項目驅動與模塊化單片機課程改革初探

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【摘要】過去的以教師為中心的單片機課程教學，由于課程的綜合性太強使得學生在學習過程中對很多知識點難以接受，我們通過對本門課程項目式和模塊化改革的結合，合理安排教學內容和教學資源，降低初學者入門門檻，引導學生以興趣為導向，極大的提高了學習者主動獲取知識的意愿，明顯提高了本課程的教學效果。

【關鍵詞】模塊化教學；項目驅動；教學改革

“單片機技術”課程在本科院校里是電子信息類專業的必修課程，這門課程是以電子技術基礎，編程語言，計算機理論等知識為基礎的一門專業性和應用性很強的綜合性課程。基于以上特點，對于初學者來說對單片機的理論知識的正確把握往往感覺比較吃力，給初學者造成學習困難。但是經過我們多年的教學經驗，這類有很強的應用性和實用性的課程，以項目式教學更能推動學生的學習興趣，同時模塊化的教學設計更能降低初學者入門的門檻。兩者相結合教學方法的采用對本門課程的教學效果提升明顯.

1單片機項目驅動教學法

以往的單片機教學模式是以教師為中心，老師在課堂上按照教材，或者教學大綱按部就班的講授理論原理和知識點；以課堂教學為中心，學生學習為被動接受，由于知識點綜合性比較強，理論太深奧使得學生往往學習興趣不高,同時缺乏動手實踐機會，教學效果一般不夠理想。以項目驅動的教學法是學生為主體，教師為主導，以實踐應用為根本目標，圍繞具體的項目構建教學內容體系，通過師生共同參與完成一個具體的項目而展開的教學活動。注重的不是最終的結果，而是項目完成的過程，在項目的教學實施過程中，學生按需學習，親身實踐，學生在項目的實踐過程中，理解知識和掌握技能，學習成為一個參與的創造實踐活動，培養分析和解決問題的能力。引進單片機項目教學方式打破了原有的教學組織安排，以項目的開發步驟作為教學內容，將課程的內容分解為一個個小項目，從項目引入到項目解析再到任務分解然后到知識點講解最后知識點應用，將原教學方案里單片機的知識點穿插到具體項目開發的過程中[2]。這里面包含了軟、硬平臺搭建到項目展開再到項目完成的一系列教學活動，使學生從被動學習變為主動學習，按照這種方法我們將以往教學體系中的知識內容變化為若干個工程項目（見表1），然后圍繞著這些工程項目任務的展開同時開展教學，讓學生以具體工作目標的展開來進行教學環節的工作。有利于激發學生的學習積極性和創新能力，調動了學生的學習積極性。在這整個過程中，學生能很好的把握課程的知識要求，在體驗創新與探索的過程中，又培養了學生們的分析解決問題的能力及團隊協作能力等。

2模塊化的單片機教學方法

任何復雜的系統都是由具有完整基本功能的功能模塊電路組成，單片機應用系統也是如此，一般由cpu系統、中斷系統、I/O口等。同時任何復雜的電路系統都可以分解為多個具備單一功能的模塊電路，按照這個思路，學習單片機系統我們也可以從單片機的功能模塊電路入手，我們根據學生的認知規律,和學習單片的一般原理的方法，機將單片機教學模塊分成幾個部分，這里面每個部分有自己的專用模塊[3]。比如程序功能部分、硬件部分；在對硬件電路設計部分進行模塊化設計，將單片機的各個功能模塊以獨立的原理圖形式出現，我們把單片機個硬件按功能分為了鍵盤模塊、數碼管顯示模塊、傳感器控制模塊、模數轉換模塊、顯示模塊、通信模塊等幾大模塊，如圖1。各個模塊通過面包板上預留的連接器與系統主板進行連接,然后用排線組合成所需要的系統。在教學過程中，要不斷收集遇到的各種硬件功能模塊電路，弄清它們的工作原理、性能及特性、特定的功能及使用方法，把系統化整為零，建立起自己的硬件模塊庫。指導學生學會搜集、分析別人的設計案例、論文和相關書籍中的功能模塊電路，不斷地充實自己的功能模塊電路庫，日積月累，學生就會覺得自己的單片機系統設計能力越來越強。最后在進行模塊分解時，各模塊功能盡可能專一，聯系盡可能簡單，使模塊獨立性強，方便教學實用的模塊。

3總結

新興本院校定位應用型教學型高校，以培應用型、創新型人才為目標[4]。在此基礎上的以項目驅動法教學和模塊化教學為主線，以實際應用為培養為目標的“單片機技術”課程教學改革思路，按照這個方式能使學生在項目模塊化的環節中一步一個臺階。此教學法脫離了枯燥無味的說教模式，使學生在具體的設計項目的工作環境里輕松自在的狀態來投入到學習中，思維能力、動手能力、學習能力以及團隊協作能力都有了明顯提高，模塊化學習過程中所積累的各種電路系統模塊也促進構建成學生進行科技創新實踐、參加大學生創新創業訓練的重要模塊庫，激發了學生學習的主動性和成就感。法國文化教育學家斯普朗格曾言：教育的最終目的不是傳授已有的東西，而是要把人的創造力量誘導出來[5]。本課程的教學改革正是朝著這個方向前進。

參考文獻

[1]胡敬朋,王聰.單片機項目教學研究及實踐[J].南京:電氣電子教學學報,2009(5).

[2]馮冬菊,王丹虹,等.基于項目驅動的機械制圖教學改革[J].實驗室科學,2012,15(3):25-27.

[3]唐鴻儒,夏揚,黃亞忠.單片機課程的實踐教學探索[J].南京:電氣電子教學學報,2009(1).

[4]王京港,張翠平.基于項目驅動及proteus仿真的單片機教學改革探索[J].中國電力教育,2013(22).

[5]李志義.高水平研究型大學本科教學模式的選擇[J].中國高等教育,2007,(3):20-22.

作者:王強  羅開武 單位:銅仁學院大數據學院