單片機項目式一體化教學的探索

潘娜　秦磊　王曉侃

摘要：項目式教學是職業學校值得探索的一條新路，在提高理論密切聯系實際的同時、能夠切實提高學生動手能力。圍繞著如何在高等職業學校推廣項目式一體化教學，從四個方面做了深入的分析與探討，希望在教學工作中與讀者共同學習交流。

關鍵詞：項目式一體化教學；理論；實踐；動手能力

中圖分類號：TP3681-4文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.09.061

單片機應用技術課程是機電一體化專業的必修課程，該課程具有邏輯性強、內容抽象、概念多、入門難、應用性和實踐性非常強等特點。針對職業教育課程建設的特點和要求，圍繞高職院校單片機教學的現狀，對理實一體化項目式教學模式進行研究和分析，探討實施理實一體化項目式教學的條件及有待解決的多方面問題，并思考適合高職院校學生的單片機學習之路。針對本校機電一體化專業單片機的項目式一體化教學的實踐——每個學習單元安排具體的工作任務，探索出一套較完整的方法，提出來僅供大家參考。

1高職教育中單片機教學存在的主要問題

1.1教材內容與教學過程

教材內容的理論性太強，主要按照單片機的硬件結構、指令系統、C語言程序設計、系統擴展、接口技術、綜合應用系統設計的順序進行編寫，單片機課程存在理論與實踐嚴重脫節的現象。對課程學科性及系統性的過于關注，將忽略掉學生自身的認知特點；教學過程多以單片機的硬件結構作為主線，然后根據教材內容所列結構進行講授。對于理解力和思維能力較弱的高職學生來說，對于復雜的電路和抽象的指令系統往往很難接受，學習過程興趣不高，進而大多產生厭學的情緒[1]。

1.2理論與實踐嚴重脫節

單片機課程的教學導致理論與實踐嚴重脫節現象是由于單片機課程的教學與少量的硬件仿真實驗相結合，實驗教學大多是驗證式教學，教學采用先理論后實踐，或者是理論與實踐教學分階段交叉進行等導致的。在實驗環節上學生只是按照老師給出的實驗電路進行簡單的連線，同組的學生只是將同學已做出的源程序調出來簡單運行一下就算完成了實驗環節的學習，以致整個教學結束學生對單片機應用系統開發的全過程不是很了解，對仿真系統調試軟件的使用及單片機開發工具的用途不是很熟悉，更不用說對單片機應用系統設計的一般性方法的掌握了。

1.3教師工程素質相對較弱

由于傳統教學模式對教師的影響較大，以致大多數教師對實踐教學環節重視程度不夠，往往忽略對學生實踐能力的培養，也有可能是因為有些教師本身就缺乏相應的工程素質，以致教學上缺乏技術性、實用性和工程的實踐性。理論教學的大幅度投入，使得許多教師忽視了自身技術應用的能力、工程實踐能力和科研開發能力的學習，最終使得教學無法跳出傳統教育教學模式的怪圈。

2項目式教學法在單片機課程一體化教學的運用

項目式教學突破傳統教學存在的問題以提高學生能力和學生創造性思維的目的，將單片機的核心技術分解成相應的知識點，知識點的組合及搭建構建具體的項目，每一個項目包括若干個相應的任務，項目最終的完成是在教師的引導下以學生為主體來實現的。教學的知識點涵蓋在所有的任務當中，具體實施過程如下：

2.1選取依據

項目的選取主要是以單片機技術的應用為核心線索，項目內容主要包括基礎訓練、技能提升訓練和綜合應用訓練，其中基礎訓練項目簡單易學主要是增強學生學習的積極性和興趣。技能提升訓練項目的選取更加靈活，鼓勵學生嘗試使用不同的方法實現項目的功能，提高學生對單片機技術的應用能力。綜合應用項目在選題上注重典型單片機應用系統的設計，項目設置上包含有基礎訓練項目和技能提升訓練兩部分，主要目的是激發學生的創新思維和成就感。

2.2項目內容

實施項目驅動法一體化教學的基礎條件是項目內容的搭建，因此教師在選取項目內容時應依據學生的認知情況，按照制定好的教學計劃分析本專業對單片機技術應用能力的具體要求，把握好學生學習單片機課程與前后課程之間的關聯，由簡單到復雜，層次分明，科學合理的進行規劃單片機項目驅動法一體化教學內容。

2.3資源構建

項目教學資源構建是實施“項目驅動法”一體化教學的基礎[2]。整合教材及單片機開發網站資源，構建先進的軟硬件資源。為實現基于“項目驅動法”的一體化教學提供資源保障。下圖給出了項目驅動法一體化教學的開發流程及使用工具。

2.4項目實施工程

“項目驅動法”一體化教學的主要實施步驟包括：項目導入、項目剖析、任務分解、知識點導學、知識點應用、目標搭建、目標組合、項目完成[3]。教學過程是具體實施一體化教學的重要環節?！绊椖框寗臃ā币惑w化教學過程中應做到以下幾點：

（1）實物為基礎、電教為輔助；

（2）講中練、練中講、講練結合；

（3）采用靈活多樣的教學方式；

（4）走出教室，到生產現場教學、感受。

2.5考核方法

教學考核方法的改革是實現一體化教學的保證。隨著教學方法和教學模式的改變，使得整個課程體系和培養目標均發生巨大變化，因此考核方法也要做相應調整。

2.5.1采用“理論+實操”的一體化考試

一體化教學的考試理論考核可以和實操考核相融合，實操考核在教學環節完成后立即進行操作考核，考核過程中比速度、比質量。學生可以隨時補練、補考，較好地掌握學習的知識點，并激起下次任務學習的興趣，總成績為所有實操成績的綜合。

2.5.2鼓勵參加競賽

在準備競賽的過程中，理論、技能都會得到相應的提高，可以充分調動學生學習的動力。通過參加各種技能競賽提高學生學習的積極性。對參加競賽取得好成績的學生，可以采用加分，或者代替考試成績。endprint

總之，合理的考核方法是客觀評價學生的基礎，提高學生學習的動力。所以說改革考核方法是單片機一體化教學的保證。

3效果分析

3.1教學效果顯著

項目式教學法打破了傳統理論教學與實踐教學的界限，課堂教學從原來的普通教室搬至單片機實訓中心，從而為學生提供更多的軟硬件資源和網上課程資源以及網上科研資源，同時采用多媒體教學手段，并以網絡學習空間系統為輔助平臺，方便教學的實施。學生使用keil μVision4軟件完成項目任務程序的編寫和調試，接著根據項目內容學習Proteus，完成硬件電路的設計與仿真。利用軟件學習，程序調試成功后下載到學生自己焊接的電路板上，將虛擬的學習轉換為實際操作，利用軟件學習降低廢品率的同時能夠變抽象為具體，提高學生學習的興趣。

3.2學生技術能力的提高

單片機課程的教學就是讓學生熟悉和初步掌握單片機應用系統開發的過程，在整個課程教學的過程中單片機開發工具的實際應用，需要學生自己動手完成所設計的硬件電路的焊接，極大地提高了學生的技術應用能力[4]。

3.3增強學生創新能力及提高教師科研能力

單片機教學中的keil μVision4和Proteus軟件，具有形象性、交互性、可移植性、高效性等優點。通過單片機項目式一體化教學的學習，學生的工程實踐能力和創造性思維得到較大提高。項目式教學教師能夠從相關教學活動中轉變角色，從原來的知識傳授者轉變為學生的學習指導者、合作者。繼而教師自身的技術應用能力、工程實踐能力和科研能力均得到了較大程度的提高和鍛煉。

4結束語

通過對我校機電一體化專業、過程控制自動化專業學生的單片機課程的教學改革實踐，與以往班級調研對比得出，采用項目式教學，極大地調動了學生的學習興趣，提高了課堂教學的效率及學生的動手實踐能力和就業能力。項目式教學改革雖然收到較好的教學效果，但是，目前還需繼續不斷總結教學經驗，努力提高學生對單片機技術的應用能力。

參考文獻：

[1]邱崇光.“教學結構”和“教學模式”辨析[J].電化教育研究，2002（9）.

[2]彭遠方，陸勤，胡寧，等.基于“項目驅動法”的單片機課程一體化教學的探索與實踐[J].計算機教育， 2010（6）：78.

[3]劉紅晶.淺談項目教學法在高職《電工與電子技術》教學中的應用[J].吉林廣播電視大學學報，2010.endprint