué)生和課程的特點(diǎn)，不斷創(chuàng)新教學(xué)方法，對(duì)于教師本身教學(xué)水平的提高起到重要的作用。而學(xué)生在自主學(xué)習(xí)能力及理論聯(lián)系實(shí)際的動(dòng)手操作能力上，都有了非常明顯的進(jìn)步。

教學(xué)從字面理解是教師教、學(xué)生學(xué)的互動(dòng)過(guò)程，它包含兩個(gè)方面， 一方面學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體， 另一方面教師為主導(dǎo)，通過(guò)創(chuàng)新教學(xué)方法讓學(xué)生能夠養(yǎng)成自學(xué)能力。

單片機(jī)課程教學(xué)的核心之處就是如何讓學(xué)生融入課堂中。該課程是軟硬件綜合性較強(qiáng)的一門(mén)課程，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和綜合設(shè)計(jì)能力是本課程的重中之重。

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（作者：王梅雪，北京電子信息技師學(xué)院教師）