项目教学法在中职单片机教学中的应用

蔡尤森

（东莞市经济贸易学校，广东东莞，523003）

1 中职学校单片机传统教学中存在的问题

单片机是中职学校电类专业的核心课程，涉及的专业知识多，综合性强。单片机内容抽象难懂，中职生基础知识薄弱，认知和抽象思维能力也相对不足，学习起来有难度。在传统教学模式中，理论教学占多数课时，实验课时较少，实验内容多数也是验证性的，学生提不起兴趣，实际教学效果不好，学生既没有掌握原理，也缺乏对单片机的应用能力。

2 在中职单片机教学中采用项目教学法

项目教学法就是在老师的指导下，将一个相对独立的项目交由学生自己处理，项目教学法把理论与实践有机地结合起来，以项目为主线，学生为主体，能激发学生兴趣，充分调动学生积极性，提高学生分析和解决问题能力。单片机课程内容包含硬件和软件，应用性很强，适合采用项目教学法。把单片机的主要内容分成一个个知识点，项目由不同的知识点组合，通过完成项目，知识也就掌握了。

3 项目教学法的实践

3.1 项目的选择

教师在设计项目的时候，要考虑中职生的知识水平、认知能力，选题应理论联系实际，项目要具有实用性、趣味性。难易要适中，使绝大多数同学基本能完成。在单片机教学中，适合中职生选择的项目有：个性化流水灯设计制作、倒计时系统设计制作、打铃系统设计制作、水塔自动抽水系统设计制作、光控计数系统设计制作等。

3.2 项目的实施

本文以“个性化流水灯设计制作”项目为例，介绍项目教学法的实施过程。

3.2.1 任务及分析。某公司需设计一种发光二极管流水灯，可用8至32个发光二极管，要求流水灯形状美观、效果多变。利用89C51单片机I/O口直接驱动发光二极管，I/O口灌入电流为10mA，足以点亮发光二极管，发光二极管采用共阳极接法。

3.2.2 流水灯图案设计。以小组为单位设计流水灯图案，可采用心形、平面几何图形、立体几何图形、字母、简单汉字等，鼓励个性化图案设计，小组之间的图案不能重复，让学生充分发挥想象力，展示自己的个性。

3.2.3 流水灯电路图设计。首先进行原理图设计，老师简单讲解一个案例电路原理图，案例应简洁明了，如几个发光二极管排成一条直线的流水灯电路。学生参考案例设计本组原理图，设计的重点是确定发光二级管与哪些I/O口相连接，I/O口的选择原则是就近相连，不允许有交叉线，用PROTEL完成原理图设计。

接着进行电路板图设计，老师简单讲解案例电路板图，小组根据本组流水灯原理图，设计出相应的电路板图。设计要注意两个问题，一是流水灯的位置不要影响到单片机芯片的拔插，二是没有飞线，复杂设计视情况可有跳线，但不能有飞线。用PROTEL绘制原理图很方便，但绘制板图较复杂耗时，学生基础不好，再加上立体型的流水灯设计也不适合用PROTEL设计，所以在这里没有要求学生用PROTEL绘制板图，而是采用手动设计板图。

3.2.4 焊接电路。在万能板上进行布局焊接，首先是焊接发光二极管，然后是焊接89C51单片机最小化电路，最后焊接发光二极管与单片机I/O口的连接部分。因每个流水灯的设计都不一样，项目不适合采用统一设计的PCB板，用万能板制作还能更好地锻炼学生的技能。

3.2.5 调试。先检查每一个发光二极管与89C51单片机IC座的连接情况，万用表R×10档，黑表笔置于89C51单片机IC座的40脚，红表笔逐一触碰与发光二极管连接的I/O端，相应的发光二极管应亮，如有故障排除。接着用已烧录好全亮全灭测试程序89C51芯片上板测试，如流水灯无闪烁变化应检查51单片机最小化电路，排除故障。

3.2.6 简易程序编程烧录。老师介绍编程及烧录软件的使用，讲解案例电路的全亮全灭和顺序亮灭程序，重点是程序实现功能和MOV、CLR、SETB指令作用。学生编写本组流水灯的全亮全灭和顺序亮灭程序，完成烧录测试。

3.2.7 个性化程序编程烧录。老师指导小组设计流水灯个性化效果，鼓励学生大胆设计，只要能想到，就能做到，充分发挥学生想象力。老师讲解个性化程序的编程技巧，小组编写自己的个性化程序并烧录，实际的效果可能跟预想的不一致，或觉得不理想，需修改程序或修改设计，重复多次编程烧录过程。每个小组至少完成3种个性化程序。

3.2.8 任务展示。编写项目PPT展示文件，PPT内容包括图案设计、电路图设计、个性化效果及程序、视频效果展示。由两个专业老师做评委，小组代表向评委介绍作品并通电展示，回答评委提问，其他小组也可提出问题。评委根据图案设计、流水灯效果、制作工艺、难度系数进行综合评分，对前几名的设计给予奖励。

4 项目教学法的效果

个性化流水灯设计，激发了学生兴趣，充分调动了学生的积极性，原本要求每个小组完成一种流水灯设计制作，但实际上每个小组都有多个设计。新颖的图案及变化多端的效果，充分体现了学生好表现和追求个性的一面。学生说单片机是最有趣的专业课，不少学生都希望课程结束后能让他们把流水灯带走，但学校的规定是单片机芯片不能带走，于是他们自发组织去电子城买回单片机芯片，也有同学自购元件借学校烧录器回家做流水灯送给朋友。在项目教学中，学生是学习的主体，教师更多的是起到指导的作用，学生需要相对独立地发现问题解决问题，这能全面了培养了学生综合能力。

5 实施项目教学法要注意的事项

5.1 项目的延伸性

选择项目，除了要考虑新颖性、趣味性和实用性，还要考虑延伸性。比如超过32个发光二极管的流水灯如何设计？这就引出了扫描式发光二极管流水灯设计；能不能通过开关控制？这就引出了中断的使用；如何实现时间变化的多样性?这就引出定时器使用或软件延时程序设计；能不能用一个单片机控制另一个单片机的流水灯？这就引出了串口通讯；能用作商店门装饰，晚上才开启？这就需要光控。一个问题的延伸，就是一个小项目。最初选择的项目经多次延伸后，基本上包含了教材的主要知识点，学生通过完成项目，也就掌握了知识点。

5.2 老师的工作量大

在项目教学中，学生会遇到很多不同的问题，教师的工作量要比传统教学模式多很多。如何给老师减负？首先要明确在项目教学法中，老师是指导，不要包办学生的问题，授人以鱼不如授人以渔，老师要鼓励学生遇到问题多思考，让学生自己分析问题解决问题，自己只需在必要时给予适当的引导。其次为提高辅导效率，可培养实验小助手协助辅导，老师重点辅导实验小助手，小助手协助辅导组内的同学。一些简单操作性问题由小辅导员处理，只有小助手解决不了的问题才由教师处理。采用实验小助手辅导项目制作，可以培养尖子学生，带动学习气氛，减轻老师工作量，提高教学效果，可谓一举多得。

[1]孙立书.“单片机应用技术”课堂教学改革探索与实践[J].中国电力教育,2014,35:129.

[2]刘学普,邵长.项目教学法在高职“计算机网络技术”课程教学中的设计与应用[J].教育与职业,2013,24:151.

[3]潘永雄.单片机原理与应用[M].电子工业出版社,2011.