項目教學法在單片機課程教學中的應用

[摘 要] 針對高職院校單片機課程教學存在的問題，提出項目教學法應用于單片機課程教學，特別著重提出確定“項目”的方式方法。以“32路花式流水燈”為例，詳細介紹了想、訂、做、改四個步驟的項目教學法實施過程。

[關 鍵 詞] 單片機課程教學；項目教學法；高職院校

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）24-0125-01

單片機課程是高職院校電類專業中的一門專業課程。這門課程理論知識內容較多，如果沒有安排學生進行大量的實踐操作，學生很難學好這門課程，特別是對于整體基礎較差的高職學生而言，學習單片機課程更是吃力。

一、高職院校單片機課程教學現狀

學生學習單片機課程，要求學生掌握硬件和軟件知識，硬件知識如了解單片機內部結構、接口芯片或者元器件的功能等，軟件知識如要求學生掌握編程語言等。傳統教學模式的教學效果很不理想，本文將項目教學法引入單片機課程教學中，使學生在掌握單片機理論知識的基礎上，提高實踐應用能力、創造研發能力，不斷提高解決工程實際問題的能力。

二、單片機項目教學法

（一）“項目”的確定

我院從事單片機課程教學的教師對一些企業進行了調研，了解到企業對單片機技術人才的需求情況，同時還與企業專家和技術人員進行了充分的討論，確定了面向企業工作崗位的單片機課程標準。結合單片機教材，將所授單片機課程知識點整合形成若干項目，每一個教學項目再分解成若干學習任務，最終形成“項目”為主導、“學習任務”為驅動的教學知識系統，將理論教學與實踐教學有機融合在一起，教會高職學生在完成學習任務的過程中，即在培養學生操作技能基礎上掌握有關單片機理論知識。我院電類專業單片機課程教學結合企業需求，確定單片機課程具體項目和學習任務主要有：發光二極管控制（項目一），分解為LED閃爍控制、LED循環點亮控制（兩個學習任務）；32路花式流水燈設計開發（項目二），分解為程序存儲器應用、部分指令應用（兩個學習任務）；數碼管顯示控制（項目三），分解為數碼管循環00-99計數顯示、多個數碼管動態顯示（兩個學習任務）；鍵盤開發（項目四），分解為獨立鍵盤開發、矩陣鍵盤開發（兩個學習任務）；定時計數器開發應用（項目五），分解為交通燈設計開發、電子鐘設計開發（兩個學習任務）；模擬量輸入輸出（項目六），分解為數字電壓表設計開發、信號發生器設計開發（兩個學習任務）；數字溫度計設計開發（項目七），分解為溫度檢測系統電路設計、溫度檢測系統程序設計（兩個學習任務）。

（二）項目教學法實施過程

項目教學法在單片機課程教學中應用可以分解成想、訂、做、改四個步驟，下面以設計開發32路花式流水燈為例詳細說明項目教學法的實施步驟。

1.想：設想項目任務

教師向學生宣布“32路花式流水燈”項目任務后，師生充分討論后確定項目設計開發的目標及應用、項目要求、項目驗收標準、完成項目需要的元器件、工具和有關專業知識等。比如在這個“32路花式流水燈”項目任務中，項目設計開發的目標及應用：彩燈在節目裝飾、場地布置中得到廣泛應用，比如新年晚會和畢業晚會都需要大量花式彩燈裝飾活動場地。項目要求：采用單片機控制32個顏色多樣的LED，編寫控制程序實現花式變化，花式變化方式多樣，由近及遠逐亮、由遠及近逐亮、兩頭到中間亮等。項目驗收標準：本次項目設計開發要求制作一塊10 cm×10 com的控制器電路板，至少能控制實現三種以上燈式變化。涉及專業知識：元器件參數確定、I/O接口確定、PCB設計、數據傳送指令等。

2.訂：制訂計劃

教師對學生進行分組，每組五人左右，每個小組有小組長，小組長組織本組學生討論確定項目計劃，明確項目工作步驟，最后小組長將項目計劃告知教師，教師審核通過項目計劃。“32路花式流水燈”項目實施步驟具體為：查閱有關資料后確定項目實施方案、硬件電路設計、軟件電路設計、硬件制作、硬件軟件聯調、調試電路板、成果驗收展示。

3.做：實施計劃

學生根據計劃確定的工作步驟執行完成各自小組工作任務，查閱相關資料，對硬件軟件進行設計、硬件制作調試。整個實施計劃的過程中，教師只是監督檢查，計劃實施全部由學生自己完成。以“32路花式流水燈”項目為例，學生在了解單片機I/O應用、模塊化編程原理等有關資料的基礎上利用Protel等畫圖軟件繪制電路圖和確定元器件清單，教師告訴學生購買元件的渠道（元件由學校統一購買），學生完成電路板的制作，并且焊接元件，完成硬件制作，最后安裝調試。

4.改：修改完善實驗

檢查評價后，師生共同總結實驗過程，確定實驗過程中存在的問題，在此基礎上提出意見和建議，修改完善實驗項目，提高實驗效果。以“32路花式流水燈”項目為例，有些實驗小組提出將花式流水燈設計成心型，有些實驗小組提出添加音樂，有些實驗小組提出添加外殼，共同總結后修改完善項目。

三、結語

以項目為載體，按照想、定、做、改四個步驟進行單片機課程教學，能夠大大促進學生實踐動手能力的提高，大大提高課程教學質量。