王京港+張翠平

（南京理工大學(xué)紫金學(xué)院機(jī)械工程系，南京 210046）

摘要：結(jié)合近年單片機(jī)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)與理實(shí)合一的單片機(jī)教學(xué)模式的改革情況進(jìn)行了介紹，闡述了該模式的教學(xué)優(yōu)點(diǎn)及實(shí)施過(guò)程，教學(xué)實(shí)踐表明，該模式很好地解決了教學(xué)中教與學(xué)的關(guān)系，能引起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性和實(shí)際項(xiàng)目動(dòng)手開(kāi)發(fā)能力，收到了很好的效果。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)教學(xué)；項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)；教學(xué)改革

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）21-0186-02

單片機(jī)原理是測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)的學(xué)位專(zhuān)業(yè)課，其實(shí)踐性、操作性、工程性都很強(qiáng)，學(xué)好單片機(jī)對(duì)后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)起著重要的作用。作為將測(cè)控系統(tǒng)上的信號(hào)進(jìn)行信號(hào)采集、處理、顯示或發(fā)出控制信號(hào)的主體，單片機(jī)的學(xué)習(xí)起著承上啟下的作用，在測(cè)控專(zhuān)業(yè)的課程體系建設(shè)中起著非常重要的作用。它的教學(xué)效果直接影響到學(xué)生的就業(yè)，學(xué)好單片機(jī)對(duì)于測(cè)控專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)具有重要的意義。

一、傳統(tǒng)單片機(jī)教學(xué)模式的不足

大多數(shù)高校長(zhǎng)期以來(lái)大都采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，即將理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)分開(kāi)進(jìn)行，學(xué)生先在教室學(xué)習(xí)理論知識(shí)，然后根據(jù)理論課程的進(jìn)度在實(shí)驗(yàn)室安排相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)[1]。這種教學(xué)模式的不足之處在于：（1）課程開(kāi)始時(shí)以原理性?xún)?nèi)容引導(dǎo)學(xué)生入門(mén)，內(nèi)容較為枯燥，學(xué)生理解困難[2]；（2）教學(xué)中“重理論輕實(shí)踐”，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)較少，造成學(xué)生的應(yīng)用能力培養(yǎng)缺乏；（3）硬件和軟件分開(kāi)講授，導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)際工作中缺少系統(tǒng)化、工程化的思路；（4）實(shí)驗(yàn)課時(shí)限制，實(shí)驗(yàn)教學(xué)大多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，不利于綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展；（5）實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放程度不夠，學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)往往不能完成實(shí)驗(yàn)而草草收?qǐng)觯瑢?shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量不高。

二、單片機(jī)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)與理實(shí)合一的教學(xué)模式

項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)與理實(shí)合一的單片機(jī)教學(xué)模式是以實(shí)踐應(yīng)用能力培養(yǎng)為根本目標(biāo)，將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)融合于一體，以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)，圍繞具體項(xiàng)目構(gòu)建教學(xué)內(nèi)容，授課場(chǎng)所安排在理實(shí)一體化實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，師生共同參與項(xiàng)目，并在項(xiàng)目的實(shí)踐過(guò)程中進(jìn)行相關(guān)理論的學(xué)習(xí)。從項(xiàng)目引入→任務(wù)分解→軟、硬平臺(tái)搭建→項(xiàng)目展開(kāi)→項(xiàng)目完成→項(xiàng)目考核的一系列教學(xué)活動(dòng)中，使學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。理論與實(shí)踐一體化的教學(xué)模式是高校教學(xué)改革的一種趨勢(shì)，尤其是針對(duì)理論與實(shí)踐性于一體的應(yīng)用型課程的改革方向。

三、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)與理實(shí)合一教學(xué)模式的實(shí)施

1.合理安排教學(xué)內(nèi)容。理實(shí)合一項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的單片機(jī)教學(xué)不再?gòu)?qiáng)調(diào)單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、原理，而是以理論夠用，著重工程應(yīng)用的原則來(lái)進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的選擇和項(xiàng)目設(shè)計(jì)。每個(gè)子項(xiàng)目既要體現(xiàn)測(cè)控專(zhuān)業(yè)對(duì)單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)能力的要求，還要基本覆蓋當(dāng)前階段教學(xué)內(nèi)容的相關(guān)理論知識(shí)點(diǎn)。如表1所示為單片機(jī)原理課程的項(xiàng)目?jī)?nèi)容、任務(wù)分解及教學(xué)目標(biāo)。

2.實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的構(gòu)建。理實(shí)一體化教學(xué)的順利實(shí)施需要良好的教學(xué)壞境[1]，教學(xué)活動(dòng)安排在理實(shí)一體化實(shí)驗(yàn)室。傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)課件和教案資源相對(duì)單一，教學(xué)平臺(tái)大多是借助多媒體課件展示[3]。理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)不能有效結(jié)合，為此我們構(gòu)建了理實(shí)一體化教學(xué)的軟硬件平臺(tái)：（1）硬件平臺(tái)：根據(jù)項(xiàng)目需求，設(shè)計(jì)了基于STC89C51的硬件平臺(tái)。如：最小應(yīng)用系統(tǒng)模塊，流水燈模塊，數(shù)碼管模塊，矩陣鍵盤(pán)模塊，串口通信模塊等利于項(xiàng)目開(kāi)展的模塊。這樣各個(gè)模塊間可以和單片機(jī)最小系統(tǒng)間相互配合從而可以組成項(xiàng)目式教學(xué)的硬件系統(tǒng)。（2）軟件平臺(tái)：采用Keil C軟件，用于程序代碼的編寫(xiě)與調(diào)試；Protel 99SE，用于硬件電路原理圖的設(shè)計(jì)；Proteus電路仿真，用于課堂教學(xué)過(guò)程中的項(xiàng)目演示及學(xué)生課后進(jìn)行項(xiàng)目重現(xiàn)，并把Keil C和Proteus仿真軟件結(jié)合起來(lái)進(jìn)行項(xiàng)目的系統(tǒng)連調(diào)，從而更直觀的把項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的過(guò)程，以及項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題的解決辦法形象的展現(xiàn)在學(xué)生的面前。

3.教學(xué)環(huán)節(jié)開(kāi)展。在教學(xué)環(huán)節(jié)中，把講授的知識(shí)點(diǎn)融入到單片機(jī)具體的項(xiàng)目中，啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生去分析項(xiàng)目完成具體的任務(wù)，培養(yǎng)他們分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力[3]。在教學(xué)過(guò)程中，要轉(zhuǎn)變教師的角色，教學(xué)方法要多樣性，在教學(xué)過(guò)程中多巡回指導(dǎo)，個(gè)性問(wèn)題區(qū)別指導(dǎo)，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)共性問(wèn)題集中指導(dǎo)。在具體教學(xué)時(shí)，項(xiàng)目的講解分為：硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)和系統(tǒng)調(diào)試。硬件設(shè)計(jì)借助Protel 99SE進(jìn)行電路原理圖的設(shè)計(jì)，利用Proteus驗(yàn)證電路原理圖，并在實(shí)驗(yàn)室自主完成該子項(xiàng)目的硬件電路的焊接，同時(shí)介紹相關(guān)的單片機(jī)知識(shí)點(diǎn)；軟件講解借助于Keil C軟件，一邊單步調(diào)試程序一邊講解。最后進(jìn)行軟硬件的系統(tǒng)調(diào)試。通過(guò)每一個(gè)項(xiàng)目的開(kāi)展，讓學(xué)生既真正接觸到單片機(jī)的硬件，進(jìn)行相應(yīng)硬件設(shè)計(jì)、焊接及調(diào)試，又能夠?qū)W會(huì)軟件程序的編寫(xiě)方法、系統(tǒng)的整體調(diào)試，使學(xué)生掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程。

4.考核方式的改革。當(dāng)前單片機(jī)課程普遍的考核方式是閉卷考試和實(shí)驗(yàn)考核，該考核方式很難考查學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，不利于綜合反映教學(xué)效果。在考核方式上進(jìn)行了改革探索，學(xué)生最終成績(jī)包括考試成績(jī)、項(xiàng)目成績(jī)、平時(shí)成績(jī)?？荚囋嚲矸譃槔碚摬糠趾蜕蠙C(jī)部分，理論考試不側(cè)重于知識(shí)點(diǎn)的記憶，而是考核如何運(yùn)用知識(shí)點(diǎn)來(lái)解決工程實(shí)際問(wèn)題，實(shí)踐部分借助軟、硬件平臺(tái)完成相關(guān)的硬軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試；項(xiàng)目成績(jī)是學(xué)生完成項(xiàng)目任務(wù)的成績(jī)，包括學(xué)生分析具體項(xiàng)目，設(shè)計(jì)電路，搭建焊接硬件電路，編程調(diào)試，實(shí)現(xiàn)功能等部分的成績(jī)；平時(shí)成績(jī)主要是學(xué)生的考勤情況。新的成績(jī)?cè)u(píng)定方法，既考核了學(xué)生的理論知識(shí)，同時(shí)也增強(qiáng)了學(xué)生動(dòng)手的積極性，提高了學(xué)生的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

四、結(jié)語(yǔ)

項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)與理實(shí)合一的單片機(jī)教學(xué)既繼承了傳統(tǒng)教學(xué)模式中傳授理論知識(shí)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又改變了教學(xué)模式，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力。經(jīng)過(guò)近年的教學(xué)實(shí)踐證明，該模式能引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，較好的提升了教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量，是一種很好的單片機(jī)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式。

參考文獻(xiàn)：

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[4]牛軍，張宏偉.基于“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法”的單片機(jī)課程一體化教學(xué)的探索與實(shí)踐[J].教育教學(xué)論壇，2016，1（03）：90-91.

收稿日期：2016-11-22

基金項(xiàng)目：本文系南京理工大學(xué)紫金學(xué)院教育教學(xué)改革與研究課題“獨(dú)立學(xué)院應(yīng)用型人才培養(yǎng)的單片機(jī)課程教學(xué)模式改革的探索與實(shí)踐”（編號(hào)20140101007）的研究成果