项目教学法在技校单片机教学中的应用

项目教学法在技校单片机教学中的应用

【摘 要】单片机是技工院校电气、电子、汽车维修等相关专业学生重要专业课程，具有理论性与实践性都强的特点。本文通过对技工院校《单片机原理及接口技术》课程现状分析，提出项目教学法在技校单片机教学的实际应用。

【关键词】项目教学法；单片机；教学模块

在多年的单片机教学中发现采用以教师为主导的常规教学模式，学生处于被动学习的状态，即使实验课时学生按照老师的安排按部就班地练习，缺少学习时的独立思考和同学间的相互合作。为了提高学生自主学习的积极性、主动性，提高其学习的兴趣，培养学生与他人的协作能力，在单片机教学中尝试采用项目教学法是一项有益的探索。

所谓项目教学法就是以项目为中心，以学生为主体，在教师的引导下，通过围绕各个项目展开教学活动的教学方法。项目教学法能激发学生的学习热情，引导学生主动地学习。项目教学法与传统教学法相比，实现了三个转变：由教师为主导转变为以学生主体；以教材为中心转变为以实际项目任务为中心；以课堂理论为中心转变为实际操作技能为中心。

传统的单片机教学是以教师为主导的课堂教学，按照教材的章节顺序来讲授。这本教材的章节顺序是硬件结构→指令系统→程序设计方法→单片机系统的扩展→中断技术→定时器/计数器→串行通信→接口扩展技术→实例。如此讲授《单片机原理及接口技术》对于技工院校的学生来说无异于天书。因为学生本身文化基础比较差，未学过计算机结构方面的知识和计算机编程语言，又刚接触数字电路，这些给学生学习单片机带来了极大的难度。教材刚开始便是总线、地址等概念，而后更是抽象，难理解的寻址方式。学生学完单片机的寻址方式后，已然一头雾水。随后紧接着是拥有111条指令的指令系统，到此学生已经望而生畏了，最后是程序设计方法，学生未学过编程语言，短时间内很难掌握编程知识和编程技巧。因此学生在单片机学习过程中饱受挫折，从心里抗拒甚至放弃对单片机的学习，对单片机感兴趣更是无从谈起了。再者即使有学生坚持学完所有单片机知识，但由于教师讲授的单片机知识与单片机的应用之间时间间隔太长，学生对所学单片机知识印象不深，甚至遗忘严重，造成理论与实践的严重脱节。

基于以上情况，在单片机教学中尝试以项目为教学模块，打破原有的教学模式，灵活掌握课程的教学顺序，合理安排教学任务，把各部份知识和技能融入到各个项目中，实现理论教学与实践教学的无界化。同时遵循由易到难，由浅入深的原则加以组合，使学生在不断完成项目的过程获得连续、系统的专业知识和基本操作技能。

在教学过程中围绕不同的项目展开，根据教学大纲的要求和根据中技学生基础弱，水平有限等实际情况，对《单片机原理及接口技术》教材内容针对性地作了适当的删减和调整，把教学内容分割成模块，制定项目任务，循序渐进地加大

项目规模，提高项目难度，设置了具体的各个项目，每个项目包括整体方案的设计、硬件和软件系统的设计、电路的安装和程序仿真，软硬件综合调试、提交报告等。

教学过程中紧紧把握项目教学法以项目为中心，以学生为主体的特点，现以循环流水灯项目为例，谈谈项目教学法在《单片机原理及接口技术》教学中的应用。

1）项目名称。循环流水灯。

2）项目目的。构建MCS-51系列单片机的最小系统。熟悉并掌握单片机的最小系统硬件设计，掌握单片机的复位、时钟电路以及单片机仿真器的应用方法、程序存储器的擦除及重写方法。掌握单片机最小系统的软件设计，包括各指令，延时程序，子程序调用等方面的知识。

第三，是安排学生收集与教师提出的疑问有关的资料，亦可从该项目所涉及到的单片机知识和内容搜集资料，其知识和内容如下：（1）单片机的复位电路、时钟电路；（2）单片机最小系统的构成；（3）输入输出P1口的使用；（4）指令：汇编起始结束伪指令、MOV指令、移位指令、调用指令、跳转指令、DJNZ指令、返回指令；（5）进制及转换；（6）延时时间的计算；（7）延时子程序的编写；（8）子程序调用。

4）项目实施过程：

首先，教师按学生的能力不同错位分组，做到各组实力相当。同时要求学生先搭建硬件电路图，而后进入软件编程。各组组员自行分工合作，把各组员负责搜集的资料和所涉及的单片机内容进行研讨，在研讨中发现问题，提出问题，解决问题。研讨的内容包括循环流水灯的项目分析、复位电路、定时电路的设计、硬件制作、程序的编写和仿真、软硬件综合调试等电子系统设计的全过程。

再者在所有项目完成之后，学期结束之前，教师需帮助学生梳理《单片机原理及接口技术》的各知识点，使学生所学到的单片机知识更系统、更全面，使学生能构建出完整的单片机知识体系。

5）项目评价：教师集中对作品进行验收，每个小组派代表对自己的循环流水灯的功能演示和讲解，并对此项目进行总结。同时也可各组间、各成员间开展自评和互评。而后教师针对各组项目的完成的情况进行评价，总结在项目实施过程中学生出现的问题和难点，给出解决问题的方法，提出今后项目实施过程中需注意的问题和事项。

6）给出参考的程序流程图、硬件设计图和参考程序。

实践结果表明，学生接受这种项目教学法，并能用自己独特的思维模式和学习方法，竭尽全力地完成项目任务。同时在项目进行的过程中，也相应学会了单

片机软硬件知识和实践技能。

综上，项目教学法克服了传统教学的呆板、被动的缺点，将教学转化为一个个明确而具体的学习项目，采用理论与实训相结合、分组教学、师生互动等多种方式方法，调动了学生的学习兴趣，提高了学生的动手能力、思维能力、创新能力以及与组员间的沟通和交流能力，让学生在项目制作中不仅掌握理论知识，同时也提高了技能水平。