单片机技术课程项目化教学改革

薛莹

（齐齐哈尔工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161000）

单片机技术课程项目化教学改革

薛莹

（齐齐哈尔工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161000）

传统的“单片机技术”课程教学效果并不理想，本文提出基于“项目教学”的教学新思路，设置具有代表性的项目任务,针对课程的特点，对机电类专业“单片机技术”课程进行全方位的教学改革，培养具有计算机、机械、电子三方面综合视野的高素质人才。

高等教育；单片机；项目教学

引言

随着目前机械控制水平的提升，国内高校机电类专业普遍开设单片机课程，需要学习者具有很好的软硬件结合能力，而机电类专业学生往往软件设计能力不足，单片机课程容易出现理论与实践脱节、课程与岗位脱节的现象，本文针对以上问题，提出项目教学法，将课程任务融入到项目载体中，以工作过程为导向，合理设置项目载体，改革配套理论教法，完善考核体系，通过项目引导让学生深刻理解课程在岗位中的重要性，使单片机课程适应专业特点，引导学生学以致用。

一、教学改革方向

（一）学习方法。理论课程设计过程往往是教师主导，这个过程中教师应该首先让学生明确单片机课程各部分的联系，单片机教学中可以使用英语学习方法迁移，利用这种关联让学生深刻的理解各部分之间的关系，使整个单片机学习形成一个整体的观念。硬件结构类比英文学习的语言环境、风俗，学习者一定要对单片机的硬件结构有一定了解，才能够熟练的应用单片机，而不至于出错；操作码类比英语单词，是汇编乃至单片机学习的基础；指令类比英语句子，需要遵循一定的搭配原则；程序分析相当于阅读理解；编程相当于写作文，使学生对单片机课程消除距离感，更快掌握学习方法。

（二）课程设计。单片机技术课程内容复杂、抽象，是一门理论性和实践性都很强的专业课。一般的教学方法实验内容基本上是验证性或训练性实验，学生很难达到单片机系统综合分析与设计的水平，为了培养学生单片机创新设计的能力，将课程任务归纳为“双基”巩固项目、技能强化项目、综合能力项目，教学设计思路框图如图1所示，从基础、技能、态度三方面逐级强化学习效果，最终使学生达到一个比较理想的层次，同时由于项目引导，学习目标比较明确，有助于学生接受理解。

二、项目设置

（一）“双基”巩固项目。本项目设置主要让学生掌握基本理论和基本概念，其中指令系统部分包含操作码和指令两方面需要记忆的内容，是程序分析和编程的基础，操作码是汇编源程序的助记形式，需要学生采用记单词的方法熟记操作码。

表1 “双基”巩固项目

“双基”项目具体任务见表1，选取让学生有直观印象的实验，各部分内容没有或者尽量减少交叉，目的在于使学生扎实掌握各部分内容。

（二）技能强化项目。本项目内容主要是知识的加强，将单片机技术几大重要模块：I/0口、中断系统、定时/计数器、串行通信，分别设置相应实验项目，具体任务如表2所示。

表2 技能强化项目

本部分项目旨在强化“双基”，侧重于应用，让学生将所学内容与实际接轨，深刻理解如何编程实现I/0口的输入、输出；如何应用中断方便工业控制；如何应用定时计数器实现定时，以及串行口通信在实际中应用于哪些方面。

（三）综合能力项目。传统课程设计内容局限于单片机知识本身，与其他课程关联较少，造成课程设计的项目简单、功能性不强，学生无法深刻体会其在工业生产中的应用。

表3 综合能力项目

本项目目的是综合单片机技术各部分内容，项目设置还应寻找学科间综合的切入点，具体任务设置如表3所示，从实际出发，寻找需要应用综合学科解决的问题，让学生直接在岗位实践中操作或者制作成品，增强学生的成就感。

三、考核体系

（一）理论考核。理论内容采取多管齐下的考核体系检测学生学习效果，由于单片机技术课程需要记忆内容较多，硬件结构如果不熟悉会严重影响汇编的效率和质量，应加大考核力度，实施每周一测验的卷面考核方案；指令系统的考核在课前开展，以抢答的形式，帮助学生熟记操作码，形成良好的学习氛围；同时开展一些小活动，比如为学生下发操作码、操作数的卡片，让得到卡片的学生进行组合，搭配出正确的指令。督促学生将基础打牢，才能在实验动手环节充分发挥。

（二）实验考核。要求每个实验项目采用不同的实现方法，激励学生主动分析、比较每种方法的特点，采用小组PK的方式，让学生尽量多动手、勤思考，培养创新思维和与实际结合的能力。例如， 处理定时器延时程序， 可以采用中断方式，也可以采用查询方式处理；标志位清零可以用软件实现也可以用硬件来实现； 显示数据可以采用共阴极的LED，也可以采用共阳极的LED等。

四、总结

单片机技术课程项目化教学改革针对各部分内容学习方法的不同，设计不同的项目，实现学生从基础水平到提高阶段，提高阶段再升级成综合能力的进阶。

[1]古志坚.基于单片机的步进电机控制系统研究[D].华南理工大学,2013。

[2]袁晓溪.基于单片机的LED显示系统[D].吉林大学,2015。

G642

A

1671-864X（2015）12-0164-02

薛莹1986年5月生，性别:女，籍贯:黑龙江，哈尔滨理工大学硕士研究生，主要研究方向电气工程及其自动化，现工作于齐齐哈尔工程学院机电工程系，职务教师。