基于RPP-CDIO理念的單片機技術課程教改實踐*

馮嚴冰

(常州開放大學，江蘇 常州 213001)

一、研究背景

<單片機技術>涉及多方面知識，偏重于實際應用。目前教學中依然采取傳統教學模式，枯燥抽象的理論講解無法調動學習積極性，而實驗多為驗證性實驗，教學和實際應用脫節，學完后仍然無法完成完整的單片機系統設計，與企業需求相差甚遠。

二、RPP-CDIO工程教育模式在單片機課程教學中的應用

RPP-CIDO工程教育模式以產品研發到運行的生命周期為載體，通過具體工程背景的項目，讓學生仿照公司工程小組模式分組參與項目實施，邊動手邊學習，理論知識與動手實操同時學習，并要相互配合。教學設計上，根據知識點劃分和難易程度的不斷遞進，將課程內容劃分為若干項目模塊，再細分為若干子項目(都有與之對應的理論知識)，把枯燥的理論知識融合進了生動立體的項目之中。這樣以任務為驅動，以項目的實現為載體，以動手實踐為手段，穿插理論內容的講解，完成單片機技術課程的教學。

三、單片機課程的RPP-CDIO教學改革實踐

(一)基于RPP-CDIO理念優化課程結構

若要將RPP-CDIO理念融入課程教學，必須打破原來的章節式教學模式，重構課堂教學結構。在教學實踐中，以簡單項目實例導入，由淺入深逐漸深入學習，先學習電路的功能和參數，而后學習軟硬件設計和系統調試方法。大的知識模塊要設計為若干項目，為適應課堂教學，還要進一步分為若干子項目，教學目標是以任務驅動的方式完成子項目，具體以項目“紅綠交通燈的控制系統”為例，見表1。

(二)“教-學-做”理論與實踐一體化的課程教學模式的實施

課堂教學采用“教-學-做”理實一體化教學模式。“教”指理論教學，讓學生“學”會基礎理論，為“做”做準備，實施以項目組為單位的“仿真實踐—實物實踐”的操作路線，課前要根據學生基礎和特點分組，在實驗教室各組借助電腦軟、硬件環境來仿真單片機及外圍電路的工作過程，成功后制作實物電路，通電觀察控制效果。

1.仿真實踐：首先根據每個項目的需求設計硬件電路，編寫源程序。然后用PROTEUS仿真軟件搭建硬件電路，用KEIL仿真編寫源程序，對自己的設計進行驗證。讓學生熟悉單片機控制系統設計的思路與步驟，掌握電路設計和軟件編程的方法。注重發揮個人獨立思考能力和集體智慧，在仿真時遇到問題采取先自己想辦法解決，解決不了再通過小組共商解決，仍無法解決的再請教老師，但在課堂考核分值上，后者要扣除一定分數。

2.實物實踐：仿真成功后，要動手搭建實物電路。由于和焊接實物電路相比，在面包板上搭建實物電路更加快速，課堂效率更高，可以反復拔插重復使用；和單片機實驗箱相比，在面包板上搭接實物電路可以根據項目實際需求搭建個性化電路，而實驗箱的電路是廠家固化的，不能靈活搭建。故采用以面包板為主、單片機實驗箱為輔的實物實踐方式。教學實踐中，學生參與熱情很高，各組通力配合，基本都能當堂完成電路的搭建，并逐漸學會了電路診斷和排障，有時完成基本目標的基礎上還有所創新，并能看到直觀的控制效果。

四、結束語

根據高職學生特點，將RPP-CDIO教育理念應用到單片機技術課程教學中，重構課程結構，實施項目小組式的“教—學—做”理論與實踐一體化的教學模式，通過實例帶動學生主動思考和合作參與，實際教學效果良好，增強了學生的學習興趣和動手能力，提升了專業素質和實踐技能。

表1 紅綠交通燈控制系統(子項目劃分)