項目教學在單片機課程中的應用與研究

（姜堰中等專業學校，江蘇 泰州 225500）

[摘 要] 單片機作為中職數控、電子、機電一體化等專業的重要課程，具有較強的綜合性、實踐性等特點。針對單片機的特點，在教學內容、方法、培養學生科研能力等方面進行了一些探討，激發學生興趣，提高教學效果。

[關 鍵 詞] 單片機；開發工具；“項目式”教學；仿真

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）14-0063-01

隨著技術的進步，單片機因其功能強大、性能穩定等優點得到廣泛應用，我校也開設了單片機課程。

一、從多年的教學實踐來看，存在的幾個不足

（一）教學目標不明確

單片機是典型的軟硬結合、理論與實際相結合的一門課。它要求學生具有比較扎實的電工、電子、計算機等基礎知識，較好的動手能力，這對于中職學生來說難度極大。

（二）教學結構不合理

教學實踐中，筆者發現，部分教材側重于單片機結構的介紹，缺乏實用性的實踐項目，教學過程中，學生普遍感到聽不懂、看不懂，繼而產生厭學情緒。

（三）教學方式運用不當

對于這門理論性和實踐性很強的課程，教師在教學時，仍按理論教學、實驗、實訓的模式完成教學任務，這樣造成許多學生雖有單片機的理論知識，卻不會運用所學知識去解決工程技術問題，因而畢業后不能滿足用人單位的要求。

（四）辦學硬件不硬

要使單片機教學達到高技能層次，必須具備必要的硬件設施，但學校往往因經費不足而不愿為一門課程的教學增加太多的投入，導致教學條件不能滿足教學要求，難以進行有效的項目教學。

二、針對上述不足，結合幾年的教學實踐，筆者就單片機教學談幾點對策

（一）明確教學目標

中職學生要達到什么樣的教學層次？筆者認為：大部分學生應掌握單片機的管腳功能，看懂典型的應用程序，掌握主流開發工具的簡單使用，了解單片機的開發流程，初步建立程序設計的思維方式；部分優秀學生能掌握單片機常用的工作模塊，熟悉一些跟單片機相關的集成塊，具有較高的程序調試能力，能夠編寫出簡單實用的程序，能夠在給出原理圖的條件下，利用Proteus等軟件畫出PCB圖，能制作出硬件電路。

（二）選用實用教材

實用教材應當注重應用，明確單片機的管腳功能及其使用注意點即可。教材應適當介紹主流的開發工具和仿真軟件的使用，最后應涉及工程案例。

（三）合理組織教學

考慮到中職學生的特點，可采用“項目式”教學方式，所謂“項目式”教學，就是一種自頂向下的教學方法——師生共同將一個較難的完整項目分解為若干個簡單的子項目，并逐步提煉并掌握各個知識點，最后再綜合。以“P2口作為輸出口應用”這一項目為例，該項目利用程序控制P2口的輸出，完成一個由8個發光二極管構成的跑馬燈，其教學目的是理解P2口作為輸出口的特點和相關的知識，掌握一個簡單單片機系統的開發流程：功能確定→電路設計→程序編寫→仿真→修改→用編程器將程序燒入單片機中。整個教學內容分成五個子項目，若干知識點。

項目一：功能確定，設計出電路圖，確定以P2口為輸出端

知識點：利用Proteus①的ISIS模塊，畫出電路圖②，掌握軟件的操作方法，了解一個單片機的系統組成；

項目二：點亮一只發光二極管、編譯，仿真

知識點：掌握Keil C的簡單使用；掌握指令；晶振的設定以及生成hex文件；在Proteus中仿真，實現預期功能。

項目三：實現一個發光二極管的閃爍控制

知識點：重點掌握延時子程序的編程思路和算法；觀察Keil C中寄存器中數值變化。

項目四：實現用P2口控制兩組共8個發光二極管交替點亮

知識點：理解并掌握循環的實現方法；學會Keil C與Proteus聯合仿真的設置和使用。

項目五：制作出硬件電路

知識點：利用Proteus的AREC模塊③生成PCB文件；制作出PCB；完成硬件接線圖，測試。

至此一個項目的開發工作已結束，師生可對項目進行討論、評估、總結、最后寫出書面報告。在實施項目教學過程中，應注意如下幾點：各組的實力應接近；項目分解合理，目標明確，難度適中；明確項目實施步驟，教師及時給出相關資料；教師把握好指導尺度。

（四）教學形式多樣化

由于單片機發展比較快，老師可以利用網絡，引導學生尋找各種有用資源，訪問一些專業站點，下載一些有用的資料。考慮到學校硬件的不足，可以要求學生購買一些硬件開發板——有助于理論的講解，有利于實踐的操作，有利于學校引進較高層次的設備，也有利于降低實驗設備損壞。此外，就是充分利用Proteus等軟件，在Proteus平臺上，編譯、調試、通過后，再移植到硬件平臺上進行實驗，這樣做的費效比較優。

總之，單片機教學的改進是一項艱巨的任務，通過對單片機課程的改革，可提高學生的綜合素質，激發學生的學習積極性，學生能夠學到更多的知識，提高操作技能。我們只有立足《單片機》教學的實際，根據學生的特點，分清主次，逐步深入，不斷創新，才能建立起一套行之有效的教學體系，新的教學方法才能日趨完善，才能更好地適應時代發展的需要。

注釋：

①若用Protel繪制，不利于后期軟件仿真。

②任務不同，電路圖作相應改動。

③若沒有制作PCB板的條件，可用面包板代替。

參考文獻：

[1]楊欣，王玉鳳，劉湘黔.電子設計從零開始[M].北京：清華大學出版社，2005：291.

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