PBL教学法在高职单片机课程教学中的应用

龙舰涵

摘 要：单片机作为一门应用实践性较强的课程，主要培养学生应用数、模、电等电子基础知识。在高职课堂中采用PBL教学法能显著提升学生的综合技能，提高学生的自主学习积极性。本文探讨了传统单片机课程教学中存在的问题以及PBL教学法中的课程准备和问题设计，对教学过程中的组织实施进行了分析。

关键词：单片机；PBL教学；问题设计

单片机是电子类专业的一门重要专业课程。传统的单片机的课程教学过程中学生处于“被动学习”的状态，课堂融入度极低。笔者对PBL教学法在教学过程中的组织实施进行了分析，以期提高课程教学质量。

一、PBL教学模式

PBL教学模式在高等工程教育领域的应用是以问题为导向、项目为基础的新型PBL教学模式，PBL教学理念已从院、系部层面的大规模推行到单门课程的小范围采用，多种层次并存。PBL的成效取决于师生素质、问题设计和推行程度，在单门课程中采用，可以促进学生学习动力和综合技能的发展，有利于培养学生的动手能力、协作能力和创新能力。

二、单片机PBL教学的课程准备和问题设计

1.课程准备

（1）教材选取。尽量采用项目化设计的简单教材，以C51作为编程语言，易于学生自主学习成功，增加学习动力。

（2）实践工具选择。教学中采用Proteus结合Keil作为实践教学软件平台，通过软件仿真可看到实际现象，可节约硬件成本。

（3）尽量先把项目最终的现象展示给学生，便于学生直观理解。

2.问题设计

问题设计是PBL教学的关键，问题要以学生整体素质为基础，将要学习的专业知识相关联，需具备以下几个条件。

（1）在设计问题时，首先要确定学生需要获得的基本概念和原理，由此出发设计问题。在单片机课程的PBL教学过程中，问题是电子技术基础知识与程序的综合，内容涵盖多门课程知识点，巩固学生已学的知识。

（2）能激发学生自主学习兴趣，引导学生进入项目情境，自己提出问题。大的问题是由教师给出线索，即整个项目的关键点。但是在学习小组中，学生需要有自己小组的具体问题。在实际教学过程中，针对高职学生自我学习能力较差、单片机课程抽象的特点，对问题的设置需从易到难，通过每次小项目的成功完成，吸引学生的兴趣，提高学生的成就感，为完成项目的最终目标做好铺垫。

（3）与实际紧密联系的项目设计。PBL的问题来源于实现一个电子产品的关键点。与学生将来在电子行业的职业生涯中所要面临的问题相似，从工程的角度来讲，问题的原理是不变的，而工程的具体实现没有标准答案，能否实现是检验的唯一标准；问题需具有系统性，能有效帮助学生理解和构建专业知识的框架体系，植入工程理念。通常一个单片机项目的设计包括硬件电路与软件编程，在搭建好硬件电路的前提下，使编程达到项目设计目标。

（4）专业知识横向联系。问题设计需与电子类的专业基础课程建立横向联系，包括模拟电路、数字电路、Protel等相关课程，问题的设置应有助于学生将这些专业知识串联起来，实现对所学知识的应用。问题设计知识面广而不难，起到巩固基础、培养创新能力的目的。

（5）团队合作解决问题。电子工程领域的行业属性决定了以团队小组合作的形式才能有效解决问题，单靠个人的力量去寻找答案并不是最优的选择。学习小组兼有好中差学生，一个小组4～5人，并由小组成员推选出组长，再由组长对组员的工作进行分工合作，共同解决问题，确保教学过程顺利进行。

3.单片机PBL教学关键问题设计

以流水灯教学为例，列出PBL教学模式的关键问题设计。问题如下：硬件电路接口设计（采用哪个P口，如何与发光二极管连接、布局）；如何点亮发光二极管（二极管接法、限流电阻选取）；延时程序设计（for与while语句）；流水灯项目（穷举或移位）；LED最新技术思考。

流水灯在现实生活中随处可见，项目元器件少，程序实现方式多，作为单片机课程的开篇项目很适合。项目设计中硬件与软件结合，不再按传统的架构加接口原理介绍，直接由问题导入，每个问题都会延伸出相关的小问题。学生在把握项目大方向的前提下，提出具体的细节问题。

三、PBL教学过程管理

单片机课堂全程采用PBL教学难度较大，问题在教学过程中的引入时机是关键。教师除了设置问题，还要鼓励学生提出问题并对所提的问题进行合理分类，并要予以肯定和鼓励，对错误的问题要及时指出。在引导学生提问和帮助他们进行问题分类时要注意不要使用带有主观性或暗示性的语言。教师既要保护学生提问和探究的热情，又要允许学生“条条大路通罗马”的思维，在不偏离大方向和不犯原则性错误的前提下达到最终目标，这样对培养和锻炼学生的独立思维能力和工作中的综合能力大有好处。

在单片机课程中应用PBL教学法要有针对性，理论知识点与实践项目紧密结合。目前，许多学生兴趣较高，课堂活跃，但有时偏离方向较远，自主学习的方法不正确。因此，采用PBL教学法时必须根据教学要求具体问题具体分析，根据班级学生的整体素质做好分组，以“好带差”的方式带动积极性，制订切实可行的教学计划，这样才能使学生主动融入课堂，自主学习。

参考文献：

[1]吴刚.基于问题式学习模式（PBL）的述评[J].陕西教育·高教，2012（4）：3-7.

[2]赵海涛，刘继和.“基于问题的学习”与传统教学模式的比较研究[J].外国教育研究，2007，34（12）：54-57.