单片机项目式一体化教学的探索

潘娜　秦磊　王晓侃

摘要：项目式教学是职业学校值得探索的一条新路，在提高理论密切联系实际的同时、能够切实提高学生动手能力。围绕着如何在高等职业学校推广项目式一体化教学，从四个方面做了深入的分析与探讨，希望在教学工作中与读者共同学习交流。

关键词：项目式一体化教学；理论；实践；动手能力

中图分类号：TP3681-4文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.09.061

单片机应用技术课程是机电一体化专业的必修课程，该课程具有逻辑性强、内容抽象、概念多、入门难、应用性和实践性非常强等特点。针对职业教育课程建设的特点和要求，围绕高职院校单片机教学的现状，对理实一体化项目式教学模式进行研究和分析，探讨实施理实一体化项目式教学的条件及有待解决的多方面问题，并思考适合高职院校学生的单片机学习之路。针对本校机电一体化专业单片机的项目式一体化教学的实践——每个学习单元安排具体的工作任务，探索出一套较完整的方法，提出来仅供大家参考。

1高职教育中单片机教学存在的主要问题

1.1教材内容与教学过程

教材内容的理论性太强，主要按照单片机的硬件结构、指令系统、C语言程序设计、系统扩展、接口技术、综合应用系统设计的顺序进行编写，单片机课程存在理论与实践严重脱节的现象。对课程学科性及系统性的过于关注，将忽略掉学生自身的认知特点；教学过程多以单片机的硬件结构作为主线，然后根据教材内容所列结构进行讲授。对于理解力和思维能力较弱的高职学生来说，对于复杂的电路和抽象的指令系统往往很难接受，学习过程兴趣不高，进而大多产生厌学的情绪[1]。

1.2理论与实践严重脱节

单片机课程的教学导致理论与实践严重脱节现象是由于单片机课程的教学与少量的硬件仿真实验相结合，实验教学大多是验证式教学，教学采用先理论后实践，或者是理论与实践教学分阶段交叉进行等导致的。在实验环节上学生只是按照老师给出的实验电路进行简单的连线，同组的学生只是将同学已做出的源程序调出来简单运行一下就算完成了实验环节的学习，以致整个教学结束学生对单片机应用系统开发的全过程不是很了解，对仿真系统调试软件的使用及单片机开发工具的用途不是很熟悉，更不用说对单片机应用系统设计的一般性方法的掌握了。

1.3教师工程素质相对较弱

由于传统教学模式对教师的影响较大，以致大多数教师对实践教学环节重视程度不够，往往忽略对学生实践能力的培养，也有可能是因为有些教师本身就缺乏相应的工程素质，以致教学上缺乏技术性、实用性和工程的实践性。理论教学的大幅度投入，使得许多教师忽视了自身技术应用的能力、工程实践能力和科研开发能力的学习，最终使得教学无法跳出传统教育教学模式的怪圈。

2项目式教学法在单片机课程一体化教学的运用

项目式教学突破传统教学存在的问题以提高学生能力和学生创造性思维的目的，将单片机的核心技术分解成相应的知识点，知识点的组合及搭建构建具体的项目，每一个项目包括若干个相应的任务，项目最终的完成是在教师的引导下以学生为主体来实现的。教学的知识点涵盖在所有的任务当中，具体实施过程如下：

2.1选取依据

项目的选取主要是以单片机技术的应用为核心线索，项目内容主要包括基础训练、技能提升训练和综合应用训练，其中基础训练项目简单易学主要是增强学生学习的积极性和兴趣。技能提升训练项目的选取更加灵活，鼓励学生尝试使用不同的方法实现项目的功能，提高学生对单片机技术的应用能力。综合应用项目在选题上注重典型单片机应用系统的设计，项目设置上包含有基礎训练项目和技能提升训练两部分，主要目的是激发学生的创新思维和成就感。

2.2项目内容

实施项目驱动法一体化教学的基础条件是项目内容的搭建，因此教师在选取项目内容时应依据学生的认知情况，按照制定好的教学计划分析本专业对单片机技术应用能力的具体要求，把握好学生学习单片机课程与前后课程之间的关联，由简单到复杂，层次分明，科学合理的进行规划单片机项目驱动法一体化教学内容。

2.3资源构建

项目教学资源构建是实施“项目驱动法”一体化教学的基础[2]。整合教材及单片机开发网站资源，构建先进的软硬件资源。为实现基于“项目驱动法”的一体化教学提供资源保障。下图给出了项目驱动法一体化教学的开发流程及使用工具。

2.4项目实施工程

“项目驱动法”一体化教学的主要实施步骤包括：项目导入、项目剖析、任务分解、知识点导学、知识点应用、目标搭建、目标组合、项目完成[3]。教学过程是具体实施一体化教学的重要环节。“项目驱动法”一体化教学过程中应做到以下几点：

（1）实物为基础、电教为辅助；

（2）讲中练、练中讲、讲练结合；

（3）采用灵活多样的教学方式；

（4）走出教室，到生产现场教学、感受。

2.5考核方法

教学考核方法的改革是实现一体化教学的保证。随着教学方法和教学模式的改变，使得整个课程体系和培养目标均发生巨大变化，因此考核方法也要做相应调整。

2.5.1采用“理论+实操”的一体化考试

一体化教学的考试理论考核可以和实操考核相融合，实操考核在教学环节完成后立即进行操作考核，考核过程中比速度、比质量。学生可以随时补练、补考，较好地掌握学习的知识点，并激起下次任务学习的兴趣，总成绩为所有实操成绩的综合。

2.5.2鼓励参加竞赛

在准备竞赛的过程中，理论、技能都会得到相应的提高，可以充分调动学生学习的动力。通过参加各种技能竞赛提高学生学习的积极性。对参加竞赛取得好成绩的学生，可以采用加分，或者代替考试成绩。endprint

总之，合理的考核方法是客观评价学生的基础，提高学生学习的动力。所以说改革考核方法是单片机一体化教学的保证。

3效果分析

3.1教学效果显著

项目式教学法打破了传统理论教学与实践教学的界限，课堂教学从原来的普通教室搬至单片机实训中心，从而为学生提供更多的软硬件资源和网上课程资源以及网上科研资源，同时采用多媒体教学手段，并以网络学习空间系统为辅助平台，方便教学的实施。学生使用keil μVision4软件完成项目任务程序的编写和调试，接着根据项目内容学习Proteus，完成硬件电路的设计与仿真。利用软件学习，程序調试成功后下载到学生自己焊接的电路板上，将虚拟的学习转换为实际操作，利用软件学习降低废品率的同时能够变抽象为具体，提高学生学习的兴趣。

3.2学生技术能力的提高

单片机课程的教学就是让学生熟悉和初步掌握单片机应用系统开发的过程，在整个课程教学的过程中单片机开发工具的实际应用，需要学生自己动手完成所设计的硬件电路的焊接，极大地提高了学生的技术应用能力[4]。

3.3增强学生创新能力及提高教师科研能力

单片机教学中的keil μVision4和Proteus软件，具有形象性、交互性、可移植性、高效性等优点。通过单片机项目式一体化教学的学习，学生的工程实践能力和创造性思维得到较大提高。项目式教学教师能够从相关教学活动中转变角色，从原来的知识传授者转变为学生的学习指导者、合作者。继而教师自身的技术应用能力、工程实践能力和科研能力均得到了较大程度的提高和锻炼。

4结束语

通过对我校机电一体化专业、过程控制自动化专业学生的单片机课程的教学改革实践，与以往班级调研对比得出，采用项目式教学，极大地调动了学生的学习兴趣，提高了课堂教学的效率及学生的动手实践能力和就业能力。项目式教学改革虽然收到较好的教学效果，但是，目前还需继续不断总结教学经验，努力提高学生对单片机技术的应用能力。

参考文献：

[1]邱崇光.“教学结构”和“教学模式”辨析[J].电化教育研究，2002（9）.

[2]彭远方，陆勤，胡宁，等.基于“项目驱动法”的单片机课程一体化教学的探索与实践[J].计算机教育， 2010（6）：78.

[3]刘红晶.浅谈项目教学法在高职《电工与电子技术》教学中的应用[J].吉林广播电视大学学报，2010.endprint