单片机原理与应用课程项目化改革探讨

柳清华

摘 要：针对技工院校单片机原理与应用课程难学和难教的困境，本文提出实施项目一体化教学改革。为此，本文以制作WIFI小车为项目载体，对项目任务以及分解项目内容的选择、教学方法改革进行了详细阐述。

关键词：单片机 项目一体化 教学改革

单片机原理与应用是电子专业核心课程，也是机电机械专业必修课程。本门课程对于技工院校学生而言，学习难度非常高，主要原因是由于技工院校学生基础比较薄弱，起点比较低，另一方面与本门课程教学内容之间缺乏统一联系分不开，从而导致教师难教、学生难学的困境。笔者认为，单片机原理与应用课程教学应该以项目为引领，采用项目一体化教学法，使学生掌握单片机知识、提高应用单片机知识的技能。为了说明如何实施单片机原理与应用项目一体化改革，本文以WIFI小车的研发项目为例进行详细说明。

一、项目一体化改革的定位

技工院校人才培养目标是培养适应企业需求的高技能型人才。笔者调研企业单片机应用产品研发发现，企业单片机研发是以项目为单位，重视产品设计能力以及系统开发制作能力。因此，项目一体化改革应该以单片机产品开发项目为引领，将教学内容分解到学习情境中，使学生在完成项目任务的过程中掌握单片机知识，提高单片机运用工作技能。

二、项目内容的确定

单片机原理与应用项目一体化教学质量高低与项目确定密切相关，“WIFI小车制作”项目的主要内容是以单片机为小车控制核心，可以分解为小车零部件选择子项目、小车显示模块子项目、小车运动模块子项目、小车智能感应模块子项目。在每个子项目下面还可以继续分解更小单位的任务项目。

每个小车模块子项目设计都具有针对性，为完成一定的教学目标任务而设计，即训练提高学生一定的职业能力。比如零部件选择子项目是提高学生零部件组装基本功，包括电子元器件的挑选和检验、电路板的焊接等；小车显示模块子项目训练是提高学生单片机运用技能；小车运动模块子项目训练是提高学生接口技能，训练内容包括小车各方位运动控制以及静止控制，控制方式使用无线遥控方式；小车智能感应模块子项目训练是提高学生集成技能，训练内容包括集成传感器，使小车实现智能监测、自动避开障碍物的功能。

三、项目设计安排

每个子项目自成系统，可以以一个完整的产品研发工作执行教学，在教学中能够不断训练提高学生的职业技能。每个子项目可以继续分解为多个更小项目，在落实项目教学时应该明确项目主要内容、教学要求以及教学形式等。以小车显示模块子项目为例，说明项目一体化教学设计过程。

小车显示模块下可以继续分解LED显示、数码管显示、定时控制、液晶显示项目。具体而言，LED显示项目可以安排实训和理论两种教学形式，其中，实训教学内容可以安排小车转向灯电路设计与调试，使学生掌握电路调试的基本步骤，理论教学内容要求掌握简单指令使用以及流程图设计；数码管显示项目实训教学内容可以制作数码管电路并且对其调试，使学生掌握接口技术，数据管显示项目理论教学内容安排简单程序设计案例讲解以及循环程序设计案例讲解；定时控制项目实训教学内容是制作秒表，用来成为小车运动控制定时器，定时控制器的理论教学内容是让学生掌握中断技术原理；液晶显示项目是拓展项目，学生可以在课外完成，布置学生在课外使用LCM1602液晶器件制作显示广牌，使学生掌握液晶显示器件电路设计与调试技能。

四、教学方法的选择确定

项目一体化教学过程中，贯彻执行以学生为主体、教师为引导的原则，结合项目教学内容选择最佳教学方法。以设计小车转向灯为例，在介绍项目时，为了激发学生学习兴趣性，可以采用案例教学法，向学生阐述项目实施的重要性。接着教师引导学生独立思考，可以采用项目探究法，然后教师要求学生跟着教师步骤操作，最后教师要求学生通过协作，共同完成项目制作，可以采用小组讨论法等。在教学进程中选择不同的教学方法，激发学生学习兴趣，不断提高学生职业岗位能力，为学生就业奠定坚实基础。

五、小结

笔者学院非常重视项目一体化教学改革，在分管教学副院长和系领导的领导下，机电机械专业项目一体化教学改革也在稳步推进，笔者在教学中按照项目一体化教学要求展开教学，学生的学习积极性更加强烈，学生的专业技能也得到显著提高。同时，也提高了教师教科研能力，在今后的教学中，笔者将对项目一体化教学进一步探索。

参考文献：

[1]赵月静，陈继荣，张永弟.单片机原理及应用课程创新实践教学改革[J].实验技术与管理，2013（1）.

[2]石明江，顾亚雄，张禾.单片机原理与应用课程教学改革与实践[J].计算机教育，2011（6）.