项目教学法在单片机课程教学中的应用探究

【摘要】本文通过单片机课程的特点，结合在教学过程中的经验总结，通过与传统教学方法的比较，介绍了项目教学法在单片机课程教学中的应用与应用的意义。

【关键词】单片机 传统教学方法 项目教学法

【中图分类号】TP368.1-4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）20-0058-01

引言

单片机课程是电子信息类及机电类专业的专业必修课，课程的开设有助于高职院校培养应用型人才。传统的教学是以理论为主，实验为辅的教学模式，该模式下，难以把理论与实践很好的衔接起来，学生难以理解课程理论知识，也未能提高课程应用能力。随着现代教学方法的发展，项目教学法在各类工科专业得到广泛的应用，旨在培养学生提高课程应用能力，做到学以致用。因此，根据高职院校学生的学习特点，就该门课程的教学设计上进行了项目教学法的应用探究。

一、传统教学方法存在的问题

传统的教学方法，一般是通过讲授法指导学生掌握一定的理论知识，再通过实验法培养课程实践应用能力。该方法取得一定成效，但是高职院校学生普遍的特点是自学能力较差，该方法存在一些不足。

首先，单片机课程的学习以模拟电路、数字电路、程序设计、计算机基础等课程知识为基础，课程知识要求掌握芯片结构、硬件电路原理、程序开发软件应用、仿真软件应用等，若以传统方法连续讲授课程理论知识，基础一般的学生难以理解，觉得课程枯燥，思维跟不上任课教师的步伐，一旦某些知识点没掌握，后续的课程内容更是如堕烟海。其次，实验以验证性小实验为主，大部分学生不懂如何把实验经验与知识进行拓展，应用于具体产品设计中，容易脱离实际[1]。再次，大部分高职院校课程实验设备采用科技公司开发的实验箱，在一定程度给课程实验带来便利，能有针对性对特定电路进行编程，但是这样会使学生不懂电路原理只会简单编程，无法进行实际应用。另外，使用定制实验箱在电路设计时各模块已经固定，难以根据教师实际教学需要对各个实验模块灵活调配，难以根据学生对知识掌握程度进行调整改善。

二、项目教学法在单片机课程中的应用

1.项目的确定

项目教学法，是根据课程内容，遵循学习循序渐进的规律，有目的性对课程知识进行分解归类，通过具体项目的设计与实施，锻炼学生对课程知识综合应用的能力。以项目为导向，以任务为驱动，以学生为中心，引导学生发现问题，在解决问题的同时，逐渐掌握课程各模块知识。

为了改善传统教学方法，把项目教学法应用于单片机课程教学中，根据课程的知识结构，在明确教学目标与要求的前提下，综合考虑项目的统筹设置、项目间的联系和层次递进进行教学项目设置[2]。根据高职学生的知识水平与学习能力，从易到难把课程设置为八个教学项目，项目内容为单片机最小系统、流水灯、数字实时时钟设计、电机方向与转速控制、点阵动态字幕显示、A/D和D/A转换的实现、单片机串行通信的设计与实现、多功能传感器系统设计，这些项目的教学，首先要求教师已经具有一定项目实战经验，能引导学生在项目实战中不断排除困难，积累经验，通过项目实战掌握单片机的知识。

2.项目的实施举例

项目的实施分为确定项目任务、项目的实施、项目验收与总结三个方面。下面以数字实时时钟设计为例，实施步骤如下：

第一步，确定数字实时时钟设计项目任务。根据项目要求，设计一个数字实时时钟，时钟能按正常时间显示时、分、秒功能，断电能保持时间。项目内容包括硬件电路设计与程序设计，需要数码管动态显示、中断的概念与功能、实时时钟芯片DS1302的应用、数字电路、模拟电路等知识做准备。

第二步，进行项目实施。实施前根据学生学习能力水平的差异性合理分组，一般三人为一组。对项目任务进行分析，通过讲授法指导学生掌握数字时钟设计的理论知识，引导学生构建设计思路。首先，把项目内容分解为硬件电路设计和程序设计两部分，把硬件电路进行模块化分解，包括电源电路、单片机最小系统电路、时钟芯片工作电路、数码管驱动电路、数码显示电路、按键电路，同组成员一起总结理论知识并进行分析设计，完成各部分电路设计之后根据PCB板元器件布局进行连接。其次，硬件电路完成后，根据单片机的控制端口编写控制程序，引导学生分析电路，根据电路编写程序，编写程序过程中训练学生熟悉开发软件的应用技能与编程的逻辑思维能力，同时理解和掌握中断的概念和功能、数码管动态显示的方法等知识，并应用到编程中。最后，进行整机调试，调试过程中掌握各部分电路的功能和测试方法，掌握程序的功能和错误检查方法，培养学生解决问题的能力。

第三步，进行项目验收与总结。由教师负责检查各组同学的项目完成情况，给予点评，指出优点与不足，并根据结果了解学生的知识掌握程度和能力水平，同时也指导学生如何总结项目过程中的知识点与应用知识的方法。

3.课程的考核方式

单片机是一门注重应用的课程，若采用理论笔试，考核形式较为传统，死记硬背无法提高学生课程应用能力。因此，在课程结束考核阶段，可通过课程设计的方式进行考核，根据学生的能力水平设置合理的项目内容，让学生设计一个完整的可运行的单片机系统，通过一个完整的项目来锻炼学生的实际应用能力[3]。

三、项目教学法在单片机课程中应用的意义

项目教学法在单片机课程中应用的主要意义是：第一，课程理论知识与实际应用联系更加紧密，使课程学习方式更加轻松易懂，提高学生对课程的学习兴趣；第二，在每个项目中应用到课程多个知识点，项目实施是一个提出问题并解决问题的过程，锻炼了学生课程知识综合应用能力；第三，项目成果更能体现学生的学习态度与能力水平，使教师对学生的学习成绩评价更加客观、合理。

结束语

经过近年的教学实践，项目教学法在单片机课程教学中的应用收到了良好的效果，大部分学生能较好地掌握课程的知识，提高了解决问题的能力，也培养了较熟练的实践技能，为今后进入社会工作打下了扎实的基础。教学过程中，根据学生和课程的特点，善于应用多种教学法，不断改进、改善，也是教师提升自己教学水平的关键。

参考文献：

[1]许燕萍，刘一鸣. 项目教学法在单片机教学中的应用. 电子技术. 2015.22（2）：72-74

[2]贡雪梅. 项目教学法在单片机原理课程设计中的应用. 实验技术与管理. 2009.26（7）：115-116，144

[3]赵月静，陈继荣，张永弟. 单片机原理及应用课程创新实践教学改革. 实验技术与管理. 2013.30（1）：176-179

作者简介：

林舜杰，男，广东潮州人，高校教师。