單片機(jī)項目式一體化教學(xué)的探索

潘娜　秦磊　王曉侃

摘要：項目式教學(xué)是職業(yè)學(xué)校值得探索的一條新路，在提高理論密切聯(lián)系實際的同時、能夠切實提高學(xué)生動手能力。圍繞著如何在高等職業(yè)學(xué)校推廣項目式一體化教學(xué)，從四個方面做了深入的分析與探討，希望在教學(xué)工作中與讀者共同學(xué)習(xí)交流。

關(guān)鍵詞：項目式一體化教學(xué)；理論；實踐；動手能力

中圖分類號：TP3681-4文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.09.061

單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程是機(jī)電一體化專業(yè)的必修課程，該課程具有邏輯性強(qiáng)、內(nèi)容抽象、概念多、入門難、應(yīng)用性和實踐性非常強(qiáng)等特點。針對職業(yè)教育課程建設(shè)的特點和要求，圍繞高職院校單片機(jī)教學(xué)的現(xiàn)狀，對理實一體化項目式教學(xué)模式進(jìn)行研究和分析，探討實施理實一體化項目式教學(xué)的條件及有待解決的多方面問題，并思考適合高職院校學(xué)生的單片機(jī)學(xué)習(xí)之路。針對本校機(jī)電一體化專業(yè)單片機(jī)的項目式一體化教學(xué)的實踐——每個學(xué)習(xí)單元安排具體的工作任務(wù)，探索出一套較完整的方法，提出來僅供大家參考。

1高職教育中單片機(jī)教學(xué)存在的主要問題

1.1教材內(nèi)容與教學(xué)過程

教材內(nèi)容的理論性太強(qiáng)，主要按照單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、C語言程序設(shè)計、系統(tǒng)擴(kuò)展、接口技術(shù)、綜合應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計的順序進(jìn)行編寫，單片機(jī)課程存在理論與實踐嚴(yán)重脫節(jié)的現(xiàn)象。對課程學(xué)科性及系統(tǒng)性的過于關(guān)注，將忽略掉學(xué)生自身的認(rèn)知特點；教學(xué)過程多以單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)作為主線，然后根據(jù)教材內(nèi)容所列結(jié)構(gòu)進(jìn)行講授。對于理解力和思維能力較弱的高職學(xué)生來說，對于復(fù)雜的電路和抽象的指令系統(tǒng)往往很難接受，學(xué)習(xí)過程興趣不高，進(jìn)而大多產(chǎn)生厭學(xué)的情緒[1]。

1.2理論與實踐嚴(yán)重脫節(jié)

單片機(jī)課程的教學(xué)導(dǎo)致理論與實踐嚴(yán)重脫節(jié)現(xiàn)象是由于單片機(jī)課程的教學(xué)與少量的硬件仿真實驗相結(jié)合，實驗教學(xué)大多是驗證式教學(xué)，教學(xué)采用先理論后實踐，或者是理論與實踐教學(xué)分階段交叉進(jìn)行等導(dǎo)致的。在實驗環(huán)節(jié)上學(xué)生只是按照老師給出的實驗電路進(jìn)行簡單的連線，同組的學(xué)生只是將同學(xué)已做出的源程序調(diào)出來簡單運行一下就算完成了實驗環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)，以致整個教學(xué)結(jié)束學(xué)生對單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的全過程不是很了解，對仿真系統(tǒng)調(diào)試軟件的使用及單片機(jī)開發(fā)工具的用途不是很熟悉，更不用說對單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計的一般性方法的掌握了。

1.3教師工程素質(zhì)相對較弱

由于傳統(tǒng)教學(xué)模式對教師的影響較大，以致大多數(shù)教師對實踐教學(xué)環(huán)節(jié)重視程度不夠，往往忽略對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，也有可能是因為有些教師本身就缺乏相應(yīng)的工程素質(zhì)，以致教學(xué)上缺乏技術(shù)性、實用性和工程的實踐性。理論教學(xué)的大幅度投入，使得許多教師忽視了自身技術(shù)應(yīng)用的能力、工程實踐能力和科研開發(fā)能力的學(xué)習(xí)，最終使得教學(xué)無法跳出傳統(tǒng)教育教學(xué)模式的怪圈。

2項目式教學(xué)法在單片機(jī)課程一體化教學(xué)的運用

項目式教學(xué)突破傳統(tǒng)教學(xué)存在的問題以提高學(xué)生能力和學(xué)生創(chuàng)造性思維的目的，將單片機(jī)的核心技術(shù)分解成相應(yīng)的知識點，知識點的組合及搭建構(gòu)建具體的項目，每一個項目包括若干個相應(yīng)的任務(wù)，項目最終的完成是在教師的引導(dǎo)下以學(xué)生為主體來實現(xiàn)的。教學(xué)的知識點涵蓋在所有的任務(wù)當(dāng)中，具體實施過程如下：

2.1選取依據(jù)

項目的選取主要是以單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用為核心線索，項目內(nèi)容主要包括基礎(chǔ)訓(xùn)練、技能提升訓(xùn)練和綜合應(yīng)用訓(xùn)練，其中基礎(chǔ)訓(xùn)練項目簡單易學(xué)主要是增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和興趣。技能提升訓(xùn)練項目的選取更加靈活，鼓勵學(xué)生嘗試使用不同的方法實現(xiàn)項目的功能，提高學(xué)生對單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用能力。綜合應(yīng)用項目在選題上注重典型單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計，項目設(shè)置上包含有基礎(chǔ)訓(xùn)練項目和技能提升訓(xùn)練兩部分，主要目的是激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和成就感。

2.2項目內(nèi)容

實施項目驅(qū)動法一體化教學(xué)的基礎(chǔ)條件是項目內(nèi)容的搭建，因此教師在選取項目內(nèi)容時應(yīng)依據(jù)學(xué)生的認(rèn)知情況，按照制定好的教學(xué)計劃分析本專業(yè)對單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用能力的具體要求，把握好學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)課程與前后課程之間的關(guān)聯(lián)，由簡單到復(fù)雜，層次分明，科學(xué)合理的進(jìn)行規(guī)劃單片機(jī)項目驅(qū)動法一體化教學(xué)內(nèi)容。

2.3資源構(gòu)建

項目教學(xué)資源構(gòu)建是實施“項目驅(qū)動法”一體化教學(xué)的基礎(chǔ)[2]。整合教材及單片機(jī)開發(fā)網(wǎng)站資源，構(gòu)建先進(jìn)的軟硬件資源。為實現(xiàn)基于“項目驅(qū)動法”的一體化教學(xué)提供資源保障。下圖給出了項目驅(qū)動法一體化教學(xué)的開發(fā)流程及使用工具。

2.4項目實施工程

“項目驅(qū)動法”一體化教學(xué)的主要實施步驟包括：項目導(dǎo)入、項目剖析、任務(wù)分解、知識點導(dǎo)學(xué)、知識點應(yīng)用、目標(biāo)搭建、目標(biāo)組合、項目完成[3]。教學(xué)過程是具體實施一體化教學(xué)的重要環(huán)節(jié)?！绊椖框?qū)動法”一體化教學(xué)過程中應(yīng)做到以下幾點：

（1）實物為基礎(chǔ)、電教為輔助；

（2）講中練、練中講、講練結(jié)合；

（3）采用靈活多樣的教學(xué)方式；

（4）走出教室，到生產(chǎn)現(xiàn)場教學(xué)、感受。

2.5考核方法

教學(xué)考核方法的改革是實現(xiàn)一體化教學(xué)的保證。隨著教學(xué)方法和教學(xué)模式的改變，使得整個課程體系和培養(yǎng)目標(biāo)均發(fā)生巨大變化，因此考核方法也要做相應(yīng)調(diào)整。

2.5.1采用“理論+實操”的一體化考試

一體化教學(xué)的考試?yán)碚摽己丝梢院蛯嵅倏己讼嗳诤?，實操考核在教學(xué)環(huán)節(jié)完成后立即進(jìn)行操作考核，考核過程中比速度、比質(zhì)量。學(xué)生可以隨時補練、補考，較好地掌握學(xué)習(xí)的知識點，并激起下次任務(wù)學(xué)習(xí)的興趣，總成績?yōu)樗袑嵅俪煽兊木C合。

2.5.2鼓勵參加競賽

在準(zhǔn)備競賽的過程中，理論、技能都會得到相應(yīng)的提高，可以充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的動力。通過參加各種技能競賽提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。對參加競賽取得好成績的學(xué)生，可以采用加分，或者代替考試成績。endprint

總之，合理的考核方法是客觀評價學(xué)生的基礎(chǔ)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的動力。所以說改革考核方法是單片機(jī)一體化教學(xué)的保證。

3效果分析

3.1教學(xué)效果顯著

項目式教學(xué)法打破了傳統(tǒng)理論教學(xué)與實踐教學(xué)的界限，課堂教學(xué)從原來的普通教室搬至單片機(jī)實訓(xùn)中心，從而為學(xué)生提供更多的軟硬件資源和網(wǎng)上課程資源以及網(wǎng)上科研資源，同時采用多媒體教學(xué)手段，并以網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間系統(tǒng)為輔助平臺，方便教學(xué)的實施。學(xué)生使用keil μVision4軟件完成項目任務(wù)程序的編寫和調(diào)試，接著根據(jù)項目內(nèi)容學(xué)習(xí)Proteus，完成硬件電路的設(shè)計與仿真。利用軟件學(xué)習(xí)，程序調(diào)試成功后下載到學(xué)生自己焊接的電路板上，將虛擬的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)換為實際操作，利用軟件學(xué)習(xí)降低廢品率的同時能夠變抽象為具體，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

3.2學(xué)生技術(shù)能力的提高

單片機(jī)課程的教學(xué)就是讓學(xué)生熟悉和初步掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的過程，在整個課程教學(xué)的過程中單片機(jī)開發(fā)工具的實際應(yīng)用，需要學(xué)生自己動手完成所設(shè)計的硬件電路的焊接，極大地提高了學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力[4]。

3.3增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力及提高教師科研能力

單片機(jī)教學(xué)中的keil μVision4和Proteus軟件，具有形象性、交互性、可移植性、高效性等優(yōu)點。通過單片機(jī)項目式一體化教學(xué)的學(xué)習(xí)，學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)造性思維得到較大提高。項目式教學(xué)教師能夠從相關(guān)教學(xué)活動中轉(zhuǎn)變角色，從原來的知識傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生的學(xué)習(xí)指導(dǎo)者、合作者。繼而教師自身的技術(shù)應(yīng)用能力、工程實踐能力和科研能力均得到了較大程度的提高和鍛煉。

4結(jié)束語

通過對我校機(jī)電一體化專業(yè)、過程控制自動化專業(yè)學(xué)生的單片機(jī)課程的教學(xué)改革實踐，與以往班級調(diào)研對比得出，采用項目式教學(xué)，極大地調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了課堂教學(xué)的效率及學(xué)生的動手實踐能力和就業(yè)能力。項目式教學(xué)改革雖然收到較好的教學(xué)效果，但是，目前還需繼續(xù)不斷總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗，努力提高學(xué)生對單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]邱崇光.“教學(xué)結(jié)構(gòu)”和“教學(xué)模式”辨析[J].電化教育研究，2002（9）.

[2]彭遠(yuǎn)方，陸勤，胡寧，等.基于“項目驅(qū)動法”的單片機(jī)課程一體化教學(xué)的探索與實踐[J].計算機(jī)教育， 2010（6）：78.

[3]劉紅晶.淺談項目教學(xué)法在高職《電工與電子技術(shù)》教學(xué)中的應(yīng)用[J].吉林廣播電視大學(xué)學(xué)報，2010.endprint