PBL教學法在高職單片機課程教學中的應用

龍艦涵

摘 要：單片機作為一門應用實踐性較強的課程，主要培養(yǎng)學生應用數(shù)、模、電等電子基礎(chǔ)知識。在高職課堂中采用PBL教學法能顯著提升學生的綜合技能，提高學生的自主學習積極性。本文探討了傳統(tǒng)單片機課程教學中存在的問題以及PBL教學法中的課程準備和問題設(shè)計，對教學過程中的組織實施進行了分析。

關(guān)鍵詞：單片機；PBL教學；問題設(shè)計

單片機是電子類專業(yè)的一門重要專業(yè)課程。傳統(tǒng)的單片機的課程教學過程中學生處于“被動學習”的狀態(tài)，課堂融入度極低。筆者對PBL教學法在教學過程中的組織實施進行了分析，以期提高課程教學質(zhì)量。

一、PBL教學模式

PBL教學模式在高等工程教育領(lǐng)域的應用是以問題為導向、項目為基礎(chǔ)的新型PBL教學模式，PBL教學理念已從院、系部層面的大規(guī)模推行到單門課程的小范圍采用，多種層次并存。PBL的成效取決于師生素質(zhì)、問題設(shè)計和推行程度，在單門課程中采用，可以促進學生學習動力和綜合技能的發(fā)展，有利于培養(yǎng)學生的動手能力、協(xié)作能力和創(chuàng)新能力。

二、單片機PBL教學的課程準備和問題設(shè)計

1.課程準備

（1）教材選取。盡量采用項目化設(shè)計的簡單教材，以C51作為編程語言，易于學生自主學習成功，增加學習動力。

（2）實踐工具選擇。教學中采用Proteus結(jié)合Keil作為實踐教學軟件平臺，通過軟件仿真可看到實際現(xiàn)象，可節(jié)約硬件成本。

（3）盡量先把項目最終的現(xiàn)象展示給學生，便于學生直觀理解。

2.問題設(shè)計

問題設(shè)計是PBL教學的關(guān)鍵，問題要以學生整體素質(zhì)為基礎(chǔ)，將要學習的專業(yè)知識相關(guān)聯(lián)，需具備以下幾個條件。

（1）在設(shè)計問題時，首先要確定學生需要獲得的基本概念和原理，由此出發(fā)設(shè)計問題。在單片機課程的PBL教學過程中，問題是電子技術(shù)基礎(chǔ)知識與程序的綜合，內(nèi)容涵蓋多門課程知識點，鞏固學生已學的知識。

（2）能激發(fā)學生自主學習興趣，引導學生進入項目情境，自己提出問題。大的問題是由教師給出線索，即整個項目的關(guān)鍵點。但是在學習小組中，學生需要有自己小組的具體問題。在實際教學過程中，針對高職學生自我學習能力較差、單片機課程抽象的特點，對問題的設(shè)置需從易到難，通過每次小項目的成功完成，吸引學生的興趣，提高學生的成就感，為完成項目的最終目標做好鋪墊。

（3）與實際緊密聯(lián)系的項目設(shè)計。PBL的問題來源于實現(xiàn)一個電子產(chǎn)品的關(guān)鍵點。與學生將來在電子行業(yè)的職業(yè)生涯中所要面臨的問題相似，從工程的角度來講，問題的原理是不變的，而工程的具體實現(xiàn)沒有標準答案，能否實現(xiàn)是檢驗的唯一標準；問題需具有系統(tǒng)性，能有效幫助學生理解和構(gòu)建專業(yè)知識的框架體系，植入工程理念。通常一個單片機項目的設(shè)計包括硬件電路與軟件編程，在搭建好硬件電路的前提下，使編程達到項目設(shè)計目標。

（4）專業(yè)知識橫向聯(lián)系。問題設(shè)計需與電子類的專業(yè)基礎(chǔ)課程建立橫向聯(lián)系，包括模擬電路、數(shù)字電路、Protel等相關(guān)課程，問題的設(shè)置應有助于學生將這些專業(yè)知識串聯(lián)起來，實現(xiàn)對所學知識的應用。問題設(shè)計知識面廣而不難，起到鞏固基礎(chǔ)、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的目的。

（5）團隊合作解決問題。電子工程領(lǐng)域的行業(yè)屬性決定了以團隊小組合作的形式才能有效解決問題，單靠個人的力量去尋找答案并不是最優(yōu)的選擇。學習小組兼有好中差學生，一個小組4～5人，并由小組成員推選出組長，再由組長對組員的工作進行分工合作，共同解決問題，確保教學過程順利進行。

3.單片機PBL教學關(guān)鍵問題設(shè)計

以流水燈教學為例，列出PBL教學模式的關(guān)鍵問題設(shè)計。問題如下：硬件電路接口設(shè)計（采用哪個P口，如何與發(fā)光二極管連接、布局）；如何點亮發(fā)光二極管（二極管接法、限流電阻選?。谎訒r程序設(shè)計（for與while語句）；流水燈項目（窮舉或移位）；LED最新技術(shù)思考。

流水燈在現(xiàn)實生活中隨處可見，項目元器件少，程序?qū)崿F(xiàn)方式多，作為單片機課程的開篇項目很適合。項目設(shè)計中硬件與軟件結(jié)合，不再按傳統(tǒng)的架構(gòu)加接口原理介紹，直接由問題導入，每個問題都會延伸出相關(guān)的小問題。學生在把握項目大方向的前提下，提出具體的細節(jié)問題。

三、PBL教學過程管理

單片機課堂全程采用PBL教學難度較大，問題在教學過程中的引入時機是關(guān)鍵。教師除了設(shè)置問題，還要鼓勵學生提出問題并對所提的問題進行合理分類，并要予以肯定和鼓勵，對錯誤的問題要及時指出。在引導學生提問和幫助他們進行問題分類時要注意不要使用帶有主觀性或暗示性的語言。教師既要保護學生提問和探究的熱情，又要允許學生“條條大路通羅馬”的思維，在不偏離大方向和不犯原則性錯誤的前提下達到最終目標，這樣對培養(yǎng)和鍛煉學生的獨立思維能力和工作中的綜合能力大有好處。

在單片機課程中應用PBL教學法要有針對性，理論知識點與實踐項目緊密結(jié)合。目前，許多學生興趣較高，課堂活躍，但有時偏離方向較遠，自主學習的方法不正確。因此，采用PBL教學法時必須根據(jù)教學要求具體問題具體分析，根據(jù)班級學生的整體素質(zhì)做好分組，以“好帶差”的方式帶動積極性，制訂切實可行的教學計劃，這樣才能使學生主動融入課堂，自主學習。

參考文獻：

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