PBL教學(xué)法在高職單片機(jī)課程教學(xué)中的應(yīng)用

龍艦涵

摘 要：?jiǎn)纹瑱C(jī)作為一門應(yīng)用實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，主要培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)、模、電等電子基礎(chǔ)知識(shí)。在高職課堂中采用PBL教學(xué)法能顯著提升學(xué)生的綜合技能，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)積極性。本文探討了傳統(tǒng)單片機(jī)課程教學(xué)中存在的問題以及PBL教學(xué)法中的課程準(zhǔn)備和問題設(shè)計(jì)，對(duì)教學(xué)過程中的組織實(shí)施進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；PBL教學(xué)；問題設(shè)計(jì)

單片機(jī)是電子類專業(yè)的一門重要專業(yè)課程。傳統(tǒng)的單片機(jī)的課程教學(xué)過程中學(xué)生處于“被動(dòng)學(xué)習(xí)”的狀態(tài)，課堂融入度極低。筆者對(duì)PBL教學(xué)法在教學(xué)過程中的組織實(shí)施進(jìn)行了分析，以期提高課程教學(xué)質(zhì)量。

一、PBL教學(xué)模式

PBL教學(xué)模式在高等工程教育領(lǐng)域的應(yīng)用是以問題為導(dǎo)向、項(xiàng)目為基礎(chǔ)的新型PBL教學(xué)模式，PBL教學(xué)理念已從院、系部層面的大規(guī)模推行到單門課程的小范圍采用，多種層次并存。PBL的成效取決于師生素質(zhì)、問題設(shè)計(jì)和推行程度，在單門課程中采用，可以促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力和綜合技能的發(fā)展，有利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、協(xié)作能力和創(chuàng)新能力。

二、單片機(jī)PBL教學(xué)的課程準(zhǔn)備和問題設(shè)計(jì)

1.課程準(zhǔn)備

（1）教材選取。盡量采用項(xiàng)目化設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單教材，以C51作為編程語言，易于學(xué)生自主學(xué)習(xí)成功，增加學(xué)習(xí)動(dòng)力。

（2）實(shí)踐工具選擇。教學(xué)中采用Proteus結(jié)合Keil作為實(shí)踐教學(xué)軟件平臺(tái)，通過軟件仿真可看到實(shí)際現(xiàn)象，可節(jié)約硬件成本。

（3）盡量先把項(xiàng)目最終的現(xiàn)象展示給學(xué)生，便于學(xué)生直觀理解。

2.問題設(shè)計(jì)

問題設(shè)計(jì)是PBL教學(xué)的關(guān)鍵，問題要以學(xué)生整體素質(zhì)為基礎(chǔ)，將要學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)相關(guān)聯(lián)，需具備以下幾個(gè)條件。

（1）在設(shè)計(jì)問題時(shí)，首先要確定學(xué)生需要獲得的基本概念和原理，由此出發(fā)設(shè)計(jì)問題。在單片機(jī)課程的PBL教學(xué)過程中，問題是電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)與程序的綜合，內(nèi)容涵蓋多門課程知識(shí)點(diǎn)，鞏固學(xué)生已學(xué)的知識(shí)。

（2）能激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入項(xiàng)目情境，自己提出問題。大的問題是由教師給出線索，即整個(gè)項(xiàng)目的關(guān)鍵點(diǎn)。但是在學(xué)習(xí)小組中，學(xué)生需要有自己小組的具體問題。在實(shí)際教學(xué)過程中，針對(duì)高職學(xué)生自我學(xué)習(xí)能力較差、單片機(jī)課程抽象的特點(diǎn)，對(duì)問題的設(shè)置需從易到難，通過每次小項(xiàng)目的成功完成，吸引學(xué)生的興趣，提高學(xué)生的成就感，為完成項(xiàng)目的最終目標(biāo)做好鋪墊。

（3）與實(shí)際緊密聯(lián)系的項(xiàng)目設(shè)計(jì)。PBL的問題來源于實(shí)現(xiàn)一個(gè)電子產(chǎn)品的關(guān)鍵點(diǎn)。與學(xué)生將來在電子行業(yè)的職業(yè)生涯中所要面臨的問題相似，從工程的角度來講，問題的原理是不變的，而工程的具體實(shí)現(xiàn)沒有標(biāo)準(zhǔn)答案，能否實(shí)現(xiàn)是檢驗(yàn)的唯一標(biāo)準(zhǔn)；問題需具有系統(tǒng)性，能有效幫助學(xué)生理解和構(gòu)建專業(yè)知識(shí)的框架體系，植入工程理念。通常一個(gè)單片機(jī)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)包括硬件電路與軟件編程，在搭建好硬件電路的前提下，使編程達(dá)到項(xiàng)目設(shè)計(jì)目標(biāo)。

（4）專業(yè)知識(shí)橫向聯(lián)系。問題設(shè)計(jì)需與電子類的專業(yè)基礎(chǔ)課程建立橫向聯(lián)系，包括模擬電路、數(shù)字電路、Protel等相關(guān)課程，問題的設(shè)置應(yīng)有助于學(xué)生將這些專業(yè)知識(shí)串聯(lián)起來，實(shí)現(xiàn)對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用。問題設(shè)計(jì)知識(shí)面廣而不難，起到鞏固基礎(chǔ)、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的目的。

（5）團(tuán)隊(duì)合作解決問題。電子工程領(lǐng)域的行業(yè)屬性決定了以團(tuán)隊(duì)小組合作的形式才能有效解決問題，單靠個(gè)人的力量去尋找答案并不是最優(yōu)的選擇。學(xué)習(xí)小組兼有好中差學(xué)生，一個(gè)小組4～5人，并由小組成員推選出組長(zhǎng)，再由組長(zhǎng)對(duì)組員的工作進(jìn)行分工合作，共同解決問題，確保教學(xué)過程順利進(jìn)行。

3.單片機(jī)PBL教學(xué)關(guān)鍵問題設(shè)計(jì)

以流水燈教學(xué)為例，列出PBL教學(xué)模式的關(guān)鍵問題設(shè)計(jì)。問題如下：硬件電路接口設(shè)計(jì)（采用哪個(gè)P口，如何與發(fā)光二極管連接、布局）；如何點(diǎn)亮發(fā)光二極管（二極管接法、限流電阻選取）；延時(shí)程序設(shè)計(jì)（for與while語句）；流水燈項(xiàng)目（窮舉或移位）；LED最新技術(shù)思考。

流水燈在現(xiàn)實(shí)生活中隨處可見，項(xiàng)目元器件少，程序?qū)崿F(xiàn)方式多，作為單片機(jī)課程的開篇項(xiàng)目很適合。項(xiàng)目設(shè)計(jì)中硬件與軟件結(jié)合，不再按傳統(tǒng)的架構(gòu)加接口原理介紹，直接由問題導(dǎo)入，每個(gè)問題都會(huì)延伸出相關(guān)的小問題。學(xué)生在把握項(xiàng)目大方向的前提下，提出具體的細(xì)節(jié)問題。

三、PBL教學(xué)過程管理

單片機(jī)課堂全程采用PBL教學(xué)難度較大，問題在教學(xué)過程中的引入時(shí)機(jī)是關(guān)鍵。教師除了設(shè)置問題，還要鼓勵(lì)學(xué)生提出問題并對(duì)所提的問題進(jìn)行合理分類，并要予以肯定和鼓勵(lì)，對(duì)錯(cuò)誤的問題要及時(shí)指出。在引導(dǎo)學(xué)生提問和幫助他們進(jìn)行問題分類時(shí)要注意不要使用帶有主觀性或暗示性的語言。教師既要保護(hù)學(xué)生提問和探究的熱情，又要允許學(xué)生“條條大路通羅馬”的思維，在不偏離大方向和不犯原則性錯(cuò)誤的前提下達(dá)到最終目標(biāo)，這樣對(duì)培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的獨(dú)立思維能力和工作中的綜合能力大有好處。

在單片機(jī)課程中應(yīng)用PBL教學(xué)法要有針對(duì)性，理論知識(shí)點(diǎn)與實(shí)踐項(xiàng)目緊密結(jié)合。目前，許多學(xué)生興趣較高，課堂活躍，但有時(shí)偏離方向較遠(yuǎn)，自主學(xué)習(xí)的方法不正確。因此，采用PBL教學(xué)法時(shí)必須根據(jù)教學(xué)要求具體問題具體分析，根據(jù)班級(jí)學(xué)生的整體素質(zhì)做好分組，以“好帶差”的方式帶動(dòng)積極性，制訂切實(shí)可行的教學(xué)計(jì)劃，這樣才能使學(xué)生主動(dòng)融入課堂，自主學(xué)習(xí)。

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