導語：如何才能寫好一篇單片機項目，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

一、背景

“單片機原理與應用”是一門電子類專業(yè)的核心課程，對于基礎薄弱的中職學生來說，這門課程的學習難度比較大。究其原因，一方面由于中職學生起點低、基礎知識較差；另一方面，當前單片機課程現有的教材教學內容獨立化、模塊化，各塊之間缺乏有機聯系，造成了學生難學、教師難教的局面，以至于全部內容學完時，學生對一個完整的單片機開發(fā)過程還缺乏了解，這樣培養(yǎng)出的學生無法適應企業(yè)的需求。所以我們提出：以一個較為具體的涵蓋知識點全面的典型項目為引領，在完成這個項目的過程中，學生學會并能運用相關單片機知識，練就了技能。該典型項目就是wifi小車的開發(fā)。

二、課程項目設計和實施

1、走訪企業(yè)，明確課程定位。為了更好的培養(yǎng)適合企業(yè)需求的學生，我們特地走訪了當地多個單片機產品生產與研發(fā)的相關企業(yè)，對企業(yè)崗位職業(yè)能力與工作過程進行調研，了解企業(yè)對人才的需求；與企業(yè)一線技術人員共同商討如何選取合適的工程項目作為教學載體，確定教學任務與內容；回訪了大量的畢業(yè)學生，與在企業(yè)一線從事單片機相關電子產品生產和研發(fā)的畢業(yè)生進行交流，聽取畢業(yè)生對本課程教學的反饋意見，以他們的親身經歷和切身體會幫助我們發(fā)現教學體系中存在的問題，對我們的教學實施提出合理的修改意見。

2、確定課程項目設計的總體思路。在和行業(yè)企業(yè)的深入交流過程中，我們發(fā)現企業(yè)在單片機應用產品的研發(fā)和生產上有其典型的工作過程。如下圖所示：

我們仔細分析了這個過程，結合畢業(yè)生的反饋和在校學生的實際情況，確立了以培養(yǎng)學生在相關企業(yè)的單片機產品研發(fā)與生產崗位上，完成各項工作任務過程中應具備的職業(yè)能力為目標進行教學情境設計的思路，具體實現方法為，采用實踐教學，設計一個完整的學生感興趣的單片機產品開發(fā)項目，將所有的學習內容貫穿于項目中，分解在多個學習情境中，讓學生既完成了教學內容的學習，又體驗了企業(yè)生產的工作過程。

3、教學項目內容的選取。教學項目內容選擇的合適與否是關系到教學效果好壞的關鍵，本著以提高學生的職業(yè)崗位能力與職業(yè)素養(yǎng)為目標，我們從多個環(huán)節(jié)進行了精心思考，挑選教學項目內容。

我們選取了具有典型工作任務的“wifi小車制作項目”作為教學內容的載體。該wifi小車以單片機作為控制核心，包括運動模塊（電機）、顯示模塊、遙控模塊以及各種傳感與轉換模塊等。針對wifi 小車各功能部分的實現，設計出不同的學習情境，訓練學生分析和設計單片機應用程序的基本技能。

Wifi小車的功能設計具有很強的擴展性，這主要取決與它具有的功能、性能和控制方法，功能越多，所需的技術與器件種類就越多；性能越好，對應的技術含量也越高；控制方法越多控制電路也就越復雜。例如顯示模塊可以選擇led或數碼管，也可以選擇字符液晶或者圖形液晶顯示；控制方式可以選擇遙控也可以加入聲控等，所以選擇wifi小車作為教學項目具有很好的可選性與擴展性。

本項目分為4個學習情境，整個情境的實施是按照學習的認知規(guī)律、職業(yè)成長規(guī)律，從簡單到復雜，從局部到整體進行學習單片機知識、訓練職業(yè)崗位能力。

總體上采取知識由淺入深、技術逐漸綜合的原則。由一個綜合單片機產品制作項目――制作單片機wifi小車，按照不同的功能模塊分解成4個學習情境（見下圖），①小車零部件的選擇和裝配②小車的顯示系統③小車的運動控制系統④小車智能感應系統， 如下圖所示，每個學習情境包含可選的子情境。

每個學習情境均訓練對應的職業(yè)能力

①、學習情境一訓練學生電子產品裝配基本功，完成要求如下：

電子元器件的選取與檢測

小車電路焊接與裝配

②、學習情境二訓練學生單片機基礎技術與基礎器件的集成能力，完成如下功能：

小車的前進、后退、左右轉向及停止運行狀態(tài)顯示；

完成各種動作的計時時間顯示。

③、學習情境三訓練學生接口技術與接口器件的集成能力，完成如下功能：

小車的前進、后退、左右轉向及停止驅動控制；無線遙控。

④、學習情境四訓練學生將單片機基礎技術運用、接口技術運用和傳感器等各種技術與器件集成的能力，完成如下功能：

監(jiān)測距離，自動避障；

4、教學方法的使用。通過實踐，我們認識到要提高教學效果必須采用多樣化的教學方法，以學生為主體，以教師為引導。為此我們引入了工作過程與教學方法的對照圖（參考下圖：工作過程學習方法對照圖）。以子情境2中的實訓項目“汽車轉向燈”為例，來具體說明課堂教學實施過程中各種教學方法的使用：首先提出項目要求，明確這個項目做什么，激發(fā)學生學習興趣（采用了項目案例激勵教學法），接著引導學生思考，跟老師想（采用項目分析引探法），然后跟老師做，最后學生自己做，自己練，互助學習項目制作（采用協作互助討論法），老師跟蹤檢查，指導，評價（采用項目檢查評價法），課后布置學生對產品功能進行擴展（采用項目制作進階法）。通過這樣的教學過程，讓學生達到了積極思考，樂于實踐、快樂學習、享受成功的學習狀態(tài)，培養(yǎng)了學生的職業(yè)崗位能力，為以后順利走上工作崗位打下堅實的基礎。

5、考核方案設計

考核分為三部分，過程性考核（占分50%）、綜合性考核（占分15%）、結業(yè)性考核（占分35%），其中過程性考核考察學生每一個項目情境的完成情況。綜合性考核考察學生對單片機技術的綜合運用能力，強調學生的創(chuàng)新意識，鼓勵學生多使用新技術、新器件。結業(yè)性考核安排在期末，采用現場抽題，考察一個項目的完整制作，學生也可提前申請參加開放性考核，考試合格可免除期末結業(yè)性考核，也可以參加各類單片機競賽，取得好成績者也可免除結業(yè)性考核。

篇2

關鍵詞：中職院?！〖寄芨傎悺纹瑱C　項目教學法　傳統授課

        隨著近幾年中職院校技能競賽的逐漸推廣，越來越多的中職院校開始關注各個競賽項目，而且也在不斷地探討、研究技能競賽在傳統授課中的應用。從2009年至今我一直擔任單片機項目競賽組總教練，在這三年的競賽培訓中，個人認為作為工科的單片機這門課程選用項目教學法最為適宜。

        一、準備階段

        1、原因：單片機這門課程對于中職院校的學生來講一直都是門枯燥、乏味的課程，也一直深受學生的厭惡。為了提升學生對于這門課程的興趣，在上課伊始就應帶領大家來到實訓室觀看成型項目，當然，所選項目最好是直接就能吸引學生眼球的，比如機械臂的物料搬運實驗，這樣，可以在很短的時間內就將學生對于這門課程的興趣提升至最高點。同時，可布置作業(yè)闡述自己對單片機的認知與未來。如此，學生就可以在充滿興趣之余反思、憧憬自己在單片機世界中的未來，從而達到吸引學生、指導學生、成就學生的目的。切忌不要在課程剛開始的時候就上理論課，這樣對于這些本來都不愛學習的中職學生來講，無疑是將單片機這門課程推向了他們所厭惡的課程之中。畢竟，興趣才是最好的老師。

        2、具體實施措施：首先，根據實訓室的硬件情況（以我們學校為例，我們所裝配的是由天煌教儀廠生產的單片機實驗箱）制定以實驗為主線的授課進度計劃。其次，將學生分為6—8組，每組確定一名負責人為組長，后下發(fā)實驗箱使用說明書，要求其在2課時內讀完、讀懂。最后，因為單片機項目的實施除了硬件外同時還需要軟件，所以一并將萬利v3的使用說明下發(fā)給各組，要求其在4課時內讀完、讀懂。

        3、檢查學習效果：爭取抽出一到兩個課時，對單片機項目的班級學生進行摸底測試，從而更為確切地了解學生們對于這段時間知識的掌握情況。

        二、項目教學階段

        1、原因：單片機是一門工程學科，所以在進行理論教學的基礎上還要進行實驗教學，這樣才能保證學生們對于這門學科有更為具體的了解與認知。以本校為例，目前，我校共有單片機實驗室一個（內有天煌單片機實驗箱20個）、單片機競賽專用設備（yl—236型單片機試驗臺）2臺。實驗設備相對較少，所以，結合我校具體環(huán)境，我們特別制定了一個針對實訓設備較少這一普遍存在于中職院校的現象的具體實施方案。

        2、具體實施方案：首先，下發(fā)天煌實驗箱自帶實驗指導書，要求學生按順序依次實訓；其次，提煉出八個針對性的項目監(jiān)督學生完成。八個項目如下：

        項目一：廣告燈的左移和右移。

        項目二：星星點燈。

        項目三：燈光閃爍。

        項目四：流水燈。

        項目五：模擬開關燈。

        項目六：二進制計數器。

        項目七：報警發(fā)生器。

        項目八：led數字顯示。

        （注：要求學生們在進行項目時嚴格按照項目要求來做，即在做具體項目時，首先要會畫項目原理圖，其次要會畫項目流程圖，最后進行編制、調試程序，爭取最終調試成功，使之項目完全得以實現。）

        3、檢查學習效果：拿出四到六個課時，對單片機項目班級的學生進行項目測試，從而更為準確地了解學生們在這段時間里的知識掌握情況。

       （注：測試項目根據學生對于知識的掌握情況進行選取。）

        三、課題實施階段

        1、原因：經過上面階段的學習，相信單片機項目班級的學生對于單片機已經有了一定的了解，所以，從本階段開始將要求班級學生進行課題研究，將班級學生分成具體的組別，并且分配給每個組別一個具體、可行性較強的課題進行研究與調試。

        2、具體實施細則：

        課題一：交通燈。

        課題二：用矩陣式按鍵控制三種流水燈。

        課題三：拉幕式顯示。

        課題四：8*8點陣顯示“承德”二字。

        課題五：lcd顯示“承德技師學院”。

        課題六：led顯示時間，包括“小時、分鐘、秒”。

        （注：課題的選擇要根據班級學生人數與學生們對于知識的掌握情況進行選擇與制定。）

        3、輔助細則：每組選派一名組長，且給每組三次提問教師的機會，提問次數越少打分越多，相反，分數則越少。如果在規(guī)定時間內仍未完成本組別所要求的課題，可申請另一已經完成課題組別的成員進行幫助、指導，但是，分數會有所減少。如果截止到課題上交日期仍有組別沒有完成，可申請借鑒參考程序，但是，分數檔次為最后一個檔次。

        四、整理階段

        將單片機項目班級學生在本次學習中所完成的項目、課題進行整理、總結，并使之與其他組別成員進行分享，真正做到大家都有所收獲。

        五、關于項目教學教學計劃的幾點說明

        1．教學模式。根據目前中職學生的狀況，其接受能力及學習基礎比較差，學習積極性不夠，采用傳統的授課模式已經無法實現職業(yè)教育的效果。因此，我們將教學思路統一到以技能掌握為主線的教學模式上，對專業(yè)基礎課程采取項目教學的方式，即對教學計劃中的單片機課程采用項目授課，通過一個個鮮活的項目工程將相關的知識點在電子產品的生產中介紹給學生，旨在提高學生的學習積極性，努力創(chuàng)建學生主動學習的教學環(huán)境。

        2、教學場地。試點班級的教學在自然班上課，但需要保證所在教室的實際操作電源的供應，學生的課桌同時充當實踐教學的操作臺。

        3、教學設備。試點班項目教學的教學設備基本不需增添，相關的實驗仍在實驗室完成，組裝產品的調試、檢測設備可以從實驗室調用，且只需少量的萬用表等測量設備。

        4、原材料。項目中所涉及到的電子產品由學校統一購買，學生支付材料費，所組裝的產品歸學生個人所有，作為從事電子產品維修的必備設備。

篇3

【關鍵詞】虛實結合 單片機 項目教學

【中圖分類號】G712 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674—4810（2012）18—0042—02

單片機課程屬于一門多基礎重應用的實踐性學科，在高校通常作為電子信息、電氣和機電一體化等專業(yè)的主干課程開設。從實際教學效果看，學生普遍感到難學，主要表現在課程內容抽象、匯編語言難以掌握、與其他課程的關聯度大等方面，教學過程極易陷入難教難學的境地并形成惡性循環(huán)，各高校也一直在為解決該問題進行著積極探索。

一 單片機課程項目教學現狀

目前，用于單片機課程的項目教學法主要有以下兩種模式。一種是計算機配合實驗箱完成一定數量的實驗訓練，所用的元器件、線路板均已事先備好，學生所做的工作只是接線和編程下載觀察運行效果，項目主要以驗證性實驗為主。由于硬件設備的局限性，學生所得到的訓練是片面和局部的，沒有體現單片機技術的工程應用特點，不利于調動學生學習積極性和解決實際問題的能力，難以發(fā)揮學生的創(chuàng)造力，以至于許多學生學完該課程后仍不會自行編寫程序，更不會擴展實驗或設計一個新的內容。另一種是采用以純虛擬仿真代替真實項目的教學模式，仿真技術可以提高教學效率、改善教學效果，使項目的設計和實施變得靈活多樣，學生也可以完全自主地做一些擴展設計，不受硬件條件的制約，有助于培養(yǎng)學生的設計能力和多學科綜合應用能力。但純虛擬仿真不讓學生接觸實物，不利于培養(yǎng)學生的動手能力和實踐技能水平，實操能力很難得到有效鍛煉。

二 虛實結合的教學設計

單片機課程的學習過程實質上是一個以單片機為工具進行嵌入式系統開發(fā)的過程，圍繞單片機技術應用這一核心，將一個個知識點按照學生的認知規(guī)律由易到難地融合到教學項目，每一個項目又分解為若干任務。項目教學的目的是提高學生單片機技術綜合應用能力，項目在實施過程中采取虛實結合的實踐方式。實物操作環(huán)節(jié)利用硬件資源實訓完成，根據學校教學設備的情況，可安排在萬能實驗板上焊接制作完成或在實驗箱上完成。編程和虛擬仿真利用計算機實現，利用虛擬技術強大的資源優(yōu)勢，彌補硬件不足、實驗設備有限的缺陷，使學生有了設計想法能立即轉化成實踐，提高學習效率。通過虛實結合的項目實例教學，讓學生體會到單片機系統的設計、編程、仿真和調試的整體工作過程，提高綜合技能水平。

1.虛實結合項目的選取原則

項目教學的關鍵在于項目內容的選取，要以單片機技術應用為主線，分層次精心編寫項目內容。項目所涉及的知識和技能應符合人才培養(yǎng)方案的要求，既要包含基本的教學知識點，又要與生產實際相關，實用性強。項目與項目之間既是以相互獨立的完整工作過程體現，又滿足知識由簡單到復雜、逐步遞進的認知規(guī)律。項目內容難度不應過大，否則會影響學生的積極性和自信心。注意虛擬仿真項目與實物操作項目之間的關聯，實物制作項目應是學生比較熟悉，容易上手的小系統應用項目，在此基礎上設計虛擬仿真項目，可以讓學生熟悉虛實結合的特點，掌握基本的操作方法，又可在原有基礎上做一些擴展應用設計，以此激發(fā)學生的創(chuàng)新思維。

2.虛實結合項目的內容構建

項目內容構建是項目教學實施的基礎，在項目內容選取上，體現單片機應用產品完整的開發(fā)工作過程，積極吸收行業(yè)企業(yè)新技術、引入新器件，不斷將新的應用融入到實踐教學中，滿足對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，提高就業(yè)競爭力。例如，棗莊科技職業(yè)學校的電氣自動化專業(yè)單片機課程虛實結合項目（描述如圖1所示），項目數為六個，按照由淺到深、由簡單到復雜的遞進關系組織，涵蓋了單片機所有的硬件結構，包括內部存儲器、輸入/輸出接口電路、中斷系統、定時/計數器，以及串行通信，最后安排綜合應用設計，讓學生從總體上了解系統級開發(fā)流程。所有項目均能在實驗箱和仿真平臺上虛實結合完成。前面的學習項目是后續(xù)項目的基礎，后面的項目是前面項目的提升，符合學生認知特點、職業(yè)成長規(guī)律和教育教學規(guī)律。

圖1 單片機應用技術課程項目設置

3.虛實結合的項目實施

每一個學習項目都是一個完整的工作過程，為了項目實施過程的連續(xù)性和完整性，根據項目難易程度選定半天或一天時間進行集中教學。上課地點選在一體化計算機機房。利用計算機搭建系統開發(fā)與虛擬仿真平臺，結合現有單片機實驗箱組成虛實結合、理實一體的實踐教學平臺。

在教學項目實施過程中，學生是學習的主體，教師則主要負責引導學生主動探究。從實際的單片機開發(fā)工作抽象出項目教學實施步驟，以實際工程項目的開發(fā)流程為主線開展教學。如圖2所示，整個教學按照資訊、計劃、決策、實施、檢查、評估六個步驟實施。具體地講，資訊即是發(fā)揮教師的主導作用，引導學生明確本次學習任務，分解任務目標，進入當前知識點學習。然后由學生分組討論制訂實施方案，經過匯總選出合適的方案進入到實施過程。在這一階段要充分發(fā)揮學生的主體作用，注重引導學生獨立思考，對知識點自行理解和消化，最終完成項目展示。

需要注意的是，每一個項目的完成都離不開虛實結合的方法，即軟件仿真與硬件調試（在學生拓展創(chuàng)新設計和綜合應用項目中，由于硬件條件限制使用全仿真完成），所以對

Keil軟件和Proteus仿真軟件的學習將貫穿于整個教學過程，并且隨著項目內容的深入，對軟件工具的學習也將越來越深入，其優(yōu)勢也將越來越明顯，學生可以做更多的創(chuàng)新設計，有助于培養(yǎng)學生的探索精神和創(chuàng)新能力。

4.學習過程評價

在以往的實踐教學中，多采用期末考核評價的方式，既不利于提高實踐教學的質量，又不利于培養(yǎng)學生的綜合素質。應當更加關注學生完成項目的整個過程，因為學生各種能力的鍛煉和培養(yǎng)是在學習過程中實現的，同時學生的思想和行為在項目活動過程中也會表露出來。

圖2 教學項目的分解與實施

三 虛實結合教學效果分析

采用虛實結合的單片機項目教學，打破了理論教學與實踐的界限，課堂教學從原來的教室搬至單片機實訓中心，結合單片機實驗箱、計算機仿真平臺和網上課程資源優(yōu)勢，將“教、學、做、評”融為一體，為學生自主學習提供了保障。在具體的工程項目實施過程中，實物操作為學生了解單片機應用系統結構打開了大門，而虛擬仿真具有強大的資源優(yōu)勢和方便靈活的特點，使學生工程實踐能力和創(chuàng)新能力得到鍛煉。當學生展示自己的作品時，臉上總是洋溢著成功的喜悅和興奮之情，正是這種成就感激發(fā)了學生的學習熱情，在提高技能水平的同時，自信心也得到提升，綜合素質得到了提高，拉近了學習與就業(yè)的距離。

四 結束語

本文分析了當前單片機課程項目教學中普遍存在的問題，提出了虛實結合的項目教學方法。教學實踐證明，將多種單片機開發(fā)工具引入課程教學的全過程，虛實交替、互為補充，既提高了學生的動手實踐能力，又培養(yǎng)了創(chuàng)新能力和解決實際問題的能力，激發(fā)了學生的學習興趣和主動性，為學生單片機應用能力的培養(yǎng)提供了一種新思路。

參考文獻

[1]李峽.淺談單片機項目教學[J].南昌教育學院學報，2011（1）

篇4

關鍵詞：單片機技術；項目驅動法；教學模式；考核方式

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）03-0090-02

單片機技術是電類專業(yè)的一門實踐性非常強的專業(yè)課程，不僅要求學生掌握一些基本理論知識，更重要的是要具有較強的實踐動手與應用能力、較強的自學能力和創(chuàng)新精神，緊跟技術發(fā)展潮流，做到可持續(xù)性發(fā)展。要達到這個目標，應積極改善實踐教學條件，大力加強實踐訓練學時，充分調動學生學習興趣與積極性，切實提高他們知識應用能力和動手操作能力，這是該課程教學的重心。

一、課程現狀分析

當前，單片機技術課程教學中，雖然前期已經開展諸多教學方法的改革與探索[1-2]，但和最終教學目標相比，還有一定的差距，主要存在以下問題。

1.內容繁雜，部分知識與實踐應用脫節(jié)。單片機技術課程涉及的理論知識內容較多，需要占用較多理論學時講授，這必然會使教學重心向理論部分傾斜。但在實踐應用中發(fā)現：（1）有些知識可以作為理論存在，但在實踐中用到的幾率很??；（2）一些較深、較難的內容，實踐者會在應用中逐漸理解掌握，達到水到渠成的學習效果，過早地在課堂上講授，費力費時，效果卻比較差；（3）部分技術知識已經陳舊，和當前技術應用水平不匹配。

2.教學模式與培養(yǎng)目標不適應。當前的教學模式以教師課堂講授為主，學生接收的是枯燥的理論知識，學習的目的是為了應付一張期末考卷。盡管教師進行了一些教學方法改革[3-5]，在課堂教學中使用實例仿真、動畫演示等手段提高學習興趣，改善教學效果，但這仍然停留在讓學生被動吸收、對理論知識理解的層面上。一些成績較好的學生，也大多處于“紙上談兵”的水平，在應用能力和動手能力的培養(yǎng)上收效甚微。

3.考核方式不科學。評價單片機技術學習效果的依據，是學生的實踐操作和應用能力，因此，課程考核應側重于技能。但現在的課程考核采用閉卷考試方式，考查學生對書本知識的記憶和理解，導致學生的學習是以背誦知識為主，以會做題為目標，完全忽視對應用能力、操作技能的訓練和掌握。此外，閉卷考試會助長一些學生平時不學習、考試作弊的惡習，不利于良好學風的形成。

二、改革內容與目標

課程教學改革主要從內容、模式和考核方式三個方面進行，最終實現以下目標。

1.通過內容改革，擯棄一些陳舊的、實踐指導意義不大的知識理論，為學生隨堂實踐訓練留出更多時間。

2.通過模式改革，打破“先理論、后實踐”的串行教學模式，把理論學習融入實踐訓練過程，改變課堂教學以理論灌輸為主的方式，把指導學生隨堂演練作為主旨。

3.通過考核方式改革，取消閉卷考試方式，重點考查學生對知識的運用和操作能力。

三、采取的主要措施和方法

針對單片機技術課程的改革內容與目標，制訂具體的改革方案和措施，并在學校2012級電子信息工程專業(yè)的課程教學中進行改革實踐。

1.教學模式改革。（1）采用理論講授與實踐訓練交叉進行的教學模式。改變傳統理論教學與實驗教學學時分離、先后進行的串行模式，采用理論與實踐同步、交叉進行的并行模式，不再區(qū)分理論學時和實驗學時。課堂上，讓學生在基礎理論講授后馬上轉入實踐訓練環(huán)節(jié)，在實踐操作中運用知識，遇到問題再進一步理解和學習更多的理論，經過從“理論實踐理論實踐”的反復錘煉，達到對知識的深刻理解和對應用技能的掌握。（2）采用“項目驅動法”組織教學活動。每個知識單元的教學，都以一個工程設計項目為載體進行。以項目任務為主線，引導學生進行知識點的學習；以設計任務的完成為目標，督促學生進行實踐動手能力的培養(yǎng)。學生帶著任務去學習，促使他們在完成任務的過程中自覺地學習相關理論知識，深刻理解并掌握技術的應用方法，既能激發(fā)學生的學習積極性，又能提高學習效果，達到事半功倍的效果。在“項目驅動法”教學方式下，大部分的課堂時間留給學生進行實踐訓練，讓他們成為課堂學習主角，教師在進行簡單的理論講授后，主要以指導者身份進行技術輔導。（3）課堂訓練與課余訓練交叉互補。對技術實現比較復雜的知識單元，在隨堂設計時間不夠的情況下，可以將設計任務分解，留一部分任務讓學生在課余時間完成。通過隨堂訓練與課余訓練互補，完成整個項目設計任務。

2.教學內容改革。（1）重組教學內容。對應“項目驅動法”教學方式，教學內容不再嚴格以章節(jié)劃分，而是歸納為若干個知識單元，為每個知識單元精心設計實訓項目，以項目設計為主線對相關知識點進行理論學習和操作訓練。（2）調整學時分配。改變傳統按章節(jié)分配學時的方法，依據各知識單元項目設計的需要，在培養(yǎng)方案規(guī)定的學時內，合理分配各單元學時，保證各單元的理論學習和項目設計任務都能圓滿完成。

3.考核模式改革。（1）修改考核成績組成部分。課程考核的總成績由理論考核成績和技能考核成績兩部分組成，其中理論成績占一少部分，如20%；操作技能成績占一大部分，如80%。（2）改變考核形式。取消閉卷考試的考核形式，側重對操作技能的考核，但同時也要考查學生對知識的理解和靈活運用情況，要求具備一定的工程分析與設計能力，全面考評知識能力。操作技能考核成績是通過對各單元項目的設計結果進行評分給出；理論成績主要考查學生的工程分析與設計能力，給出一些工程設計課題，要求學生以書面形式寫出設計方案與可行性分析，根據設計的正確性進行成績評定。（3）采用終結性與過程性相結合的考核方式。改變以往的期末終結性考核方式，注重學習的過程考核?？稍诿總€知識單元的項目設計結束后，對學生的任務完成情況進行驗收和成績評定，然后把所有單元的項目驗收成績作為平時成績記錄存檔。在課程結束時，再進行一次綜合性的項目設計訓練，對學生完成情況進行驗收和評分，作為期末技能測試成績，和平時成績一起構成總的技能考核成績。

4.改革過程的督導與評價。為了客觀分析教學改革過程中存在的問題，評價改革成效，邀請管理單片機技術實驗室的專業(yè)教師擔任“改革督導員”。在教學過程中，改革督導員不定期地隨堂聽課，在學生課堂訓練時參與監(jiān)督、輔導和考核，真實了解學生的學習效果。由于改革督導員承擔其他專業(yè)單片機技術課程的實驗教學任務，通過和其他專業(yè)學生學習效果的對比，能夠以旁觀者的身份客觀審視和評判課程改革效果，提出合理化建議，促進課程教學改革方案的不斷完善和優(yōu)化。

四、改革效果

經過上述課程改革，學生的學習熱情明顯提高，實踐動手能力顯著增強。70%以上的學生能夠制作、調試小型單片機系統，40%以上的學生具備熟練進行單片機綜合控制系統設計與開發(fā)的能力。在單片機技術課程的設計中，學生表現出的技術應用和實踐動手能力明顯高于往屆學生。半數學生只用一半時間就可完成課題設計任務，大部分學生在完成基本功能要求的基礎上，又能進行發(fā)揮部分的設計制作。課程設計考核優(yōu)秀率達到70%，是近幾屆學生的最好水平。

五、結束語

單片機技術的掌握不需要高深的理論知識，關鍵在于多進行實踐訓練。單片機技術課程教學中，采用讓學生多動手、多實戰(zhàn)的教學方式，寓教于“練”，才能充分激發(fā)他們的學習興趣和熱情，提高教學效果。在課程教學中，如何讓學生成為課堂的主角，讓課堂成為學習的樂園，值得我們認真研究和探索。

參考文獻：

[1]郭兆正，于鵬.淺談單片機課程在電類專業(yè)教學中的重要地位[J].渤海大學學報（自然科學版），2012，33（2）：179-181.

[2]曾虹，戴國駿，劉鵬.高校單片機課程教改研究[J].計算機教育，2011，（7）：78-80.

[3]黃大勇，崔世林.單片機課程教學改革的研究與探索[J].南陽理工學院學報，2009，1（3）：126-128.

篇5

關鍵詞：單片機課程；項目化；教學模式改革；中職學校

一、背景

近年來，中等職業(yè)教育的辦學思想發(fā)生深刻轉變，“以服務為宗旨、以就業(yè)為導向”的職業(yè)教育辦學方針推動中等職業(yè)教育向市場驅動轉變，向就業(yè)導向轉變，要求職業(yè)教育，特別是中等職業(yè)教育進一步深化教育教學改革，根據市場和社會需要，不斷更新教學內容，改進教學方法。

單片機技術是硬件電路和軟件編程集為一體的綜合學科。對于中職學生而言，尤其是電類專業(yè)的學生，掌握了單片機的軟硬件技術，不但贏得就業(yè)市場的競爭力，還將受益終生，因此中職電類相關專業(yè)普遍開設單片機的原理與實驗課程。單片機雖好，關鍵是要使學生掌握其開發(fā)、調試的相關技能，并熟練掌握。但是中職學生在學習該門課程時，普遍感到難度很大，既要求有數字電路、模擬電路的基礎知識，還要掌握單片機開發(fā)技術，又要有一定的邏輯思維能力。這對單片機相關課程的教學改革提出要求。

二、現狀

1、單片機理論教學和實驗教學分離。

單片機課程是電類相關專業(yè)的核心課程之一，理論知識的重要性不言而喻，但是它又是一門實踐性很強的學科。傳統教學方式中，教師主要注重理論知識的完整和知識結構的完備。單片機課程的開課都是從理論知識講授開始，先講單片機的發(fā)展歷史，然后講解單片機內部架構、指令系統、中斷、計時器、外部擴展，最后才是實驗學習。學生從一開始就進入復雜的原理學習，在沒有單片機實踐經驗的情況下，所學知識難于理解。很多學生對單片機理論知識的學習如同空中樓閣，有些學生甚至根本聽不懂。這樣使學生還沒有真正接觸單片機就已經感覺學不下去了，大多半途而廢。教師教的費時費心，學生興趣也蕩然無存。

2、教師自身情況

中職學校學生數量的增加，并沒有使教師數量相應同比例增加。教師承擔的課時量太大，教學壓力過重，甚至有些教師還承擔這班級管理的重任。具體到單片機這類專業(yè)性和實驗性都非常強的課程，存在著精力投入不夠，沒有充足時間鉆研單片機課程教學改革的問題。

3、評價體系

目前普遍實行的仍然是以分數的高低來評價學生學習成績的好壞。一般采用平時成績、實驗成績、考試成績各占總成績的一定比例來得到學生課程的最后得分。對有些課程來說這種方法是比較科學的，但對單片機課程而言，就會存在以下問題：

3.1 某些學生成績不低，但一旦面臨實際問題時，無從入手，沒有達到本課程的教學目標。

3.2 某些學生成績很低，因為理論知識和實驗脫節(jié)，學生根本建立不了學習興趣，也就無法學會單片機。

三、項目化教學特點

項目化教學即項目教學法，是師生通過共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動。它具有以下特點：

1.實踐性：項目的主題與生產實際密切聯系，學生的學習更加具有針對性和實用性。

2.自主性：提供學生根據自己的興趣選擇內容和展示形式的決策機會，學生能夠自主、自由地進行學習，從而有效地促進學生創(chuàng)造能力的發(fā)展。

3.發(fā)展性：長期項目與階段項目相結合，構成為實現教育目標的認知過程。

4.綜合性：具有學科交叉性和綜合能力的運用的特點。

5.開放性：體現在學生圍繞主題所探索的方式、方法和展示、評價具有多樣性和選擇性。

評價特點：項目型教學的評價注重學生在項目活動中能力發(fā)展的過程，測評內容包括學生參與活動各環(huán)節(jié)的表現以及項目完成質量。

四、單片機課程項目化教學法可行性分析

針對項目化教學和單片機課程自身的特點，單片機課程項目化教學的可行性分析如下：

首先，單片機課程是理實一體課程。理論知識的掌握建立在大量豐富的實踐基礎上，先做再學，邊學邊做的項目化教學，把學習單片機變得輕松愉快，使學生能快速入門。

其次，先理論再實驗的教學方法不適應學生學習。單片機技術本身就是一門多學科知識綜合體，它包含硬件電路知識，軟件程序設計知識，及其開發(fā)調試技術。中職學生在學習本課程之前，還未建立起這些知識綜合的脈絡，使學生無所適從。引入項目化的方法教學，以項目任務為中心，將理論知識融于項目任務當中，以實踐問題解決為紐帶，實現理論、實踐，知識，技能，以及情感態(tài)度的有機整合符合學生對單片機技術的認知規(guī)律。

最后，項目化的教學方法符合生產生活實際。完成一個學習任務即完成一個單片機項目，每一個項目就是一個完整的單片機開發(fā)過程，通過項目化單片機教學能使學生在學習單片機課程時，就已經有工作實際情況的體驗，貼近了未來工作需要，學以致用，為中職學生順利進入工作現場打好基礎。

五、解決對策

為提高單片機課程教學效果，培養(yǎng)學生解決實際問題的能力，提高單片機項目化教學的質量是教學改革的重點，應從以下幾點改革：

1、針對中職學生的特點，降低理論知識難度。

目前中職學生基礎知識水平不高，理論知識如果牽扯太多專業(yè)概念，會使中職學生把握不住學習重點。以“必須、夠用”為原則，在理論教學中，應通過實際項目需求，把相關的理論知識分解在各個項目實驗中，再依據不同的項目，把理論知識串起來講解。這樣既降低了單片機課程理論知識的起點，也把單片機課程中理論知識的難點分散。使激發(fā)了學生對單片機后續(xù)課程學習的興趣。例如，對單片機結構的知識點講解，可以設置七到八個項目任務，分別包含單片機的I/O、定時/計數器、中斷、AD轉換這些單片機內部的硬件知識。

2、針對課程特點，設計好項目內容。

首先做簡單項目，即基礎項目。例如設計認識單片機及其開發(fā)工具的項目。設計一個單片機能“跑“起來的最小應用系統，完成第一個項目——流水燈，讓中職學生對單片機系統有一個感性認識。然后熟練掌握單片機開發(fā)使用的仿真器、編程器、下載方式方法。熟練使用單片機開發(fā)工具軟件及單片機開發(fā)設計語言。這一階段雖然還沒有深入了解單片機的硬件，但是是后續(xù)單片機項目順利實施的基礎，這一階段可以適當增加課時數。

然后設計單片機I/O口的控制的項目，即簡單的設計性的項目。例如設計閃爍發(fā)光二極管的電路制作；廣告燈的制作；控制直流電動機的設計這些項目。因為單片機的輸入檢測，輸出控制是通過對其I/O的控制實現的。學生掌握了這些控制方法，也就打好了基本功。為后續(xù)項目的順利實施打好基礎。

在此基礎上適當增加后續(xù)項目的難度，即復雜的設計性項目。例如，設計數字顯示的的電壓表項目，在此項目中設計應用單片機與AD轉換芯片之間的接口與編程。設計一個防盜報警器項目，在此項目中設計應用單片機內部的中斷功能實現。

每個項目以此設計單片機課程項目符合循序漸進的教學規(guī)律，實現了該課程理論與實踐的完美結合。在此過程中，設計性實驗項目的開設基本覆蓋了單片機原理與接口技術的所有知識點，使學生牢固掌握基本理論，熟練掌握基本設計思路，綜合應用基本設計方法，從而達到學以致用的根本目的。

3、理論知識與項目實驗銜接

在項目實驗環(huán)節(jié)中，不斷穿插理論知識的講解，每一個單片機的實驗課程就是一個實際項目然后讓學生親自動手，自己實踐，運用理論知識解決在實驗中碰到的問題。建議理論課時占40%和實踐課時占60%，據此理論知識講授要“講精，講透”。要求學生在項目實驗的基礎上進一步深化，將多個部分綜合在一起設計制作一個更復雜、具有較完備功能的實際系統。學生在項目任務的完成過程中，遇到難點，教師可采用啟發(fā)問答形式，讓學生自己思考，鼓勵學生都動手實踐，仔細觀察每一次實驗的結果，總結解決問題的經驗，達到使學生發(fā)現問題，解決問題的能力。

4、驗證性實驗與設計性項目銜接

驗證性實驗是指為驗證已經學習過的理論知識所設置的實驗；設計性項目是以實際設計項目目的要求和項目條件，由學生自行設計項目方案并加以實現的項目。傳統的教學方法是驗證性實驗，在現在的實驗教學中也還有一定的作用，可為設計性項目的開設提供一些必要的基礎?，F在的驗證性實驗一般是在相應的實驗箱上完成，通過開設1～2個驗證性實驗可讓學生了解單片機的基本構成和基本工作原理，所以在開設設計性項目前開設驗證性實驗是非常必要的。同時，一些設計性項目的開設可在實驗箱上對驗證性實驗進行改造而成，特別是對于開始的簡單的設計性項目更是如此。比如一些驗證性實驗，所有的電路硬件在實驗箱中是現成的，同時給出相應的實驗程序范例，學生就可以在實驗箱上進行驗證，對所做實驗的功能進行分析。教師只需要在理論教學時將程序流程圖和涉及的算法講述清楚，最后要求學生去編寫程序，然后再進行功能驗證即可。采用這么一種由驗證性實驗作為基礎并進行改造的方法對于以基本原理的掌握為目標的簡單的設計性項目具有很強的可操作性，有利于驗證性實驗到設計性實項目的自然銜接。

六、需要注意的問題

1、教師自身定位

教師應自覺提高自身做項目的能力，并保證足夠的精力投入到教學中去。教師要注重平時積累，一方面，要自己動手，精心制作好幾個作品。另一方面，也可以通過提出選題，指導學生去做，將完成后的作品及文檔全部存檔。只要通過2～3年的積累，就可以形成難度、層次區(qū)分較為合理的項目選題庫和作品庫，既為后續(xù)班級的教學創(chuàng)建了良好的條件，對后續(xù)學生的實驗起到示范和引領作用，又為今后的教學工作減輕了負擔。要做好這些，就要求教師充分明確自身職責，牢固樹立以教學為中心的觀念，保證有足夠的精力投入教學中。

2、學校的評價體系

學校應當改變傳統以分數論英雄的模式。單片機課程如果只是掌握了一些理論知識而沒有實戰(zhàn)能力，分數再高都不能算是學好。作為對學生的評價，確立以項目實踐能力為主體的評價體系，通過對學生做的項目難易程度、項目完成的效果，質量等驗收情況來給出合適的評價。中職學校應支持，鼓勵并完善以項目化教學改革，保證單片機項目化教學改革的順利實施。可以此為中職學校相應教學改革的切入點，待時機成熟，向其他課程推廣。

七、結束語

現在中職學校大力進行教學改革的環(huán)境下，以此為契機，開展單片機課程項目化的教學改革勢在必然。單片機課程就本省而言需要相適應的教學方法體現教學效果，單片機項目化的教學模式改革符合認知規(guī)律，體現學以致用的教學思想，實施好單片機項目化教學模式改革為培養(yǎng)出符合社會發(fā)展需要的高素質人才提供方法和途徑。

參考資料：

[1]《單片機原理與實訓教程》.舒?zhèn)ゼt 主編.科學技術出版社

篇6

關鍵詞：模塊化；項目化；單片機

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 論文編號：1674-2117（2017）06-0087-04

引言

單片機是目前各類智能產品中經常選用的微處理器之一，也是現在電子類高校技能競賽中常運用的技術之一。因此，單片機課程是電子技術、計算機、電氣、自動化、機電一體化、信息工程等專業(yè)的主干專業(yè)課程，并且是一門實踐性、應用性很強的課程，這也說明了單片機課程的實驗教學尤其重要。

傳統的單片機實驗教學主要是采用高度集成的實驗箱進行實驗教學，但實驗箱價格昂貴、操作繁瑣、結構復雜，所以這種方式不僅實驗成本高，而且學生的實驗效果也不理想。因為實驗的電路都是已經制作好的現成品，學生在做實驗時只需機械地按照圖紙在實驗板上連接幾根導線，然后錄入程序，最后觀察實驗結果即可，整個過程耗時僅需10～25分鐘。[1]這樣的實驗只屬于驗證性實驗。

由于控制電路和實驗電路集成在一起，所以學生很難了解所做實驗的實際工作電路，對電路的原理根本無法獲知，這樣的實驗教學方式很難鍛煉學生的實際應用能力，由此可見，實驗設備的高度集成化已經漸漸不適應現代化單片機實驗教學的要求。隨著單片機技g的不斷更新和廣泛應用，單片機實驗教學系統采用模塊化設計，價格低，普及性高，能培養(yǎng)學生的動手能力和創(chuàng)新能力；同時，采用項目化的實驗教學模式，能夠以工作過程為導向，培養(yǎng)學生的工程意識和解決實際問題的能力。[2]

單片機模塊化實驗教學設計

改革單片機實驗教學模式，是指不再采用傳統的實驗箱設備，而是采用一種學生自主、自行制作，開放式、模塊化的實驗板來進行單片機實驗教學。

該實驗板主要由基礎模塊和擴展模塊兩部分組成。其設計思路是基礎模塊為系統核心模塊，擴展模塊為系統子模塊?；A模塊（核心模塊）搭架上任何一個擴展模塊（子模塊）可完成一個特定的子功能，形成一個產品。所有的擴展模塊（子模塊）還可以按照某種方式多個組合在一起，再搭架上基礎模塊（核心模塊）形成一個更大的系統和有更多復雜功能的產品。擴展模塊（子模塊）是可組合、分解和更換的單元，但基礎模塊（核心模塊）是必不可少的單元。具體的框架圖如下頁圖1所示。

該實驗板的優(yōu)點是價格低（根據配置擴展模塊不同，價格在十幾元到幾百元不等），而且省去了中間通過編程器或開發(fā)板來燒錄程序的環(huán)節(jié)，采用ISP直接下載，十分方便。此模塊化實驗板可以完全由學生自己焊接、制作，體積較小，攜帶方便，學生可以人手一套，滿足在線仿真調試、開發(fā)設計單片機系統以及制作小產品的需要。此外，它還可以為以后的課程設計、電子設計競賽、機器人競賽、技能大賽等活動提供技術準備。[3]

1.基礎功能模塊設計

基礎模塊為單片機最小系統，也可稱為CPU控制模塊，主要由單片機芯片、復位電路、晶振電路和電源電路組成。它是做任何一個單片機實驗或產品必不可少的部分，也是系統的核心部分，如圖2所示。

為了方便后續(xù)搭架基礎模塊與擴展模塊，可以將單片機的32個I/O（P0-P3口）全部引出，將單片機的引腳與2.54mm間距的單排排針焊接在一起，通過排針將引腳引出。然后通過杜邦線，把基礎模塊排針與擴展模塊排針相連接，實現搭架組合。

2.擴展功能模塊設計

擴展模塊主要包括流水燈模塊，數碼管顯示模塊，點陣顯示模塊，LCD顯示模塊，蜂鳴器模塊，鍵盤模塊，紅外收發(fā)模塊，傳感器模塊，A/D、D/A模塊，電機控制模塊，時鐘模塊和E2PROM模塊。這些擴展模塊不僅可以使學生基本掌握單片機的輸入、顯示、控制、數據采集和轉換、儲存等相關技能，還可以使學生在熟悉和掌握以上擴展模塊的電路原理、制作和編程的基礎上，根據自身需求自行設計和制作新的擴展功能模塊，學習到更多的知識，掌握單片機更多的運用技能。

通過“基礎模塊+擴展模塊”可以制作和實現的功能如下：

廣告牌的設計與制作：單片機最小系統（基礎模塊）+點陣顯示模塊（擴展模塊）。

功能：通過編程實現單片機控制點陣模塊顯示相應的漢字、圖形、數字等廣告信息。

搶答器的設計與制作：單片機最小系統（基礎模塊）+鍵盤模塊（擴展模塊）+流水燈（擴展模塊）。

功能：通過編程實現當有按鍵按下時（有人搶答時），將信號反饋給單片機，然后單片機做出相應的反應動作，如小燈點亮，說明搶答成功，并顯示搶答成功相對應的位置。

智能溫度測控系統的設計與制作：單片機最小系統（基礎模塊）+傳感器模塊（擴展模塊）+數碼管顯示模塊（擴展模塊）+流水燈（擴展模塊）+蜂鳴器（擴展模塊）。

功能：通過編程實現當溫度傳感器模塊采集到溫度后，將溫度信號發(fā)送給單片機，單片機接收到信號后，由數碼管顯示模塊顯示出當前溫度。若溫度超過了預先設定的最高溫度值，流水燈模塊亮起，表示啟動降溫控制操作；若溫度低于預先設定的最低溫度值，蜂鳴器模塊響起，表示啟動升溫控制操作。

單片機項目化實驗教學設計

面對高職教育培養(yǎng)高級技能型、應用型人才的目標，理論與實驗相分離的教學模式已不再適應當前職業(yè)教育發(fā)展的需要。針對競爭日益激烈的就業(yè)市場和企業(yè)對人才的需求，筆者提倡一種以工作為導向的新教學模式，其本質是讓學生在學習中感受到實際工作環(huán)境，教師充當需求者或管理者，給學生（工作者）下達任務或訂單，學生從接到任務到制作產品整個過程都全程參與。[4]

這樣的模式也稱為項目化教學模式，即學生和教師一起實施一個工作任務或項目而進行的教學活動，它能實現學生“學中做，做中學”[5]，實現課程設置職業(yè)化、理論實踐教學一體化、技能訓練崗位化、素質訓練企業(yè)化[6]，提高學生的工程意識和解決實際問題的能力。

對于單片機這門實踐性、應用性要求都很強，且易制作產品的課程，采用項目化教學模式，能夠讓學生通過教師下達的實際工作任務，學會Protel99se等仿真軟件的理論知識，然后通過實踐實現電路板繪制、系統仿真、電路板印制、焊接、調試等，掌握一套完整的單片機硬件電路設計和制作過程，同時學習匯編語言或C語言編程的理論知識，通過實踐實現對單片機程序編輯、調試、燒錄等，掌握一套完整的單片機軟件設計過程，最終做到將理論學習、實踐應用、產品制作有機地合為一體。

單片機項目化實驗教學的思路和實施步驟具體如下：

第一步，提出任務，選擇方案。

掌握技能：能提出至少3種以上方案，通過對比、論證選出最優(yōu)方案；能利用網絡、圖書館等查閱資料和分析資料。

第二步，硬件電路設計。

掌握技能：能利用protel99se或其他繪制電路板仿真軟件，繪制出對的電路原理圖、PCB封裝圖。

第三步，電子元器件采購計劃。

掌握技能：能識別、篩選電子元器件；能統籌和規(guī)劃采購計劃，制作采購清單，實施采購任務，進行成本統計；能檢測電子元器件的性能指標。

第四步，制作電路板（手工焊接）。

掌握技能：能將之前繪制的PCB封裝圖，通過刻版機雕刻法或化學藥劑腐蝕法制作出PCB電路板；能將電子元器件焊接到PCB電路板上；能檢測PCB電路板和電子元器件。

第五步，軟件設計。

掌握技能：①設計程序。能分析任務或項目需求、設計程序算法以及畫程序流程圖。②開發(fā)程序。能使用Keil編程軟件、錄入程序和編譯程序。③調試程序。能調試程序，查找錯誤，修正錯誤；能生成可下載到單片機的.hex文件。④燒錄程序。根據不同的下載工具，能采用不同的燒錄方式；能使用燒錄程序的軟件，了解燒錄程序的步驟，實現將.hex文件燒錄到單片機?？梢岳没A模塊（單片機最小系統）實現燒錄程序。

第六步，上交產品及編寫項目報告。

這包括PCB電路原理圖、封裝圖，采購耗材清單，手工焊接電路板及軟件程序清單。

掌握技能：能制作產品使用說明書；歸納、總結產品制作全流程的步驟；利用單片機的知識和技能，分析和解決一定的工程實際問題。

在項目化教學中，教師根據實際工作需求的項目，給學生下發(fā)任務。學生自行組隊，通過網絡、圖書館等資源多方面搜集資料，小組討論，師生互動，討論方案的可行性，這樣能留給學生發(fā)揮的空間，激發(fā)他們的創(chuàng)造性思維。對于確定后的方案，學生開始展開硬件電路、軟件程序的設計與制作。在這個過程中，教師只需要針對項目進展和實施，在適當的時候引導學生進行相關理論知識的鏈接，做到理論與實踐相結合。每個小組獨立完成項目后，上交產品和項目報告，并進行集體點評。

結論

實踐證明，采用模塊化的單片機實驗教學，能夠提高學生識別電路結構的能力，從而提高他們的動手能力和創(chuàng)新設計能力。并且模塊化電路板較為靈活、普及性高，各個模塊都相對獨立，在出現故障時易于檢測。由于價格較低，學生能夠人手一套，自行設計各類擴展功能模塊。采用項目化的單片機實驗教學，能夠培養(yǎng)學生的工程意識和解決實際問題的能力。在項目化教學過程中，教師通過角色扮演，給學生下達工作任務，這樣能激發(fā)學生的學習興趣和積極性，開拓學生的思維，從而提高教學效率。同時，項目的實施和完成能將理論和實踐融為一體，讓學生學以致用。將模塊化與項目化教學模式相結合，是一種創(chuàng)新型的單片機實驗教學改革模式，它能通過設計和制作模塊化的單片機實驗板，實現項目化教學過程。

參考文獻：

[1]殷士勇.Keil和Proteus在單片機實驗教學中的應用[J].重慶工商大學學報：自然科學版，2009（6）：567-570.

[2]劉升.模塊化單片機課程實驗教學系統[J].淮北煤炭師范學院學報：自然科學版，2010（2）：40-43.

[3]張宏偉，閻有運，王新.單片機實踐教學改革的探索與實踐[J].實驗室研究與探索，2009（4）：206-208.

[4]韓慧敏，陳亮，柏乃琳.電子類專業(yè)實踐教學改革的探索[J].科技視界，2014（5）：54.

[5]沈培鋒.《單片機原理與應用》項目化教學改革案例淺談[J].中國科技信息，2012 （18）：137.

篇7

單片機以其體積小、價格低、功能齊全、抗干擾性高、可靠性好、易于開發(fā)擴展等獨特特點，被廣泛應用于工業(yè)自動化及智能儀器儀表、通信設備、家用電器等各種設備儀器中。[1]近年來，隨著各種機械設備自動化程度的不斷提高，用單片機來實現對各種機械電子設備的控制顯得越來越重要。因此掌握單片機技術，了解其工作原理，特別是具備單片機的基本操作技能，成為當工科專業(yè)大學生的重要任務。

到目前為止，單片機原理及應用是多數理工科院校電子信息科學與技術、通信工程、電氣工程及其自動化等電氣信息類專業(yè)的主干課程。該門課程以C語言程序設計、數字電路、模擬電路為前續(xù)基礎課程，同時對嵌入式系統和DSP技術等后續(xù)課程的學習有重要影響。

一、教學背景

傳統的單片機課程，在教學內容的選擇和教學順序的設置上，通常采用的是理論與實踐相互結合、先理論后實踐的模式，程序設計語言通常采用匯編語言。從實際效果看，理論課程大多圍繞單片機的結構及原理、指令系統、匯編語言程序設計、中斷系統、定時/計數器、串行通信、單片機系統擴展等相關知識展開，學生處于被動接受狀態(tài)，在整個教學活動中參與度不高，容易感到枯燥和倦?。粚嶋H的拓展性應用知識講解較少，無法體現當今社會對應用型人才培養(yǎng)的需求，對學生真正掌握單片機控制系統沒有實質性的幫助。

相對于理論教學，實驗教學學時非常有限。以筆者所在院校電氣工程及其自動化專業(yè)為例，單片機原理及應用理論學時為48學時，實驗學時僅為16學時。實驗教學一般在理論教學中后期才展開，受課時限制，實驗重點也大多局限于對單片機的簡單操作和自身功能驗證之上，而很少拓展到單片機的具體應用領域。又由于缺乏后續(xù)相關課程的支撐，沒有能夠將單片機教學與相關課程有機結合，將所學知識有機系統的串聯起來，對單片機“軟硬件結合的系統設計方法”強調不夠，使得學生在設計實際的應用系統時缺少系統化的思想。[2]

此外，多數院校單片機課程成績的評定多是以期末理論考試為主，考核方式欠缺多樣性，對學生實踐能力的考核欠缺有效的考評機制，導致學生在學習過程中重理論而輕實驗，忽略了單片機作為一門應用性極強的課程的本質。

二、項目驅動教學法在單片機教學中的實踐

1.項目驅動教學法

所謂項目驅動教學法，是一種基于探究性學習和協作學習的教學方式，是指教師把教學內容和教學重點提煉出來，巧妙地蘊含在一個個具體的項目中，把相關的知識點融入到項目的各個環(huán)節(jié)中，層層推進，從而激發(fā)學生學習的興趣、發(fā)展學生動手能力的教學方式。項目驅動教學法把教師的作用更多的定位在促進學生學習、引導學生成功上，教與學都是圍繞著所設計的項目來展開。

項目驅動教學法比較適合實踐性較強的理工科課程教學，它要求師生改變傳統的觀念和角色，充分發(fā)揮學生在學習中的主體地位和教師在教學中的組織、引導、促進、控制作用，把學生認為枯燥的知識轉變?yōu)樯鷦拥膶W習內容，有利于真正培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、自學能力、實踐能力、增強學生獨立意識和協作精神。[3]

2.項目驅動教學法在單片機教學中的實踐

把項目驅動教學法應用于單片機課程教學過程中，首先要解決的是編程語言的選擇問題?，F今大多數的單片機教材的編程語言都是以匯編語言為主，使用匯編語言編程的優(yōu)點在于其所編寫程序的代碼緊湊、執(zhí)行時間短、便于控制。然而其缺點也是明顯的――由于其缺乏通用性，需要程序編寫人員對單片機硬件系統有相當深入的理解，且程序不易移植，所以不利于單片機教學。C語言由于其運算速度快、有良好的可移植性、且編譯效率高，可以直接實現對單片機硬件系統的控制，因此筆者所在院校從2010級電氣信息類本科專業(yè)開始，在單片機教學中采用了C語言編程。

其次，把項目驅動教學法應用于單片機課程教學實踐中，項目內容的設計與提煉極其重要和關鍵。項目內容的設計要打破原有教學框架，遵循學生的認知規(guī)律，以學生為中心，由簡單開始，將單片機課程的核心技術提煉為若干知識點，并通過一個個具體案例來體現。引導學生邊做邊學，在實踐中學習。一個項目的設計需要由不同的知識點去組合和搭建，如“基于單片機的交通燈控制系統設計”，不但要求學生熟練單片機的I/O口操作，還要熟悉數碼管的顯示知識；同樣“簡易搶答器設計”，不但要熟練單片機的I/O口操作、數碼管的顯示知識，還要熟悉按鍵等的操作，因此，每個項目又可被分解為若干任務。

筆者依據本校電氣信息類專業(yè)對“單片機原理及應用”課程教學內容的要求，結合自身實際教學經驗，把單片機教學內容大致分解為三大模塊，詳見表1。

表1 項目內容及任務

在這三大模塊中，基礎訓練模塊教學內容由單片機最小系統、I/O接口、數碼管顯示技術等組成；技能模塊教學內容由單片機的中斷系統、定時器/計數器、串口通信、電機控制等組成；綜合訓練教學內容由模擬交通燈控制系統設計和簡易搶答器設計等組成。在基礎模塊教學階段，教師通過講解和演示的形式以提起學生的學習興趣，讓學生熟悉常用的編程軟件和實驗平臺的使用方法。技能模塊教學設置與基礎模塊一致，教師先講解后演示，綜合訓練模塊不再設置講解環(huán)節(jié)，教師布置題目后，學生自行完成，教師點評項目報告。每個項目結束后，教師都要求學生撰寫項目報告并據此進行教學評估。

此外，在單片機教學過程中，對部分教學項目，在實驗板不能滿足教學需要的情況下，還引入了Proteus單片機系統虛擬仿真軟件結合Keil C軟件編程，用虛擬單片機系統來替代實際硬件電路，把程序運行于虛擬的MCU上，使軟件調試不再依賴于實際的硬件電路，當仿真結果達到系統預期目的后，還可以進行實際硬件電路的制作。仿真軟件的使用讓學生不再受限于現有的實驗課時和實驗設備，使其能夠更加靈活、深入地學習單片機知識。

對單片機實驗課時相對不足的現狀，將部分理論課時移到實驗室進行，構建理論與實踐一體化的教學模式。教師每講授完一個項目，立刻要求學生進行實踐，同時充分利用開放實驗和課程設計的有限學時，作為實踐學時的有效補充，通過充分的實踐使學生掌握單片機的軟硬件資源及工作原理。

三、教學體會

篇8

【關鍵詞】單片機 一體化教學 項目教學

一體化教學在我校開展已近三年，對這一新型的教學方法我非常贊同。根據單片機的教學現狀和我校的實際情況，我提出了在單片機教學中以一體化教學和項目教學相結合的教法設想，并在兩個多學期的單片機教學實踐中進行了一系列實踐。初次的嘗試也取得了一定的效果，當然這一設想和嘗試也有很多不完善之處，需要更進一步的實踐檢驗。

傳統的單片機教學強調理論知識體系的完整性、嚴密性，注重課程本身的體系結構，前后的邏輯聯系。教學也仍舊以教師講授知識為主的教學模式，授課的順序是硬件結構指令系統軟件編程單片機系統的擴展和各種器件的應用，最后再講一些實例。但是學生特別是職校學生普遍感到這門課非常難學。原因何在呢？

一方面是由于單片機是一門綜合性很強的學科，通常要求學習者有一定的硬件電路知識，計算機組成原理，編程的一般方法。而一個剛從初中畢業(yè)的學生，本來基礎就不好，對計算機結構幾乎一無所知，甚至連數字電路也是剛剛接觸的人，要他一開始就去學習單片機硬件結構并理解，顯然有一定困難。

另一方面，許多所謂的職中單片機教材其實大都是大學教材或單片機技術書籍的縮寫版。而這種教材的知識體系，內容編排的目標是讓學習者能達到設計開發(fā)能力。而職業(yè)學校的學生真真能達到設計開發(fā)的能力嗎？值得商榷。

再一方面，傳統的以單片機背景知識介紹，硬件知識、指令、編程，外部擴展等順序進行單片機的技術書籍的編寫不符合職中學生的認知規(guī)律。這種以老師說教，理論教學和實踐教學嚴重脫節(jié)的教學模式給學生帶來了很大的學習障礙。致使學生學得吃力，老師教得辛苦，效果也不好。

那么如何讓基礎比較薄弱的職校學生較好地掌握單片機技術呢？我校實行的一體化教學可以說是一個不錯的解決途徑。在兩個多學期的教學實踐中，本人發(fā)現在單片機教學中將一體化教學和項目教學有效結合，效果顯著。于是本人將自己粗淺的嘗試總結如下：①教材改革。從職中學生認知規(guī)律出發(fā)，打破傳統的教材安排將學習的難點分散到學習的各個階段。將所學知識模塊化，階段化，層次化。針對匯編語言枯燥難理解的特點，對每條指令編寫了與之配套的程序。每個知識模塊都設置了針對性的實驗，通過實驗學習理論。并且自行開發(fā)設計了與教改相結合的實驗電路板。②教學改革。在教學上采用一體化教學和項目教學相結合的方式。就是針對每個知識模塊制定一個總課題，對于一個課題下的每個知識點設置相應的試驗，這些試驗又包含且服務于總課題。在教學中盡可能讓每個學生動手，讓學生在調試程序的過程中，通過實驗現象的感官性加深對原理知識的理解，同時學生自己親手調試出的試驗現象也激發(fā)了其學習興趣與熱情。這樣通過“做中學”提高了學生學習主動性，降低了教學難度，提高了學習效率。同時在每個知識模塊的基本內容學習完成后，設置了相應的項目，在老師的指導下讓學生自主完成。這樣既鞏固了所學知識，也讓學生認識到自己的確學到了東西，進一步激發(fā)了學生的自信心和學習積極性。

篇9

【關鍵詞】項目式教學；單片機(C語言)；高職教育

高等職業(yè)教育的培養(yǎng)目標是面向生產、面向基層、面向管理和服務第一線的實用型人才。我們高職教育雖然起步晚，但經過近幾年的發(fā)展，也取得了一定的成果，成為了我國高等教育的重要組成部分。然而，高職教育也存在著不少問題。教學方法陳舊，大多數高職院校仍沿用傳統的“教師滿堂講解，填鴨式灌輸知識給學生”的教學模式；實踐教學所占課時比重??；與行業(yè)企業(yè)合作開發(fā)的教材少；考試模式得不到創(chuàng)新等等。以上諸多問題中，如何提高高職教育的教學質量，開發(fā)出一些真正適合高職學生的教學方法是許多教育工作者一直研究的永恒問題。

本文以《單片機(C語言)》課程為例，針對目前高職院校《單片機(C語言)》課程教學方法上的不足，提出了一種適應“工學結合”人才培養(yǎng)模式的教學方法—項目驅動式教學。

1.傳統教學方法的不足

《單片機(C語言)》課程是計算機應用技術、電子信息、機電等專業(yè)的專業(yè)基礎核心課，該課程的主要特點是實踐性強，需要學生多動手操作，才能提高教師的授課效果和學生的學習興趣。雖然許多高職院校對該課程的教學模式進行了一定程度的改革，但仍然收效甚微?？偟膩碚f，現階段我國高職院校《單片機(C語言)》課程教學方法方面存在的不足可以歸納為以下幾點：

(1)教學方法墨守陳規(guī)，沒有真正體現高技術型人才的培養(yǎng)目標

傳統的《單片機(C語言)》教學中，教師一般會在前兩周先講授抽象的單片機硬件結構，然后在第三、四周對C語言運算符，基本語句一一進行闡述。這種教學方法往往會產生“教師在講臺上滔滔不絕地講述，學生在下面睡成一片”的現象[1]。從而導致教學質量得不到提高。

(2)傳統的章節(jié)式教學，不利用培養(yǎng)學生對知識的綜合應用能力

傳統的教學模式下，教師依據課本的章節(jié)先后順序進行課程講解，各個章節(jié)之間相互獨立，往往是學完一個章節(jié)，做一個小實驗來鞏固本章所學的知識，這僅僅是記憶式教學或填鴨式教學的一種衍生形式，學完《單片機(C語言)》課程，學生仍不能判斷各知識點的實際用途。而且，這種章節(jié)式的教學模式與“工學結合”的人才培養(yǎng)模式完全脫軌，不能實現學生從學校畢業(yè)后就能從事工作崗位的無縫對接。

(3)對學生的課程考核機制不夠完善，考核形式缺乏多樣化

目前對《單片機(C語言)》課程的考核大多仍采用期末卷面成績占大比重，平時課堂表現占小比重的方式。這種考核方式抹殺了學生的創(chuàng)新能力，導致學生只重視期末考試的分數，而忽視了平時對自身能力的培養(yǎng)。長此以往，學生只會背題目，而不會動手操作，不會動腦思考，失去了《單片機(C語言)》課程教學的真正意義。

2.項目化教學的改革

針對以上高職院?！秵纹瑱C(C語言)》課程教學方法的不足，提出了一種創(chuàng)新的教學方法——項目式教學。項目式教學源于德國[2]，已經在許多歐洲國家展開了實踐，都得到了非常明顯的效果。由于高職院校的學生本身邏輯能力比較薄弱，不擅長于邏輯思考和理論分析，喜愛動手操作，在《單片機(C語言)》課程中采用項目式教學既有理論依據，也有實踐證明，因此具有可行性。

所謂項目式教學，是指師生通過共同實施一個完整的“項目”工作而進行的教學方式。這里所指的項目應該是針對某幾個教學知識點而設計的能在教師的指導下由學生獨立完成的、收到良好教學效果的小任務。以《單片機(C語言)》教學為例，完整的項目式教學過程應該包括項目選擇、項目引入、項目開發(fā)、項目考核等等。

(1)項目選擇

項目選擇是《單片機(C語言)》項目教學的核心，選擇的項目是否恰當直接決定了項目教學的成敗。選擇的項目不宜過難或過于簡單。同時，還要考慮選擇的項目是否能與學生未來技術型的工作崗位實現無縫對接。教學機器人[3]以單片機作為控制核心，包括運動模塊、顯示模塊、時間模塊、語音模塊、遙控模塊以及各種傳感與轉換模塊。運動模塊既可采用直流電機、也可采用步進電機；顯示模塊既可選擇數碼管顯示，也可選擇字符液晶或圖形液晶顯示；控制方法既可采用聲控，也可采用遙控等。針對不同模塊，設計出了不同學習情境。所以選擇教學機器人作為項目教學的對象具有可實現性。

(2)項目引入

項目引入是項目教學能否成功的關鍵一步。如果項目引入的切入點恰當，就會激發(fā)學生進入角色的興趣，達到事半功倍的效果。在項目引入階段，不要全盤把任務要求羅列出來，這種方式比較枯燥，不利于活躍課堂氣氛，調動學生的參與積極性。教師可以通過展示與項目有關的實物功能，播放視頻，與學生分享自己的親身經歷或故事，自然而然地把學生引入到項目中來，激發(fā)他們參與項目的興趣。也可以通過一問一答的方式激發(fā)學生的好奇心，讓他們主動參與到項目中來。

(3)項目開發(fā)

項目開發(fā)是項目式教學的主體過程，學生綜合應用能力的培養(yǎng)也是在這個過程中逐漸實現的。項目開發(fā)一般是以小組的基本形式展開，根據項目的難易程度，選擇小組的人數。在項目小組長的分工下，小組成員協作完成整個項目的任務。項目開發(fā)階段，主要目的是培養(yǎng)學生的團隊協作能力，獨立思考分析問題的能力和溝通能力。在組內分工上，教師要引導組長根據組內成員的愛好特長，優(yōu)勢互補進行分工，要保證每位組員在項目開發(fā)階段都有事可做，同時要發(fā)揮特長，把自己的工作做到最優(yōu)，避免個別學生閑置偷懶。教師在該階段要融入學生中去，由“主導者”角色轉變?yōu)椤耙龑д摺?，采用各種手段引導學生由“被動接受”轉向“主動探索”，同時，必要的時候，還要引導學生往正確的方向思考，以免學生走彎路耽誤了課程總體進度。

(4)項目考核

項目考核是檢驗《單片機(C語言)》項目式教學水平的標準。在這個階段，教師能清楚地了解學生完成項目的情況，同時對自己今后教學作相應的改進。很顯然，如果把傳統《單片機(C語言)》課程的考核方法沿用到項目式教學中來是不合適的，需要開發(fā)一系列有效的考核方法來完善項目式教學。更需要重視動手操作能力，職業(yè)精神，語言表達能力等的比重，而不要把大部分的考核分用于期末卷面成績。例如，設計報告的書寫和講解，項目基本功能和擴展功能的完成情況，項目實施過程中的表現情況，項目完成的進度等等都應該是重點要考核的內容。

3.項目化教學的不足，與其他教學方法的結合

誠然，相比起傳統的“填鴨式”、“說教式”教學方法，項目式教學更加適應高職院?！秵纹瑱C(C語言)》課程的教授，但是，我們也應該看到，項目式教學也存在自身的不足。比如，項目式教學方法讓學生掌握了大量的課堂“主動權”，對于剛剛接觸《單片機(C語言)》課程的學生來說，項目中的許多基本知識點可能以前從未見到過，因此，教師有必要安排一部分課堂時間講授這些知識點，以引導學生進一步探索，實現項目化教學與理論教學的結合。另外，也可以把項目化教學與引導文教學結合，取長補短，發(fā)揮各自的優(yōu)點，最終實現教學質量的整體提高。

參考文獻

[1]宋錦.單片機課程項目教學法的探索和實踐[J].武漢職業(yè)技術學院學報,2006,5(6):94-95.

[2]姜大源,吳全全.當代德國職業(yè)教育主流教學思想研究[M].北京:清華大學出版社,2007.

[3]王靜霞.單片機應用技術(C語言版)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2009.

本文系“東莞職業(yè)技術學院院級基金（青年）項目（項目編號：2011d09）”。

作者簡介：

篇10

高校教學中有人提出與單片機有關的課程既難教又難學，教學效果不太理想，其主要原因在于：傳統的“老師講、學生聽”的教學方法挫傷學生的學習積極性。針對單片機課程特點，尋求一種能較好地培養(yǎng)學生能力的教學方法是每一位任課教師迫切關注的問題。

對各高校的單片機原理精品課程進行查閱，可以看出各高校對實踐教學非常重視，為了加強實踐教學，近年來，我國的一些學術機構開始致力于虛擬實驗室的研究，雖有了一定發(fā)展，但是還存在很多不足：沒有形成較為合理的發(fā)展模式和方向，基于Proteus軟件平臺的課程教學，在各個論文期刊也均有發(fā)表，各地高校也有研究，然而研究者多、應用者少，真正貫徹與應用實際教學過程中才是虛擬實驗教學的重中之重?？梢娞摂M實驗教學在國內有一定的理論基礎，將其整合到課堂教學中有巨大的應用價值。

2.教學方法和教學手段

針對不同項目，采用引導教學法、案例分析法、演示教學法等多種教學方法，引導學生積極思考，樂于實踐，強化學習效果。

2.1演示教學法

教學過程中首先演示仿真運行結果，然后提出問題，學生帶著問題和對演示結果的好奇，投入任務的學習之中。對于一些關鍵步驟的理解，可現場修改程序，顯示運行效果，例如最簡單的流水燈，可修改指令改變燈循環(huán)點亮的時間，或使奇數燈循環(huán)點亮，使學生理解每條指令的功能。

2.2案例分析法

對于一些基本模塊的設計，可采用案例教學法。通過簡單的、具體的任務實例分析、介紹知識點，使學生對單片機有一個感性認識。同時對于第一個綜合項目的設計，也可采用案例分析法，之后學生就可以舉一反三，進行綜合項目的開發(fā)設計。

2.3引導教學法

對于一些較難理解的知識點，可采用預先設置故障的方法，引導學生理解。如數碼管的動態(tài)顯示，在點亮下一位之前要關閉所有數碼管，否則會亂碼，對于這一點學生很難理解，所以在教學時，先不指明，當學生遇到此問題解決不了時，教師再指導修改，使學生印象深刻，便于理解。

3.項目教學的實施

3.1教學對象

以本校自動化專業(yè)大學三年級學生為教學對象，采用Proteus軟件項目式教學法。這一時期的學生已掌握本專業(yè)的一些基本理論知識，對電路進行分析設計，繪制電氣原理圖，知道常用的電子元器件，可以進行仿真設計中硬件電路的設計。對于軟件部分，學生可用c語言進行編程設計，完成軟硬件的聯合調試。

3.2教學內容的選取

將項目式教學法引入單片機教學中，關鍵是項目的設計，項目設計是否合理直接影響教學效果優(yōu)劣，教師在選擇教學項目時，應緊扣教學大綱從實用性、可行性、綜合性等方面考慮。LED流水燈、按鍵、數碼管顯示、液晶顯示、蜂鳴器、定時器、溫度測量等這些具有代表性的小項目是一個綜合性大項目設計的基本模塊，這些項目在日常生產生活中，學生經常看到用到，學生有興趣學習，基本模塊應用好了，可以進行綜合的大項目的開發(fā)設計。

3.3教學目標

3.3.1從工程實際需求出發(fā)，培養(yǎng)學生從事單片機設計需要的技能和知識、學習方法及基本的生存和發(fā)展能力，使學生較快融入企業(yè)，參與實際的單片機設計工作。

3.3.2培養(yǎng)的學生在用單片機進行畢業(yè)設計時，展現仿真效果，并做出設計實物，在各創(chuàng)新設計大賽中，設計出更具智能化的作品。

3.4教學過程

項目從簡單到復雜，難度從小到大，有個循序漸進的過程。在教學的早期，教師處于主導地位，給學生充分講解每個基本模塊的硬件、軟件設計方法，到后期以學生為主導，教師布置項目任務，學生在掌握基本模塊的應用后，開始進行綜合項目的設計，如恒溫控制系統設計，此項目應用到溫度測量、數碼管顯示、按鍵設置、蜂鳴器報警、繼電器控制等基本模塊，最終通過仿真軟件Proteus直觀地看到溫度顯示及控制的效果，讓學生有成就感，提高學習興趣。

最終在理論知識、課程設計、動手能力、創(chuàng)新設計等方面進行考核，驗證Proteus項目式教學法對于提高學生的學習興趣和對知識的掌握和應用方面的有效性。