《单片机原理及应用》课程项目化教学改革研究

【摘要】随着高校教育教学模式和方法的改进，凸显出单片机课程在传统教学模式下存在的弊端，本文主要研究的是《单片机原理及应用》课程的项目化教学改革。通过改进单片机课程的教学模式和方法，以适应当今的学生，让学生能够更好的体会和理解单片机技术，提高学习效率，掌握相关技术，在就业时占据一定优势。实践证明，该方案激发了学生的学习兴趣，提高了教学质量。

【关键词】项目化教学 ； 单片机课程改革

【中图分类号】G71 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2015）23-0253-02 一、单片机课改概述

近年来，传统的职业教育教学模式由于难以发挥学生的主观学习能动性，已经不能适应职业教育的发展。项目化教学是一种能针对当前就业市场的人才需求、结合当前职业院校学生的教学特点、注重培养学生职业能力的教学模式。

所谓项目化教学，就是以工作任务为中心，以科学合理的行为导向为方法，根据学生职业能力培养的需要，密切联系实际。项目化教学改革的主要方向就是将专业基础课程和专业课程及实际实践相结合，设计成具体技能培养的训练项目，根据训练项目组织实施教学与考核，使高等职业教育的人才培养能力目标得以实现。

高职院校的项目化教学改革是为了综合培养学生职业意识和技能；强调了学生的自主学习能力、师生互动性与成果应用的结合。它不仅使教学得到多元化发展，课堂教学气氛也更加活跃，还能使学生得到专业化训练。

《单片机》是一门具有很强的实践性的专业课程，它需要的不仅仅是理论，而且理论知识是需要死记硬背的，很抽象不好懂，若与实践相结合，学以致用，那教学效果就截然不同了。针对于传统的教学方法，高职学院的学生在学习单片机时总会遇到很多困难，如：

1.以老师为主体，学生只能被动的接收，无法激发学生的学习兴趣，学生们普遍感到枯燥难学，甚至难以接受。

2.单片机硬件抽象，在学习过程中很难产生相应的实物映射。

3.教学观念陈旧（课堂学习+实验），随有实验，但只在实验台上操作，所有器件都是固化好的，学生不能进行硬件设计，且实验台操作不能直观的反映所做的单片机系统的结构，学生的主观能动性不能充分发挥。

4.现有的实验实训设备体现不出来《单片机》课程学习的创造性，局限了学生的能力培养。

二、实施方案研究

基于工作过程的项目化教学，以职业活动为导向，以能力为目标，以学生为主体，以素质为基础，以项目为载体，以行动过程为途径，以师生互动为方式，以学生的能力培养为教学活动最重要的目标。教师在整个教学过程中，是一个组织者，协调人，在项目化教学中起主导作用。

本文从项目化教学改革优化得来，通过对所设计的一个情景《太阳能供电的智能交通系统设计》，就能贯穿整个单片机课程的学习，从简到难，引导学生设计并制作出成品。大大提高了学生的学习兴趣，鍛炼了学生主观能动性和创造性，在项目化教学中寻找最优，使学生能够更轻松，更有自信的主动学习。学完这门课程使学生有成就感。

设计一个项目，贯穿单片机学习的始终，从最初的硬件结构到最后的系统设计。

此情景研究的主要内容：

1.proteus仿真软件的使用

学习仿真软件对于单片机的教学大有帮助，对于所设计的小系统可以仿真调试，大大提高工作效率，由于可以有实际操作，学生的兴趣大大提高。

2.单片机最小系统

通过对单片机引脚排列及功能的学习，让学生了解单片机是什么样的器件；掌握单片机正常工作最基本的条件是要有正确的电源、时钟及复位信号。

3.单个信号灯闪烁

通过对此部分的学习，要熟悉MCS-51单片机的内部结构；掌握MCS-51单片机各组成部分的功能和特点；同时了解单片机系统开发的基本流程；掌握单片机中输出端口的控制方法。

4.控制流水彩灯显示

通过对此部分的学习，要熟悉的指令功能及寻址方式。学会单片机指令的使用方法，为今后自学其他类型单片机的指令打下基础。

5.按键控制彩灯亮灭

通过对此部分的学习，要掌握汇编语言程序设计的结构化设计方法；如何使用按键去控制灯。

6.LED显示控制

通过对此部分的学习，要掌握汇编语言程序结构及编程方法；掌握MCS-51单片机汇编语言中伪指令的功能特点；LED显示器的使用及编程方法及其动态显示；可延伸到各种显示器及电路的应用。

7.频率计

通过对此部分的学习，要了解单片机时如何实现定时和计数的；掌握应用定时/计数器来实现定时和计数的程序设计及其初始化编程结构。

8.外中断控制的LED显示

通过对此部分的学习，要掌握单片机中断系统的结构及功能；熟悉带有中断的单片机控制系统的程序设计方法。

以上课程内容均采用学生上机仿真训练为主，老师指导为辅的方式进行。课前老师要准备好充分的复习材料，尽量复合和接近学生思维，让学生可以轻松的自主学习。还提供了实操训练的机会，学生可以根据自己的能力，挑选项目搭建实际电路，进行单片机整体的设计训练，有条件做出实物可大大激发学生的学习和动手操作的动力。

在教学过程中引进最新的嵌入式科研仿真与开发平台proteus以及keil，对单片机系统进行演示教学，使学生直观的感受单片机的工作状态，让学生亲身体验单片机系统的设计、软件调试及仿真运行。

此课程设计的创新之处就在于强化了学生的主体地位；理论教学融入系统设计中，把复杂枯燥的理论知识简单化，在实践中更容易理解和掌握；项目选题完全覆盖单片机所有知识点覆盖全面，且可从简到难逐步设计；采用清洁能源太阳能供电，拓宽了学生的知识面。不再沿用小型的教学载体，完成单片机的教学，而是采用了大规模的模拟系统来完成，不仅锻炼了学生的编程能力，也锻炼了学生开发大工程的能力。

三、结语

根据高职教育自身的特点及传统教学方法存在的弊端，高职单片机课程的项目化教学法切实可行，且效果良好。通过做项目能够掌握单片机系统的硬件设计，软件编程和调试的基本技能，提高了学生的动手操作能力，从简单的系统一步步学习到复杂的，学生每一个系统的实现，都能看到自己的学习效果和成果，从中感受到自身的能力和知识得到提高，这是一种良性的心理刺激，增强了学生的学习兴趣，大大提高了教学效果，也拉近了学生和职业的距离，为毕业求职打下了良好和夯实的理论与实践的基础。

参考文献

[1]闫妍，马文阁.无线遥控式太阳能交通信号灯的研究设计.辽宁工学院学报，2007，25：7-9endprint