基于項目驅動法的單片機實訓課程改革

侯麗娟

（天津職業技術師范大學，天津）

基金項目：本文系基于天津職業技術師范大學課程改革項目資助（項目編號：XJJW1945）

作者簡介：侯麗娟（1986-），女，漢族，山東菏澤，本科，實驗師，研究領域：嵌入式和控制工程。項目“自助售貨機”舉例，根據難易度將此項目分成設計1，設計2 和設計3 三個課題，課題訓練內容如表1 所示。

一 課程改革的主要措施

（一） 教學內容改革

單片機實訓教學內容改革結合電子工業的實踐,設計對學生具有吸引力的項目，以此項目為主線貫穿整個教學和學習過程，將與相關的知識貫穿起來，使之前相對獨立的練習模塊能夠相互聯系起來形成一個整體。這樣能夠讓學生知道自己學到的東西能夠用到什么地方，并能夠從實際的應用項目中找到知識點，增強學習興趣。課程學時為60 學時，教學內容設置為“自助售貨機”，“全自動洗衣機”，“郵件分揀機”三個項目。

以項目“自助售貨機”（圖1 所示）舉例，項目模擬售貨機的實際工作過程，課題選自日常生活，便于學生理解項目設計原理，降低學習門檻。該課題涉及的知識點比較全面，可以將若干個的獨立電路模塊（如：LED 模塊、按鍵模塊、鍵盤模塊、LCD 模塊和語音模塊）整合起來，形成一個完整的項目。

在制定具體實訓任務時，將每個項目按照難易分出若干個等級，由易入難，難度逐漸增加，學生根據自己掌握情況進行選擇，便于進行分級教學[2]。以

表1 自助售貨機課題訓練內容

（二） 教學方法改革

單片機實訓課程教學方法改革的主線是任務驅動教學法，以實訓項目為主線,學生為主教師為輔，學生以解決問題為目標，分組進行探討學習,培養學生團隊協作，從實際問題出發、分析問題、解決問題的能力。實施環節主要包括教師設計實訓項目并制定任務書、學生分組討論分析任務并提出解決方案、班內展示講解各小組設計方案、各組交流評價、教師總結點評、學生自主完成任務，教師巡回指導等環節[3]。

1.每一個實訓任務都包含設計要求、資料查詢、硬件連接調試、軟件設計、程序寫入、撰寫項目總結報告等部分，任務數量越多，學生個體越能得到鍛煉。

2.項目前期以分組形式為主，小組成員共同討論任務書，提出設計方案并進行論證、制作總結報告，小組之間展示交流評價，教師點評并補充每組的總結報告，這樣學生的工程實踐的能力、團隊協作的能力、發現問題的能力和理論探索的能力等得到直接的鍛煉。

3.方案確定后，項目后期學生個體獨立完成任務，鍛煉實踐和調試能力。由于項目涉及的電路模塊較多，以前學生執行任務時，獨立模塊的編程占用大部分學時，頂層程序設計的時間相對減少，不利于學生編程思維的訓練。我們決定將獨立模塊的程序設為底層程序，提供給學生，學生只要會根據底層程序進行硬件連接，調用和修改底層程序即可，這樣就像搭積木一樣，底層程序直接拿來用，重點鍛煉學生頂層程序的設計能力。

4.以往學生剛開始編程時，會感到無從下手，沒有頭緒。為了解決這種問題，我們將設計重點放下項目流程圖的繪制上。編程前繪制流程圖，相當于寫作文前列大綱，先有文章的中心思想，確定開頭、結尾和中間的層次，后面就是用文字充實大綱。繪制流程圖需要先確定主要思路，再確定中間的分支，最后就是用編程語言將流程圖翻譯成代碼[4]。引導學生繪制項目的流程圖，介紹并討論自己的設計思路，教師補充點評，并給出參考流程圖對比，拓寬學生的思路，培養學生的編程思維和獨立思考的能力。例：給出“自助售貨機”設計1 的參考流程圖（圖2 所示），此流程圖不完善，學習稍弱的學生可參考此圖，在此基礎上進行修改，擴展。

下一步進行編程訓練時，又可將此流程圖拆分成三部分，分步進行編程。教學過程中，學生分步練習，分步總結考核，這樣可以避免以前學生因一部分程序出錯就無法完成整個項目，從而打擊學習積極性的現象。

（三） 考核方式改革

目前單片機課程實訓考核標準基本是教師以考勤、實訓報告和學生在操作訓練過程中的表現為依據評定成績。由于班級學生較多，教師很難具體了解每個學生實際訓練和掌握情況，評定成績主觀因素居多[5]，不利于提高學生學習積極性?？己朔绞礁母锓椒ㄊ墙M內互評，組長監督記錄組員訓練情況，加強實踐過程考核；分組講解展示，小組間點評，加強設計思路考核；答辯驗收，加強訓練成果的考核，真實全面考核學生的表現情況，如表2 所示。

表2 考核表

二 結語

單片機實訓課程改革可以讓學生建立工程的概念，能夠根據項目要求進行系統設計，整合獨立模塊，熟練調試邏輯復雜的程序。改變學生傳統的學習方法,激發學生的主觀能動性,將理論和實踐有機融合,在實訓過程中感受到自身的進步,提高學習興趣和信心。