OBE理念下項目驅動模式在單片機原理與應用課程中的探索

摘要：文章針對單片機原理與應用課程的教學現狀，如學生興趣不夠濃厚、現有的教學模式缺乏工程項目的實踐，以及教學模式單一等，提出了基于OBE（Outcome-basedEducation，成果導向教育）理念的項目驅動教學模式改革，旨在培養學生的實踐能力和創新思維。通過實施項目驅動教學，學生的動手能力和團隊協作能力顯著提高，學習興趣和積極性得到激發。

關鍵詞：OBE理念；項目驅動模式；單片機原理與應用；教學改革

中圖分類號：G642.0文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2025）15-0137-03

0引言

單片機原理與應用是電子、電氣、自動化等專業的核心課程，廣泛應用于智能家居、工業自動化、醫療設備等領域[1-2]。該課程不僅是理論知識的橋梁，更是實踐技能培養的基石。通過該課程的學習，學生可以深入了解和掌握單片機的相關知識，為后續學生其他專業課程的學習和畢業論文的完成作鋪墊。同時，單片機課程也是學生未來從事相關領域工作的必備技能之一，能夠增強學生的就業競爭力。

然而，傳統教學模式過于注重理論傳授，輕視實踐環節，導致學生理論與實踐脫節，缺乏創新思維能力培養[1]。針對上述問題，本文探索了OBE理念下項目驅動的翻轉課堂模式在單片機原理與應用課程中的應用，旨在培養學生的實踐能力和創新思維，激發學生學習的興趣和參與度。

1OBE理念與項目驅動教學模式概述

OBE理念和項目驅動教學模式在提高教學質量和學生能力培養方面具有顯著優勢。它們不僅可以激發學生的興趣，還提高學生的實踐能力和創新思維。通過實施這些教學模式，可以培養出更多具備解決實際工程問題能力和創新思維的高素質人才，為電子、電氣、自動化等領域的發展做出更大的貢獻。

1.1OBE理念概述

OBE（Outcome-BasedEducation，成果導向教育）是一種以學生為中心，強調學習成果和持續改進的教育理念[3-4]。其核心思想主要體現在以下幾個方面：

1）以學生為中心：該理念強調教學活動的設計和實施都應以學生的需求、興趣和能力為出發點，確保學生能夠積極參與學習過程中，并發揮他們的主觀能動性。

2）強調學習成果：該成果通常是學生在完成一段學習后所應達到的知識、技能和能力水平。這些成果需要明確具體，并且是可衡量的，以便教師和學校能夠準確地評估學生的學習效果。

3）注重持續改進：該理念強調教師需要不斷地反思和評估教學活動的效果，以便根據學生的實際學習情況和反饋來調整教學策略和方法。這種持續改進的過程有助于教師不斷提高教學質量，確保學生能夠獲得更好的學習效果。

1.2項目驅動教學模式概述

項目驅動教學模式以實際項目為載體，學生通過完成項目來掌握知識和技能，培養實踐能力和團隊協作精神。該模式在單片機原理與應用課程中的應用需要以下幾個步驟實現。

1）項目設計，：確保項目具有實際應用價值和可操教師根據教學內容和學習目標設計作性。

2）分組與分工：學生根據項目特點和自身興趣進行分組，并明確各自的任務和職責。

3）項目實施：學生在教師的指導下，通過團隊協作、自主探究等方式完成項目任務。

4）成果展示與評價：學生完成項目后，進行成果展示，教師和其他學生進行評價和反饋。

5提煉經驗和教訓）總結與反思：對整個項目完成過程進行總結和，為今后的學習提供參考。

在單片機課程中，項目驅動教學可以讓學生將理論知識應用于實際項目，如設計智能家居控制系統，增強學習趣味性和實用性。

2教學改革措施

2.1OBE理念的教學設計

在OBE模式下，教學設計遵循反向設計原則，即首先明確預期的學習成果，然后規劃教學活動，最后制訂評價方法。圖1展示了OBE理念下的教學設計模型，包括制訂課程目標、設計教學活動、評價學習成果和持續改進四個環節，形成一個閉環。根據社會需求制訂課程目標，確定教學大綱，并依據教學大綱正向實施，從而完成以學生為中心的課程內容的整合、課程的實施、制定多元化多層次的課程評價體系，根據評價結果進行反思總結并持續改進授課內容。OBE理念下的教學設計模型如圖1所示。

2.2課程目標

在根據辦學定位、行業需求、認證標準確定畢業要求后，首要任務是確定每門課程的課程目標，這是OBE教學理念的核心要素。課程目標確定應基于課程定位、專業需求、知識目標與技能目標、能力培養與綜合素質提升以及教學方法與評價方式等多個方面的考量。通過科學合理的課程目標設定，可以有效地指導課程內容的組織、教學方法的選擇和教學評價的實施，從而培養出具備扎實專業知識和實踐能力的優秀人才。結合實際情況，具體課程目標如下：

教學目標1：了解單片機的發展趨勢，掌握數制、碼制與編碼，以及單片機的基本組成和內部結構的基礎知識。

教學目標2：掌握單片機的工作原理、存儲器組織及擴展方法，熟練運用C51語言進行程序設計。

教學目標3：掌握中斷、定時/計數、串行通信、接口等功能模塊的原理及其軟件實現方法。

教學目標4：能夠綜合運用C51語言和嵌入式系統軟件編程方法，設計典型的單片機系統程序，完成軟硬件調試。

2.3課程內容

結合課程目標和課程性質，以項目為載體對單片機原理與應用課程內容進行重新整合，構建課程教學內容的模塊化和專題化。圖2展示了課程教學內容的模塊化設計，包括單片機軟硬件基礎與開發環境、單片機片內資源模塊、外圍接口電路模塊、系統設計四大模塊，每個模塊的知識點配有相應的項目。

2.4項目驅動的理論教學設計

單片機原理與應用課程融合了理論知識與實踐操作，旨在培養學生的系統設計、開發與應用能力。在項目引領教學過程中，以學生為中心，組建團隊來完成每一個項目，教師引導學生分析每個關鍵模塊如何選擇、是否可以用其他芯片或者電路模塊替換等，逐步培養學生學習的積極性和興趣，提高學生解決實際問題的綜合能力，滿足學生今后職業生涯發展的需要。具體實施從以下三個步驟完成：

1）課前準備：

（1）教師通過網絡平臺（如QQ、微信）分享預習材料和案例。

（2）學生自主預習，組成學習小組（每組3人），明確分工。

2）課堂實施：

（1）學生在課堂上提出預習中遇到的問題。

（2）教師針對共性問題進行重點講解和指導。

（3）學生以小組為單位，討論項目方案，開始系統架構設計、原理圖繪制和程序編寫。

3）課后實踐：

（1）學生利用實驗室資源，完成項目的制作和調試。

（2）開展功能演示和答辯，教師給予反饋和評分。

2.5實踐教學設計

單片機原理與應用課程的實踐教學環節一般安排在課程最后，它是理論課程的重要補充，也是促進理論知識學習和檢驗學生理論知識是否扎實的重要環節[4-5]。使用Proteus軟件完成硬件電路的設計和仿真實現，采用Keil軟件編寫程序。以“單片機控制流水燈循環顯示”為例，具體實施步驟如下：

（1）學生分組，每組3人，明確分工。

（2）教師布置“流水燈”項目，明確功能要求和技術指標。

（3）學生討論方案，繪制系統框圖，確定元器件選型。

（4）使用。Proteus繪制電路原理圖，采用Keil編寫

（。5）通過仿真驗證后，制作實體電路板，進行

（6）完成項目后，進行成果展示和交流，教師評價。圖3展示了流水燈實物圖。

通過該項目，學生熟練掌握了單片機I/O口的編程和硬件電路設計，提高了實踐能力和團隊合作能力。

2.6考核體系建設

傳統的考核方式缺乏對學生學習成果多元化、多層次的考核。表1為課程考核表，依據OBE教學理念，本課程考核環節包含平時與作業、實踐、實驗以及期末考試四部分。

平時表現是學生學習態度和習慣的直接體現，占總評分的10%，旨在鼓勵學生保持良好的學習習慣和參與度。實踐環節是檢驗學生理論知識掌握程度和應用能力的重要環節，占總評分的20%，旨在培養學生的實踐能力和創新思維。實驗環節是鞏固理論知識、培養實驗技能的重要環節，占總評分的10%，旨在提升學生的實驗操作能力和數據分析能力。考試環節是檢驗學生學習成果、評估教學質量的重要手段，占總評分的60%，旨在全面、客觀地評價學生的學習情況。

表2為學生自我評價表，旨在引導學生反思學習效果，促進自我提升。

3結束語

基于OBE理念的項目驅動教學模式實施后，學生的實踐能力和創新思維顯著提升。同時課程通過率得到明顯提高，學生對課程的滿意度達到95%以上。今后，將繼續優化教學內容，完善考核體系，進一步提高教學質量。

參考文獻：

[1]盧軍鋒，張文峰，孟妍妮，等.基于OBE理念的單片機原理及應用課程教學改革[J].造紙裝備及材料，2024，53（7）：212-215.

[2]曹一鵬，吳昊，毛艷娥.OBE理念下單片機實踐教學改革的探索與實踐[J].中國現代教育裝備，2022（17）：128-130，136.

[3]王鳳云，聶利青，蔡毅.基于OBE理念的線上線下混合教學模式設計探究[J].科技與創新，2022（13）：10-12，16.

[4]戴峻峰.OBE理念下基于項目驅動的單片機原理及應用課程教學改革與實踐[J].中國教育技術裝備，2024（12）：52-54.

[5]王懷平，鄧文娟，馬善農，等.基于BOPPPS教學模式的單片機原理及應用教學改革探究[J].創新創業理論研究與實踐，2024，7（2）：33-36.

【通聯編輯：梁書】