单片机项目教学法在中职教学中的实践

单片机项目教学法在中职教学中的实践
文／陈意定
单片计算机（以下简称单片机）课程，对从事电子专业的学生来说，是一门实用、完美的课程。

该课程将电子技术进一步引向深入，使学生掌握完整的电子技能，达到对电子技术的自如运用。

然而，对中职学校电子专业的学生来说，单片机技术涉及多个学科和技能，尤其涉及到计算机理论及设计程序的要求，是一个不太容易逾越的障碍。

几年前，笔者曾按照传统的教学方法，开展单片机的教学工作，但终因课程理论太深、编程要求太高以及相应的实验设备缺乏和操作的复杂等原因，不得不无功而返、半途而废。

随着科学技术的进步，单片计算机的应用越来越广泛。

大到一个完整系统的自动化控制，一些智能仪器仪表对系统参数的自动检测和控制，小到对几个功能的控制等，都普遍采用了单片机技术。

对单片机的教学要求和教学方法的探讨，不断得到各地中职学校的重视。

在中职学校，既要开展单片机的教学工作，又不能重走老路，就要求教师必须探索一条新的教学之路，使学生真正掌握单片机知识和技能。

根据多年来对单片机的教学实践，笔者认为，必须改变传统的教学模式，不求全面、深入，但求真正理解、掌握。

以项目教学为核心，以实用、有趣为抓手，以项目的适当拓展、延伸为方向，以学生掌握基本知识和技能为目的，逐步探索出适合中职学生学习单片机的有效方法——单片机项目教学法。

一、注重项目选择
单片机课程容量大、范围广，项目不计其数。

仅按知识点划分，至少也有几十个项目，这对中职学生来说，既不现实，也不可能。

要针对中职学生现有知识结构，在有限的时间内达到课程教学的要求，合理确定课程项目，是十分必要的。

１．传统教学存在的问题
传统单片机课程的教学，往往先从单片机的基本结构、指令系统、基本程序的组成和设计方法、定时、计数、中断等各功能部件的组成及其编程，到单片机系统硬件的组成等，做一个完整介绍；然后，再安排实习操作。

但是，由于单片机课程所涉及的是计算机理论，范围广，既是硬件，又是软件，在实施教学过程中，往往在指令系统的教学刚开始不久，学生就感到厌倦，没有继续学习的兴趣了。

因此，传统教学存在的最大问题就是“全而繁”。

２．教学改革的重点是进行项目教学
打破既全又繁、总是停留在教室里的“填鸭式”教学模式，就要把整个课程分解为具体的模块，以项目为核心来主导教学过程，以实验室的模块操作作为教学实施的手段，以实验的结果来衡量教学的效果，以模块功能的延伸来启迪学生的思路发展，最终达到对单片机课程教学的要求。

为了提高教学效果，必须改变原来的教学模式，去掉重理论、求全面、轻实践以及不能摆脱教室、黑板的传统教学理念，采用项目教学法，把学生拉向实验室，让学生在项目教学中学习知识，在实验操作中掌握技能。

只要合理地选择项目，循序渐进、逐步引导，通过不断地教学实践，一定会达到课程的教学目的。

３．项目选择要融趣味性与知识性于一体
（１）项目要有一定的趣味性。

中职学生在年龄层次上还处于不成熟的阶段，常常要以趣味来培养兴趣。

因此，在单片机项目的选择上，要考虑该项目是否有趣，是否能吸引学生的注意力。

例如，一开始选择像循环灯、数码显示、报警等项目，就能吸引学生的注意力。

（２）项目要具备可接受性。

单片机项目的选择，要考虑中职学生的知识结构，选择他们能理解、易接受的知识点所形成的项目。

（３）项目要有一定的知识性。

所选项目不能仅仅考虑趣味因素，还要从提高学生的注意力、培养兴趣的角度进行考虑。

与此同时，还应当把整个课程中的主要知识点贯穿其中。

把课程中能反应主要知识点的内容，作为选择项目，与趣味性结合，使学生在对项目的实验操作中既能有兴趣、又不失对课程整体知识点的把握。

（４）项目要有一定的延伸性。

通过对每一个项目的实验，学生不仅体会到了乐趣，而且掌握了知识，这是设计每一个项目的基本目的和要求。

与此同时，每一项目还应考虑有一个延伸的空间，让学生在基本项目的基础上，发挥自己的想象，完善、发展它的功能，使学生不仅在老师的安排下完成项目要求，更让学生能开拓自己的想象和能力，进一步完善项目功能，使学生每完成一个实验项目，更进一步提升了自己的知识和能力。

例如，选择八位流水灯控制、点阵ＬＥＤ显示控制、抢答器制作、时钟电路制作、键盘扫描控制、交通信号灯模拟控制和温度显示与控制等项目，均不失为较好的选项。

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二、教学过程以项目为主轴
实行项目教学法，是值得肯定的。

但是，对单片机这门课程来说，由于涉及的基础理论较多，而每个项目中又涵盖了许多知识点，如果不对案例进行适当的知识铺垫或适当的知识补充，又会重回到原来的教学老路上去。

如何解决这一矛盾呢？如何开展项目教学呢？这是具体实施项目教学过程中亟待解决的一个实际问题。

１．以项目为中心展开教学工作
对于中职学生而言，采用传统教学方式，在单片机教学这条路上是走不通的，这也是已被教学实践所证明了的。

适合中职学生的最好教学方式，就是让他们动手，从寓教于乐的过程中增加他们的知识和技能，从技能的操作中融会知识的学习和应用。

因此，对单片机课程的教学，紧紧围绕项目这个中心来开展教学工作，是一种教学尝试。

既然确定了项目，就要按照项目的结构与要求，开展具体的教学工作。

２．以项目为核心，以实验为抓手
在确定了以项目教学为核心后，教学的实质随之就要发生改变。

在单片机教学上，要一改过去那种只讲不做、或多讲少做的传统教学模式，而是少讲多做，把主要的注意力都集中到让学生进行项目实验操作上来，让每一位学生在规定的时间内完成相应的项目操作要求。

３．把实验室作为项目教学的主教室
既然是项目教学，只有在实验室，才能把项目的功能加以表示。

只有项目的功能展示，才能真正体现项目的特征，所以，完成项目的主教室，自然就转移到了实验室。

在实验室，老师不需要对项目的理论做过多讲解，需要做的是如何引导学生一步一步地完成项目的操作。

在老师的组织下，由学生自己动手对项目进行操作，从设备的选择、程序的编制、导线的连接、程序的调式到最后功能的体现等各个环节，都必须是在每位学生的亲自操作下完成的。

这一步步的操作，正在向这个项目的成功一步一步地走近，从而使实验室项目的完成变成了可能。

三、单片机实行项目教学法的优势
项目教学法注重以项目为单位，以实验室作为学生学习的主要课堂。

学生以每个项目操作为主，相应的理论少学了，甚至不学了，是否影响教学质量？
１．完成规定项目是衡量教学效果的基本标准
在单片机每个项目的教学过程中，每位学生都按照项目的要求进行独立操作。

尽管部分同学在一开始还不能完全按照老师事先设计好的要求去做，但毕竟他们是在动脑筋，在自己的实验台上完成了操作，项目的功能也能完整表现，达到了预期的效果。

２．为进一步寻求发展留有空间
部分同学在完成基本项目的基础上，如果学有余力，教师也可以适时地加以引导，启发他们向更深层次做进一步探究。

例如，一个跑马灯的实验，项目规定八个发光管
相继点亮，就达到了基本要求。

但是，这个项目很容易再作进一步发展，如相邻、交叉二个发光管相继点亮，每四个发光管交替点亮等。

老师就可以布置这些学习任务，使这些学生在每个项目的发挥上更加充分，更全面地掌握和理解单片机的知识和技能。

同时，受这些学生的启示，其他学生也会被带动起来，跃跃欲试，教学结果就会更好。

３．项目教学的本质就是提高教学效果
通过项目教学，当学生完成每一个单片机的实验项目，项目功能被完整地表达出来时，学生的脸上充满了惊讶和喜悦。

他们从中学会了单片机的硬件电路连接，学会了程序编制，学会了程序调试，学会了知识和技能，充分体现了项目教学的效果。

如果按照传统的教学方法，把大量的时间用在教室讲授单片机的理论，就会出现课程还没讲到一半，能够听懂的且还能继续坚持听下去的学生大概不到全班的三分之一了。

四、项目教学中需要注意的几个问题
单片机是一门理论与实践结合较强的学科，理论部分主要涉及计算机、电子等内容，相对比较复杂，而单片机的功能最终必须要由实践操作来体现。

因此，单片机不仅不容易学习，仅有理论也不能发挥单片机的作用。

在中职学校中，对单片机课程的教学使传统教学方法遇到极大的困难，几乎是难以展开，只能另辟蹊径。

采用项目教学法，以项目为基础，以操作为重点，让学生在实践中体会掌握单片机的知识和技能，可以改善单片机教学效果。

实践证明，单片机项目教学法，在中职教学中是可行的。

当然，任何一项教学改革都不是万能的，更不是十全十美的。

笔者指出项目教学法在单片机教学实践中的一些问题，目的是要进一步完善这一教学方法，以期达到进一步提高单片机教学质量的目的。

１．项目的选择要合适
单片机的实验项目很多，在选择项目时，不能按课程的顺序，从头到尾一概选用，而要选择中职学生能够接受、相对不能太复杂的项目，要能基本涵盖整个课程内容的范围。

项目也不宜太多，一般大概在８￣１２个左右。

２．要配备相应的实验设备及其实验模板
项目操作的对象就是实验设备和实验模板，因此，所选的每一个项目所对应的硬件必须具备，保证每一位学生都能动手操作。

３．以练为主，讲练结合
强调项目教学，以实验室为教室，学生以操作为主，以操作为教学内容，但不排斥适时的、适量的做一些理论讲解。

通常可以在项目开始的前期，对该项目的功能、重点理论和操作方法等做一些简要介绍；项目完成后，要对项目的实现做出比较完整的说明。

这样，更有利于学生对项目本身及其所涉知识点的认识和理解。

经过若干个项目的训练后，学生就能比较好地掌握单片机的内容。

（作者单位：海盐职成教中心）。