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项目式教学法在“单片机原理与接口”课程中的创设与运用

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李悦晨耿丽清

[摘要]单片机原理与接口是自动化类、电子信息类、机器人类等专业领域的核心基础课程，其课程相关理论知识抽象，并具有高度综合性和实践应用性等特点，学生理解非常困难，传统灌输式的教学方法效果较差。基于此，将项目式教学法应用于单片机原理与接口课程中，创设与运用教学做一体化教学模式，充分调动学生自主学习与探索的积极性，增强学生的实践动手能力，有效提高教学效果。

[关键词]单片机原理与接口；项目式教学法；教学做一体化

[]G712[文献标志码]A[]2096-0603（2018）21-0096-02

一、引言

单片机原理与接口课程在众多学科领域都有所涉及，其先行课程包括电路基础、数电、模电、C语言等，具有很强的综合性与实践性。同时，单片机芯片的高速发展与众多科技领域的使用，让单片机课程在学生的学习乃至日后的工作中变得极其重要。面对客观存在的问题，项目性教学法的引入与“教学做”一体化教学模式系统的综合运用成为提高学生综合能力的利器。

二、当前单片机原理与接口教学中存在的问题

（一）从教学理念来看，传统教学模式重理论传授、轻能力培养

理论教学作为传统的教学方法在单片机课程中占很大一部分课，讲授的主要内容包括MCS-51单片机硬件系统、并行输入输出电路、C语言、中断系统等。单片机的理论教学方法也较为单一，多数教师以讲授知识为主，不太注重学生综合能力的培养。大部分学生动手能力较差，对单片机的一些抽象概念很难理解，致使教师在教学过程中困难不断，学生在学习中也经常出现知识点衔接不上、编程错误频出等问题。

（二）从实践环节来看，理论与现实严重脱离

传统的单片机课程的理论教学课时大大超过实验课时，在实验课程上安排少量课时，且每个实验连贯性不强，也很难与理论教学的进度相匹配。实验课程可以把这些枯燥无味的知识让学生在做中学，但实验课时安排得过少致使很多重难点知识的学习与运用不够全面和系统，很难提高学生对单片机的现实工程应用能力。

（三）从考核方式来看，考核单一，学生能力不能充分体现

现如今单片机课程采取的考核方式主要是期末闭卷笔试考试，且考试成绩占总成绩的大部分。面对这种考核方式，会有学生不重视日常学习，养成临近期末考试突击和死记硬背等学习习惯。只通过一张试卷评定一个学生对单片机这门综合性如此强的课程的整体学习情况是片面的、不够科学的。

三、“教学做”一体化教学模式的创设与运用

“教学做”一体化教学模式是将理论教学与实践教学有机结合，教师的教和学生的学高度融合，如下图所示。在一体化教学改革过程中，改变传统教学的章节次序，对知识点进行归纳整理，加入大量的典型实例，对教学内容重新整合[1]。

（一）项目式教学法案例

项目式教学法就是师生通过共同完成一个完整独立的学习项目，形成知识传授的一种新型教学方法。在项目式教学法中教师的主要任务包括项目設计、项目实施中的监督与指导、项目成果的批改与总结、项目评价等。教师在设计项目时应当注意项目要具备可实施性；难度不可过大或过小；最后的评定应该是全面客观的。使用项目教学法，要求学生能够解决新问题，从方案提出到项目实施都由学生去完成，而教师所起的作用是协助指导作用，学生在整个过程中都起到主导作用[2]。

1.项目整体设计方案

本文以智慧校园系统设计项目为例，解释项目式教学法实施中应该包括哪些重要部分。智慧校园指的是以物联网为基础的智慧化的校园工作、学习和生活一体化环境，将教学、科研、管理和校园生活进行充分融合[3]。智慧校园项目的主要教学目的是掌握利用单片机和传感器搭建数据采集系统、掌握单片机与PC机的有线与无线通信、提高单片机的综合应用能力。智慧校园项目为综合的主项目，学生很难完成这么庞大的一个项目，故分设多个子项目让学生分组完成，这样设计项目既保证了项目的可实施性也确保了项目的综合性。智慧校园子项目包括：智能灯光系统、防盗报警系统、火灾报警系统、智能窗户控制系统、有毒气体报警系统、智能闹钟系统、智能窗帘控制系统等。

2.子项目设计方案

以子项目智能窗户控制系统为例，在项目式教学法实施过程中学生应明确该项目的背景及意义、掌握主要项目内容、制订项目方案；教师应使学生明确项目目标，讲解主要元器件及模块的功能和使用方法，及时引导学生推进项目设计，为学生答疑解惑。

（1）项目背景及意义

在项目开始前教师应向学生介绍智能窗户控制系统的项目背景及意义，引发学生思考。众所周知，窗户的作用是调节室内环境，使室内环境达到居民感到舒适的状态。但是当前居民使用的窗户大多数是单纯的推拉式或平移式，完全靠人为来控制窗户开启，会带来诸多不便。所以，研究智能窗户控制系统具有重要意义。

（2）明确项目内容与目标

教师应与学生共同明确项目内容，让学