典型工作任務在項目教學中的應用
——以LED熒光棒為例實現“電子技術”課程整合

周明君

（珠海市技師學院，廣東 珠海 519000）

“單片機”課程是一門實踐性很強的課程，內容抽象、理論性較強，學生較難理解。教師授課時如果把“單片機”課程當成純理論課來講，學生會感到難懂而難學?！绊椖拷虒W法”特點是“以項目為主線、教師為引導、學生為主體”，運用理論和實踐相結合的知識和技能［1］，為學生明確學習目標；將內容分解為一個具體的工程或項目，設計出項目教學任務，設計教學思路，培養學生自主學習、分析問題、解決問題的能力。以“LED熒光棒”項目為例，對項目教學法進行探索與實踐。

1 課程設計思路

根據珠海市技師學院“單片機”課程的教學大綱，在第四學期開設“單片機”課程，以“LED熒光棒”實訓項目為例，將實訓課程分解為項目教學進行。教學項目的程序編碼和項目原理圖采用項目任務式，軟件畫圖、軟件編程、程序加載、電路設計及調試，同時培養學生解決工程實際問題和綜合應用的能力。

2 課程設計方案

項目教學是一個以項目形式實施，將教學目標、教學重難點、教學方法、教學步驟與時間分配等環節進行整合，了解學生自身條件，進行知識與能力的分層教學方式。項目教學需要分別設計基礎層、提高層及拓展層。學生完成任務既是學習教學內容，也是綜合應用教學內容。教學任務設計如圖1所示。

圖1 教學任務設計

項目教學任務關鍵是創造出真實職業情境，包括教學目的、教學內容、教學方法、教學設備等。教師引導學生根據自己的設計，提出電路的功能，引導學生解決問題，培養其發現問題、解決實際問題的能力。

（1）任務一：查閱資料（基礎層）。根據圖2的LED顯示電路方案設計，將學生進行分組，通過手機收集相關的資料并完成。芯片（D1-D32）信號傳遞由顯示完成，顯示由32盞LED來完成。用共陰極數碼管的方式連接，將32盞LED分為4組，4條I/O口分為選擇，用P 1口作為數據輸出口，通過8050三極管選通相應段。

圖2 LED顯示電路

基礎知識點：學生查閱資料，掌握芯片參數技術，為軟件畫圖與制作做鋪墊。

（2）任務二：收集資料，小組學習（基礎層）。根據“單片機”控制電路原理（圖3），利用查閱的資料，小組合作完成以下任務：在電路圖中繪制完成復位電路和晶體振蕩電路，并把集成塊引腳的編號標上，培養學生的細致性，使學生掌握設計電路的技能，充分有效地完成教學任務。

圖3 單片機控制電路

基礎知識點：學會設計電路，小組團隊合作，整理知識點。

（3）任務三：Altium Designer 畫圖軟件連接操作臺（基礎層）?！皢纹瑱C”實訓臺，學生只會簡單的連線，因為學生對硬件電路掌握不夠，對于線路的走向不清楚，一旦出現故障，難以查找到原因。另外實訓臺上的模塊電路太多，學生難以分清哪個是該項目所用的模塊。學生要用更多的時間在編程上，對于電腦操作好的學生比較適合。由于Altium Designer軟件接地電路是省略［2］，容易誤導學生，認為軟件不用這兩個電路也能正常工作。因此，用軟件畫圖時，要提醒學生晶振電路和復位電路要畫完整。根據學生自身能力，小組合作，進行分工，促進學生學習畫圖工藝知識和實踐能力。將自身的條件與階段目標科學地結合，有效提升專業能力和技能水平“因材施教”。

基礎知識點：學會連接實訓臺、應用軟件畫圖、檢查連線、檢查畫圖等。

（4）任務四：KEIL軟件編寫與編譯（提高層）。學生的基礎功底較薄弱，在小組討論后，學生編寫的程序是斷續的，不完善。“單片機”編程是項目的難點，要點亮LED，產生一種視覺平面；視覺平面是LED通過不同的頻率刷新，從而選中對應的發光管，集成塊按照編寫好的程序從P 0口和P 2口輸出代碼送行選線，引導學生完成編程框圖［3］。因此，教師進行示范演示，讓學生修改編程；對于學生編寫程序不成功的，教師給予提示和幫助；另外教師也要演示學生編寫的程序，并作問題點解答，提高學生的積極性（圖4）。

圖4 程序控制流程

提高知識點：學生完成KEIL軟件編寫，教師示范演示。掌握程序編寫、程序載入、程序編譯、程序修改等。

（5）任務五和任務六：加載程序、運行調試及LED顯示（基礎層）。學生對該環節的興趣較高，通過LED閃爍顯示觀察，學生得到成就感和自豪感。任務發現有學生對LED顯示時間長短有需求，學生提到LED頻率的不同，對“單片機”控制方式進行修改，在教師的引導和鼓勵下，發揮小組的配合，運用團隊的智慧實現功能。學生在修改編程中，對指令的理解掌握，充分展示電路成功，從而激發學生對“單片機”課程的興趣感、主動性和創造力。

基礎知識點：運用電路加載程序，程序的編寫、程序的載入、程序的調試、LED顯示等。

（6）任務七：硬件電路的制作（拓展項目）。電路制作主要是針對基礎好的學生，由“單片機”社團帶領學生分時間進行課外活動完成，充分利用社團活動，促進學生學習新知識、新本領。

拓展知識點：顯示屏用大屏幕，點陣顯示屏的線路連接上，硬件設計上；如電阻、電容、三極管改換集成塊等。

3 課程教學成績評定

采用全面發展的項目教學評價方式，注重實踐，實現評價主體項目化（自評、互評、教師評）、評價內容項目化（知識、技能、能力）、評價方式項目化（綜合評定）、評價目標項目化（不同學生不同評價）。下面是學生/小組項目成績綜合評定表（表1）。

表1 學生/小組項目成績綜合評定

續表

4 課程實踐的體會

隨著科學技術的迅猛發展，教師應不斷地勤奮學習，更新思想、拓寬知識面、調整知識結構，如電路設計分為需求分析、原理圖設計、PCB設計、工藝文件處理等幾個階段。

4.1 理論與實踐相結合

在教學任務中，理論知識與實踐內容相結合。教學任務要求學生掌握內容的理解、深化、行為能力或習慣養成的過程，獨立自主地設計過程，進而加深學生對本門課程的理解，使其能夠靈活運用所掌握的知識解決實際問題。

4.2 開拓思維發展潛能

項目教學法能夠使學生口、腦、手都動起來，讓學生主動參與教學過程。培養學生自主意識，工作責任心及分析問題、解決問題的能力。應用“項目教學法”的教學模式，提高學生的綜合素質，培養學生的創新能力、創新意識等。

4.3 發揮學生主體作用，促進教師專業發展

項目教學讓學生主動靈活學習理論和技能知識，使學生真正成為學習的主體，喜歡學、主動學。項目教學對任課教師也有要求，需要成為掌握項目操作技能，對相關電路的技能知識了解的“雙師型”人才。