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高职院校单片机课程项目教学法探析

2018-10-20杨媛媛

数码设计 2018年12期
关键词:项目教学法单片机高职院校

杨媛媛

摘要:针对高职院校单片机课程教学存在的问题,结合高职教育的培养目标和高职生的特点,在教学中有针对性地应用项目教学法,用真实可行的项目来带动教学,完成重点难点的突破,创造一个集学生自主参与、协作互助、探索创新于一体的教学模式。

关键词:高职院校;单片机;项目教学法

中图分类号:G712

文献标识码:A

文章编号:1672 - 9129(2018) 12 - 0164 - 01

1 单片机课程教学难点

单片机课程是一门理论与实践、技能与应用紧密结合的课程,但是,目前在高职院校中多以理论为主,实践环节严重不足,教学模式普遍存在抽象、单调等问题,通常的教学思路是以单片机的结构为主线,把单片机的硬件结构、指令系统和程序设计作为入门放在开头,把单片机系统的扩展和外围器件放在之后,最后再通过分析一些实例巩固知识。学生在这样的教学模式下,接受度普遍不高,教学效果也不够理想。

2 项目教学法针对单片机教学的优点

2.1 项目教学法及特点。项目教学法是将传统学科体系中的知识和内容整合、转化为若干个“项目”,在推进的过程中“以项目为主线、以教师为主导、以学生为主体”,让学生能够直接充分地参与到整个项目中去。其最显著的特点是打破了传统的课程体系,用真实可行的项目来带动教学,完成重点难点的突破,创造一个集学生自主参与、协作互助、探索创新于一体的教学模式。

2.2 针对单片机课程项目教学法的优点。首先,单片机课程的教学内容可按功能进行模块化处理,按照功能的不同将关联内容整合为大的模块,再通过项目教学法将其展示出来,让知识结构更加合理。其次,运用项目教学法,可以让学生以探究的方式进行实践操作,有更多的机会灵活运用所学知识,提升了理论应用与实践的能力。再次,增强教学内容的直观性,同时学生通过完成项目能获得巨大的成就感,由此能够激发学生的学习兴趣,调动起学习的积极性主动性。

3 项目教学法在单片机课程中的应用

3.1 项目的选择。目前,在单片机项目化教学设计中,普遍的做法是采用若干无关的项目来完成课程的教学,其弊端较为突出:学生对于各个项目有所触及,但无法深入理解项目完整设计过程,流于形式。所以,选择合适的项目来保证项目化教学的效果就显得尤为重要。由此考虑,选择的项目既要能覆盖单片机的相关知识点,又要能突出各个阶段的重点内容,经过教研室和实验室教师的讨论,决定采用贯穿式项目教学法,用一个能够涵盖本课程知识面,同时难易适中的企业真实项目来作为设计核心,完成整个课程的教学,从而实现真正的项目化教学。本着实用性兼具趣味性,难易适中的原则,采用“十字路口交通灯”作为贯穿项目,将之剖分为若干个相互衔接的子项目,依据知识结构,对各个子项目设置任务,由浅入深地完成整个贯穿项目,基本涵盖了单片机课程的主要知识点,包括传感器信号输入、发光二极管输出、外部中断、串行接口控制、LED显示、LCD显示、A/D转换、D/A转换等知识点。

3.2 具体应用步骤。

(1)老师在进行项目教学前,根据知识点进行教学分析、学情分析、目标分析,对重点及难点进行内容提炼,对知识点的相关性进行梳理,從而确定子项目并发布项目任务,充分调动学生们主动思考和课前预习的能力。任务的发布可以通过在线学习平台,一方面可以在发布任务的同时给学生提供丰富的学习资料;另一方面打破了学习的时间局限和空间局限,有一个较好的互动和交流效果;最后,有利于老师掌握学生的学习动态,便于进行过程考核。

(2)对学生进行分组学习。分组时依据学生对知识掌握的程度、动手能力来平衡组与组的总体实力,同时兼顾小组成员的性格,便于同学开展讨论学习。

(3)学习小组围绕子项目展开讨论,在课前学习的基础上继续查找相关资料,找到解决问题的办法,确定项目实施步骤。在这个过程中,老师的作用不容小觑,不但要密切关注各小组的学习进展,同时要对同学们提出的问题进行解答,引导学生进行合理的探讨,同时帮助学生回到正确的轨道上,避免偏离学习主题。

(4)讨论结束,各组代表对解决方案进行陈述,并在老师的安排和组织下再次展开讨论,进一步论证方案的可行性。在这个过程中,老师主要引导学生围绕项目核心去展开讨论,避免思路方向跑偏;同时,鼓励怀有不同见解的学生积极表达,畅所欲言。在遇到一些方法上的错误时,老师不用直接去纠正学生,先允许错误的存在,在接下来的学习中,学生自己通过对其他方案的倾听、讨论和思考,认识到自己方案存在的问题并进行修正。在本阶段的教学活动中,学生是主体,老师要引导其充分发挥主观能动性,主动学习主动思考,完成知识的内化。

(5)各学习小组按照方案进行硬件电路设计和程序设计。根据子项目要完成的任务用Proteus软件绘制电路,用Keil软件进行程序设计、编译,最后用Proteus和Keil联调观察现象,根据运行结果再验证设计方案。如果遇到复杂的程序,老师可以先提供错误程序或不完整程序,再由学生修改完善程序,并利用Proteus进行仿真实验,观察运行结果。之后利用单片机技术实训装置进行硬件仿真,仿真成功后,通过设计、制作印制电路板、焊接元器件等步骤制作出电路实物。

(6)老师验收子项目并组织各项目组对项目进行总结,小组代表对项目的完成过程做汇报,尤其是项目实施过程中遇到的问题及解决的办法。老师对学生的表现进行点评,利用这一环节再次梳理重点和难点,强调注意点,同时鼓励和表扬,提高学生的成就感。最后,依据评分标准,对每个学生的表现进行综合评定。

(7)通过对所有子项目的实施与总结,学生不断掌握知识与技能,在探索中不断完成理论达到实践的转化,同时意味着有能力实现贯穿项目。各项目组在老师的指导和辅助下,把所有子项目的成果整合为“十字路口交通灯”,并将这一最终成果在全班进行演示汇报,由各组相互打分,老师给予总评。

3.3 老师的角色。在单片机项目化教学过程中,老师的作用在于引导和启蒙。在子项目中引入新知识时,对于抽象概念,老师要以通俗易懂的语言给予讲解,以便学生在子项目中运用新知识。在子项目实施的过程中,老师要引导学生主动思考,互助协作,解决问题。尤为重要的是,老师要了解各组学生面临的问题,分析出共性并给予指导解决,同时总结出学生掌握知识的薄弱环节在哪,帮助学生查缺补漏,在课堂上加强对这部分内容的讲解。

4 结语

将项目教学法应用在单片机课程的教学中,能将理论与实践融为一体,同时将抽象的理论转化为具体的实践操作,有助于学生对知识点的理解,激发学生的兴趣和积极性,提高课堂的参与度,在协作完成一个个子项目的过程中不断提高实践应用能力。接下来,我们仍将继续总结教学经验,提高学生单片机的综合应用能力。

参考文献:

[1]李冰.单片机课程项目化教学改革与实践[J].实验室科学,2014(2):101- 103.

[2]胡晶晶.项目化教学在高职单片机实训课程中的应用[J].长江大学学报,2014(4):116 - 118.

[3] 冯毅,何建民,刘湘屏.基于项目的单片机教学改革探索[J].黄山学院学报,2011,13(3):111 - 113.

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