李潔 杜玉杰

[摘 要] 為了更好地實(shí)現(xiàn)單片機(jī)課程培養(yǎng)目標(biāo)，將項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法應(yīng)用到該課程的教學(xué)中。結(jié)合該教學(xué)法的實(shí)踐運(yùn)用，論述了該教學(xué)法中包含的項(xiàng)目選取原則、實(shí)施過程、實(shí)施內(nèi)容、實(shí)施資源、評價(jià)原則及實(shí)施效果。實(shí)踐表明，在單片機(jī)教學(xué)中融入項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，能夠有效地達(dá)成學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力方面的畢業(yè)要求。

[關(guān)鍵詞] 單片機(jī);項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法;創(chuàng)新實(shí)踐能力

[基金項(xiàng)目] 2019年第一批產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目“融合‘三創(chuàng)教育的單片機(jī)教學(xué)改革與實(shí)施”（BZXYSYXM201709）;濱州學(xué)院校級實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究立項(xiàng)項(xiàng)目“基于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式研究與實(shí)踐”（BZXYSYXM201709）

[作者簡介] 李 潔（1982—），女，山東濱州人，碩士，濱州學(xué)院航空工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)師，主要從事單片機(jī)教學(xué)與管理、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理研究。

[中圖分類號] G642.0? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）40-0160-02? ? [收稿日期] 2020-03-31

“單片機(jī)原理與應(yīng)用”課程作為一門實(shí)踐性、應(yīng)用性較強(qiáng)的課程現(xiàn)為電子信息工程、電氣工程及其自動(dòng)化等專業(yè)的必修課程，該課程是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的關(guān)鍵一環(huán)[1，2]。為提高了人才培養(yǎng)質(zhì)量，滿足社會用人需求，在我校單片機(jī)課程教學(xué)中融入項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法并開展了一系列有效探索[3]。

一、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的引入

傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)存在理論與實(shí)踐脫節(jié)、不注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)，行業(yè)結(jié)合不足等問題[4]。導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，動(dòng)手能力較弱，不能滿足企業(yè)用人需求，存在所謂的高分低能現(xiàn)象。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法以完成具體項(xiàng)目為載體，教師把教學(xué)內(nèi)容融入具體項(xiàng)目中，讓學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)的方式完成項(xiàng)目。我校教師在單片機(jī)教學(xué)中，按照項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)“教、學(xué)、做”一體化的課堂教學(xué)，以此來提高學(xué)生的知識應(yīng)用能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力，從而提升學(xué)生的工程素質(zhì)和職業(yè)素養(yǎng)[5]。

二、項(xiàng)目式教學(xué)法在單片機(jī)課程中的實(shí)施

（一）項(xiàng)目選取原則

項(xiàng)目在選取過程中以社會用人需求為導(dǎo)向，以工程實(shí)踐能力培養(yǎng)為主線，以單片機(jī)課程培養(yǎng)目標(biāo)中需達(dá)到的知識目標(biāo)、能力目標(biāo)、素質(zhì)目標(biāo)要求為主要依據(jù)而選取。在項(xiàng)目選取中結(jié)合單片機(jī)典型案例，融入實(shí)際生活最新技術(shù)，并將典型單片機(jī)設(shè)計(jì)競賽題目和企業(yè)項(xiàng)目經(jīng)過加工提煉后擴(kuò)充項(xiàng)目庫。

（二）項(xiàng)目實(shí)施內(nèi)容

為鍛煉學(xué)生探究能力，在項(xiàng)目的選擇上以現(xiàn)實(shí)生活中典型實(shí)例為主，一方面提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，另一方面可加強(qiáng)學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)[6]。每個(gè)項(xiàng)目應(yīng)包含幾個(gè)子項(xiàng)目，強(qiáng)調(diào)項(xiàng)目實(shí)施過程中循序漸進(jìn)，在子項(xiàng)目完成的基礎(chǔ)上，進(jìn)行組合調(diào)試。現(xiàn)以簡易物品數(shù)量清點(diǎn)機(jī)項(xiàng)目為例說明（見表1）。

1.項(xiàng)目一。通過外部脈沖對P3.4（T0）引腳進(jìn)行計(jì)數(shù)，將其數(shù)值按二進(jìn)制數(shù)在P0口驅(qū)動(dòng)LED燈上顯示出來。

2.項(xiàng)目二。用單片機(jī)的兩位數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示0～99中的任何數(shù)字。

3.項(xiàng)目三。使用光電傳感器（E18-D80NK）來實(shí)現(xiàn)對通過物體的監(jiān)測，并把數(shù)據(jù)傳送給單片機(jī)。

4.終極項(xiàng)目。設(shè)計(jì)一個(gè)簡易物品數(shù)量清點(diǎn)機(jī)，使用光電傳感器（E18-D80NK）來實(shí)現(xiàn)對物品數(shù)量的監(jiān)測，并將監(jiān)測結(jié)果在兩位數(shù)碼管上顯示出來。此子項(xiàng)目為擴(kuò)展項(xiàng)目，要求有能力的學(xué)生課下自行完成，不做具體要求可以看出，在簡易物品數(shù)量清點(diǎn)機(jī)項(xiàng)目的實(shí)施過程中，包括計(jì)數(shù)、顯示、中斷、傳感器檢測四個(gè)模塊，基本內(nèi)容涵蓋單片機(jī)的輸入/輸出端口，定時(shí)/計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)、單片機(jī)動(dòng)態(tài)顯示等內(nèi)容，該項(xiàng)目即接近生活實(shí)際又涵蓋單片機(jī)課程中的幾個(gè)主要知識點(diǎn)，可采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法實(shí)施。

（三）項(xiàng)目實(shí)施過程

根據(jù)單片機(jī)教學(xué)的特點(diǎn)，學(xué)生以階段性完成任務(wù)為目標(biāo)開展項(xiàng)目實(shí)施。具體實(shí)施過程為：教師發(fā)布項(xiàng)目具體要求→學(xué)生調(diào)研、確立項(xiàng)目實(shí)施方案→硬件的搭建、軟件程序編寫→項(xiàng)目proteus仿真、開發(fā)版驗(yàn)證→項(xiàng)目答辯、作品驗(yàn)收。在整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施過程中，將學(xué)生分成若干項(xiàng)目小組，組內(nèi)成員采取分工協(xié)作的形式完成任務(wù)。教師在此過程中并非置身事外，以小組成員身份參與到每個(gè)小組中，在進(jìn)行引導(dǎo)和答疑的同時(shí)起到對學(xué)生學(xué)習(xí)的督促作用。

（四）項(xiàng)目實(shí)施資源

1.Proteus軟件仿真。Proteus仿真環(huán)境可模擬真實(shí)實(shí)驗(yàn)條件，使學(xué)生無須進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室便可對所做的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，這對于項(xiàng)目的實(shí)施起到非常大的輔助作用，學(xué)生可隨時(shí)利用課下時(shí)間對原理圖、程序進(jìn)行調(diào)試、修改，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)和實(shí)踐提供了便利條件，又節(jié)約了硬件搭建成本。

2.開發(fā)版驗(yàn)證。每位同學(xué)在單片機(jī)學(xué)習(xí)過程中均配有一塊自己動(dòng)手在電子工藝實(shí)驗(yàn)課程上焊接的開發(fā)板，每一小組配備一套口袋儀器。通過此方式擺脫上課時(shí)間有限和實(shí)驗(yàn)室空間有限的束縛，使學(xué)生可隨時(shí)隨地對編寫的程序進(jìn)行驗(yàn)證，同時(shí)將單片機(jī)理論教學(xué)搬進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，理論教學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)交叉進(jìn)行，方便項(xiàng)目式教學(xué)的開展。

（五）項(xiàng)目評價(jià)原則

因單片機(jī)課程的學(xué)習(xí)更加注重學(xué)生單片機(jī)最小系統(tǒng)應(yīng)用能力的培養(yǎng)，所以在項(xiàng)目評價(jià)中重點(diǎn)考查學(xué)生理論理解能力、自主學(xué)習(xí)能力、實(shí)際動(dòng)手操作能力及答辯時(shí)的語言表達(dá)能力。在評價(jià)時(shí)，除指導(dǎo)教師給出評價(jià)外，采取小組成員之間互評的方式，因小組成員全程參與了項(xiàng)目的實(shí)施過程，對同學(xué)在項(xiàng)目中的表現(xiàn)更加了解，評價(jià)更加客觀、真實(shí)（見表2）。

（六）項(xiàng)目實(shí)施效果

將項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法融入單片機(jī)課程后，通過多渠道對項(xiàng)目實(shí)施效果進(jìn)行了調(diào)查。從對600余名學(xué)生進(jìn)行調(diào)查問卷結(jié)果發(fā)現(xiàn)，同學(xué)們普遍反映對單片機(jī)課程學(xué)習(xí)興趣濃厚，通過課程學(xué)習(xí)自身動(dòng)手能力、查閱資料能力、協(xié)作能力明顯增強(qiáng);從教學(xué)成果來看，學(xué)生參加與單片機(jī)相關(guān)的各類電子設(shè)計(jì)大賽成績突出，申請國家級大創(chuàng)項(xiàng)目、實(shí)用新型專利，發(fā)表論文數(shù)量明顯增多;從企業(yè)反饋來看，學(xué)生單片機(jī)知識掌握扎實(shí)，具有較強(qiáng)知識應(yīng)用能力和實(shí)踐操作能力。

三、結(jié)語

項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法體現(xiàn)了以學(xué)生為中心，以實(shí)際項(xiàng)目為載體，以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力為目的的教學(xué)理念。對于單片機(jī)類實(shí)踐性較強(qiáng)的課程來說，將項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法融入課程教學(xué)過程中，能極大提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，從而有效提升學(xué)生單片機(jī)知識的應(yīng)用能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力。

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