理實一體化教學模式在單片機原理與應用課程教學中的應用

劉昆山

摘 要：本文闡述了理論與實踐一體化教學模式在單片機原理與應用課程中的應用，介紹了以萬能板為載體設計硬件電路的理論與實踐一體化項目教學以及項目實施具體步驟、項目教學過程中的關鍵點。

關鍵詞：單片機原理與應用 理實一體化教學模式 項目教學

一、實施以萬能板為載體設計單片機硬件電路理實一體化項目教學

傳統的理論教學和實踐教學是在不同的時間和不同的地點由不同的教師分別進行的。由于教學目標和教學任務不同，教學組織形式分離，因此容易造成理論教學內容和實踐教學內容脫節，降低學生學習興趣，增加教學難度，直接影響到人才培養的質量。

單片機原理與應用是一門實踐性很強的應用性課程，在電子產品開發設計中應用非常廣泛，并需要硬件電路開發與軟件程序設計同時進行。如果只進行理論教學而不進行實踐教學，則教學效果不理想;如果只進行實踐教學而不進行理論教學，教學效果也不明顯，因此學好單片機技術必須是理論、實踐“兩條腿走路”，缺一不可。理論知識的學習可以通過聽課、看書、看視頻教程等方式進行，實踐技能就必須親自動手操作。

為了能更好地培養現代生產企業需求的單片機技術人才，根據筆者學院多年來對用人單位的跟蹤反饋，以及多種教學模式的比較、實踐，筆者主張在單片機原理與應用課程中實施理論與實踐一體化教學模式，即把理論與實踐結合起來，理論融入到實踐中，學一個知識點、做一次產品、編一次程序、總結一次學習成果，真正做到“邊學邊做”。

在項目教學環節采用萬能板設計與制作單片機產品，這種項目教學方法，不僅能鍛煉學生的焊接技術，同時還能提高學生識讀單片機硬件電路圖的能力，更重要的是能讓學生掌握單片機開發的基本步驟，提高軟硬件的編程與設計能力，為日后開發設計電子產品打下堅實的基礎。

二、實施單片機理實一體化教學的項目設計

為了實現統籌單片機原理與應用課程的知識目標和能力目標，筆者將整個課程重新整合為由易到難的具有連貫性的教學項目。每個教學項目包含了必需的理論知識和崗位能力需要的實踐技能，以任務驅動教學，把理論知識和實踐技能滲透到教學項目的每個環節中。按照這個教學思路，設計了三個教學項目，項目中包含了三個硬件電路和100個程序范例。

1.項目一：單片機最小系統硬件電路設計與制作

單片機最小系統，是指滿足單片機的工作條件，可以正常工作的單片機系統。

該項目的學習目的是掌握單片機入門基礎知識和單片機的引腳功能，掌握單片機延時程序的多種編寫方法，掌握單片機開發的基本步驟和關鍵環節，掌握單片機簡單程序編輯、編譯、在線下載等基本步驟。掌握單片機開發軟件Keil uVision4和ISP在線編程軟件progisp的使用方法。

2.項目二：基于單片機控制的十六路LED霓虹燈設計與制作

霓虹燈廣泛應用于商店廣告牌、城市美化等場所，采用單片機控制的霓虹燈，顯示花樣隨程序的改變而改變，樣式千變萬化，深受商家和居民的喜愛。

該項目的學習目的是掌握單片機P0、P1、P2、P3口作為輸入輸出口的使用方法，掌握單片機鍵盤的工作原理及使用方法，掌握單片機C語言源程序的結構特點、標志符與關鍵子、數據類型與運算符、C語言的語句、數組、指針、函數等用法。

3.項目三：基于單片機控制的紅外二極管感應計數報警器

紅外二極管感應計數報警器可以實現當用手經過紅外發射管和紅外接收管時，蜂鳴器發聲、二位數碼管數字加1的功能，其靈敏度非常高。該電路設計思路來源于企業商品自動計數器的應用實例，當有商品從傳送帶上經過感應器前，計數器加1，并發出提示聲。該電路在現實生活中應用廣泛，可以作為單片機設計人員的基本電路模塊。

該項目的學習目的是掌握單片機的定時器、計數器、中斷及接口技術，掌握LED數碼管的工作原理和接口電路，能綜合運用模擬電路、數字電路、傳感器等基礎知識設計與制作比較復雜的作品。

三、組織實施單片機理實一體化教學的關鍵點

1.前期準備是組織教學的起點

在教學準備階段，推薦購買單片機制作常用工具和用萬能板設計的單片機學習套件。

2.課堂管理是組織教學的難點

由于學生的學習動力、接受能力差異較大，教師要有針對性地將學習動力、接受能力較強的學生與學習動力、接受能力較弱的學生組成一個小組，同時指定一個小組長，協助教師進行課堂管理。

3.教師現場技術指導是組織教學的重點

當學生進行實踐操作的時候，教師一定要巡視，及時解決學生遇到的困難，批評教育個別不遵守紀律的學生，要求其加強組織性和紀律性。

4.項目報告是組織教學的落腳點

在每完成一個項目時，要求學生按規定格式完成項目報告，教師可以通過學生的項目報告進一步了解學生掌握知識的程度，同時也了解自己的教學情況，以便調整教學內容和教學方法。

（作者單位：江西省冶金技師學院）