单片机项目式教学设计与实施

王善伟++周桃云

【摘要】针对单片机课程的传统教学模式中存在的问题，提出了以项目化教学为主导的改革方案并进行实践。设计了11个教学项目，将单片机的相关知识点贯穿于各个项目中，形成“做中学、做中教”的教学模式，大大提高了学生的学习兴趣，教学质量也有了明显好转。

【关键词】单片机  项目教学  教学改革

【中图分类号】G642                              【文献标识码】A      【文章编号】2095-3089（2016）11-0227-02

《单片机原理及应用》是电子信息类专业的一门极其重要的专业课程，教学质量的好坏直接影响着学生实践能力的培养和就业情况[1]。传统的单片机教学以理论为主，依次讲解单片机内部结构，汇编语言，定时器、中断、外部扩展技术等知识点，在整个知识体系的讲解中辅以一定的实例。在“教师讲、学生听”的教学模式下，学生难以理解相关知识点，觉得单片机非常难学，教学效果不理想。为了适应新形势下应用型人才的培养目标，单片机教学的改革势在必行。

一、项目化教学改革的思路

《单片机原理及应用》课程的培养目标是培养具有单片机软/硬件设计、系统调试和设计的应用型人才。由于传统的教学方法不能达到培养目标的要求，更无法考核学生的实际的操作技能，因此需要探索出一种新的教学方法。项目化教学过程中采取以应用为主线，把课程内容分解成各种典型的项目与任务，将教学内容进行整合，建立“做中学、做中教”的教学模式;以自编教材--《单片机原理及应用项目化教程（C语言版）》为参考教材，利用项目来进行教学设计，采用项目化结构模式，每个项目包含一个或几个任务;应用 Proteus仿真软件、Keil C软件对相关项目进行课堂分析讲解[2]，给学生配置单片机开发板实物进行项目任务的设计练习。在课堂教学过程中，教师先对项目、任务进行分析，然后对该任务所涉及的单片机知识点进行讲解，最后通过子任务让学生自己动手进行相关的设计与制作。

二、项目教学设计与实施

1. 教学项目设计

教学内容将单片机相关知识点融入到各个项目或任务中，使学生在学习单片机应用的同时掌握相关知识点，以达到对单片机技术的灵活应用的目的[3]。项目划分如表1所示。项目中涵盖了51系列单片机的重要知识点。各项目的编排采用了由浅入深，由易到难的顺序，学生易于接受。

表1  单片机课程项目具体划分

2.项目教学实施

该项目教学法是基于KST-51开发板的，开发板包含单片机最小系统、键盘、LED灯、数码管、1602液晶、EEPROM模块24C02、蜂鸣器、温度传感器DS18B20、AD与DA转换模块PCF8591、实时时钟模块DS1302、红外接收模块HS0038、步进电机28BYJ-48等，用此开发板能够完成表1中所有项目。此外，开发板配套光盘资料里有各个模块的例程和视频资料，为学生自学提供了良好的条件。

学习该课程前，要求每位学生到实验室借一套KST-51开发板，并将相关软件Keil、Proteus、USB转串口驱动等在自己的笔记本电脑上安装好，上课时带上开发板和笔记本电脑进教室，老师边讲，学生边学边做，老师每讲完一个知识点都会下发一个小任务促进学生消化吸收相关知识，学生每完成一个小任务都能直观的看到实验现象，能够真切的感受到收获的喜悦，从而大大的激发了学习兴趣。每学完一个项目都有几道思考题需要学生课后去设计完成，并计入平时成绩，从而充分调动学习的积极性。

3.考核方式改革

项目化教学模式的考核应该是学生对单片机综合应用能力的考核，侧重于对单片机的软件编程、各硬件模块使用的考核[5]。因此取消了传统的试卷式的考核方式，采用项目考核方式。成绩评定方法：本课程的考核是平时出勤、平时项目操作以及期末技能测评成绩相结合。具体比例为：上课出勤占20%，平时项目操作占30%，期末技能测评成绩占50%。其中，平时项目操作是指每个项目学完以后课后的思考题完成情况;期末技能测评是老师根据教材上的知识点以项目的形式出题，且班上每人题目不重复，学生在2周内完成设计并进行项目答辩。这种考核方式学生可以随时查阅各种相关资料，主要考察学生发现问题和解决问题的能力，改变过去纯粹考核学生对单片机知识点掌握程度的考试方式。

三、结束语

针对传统单片机课程教学中存在的不足，结合本人多年的教学实践，将项目化教学方法应用到单片机的教学改革中并实施，通过项目化、任务化的方式将单片机的知识点学习融合到了解决问题的过程中，充分调动了学生学习兴趣和积极性，培养了学生分析问题和解决问题的综合能力，增强了学生的对单片机的综合应用和动手实践操作能力。该项目教学已进行了两轮，大大提高了学生的学习兴趣，与进行教学改革之前相比，教学质量有了明显好转，学生的动手能力和创新能力也有了较大提高。

参考文献

[1]陈飞，顾启民，王伟. 基于Proteus和Keil的项目教学法在单片机教学中的应用[J].实验科学与技术，2013，11（5）：48-52.

[2]李冰.单片机原理及应用课程的项目化教学改革与探索[J].教学研究，2015，38（1）：70-73.

[3]胡敬朋，王聪. 单片机项目教学研究及实践[J]. 电气电子教学学报，2009，31（5） ：82-84.

[4]宋雪松，李冬明，崔长胜. 手把手教你学51单片机-C语言版[M]. 北京：清华大学出版社，2014.

[5]王艳林，李东. 单片机原理及应用教学项目设计[J].教育教学论坛，2016，（5）：64-65.