基于项目的学习模式在《单片机原理及应用》网络课程中的应用

来源:用户上传      作者: 能昌会　魏　勋

　　《单片机原理及应用》是一门实践性较强的学科。传统的单片机教学，均是以单片机的结构为主线，先讲单片机的硬件结构，然后是指令、软件编程，再是单片机系统的扩展和各种外围器件的应用，最后讲一些实例。然a而由于条件的限制，学习者很少有实践的机会，课程结束，学习者头脑中对单片机的结构和功能还是很模糊，于是就有了单片机“入门难”的说法。这种传统的教授方式，忽略了学习者的主观能动性，使学生处于知识的被动接受地位，是一种被动学习模式，对能力和素质培养不利。基于以上单片机教学中的情况，并结合单片机课程的特点，我们将管理学中“项目”的概念引入课程建设，建设基于项目学习的课程设计，以项目任务为学习单元。通过以工作任务为依托的项目学习，使学生置身于真实的或模拟的学习世界中。
　　
　　一、基于项目学习的学习模式
　　
　　1.基于项目的学习内涵
　　基于项目的学习（PBL）是一种新型教学模式，它所关注的是学科的核心概念和原理，要求学生从事的是问题解决、基于现实世界的探究活动及其他的一些有意义的工作。它是运用复杂、真实的生活项目――这种项目是逼真的，同时又是与课程内容紧密相关的――来促进和提供学习经验的一种教学方法。它要求学生主动学习并通过制作最终作品的形式来自主地完成知识意义的构建。
　　2.基于项目的学习的理论基础
　　基于项目的学习是一种全新的教学模式，它蕴涵着建构主义学习理论、人本主义学习理论、杜威的实用教育理论和布鲁纳的发现学习等理论。
　　（1）建构主义学习理论
　　建构主义的思想来源于认知加工说维果茨基、皮亚杰和布鲁纳等人的思想。建构主义提倡情景教学。它认为，学习者的认识是在一定情境下，借助他人的帮助，如人与人之间的协作、交流、利用必要的信息等，通过意义的建构而获得的。而基于项目的学习（PBL），实质上就是在真实情境中，通过教师的指导，学生进行自主探究，并与同学广泛交流，不断地解决疑难问题，从而完成对知识的意义建构。
　　（2）人本主义学习理论
　　人本主义学习理论认为情感与认知是人类精神世界中两个不可分割的有机组成部分，彼此是融为一体的，也是“完整的人”应具备的两个方面。然而为了培养“完整的人”，教师必须采取有效的方法来促进学生的变化和学习，培养他们适应变化和知道如何学习的能力。基于项目的学习注重学习者的主体需要。
　　（3）发现学习理论
　　布鲁纳的发现学习理论认为学生的认识过程和人类的认识过程有共同之处，教学过程是教师引导学生发现的过程，学习就是依靠发现。布鲁纳认为学习的一般程序为：提出问题、创设问题情景、提出假设、检验假设、得出结论。基于项目的学习，采用的就是发现式的学习。在学习的开端，学生就问题形成假设，提出解决问题的方案，然后通过探究合作，以及对所收集到的资料进行学习和分析，对解决方案进行验证，最后形成自己解决问题的结论。
　　3.网络环境下开展基于项目的学习的优势
　　基于项目的学习与传统教学方法相比较，除了能显著提高教学活动的效率和效果外，更为突出的是加速了对学习者实践技能的培养，提高了学习者的高级思维能力。在网络环境下开展基于项目的学习，为学习者提供了更为广泛的学习资源，为学习者的研究活动搭建了一个便捷的资源平台；具备共享的智慧资源；学习者有更大的空间选择合作伙伴，有更多的渠道（如视频会议、网络聊天、BBS等）进行交流。
　　
　　二、基于项目学习的学习模式在《单片机原理及应用》网络课程中的应用
　　
　　在了解了PBL模式的内涵及其原理依据的基础上，借鉴以学为主的教学设计方法和步骤，结合《单片机原理及应用》课程特点，进行基于项目的学习的相关设计。
　　1.项目设计
　　学习者在进行基于项目的学习时，首先应该根据已有水平选择合适的项目，在完成项目的过程中巩固已有知识并学习新知识。
　　在设计项目时应注意项目应该是首先基于真实情景的项目，力求接近学生的实际生活，从联系生活实际的角度设计项目，激发学习者的学习兴趣，扩大其活动空间；其次，所设计的项目，应该包含学习者要掌握的课程目标，主要概念原理等，要确保有足够的资源提供给学习者使用。项目要有一定的难度，可促使学生学习和运用新的知识、技能，解决过去从未遇到过的实际问题。例如在选取彩灯控制器作为第一个项目时，就是考虑它是我们现实中经常看到的，包含了最基本的教学知识点p1口的控制，它的显示有多种方式，学生可以发挥想象灵活编程来实现这些显示。项目的选取还有一个由简到繁、由易到难的要求。选取的7－8个项目应涵盖单片机所有的知识点，利于学生掌握单片机知识。
　　2.网络资源设计
　　网络平台搭建、案例库及素材库建设、资料搜索收集方法是基于项目开发研究性学习中必须由教师在开展教学前需要完成的基础性工作。首先，因特网上的关于自然、社会、生活及各学科的教育教学资源为研究性学习提供了研究、探索、实践的基础性材料，即网上资源是研究性学习的重要研究探索参考材料。其次，基于项目开发的教学支撑平台，特别是基于Web的协作学习和研究性学习平台，为研究性学习提供了交流、协作和项目（活动）管理工具，即网络平台是研究性学习的交流管理工具。有了如此好的学习平台，研究性学习就可以顺利开展了。教师的案例展示与讲授、同学间课堂展示与交流、师生间交流与探讨、学生项目展示（网上展示、网上交流、课堂展示与交流、教师点评、学生相互点评）等多种形式的交流方式使学生在展示中体会成功，在相互展示中共同学习、相互借鉴提高。
　　因此在建设基于项目学习的《单片机原理及应用》的网络课程时，要针对每个项目提供相关的资源支持。例如，在进行彩灯控制器的项目的学习时，要进行相应的指令、RAM组织及工作寄存器组织等资源设计。
　　3.评价设计
　　评价设计是课程设计中必不可少的部分。评价不是目的，而是一种调控的手段。评价是为了正确调查、分析、评价和估计学生的实际学习状态，从而发现他们的潜力，并最大限度地开发潜能，把学习提高到一个更高的目标和水平，达到最佳的学习效果。在基于项目的学习模式下，学习者在学习过程中，记录个人学习成长经历，在学习结束后，提交学习结果。然后教师将学习者的评价信息和结果反馈给学习者，以便针对评价中的问题采取相应的措施，从而不断进步和完善。评价的形式可以多种多样，可以互相结合。
　　
　　三、结语
　　
　　基于项目的学习模式是在建构主义学习理论的一种体现，它突破了传统的教学模式，通过解决一些实际问题实现学习者对知识的获取，大大提高了学习者的学习积极性和主动性。通过基于项目的学习，学生还培养了合作意识及独立地、创造性地解决实际问题的高级问题解决能力。因此，基于项目的学习模式也是一种帮助学生适应未来职业要求的学习模式。

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