齊曉旭

摘要：文章以MCS-51單片機(jī)的實(shí)訓(xùn)課程為例，通過(guò)分析單片機(jī)實(shí)訓(xùn)的教學(xué)內(nèi)容，單片機(jī)教學(xué)項(xiàng)目選取的具體方案，項(xiàng)目教學(xué)的注意事項(xiàng)及考核方法，項(xiàng)目教學(xué)的成果，說(shuō)明它在該課程中的重要作用。

關(guān)鍵詞：教學(xué)做一體化；項(xiàng)目教學(xué)法；單片機(jī)實(shí)訓(xùn)

項(xiàng)目教學(xué)法是順應(yīng)目前職業(yè)技術(shù)教育發(fā)展而產(chǎn)生的一種新型教學(xué)模式，項(xiàng)目教學(xué)法，把理論教學(xué)與實(shí)際操作融為一體，讓學(xué)生通過(guò)聽(tīng)、看、練等方法全面調(diào)動(dòng)大腦的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，使理論知識(shí)的學(xué)習(xí)與實(shí)際操作的訓(xùn)練緊密結(jié)合教學(xué)時(shí)間和教學(xué)設(shè)備的利用率大大提高，教學(xué)內(nèi)容更具有針對(duì)性，易于學(xué)生更快、更牢固地掌握所學(xué)知識(shí)。項(xiàng)目教學(xué)法最顯著的特點(diǎn)是“以項(xiàng)目為導(dǎo)向、以任務(wù)驅(qū)動(dòng)；以教師為引導(dǎo)、以學(xué)生為主體”，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的參與性、通過(guò)共同協(xié)作性完成項(xiàng)目目標(biāo)。此外實(shí)際項(xiàng)目的設(shè)計(jì)能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒和興趣，使學(xué)生不覺(jué)得單調(diào)乏味，因而達(dá)到理想的教學(xué)效果。項(xiàng)目教學(xué)法符合教學(xué)做一體化的教育理念，強(qiáng)調(diào)教與學(xué)都必須以“做”為中心，“一面做，一面學(xué)，一面教”。以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，以項(xiàng)目為導(dǎo)向，就是整個(gè)教學(xué)以項(xiàng)目為線索，圍繞工作任務(wù)的解決而展開(kāi)，把各模塊抽象的理論知識(shí)巧妙地隱含在每個(gè)項(xiàng)目之中，突出知識(shí)的應(yīng)用性，引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)中做，在做中學(xué)。同時(shí)在解決項(xiàng)目任務(wù)中提高知識(shí)的運(yùn)用能力、創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)精神、綜合職業(yè)素質(zhì)。

1單片機(jī)教學(xué)中項(xiàng)目教學(xué)法的具體方案

項(xiàng)目教學(xué)的指導(dǎo)思想是將一個(gè)個(gè)相對(duì)獨(dú)立的任務(wù)項(xiàng)目交予學(xué)生獨(dú)立完成，從信息的收集、方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施，到完成后的評(píng)價(jià)，都由學(xué)生具體負(fù)責(zé)，通過(guò)項(xiàng)目的實(shí)施，要使學(xué)生了解和把握完成項(xiàng)目的每一環(huán)節(jié)的基本要求與整個(gè)過(guò)程的重點(diǎn)難點(diǎn)，而教師在教學(xué)過(guò)程中起咨詢(xún)、指導(dǎo)與解答疑難的作用?；诒局笇?dǎo)思想，聯(lián)系單片機(jī)課程中要求學(xué)生掌握的基本內(nèi)容，特意選取幾個(gè)日常生活中常用的小項(xiàng)目，將教材中的內(nèi)容重新整合，把教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)巧妙得隱含在一個(gè)個(gè)的小項(xiàng)目中，循序漸進(jìn)，便于學(xué)生由淺入深得消化所學(xué)知識(shí)。教師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”都圍繞著一個(gè)個(gè)小項(xiàng)目的“做”來(lái)完成，最終將單片機(jī)的教學(xué)內(nèi)容融合到一起，進(jìn)而完成綜合項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。每個(gè)項(xiàng)目用于學(xué)習(xí)一定的教學(xué)內(nèi)容，具有一定的應(yīng)用價(jià)值，而且都能將某一教學(xué)課題的理論知識(shí)和實(shí)際技能結(jié)合起來(lái).與職業(yè)崗位有直接的關(guān)系。

結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，與時(shí)間安排，將此項(xiàng)目又分為如下幾個(gè)子項(xiàng)目。

1.1警示燈設(shè)計(jì)

單片機(jī)在日常生活中隨處可見(jiàn)，閃爍的報(bào)警燈，實(shí)際上就是最簡(jiǎn)單的單片機(jī)控制電路。題目：用一個(gè)LED指示燈閃爍表示故障的出現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)本項(xiàng)目，需要學(xué)生掌握的知識(shí)有，單片機(jī)的指令系統(tǒng)，程序設(shè)計(jì)方法，單片機(jī)最小工作電路，I/O口的控制。

1.2霓虹燈設(shè)計(jì)

日常生活中，單片機(jī)在廣告牌及各建筑物上的裝飾霓虹燈中的應(yīng)用也很普遍。要求學(xué)生以8個(gè)LED燈和一個(gè)按鍵為例，設(shè)計(jì)霓虹燈的兩種閃爍方案，第一種，8個(gè)LED燈同時(shí)閃爍，每隔一秒亮滅交替變化一次；按鍵一次后，閃爍方式進(jìn)入第二種，八個(gè)小燈從左到右依次亮起，間隔仍然為一秒；再次按下此鍵，霓虹燈恢復(fù)到第一種閃爍方式。通過(guò)本項(xiàng)目，鞏固指令系統(tǒng)，程序設(shè)計(jì)方法，及對(duì)I/O口的控制。此外按鍵部分加入了外部中斷，幫助學(xué)生了解外部中斷的工作方式，要求的1秒鐘定時(shí)，是單片機(jī)的定時(shí)器資源的應(yīng)用，本項(xiàng)目可使學(xué)生能夠熟練應(yīng)用單片機(jī)的中斷資源。

1.3四路搶答器的設(shè)計(jì)

題目：用5個(gè)按鍵，兩個(gè)LED數(shù)碼管設(shè)計(jì)四路搶答器。1-4號(hào)鍵按下，根據(jù)按鍵內(nèi)容顯示對(duì)應(yīng)數(shù)字，5號(hào)鍵按下，復(fù)位，可重新?lián)尨?。LED是將I/O口所驅(qū)動(dòng)的小燈，擺成數(shù)字的造型，顯示幾個(gè)數(shù)字，涉及多個(gè)I/O口，自然而然引入I/O口擴(kuò)展，及專(zhuān)用芯片8255。要求學(xué)生掌握8255芯片與單片機(jī)的連接方法及工作原理。

1.4數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)。

要求學(xué)生用0-9，10個(gè)數(shù)字鍵，及8個(gè)數(shù)碼管顯示時(shí)間，格式如下12：52：23。由于按鍵較多，本項(xiàng)目將前幾個(gè)項(xiàng)目中的獨(dú)立按鍵，擴(kuò)展為行列式鍵盤(pán)，引入鍵盤(pán)及顯示專(zhuān)用芯片8279。要求學(xué)生體會(huì)8279在鍵盤(pán)及顯示控制中的優(yōu)勢(shì)。

1.5溫度檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)

甲機(jī)用0-5V直流電壓模擬溫度變化，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并傳送至乙機(jī)，在乙機(jī)的LED數(shù)碼管上顯示。本項(xiàng)目可模擬工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的溫度采集，在按鍵及顯示的基礎(chǔ)上加入A/D轉(zhuǎn)換的知識(shí)，要求學(xué)生熟練掌握ADC0809與單片機(jī)的連接方法，及工作原理，此外還加入了串行中斷的知識(shí)，使學(xué)生對(duì)單片機(jī)的中斷資源有了全面的掌握。

截止第5個(gè)項(xiàng)目，學(xué)生對(duì)單片機(jī)的內(nèi)部資源，（包括I/O口，中斷資源的應(yīng)用），單片機(jī)的接口技術(shù)，（包括I/O口擴(kuò)展，鍵盤(pán)及顯示擴(kuò)展，A/D轉(zhuǎn)換器擴(kuò)展）都有了深入理解，能夠熟練應(yīng)用相關(guān)知識(shí)。

2項(xiàng)目教學(xué)法的教學(xué)過(guò)程及考核方法

教學(xué)做一體化中項(xiàng)目教學(xué)法的目的在于培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和獨(dú)立思考問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力，要求學(xué)生起主導(dǎo)作用，教師在教學(xué)中起組織、引導(dǎo)、促進(jìn)、控制、咨詢(xún)的作用。針對(duì)該教學(xué)目的，項(xiàng)目教學(xué)過(guò)程如下。

教師講授項(xiàng)目所需基礎(chǔ)知識(shí)，將學(xué)生分為多個(gè)小組，提出項(xiàng)目要求和考核方法。

學(xué)生根據(jù)要求查詢(xún)相關(guān)資料，經(jīng)小組討論后，設(shè)計(jì)程序流程圖，項(xiàng)目硬件電路圖，編寫(xiě)調(diào)試程序，上機(jī)驗(yàn)證。

教師點(diǎn)評(píng)學(xué)生項(xiàng)目設(shè)計(jì)情況，挑選優(yōu)秀項(xiàng)目設(shè)計(jì)組的組員，講解設(shè)計(jì)方案，并提出改進(jìn)意見(jiàn)。

項(xiàng)目教學(xué)的考核結(jié)果，分為三部分。（1）平時(shí)成績(jī)，包括學(xué)習(xí)態(tài)度及組織紀(jì)律性，項(xiàng)目的設(shè)計(jì)思路，編寫(xiě)及調(diào)試能力，硬件電路的理解及調(diào)試能力，權(quán)重60%。（2）答辯成績(jī)，描述項(xiàng)目所涉及單片機(jī)程序設(shè)計(jì)及擴(kuò)展電路，教師答辯提問(wèn)。權(quán)重20%。（3）實(shí)習(xí)日志及項(xiàng)目驗(yàn)收表，要求書(shū)寫(xiě)整潔，流程圖及單片機(jī)接口電路圖正確簡(jiǎn)潔，權(quán)重20%。

通過(guò)對(duì)學(xué)生完成項(xiàng)目的考核，可以培養(yǎng)和引導(dǎo)學(xué)生正確的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，能夠有效地提升項(xiàng)目過(guò)程的質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生綜合能力的提高。

3項(xiàng)目教學(xué)法的效果

項(xiàng)目教學(xué)法在我校實(shí)行時(shí)間尚短，僅對(duì)電氣1005、06及熱自1001、02實(shí)行，為驗(yàn)證項(xiàng)目教學(xué)法的教學(xué)結(jié)果，對(duì)以上126名學(xué)生，進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，調(diào)查顯示84%的學(xué)生認(rèn)為在最短的時(shí)間內(nèi)掌握了很多的知識(shí)，加強(qiáng)了理論和實(shí)踐的聯(lián)系；79%的學(xué)生認(rèn)為在項(xiàng)目設(shè)計(jì)的過(guò)程中提高了團(tuán)隊(duì)合作精神和實(shí)踐動(dòng)手能力；63%的學(xué)生認(rèn)為項(xiàng)目教學(xué)法有利于提高創(chuàng)新能力，拓展創(chuàng)新思想。

此外教師在教學(xué)的過(guò)程中也對(duì)學(xué)生對(duì)該課程的理解程度，應(yīng)用水平有了深刻的認(rèn)識(shí)，體會(huì)到項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法在單片機(jī)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的重要作用。

總體來(lái)說(shuō)，項(xiàng)目教學(xué)由原來(lái)的知識(shí)目標(biāo)，習(xí)題訓(xùn)練，教師主體，轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在的能力目標(biāo)，任務(wù)訓(xùn)練，學(xué)生主體從而真正實(shí)現(xiàn)教學(xué)做一體化，使單片機(jī)技術(shù)的學(xué)習(xí)過(guò)程變成了一個(gè)不斷開(kāi)發(fā)、不斷學(xué)習(xí)鞏固、不斷成功前進(jìn)的過(guò)程。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法在4周的單片機(jī)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中取得了顯著效果，學(xué)生能夠熟練應(yīng)用MCS-51單片機(jī)，更重要的是，通過(guò)單片機(jī)技術(shù)的學(xué)習(xí)，掌握了一門(mén)自動(dòng)化控制技術(shù)，能夠觸類(lèi)旁通，舉一反三，為學(xué)習(xí)對(duì)其他型號(hào)單片機(jī)，如ATMEL公司的51系列單片機(jī)，AT89S51，AT89S53，WINBOND公司的其他51系列單片機(jī)，W77E58，甚至其他的自動(dòng)化控制技術(shù)如：PLC，DSP，打下良好的基礎(chǔ)。