项目教学法在单片机技术课程中的应用

来源:用户上传      作者: 耿秀明

　　【摘要】以增强单片机技术课堂教学效果、提高学生学习的积极性和创造性为目的，针对“单片机技术”应用性强的特点，从课程教学内容、教学方法等方面进行了教学改革的研究和尝试，通过多年的教学实践，采用的项目教学法在单片机技术课程教学改革中收到了很好的效果。
　　【关键词】项目教学法 单片机技术 教学设计
　　【中图分类号】G42 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）05-0022-02
　　一、引言
　　单片机技术课程是一门理论性和实践性都很强的课程，是自动控制、应用电子、通信工程、机电一体化等多个专业的专业必修课。单片机的应用范围已经深入到各行各业，并且还在不断的扩展。智能电器、智能仪表、计算机智能接口、工业过程控制等等都少不了单片机的存在。任何一种设备只要在原基础上加上单片机控制，就显出了更加优越的性能。比如智能温度计、智能洗衣机等等。
　　在多年的教学中，学生普遍反映单片机太难学。学生感到抽象乏味，学习难度很大，尤其对于高职学生来说，学习情绪化比较严重，理论基础和抽象能力不够，学习效果更是与预期相差甚远。甚至有的学生直到学完这门课，还不会应用单片机进行设计和开发。为了改变这种状况，在研究不断提高自身教学水平的同时，也在深入的研究教学方法，通过多年的教学实践，在单片机技术课程教学中采用项目教学法收到了很好的效果。
　　二、项目教学分析
　　项目教学法是一种典型的以学生为中心的教学方法【1】。项目教学法指将一个个相对独立的项目交由学生自己处理，在老师的指导下学生自己负责信息的收集、方案的设计、项目的实施等各个环节。学生通过一个完整项目的进行，了解整个过程及每一个环节中的基本要求，掌握到各环节所包含的知识点内容。通过独立完成项目把理论与实践有机地结合起来，不仅提高了理论水平和实操技能，而且又在教师有目的地引导下，培养了合作、解决问题等综合能力。同时，教师在观察学生、帮助学生的过程中，开阔了视野，提高了专业水平。可以说，项目教学法是师生共同完成项目，共同取得进步的教学方法。
　　项目教学法最显著的特点是“以项目为导向、以任务驱动；以教师为引导、以学生为主体”，提高学生学习的参与性、通过共同协作性完成项目目标。 在项目教学法中，对教师提出了全新的要求，教师不再是把自身所掌握的现成知识和技能传递给学生，而是要按照人才能力培养目标的要求，分析岗位需求确定教学项目模块，分解项目案例，关联知识点与能力点，并要有效地进行项目教学的实施，充分调动学生的学习兴趣。最后，还要进行有效地考核机制。
　　在这里，项目指以生产一件具体的、具有实际应用价值的产品为目的的任务，它应该满足以下条件【2】：
　　1.该项目用于学习一定的教学内容，具有一定的应用价值；
　　2.能将某一教学课题的理论知识和实际技能结合起来；
　　3.与职业岗位有直接的关系；
　　4.学生有独立制定计划并实施的机会，在一定时间范围内可以自行组织、安排自己的学习行为；
　　5.在老师指导下，学生能够克服、处理在项目工作中出现的困难和问题；
　　6.有明确而具体的成果展示；
　　7.项目工作具有一定的难度，要求学生运用新学习的知识、技能，解决过去从未遇到过的实际问题；
　　8.学习结束时，师生共同评价项目工作成果。
　　三、单片机技术项目教学
　　（一）项目设置
　　在单片机技术教学中实施项目教学法，关键要选好项目【3】。设计好每个项目中的任务模块，按照学生的认识能力和认识规律步步深入，打破以单片机结构理论为主线的教学模式，为完成某一项目抽取相关知识组合成各任务的内容，形成一个以项目为主线由任务驱动组合起来的教学单元。学生在完成一个个任务而充满成就感的同时，增强了继续探索问题的信心，激发了强烈的求知欲，并通过团队合作最终完成项目目标。
　　我们把整个单片机技术课程分成八个项目来组织教学，具体项目内容见表1。
　　表1 单片机技术教学项目安排表
　　（二）项目实施
　　项目内容设定好以后，就是项目实施过程，实施过程中一定要把握好学生主体的原则性，不然很容易使项目教学改革成为日落彩霞，同时要采用恰当手段充分调动学生学习的积极性与参与性。这里以数字钟项目为例介绍。
　　1.项目背景
　　为装饰教室，老师决定在后墙上设置一个数字钟，既能美化教室又有使用价值。希望同学们自己设计制作一个数字钟。
　　2.项目活动准备
　　为了使项目有效进行，要求同学进行分组，分组以自愿结组进行，教师再根据学生特点进行调配，使学生资源配置合理。设立组长，组长负责组织本组活动。
　　本项目是一个综合性的项目，涉及到比较多的其它课程的知识。因此需要对以前的知识进行复习，这也是培养学生综合能力的一个关键环节。解决方式：在教师的指导下，分步骤、分环节由学生自主地复习、查找、消化吸收，必要时由教师讲解。
　　3.项目活动进程
　　（1）教师解释运作方法，说明要解决的问题。学生通过考察、查资料、实物观察，初步了解任务目标。
　　（2）由教师引导引入任务模块。（此部分可由仿真软件实现）
　　任务一：0～9秒表设计
　　为解决时间基准问题应学会秒的处理。学生通过查阅参考资料找到解决方案，其中不能理解的由教师讲解。
　　任务二：0～60秒表设计
　　此部分主要解决时间进制问题。当任务二完成后有关数字钟的编程问题就基本上都能解决了。
　　任务三：数字钟
　　教师引导学生进入方案的讨论，并鼓励学生进行创造性思维。主要包括：单片机选型、程序编写调试、电路原理图的设计和绘制、元器件清单等。生成方案。
　　当每一项任务完成后，都要进行总结评价，有教师进行任务点评。（此步骤必须要做的，不然会出现越步骤操作现象）
　　（3）讨论、审查方案：是否能满足预定目标的要求；能否在满足预定目标的要求降低成本；修改和确定方案。
　　（4）采购元器件、安装、调试。
　　（5）整理总结，编制相关技术文件。
　　（三）项目评价
　　项目评价分为自我评价（30%）、各组评价（40%）和教师评价（30%）三部分。通过实物演示及报告会的形式进行，教师对每组进行点评。最后由各组长进行总结发言。
　　通过项目教学法使单片机技术的学习过程，变成了一个不断开发、不断学习巩固、不断成功前进的过程，当所有的项目设计调试完后，单片机系统的所有知识点就基本学完。达到了预期的学习效果，提高了学生学习的主动性和积极性。
　　参考文献：
　　[1]熊宇《关于单片机课程项目化教学的探索》广东白云山学院网站.
　　[2]王东 单片机原理及应用教学改革初探[J].安顺学院学报，2008（3）.
　　[3]朱月秀、尤佳、《单片机原理及应用》课程教学改革的研究[J].计算机教育，2007（18）.
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