项目教学法在“单片机原理与应用技术”课程的深化改革

2018-12-10韦翠华朱克佳董佳琦

海外文摘·艺术 2018年16期

韦翠华朱克佳董佳琦

(1.广东创新科技职业学院，广东东莞 523960；2.广州白云山医药集团股份有限公司白云山制药总厂，广东广州 510000)

随着智能化时代的爆炸，单片机原理与应用技术这门课在机电专业中越来越重要，高职类院校的学生掌握单片机技术更是势在必得的发展趋势。单片机原理与应用技术是一门理论和实践相结合的课程，而且单片机原理与应用技术的学习对学生的要求很高，不仅要熟悉电子学，还要精通编程语言。针对工科课程的特点，项目教学法这几年已慢慢地引入高职高专类工科院校的课堂中，并解决了传统教学法遇到的瓶颈，让学生通过项目教学法不再仅仅局限于课本，而是接近行业的发展，同时对理论知识的接受也更容易，改变了以往学生学习知识的思维方式。

1 项目教学法的应用

项目教学法以某个项目的教学任务和教学目标作为起点，让学生在课堂上以完成某个项目作为驱动过程，引导学生学习具备完成这个项目的知识，寻找和学习要完成这个项目要掌握的技能，教师在这个过程中更多的是引导和分析，帮助学生理清思路，引导学生学习技能，让学生自己综合所学知识和技能独立完成这个项目，所以学生不仅是学习了理论知识，更是学会了如何完成和开发一个项目，真正地做到以学生为核心的项目教育法。

1.1 项目内容和模式的选择

目前高职高专类单片机原理与应用技术的教材编写多是以项目形式编写，普遍以二极管，数码管，矩阵按键，电动机，显示屏，串口输入输出，串行通信，温度传感器，模数转换等模块作为51单片机的入门课程。通过本课程的学习，学生能够掌握以MCS-51系列为主的单片机的基本结构、指令系统、存储系统及输入输出接口电路、中断系统、系统扩展等方面知识。

在项目教学法下，根据单片机原理与应用技术的学习目标，这门课程分成了九个项目模块，每个模块分给适当的学时。每个项目模块，我们根据现在行业的发展情况和人才技能的要求，选择仿真法和实验法相结合来进行课堂教学。站在智能化的时代队列里，对高职高专的学生的要求，除了掌握扎实的技能实践能力，还需要拥有项目开发的能力，所以仿真法的重要性不明而喻。而且对某些项目，真实的设备无法支撑的时候，仿真法能验证这个项目的电路原理图和编程代码是否可行，便于激励学生的学习和研发能力。

1.2 学生的合作模式和情况

以前传统的上课方式都是个体的，在项目教学法下的课堂是以三人为一小组的形式来完成每一个项目的，这种学习方法对于以理论和实践结合的课程有利而无一害。俗语说“三人行必有我师”，每个小组里总有人理论知识理解能力强，也有人实践操作能力强，取各自强势就是团队的力量，不但能起到互相学习，互相激励的效果，还能养成良好的职业素养。

单片机原理与应用这门课的学习要求较高，不但要求会用仿真软件画原理图，用C语言编写程序，还要求会用51单片机实验开发板实现项目的效果。这种较高难度必须是小组的合作模式，而且还会因此将学习的积极性衍伸到课外，所以这种合作模式越来越能调动学生的学习积极性，达到良好的效果。

图1 51单片机实验开发板

图2 单片机小型产品电子秤

2 项目教学法的深化改革

现在的项目教学法相对以前传统的教学方法取得较好的教学效果，学生基本都能够掌握以MCS-51系列为主的单片机的基本结构、指令系统、存储系统及输入输出接口电路、中断系统、系统扩展等方面知识和实践操作的能力，但是学生要拥有能够真正实现设计小型产品这样的研发能力还是有一定的距离，所以需要在教学改革方面不断的思考。

既然项目教学法在单片机原理与应用这门课上取得不错的教学效果，那在项目教学法上继续深化改革就是一种可取的方法。

现行的项目教学法中，已经很注重学生的实践能力，但是实验法是在51单片机实验开发板上实现的。51单片机实验开发板的都是以模块化的形式封装好的，如图1所示。采用这种实验器材做实验方便学生快速入门，掌握单片机的基础操作技能，但是却无法锻炼学生自己设计小型产品并做成实物的能力。针对这个弱点对此进行深化改革，以制作小型产品来代替开发板做实验，更能全面培养开发学生精通单片机这门课的综合能力。可以从以下三方面来体现改革后的项目教学法的优越性。

2.1 增加项目的综合型

根据这门课的学习目标和学习内容，选用几个囊括必需知识的小产品作为课堂项目来教学。为了让学生熟悉独立设计一个小型产品的流程，我们的项目教学法按照产品从设计到制作来完成，首先根据产品要具有的功能来决定选择元器件，让学生课前查阅产品相关的资料；接着在课堂上指引学生绘制产品的电路原理图，编写产品原理图相应的程序代码，然后进行仿真，调试到无错误为止，购买需要的元器件制作产品，最后写产品文案。这样一个流程下来，学生不但是主动地去学习项目相关的理论知识，还能从实物制作中认识和熟悉电路原理图与焊接电路板的差异，突破动手制作中遇到的困难。在学习完成一个产品后，取得巨大的信心和学习下一个项目的动力，同时还能养成学生的互相合作，互相学习的团队精神。例如图2中的小型产品。

2.2 增强学生学习和动手的能力

现行的项目教学法已体现重视学生的动手和学习能力，但是因为仿真法和实验法的局限，学生无法全方位地对电子元器件做到有更深层次，更全面的认识，往往电路原理图上的引脚排布和实物的引脚排布是有差别的，所以要帮学生去除心里上的障碍，就让他们以三人为一小组的形式主动独立制作产品，在遇到问题时迫切寻找解决问题的方法和相应的理论。这样深化改革后的项目教学法真正地从学生的内核需要出发，驱动和增强他们的学习和动手能力。

2.3 加强老师在项目教育法中的作用

深化改革后的项目教学法的综合性是很强的，学生在制作的过程中容易迷失方向和遇到各种难题，这时候老师的作用就显而易见了。高职高专的学生自主思考和研究的能力一般，所以每个项目的开始，老师都要以布置任务的形式来指引学生，让他们慢慢找到思路，找到方向，从而进入状态。但在深化改革的项目教学法中，学生始终占主体地位，以学生为核心，老师给予适当的帮助和引导。老师不仅仅是理论知识的输入者，更是实践制作产品的指路灯。