淺談項目教學(xué)法在單片機教學(xué)中的應(yīng)用

宋若菡

摘 要：項目教學(xué)法的誕生基于歐洲的勞動教育思想，教師不直接將現(xiàn)成知識技能傳授給學(xué)生，而是通過引導(dǎo)，使學(xué)生自身探究得出結(jié)果。項目教學(xué)法注重突出學(xué)生的主體地位，強調(diào)學(xué)生“學(xué)”和“做”相結(jié)合，在做中學(xué)，在學(xué)中做，動手動腦全面發(fā)展。中職學(xué)校教學(xué)的側(cè)重點在于培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力，因此，項目教學(xué)法作為一種實踐性比較強的教學(xué)方法，在職業(yè)教育中得到了廣泛的應(yīng)用。本文首先對項目教育法進行概述，而后引入單片機教學(xué)實例，說明具體應(yīng)用過程。

關(guān)鍵詞：項目教學(xué)法 單片機 中職教學(xué)

項目教學(xué)法是指師生協(xié)力合作，共同為一個“可操作性項目”共同探究而完成的教學(xué)活動，它最主要的優(yōu)點是“以項目為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”，顛覆了以往教師講、學(xué)生聽的被動教學(xué)模式。在項目教學(xué)法中，學(xué)生作為主體主持整個過程，而教師則充當(dāng)“答疑解惑”的輔助者角色。陶行知先生曾經(jīng)提出的“教學(xué)做合一”的思想，其實就是項目教學(xué)法凸顯的核心部分。項目教學(xué)法的主要步驟應(yīng)包括以下幾個方面：首先，由教師根據(jù)實際教學(xué)需求，為學(xué)生布置項目任務(wù)；其次，由學(xué)生自主確定相關(guān)項目工作計劃，并對工作步驟和程序加以明確；再次，學(xué)生進行分組探究，根據(jù)項目工作計劃實施和完成教學(xué)任務(wù)；最后，由教師對課堂的項目實踐情況進行總結(jié)講評。

項目教學(xué)法在實際的教學(xué)中需要注意以下幾方面的問題：一是在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中要避免教學(xué)混亂、教學(xué)節(jié)奏雜亂無章而導(dǎo)致的教學(xué)無力化；二是項目教學(xué)法要避免拘泥于形式，項目的制定和評價要靈活多樣化，不要太死板；三是在項目評價的過程中要防止模糊評價，防止教師對學(xué)生的激勵無效或者低效。

一、學(xué)生學(xué)情

中職學(xué)校目前的生源質(zhì)量情況并不是十分理想。學(xué)生們的學(xué)習(xí)習(xí)慣不太好、學(xué)習(xí)興趣也比較低，普遍文化基礎(chǔ)比較薄弱，厭學(xué)棄學(xué)的情況比較嚴(yán)重。但是他們喜歡接受新鮮的事物、動手能力比較強，也比較喜歡實際操作。傳統(tǒng)的以教師為主體的講授以及學(xué)生為輔的被動型學(xué)習(xí)就不適合中職學(xué)生，也不利于培養(yǎng)他們的創(chuàng)造性能力和發(fā)散性思維，違背了國家培養(yǎng)中職學(xué)生的初衷。十九大提出，“建設(shè)知識型、技能型、創(chuàng)新型勞動者大軍，弘揚勞模精神，營造勞動光榮的社會風(fēng)尚和精益求精的敬業(yè)風(fēng)氣”。培養(yǎng)出國家所需要的工匠，需要教師的用心培養(yǎng)。微型課堂、翻轉(zhuǎn)課堂、小組合作法、項目教學(xué)法等等都是能調(diào)動學(xué)生積極性的好辦法?，F(xiàn)在筆者以單片機控制交通燈為例淺談一下項目教學(xué)法在教學(xué)中的應(yīng)用。

二、項目教學(xué)法的教學(xué)實例

1.項目準(zhǔn)備階段

一個大的項目包括互相獨立卻又相互聯(lián)系的小項目，在項目實施的過程中會受到現(xiàn)實客觀因素的影響和制約，要密切結(jié)合教學(xué)、場地的實際情況。在項目的部署準(zhǔn)備階段中，教師應(yīng)當(dāng)注意以下幾點。

一是要根據(jù)場地、學(xué)情、目標(biāo)具體分析項目的設(shè)立。在實訓(xùn)室場地機器設(shè)備都有限的情況下，在學(xué)生學(xué)習(xí)水平參差不齊的情況下，采取小組互助式探究學(xué)習(xí)法。在單片機為核心控制紅綠交通燈的項目學(xué)習(xí)過程中，本身也存在著一些難度比較大的、需要小組共同協(xié)作的內(nèi)容，因此教師要妥善分配好小組成員。技校生源中存在著許多散漫、對學(xué)習(xí)缺乏興趣的學(xué)生。教師可以每組分配4～6人，每組設(shè)立小組長，小組長可以按照教師設(shè)置的項目任務(wù)帶領(lǐng)組員完成任務(wù)。與此同時，筆者把全班學(xué)生分為三個梯隊：第一梯隊是特別認(rèn)真能跟著教師思路走而且會獨立思考的學(xué)生；第二梯隊是通過學(xué)生間的互助和教師的指導(dǎo)可以完成項目任務(wù)的學(xué)生；第三梯隊是需要教師反復(fù)強調(diào)以及課下加強學(xué)習(xí)才能勉強完成項目任務(wù)的學(xué)生。通過分成三個梯隊，筆者發(fā)現(xiàn)第一梯隊和第三梯隊的學(xué)生人數(shù)比較少，第二梯隊的學(xué)生人數(shù)比較多，人數(shù)呈正態(tài)分布。分組要遵循互補性、協(xié)調(diào)性原則，盡最大努力保證每一位學(xué)生都能得到全面的發(fā)展。在不同的小項目任務(wù)實施的過程中，小組成員可以進行重新分配。學(xué)生相互學(xué)習(xí)，任務(wù)有所分工。

二是要注意項目的可操作性與難易性。學(xué)生普遍對單片機的學(xué)習(xí)懷有很大的抵觸情緒。因為單片機包含的知識較多，有C語言、匯編語言、硬件結(jié)構(gòu)、接口的擴展、內(nèi)存等知識，學(xué)習(xí)起來比較復(fù)雜，有一定的難度，所以很容易導(dǎo)致學(xué)生“學(xué)不懂就不喜歡學(xué)，不喜歡學(xué)就放棄學(xué)”的惡性循環(huán)。這時教師必須發(fā)揮積極主動的作用，合理制訂教學(xué)計劃，由易至難分層次制定項目目標(biāo)，對于學(xué)生不同的學(xué)習(xí)水平，有針對性地進行教學(xué)；將書本中的難以理解的知識以布置項目任務(wù)的方式結(jié)合到實訓(xùn)中去，使學(xué)生們在做中學(xué)、學(xué)中做，動手動腦全面發(fā)展，在不知不覺中解決了單片機教材知識難被學(xué)生接受的問題。另一方面，教師可以勤思考，設(shè)計出比較有趣，貼近生活的項目任務(wù)，使學(xué)生能夠?qū)⒁褜W(xué)到的知識進行靈活的變通，從而極大地豐富學(xué)生的知識儲備，提高學(xué)生的綜合能力，如這次的單片機控制交通燈項目。

三是項目背景的引入，通過引入紅綠燈的小背景知識引發(fā)學(xué)生的興趣。1858年，倫敦主街頭安裝了紅藍(lán)兩色的機械扳手式信號燈。這種信號燈是以燃煤氣為光源的，作為世界上最早的交通燈，它不能定時，也極其不安全，甚至引發(fā)了爆炸。后來在1914年，在美國出現(xiàn)了由電氣啟動控制的紅綠燈。隨著科技的發(fā)展，以單片機為核心的控制系統(tǒng)出現(xiàn)了，并替代了電路相當(dāng)復(fù)雜而且體積大成本高的數(shù)字電路式傳統(tǒng)交通控制燈。教師講解了這些背景知識后，便引發(fā)了學(xué)生思考。

2.項目制定階段

項目制定的主要內(nèi)容是根據(jù)已經(jīng)獲得的信息，分析項目目標(biāo)及需求，設(shè)計與規(guī)劃完成項目的步驟與方法，形成一個初步可行的方案。項目的制定會參考學(xué)生的意見。項目制定的主體是學(xué)生，教師是引導(dǎo)者、參與者、協(xié)助者，但并不意味著教師就任由學(xué)生做一切決策。決策是通過一系列活動最終確定實施方案的過程，有多個方案時要評選出最優(yōu)方案，需要師生間的討論及教師的肯定。決策分為組內(nèi)決策和組間決策兩種形式。組內(nèi)決策可以在小組成員充分討論的前提下，由小組表決或由組長做出決定。組間決策即在各小組的方案之中評優(yōu)。這也是一種常用的決策方法，但注意不要因為小組間方案評優(yōu)，影響到后續(xù)方案實施階段的積極性。

項目采用MSC-51系列單片機來控制交通燈來實現(xiàn)上述的功能，并要求學(xué)生掌握單片機系統(tǒng)中擴展簡單I/O接口的方法。另外，除了能夠?qū)崿F(xiàn)單片機控制交通燈系統(tǒng)的基本功能，還要保證系統(tǒng)具有較強的穩(wěn)定性?？梢愿鶕?jù)實際的需要，給項目增添一些簡單又有意思的小功能。教師在項目制定明確后，可以提出相關(guān)可行性的建議，并準(zhǔn)備好相關(guān)資料，鼓勵引導(dǎo)學(xué)生自主探究。

3.項目實施階段

（1）硬件設(shè)計。在項目實施階段中，教師要充分發(fā)揮引導(dǎo)作用，同時，要關(guān)注每名學(xué)生在這個階段的個人表現(xiàn)，對學(xué)生的動手情況、協(xié)同能力、學(xué)習(xí)態(tài)度進行及時指導(dǎo)幫促。在項目實施過程中注意以下一些問題。一是動手操作能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)單片機的積極性。許多學(xué)校為了供學(xué)生實驗而購買相關(guān)的單片機實驗?zāi)K，學(xué)生學(xué)習(xí)后認(rèn)為自己學(xué)會了單片機操作，結(jié)果相反。雖然運用實驗?zāi)K某種程度上可以快捷方便地進行操作，但是其缺點是不能進行單片機的硬件部分設(shè)計。而單片機硬件和軟件部分是密切聯(lián)系在一起的，所以單純使用實驗箱還是有一定的缺陷。因此，項目要求學(xué)生設(shè)計并焊接調(diào)試一個單片機控制交通燈的系統(tǒng)。實踐證明，通過完成項目中的硬件設(shè)計可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)單片機的積極性，可以實現(xiàn)事半功倍的效果。

（2）軟件設(shè)計。最重要也是最難的部分是軟件設(shè)計，尤其是指令系統(tǒng)中的知識是非常枯燥乏味的。如何講好指令系統(tǒng)，值得教師思考研究。貼近生活多舉實例，在硬件的基礎(chǔ)上適當(dāng)增加難度，讓學(xué)生編寫程序，并通過添加到設(shè)計好的硬件系統(tǒng)，軟件與硬件結(jié)合起來檢測軟件的編寫是否能夠完成大項目。如果沒有實現(xiàn)這個功能，就要逐條檢查編寫的程序語句。最初項目布置編寫一個最簡單的程序，例如使LED亮，并不含有延時功能，只需要幾句簡單的指令即可。在此基礎(chǔ)上，教師提問學(xué)生如何實現(xiàn)交通燈的功能，即在前面程序的基礎(chǔ)上增加時鐘及復(fù)位功能。教師一定要讓學(xué)生嘗試自己編寫，然后給出正確答案和講解。

4.項目評價

在所有項目實施完成之后，必須以項目評價作為結(jié)束。項目評價可以以非常靈活的方式來呈現(xiàn)，有學(xué)生互評、教師點評、微視頻校內(nèi)網(wǎng)絡(luò)參評等。對在實施過程中遇到的問題以及解決這些問題所用的方法要進行重點評價。項目評價的目的是幫助學(xué)生更好地整理課本所學(xué)的知識點，指出學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的不足之處?？陀^而且全面的項目評價可以鼓勵學(xué)生的自信心、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、促進學(xué)生的全面發(fā)展。

三、小結(jié)

綜上所述，項目教學(xué)法是通過師生共同為一個可操作性項目而共同探究所完成的教學(xué)活動。它更突出學(xué)生的主體位置，是一種實踐性比較強的教學(xué)方法。項目教學(xué)法比較適用于中職教育，有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、操作技能和學(xué)習(xí)質(zhì)量，促進學(xué)生發(fā)展解決問題的能力、邏輯思考能力以及交流溝通的能力。項目教學(xué)法一改傳統(tǒng)的教師教學(xué)生學(xué)的教學(xué)方法，是順應(yīng)職業(yè)發(fā)展和社會需要的結(jié)果，是一種有效的教學(xué)方法。

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（作者單位：山東省青島市即墨區(qū)高級技工學(xué)校）