單片機項目式教學設計與實施

王善偉++周桃云

【摘要】針對單片機課程的傳統教學模式中存在的問題，提出了以項目化教學為主導的改革方案并進行實踐。設計了11個教學項目，將單片機的相關知識點貫穿于各個項目中，形成“做中學、做中教”的教學模式，大大提高了學生的學習興趣，教學質量也有了明顯好轉。

【關鍵詞】單片機 ?項目教學 ?教學改革

【中圖分類號】G642 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標識碼】A ? ? ?【文章編號】2095-3089（2016）11-0227-02

《單片機原理及應用》是電子信息類專業的一門極其重要的專業課程，教學質量的好壞直接影響著學生實踐能力的培養和就業情況[1]。傳統的單片機教學以理論為主，依次講解單片機內部結構，匯編語言，定時器、中斷、外部擴展技術等知識點，在整個知識體系的講解中輔以一定的實例。在“教師講、學生聽”的教學模式下，學生難以理解相關知識點，覺得單片機非常難學，教學效果不理想。為了適應新形勢下應用型人才的培養目標，單片機教學的改革勢在必行。

一、項目化教學改革的思路

《單片機原理及應用》課程的培養目標是培養具有單片機軟/硬件設計、系統調試和設計的應用型人才。由于傳統的教學方法不能達到培養目標的要求，更無法考核學生的實際的操作技能，因此需要探索出一種新的教學方法。項目化教學過程中采取以應用為主線，把課程內容分解成各種典型的項目與任務，將教學內容進行整合，建立“做中學、做中教”的教學模式;以自編教材--《單片機原理及應用項目化教程（C語言版）》為參考教材，利用項目來進行教學設計，采用項目化結構模式，每個項目包含一個或幾個任務;應用 Proteus仿真軟件、Keil C軟件對相關項目進行課堂分析講解[2]，給學生配置單片機開發板實物進行項目任務的設計練習。在課堂教學過程中，教師先對項目、任務進行分析，然后對該任務所涉及的單片機知識點進行講解，最后通過子任務讓學生自己動手進行相關的設計與制作。

二、項目教學設計與實施

1. 教學項目設計

教學內容將單片機相關知識點融入到各個項目或任務中，使學生在學習單片機應用的同時掌握相關知識點，以達到對單片機技術的靈活應用的目的[3]。項目劃分如表1所示。項目中涵蓋了51系列單片機的重要知識點。各項目的編排采用了由淺入深，由易到難的順序，學生易于接受。

表1 ?單片機課程項目具體劃分

2.項目教學實施

該項目教學法是基于KST-51開發板的，開發板包含單片機最小系統、鍵盤、LED燈、數碼管、1602液晶、EEPROM模塊24C02、蜂鳴器、溫度傳感器DS18B20、AD與DA轉換模塊PCF8591、實時時鐘模塊DS1302、紅外接收模塊HS0038、步進電機28BYJ-48等，用此開發板能夠完成表1中所有項目。此外，開發板配套光盤資料里有各個模塊的例程和視頻資料，為學生自學提供了良好的條件。

學習該課程前，要求每位學生到實驗室借一套KST-51開發板，并將相關軟件Keil、Proteus、USB轉串口驅動等在自己的筆記本電腦上安裝好，上課時帶上開發板和筆記本電腦進教室，老師邊講，學生邊學邊做，老師每講完一個知識點都會下發一個小任務促進學生消化吸收相關知識，學生每完成一個小任務都能直觀的看到實驗現象，能夠真切的感受到收獲的喜悅，從而大大的激發了學習興趣。每學完一個項目都有幾道思考題需要學生課后去設計完成，并計入平時成績，從而充分調動學習的積極性。

3.考核方式改革

項目化教學模式的考核應該是學生對單片機綜合應用能力的考核，側重于對單片機的軟件編程、各硬件模塊使用的考核[5]。因此取消了傳統的試卷式的考核方式，采用項目考核方式。成績評定方法：本課程的考核是平時出勤、平時項目操作以及期末技能測評成績相結合。具體比例為：上課出勤占20%，平時項目操作占30%，期末技能測評成績占50%。其中，平時項目操作是指每個項目學完以后課后的思考題完成情況;期末技能測評是老師根據教材上的知識點以項目的形式出題，且班上每人題目不重復，學生在2周內完成設計并進行項目答辯。這種考核方式學生可以隨時查閱各種相關資料，主要考察學生發現問題和解決問題的能力，改變過去純粹考核學生對單片機知識點掌握程度的考試方式。

三、結束語

針對傳統單片機課程教學中存在的不足，結合本人多年的教學實踐，將項目化教學方法應用到單片機的教學改革中并實施，通過項目化、任務化的方式將單片機的知識點學習融合到了解決問題的過程中，充分調動了學生學習興趣和積極性，培養了學生分析問題和解決問題的綜合能力，增強了學生的對單片機的綜合應用和動手實踐操作能力。該項目教學已進行了兩輪，大大提高了學生的學習興趣，與進行教學改革之前相比，教學質量有了明顯好轉，學生的動手能力和創新能力也有了較大提高。

參考文獻

[1]陳飛，顧啟民，王偉. 基于Proteus和Keil的項目教學法在單片機教學中的應用[J].實驗科學與技術，2013，11（5）：48-52.

[2]李冰.單片機原理及應用課程的項目化教學改革與探索[J].教學研究，2015，38（1）：70-73.

[3]胡敬朋，王聰. 單片機項目教學研究及實踐[J]. 電氣電子教學學報，2009，31（5） ：82-84.

[4]宋雪松，李冬明，崔長勝. 手把手教你學51單片機-C語言版[M]. 北京：清華大學出版社，2014.

[5]王艷林，李東. 單片機原理及應用教學項目設計[J].教育教學論壇，2016，（5）：64-65.