嵇 萍劉泗巖

1.江蘇海事職業(yè)技術學院 江蘇南京 210017 2.南京航空航天大學 江蘇南京 210016

高職單片機項目化教學研究與實踐

嵇 萍1劉泗巖2

1.江蘇海事職業(yè)技術學院 江蘇南京 210017 2.南京航空航天大學 江蘇南京 210016

傳統(tǒng)的單片機課程教學片面強調知識體系的完整性而忽視理論與實踐的有機融合，不符合高職學生的認知特點。介紹了項目化教學法在高職院校單片機課程教學中的應用實踐，具體闡述了項目任務設計與成績評價方法，并以報警器項目為例說明了項目教學的實施方法。結果表明通過項目化教學，不僅提高了學生的學習興趣與學習效果，也增強了學生的職業(yè)素養(yǎng)。

單片機；項目教學；實踐

Abstract: The traditional teaching method of MCU course puts undue emphasis on the integrity of knowledge hierarchy, while it ignores the integration of theory and practice and doesn’t conform to the learning characteristic of students in high vocational-technical college. This paper introduces the practice of project teaching method applied on MCU course in high vocational-technical college. It specif c states the designed project and task and the method of performance appraisal, and shows the manner of execution of project teaching method based on the example of alarm project. The teaching result indicates the project method can not only improve the learning interest and effects of students, but also enhances the professional quality of students.

Key words: MCU; project teaching, practice

單片機課程是高職電類專業(yè)的核心課程,具有很強的綜合性與實踐性。傳統(tǒng)的單片機教學采用的是先理論教學后實踐教學的方式。理論教學一般以單片機結構為主線,過于注重知識體系的演繹和推理,卻忽視了高職學生抽象思維能力較弱、形象思維能力較強的特點。在教師花費了大量課時講授單片機結構原理、指令系統(tǒng)等抽象理論知識后,學生往往難以消化吸收這些知識,越來越喪失學習信心及興趣。而實踐教學通常是安排在指令系統(tǒng)學習之后,此時學生對理論知識已經遺忘很多,實踐教學安排的又是驗證性實驗,學生通常只是機械地按照實驗指導書的步驟做一遍驗證實驗,對實驗項目的軟硬件原理并不能深入掌握,更不用談嘗試創(chuàng)新設計了。

鑒于傳統(tǒng)單片機教學方式的弊端,我校電氣工程系開始嘗試打破傳統(tǒng)的單片機授課體系,將項目教學法引入單片機課程教學,極大地激發(fā)了學生的學習積極性和主動性,提升了教學質量。

1 單片機項目教學法概述

單片機項目化教學,就是要以實際項目為載體,將所要講授的各項理論知識和實踐技能按照由淺入深、學以致用的原則分解到一個個具有明確應用目標的任務中去,讓學生在規(guī)定時間內完成這些任務,在完成任務的同時也就完成了對知識點的學習。

單片機項目化教學打破了傳統(tǒng)教學中教師講授知識,學生被動接受的局面,它在項目任務推進過程中,促使學生主動發(fā)現問題,思考問題,進而主動產生對知識的渴求,吸納知識,解決問題。在項目化教學過程中,我們不僅能培養(yǎng)學生掌握單片機知識和技能,還能培養(yǎng)學生查閱資料、分析問題、綜合運用知識解決問題以及團隊協(xié)作、與人溝通的能力,切實提高高職學生的綜合素質和就業(yè)競爭力。

2 單片機項目教學實踐

2.1 教學項目設計

在單片機項目化教學中,教學項目是單片機理論知識和實踐技能的載體,教學項目的合適與否將直接影響到課程的教學效果。一方面,教學項目應貼近生活生產實際,具有一定的實用性,這樣才能激發(fā)學生的學習興趣；另一方面,教學項目要能涵蓋單片機教學大綱中要求掌握的所有知識點和技能,且項目不能過于“龐大”,如果在一個項目中包含太多新的知識點和技能,會使學生產生畏難情緒。我們在充分考慮學生的接受能力后,在教學項目設計時安排了基礎項目和綜合項目兩部分,通過基礎項目的訓練使學生循序漸進地掌握基本知識點,盡早地從項目任務中獲得成功激勵,然后再通過綜合項目的訓練融會貫通知識點,培養(yǎng)學生的大項目協(xié)作能力。

基于以上考慮,我們設計了8個基礎項目和兩個綜合項目,具體的項目任務設計見表1。

表1 項目任務設計表

2.2 項目化教學案例

下面以報警器設計項目為例來闡述如何實施項目化教學,以期到拋磚引玉的作用。

2.2.1 項目引入

報警器是一種為防止或預防某事件發(fā)生所造成的后果,以聲、光等形式來提醒我們的電子產品,它在安全防范、交通運輸、應急救災等領域發(fā)揮著重要的作用。本項目利用單片機設計一個報警器,當按下按鈕時,蜂鳴器發(fā)出報警聲。

2.2.2 項目分解

任務1：設計方波發(fā)生器

任務描述：系統(tǒng)上電后,在P1.1引腳輸出周期為100ms,占空比為50%的方波,通過示波器觀察波形。

任務分析：每隔50ms將P1.1引腳電平取反一次就可以實現任務要求。那么如何實現50ms精確定時呢？

相關知識：定時/計數器原理及應用

任務實施：①硬件設計；②軟件設計

任務2：設計報警器

任務描述：按下SB1按鈕,蜂鳴器發(fā)出“119”報警聲。

任務分析：蜂鳴器為什么能發(fā)出聲音？如何使蜂鳴器發(fā)出“119”報警聲？

相關知識：①蜂鳴器工作原理；②音調與方波頻率的關系

任務實施：①硬件設計；②軟件設計

2.2.3 項目拓展 設計電子鐘

2.3 學習成績評價

傳統(tǒng)的單片機課程成績包括平時成績和期末考試成績。平時成績一般是依據出勤記錄和平時作業(yè)情況評定,由于有的同學會出現“人到心不到”課堂、作業(yè)抄襲的現象,所以這種評價方式并不能真正反映一個學生的平時學習情況。而期末考試由于考核方式的限制,更側重于考查單片機的基本結構原理和指令分析等理論知識,即使有少量的編程設計題目也只能考查學生的初步設計能力,并不能反映學生的實際單片機調試及綜合應用能力。

項目化教學的特點是從“以教師為中心”轉變?yōu)椤耙詫W生為中心”,課堂上以學生活動為主,教師活動為輔。因此,對學生的考核可以貫穿整個教學過程,在每個教學項目的實施過程中,對學生的查找資料、方案設計、硬件設計、軟件設計及系統(tǒng)調試能力等進行全方位考核,最終匯總成學生的項目考核成績,這樣不但能有效調動學生的學習積極性,也能客觀反映學生的真實單片機應用水平。

3 結束語

單片機項目化教學法與傳統(tǒng)教學方式相比,不僅大大提升了單片機課程的課堂教學效果,激發(fā)了學生學習單片機的興趣,為學生后續(xù)自主學習單片機知識打下了良好的基礎,更重要的是培養(yǎng)了學生思考問題、相互協(xié)作、綜合運用知識解決問題的能力,縮短了在校生與合格職業(yè)人之間的距離,有效地提高了高職學生的就業(yè)競爭力。

[1] 胡敬朋,王聰.單片機項目教學研究及實踐[J].電氣電子教學學報,2009,10

[2] 劉高鎖.項目教學法在單片機應用技術課程中的教學實踐[J].中國職業(yè)技術教育,2007,9

Research and practice of project teaching method applied on MCU course in high vocationaltechnical college

Ji Ping1, Liu Siyan2
1.Jiangsu maritime institute, Nanjing, 210017, China 2.Nanjing university of aeronautics and astronautics, Nanjing, 210016, China

2010-11-02 稿件編號：1011010

嵇萍，碩士，講師。

江蘇海事職業(yè)技術學院校級教改課題“單片機課程項目化教學研究與實踐”。