傳統法與項目驅動法相結合的單片機教學改革實踐

慈文彥+++竇愛玉+++袁麗麗

【摘要】結合近年單片機教學經驗，介紹了一套傳統講授法與項目驅動法結合的單片機教學改革方案。本著“必須、實用、夠用”的宗旨，所設計的方案時時緊扣應用這一單片機課程的最終目標。實踐表明，該方法教學效果好，能激發學生的學習興趣，提高學生學習的自主性和動手開發能力。

【關鍵詞】單片機 應用 項目驅動 教學改革

【基金項目】教育部高等學校電氣類專業教學指導委員會教改課題，項目批準號：DQJZW2016007。教育部高等學校電氣類專業教學指導委員會教改課題，項目批準號：DQJZW2016013。

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）26-0233-01

引言

單片機技術是工科院校電子信息、自動化和測控等專業的一門重要的理論和實踐結合非常緊密的專業課程[1]。單片機課程需要學生動手實踐和進行項目開發，而傳統的單一的講授法不符合學生的認知和學習能力[2]。結合近年的單片機課程教學經驗，實踐出了一套傳統講授法與項目驅動法相結合的單片機教學改革方案。

1.傳統法與項目驅動法相結合的教學理念及意義

項目驅動法是將單片機課程的知識點分解成若干個可實施的任務，在完成任務的過程中讓學生獲得單片機知識。傳統的講授法與項目驅動法有各自的優點，二者可以取長補短。講授法在課堂上進行，學生在課堂上更容易集中注意力聽講，適合于傳播理論性較強的知識。項目驅動法在實驗室中進行，將知識點寓于項目中，激發學生的興趣，加強動手能力。

2.實施方案

為了有針對性的擬定教學方案，將單片機課程從內容上分為三部分，即單片機基礎知識、單片機指令系統及匯編語言、單片機應用。根據每一部分的知識特點，應該選擇不同的教學方式和教學場所。

單片機基礎知識部分包括微機基礎、單片機結構和工作原理。這一部分要做到讓學生對單片機既知其表又知其里。這一部分在課堂上講授，盡管單片機教學應該摒棄傳統的以課堂教學為中心的教學模式，但不能否認課堂是理論教學最好的場所。學生在實驗室中往往更自由、更活躍，適合動手操作合作完成一個項目，但正因為如此，在實驗室中他們不容易靜下心來學習理論知識。

單片機指令系統及匯編語言是軟件部分，這一部分在教學過程中要確保學生人手一臺計算機，因此教學場所應選在機房或實驗室。為了使學生樂于積極思考，敢于動手編程，應該避免傳統的灌輸式的程序講解，而應該以問題為主導。首先，教會學生使用偉福等編譯軟件，然后通過少數的幾道例題讓學生使用自己的方法編寫程序，要給學生足夠的自主思考的機會。

單片機的應用是本課程的核心，在課時安排上應該分配大部分時間，教學場所是實驗室，教學理念應以項目驅動為指導思想。項目內容的設計要能夠覆蓋教學大綱上要求的知識點，可將內容相關的知識點整合成一個項目，使學生不再孤立的看待問題，學習成為一個自然的過程。此外，在這一部分中應該教會學生使用proteus仿真軟件。

3.項目驅動法在教學中的應用舉例

因受課程學時的限制，一般在理論課的進行中難以實現實物的制作。在教師的引領下，利用proteus仿真軟件完成一個項目，可以激發學生自主學習的興趣，并在此過程中獲得實踐能力。在完成仿真之后還可將程序燒寫到開發板中，從仿真過渡到實物。現以交通燈系統為例，說明項目驅動法的實施過程。項目的實施包含以下四部分：

1）給出項目任務

設計一個交通燈系統，要求能夠模擬典型的城市十字路口的交通燈運行情況。

2）項目涉及知識點講解

本項目相關知識點包括LED顯示器的工作原理和顯示方式、定時器/計數器的編程以及學習使用proteus仿真軟件。

3）項目的實現

這一部分應該發揮學生的主動性和創造性，盡量獨立的完成項目的實施，教師可給出必要的提示。

4）項目的拓展

項目拓展可根據現有的項目進行改進或用新的方法實現。比如本項目可將交通燈系統的工作模式分為正常模式和緊急模式，遇到緊急情況可啟動緊急模式，緊急模式可通過按鍵實現。這種拓展就將中斷的有關知識加到了項目中。

對于此項目來說，在完成proteus仿真之后，稍作修改就可以將程序燒寫到實驗板上運行。

結束語

針對傳統的單片機教學中存在的問題，結合學校培養應用型人才的定位，提出了傳統講授法與項目驅動法結合的單片機教學改革新思路。該方法既能夠使學生獲得扎實的理論基礎知識，又能夠通過項目開發實踐，使學生達到掌握單片機應用開發的目的。實踐證明，該方法能夠調動學生學習的積極性，激發學生的求知欲，將被動的接受知識轉變成一個主動追求知識的過程。

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. 實驗科學與技術. 2013；11（5）.

[2]韓桂明.邊講邊操作教學模式在獨立學院單片機教學的應用. 中國城市經濟. 2010（8）：142-142.