中职“单片机原理与应用”课程项目化教学初探

周群

摘要：该文针对当前中职单片机教学过程中遇到的问题，选择涵盖知识点全面的项目“wifi小车的制作”作为教学载体，按学习的认知规律和职业成长规律设计了4个学习情景，从简单到复杂，从局部到整体，使学生在完成项目任务的过程中完成了单片机知识的学习，培养了学生的学习兴趣，训练了学生的职业岗位能力。

关键词：单片机；项目教学

中图分类号：G424 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）22-0106-03

1 背景

“单片机原理与应用”是一门电子类专业的核心课程，对于基础薄弱的中职学生来说，这门课程的学习难度比较大。究其原因，一方面由于中职学生起点低、基础知识较差；另一方面，当前单片机课程现有的教材教学内容独立化、模块化，各块之间缺乏有机联系，造成了学生难学、教师难教的局面，以至于全部内容学完时，学生对一个完整的单片机开发过程还缺乏了解，这样培养出的学生无法适应企业的需求。所以我们提出：以一个较为具体的典型项目为引领，在完成这个項目的过程中，学生学会并能运用相关单片机知识，练就了技能。该典型项目就是wifi小车的开发。

2 课程项目设计和实施

2.1 走访企业，明确课程定位

为了更好的培养适合企业需求的学生，我们特地走访了当地多个单片机产品生产与研发的相关企业，对企业岗位职业能力与工作过程进行调研，了解企业对人才的需求；与企业一线技术人员共同商讨如何选取合适的工程项目作为教学载体，确定教学任务与内容；回访了大量的毕业学生，与在企业一线从事单片机相关电子产品生产和研发的毕业生进行交流，听取毕业生对本课程教学的反馈意见，以他们的亲身经历和切身体会帮助我们发现教学体系中存在的问题，对我们的教学实施提出合理的修改意见。

2.2 确定课程项目设计的总体思路

在和行业企业的深入交流过程中，我们发现企业单片机应用产品的研发和生产有其典型的工作过程。

我们仔细分析了这个过程，结合毕业生的反馈和在校学生的实际情况，确立了以面向单片机应用产品研发与生产岗位、针对实际工作过程中完成各项工作任务所应具备的职业能力进行教学情境设计的思路，总体思路如下：

1） 以真实的单片机应用系统开发制作过程为背景；

2） 以工作中完成具体工作任务能力的培养为目标；

3） 以知识能力进阶式提高为主线；

4） 以教学情景设计项目为载体；

5） 以具备独立完成产品设计能力为考核标准。

具体实现方法为，采用实践教学，设计一个完整的学生感兴趣的单片机产品开发项目，将所有的学习内容贯穿于项目中，分解在多个学习情境中，让学生既完成了教学内容的学习，又体验了企业生产的工作过程。

2.3 教学项目内容的选取

教学项目内容选择的合适与否是关系到教学效果好坏的关键，本着以提高学生的职业岗位能力与职业素养为目标，我们从多个环节进行了精心思考，挑选教学项目内容。

我们选取了具有典型工作任务的“wifi小车制作项目”作为教学内容的载体。该wifi小车以单片机作为控制核心，包括运动模块（电机）、显示模块、遥控模块以及各种传感与转换模块等。针对wifi 小车各功能部分的实现，设计出不同的学习情境，训练学生分析和设计单片机应用程序的基本技能。

Wifi小车的功能设计具有很强的扩展性，这主要取决与它具有的功能、性能和控制方法，功能越多，所需的技术与器件种类就越多；性能越好，对应的技术含量也越高；控制方法越多控制电路也就越复杂。例如显示模块可以选择led或数码管，也可以选择字符液晶或者图形液晶显示；控制方式可以选择遥控也可以加入声控等，所以选择wifi小车作为教学项目具有很好的可选性与扩展性。

本项目分为4个学习情境，整个情境的实施是按照学习的认知规律、职业成长规律，从简单到复杂，从局部到整体进行学习单片机知识、训练职业岗位能力。

总体上采取知识由浅入深、技术逐渐综合的原则。由一个综合单片机产品制作项目——制作单片机wifi小车，按照不同的功能模块分解成4个学习情境（见下图）：①小车零部件的选择和装配；②小车的显示系统；③小车的运动控制系统；④小车智能感应系统， 如下图所示，每个学习情境包含可选的子情境。

2.4 教学方法的使用

通过实践，我们认识到要提高教学效果必须采用多样化的教学方法，以学生为主体，以教师为引导。

为此我们引入了工作过程与教学方法的对照图（参考下图：工作过程学习方法对照图）。以子情境2中的实训项目“汽车转向灯”为例，来具体说明课堂教学实施过程中各种教学方法的使用：首先提出项目要求，明确这个项目做什么，激发学生学习兴趣（采用了项目案例激励教学法），接着引导学生思考，跟老师想（采用项目分析引探法），然后跟老师做，最后学生自己做，自己练，互助学习项目制作（采用协作互助讨论法），老师跟踪检查，指导，评价（采用项目检查评价法），课后布置学生对产品功能进行扩展（采用项目制作进阶法）。通过这样的教学过程，让学生达到了积极思考，乐于实践、快乐学习、享受成功的学习状态，培养了学生的职业岗位能力，为以后顺利走上工作岗位打下坚实的基础。

2.5 考核方案设计

考核分为三部分，过程性考核（占分50%）、综合性考核（占分15%）、结业性考核（占分35%），其中过程性考核考察学生每一个项目情境的完成情况。综合性考核考察学生对单片机技术的综合运用能力，强调学生的创新意识，鼓励学生多使用新技术、新器件。结业性考核安排在期末，采用现场抽题，考察一个项目的完整制作，学生也可提前申请参加开放性考核，考试合格可免除期末结业性考核，也可以参加各类单片机竞赛，取得好成绩者也可免除结业性考核。成绩评定方案如下：

3 结束语

通过单片机项目教学的实施，我们发现单片机项目化教学是符合中职教学实际的有效教学模式，通过项目教学激发了学生的学习兴趣，培养了学生自主学习和交流的能力，较好的解决了岗位与能力，能力与教学之间的内在联系，使中职学生毕业后能较好地适应企业岗位的需求。同时也锻炼了教师队伍，提升了教师教科研能力与水平。当然我们的方案还有很多不足之处，很多地方有待改善，在后续的课程教学中我们将作进一步的思考和探索。