基于微項目的高職高專單片機課程改革研究

秦蒙 任照富 何遠綱

摘要：針對目前高職高專單片機課程存在的學生畏難情緒過高、學習效果較差等問題。該文在分析項目驅動教學模式的基礎上，提出了一種微項目驅動教學模式，將傳統的大項目分解為若干個易施性強的微項目，并將其運用到高職高專院校的單片機課程教學中，該模式下的微項目具有難度低、周期短極易上手等優點。實踐證明，基于微項目的單片機課程教學模式，有效地克服學生對課程的畏懼情況，學習積極性明顯提高，教學效果大為改善。

關鍵詞：高職高專 單片機 微項目 課程改革

中圖分類號：G712;TP368.1-4???文獻標識碼：A???文章編號：1672-3791（2022）05（b）-0000-00

基金項目：重慶市高等職業技術教育研究會課題項目（項目編號：GY200010）;重慶電力高等專科學校教研項目（項目編號：D-JY202006）。

作者簡介：秦蒙（1986—），男，碩士，講師，研究方向為智能算法、人工智能及物聯網技術。

Research on Curriculum Reform of Single Chip Microcomputer in Higher Vocational Colleges Based on Micro Project

QIN Meng ?REN ?Zhaofu ??HE Yuangang

（College of information engineering， Chongqing Electric Power College， Chongqing， 400053?China）

Abstract：?Aiming at the problems of students' high fear of difficulties， poor learning effect and so on. Based on the analysis of the project driven teaching mode， this paper puts forward a micro project driven teaching mode， which decomposes the traditional large project into several easy to implement micro projects， and applies it to the single chip microcomputer course teaching in higher vocational colleges. The micro project under this mode has the advantages of low difficulty， short cycle and easy to use. Practice has proved that the single chip microcomputer course teaching mode based on micro project can effectively overcome students' fear of the course， significantly improve their learning enthusiasm and greatly improve the teaching effect.

Key Words： Higher vocational colleges; Single chip microcomputer; Micro project; Curriculum reform

《單片機原理及應用》是國內各高職高專院校電子、電氣、通信、自動化等學科的必修課程之一，同時也是諸多學科最重要的專業核心課程，具有極強的理論性和實踐性。目前，在國內眾多高校里，該課程的教學模式還是局限于基于實驗箱的驗證型實驗教學，教學方式較為單一，學生的學習效果也不理想。近年來，有教師將項目驅動教學法應用于《單片機原理及應用》的教學過程中，把一個大項目貫穿于整個課程教學活動中，在實施項目任務的過程中穿插講解相應的理論知識點，具有較好的驅動力，有效地實現了理論知識與實踐能力的有機結合。雖然將項目驅動教學法引入到課程后可以在一定程度上激發學生的學習熱情，但是傳統項目驅動法一般都是單一較大的項目，并且往往貫穿課程始終，而課程學時的相對不足，導致師生無法連續長時間投入到項目的實施過程中。與此同時，如果選取的項目過大過難，會在一定程度上挫敗學生的積極性，增加其對課程的畏懼情緒，容易使基于項目驅動的教學改革浮于表面，難以取得實質性效果。基于以上原因，該文提出一種基于微項目驅動教學模式，并將其應用于高職高專院校的《單片機原理及應用》課程的實踐教學中，替代傳統項目驅動所采用的單一大項目貫穿課程始終的教學模式，該模式具有投入成本少、消耗時間短、操作難度低、容易上手等優點，更容易激發學生的學習熱情，克服其對該課程的畏難心理，提升其學習積極性。

1?單片機原理及應用課程的教學現狀

《單片機原理及應用》課程是電子信息、電氣工程、通信工程、及物聯網技術等專業的一門必修的重要的專業核心課程，在強調理論知識內化的同時，更加注重培養學生的實踐能力和創新能力。因此，學校在培養學生時應以市場需求為導向，以崗位要求為本位，以能力創新為動力，培養具有較強實踐能力、創新意識及團體協作能力的技能型人才。在作者多年的《單片機原理及應用》課程教學實踐中，發現目前該課程的教學主要存在以下兩個方面的問題：

1.1大項目貫穿始終，增加學生畏難情緒

當前，高職高專在《單片機原理及應用》課程教學中大多采用傳統的項目驅動開展教學工作，項目驅動教學模式以項目為模塊任務，進而引入課程的模塊知識點，具有較好的任務性與實踐性，有效地實現了理論知識與實踐能力的有機結合。將該模式應用到高職高專《單片機原理及應用》課程教學中，雖然能在一定程度上激發學生的學習熱情，對提高學生的實踐動手能力也有一定的幫助。但是，傳統項目驅動法一般都是單一較大的項目，并且該項目往往會貫穿整個課程的教學過程，需要花費巨大的人力和物力才能夠完成。而與之相反的是單片機課程學時和經費的相對不足，師生也無法持續長時間投入到項目的實施過程中。此外，如果選取的項目過大過難，會在一定程度上挫敗學生的積極性，增加其對課程的畏懼情緒，容易使基于項目驅動的教學改革流于形式，難以取得實質性效果。

1.2?課程實驗多為驗證性固化項目，無法鍛煉學生的創新能力

《單片機原理及應用》課程很多院校大多數選擇的MCS-51系列單片機進行講解，配套的教學項目也往往都是非常成熟的隨處可見的案例，幾乎每年都沒有變化，并且絕大部分案例都是驗證型實驗，而創新型、設計型實驗寥寥無幾。同時，這部分實驗往往是通過Proteus軟件仿真或者配套實驗箱來完成的，學生無需去自行搭建硬件平臺，從而導致大部分學生在實驗過程中缺少自主思考，簡單地照搬教材上給定的電路和代碼進行驗證，而不會去主動思考電路物理現象與程序代碼之間的聯系，真正能夠熟練掌握，學以致用的學生極少，難以實現高質量的學習和創新效果。

2 微項目課程改革方法

該文所提及的微項目教學，首先是將課程傳統的教學內容進行碎片化處理，分拆為諸多典型的微型項目，然后通過典型微項目開展任務驅動式教學，讓學生在微項目實踐探究的過程中完成對課程相關知識的理解與消化，并在后續的應用創新中進一步完成對課程相關理論知識的內化，從而提高學生的理論知識儲備和實踐動手能力。其中，課程每個典型的微項目所消耗的學時都控制在2個學時以內，可以最大限度地保證每個微項目都能及時保質保量的完成。與此同時，課程在實施的過程中可以圍繞模塊化的教學任務開展教學，并結合小組協作、優差結合、項目比拼、過程化考核等多種教學方式和方法，從多個維度全面提高學生的學習積極性，真正實現高效率活躍的現代化課堂，防止教學模式改革浮于表面。在課程實施的具體過程中，可以參考從以下幾個方面著手。

2.1 依托微項目驅動教學模式，實現課程內容碎片化

立足于實際能力培養，結合學生的認知規律，借鑒目前流行的經典教學方法，對課程內容的選擇標準做全面的分析，打破以知識傳授為主要特征的傳統學科課程模式，轉變為以微項目驅動為中心重構課程內容。微項目驅動教學模式是對項目驅動教學模式的進一步改進，以順應當前快節奏發展的碎片化學習需求，其采用目的明確、任務具體、可行性強的若干微項目替代傳統的單一綜合項目，在秉承項目驅動教學模式“以應用為導向，以學生為主體上，以能力建設為目標”基本核心的基礎上，微項目驅動教學模式還突出了其項目的“微型化”特點，提高了項目的靈活性、易施性和趣味性。

2.2依托信息技術和資源整合，創新傳統“教”與“學”關系

借助于信息技術的應用，帶動《單片機原理及應用》課程體系、教學內容、教學方法及手段的進一步改革。利用現代化的信息傳播技術，進行教學內容的創新，推動教學信息化進程。同時，課程中運用信息化教學手段變革傳統教學以教師為主的教學方式，變革教學圍著教材轉的教學模式和手段，把以“教”為主轉變為以“學”為中心，并把各類教學資源重新整合轉變為更有效的“資源”，實現教學資源的有效“共享”和“互補”，從而實現助“教”和助“學”，建立新型“教”與“學”的關系。

該課程采用“在線學習”線上教學方式和“理實一體化”線下學習方式相結合的混合式教學模式，將知識點的單一化講解轉變為多元化深層次的全方位展現，學生由被動接受轉變為自由選擇、自主探索與合作交流，既能充分調動學生的學習熱情，又能鍛煉其自學能力和發現解決問題的能力，充分體現學生作為學習過程主體的能動性與創造性。課前，教師通過在線課平臺發布學習任務，跟蹤學習情況;學生利用平臺上的教學資源完成自主學習、在線自測及作業等。課中，教師與學生線下交流，教師檢查學生的學習效果并對學生的問題進行答疑;課后，學生可通過在線課平臺與同學討論交流，也可與教師互動答疑。該教學模式不僅可以培養學生利用信息化手段進行自主學習和創新學習的能力，還可以提升學生的團隊合作意識以及“主人翁”意識。

2.3依托“以優帶差”的分組方式，實現學生成績全面進步

在實際教學過程中，任課教師對學生進行分組，在每組中搭配成績優異和學習落后的學生，優異的學生帶領和指導落后的學生一起學習和完成每個“微項目”任務，以每組3～5人為佳。每組學生在老師講解的“微項目”基礎上進行改進，發揮團隊的力量去發掘創造出更多的優秀案例，在增強團隊凝聚力的同時最大限度的發揮每個學生的創造力和想象力，讓每位同學都能在“微項目”完成的過程中找到自身的價值，不斷積累其對課程的信心和興趣，力爭讓每位同學都能融入課程的教學過程中，真正的做到“寄趣于學”。其中，項目組組長主要統籌管理項目設計、規劃和開發的進度，每個人在項目中都要負責完成不同的功能和模塊，學生可以首先借助 Proteus 軟件進行仿真和實驗，然后再去制作實物并完成測試和改進，直至完成所有功能。通過每個“微項目”的完成來增強同學們的團隊意識和協作能力，激發其集體榮譽感，從而不斷增強其學習意識和學習興趣，力爭做到在課程的學習過程中“一個都不能少”。

2.4 依托項目比拼大賽，通過“以賽促學”的方式激發學生的學習熱情

當完成教學后，需對每個項目進行綜合驗收和評價，而為了進一步增強課程趣味性，任課教師可以選擇“項目比拼大賽”來完成項目驗收，此舉可以進一步增強同學們的學習熱情，激發其學習斗志。每組團隊制作PPT講解所設計的作品項目，分享團隊在制作實物過程中遇到的困難和解決方法，通過真實實踐來強化其對所學知識的理解。在學生進行作品展示時，可以與其他組別的作品進行切磋，以此發掘自身團隊的優勢和不足，相比傳統的課程教學來說，以賽促學的方式更容易讓學生干勁十足，學習效率也更高，對知識點的理解也更加深刻。任教教師可以根據每個團隊作品的完成情況、難易程度、經驗分享和設計報告評價等多個方面給出綜合全面的過程化考核成績。

2.5 ?依托多元化的考核機制，建立過程化考核機制

傳統教學考核以理論知識考試為核心，測試的維度相對單一，不利于激發學生的應用創新能力。改革傳統的學生評價手段和方法，采用階段性評價，過程性評價與目標性評價相結合。關注評價的多元性，將課堂提問、學生作業、平時測驗、項目考核、技能目標考核等各個方面納入成績考核范圍，微項目實踐驅動與理論教學融合型教學改革，將學習成效評價立體化，注重學生動手能力和實踐中分析問題、解決問題能力的考核，對在學習和應用上有創新的學生應予特別鼓勵，牽引學生理論學習和實踐應用全面發展 ，全面綜合評價學生能力。

3 結語

該文在項目驅動教學模式的基礎上，提出了微項目驅動教學模式，并將其應用于高職高?！秵纹瑱C原理及應用》課程中，將傳統的大項目碎片化為若干個可操作性強的微項目，重新設計構建課程內容。同時，大量采用信息化技術手段進行授課，深入踐行線上線下相結合的混合式教學模式，突破傳統線下學習模式的束縛，進一步創新了傳統“教”與“學”關系。此外，采用“以優帶差”的分組方式和，讓優異的學生帶領和指導落后的學生一起學習和完成任務，實現學生成績全面進步;最后，通過“以賽促學”的方式完成微項目驗收，激發學生的學習熱情，將比賽和學習緊密的聯系起來。微項目驅動教學模式在《單片機原理及應用》課程中應用成功后，還可以移植到其他近似的課程中，具有非常高的應用推廣價值。

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