單片機項目教學法在中職教學中的實踐

單片計算機（以下簡稱單片機）課程，對從事電子專業的學生來說，是一門實用、完美的課程。該課程將電子技術進一步引向深入，使學生掌握完整的電子技能，達到對電子技術的自如運用。然而，對中職學校電子專業的學生來說，單片機技術涉及多個學科和技能，尤其涉及到計算機理論及設計程序的要求，是一個不太容易逾越的障礙。幾年前，筆者曾按照傳統的教學方法，開展單片機的教學工作，但終因課程理論太深、編程要求太高以及相應的實驗設備缺乏和操作的復雜等原因，不得不無功而返、半途而廢。

隨著科學技術的進步，單片計算機的應用越來越廣泛。大到一個完整系統的自動化控制，一些智能儀器儀表對系統參數的自動檢測和控制，小到對幾個功能的控制等，都普遍采用了單片機技術。對單片機的教學要求和教學方法的探討，不斷得到各地中職學校的重視。在中職學校，既要開展單片機的教學工作，又不能重走老路，就要求教師必須探索一條新的教學之路，使學生真正掌握單片機知識和技能。根據多年來對單片機的教學實踐，筆者認為，必須改變傳統的教學模式，不求全面、深入，但求真正理解、掌握。以項目教學為核心，以實用、有趣為抓手，以項目的適當拓展、延伸為方向，以學生掌握基本知識和技能為目的，逐步探索出適合中職學生學習單片機的有效方法——單片機項目教學法。

一、注重項目選擇

單片機課程容量大、范圍廣，項目不計其數。僅按知識點劃分，至少也有幾十個項目，這對中職學生來說，既不現實，也不可能。要針對中職學生現有知識結構，在有限的時間內達到課程教學的要求，合理確定課程項目，是十分必要的。

1.傳統教學存在的問題

傳統單片機課程的教學，往往先從單片機的基本結構、指令系統、基本程序的組成和設計方法、定時、計數、中斷等各功能部件的組成及其編程，到單片機系統硬件的組成等，做一個完整介紹；然后，再安排實習操作。但是，由于單片機課程所涉及的是計算機理論，范圍廣，既是硬件，又是軟件，在實施教學過程中，往往在指令系統的教學剛開始不久，學生就感到厭倦，沒有繼續學習的興趣了。因此，傳統教學存在的最大問題就是“全而繁”。

2.教學改革的重點是進行項目教學

打破既全又繁、總是停留在教室里的“填鴨式”教學模式，就要把整個課程分解為具體的模塊，以項目為核心來主導教學過程，以實驗室的模塊操作作為教學實施的手段，以實驗的結果來衡量教學的效果，以模塊功能的延伸來啟迪學生的思路發展，最終達到對單片機課程教學的要求。

為了提高教學效果，必須改變原來的教學模式，去掉重理論、求全面、輕實踐以及不能擺脫教室、黑板的傳統教學理念，采用項目教學法，把學生拉向實驗室，讓學生在項目教學中學習知識，在實驗操作中掌握技能。只要合理地選擇項目，循序漸進、逐步引導，通過不斷地教學實踐，一定會達到課程的教學目的。

3.項目選擇要融趣味性與知識性于一體

（1）項目要有一定的趣味性。中職學生在年齡層次上還處于不成熟的階段，常常要以趣味來培養興趣。因此，在單片機項目的選擇上，要考慮該項目是否有趣，是否能吸引學生的注意力。例如，一開始選擇像循環燈、數碼顯示、報警等項目，就能吸引學生的注意力。

（2）項目要具備可接受性。單片機項目的選擇，要考慮中職學生的知識結構，選擇他們能理解、易接受的知識點所形成的項目。

（3）項目要有一定的知識性。所選項目不能僅僅考慮趣味因素，還要從提高學生的注意力、培養興趣的角度進行考慮。與此同時，還應當把整個課程中的主要知識點貫穿其中。把課程中能反應主要知識點的內容，作為選擇項目，與趣味性結合，使學生在對項目的實驗操作中既能有興趣、又不失對課程整體知識點的把握。

（4）項目要有一定的延伸性。通過對每一個項目的實驗，學生不僅體會到了樂趣，而且掌握了知識，這是設計每一個項目的基本目的和要求。與此同時，每一項目還應考慮有一個延伸的空間，讓學生在基本項目的基礎上，發揮自己的想象，完善、發展它的功能，使學生不僅在老師的安排下完成項目要求，更讓學生能開拓自己的想象和能力，進一步完善項目功能，使學生每完成一個實驗項目，更進一步提升了自己的知識和能力。例如，選擇八位流水燈控制、點陣LED顯示控制、搶答器制作、時鐘電路制作、鍵盤掃描控制、交通信號燈模擬控制和溫度顯示與控制等項目，均不失為較好的選項。

二、教學過程以項目為主軸

實行項目教學法，是值得肯定的。但是，對單片機這門課程來說，由于涉及的基礎理論較多，而每個項目中又涵蓋了許多知識點，如果不對案例進行適當的知識鋪墊或適當的知識補充，又會重回到原來的教學老路上去。如何解決這一矛盾呢？如何開展項目教學呢？這是具體實施項目教學過程中亟待解決的一個實際問題。

1.以項目為中心展開教學工作

對于中職學生而言，采用傳統教學方式，在單片機教學這條路上是走不通的，這也是已被教學實踐所證明了的。適合中職學生的最好教學方式，就是讓他們動手，從寓教于樂的過程中增加他們的知識和技能，從技能的操作中融會知識的學習和應用。因此，對單片機課程的教學，緊緊圍繞項目這個中心來開展教學工作，是一種教學嘗試。既然確定了項目，就要按照項目的結構與要求，開展具體的教學工作。

2.以項目為核心，以實驗為抓手

在確定了以項目教學為核心后，教學的實質隨之就要發生改變。在單片機教學上，要一改過去那種只講不做、或多講少做的傳統教學模式，而是少講多做，把主要的注意力都集中到讓學生進行項目實驗操作上來，讓每一位學生在規定的時間內完成相應的項目操作要求。

3.把實驗室作為項目教學的主教室

既然是項目教學，只有在實驗室，才能把項目的功能加以表示。只有項目的功能展示，才能真正體現項目的特征，所以，完成項目的主教室，自然就轉移到了實驗室。在實驗室，老師不需要對項目的理論做過多講解，需要做的是如何引導學生一步一步地完成項目的操作。在老師的組織下，由學生自己動手對項目進行操作，從設備的選擇、程序的編制、導線的連接、程序的調式到最后功能的體現等各個環節，都必須是在每位學生的親自操作下完成的。這一步步的操作，正在向這個項目的成功一步一步地走近，從而使實驗室項目的完成變成了可能。

三、單片機實行項目教學法的優勢

項目教學法注重以項目為單位，以實驗室作為學生學習的主要課堂。學生以每個項目操作為主，相應的理論少學了，甚至不學了，是否影響教學質量？

1.完成規定項目是衡量教學效果的基本標準

在單片機每個項目的教學過程中，每位學生都按照項目的要求進行獨立操作。盡管部分同學在一開始還不能完全按照老師事先設計好的要求去做，但畢竟他們是在動腦筋，在自己的實驗臺上完成了操作，項目的功能也能完整表現，達到了預期的效果。

2.為進一步尋求發展留有空間

部分同學在完成基本項目的基礎上，如果學有余力，教師也可以適時地加以引導，啟發他們向更深層次做進一步探究。例如，一個跑馬燈的實驗，項目規定八個發光管相繼點亮，就達到了基本要求。但是，這個項目很容易再作進一步發展，如相鄰、交叉二個發光管相繼點亮，每四個發光管交替點亮等。老師就可以布置這些學習任務，使這些學生在每個項目的發揮上更加充分，更全面地掌握和理解單片機的知識和技能。同時，受這些學生的啟示，其他學生也會被帶動起來，躍躍欲試，教學結果就會更好。

3.項目教學的本質就是提高教學效果

通過項目教學，當學生完成每一個單片機的實驗項目，項目功能被完整地表達出來時，學生的臉上充滿了驚訝和喜悅。他們從中學會了單片機的硬件電路連接，學會了程序編制，學會了程序調試，學會了知識和技能，充分體現了項目教學的效果。如果按照傳統的教學方法，把大量的時間用在教室講授單片機的理論，就會出現課程還沒講到一半，能夠聽懂的且還能繼續堅持聽下去的學生大概不到全班的三分之一了。

四、項目教學中需要注意的幾個問題

單片機是一門理論與實踐結合較強的學科，理論部分主要涉及計算機、電子等內容，相對比較復雜，而單片機的功能最終必須要由實踐操作來體現。因此，單片機不僅不容易學習，僅有理論也不能發揮單片機的作用。在中職學校中，對單片機課程的教學使傳統教學方法遇到極大的困難，幾乎是難以展開，只能另辟蹊徑。采用項目教學法，以項目為基礎，以操作為重點，讓學生在實踐中體會掌握單片機的知識和技能，可以改善單片機教學效果。實踐證明，單片機項目教學法，在中職教學中是可行的。當然，任何一項教學改革都不是萬能的，更不是十全十美的。筆者指出項目教學法在單片機教學實踐中的一些問題，目的是要進一步完善這一教學方法，以期達到進一步提高單片機教學質量的目的。

1.項目的選擇要合適

單片機的實驗項目很多，在選擇項目時，不能按課程的順序，從頭到尾一概選用，而要選擇中職學生能夠接受、相對不能太復雜的項目，要能基本涵蓋整個課程內容的范圍。項目也不宜太多，一般大概在8~12個左右。

2.要配備相應的實驗設備及其實驗模板

項目操作的對象就是實驗設備和實驗模板，因此，所選的每一個項目所對應的硬件必須具備，保證每一位學生都能動手操作。

3.以練為主，講練結合

強調項目教學，以實驗室為教室，學生以操作為主，以操作為教學內容，但不排斥適時的、適量的做一些理論講解。通常可以在項目開始的前期，對該項目的功能、重點理論和操作方法等做一些簡要介紹；項目完成后，要對項目的實現做出比較完整的說明。這樣，更有利于學生對項目本身及其所涉知識點的認識和理解。經過若干個項目的訓練后，學生就能比較好地掌握單片機的內容。

（作者單位：海鹽職成教中心）