項目教學法在“單片機原理與應用”中的提升

蔣宏艷（河南廣播電視大學，河南 鄭州 450008）

項目教學法在“單片機原理與應用”中的提升

蔣宏艷（河南廣播電視大學，河南 鄭州 450008）

單片機廣泛應用在工業控制、智能系統領域，“單片機原理與應用”是一門理論和實踐相結合的課程。根據學生的學習特點，在教學過程中旨在提高學生的學習興趣，以激發學生的潛能，培養學生的創新能力為目的?；诜抡婺M、拓展的思路，采取一種新的教學方式，取得了良好的效果。

單片機；教學改革；教學方式

“單片機原理與應用”是電氣自動化和計算機專業的核心課程。單片機在智能儀器儀表、工業控制、機電一體化等方面有著廣泛的應用，單片機的教學是培養具有單片機應用產品設計、分析、制作和調試能力的實踐型人才，對學生職業崗位能力培養和職業素質培養起重要的作用，是一門實踐性很強的課。傳統的單片機教學模式是按著教材大綱的組織結構逐節講解，先講單片機的內部結構、引腳，然后是指令系統，匯編語言的程序設計，中斷以及定時計數器，單片機存儲器的擴展以及各種外圍芯片的應用。實驗課也是到了課程快結束的時候才開展幾個驗證性的實驗，缺乏創新性。這樣下來的一個教學過程會讓學生感覺到原理性的知識如指令系統、內部結構等理論性太強、太乏味，理解起來很困難，對于在實驗箱上進行的驗證性的實驗只是用幾根導線連接，不清楚實驗箱內部的電路原理圖。所以，這樣的教學方式會讓學生厭倦學習，喪失學習的熱情和信心，學完了這門課甚至還有很多學生不知道單片機是干什么的。

在高職高專類學校開設單片機課程如何提高學生實踐能力、創新精神，如何體現職業教育的特色，是個亟待解決的問題。因此，我們借鑒德國職業教育提出的“項目教學法”，結合我們自身的實際情況，在教學中將“項目教學法”作了提升，目前已經在我校（鄭州信息職業技術學院）得到了很好的驗證。

一、任務項目提出

認真貫徹教育部關于高等職業教育以 “高素質技能型人才”為目標，理論課教學以“必需、夠用為度，以掌握概念、強化應用為重點”的原則，進行單片機的教學改革。我們以8051系列的單片機為例，對單片機的理論課部分進行了精簡，在已經制成PCB板的試驗板A上進行驗證性的實驗，這一部分可以視為基礎的“項目教學法”，接下來是一個實訓課，實訓課的目的是讓學生自己設計、開發最小系統。

這個教學方式的提出源于很多使用單片機實驗箱的學校，由于數量、空間的限制不能人手一臺；另外，還由于試驗箱的封裝的特點，學生看不到試驗箱的電路原理圖，不清楚每一部分的原理。教師可以從“8051的指令系統”開始，以我們的實驗板A為參考，結合教材上的內容，先讓學生在PROTUES、KEIL軟件上按照我們實驗板A的電路圖仿真每一部分程序，然后將程序下載到實驗板A上進行驗證，這樣學生就會將理論知識與實際電路聯系起來了。

接下來的實訓課是讓學生在面包板上將此實驗板A進行仿制，將課堂上的知識融會貫通，利用所學到的單片機知識及數電、模電知識，將實驗板A仿制出來。

實驗板A能做的實驗如下表所示：

點亮LED 各種跑馬燈 數碼管顯示數字和字母數碼管動態刷新顯示查詢方式按鍵 中斷方式按鍵 蜂鳴器發聲 單片機奏樂外部事件計數 TTL電平串行通訊IIC總線存儲器讀寫IIC總線時鐘芯片操作標準電平串行通訊單片機口線有否上拉的區別試驗顯示驅動芯片的使能和禁止

實驗板A的實物圖如圖1所示：

圖1 實驗板A

二、項目任務提升

通過上面給出的實驗板A，我們可以看到，在實驗板A的4個P口留有擴展口，這些擴展口就是留給本屆有能力的學生來完成的。這個實驗板A已經能夠完成單片機所涉及的所有的實驗，在此基礎上可以擴展實驗板B、實驗板C等以完成不同的功能。如果本屆學生能夠很好地做完上屆學生做過的實訓項目，而且有些能力出眾的學生還想更深入地學習單片機，那么我們教師指導這些學生完成實驗板A的擴展，最后再完成PCB板的設計、制作。目前，本校的學生在這塊實驗板A的基礎上擴展了ISP的下載功能，LCD顯示，自適應式溫度計等的模塊。圖2所示為擴展的ISP下載板，稱為實驗板B。

圖2 實驗板B

三、問題的解決

通過從“學習”、“模擬設計”、“仿真程序”及自己開發的模塊，這樣一個從易到難、循序漸進的過程，學生已經能夠熟練掌握單片機的開發過程了。這樣既做到了理論與實踐相結合，又使學生產生一種創造的成就感，有利于培養他們學習興趣，增強其創新意識，提高實際應用能力。另外，為了能夠不讓實訓項目與市場脫軌，我們老師們每年都會對實訓模塊進行討論，淘汰掉一些過時的模塊，增加一些涉及新技術的模塊，讓每一屆的實訓課題都不一樣，并成立學習小組，讓能力較好的學生開發一些新的模塊，爭取更大程度地激發學生的興趣和創新能力，以滿足下屆學生的實驗需求。

這樣，舊的、被動的學習模式被淘汰了，轉變成了以教師為主導，學生為主體的模式。大量的時間留給學生去自主探索，去相互協作學習，教師的作用是告訴學生學什么、怎么學，并幫助學生解決通過努力解決不了的問題。充分體現了職業教育的特點，確立以實踐為重點的理念。改變傳統教育理念，評價學生不再單一地看考試成績，更主要的是要看學生運用知識解決問題的能力。

單片機原理與應用是一門理論抽象，同時實踐性又很強的課，一般被定為必修的專業課，在高職高專類學校開設這門課，無論是對教師還是對學生都是一個挑戰。我們本著為社會服務的原則，始終不離市場這根主線，轉變教學理念，更新教學模式，在培養人才的過程中，努力以調動學生的學習興趣，激發學生的創新意識為目標，在本校的教學實踐中已初見成效。但是，嵌入式類產品日新月異，要想使學生能夠更多地接軌市場，我們還需要不斷地改進教學方式，為現代化建設培養大量高素質技能型專門人才進行進—步探索。

［1］謝偉紅.高職《單片機原理與應用》“主體—主導”教學設計［J］.職業技術教育，2010，31，（20）：59～61.

［2］王昌龍.單片機研究型教學中的發散思維［J］.中國電力教育，2010，32，（27）：70～71.

［3］單丹.淺談項目化教學在“單片機原理及應用”課程中的應用［J］.中國電力教育，2010，41，（25）：91～92.

［4］李文強.《單片機技術》課程教學中學生創新能力培養初探［J］.職業教育，2010，11，（5）：11～12.

［5］凌藝春.《單片機應用技術》課程改革嘗試和探索［J］.教育研究，2010，163，（9）：163～165.

Improving of Project-teaching Method in“Microcontroller Principle and Applications”

Jiang Hongyan
（Henan Radio&TV University，Zhengzhou，450008）

Single-chip microcomputer is widely applied in the domain of control and intelligent systerm，Microcontroller Principle and Applications is a combine curriculum of theory and practice.According to learning characteristic of the students，the purpose in instructional process is improving the students’study intrest，stimulatting students’potential，cultivating students’innovative ability. Adopting a new instructional method，based on the students’simulation and expanded thought，has get better effect.

single-chip microcomputer，instructional reform，instructional methods

G424

A

1671-2862（2011）01-0105-02

2010－12－16

鄭州航空工業管理學院青年基金項目（Q09QT08）階段研究成果

蔣宏艷，女，河南廣播電視大學教師，研究方向：單片機與嵌入式技術。