項目導向教學法在單片機實踐課程中的應用

摘 要：單片機實踐課程是電氣和電子類專業實踐課程之一。本文分析了傳統教學方式的弊端、闡述了項目導向教學法在單片機實踐課程中的應用，總結了教學成果?？梢钥闯?，在單片機實踐課程中采用項目導向教學法，能夠激發學生的學習興趣，提高教學質量，培養學生的工程應用意識。

關鍵詞：項目導向教學法；電子；電氣；單片機

隨著工業化進程的不斷深入，社會對中國高等教育培養的工程人才提出了更多挑戰。大連理工大學城市學院始終將應用型高級工程技術人才作為培養目標，在電氣類專業中積極開展實踐類課程的教學改革。

一、單片機實踐課程改革的必要性

1.實踐與理論脫節

傳統的實踐教學大多是基于已有的單片機硬件開發板，主要偏重軟件設計；而單片機的理論教學，偏重于對單片機硬件的工作原理進行講解，如CPU、存儲器、I/O口、定時/計數器及相關外部設備鍵盤、顯示器等。傳統的單片機實踐課程和理論教學的側重點不同，容易使學生混淆學習重點，打擊學生的學習信心。

2.被動式學習

傳統的單片機實踐課程以教師授課為主體，單方面灌輸教材內容，學生只能被動地接受知識，對于單片機在工程實踐中如何應用，以及在開發設計過程中可能遇到的關鍵技術問題知之甚少。因此容易局限學生的思維，降低學生的學習熱情。

3.缺乏實用性

工程應用中，對單片機的開發設計，一般需要多個模塊協同工作。而傳統的單片機實踐課程僅側重于對單一模塊的設計，如I/O口控制、定時/計數器應用、數碼管顯示等。現階段對于單一模塊的軟、硬件設計已非常成熟，并非難點，只掌握這些不能滿足工程應用的要求。

二、項目導向教學法的實施

所謂項目導向教學法，是基于“在實踐中學習”理念，以完成“項目”為導向的教學方法。教師基于相關理論，結合工程應用提出具體的項目設計要求。學生以分組形式開展設計工作，解決實際問題。基于項目導向教學法，對單片機實踐課程的教學改革從以下三方面進行。

1.教學準備

為了使學生更好地理解單片機應用系統的硬件原理，需要搭建新的實驗平臺。將單片機、LED數碼管、鍵盤等子系統模塊化，使學生能夠根據項目具體要求設計硬件電路。同時，新的設備淘汰了某些陳舊的實驗模塊，增加了如I2C總線、SPI總線等現階段被應用較多的新器件。

以新的實驗設備為平臺，結合單片機的理論教學和工程應用，教師提出多個設計項目。如關于LED數碼管的數字鐘的設計；關于A/D轉換的數字電壓表的設計等。針對每一個設計項目都提出了具體的功能要求，同時考慮到學生學習能力的差異性，也為了激發學生的創新能力，允許學生根據實際應用對項目功能進行合理擴展。

2.教學安排

根據教學大綱要求，單片機實踐課程合計16學時。第1～4學時，學生以小組為單位任選一個項目，經過組內討論，初步確定設計方案，并進行預答辯闡述設計思路。第5～12學時，搭建硬件電路，編寫程序，不斷系統調試直到滿足設計要求。第13～16學時，展示設計成果，并通過答辯方式對設計方案、設計過程中的重點進行匯報。

3.考核方式

單片機實踐課程的考核方式由5部分構成：預答辯10%、實際操作30%、創新性10%、成果展示35%、總結報告15%。結合學生的課堂表現、理論知識、應用技能、創新意識、綜合素質等方面綜合考評。合理的考核方式能夠促進學生自主學習，更好地完成教學目標。

三、教學成果

采用項目導向教學法后，學生對于單片機在工程中的應用有了更深刻的理解，學生的學習興趣明顯提高，學習主動性加強，對于單片機的開發設計能力有了一定的提高。通過分組形式的教學，培養了學生的團隊合作意識，溝通能力。

此外，項目教學法能充分發揮學生的主觀能動性。例如：對項目功能的合理擴展。學生將功能單一的數字鐘擴展為集時鐘、鬧鐘和秒表為一體的多功能時鐘；在成果展示環節，學生沒有局限于傳統PPT的匯報方式，通過動畫設計、制作視頻等方式生動呈現；這也培養了學生的綜合素質。

四、結語

將項目導向教學法應用于單片機實踐課程的教學，能夠較好地將理論知識與工程應用相聯系，明顯提高了學生的學習興趣，使學生由被動式學習變為主動學習，培養了學生工程應用的意識以及解決實際問題的能力，這些都將為后續課程的開展甚至學生未來的就業打下良好的基礎。

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作者簡介：王靜（1986— ），女，山東肥城人，研究生，助教，研究方向：電氣工程。