浅谈项目教学法在高职单片机课程中的应用

王高建

【摘要】单片机是一门理论知识覆盖范围广、内容抽象而实践操作性又很强的课程。选择一种科学、合理的教学方法，使学生更好、更快地掌握单片机技术，是非常重要的。项目教学法在教学的过程中注重学生完成项目的过程，是一种以学生为主体的教学方法。本文将项目教学应用到单片机课程中，并从传统教学问题分析、应用实例、需要注意的问题等方面进行了阐述。

【关键词】单片机；项目教学；理实结合

伴随着社会经济和计算机技术的迅速发展，单片机作为一种微控制器，已被广泛应用于家用电器、智能仪器仪表、工业设备过程控制、航空航天等诸多领域。单片机课程也因此成为各理工科院校的专业必修课之一，但对于该门课程的教学效果一直被视为高职教育的瓶颈，在学生普遍认为入门难、理解难、学习难的同时，作为该课程的教师也感到教学难，理论和实践脱节，教学效果不理想，从而造成了教和学两难的尴尬境地。解决这种教和学的“双难”问题，提高学生学习的积极性、主动性，培养实践技术能力，成为单片机教学关注的重点问题。

一、传统教学问题分析

传统的单片机教学将教学过程分为理论和实验两个部分进行，教学都是从理论知识开始的，首先讲解单片机的硬件结构，然后依次是指令系统、程序设计方法和单片机外围扩展，单片机的理论知识不但非常枯燥、抽象而且内容繁多，想要记住这些知识已经非常困难，更何况熟练的应用。

实验课是在大部分理论知识讲解完毕后进行的，一方面实验和理论出现脱节现象，进行实验时，学习的理论知识已经忘记很多；另一方面在有限的单片机实验课上，大多数实验为验证性实验，学生往往只是利用实验箱进行简单的电路连线，调用老师已经设计好的源程序看实验现象。这就造成了学生很少有实际参与软件编程和硬件设计的机会。这不仅不能使学生理解和掌握单片机这门课程，还会影响对学生动手能力和创新思维的培养。学习完这门课程后，学生虽然对单片机原理有简单的了解，但对单片机应用，即单片机应用系统的设计与调试技术并没有很好的掌握。由此可见，单纯的理论讲解及验证性实验不但不能调动学生的学习兴趣，变被动学习为主动学习，而且影响学生对知识的掌握情况和动手能力、实践技能的提高。

二、项目教学法在单片机课程中的应用

项目教学法是教师根据专业培养目标及课程标准设计相应的项目，在教学过程中学生在教师的指导下完成项目的全过程。与传统教学方法以考试成绩作为最终的评价结果不同，项目教学法更注重的是学生完成项目过程中对学生的能力的培养以及良好职业道德的养成。

将项目教学法應用于单片机课程中，注重对学生实践技术能力的培养，把教学内容设计在一个个的项目任务中，将项目作为教学内容的载体，有助于提高学生学习兴趣和学习动力，突出体现学生的主导地位。下面以单个数码管显示字形为例，通过教学情境的设计，说明项目教学法应用于单片机教学中的优势所在。

1、教学情境的设置要以教学目标为基础

虽然项目教学法是对传统教学方法的改革，但是不能脱离教学大纲的根本要求，因此根据教学大纲对知识传授、能力培养、情感教育三方面的要求设立教学目标。

（1）知识目标：在进一步巩固学习数码管的基本知识、单片机的指令功能以及程序设计的基本方法的基础上；掌握I/O口的综合应用；掌握延时子程序的编写与使用。

（2）能力目标：从数码管的显示原理中学习数字到字形码的转换方法，为以后编写数码管的显示程序做准备；并具备单片机系统仿真的能力。

（3）情感目标：培养学生严谨治学的工作态度，主动探究的求知精神，认真观察的学习态度；培养学生的团队合作精神。

2、基于问题和讨论的教学过程

项目教学法是以小组为单位进行的，首先是每个小组内部给出相应问题的答案，接下来以小组为单位进行全班的讨论，每个小组将本组讨论的结果对全班同学进行汇报，各组对其他组的答案做分析和判断，并将讨论的结果做归纳和总结。学生讨论的过程实际上是一个将问题进行分解化处理的过程，也就是将一个复杂的问题通过讨论的方式化简成为若干个彼此相关联的简单的问题，把简单的问题逐一解决，最后使复杂的问题得到解决的过程。根据学生讨论的情况，教师做出适当的补充和说明。

采用项目教学法的突出优点是将知识和技能融入到具体的项目中，让学生边学习边实践，通过实践促进知识的理解、消化和吸收，在提高学生学习效果的基础上，激发了学生的学习、探索兴趣。

三、项目教学法在教学时需注意的方面

1、加强教学情境设计

项目教学法的难点是教学情境的设计，学生的学习行为是以教学情境做指导的，教学情景设计的恰当可以引起学生积极的情感反应，最终产生良好的学习效果。结合单片机的课程特点，教学情景的选择既具有典型性，又不能太复杂的，这样有助于将教学过程分解为从简单到复杂、从基础到高级的阶段性设计任务，并分别加以解决。使学生通过这种学习过程，既能模仿着完成案例系统的硬件和程序设计，又能在实验课准备好的案例硬件环境上完成程序的设计与测试。

2、以实践操作促进理论学习

单片机对于高职学生是一门比较难学习的课程，既要理解单片机的硬件组成、工作原理，又要掌握一百多条指令，还要利用这些指令进行程序设计。单片机理论学习所需的逻辑思维能力和学习能力恰好是高职学生的薄弱之处，但他们的优势在于擅长形象思维、实践学习效率高、动手能力较强。因此，在教学过程中宜采用理论分析和实践操作同步进行的方法，以理论知识指导实践操作，以实践操作促进理论知识的学习，讲解和操作交替进行，抽象和直观交错出现，使二者紧密结合，相互验证，突出学生的动手能力和专业技能的培养。

3、充分发挥学生的主体作用

在项目教学法中，真正登台演出的是学生，学生是课堂上的主角；教师充当的只是导演的角色，由教师编写项目，并介绍背景知识，提出问题，引导讨论，组织课堂教学活动。这正好符合现代教学提倡以学生为主体，教师只起着引导者作用的理念，在教学的过程当中，应处处体现学生的主体性和主观能动性。在充分体现“以学生为中心”的教学理念的同时，转变的不仅是教师的教学方法和手段，学生的学习态度和求知欲望也在很大程度的得到改善。

四、结束语

本文在分析传统单片机课程教学不足之处的基础上，将项目教学法应用于单片机课程教学当中，不但符合学生对于知识的认知规律和技能的形成规律，而且从实际项目出发，以任务带实验，每一项任务都要通过实际操作才能得以实现，具有实际操作性，增强了学生的实操能力；同时，学生发现问题、解决问题的能力和创新能力以及团队合作精神等综合素质都得到了不同程度的提高。因此，该方法的引入不仅继承了传统教学模式的优点使学生打下了良好的理论基础，而且以项目任务作为驱动，培养学生的综合能力。在整个教学过程中，以项目任务为主线，充分体现了学生在学习中的主体地位和教师的主导作用，很大程度提高了教学质量和教学效果。

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