淺談項目教學法在高職單片機課程中的應用

王高建

【摘要】單片機是一門理論知識覆蓋范圍廣、內容抽象而實踐操作性又很強的課程。選擇一種科學、合理的教學方法，使學生更好、更快地掌握單片機技術，是非常重要的。項目教學法在教學的過程中注重學生完成項目的過程，是一種以學生為主體的教學方法。本文將項目教學應用到單片機課程中，并從傳統教學問題分析、應用實例、需要注意的問題等方面進行了闡述。

【關鍵詞】單片機；項目教學；理實結合

伴隨著社會經濟和計算機技術的迅速發展，單片機作為一種微控制器，已被廣泛應用于家用電器、智能儀器儀表、工業設備過程控制、航空航天等諸多領域。單片機課程也因此成為各理工科院校的專業必修課之一，但對于該門課程的教學效果一直被視為高職教育的瓶頸，在學生普遍認為入門難、理解難、學習難的同時，作為該課程的教師也感到教學難，理論和實踐脫節，教學效果不理想，從而造成了教和學兩難的尷尬境地。解決這種教和學的“雙難”問題，提高學生學習的積極性、主動性，培養實踐技術能力，成為單片機教學關注的重點問題。

一、傳統教學問題分析

傳統的單片機教學將教學過程分為理論和實驗兩個部分進行，教學都是從理論知識開始的，首先講解單片機的硬件結構，然后依次是指令系統、程序設計方法和單片機外圍擴展，單片機的理論知識不但非常枯燥、抽象而且內容繁多，想要記住這些知識已經非常困難，更何況熟練的應用。

實驗課是在大部分理論知識講解完畢后進行的，一方面實驗和理論出現脫節現象，進行實驗時，學習的理論知識已經忘記很多；另一方面在有限的單片機實驗課上，大多數實驗為驗證性實驗，學生往往只是利用實驗箱進行簡單的電路連線，調用老師已經設計好的源程序看實驗現象。這就造成了學生很少有實際參與軟件編程和硬件設計的機會。這不僅不能使學生理解和掌握單片機這門課程，還會影響對學生動手能力和創新思維的培養。學習完這門課程后，學生雖然對單片機原理有簡單的了解，但對單片機應用，即單片機應用系統的設計與調試技術并沒有很好的掌握。由此可見，單純的理論講解及驗證性實驗不但不能調動學生的學習興趣，變被動學習為主動學習，而且影響學生對知識的掌握情況和動手能力、實踐技能的提高。

二、項目教學法在單片機課程中的應用

項目教學法是教師根據專業培養目標及課程標準設計相應的項目，在教學過程中學生在教師的指導下完成項目的全過程。與傳統教學方法以考試成績作為最終的評價結果不同，項目教學法更注重的是學生完成項目過程中對學生的能力的培養以及良好職業道德的養成。

將項目教學法應用于單片機課程中，注重對學生實踐技術能力的培養，把教學內容設計在一個個的項目任務中，將項目作為教學內容的載體，有助于提高學生學習興趣和學習動力，突出體現學生的主導地位。下面以單個數碼管顯示字形為例，通過教學情境的設計，說明項目教學法應用于單片機教學中的優勢所在。

1、教學情境的設置要以教學目標為基礎

雖然項目教學法是對傳統教學方法的改革，但是不能脫離教學大綱的根本要求，因此根據教學大綱對知識傳授、能力培養、情感教育三方面的要求設立教學目標。

（1）知識目標：在進一步鞏固學習數碼管的基本知識、單片機的指令功能以及程序設計的基本方法的基礎上；掌握I/O口的綜合應用；掌握延時子程序的編寫與使用。

（2）能力目標：從數碼管的顯示原理中學習數字到字形碼的轉換方法，為以后編寫數碼管的顯示程序做準備；并具備單片機系統仿真的能力。

（3）情感目標：培養學生嚴謹治學的工作態度，主動探究的求知精神，認真觀察的學習態度；培養學生的團隊合作精神。

2、基于問題和討論的教學過程

項目教學法是以小組為單位進行的，首先是每個小組內部給出相應問題的答案，接下來以小組為單位進行全班的討論，每個小組將本組討論的結果對全班同學進行匯報，各組對其他組的答案做分析和判斷，并將討論的結果做歸納和總結。學生討論的過程實際上是一個將問題進行分解化處理的過程，也就是將一個復雜的問題通過討論的方式化簡成為若干個彼此相關聯的簡單的問題，把簡單的問題逐一解決，最后使復雜的問題得到解決的過程。根據學生討論的情況，教師做出適當的補充和說明。

采用項目教學法的突出優點是將知識和技能融入到具體的項目中，讓學生邊學習邊實踐，通過實踐促進知識的理解、消化和吸收，在提高學生學習效果的基礎上，激發了學生的學習、探索興趣。

三、項目教學法在教學時需注意的方面

1、加強教學情境設計

項目教學法的難點是教學情境的設計，學生的學習行為是以教學情境做指導的，教學情景設計的恰當可以引起學生積極的情感反應，最終產生良好的學習效果。結合單片機的課程特點，教學情景的選擇既具有典型性，又不能太復雜的，這樣有助于將教學過程分解為從簡單到復雜、從基礎到高級的階段性設計任務，并分別加以解決。使學生通過這種學習過程，既能模仿著完成案例系統的硬件和程序設計，又能在實驗課準備好的案例硬件環境上完成程序的設計與測試。

2、以實踐操作促進理論學習

單片機對于高職學生是一門比較難學習的課程，既要理解單片機的硬件組成、工作原理，又要掌握一百多條指令，還要利用這些指令進行程序設計。單片機理論學習所需的邏輯思維能力和學習能力恰好是高職學生的薄弱之處，但他們的優勢在于擅長形象思維、實踐學習效率高、動手能力較強。因此，在教學過程中宜采用理論分析和實踐操作同步進行的方法，以理論知識指導實踐操作，以實踐操作促進理論知識的學習，講解和操作交替進行，抽象和直觀交錯出現，使二者緊密結合，相互驗證，突出學生的動手能力和專業技能的培養。

3、充分發揮學生的主體作用

在項目教學法中，真正登臺演出的是學生，學生是課堂上的主角；教師充當的只是導演的角色，由教師編寫項目，并介紹背景知識，提出問題，引導討論，組織課堂教學活動。這正好符合現代教學提倡以學生為主體，教師只起著引導者作用的理念，在教學的過程當中，應處處體現學生的主體性和主觀能動性。在充分體現“以學生為中心”的教學理念的同時，轉變的不僅是教師的教學方法和手段，學生的學習態度和求知欲望也在很大程度的得到改善。

四、結束語

本文在分析傳統單片機課程教學不足之處的基礎上，將項目教學法應用于單片機課程教學當中，不但符合學生對于知識的認知規律和技能的形成規律，而且從實際項目出發，以任務帶實驗，每一項任務都要通過實際操作才能得以實現，具有實際操作性，增強了學生的實操能力；同時，學生發現問題、解決問題的能力和創新能力以及團隊合作精神等綜合素質都得到了不同程度的提高。因此，該方法的引入不僅繼承了傳統教學模式的優點使學生打下了良好的理論基礎，而且以項目任務作為驅動，培養學生的綜合能力。在整個教學過程中，以項目任務為主線，充分體現了學生在學習中的主體地位和教師的主導作用，很大程度提高了教學質量和教學效果。

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