基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法的單片機(jī)實(shí)訓(xùn)課程改革

侯麗娟

（天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)，天津）

基金項(xiàng)目：本文系基于天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)課程改革項(xiàng)目資助（項(xiàng)目編號(hào)：XJJW1945）

作者簡(jiǎn)介：侯麗娟（1986-），女，漢族，山東菏澤，本科，實(shí)驗(yàn)師，研究領(lǐng)域：嵌入式和控制工程。項(xiàng)目“自助售貨機(jī)”舉例，根據(jù)難易度將此項(xiàng)目分成設(shè)計(jì)1，設(shè)計(jì)2 和設(shè)計(jì)3 三個(gè)課題，課題訓(xùn)練內(nèi)容如表1 所示。

一 課程改革的主要措施

（一） 教學(xué)內(nèi)容改革

單片機(jī)實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容改革結(jié)合電子工業(yè)的實(shí)踐,設(shè)計(jì)對(duì)學(xué)生具有吸引力的項(xiàng)目，以此項(xiàng)目為主線貫穿整個(gè)教學(xué)和學(xué)習(xí)過(guò)程，將與相關(guān)的知識(shí)貫穿起來(lái)，使之前相對(duì)獨(dú)立的練習(xí)模塊能夠相互聯(lián)系起來(lái)形成一個(gè)整體。這樣能夠讓學(xué)生知道自己學(xué)到的東西能夠用到什么地方，并能夠從實(shí)際的應(yīng)用項(xiàng)目中找到知識(shí)點(diǎn)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣。課程學(xué)時(shí)為60 學(xué)時(shí)，教學(xué)內(nèi)容設(shè)置為“自助售貨機(jī)”，“全自動(dòng)洗衣機(jī)”，“郵件分揀機(jī)”三個(gè)項(xiàng)目。

以項(xiàng)目“自助售貨機(jī)”（圖1 所示）舉例，項(xiàng)目模擬售貨機(jī)的實(shí)際工作過(guò)程，課題選自日常生活，便于學(xué)生理解項(xiàng)目設(shè)計(jì)原理，降低學(xué)習(xí)門檻。該課題涉及的知識(shí)點(diǎn)比較全面，可以將若干個(gè)的獨(dú)立電路模塊（如：LED 模塊、按鍵模塊、鍵盤模塊、LCD 模塊和語(yǔ)音模塊）整合起來(lái)，形成一個(gè)完整的項(xiàng)目。

在制定具體實(shí)訓(xùn)任務(wù)時(shí)，將每個(gè)項(xiàng)目按照難易分出若干個(gè)等級(jí)，由易入難，難度逐漸增加，學(xué)生根據(jù)自己掌握情況進(jìn)行選擇，便于進(jìn)行分級(jí)教學(xué)[2]。以

表1 自助售貨機(jī)課題訓(xùn)練內(nèi)容

（二） 教學(xué)方法改革

單片機(jī)實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)方法改革的主線是任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，以實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目為主線,學(xué)生為主教師為輔，學(xué)生以解決問(wèn)題為目標(biāo)，分組進(jìn)行探討學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作，從實(shí)際問(wèn)題出發(fā)、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。實(shí)施環(huán)節(jié)主要包括教師設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目并制定任務(wù)書(shū)、學(xué)生分組討論分析任務(wù)并提出解決方案、班內(nèi)展示講解各小組設(shè)計(jì)方案、各組交流評(píng)價(jià)、教師總結(jié)點(diǎn)評(píng)、學(xué)生自主完成任務(wù)，教師巡回指導(dǎo)等環(huán)節(jié)[3]。

1.每一個(gè)實(shí)訓(xùn)任務(wù)都包含設(shè)計(jì)要求、資料查詢、硬件連接調(diào)試、軟件設(shè)計(jì)、程序?qū)懭搿⒆珜?xiě)項(xiàng)目總結(jié)報(bào)告等部分，任務(wù)數(shù)量越多，學(xué)生個(gè)體越能得到鍛煉。

2.項(xiàng)目前期以分組形式為主，小組成員共同討論任務(wù)書(shū)，提出設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行論證、制作總結(jié)報(bào)告，小組之間展示交流評(píng)價(jià)，教師點(diǎn)評(píng)并補(bǔ)充每組的總結(jié)報(bào)告，這樣學(xué)生的工程實(shí)踐的能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力和理論探索的能力等得到直接的鍛煉。

3.方案確定后，項(xiàng)目后期學(xué)生個(gè)體獨(dú)立完成任務(wù)，鍛煉實(shí)踐和調(diào)試能力。由于項(xiàng)目涉及的電路模塊較多，以前學(xué)生執(zhí)行任務(wù)時(shí)，獨(dú)立模塊的編程占用大部分學(xué)時(shí)，頂層程序設(shè)計(jì)的時(shí)間相對(duì)減少，不利于學(xué)生編程思維的訓(xùn)練。我們決定將獨(dú)立模塊的程序設(shè)為底層程序，提供給學(xué)生，學(xué)生只要會(huì)根據(jù)底層程序進(jìn)行硬件連接，調(diào)用和修改底層程序即可，這樣就像搭積木一樣，底層程序直接拿來(lái)用，重點(diǎn)鍛煉學(xué)生頂層程序的設(shè)計(jì)能力。

4.以往學(xué)生剛開(kāi)始編程時(shí)，會(huì)感到無(wú)從下手，沒(méi)有頭緒。為了解決這種問(wèn)題，我們將設(shè)計(jì)重點(diǎn)放下項(xiàng)目流程圖的繪制上。編程前繪制流程圖，相當(dāng)于寫(xiě)作文前列大綱，先有文章的中心思想，確定開(kāi)頭、結(jié)尾和中間的層次，后面就是用文字充實(shí)大綱。繪制流程圖需要先確定主要思路，再確定中間的分支，最后就是用編程語(yǔ)言將流程圖翻譯成代碼[4]。引導(dǎo)學(xué)生繪制項(xiàng)目的流程圖，介紹并討論自己的設(shè)計(jì)思路，教師補(bǔ)充點(diǎn)評(píng)，并給出參考流程圖對(duì)比，拓寬學(xué)生的思路，培養(yǎng)學(xué)生的編程思維和獨(dú)立思考的能力。例：給出“自助售貨機(jī)”設(shè)計(jì)1 的參考流程圖（圖2 所示），此流程圖不完善，學(xué)習(xí)稍弱的學(xué)生可參考此圖，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行修改，擴(kuò)展。

下一步進(jìn)行編程訓(xùn)練時(shí)，又可將此流程圖拆分成三部分，分步進(jìn)行編程。教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生分步練習(xí)，分步總結(jié)考核，這樣可以避免以前學(xué)生因一部分程序出錯(cuò)就無(wú)法完成整個(gè)項(xiàng)目，從而打擊學(xué)習(xí)積極性的現(xiàn)象。

（三） 考核方式改革

目前單片機(jī)課程實(shí)訓(xùn)考核標(biāo)準(zhǔn)基本是教師以考勤、實(shí)訓(xùn)報(bào)告和學(xué)生在操作訓(xùn)練過(guò)程中的表現(xiàn)為依據(jù)評(píng)定成績(jī)。由于班級(jí)學(xué)生較多，教師很難具體了解每個(gè)學(xué)生實(shí)際訓(xùn)練和掌握情況，評(píng)定成績(jī)主觀因素居多[5]，不利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。考核方式改革方法是組內(nèi)互評(píng)，組長(zhǎng)監(jiān)督記錄組員訓(xùn)練情況，加強(qiáng)實(shí)踐過(guò)程考核；分組講解展示，小組間點(diǎn)評(píng)，加強(qiáng)設(shè)計(jì)思路考核；答辯驗(yàn)收，加強(qiáng)訓(xùn)練成果的考核，真實(shí)全面考核學(xué)生的表現(xiàn)情況，如表2 所示。

表2 考核表

二 結(jié)語(yǔ)

單片機(jī)實(shí)訓(xùn)課程改革可以讓學(xué)生建立工程的概念，能夠根據(jù)項(xiàng)目要求進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，整合獨(dú)立模塊，熟練調(diào)試邏輯復(fù)雜的程序。改變學(xué)生傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方法,激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,將理論和實(shí)踐有機(jī)融合,在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中感受到自身的進(jìn)步,提高學(xué)習(xí)興趣和信心。