基于項(xiàng)目教學(xué)法的獨(dú)立學(xué)院?jiǎn)纹瑱C(jī)教學(xué)的探索

陳濤+李兵+盧險(xiǎn)峰

摘 要： 單片機(jī)課程是獨(dú)立學(xué)院機(jī)電專業(yè)一門重要的專業(yè)課程。該課程內(nèi)容實(shí)踐性強(qiáng)，傳統(tǒng)教學(xué)方法缺乏具體的動(dòng)手操作。通過項(xiàng)目教學(xué)方法在本課程中的應(yīng)用，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和學(xué)習(xí)興趣，是一種行之有效的教學(xué)方法。

關(guān)鍵詞： 單片機(jī) 項(xiàng)目教學(xué) 動(dòng)手能力

華東交通大學(xué)理工學(xué)院是江西省第一批高等院校轉(zhuǎn)型大學(xué)之一，轉(zhuǎn)型的目的是構(gòu)建普通教育與職業(yè)教育相融通、本科教育與中高職教育相貫通、應(yīng)用型本科教育與專業(yè)研究生教育相銜接的人才培養(yǎng)“立交橋”。在這種大背景下，大力探索新型教學(xué)方法顯得尤為緊迫和重要。單片機(jī)自20世紀(jì)70年代問世以來，以極高性價(jià)比受到人們的重視和關(guān)注，市場(chǎng)前景廣泛，發(fā)展迅速?！秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》這門課程作為本校機(jī)電專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力為目標(biāo)，利用先進(jìn)的項(xiàng)目教學(xué)法，打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生在活動(dòng)過程中培養(yǎng)興趣和動(dòng)手能力。

1.項(xiàng)目教學(xué)法的簡(jiǎn)介

項(xiàng)目教學(xué)法的萌芽是歐洲的勞動(dòng)教育思想，雛形是18世紀(jì)歐洲的工讀教育和19世紀(jì)美國的合作教育[1]。我國對(duì)項(xiàng)目教學(xué)法的理論研究與實(shí)踐應(yīng)用都比較晚，項(xiàng)目教學(xué)法（Project-Based Learning），也叫項(xiàng)目教學(xué)或基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，是指師生通過共同實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目工作而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)[2]。其目的是在教學(xué)中把課程理論與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來，充分發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能，提高學(xué)生解決實(shí)際問題的綜合能力。項(xiàng)目教學(xué)法是在建構(gòu)主義理論的指導(dǎo)下，以實(shí)際的工程項(xiàng)目為對(duì)象，先由教師對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行分解，并根據(jù)需要做適當(dāng)?shù)氖痉?，然后讓學(xué)生分組圍繞工程項(xiàng)目進(jìn)行討論、協(xié)作學(xué)習(xí)，最后以共同完成項(xiàng)目的情況評(píng)價(jià)學(xué)生是否實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的一種教學(xué)方法。

2.項(xiàng)目教學(xué)法的意義

對(duì)于學(xué)生而言，學(xué)習(xí)單片機(jī)這門課程，不僅僅是掌握單片機(jī)的理論知識(shí)，更重要的是通過項(xiàng)目教學(xué)法的體驗(yàn)，提高自己動(dòng)手搭建單片機(jī)硬件系統(tǒng)的能力，培養(yǎng)在過程中解決問題的實(shí)際能力。養(yǎng)成面對(duì)問題時(shí)能解決的一種好習(xí)慣，并且在這個(gè)過程中培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作的精神，為今后的職業(yè)發(fā)展做好準(zhǔn)備。

3.單片機(jī)項(xiàng)目教學(xué)法的采用

學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中理解并參與一個(gè)完整項(xiàng)目的分析、設(shè)計(jì)、模塊化實(shí)現(xiàn)的全過程，這樣就在課堂教學(xué)中把理論和實(shí)踐教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來，并運(yùn)用單片機(jī)和電路的知識(shí)，使學(xué)生深刻解項(xiàng)目完成的全過程，激發(fā)學(xué)生對(duì)項(xiàng)目的參與興趣，有利于提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力[3]。從下表可以比較傳統(tǒng)教學(xué)法與項(xiàng)目教學(xué)法的異同，與理論教育為主的傳統(tǒng)教學(xué)法不同，項(xiàng)目教學(xué)更注重培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)、獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力和團(tuán)隊(duì)合作的品質(zhì)，為更好更快地適應(yīng)社會(huì)需求與發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。

表1 傳統(tǒng)教學(xué)法與項(xiàng)目教學(xué)法異同比較

4.項(xiàng)目教學(xué)法的實(shí)施

4.1前期準(zhǔn)備階段

這一階段包括教師的準(zhǔn)備和學(xué)生的準(zhǔn)備兩個(gè)方面。教師應(yīng)具備機(jī)電專業(yè)多學(xué)科的理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，這樣才能把工業(yè)場(chǎng)景盡可能地引入教學(xué)過程中，比如交通燈控制系統(tǒng)、LCD顯示實(shí)驗(yàn)、工業(yè)機(jī)器人手臂控制系統(tǒng)等。

學(xué)生的準(zhǔn)備包括學(xué)生適應(yīng)項(xiàng)目教學(xué)這種教學(xué)方法，以及對(duì)所學(xué)單片機(jī)知識(shí)內(nèi)容的提前預(yù)習(xí)等。

4.2項(xiàng)目的實(shí)施階段

以D/A轉(zhuǎn)換技術(shù)為例，具體說明項(xiàng)目教學(xué)法在單片機(jī)教學(xué)改革中的應(yīng)用。

項(xiàng)目一：D/A轉(zhuǎn)換技術(shù)。

實(shí)踐任務(wù)：波形發(fā)生器的設(shè)計(jì)。

理論學(xué)習(xí)：D/A轉(zhuǎn)換芯片0832的性能及編程方法；D/A轉(zhuǎn)換芯片0832與單片機(jī)接口技術(shù)。

實(shí)訓(xùn)環(huán)境：微機(jī)實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生每3人一臺(tái)電腦。

學(xué)生分組：（1）學(xué)生按照自愿原則進(jìn)行分組；（2）將不同能力、不同個(gè)性的學(xué)生組合成一個(gè)小組。

給出任務(wù)后，對(duì)各個(gè)小任務(wù)進(jìn)行優(yōu)化分配，學(xué)生按分組后進(jìn)行任務(wù)分工，查找相關(guān)的資料，有目的地學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)。通過這個(gè)階段，學(xué)生熟悉所用數(shù)模轉(zhuǎn)換器的性能指標(biāo)、與單片機(jī)接口的相關(guān)電路知識(shí)。然后進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，邊做邊查找相關(guān)技術(shù)資料，同時(shí)老師在本階段進(jìn)行指導(dǎo)，發(fā)揮學(xué)生的潛能及知識(shí)的拓展。在繪制電路原理圖后，完成電子器件的選擇，并進(jìn)行元器件的焊接、電路調(diào)試及程序調(diào)試。

4.3項(xiàng)目的評(píng)價(jià)

對(duì)數(shù)模轉(zhuǎn)換技術(shù)任務(wù)教學(xué)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)是項(xiàng)目教學(xué)開展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，既是對(duì)前一階段項(xiàng)目教學(xué)成果的總結(jié)，又是后續(xù)教學(xué)開展的起點(diǎn)。

4.3.1對(duì)學(xué)生電路設(shè)計(jì)作品的評(píng)價(jià)。首先對(duì)小組的電路設(shè)計(jì)圖，制作電路板，調(diào)試結(jié)果等進(jìn)行打分，然后對(duì)和每個(gè)學(xué)生相關(guān)參與的部分進(jìn)行小分統(tǒng)計(jì)。

4.3.2學(xué)生參與學(xué)習(xí)情況的評(píng)價(jià)。大部分學(xué)生對(duì)項(xiàng)目的參與都比較積極，在參與的過程中，學(xué)生學(xué)會(huì)了主動(dòng)獲取資源的方法，遇到問題相互之間進(jìn)行了多次無領(lǐng)導(dǎo)討論，這說明項(xiàng)目教學(xué)法能激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。

高校轉(zhuǎn)型促使我們必須對(duì)現(xiàn)有的課程進(jìn)行教學(xué)模式的改革。應(yīng)用型高校對(duì)專業(yè)教育和課程要求都提出新的不同的要求，項(xiàng)目教學(xué)法是一種有效的教學(xué)法，該方法在單片機(jī)教學(xué)改革中的應(yīng)用，打破了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，通過模塊化的任務(wù)，不僅大大提高了學(xué)生實(shí)踐能力，還能培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神，為今后的職業(yè)發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。今后，我們將不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，讓項(xiàng)目教學(xué)法應(yīng)用到更多的課程教學(xué)實(shí)踐中。

參考文獻(xiàn)：

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