張海寧

摘要：數(shù)據(jù)采集是一門工程實(shí)踐性、應(yīng)用性很強(qiáng)的專業(yè)課，它強(qiáng)調(diào)的不是原理，而是如何采用具體芯片來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，效果不理想。本文將項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)法應(yīng)用于數(shù)據(jù)采集技術(shù)教學(xué)中，采用了較完整的過程和方法，在教學(xué)中，發(fā)現(xiàn)此方法能夠明顯提升學(xué)生主動參與意識，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，各方面有所提高，繼而提高工程實(shí)踐的能力，對教學(xué)效果很滿意。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)采集技術(shù)；項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)法；知識轉(zhuǎn)化為能力；主動學(xué)習(xí)

中圖分類號：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）46-0279-02

一、引言

現(xiàn)代信息處理都是采用數(shù)字信息處理，而數(shù)字信息處理的前提是外界的信息如何進(jìn)入到計(jì)算機(jī)中，即如何將外界的信息（模擬的、數(shù)字的）采集到計(jì)算機(jī)中，這是所有數(shù)字信息處理的源頭，而這就是《數(shù)據(jù)采集技術(shù)》這門課程所研究的內(nèi)容。

《數(shù)據(jù)采集技術(shù)》是電子信息工程、電子信息科學(xué)與技術(shù)的一門專業(yè)課程。綜合了《模擬電路》《數(shù)字電路》《微機(jī)原理》《單片機(jī)原理》《嵌入式系統(tǒng)原理》等多學(xué)科的知識，信息采集廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，是實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的課程。課程學(xué)習(xí)的目的是：實(shí)實(shí)在在能夠采用相關(guān)的硬件（芯片）、軟件，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)可用的信息采集系統(tǒng)，是知識但更重要的是能力的培養(yǎng)。

然而傳統(tǒng)教學(xué)的弊端是老師按照教學(xué)大綱，在一個(gè)學(xué)期按章節(jié)將整個(gè)看似系統(tǒng)的知識、技術(shù)講授結(jié)束后，學(xué)生一直是被動的接受知識，看似什么都學(xué)了，其實(shí)什么都不“會”。若以考試、做題的方式考核學(xué)生，還能合格。如果要求設(shè)計(jì)一個(gè)具體的采集系統(tǒng)，都不知道從何處下手。所以從應(yīng)用的角度考核，無法令人滿意，屬于“有知識沒有能力”。

舉個(gè)例子：當(dāng)你買了一個(gè)操作復(fù)雜的設(shè)備回來后，你把說明書全部看完后，去進(jìn)行某項(xiàng)具體的操作時(shí)，你會發(fā)現(xiàn)根本不會。但當(dāng)你需要進(jìn)行某項(xiàng)具體操作時(shí)（目的），再去看說明書后，你很容易就學(xué)會了，這是主動學(xué)習(xí)的結(jié)果（有目的學(xué)習(xí)）。從效果上來看，前一種有點(diǎn)像傳統(tǒng)的教學(xué)，而后者屬于根據(jù)需求去學(xué)習(xí)，有點(diǎn)像我們從事實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)的學(xué)習(xí)過程。

二、項(xiàng)目驅(qū)動課程教學(xué)法探討

針對傳統(tǒng)教學(xué)存在的問題，將項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)法應(yīng)用于數(shù)據(jù)采集技術(shù)教學(xué)中。項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)就是師生為完成某一具體的工作任務(wù)而展開的教學(xué)行動。項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)是一種方法，更是一種方案。按照實(shí)際進(jìn)行項(xiàng)目研發(fā)的過程、思路引導(dǎo)學(xué)生，將知識轉(zhuǎn)化為能力。具體做法如下：

（1）首先提出項(xiàng)目目標(biāo)：設(shè)計(jì)一個(gè)單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（項(xiàng)目所涉及的知識技術(shù)點(diǎn)要符合教學(xué)要求）。讓學(xué)生都知道我們的目標(biāo)是要設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，整個(gè)教學(xué)過程是圍繞如何設(shè)計(jì)完成這個(gè)項(xiàng)目。

（2）做項(xiàng)目方案：帶領(lǐng)學(xué)生分析項(xiàng)目，根據(jù)項(xiàng)目的需求，做出項(xiàng)目的實(shí)施方案。這一過程學(xué)生沒有經(jīng)歷，其實(shí)也是指導(dǎo)學(xué)生如何根據(jù)客戶需求進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。

（3）劃分子項(xiàng)目（模塊）：將該項(xiàng)目方案根據(jù)課程的知識點(diǎn)，劃分成若干個(gè)子項(xiàng)目（模塊）。如：模擬多路開關(guān)模塊、信號調(diào)理子模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換子模塊、處理器及周邊模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)字信號采集模塊等，每個(gè)模塊包含了專業(yè)課程的一個(gè)或多個(gè)知識點(diǎn)。

（4）按子項(xiàng)目授課，每個(gè)授課單元不再按照教材的章節(jié)進(jìn)行，而是以項(xiàng)目的模塊為單位，進(jìn)行該模塊的理論、實(shí)踐一體化的單元式教學(xué)，每個(gè)單元教學(xué)都以應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)完成該子項(xiàng)目（模塊）結(jié)束，并進(jìn)行下一個(gè)模塊的教學(xué)。讓學(xué)生掌握該模塊實(shí)際的完整電路，而不是課本上斷章取義的局部電路圖。

（5）授課的方式：有的放矢，帶著問題聽課。提前要求學(xué)生進(jìn)行該模塊的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)需要查閱、學(xué)習(xí)相關(guān)的知識，不管對錯(cuò)，有問題下次上課講解。傳統(tǒng)授課時(shí)一般將某章節(jié)的所有內(nèi)容按順序講授，太多，有點(diǎn)像前面說的先看說明書一樣，效果差，在這里，我們根據(jù)項(xiàng)目具體的要求進(jìn)行講解。比如在模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊環(huán)節(jié)里：

（a）首先，AD轉(zhuǎn)換的選型，AD轉(zhuǎn)換的芯片很多，為什么選擇該芯片，講出選擇的理由，這也是將來學(xué)生工作所面臨的問題，教會學(xué)生根據(jù)需要選擇芯片；

（b）其次，如果選擇了某個(gè)芯片（如AD574），則給學(xué)生教授該芯片的使用方法，軟件硬件接口，要以該芯片的廠商DATASHEET為依據(jù)；要告訴學(xué)生它的使用方法，不是你、我或者誰發(fā)明的，而是廠商研發(fā)設(shè)計(jì)的，我們使用者要嚴(yán)格遵守廠商的技術(shù)條件。讓學(xué)生知道以后自己如何學(xué)習(xí)芯片的使用；

（c）然后，糾正錯(cuò)誤，給出該芯片正確的設(shè)計(jì)方法以及該模塊的完整的設(shè)計(jì)電路，讓學(xué)生有該芯片實(shí)際應(yīng)用的完整電路，而不是課本上斷章取義的局部電路圖。

（6）強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)思路：當(dāng)所有模塊設(shè)計(jì)結(jié)束，我們就完成了一個(gè)完整的實(shí)際應(yīng)用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，也很有成就感。避免了傳統(tǒng)教學(xué)中知識、技術(shù)上支離破碎、斷章取義的缺點(diǎn)。在整個(gè)過程中學(xué)生的注意力（目的）放在如何完成各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)，以至于為了完成設(shè)計(jì)而四處查閱資料、平時(shí)學(xué)習(xí)知識的過程的枯燥都被“忽略”了，沒有平時(shí)學(xué)習(xí)課本知識的那種痛苦了，學(xué)生們不知不覺地經(jīng)歷了實(shí)際的項(xiàng)目開發(fā)設(shè)計(jì)的過程，也學(xué)會了在項(xiàng)目開發(fā)過程的學(xué)習(xí)方法。

（7）觸類旁通：當(dāng)把該項(xiàng)目完成后，項(xiàng)目所涵蓋的知識技術(shù)點(diǎn)已經(jīng)融會貫通，然后再把課本上與之相關(guān)的知識學(xué)習(xí)一下，就容易多了，這樣會擴(kuò)大我們的知識面。先集中精力學(xué)習(xí)一點(diǎn)、再一條線、然后是一個(gè)面。

三、項(xiàng)目驅(qū)動課程教學(xué)法的效果

（1）在教學(xué)內(nèi)容上：不再用以前的以“知識點(diǎn)”為線索的方式，而是根據(jù)學(xué)生的接受能力需求，改用以“項(xiàng)目”為線索，以“子項(xiàng)目”為模塊，精心組織教學(xué)內(nèi)容，使其符合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，也符合人類實(shí)際從事科學(xué)研究的學(xué)習(xí)方法。

（2）在教學(xué)方法上：強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和探索，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。在教學(xué)過程中不斷地根據(jù)“項(xiàng)目”的需求來學(xué)習(xí)，變被動地接受知識為主動地尋求知識，改變學(xué)生傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)觀，由“學(xué)會”到“會學(xué)”。

（3）在能力培養(yǎng)上：著重培養(yǎng)學(xué)生的主觀意識和合作意識，學(xué)生在完成“項(xiàng)目”的過程中，會積極地去思考、探索。每個(gè)人的思路、想法不盡相同，老師可引導(dǎo)他們進(jìn)行討論和交流，并適當(dāng)?shù)亟o予點(diǎn)評和鼓勵(lì)，使他們相互取長補(bǔ)短，既調(diào)動學(xué)生的積極性，又培養(yǎng)了他們的合作意識。

四、結(jié)論

項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)法在數(shù)據(jù)采集技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用，采用了較完整的過程和方法，在教學(xué)中，發(fā)現(xiàn)明顯提升學(xué)生主動參與意識，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，各方面有所提高，繼而提高工程實(shí)現(xiàn)的能力，對教學(xué)效果很滿意。但方法不太適合理論性強(qiáng)的課程，而更適合培養(yǎng)工程實(shí)踐能力的課程，如：《DSP原理及應(yīng)用》《微機(jī)原理》《單片機(jī)原理》《嵌入式原理及應(yīng)用》。

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