項(xiàng)目式教學(xué)法在微機(jī)課程教學(xué)改革中的應(yīng)用與探討

摘要：目前，國內(nèi)大多數(shù)實(shí)踐性課程的教學(xué)現(xiàn)狀是理論與實(shí)踐相脫節(jié)，學(xué)生難以做到學(xué)以致用。針對(duì)這一現(xiàn)狀，許多高校紛紛加強(qiáng)了課程設(shè)計(jì)、上機(jī)實(shí)驗(yàn)等實(shí)踐環(huán)節(jié)，但鑒于教學(xué)條件有限，學(xué)生多以完成驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，效果并不理想。因此，以“微機(jī)原理與應(yīng)用”課程教改為契機(jī)，引入了基于Proteus的項(xiàng)目式教學(xué)方法，詳細(xì)闡述了該教學(xué)方法的構(gòu)建模式。最后結(jié)合該教學(xué)方法的實(shí)踐效果，對(duì)該教學(xué)方法提出一些建議。

關(guān)鍵詞：教學(xué)方法；教學(xué)手段；項(xiàng)目式教學(xué)法；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）27-0055-01

目前，我國大學(xué)每年招收近數(shù)百萬大學(xué)生，招生規(guī)模已穩(wěn)居世界第一位。人才培養(yǎng)是大學(xué)的基本任務(wù)，本科教育則是大學(xué)培養(yǎng)人才的基本手段。然而，隨著我國高等教育在改革開放后的快速發(fā)展，本科教育過程中的問題已漸露端倪：理論環(huán)節(jié)與實(shí)踐環(huán)節(jié)相脫節(jié)，學(xué)生難以做到學(xué)以致用；課堂以面授理論知識(shí)為主，學(xué)生被動(dòng)接收知識(shí)，學(xué)習(xí)興趣不高，也難以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維。在著名的“錢學(xué)森之問”的前提背景下，[1]本科教育的傳統(tǒng)教學(xué)理念、教學(xué)方法和教學(xué)模式面臨著巨大的挑戰(zhàn)。[2]因此，本文以“微機(jī)原理與應(yīng)用”課程教革為基礎(chǔ)，從教學(xué)方法、教學(xué)手段改革的角度出發(fā)，對(duì)如何提高大學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量，更好地培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和綜合實(shí)踐能力進(jìn)行探索研究。

一、基于Proteus項(xiàng)目式教學(xué)法的應(yīng)用構(gòu)建模式

項(xiàng)目式教學(xué)法是教師在授課過程中，以提出的具體實(shí)際項(xiàng)目或者案例為基礎(chǔ)，通過提出問題、分析問題、解決問題、升華問題，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性和創(chuàng)新意識(shí)，達(dá)到教學(xué)相長(zhǎng)的一種積極的學(xué)習(xí)過程和教學(xué)活動(dòng)。教育家施瓦布指出：“如果要學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的方法，那么有什么學(xué)習(xí)比通過積極地投入到探索的過程中去更好呢？”[3]基于此，結(jié)合“微機(jī)原理與應(yīng)用”課程教改的契機(jī)，現(xiàn)就項(xiàng)目式教學(xué)法在實(shí)施過程中的要點(diǎn)、注意事項(xiàng)、存在的問題等進(jìn)行闡述和探討。

1.精心設(shè)計(jì)項(xiàng)目

在項(xiàng)目式教學(xué)法的實(shí)施過程中，項(xiàng)目的選擇是成功的關(guān)鍵，它直接決定著該教學(xué)方法實(shí)施的效果。教師只有結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、接受能力等狀況，精心設(shè)計(jì)一個(gè)好的項(xiàng)目，才可能取得比較好的實(shí)際效果。教師要將教學(xué)內(nèi)容拆分成若干塊，針對(duì)每一塊精心設(shè)計(jì)項(xiàng)目。教師在設(shè)計(jì)項(xiàng)目時(shí)，首先，一定要以教學(xué)內(nèi)容為依據(jù)，所設(shè)計(jì)的項(xiàng)目一定要能涵蓋該塊教學(xué)內(nèi)容的所有知識(shí)點(diǎn)；其次，教師設(shè)計(jì)的項(xiàng)目要有層次感，由易到難，由簡(jiǎn)到繁，逐步地提出問題，引導(dǎo)學(xué)生思考問題、分析問題直至解決問題，通過這個(gè)過程，讓學(xué)生體驗(yàn)逐步探究問題的樂趣，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造性學(xué)習(xí)。最后，項(xiàng)目要能夠升華，留給學(xué)生一定的創(chuàng)新空間。在基本項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，學(xué)生可以發(fā)揮自己的想象力，實(shí)現(xiàn)不一樣的現(xiàn)象，有助于學(xué)生思考問題、解決問題能力的進(jìn)一步提高，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神，提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。

2.針對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行基礎(chǔ)知識(shí)講授

教師在項(xiàng)目開展之前，首先要對(duì)項(xiàng)目中所涉及到的基本知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講授，讓學(xué)生掌握設(shè)計(jì)項(xiàng)目的必要基礎(chǔ)知識(shí)和工作原理，這是項(xiàng)目順利開展的基礎(chǔ)和保障。學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況在很大程度上決定了項(xiàng)目教學(xué)法的實(shí)施效果。

3.提出項(xiàng)目

授課教師針對(duì)教學(xué)內(nèi)容提出項(xiàng)目，注意這時(shí)提出的項(xiàng)目應(yīng)是比較簡(jiǎn)單容易的，只要能涵蓋教學(xué)內(nèi)容的基本知識(shí)點(diǎn)即可，教師要逐步引導(dǎo)項(xiàng)目的實(shí)施，切不可好高騖遠(yuǎn)，如果項(xiàng)目過于復(fù)雜，學(xué)生的自信心受到打擊，對(duì)項(xiàng)目的開展非常不利。

4.給出方案

以就近為原則，讓學(xué)生自由成立小組進(jìn)行項(xiàng)目方案的討論，要求每組給出一個(gè)項(xiàng)目的解決方案。在這個(gè)過程中，教師要注意把握時(shí)間，且不要隨意干涉學(xué)生的討論，讓學(xué)生能充分調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的自主性，鍛煉思考問題、解決問題的能力。討論結(jié)束后，老師讓各組學(xué)生陳述解決方案，注意一定要綜合各組不同的解決方案，這樣有助教師了解學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況及對(duì)理論知識(shí)的應(yīng)用能力，加以合理引導(dǎo)。

5.辨析方案

以各組提出的不同解決方案為基礎(chǔ)，教師以引導(dǎo)為主，采用討論、問答等方法，和學(xué)生一起確定最優(yōu)解決方案。教師要多鼓勵(lì)學(xué)生，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)生思考問題、解決問題的能力。

6.演示方案

在確定最優(yōu)方案的基礎(chǔ)上，為了讓學(xué)生真實(shí)感受項(xiàng)目開發(fā)的全過程，教師要在課堂上演示方案。然而，課堂時(shí)間有限，從購買元器件到焊制電路板，再到演示成功，是根本不可能實(shí)現(xiàn)的。Proteus仿真軟件很好地解決了這個(gè)問題，是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具，具有易學(xué)易用等優(yōu)點(diǎn)。首先，教師要帶領(lǐng)學(xué)生以Proteus軟件為基礎(chǔ)，從元器件選型到硬件原理圖的確定，逐步完成項(xiàng)目仿真圖的搭建。通過這個(gè)過程，可以讓學(xué)生深刻地理解項(xiàng)目的硬件原理，解決了傳統(tǒng)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)“只見樹木，不見森林”的弊端。然后，利用單片機(jī)的程序開Keil軟件，按照確定的最優(yōu)方案，進(jìn)行編程。教師可以和學(xué)生一邊寫一邊下載到仿真圖中實(shí)時(shí)觀察現(xiàn)象，如果遇到問題再進(jìn)行討論修正，直至最終實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目。這一過程，可以讓學(xué)生充分體驗(yàn)探究的樂趣，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)造性學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)“理論與實(shí)踐的一體化”教學(xué)。

7.升華項(xiàng)目

教師的課堂授課時(shí)間畢竟有限，教師提出的項(xiàng)目主要起到“拋磚引玉”的作用。以課堂解決的項(xiàng)目為基礎(chǔ)，教師要對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行進(jìn)一步的升華，且升華后的項(xiàng)目主要靠學(xué)生自主完成。學(xué)生現(xiàn)在基本上都是人手一臺(tái)電腦，只需在電腦上安裝編程軟件Keil、下載軟件和仿真軟件Proteus就可以實(shí)時(shí)開發(fā)和仿真程序，教師只需提供必要的答疑幫助即可。比如，在單片機(jī)輸入/輸出口應(yīng)用這一塊，教師可以設(shè)計(jì)“流水燈”項(xiàng)目，然后通過上述一系列的方法實(shí)現(xiàn)后，進(jìn)一步要求學(xué)生實(shí)現(xiàn)“往復(fù)流水燈”或“花樣燈”等項(xiàng)目。項(xiàng)目成果必須要求學(xué)生給出Proteus仿真圖和驗(yàn)證成功的程序。這樣，一方面鞏固學(xué)生上課所學(xué)知識(shí)，另一方面進(jìn)一步提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。

二、效果與改進(jìn)

1.教學(xué)效果

在本學(xué)年的兩個(gè)學(xué)期中，筆者聯(lián)合系電子科學(xué)和技術(shù)、電子信息工程專業(yè)的兩位專業(yè)課教師，共四個(gè)班，計(jì)388人，就基于Proteus項(xiàng)目式教學(xué)法效果進(jìn)行了問卷調(diào)查；并隨機(jī)抽選不同層次的學(xué)生開展座談會(huì)，以確保客觀、全面的掌握實(shí)施效果。經(jīng)我們最終的分析、總結(jié)、討論得出，本方法的教學(xué)效果主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：一是經(jīng)實(shí)踐證明，該教學(xué)方法，在不需要硬件投入的條件下，學(xué)生普遍反映，對(duì)單片機(jī)的學(xué)習(xí)比單純學(xué)習(xí)書本知識(shí)更容易接受，更容易提高。從另一個(gè)方面看，該方法也很好地解決了“微機(jī)原理與應(yīng)用”課程教學(xué)中，理論與實(shí)踐脫節(jié)，而又由于經(jīng)濟(jì)限制，教學(xué)條件有限，硬件又難以配套的難題。二是激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)習(xí)效率。邊做邊學(xué)不僅易于知識(shí)的理解，而且印象深刻。大部分同學(xué)表示，通過該方法獲取知識(shí)的記憶時(shí)間可以更長(zhǎng)。三是讓學(xué)生在探究中研究知識(shí)并獲取知識(shí)，開拓了思維，增強(qiáng)了實(shí)際分析、解決問題的能力，提高了綜合實(shí)踐水平。

基于Proteus的項(xiàng)目式教學(xué)法很好得實(shí)現(xiàn)了大學(xué)課堂教、學(xué)、研的統(tǒng)一，教學(xué)效果的調(diào)查結(jié)果總體令人滿意，得到了學(xué)生和教師的普遍認(rèn)可，今后我們將繼續(xù)深入探討項(xiàng)目式教學(xué)法。

2.改進(jìn)設(shè)想

在“微機(jī)原理與應(yīng)用”課程的教學(xué)體系中增加實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，完善項(xiàng)目開發(fā)。教師在課程結(jié)束后，綜合整體教學(xué)內(nèi)容給出難易適中的項(xiàng)目，三個(gè)學(xué)生為一組，從項(xiàng)目分析到項(xiàng)目實(shí)施全部由學(xué)生自主完成，要求學(xué)生在Proteus軟件仿真可行的基礎(chǔ)上，要購買實(shí)物元器件，焊制開發(fā)板，直至最終硬件調(diào)試成功。這樣可以讓學(xué)生在實(shí)際生活中體驗(yàn)項(xiàng)目開發(fā)的完整過程，進(jìn)一步提高自己的綜合實(shí)踐能力。此外，還要完善考核測(cè)評(píng)機(jī)制，根據(jù)每一組學(xué)生提出的方案、項(xiàng)目完成的效果以及每個(gè)成員在小組中扮演的角色，制定合理的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，做到“分有所依”進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性。另外，現(xiàn)在大學(xué)中多為大班教學(xué)，具有學(xué)生人數(shù)多，個(gè)性差異大等特點(diǎn)，如何做到因材施教以達(dá)到更好地教學(xué)效果，還有待進(jìn)一步思考。

參考文獻(xiàn)：

[1]冉隆鋒.錢學(xué)森之問：對(duì)高等教育現(xiàn)實(shí)狀態(tài)的拷問[J].黑龍江高教研究，2012，（8）：20-22.

[2]胡飛虎，張彥斌.關(guān)于“微機(jī)原理與應(yīng)用”課程教學(xué)改革的幾點(diǎn)思考[C].第四屆全國高校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)改革研討會(huì)論文集，367-370.

[3]刑大偉.探究式教學(xué)法的應(yīng)用實(shí)踐與探索[J].教育教學(xué)論壇，

2014，（4）：207-208.

（責(zé)任編輯：劉翠枝）