單片機項目式教學(xué)設(shè)計與實施

王善偉++周桃云

【摘要】針對單片機課程的傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在的問題，提出了以項目化教學(xué)為主導(dǎo)的改革方案并進行實踐。設(shè)計了11個教學(xué)項目，將單片機的相關(guān)知識點貫穿于各個項目中，形成“做中學(xué)、做中教”的教學(xué)模式，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)質(zhì)量也有了明顯好轉(zhuǎn)。

【關(guān)鍵詞】單片機 ?項目教學(xué) ?教學(xué)改革

【中圖分類號】G642 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標識碼】A ? ? ?【文章編號】2095-3089（2016）11-0227-02

《單片機原理及應(yīng)用》是電子信息類專業(yè)的一門極其重要的專業(yè)課程，教學(xué)質(zhì)量的好壞直接影響著學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)和就業(yè)情況[1]。傳統(tǒng)的單片機教學(xué)以理論為主，依次講解單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)，匯編語言，定時器、中斷、外部擴展技術(shù)等知識點，在整個知識體系的講解中輔以一定的實例。在“教師講、學(xué)生聽”的教學(xué)模式下，學(xué)生難以理解相關(guān)知識點，覺得單片機非常難學(xué)，教學(xué)效果不理想。為了適應(yīng)新形勢下應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標，單片機教學(xué)的改革勢在必行。

一、項目化教學(xué)改革的思路

《單片機原理及應(yīng)用》課程的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)具有單片機軟/硬件設(shè)計、系統(tǒng)調(diào)試和設(shè)計的應(yīng)用型人才。由于傳統(tǒng)的教學(xué)方法不能達到培養(yǎng)目標的要求，更無法考核學(xué)生的實際的操作技能，因此需要探索出一種新的教學(xué)方法。項目化教學(xué)過程中采取以應(yīng)用為主線，把課程內(nèi)容分解成各種典型的項目與任務(wù)，將教學(xué)內(nèi)容進行整合，建立“做中學(xué)、做中教”的教學(xué)模式;以自編教材--《單片機原理及應(yīng)用項目化教程（C語言版）》為參考教材，利用項目來進行教學(xué)設(shè)計，采用項目化結(jié)構(gòu)模式，每個項目包含一個或幾個任務(wù);應(yīng)用 Proteus仿真軟件、Keil C軟件對相關(guān)項目進行課堂分析講解[2]，給學(xué)生配置單片機開發(fā)板實物進行項目任務(wù)的設(shè)計練習(xí)。在課堂教學(xué)過程中，教師先對項目、任務(wù)進行分析，然后對該任務(wù)所涉及的單片機知識點進行講解，最后通過子任務(wù)讓學(xué)生自己動手進行相關(guān)的設(shè)計與制作。

二、項目教學(xué)設(shè)計與實施

1. 教學(xué)項目設(shè)計

教學(xué)內(nèi)容將單片機相關(guān)知識點融入到各個項目或任務(wù)中，使學(xué)生在學(xué)習(xí)單片機應(yīng)用的同時掌握相關(guān)知識點，以達到對單片機技術(shù)的靈活應(yīng)用的目的[3]。項目劃分如表1所示。項目中涵蓋了51系列單片機的重要知識點。各項目的編排采用了由淺入深，由易到難的順序，學(xué)生易于接受。

表1 ?單片機課程項目具體劃分

2.項目教學(xué)實施

該項目教學(xué)法是基于KST-51開發(fā)板的，開發(fā)板包含單片機最小系統(tǒng)、鍵盤、LED燈、數(shù)碼管、1602液晶、EEPROM模塊24C02、蜂鳴器、溫度傳感器DS18B20、AD與DA轉(zhuǎn)換模塊PCF8591、實時時鐘模塊DS1302、紅外接收模塊HS0038、步進電機28BYJ-48等，用此開發(fā)板能夠完成表1中所有項目。此外，開發(fā)板配套光盤資料里有各個模塊的例程和視頻資料，為學(xué)生自學(xué)提供了良好的條件。

學(xué)習(xí)該課程前，要求每位學(xué)生到實驗室借一套KST-51開發(fā)板，并將相關(guān)軟件Keil、Proteus、USB轉(zhuǎn)串口驅(qū)動等在自己的筆記本電腦上安裝好，上課時帶上開發(fā)板和筆記本電腦進教室，老師邊講，學(xué)生邊學(xué)邊做，老師每講完一個知識點都會下發(fā)一個小任務(wù)促進學(xué)生消化吸收相關(guān)知識，學(xué)生每完成一個小任務(wù)都能直觀的看到實驗現(xiàn)象，能夠真切的感受到收獲的喜悅，從而大大的激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣。每學(xué)完一個項目都有幾道思考題需要學(xué)生課后去設(shè)計完成，并計入平時成績，從而充分調(diào)動學(xué)習(xí)的積極性。

3.考核方式改革

項目化教學(xué)模式的考核應(yīng)該是學(xué)生對單片機綜合應(yīng)用能力的考核，側(cè)重于對單片機的軟件編程、各硬件模塊使用的考核[5]。因此取消了傳統(tǒng)的試卷式的考核方式，采用項目考核方式。成績評定方法：本課程的考核是平時出勤、平時項目操作以及期末技能測評成績相結(jié)合。具體比例為：上課出勤占20%，平時項目操作占30%，期末技能測評成績占50%。其中，平時項目操作是指每個項目學(xué)完以后課后的思考題完成情況;期末技能測評是老師根據(jù)教材上的知識點以項目的形式出題，且班上每人題目不重復(fù)，學(xué)生在2周內(nèi)完成設(shè)計并進行項目答辯。這種考核方式學(xué)生可以隨時查閱各種相關(guān)資料，主要考察學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，改變過去純粹考核學(xué)生對單片機知識點掌握程度的考試方式。

三、結(jié)束語

針對傳統(tǒng)單片機課程教學(xué)中存在的不足，結(jié)合本人多年的教學(xué)實踐，將項目化教學(xué)方法應(yīng)用到單片機的教學(xué)改革中并實施，通過項目化、任務(wù)化的方式將單片機的知識點學(xué)習(xí)融合到了解決問題的過程中，充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和積極性，培養(yǎng)了學(xué)生分析問題和解決問題的綜合能力，增強了學(xué)生的對單片機的綜合應(yīng)用和動手實踐操作能力。該項目教學(xué)已進行了兩輪，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，與進行教學(xué)改革之前相比，教學(xué)質(zhì)量有了明顯好轉(zhuǎn)，學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力也有了較大提高。

參考文獻

[1]陳飛，顧啟民，王偉. 基于Proteus和Keil的項目教學(xué)法在單片機教學(xué)中的應(yīng)用[J].實驗科學(xué)與技術(shù)，2013，11（5）：48-52.

[2]李冰.單片機原理及應(yīng)用課程的項目化教學(xué)改革與探索[J].教學(xué)研究，2015，38（1）：70-73.

[3]胡敬朋，王聰. 單片機項目教學(xué)研究及實踐[J]. 電氣電子教學(xué)學(xué)報，2009，31（5） ：82-84.

[4]宋雪松，李冬明，崔長勝. 手把手教你學(xué)51單片機-C語言版[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2014.

[5]王艷林，李東. 單片機原理及應(yīng)用教學(xué)項目設(shè)計[J].教育教學(xué)論壇，2016，（5）：64-65.