單片機(jī)課程教學(xué)改革新模式的探索

劉昌盛 李光明 李群 魏忠

摘要：指出了單片機(jī)課程以往的教學(xué)模式中存在的問題，提出了在課程改革中引入項(xiàng)目式教學(xué)方法，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

關(guān)鍵詞：單片機(jī);課程改革;項(xiàng)目式教學(xué)

《單片機(jī)原理及應(yīng)用》是一門在工科電氣專業(yè)、機(jī)電專業(yè)廣泛開設(shè)的課程，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性和應(yīng)用性。對(duì)于這種應(yīng)用性很強(qiáng)的芯片，課程的重點(diǎn)應(yīng)當(dāng)是培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，應(yīng)用芯片完成項(xiàng)目開發(fā)的能力。

一、課程改革的原因

傳統(tǒng)的教學(xué)模式中理論課比重大，授課形式比較單調(diào)，往往是PPT配以少量視頻來給學(xué)生展示芯片功能。實(shí)踐環(huán)節(jié)由課時(shí)很少的實(shí)驗(yàn)課來代替，實(shí)驗(yàn)課中大多使用的是價(jià)格比較高的試驗(yàn)箱，還很容易壞，經(jīng)常出現(xiàn)功能模塊損壞、串口通信連接不上等問題。更加不可接受的一點(diǎn)是，實(shí)驗(yàn)過程太簡單了，學(xué)生只需要按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上面的指示連接好箱子上面幾根導(dǎo)線、往芯片寫入提供的實(shí)驗(yàn)例程，效果就出來了。隨著各高校越來越重視學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)，這種課程開展形式越來越不適合發(fā)展的需要了，必須作出一些改變，引入新的教學(xué)模式，項(xiàng)目式教學(xué)就是一個(gè)很好的嘗試。在完成項(xiàng)目的過程中學(xué)生們有著豐富的動(dòng)手制作機(jī)會(huì)，所學(xué)的理論知識(shí)不斷的得到了驗(yàn)證，充分調(diào)動(dòng)了他們的學(xué)習(xí)興趣，不再覺得課程內(nèi)容枯燥而抽象。由于體驗(yàn)了整個(gè)項(xiàng)目開發(fā)的環(huán)節(jié)，從硬件電路的設(shè)計(jì)，到學(xué)會(huì)把編寫好的程序下載到芯片中，學(xué)生們能更快的適應(yīng)單片機(jī)及嵌入式技術(shù)發(fā)展的需要，具備更好的綜合應(yīng)用開發(fā)能力。

二、項(xiàng)目式教學(xué)帶來了哪些改變

（一）教學(xué)形式的改變。不再拘泥于傳統(tǒng)的先在教室上理論課再到實(shí)驗(yàn)室上實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)形式，我們把兩者完全整合在一起，這個(gè)整合包括了教學(xué)場(chǎng)所的整合與時(shí)間上的整合。

首先教學(xué)場(chǎng)所，其實(shí)就是專用的單片機(jī)實(shí)踐教室，理論與實(shí)踐課都在里面完成。教室里配備了豐富的實(shí)踐器材，完全滿足學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)的動(dòng)手制作需求，比如：電烙鐵這樣的焊接器材、示波器、電流源這樣的器件。學(xué)生在這里邊學(xué)理論知識(shí)邊動(dòng)手進(jìn)行項(xiàng)目的開發(fā)實(shí)踐。

再就是用項(xiàng)目式教學(xué)完成時(shí)間上的整合，理論與實(shí)踐的整個(gè)學(xué)習(xí)過程就是完成一個(gè)個(gè)相應(yīng)項(xiàng)目開發(fā)的過程，每個(gè)項(xiàng)目都會(huì)對(duì)應(yīng)單片機(jī)課程里面的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，安排順序上由淺入深。先進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的講解，然后提出一個(gè)相關(guān)的項(xiàng)目，讓學(xué)生去完成，比如：學(xué)習(xí)I＼O接口的應(yīng)用后對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目為單片機(jī)控制單燈亮滅和流水燈。在老師給予項(xiàng)目的完成度評(píng)價(jià)后，進(jìn)入下一輪知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，這樣將課程知識(shí)點(diǎn)和項(xiàng)目穿插起來。在項(xiàng)目完成的過程中，老師在旁邊進(jìn)行基本的指導(dǎo)，以學(xué)生為主，他們需要自己完成硬件電路的設(shè)計(jì)與焊接，編寫好相應(yīng)的程序，運(yùn)行起來實(shí)現(xiàn)功能要求，在碰到困難時(shí)可以隨時(shí)與同學(xué)或者老師進(jìn)行討論。鼓勵(lì)創(chuàng)新，如果學(xué)生能在項(xiàng)目中加入一些自己特色的功能，則給予加分獎(jiǎng)勵(lì)。

采取這樣的項(xiàng)目式教學(xué)方法后，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性明顯提高，通過完成項(xiàng)目的實(shí)踐，他們對(duì)課程知識(shí)點(diǎn)的掌握也更鬧、更透徹。因?yàn)槊總€(gè)項(xiàng)目都會(huì)進(jìn)行完成度評(píng)價(jià)，也督促了他們平時(shí)每次課都認(rèn)真學(xué)習(xí)。

（二）新的成績?cè)u(píng)價(jià)體系。學(xué)生對(duì)這門課程學(xué)習(xí)得怎么樣，不再主要是通過期末的試卷來進(jìn)行評(píng)價(jià)了。在項(xiàng)目式的課程體系里面，本來我們就對(duì)每個(gè)項(xiàng)目的完成度進(jìn)行了給分，這些都可以作為學(xué)得怎么樣的參考。因此，我們采取了新的成績?cè)u(píng)價(jià)方式：平時(shí)的每個(gè)項(xiàng)目完成度給分在總成績中占比百分之六十。期末再布置一個(gè)綜合性的題目，比如超聲波測(cè)距、出租車計(jì)費(fèi)系統(tǒng)等，學(xué)生提交作品后再進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)答辯，根據(jù)作品完成度和回答問題情況進(jìn)行給分，這個(gè)環(huán)節(jié)在總成績中占比為百分之四十。這樣就將學(xué)習(xí)的任務(wù)落實(shí)到了平時(shí)的每一節(jié)課中，培養(yǎng)了學(xué)生好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，也讓成績的評(píng)價(jià)更客觀、更公平。

三、帶來的效果

單片機(jī)芯片在電氣類的學(xué)生競(jìng)賽中應(yīng)用的比較多，全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽、藍(lán)橋杯單片機(jī)設(shè)計(jì)與開發(fā)大賽、恩智浦智能車大賽。單片機(jī)課程的項(xiàng)目式教學(xué)改革，明顯提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，也很好的促進(jìn)了競(jìng)賽成績的提升。近兩年有藍(lán)橋杯比賽的全國一等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)，也有這三個(gè)比賽的多個(gè)省一、二、三等獎(jiǎng)。

課程改革不是一蹴而就的，需要我們不斷的探索，既是對(duì)舊有模式的反思，也是對(duì)給學(xué)生更好學(xué)習(xí)效果的堅(jiān)持。在新學(xué)期的教學(xué)中，我們會(huì)不斷更新完善項(xiàng)目和案例，使之更加豐富新穎。

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