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摘要：应用项目驱动法原理提出了单片机课程新教学体系。教学体系核心内容是知识点的讲授通过项目训练来实现；教学体系注重教学反馈环节，实时调整项目进度和难度以适应学生对知识的掌握进度；教学方法上应用多种教学手段如网络教学资源、软硬件仿真平台实现项目教学目的。教学效果表明学生的科技创新能力有极大提高。
关键词：项目驱动法；单片机；课程体系
作者简介：赵永熹（1979-），女，山东青岛人，上海电力学院电力与自动化工程学院，讲师；黄云峰（1971-），男，江苏无锡人，上海电力学院电力与自动化工程学院，讲师。（上海 200090）
基金项目：本文系2012年上海电力学院教学改革项目的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）04-0055-01
“单片机应用技术”是电气工程专业的主干课程，也是让学生较为头痛的课程。关于该课程的教学改革探讨几乎每年都有新的思想出来，这是因为单片机技术本身在不断地发展，学生的素质也在不停发生变化。项目驱动法并不新鲜，该方法的教学实践已经体现在电工基础教育各个层次当中。如彭远芳等人提出了应用驱动法细致地分解单片机技术的教学内容，构建了教学内容体系；程书伟提出以综合项目训练为突破口，解决了实际应用环节中的各种问题。在项目驱动法的教学实践中，大部分教师关注的是任务的分解和任务的实现。而方法的本身是让学习过程成为人人参与的创造实践活动，方法注重的不是结果而是过程。本文构建的单片机项目驱动法教学体系，关注实施过程的教学反馈，加强教学辅导，教学结果表明，该方法确实有效提高学生的自觉能动性。
一、项目驱动法原则
所谓的项目驱动法，是师生通过实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。在项目的教学过程中，学习成为一个参与的创造实践活动，注重的不是最终的结果，而是项目完成的过程。学生在项目的实践过程中，理解知识和掌握技能，培养分析和解决问题的能力。项目驱动法设计流程如图1所示。项目选取要以教学的内容为依据，以现实的对象为材料，既要包含基本的教学知识点，注意根据学生的特点，尽可能设计一些带有趣味性、实用性项目。项目设计要有明确的教学目标，分散教学重点和难点，符合教学认知规律。项目设计有如下原则：应用性强、理论和实践结合、可自学、有梯度。项目开展是教学的中心环节，教师先讲后示，学生以组为单位，合作完成项目。教学辅导是对课堂教学的补充，可通过网站和实验方式进行。项目评估是重要反馈环节，评价学生学习效果，改善教学方法。
二、课程教学体系构成
1.项目内容构建
传统的单片机教学模式以“知识为本位”，教学上注重知识的系统性与逻辑性，但却忽视了对学生能力和创造性的培养。
“项目驱动法”打破原教学结构框架，将单片机课程的核心技术分解为若干知识点，并通过具体实例来体现。一个项目需要用不同的知识点去组合和搭建，每一个项目又分解为若干任务，项目的完成是在教师主导下以学生为主体的一次完整的教学活动。依据电气工程专业单片机教学内容要求，构建“单片机应用技术”课程项目内容及任务描述如表1所示。对单片机教学内容点进行整理分解为三大部分：基础、技能、综合。基础部分教学内容有单片机组成、实验教学平台使用、单片机输入输出口、数码管显示技术等；技能部分教学内容有：定时器/计数器、中断、串口通信、电机控制等；综合训练教学内容有：数字电压表设计和路灯控制系统等。每部分教学内容对应具体项目任务，如输入输出口对应信号灯控制实验；中断系统对应秒表系统设计等。
2.教学体系构建
应用项目驱动法设计单片机教学体系，如图2所示。在基础训练阶段，教师通过讲解和演示形式带学生进入实验状态，让学生熟悉实验教学平台使用方法和常用的编程软硬件。单片机教学网站可以利用设备厂商的论坛和单片机技术论坛开设的专门版面来讨论技术问题。完成一个训练部分则写一个项目报告书。项目报告书不是实验报告。项目报告分为三个部分：项目内容、实验方法和结论。项目报告是检测学习成果的关键环节。通过项目报告，教师了解学生学习进度和项目难易程度。基础训练阶段完毕进入技能训练环节。这个环节设置与基础训练一致。教师先讲后演示，学生在项目结束后，撰写项目报告并由教师据此进行教学评估。综合训练环节不再设置讲解环节，教师布置题目后，学生自行完成，教师点评项目报告。最后的环节是提升，部分优秀同学可以加入电子科技大赛来提高水平。这种课程体系设计按照从易到难的认知过程设计，符合学生知识水平；每个环节教师起领开头，点评结局；依据阶段成果，教师可以适当调整小组的项目难度和进度；该体系即能覆盖全面，又能起选拔人才作用。
三、实际教学体会
基于“项目驱动法”的单片机课程一体化教学，打破理论与实践教学的界限，课堂教学从原来的教学区搬至单片机实验室，利用实验室强大的软硬件资源、网上课程资源及科研资源的优势，采用多媒体教学手段，并以网络学习管理系统为平台，方便地实现了多种教学资源之间快速的无缝链接。
1.在基础训练阶段
教师任务比较繁重。教师除了正常教授知识点外，还需要详细介绍天煌单片机教学实验平台的硬件资源和WAVE仿真软件使用操作方法。学生初次使用平台和软件时会遇到各种问题，但每个问题的解决都是种技能的提高。学生人数多，教师不可能兼顾。只有通过优秀组和优秀学生的示范作用，才能把大家带入项目训练状态。项目报告的撰写不同于实验报告，不是每个项目都需要撰写，只是训练环节结束后，学生就某个熟悉项目撰写报告。优秀学生给同学汇报项目报告，教师点评学生报告，给以信心和鼓励。
2.技能训练阶段
学生熟悉了平台使用后，进入提高阶段。每个目标任务都是要结合具体的知识点。如秒表设计要用定时器中断技术和调用LED外部硬件资源。学生在调试过程中会有较多的失败经历，教师要鼓励学生面对挫折，寻找科学调试方法。
3.综合训练阶段
学生学会组织分工和联合调试。如交通灯控制，学生首先了解交通灯控制流程，设计交通灯相位控制核心内容，把时序控制、显示、输入、故障处理各个部分分配到人。以上子项目都涉及传感器、电子技术和控制理论等，可以帮助学生回顾所学知识，使得“单片机应用技术”这门课程成为一门综合应用课程。
以项目为驱动的教学方法激发了学生的学习兴趣，使得学生能主动分析和思考问题，得到了创新锻炼。在2012年上海市电子科技大赛中，我校学生取得了二等奖好成绩。
四、结论
以项目驱动法为理论重树单片机课程教学体系，梳理教学内容，以教师为主导，学生为主体进行项目教学活动。在实施过程中加强教学反馈环节，各种软硬教学资源进行教学辅导，使得项目驱动法取得很好教学成果，学生的科技创新能力得到了培养。
参考文献：
[1]彭远芳，陆勤，胡宁，等.基于“项目驱动法”的单片机课程一体化教学的探索与实践[J].计算机教育，2010，（6）.
[2]程书伟，张丹，程晓旭.基于“项目驱动法”的数字电路课程教学的探索与实践[J].电脑学习，2010，（3）.
[3]张静，王英健.工科院校“单片机原理及应用”课程教学新模式探究[J].中国电力教育，2011，（3）.
[4]赵东辉，金长虹，靳建峰，等.基于工作过程的“单片机及接口技术”课程的教学改革[J].中国电力教育，2011，（7）.
（责任编辑：宋秀丽）
关键词：项目驱动法；单片机；课程体系
作者简介：赵永熹（1979-），女，山东青岛人，上海电力学院电力与自动化工程学院，讲师；黄云峰（1971-），男，江苏无锡人，上海电力学院电力与自动化工程学院，讲师。（上海 200090）
基金项目：本文系2012年上海电力学院教学改革项目的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）04-0055-01
“单片机应用技术”是电气工程专业的主干课程，也是让学生较为头痛的课程。关于该课程的教学改革探讨几乎每年都有新的思想出来，这是因为单片机技术本身在不断地发展，学生的素质也在不停发生变化。项目驱动法并不新鲜，该方法的教学实践已经体现在电工基础教育各个层次当中。如彭远芳等人提出了应用驱动法细致地分解单片机技术的教学内容，构建了教学内容体系；程书伟提出以综合项目训练为突破口，解决了实际应用环节中的各种问题。在项目驱动法的教学实践中，大部分教师关注的是任务的分解和任务的实现。而方法的本身是让学习过程成为人人参与的创造实践活动，方法注重的不是结果而是过程。本文构建的单片机项目驱动法教学体系，关注实施过程的教学反馈，加强教学辅导，教学结果表明，该方法确实有效提高学生的自觉能动性。
一、项目驱动法原则
所谓的项目驱动法，是师生通过实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。在项目的教学过程中，学习成为一个参与的创造实践活动，注重的不是最终的结果，而是项目完成的过程。学生在项目的实践过程中，理解知识和掌握技能，培养分析和解决问题的能力。项目驱动法设计流程如图1所示。项目选取要以教学的内容为依据，以现实的对象为材料，既要包含基本的教学知识点，注意根据学生的特点，尽可能设计一些带有趣味性、实用性项目。项目设计要有明确的教学目标，分散教学重点和难点，符合教学认知规律。项目设计有如下原则：应用性强、理论和实践结合、可自学、有梯度。项目开展是教学的中心环节，教师先讲后示，学生以组为单位，合作完成项目。教学辅导是对课堂教学的补充，可通过网站和实验方式进行。项目评估是重要反馈环节，评价学生学习效果，改善教学方法。
二、课程教学体系构成
1.项目内容构建
传统的单片机教学模式以“知识为本位”，教学上注重知识的系统性与逻辑性，但却忽视了对学生能力和创造性的培养。
“项目驱动法”打破原教学结构框架，将单片机课程的核心技术分解为若干知识点，并通过具体实例来体现。一个项目需要用不同的知识点去组合和搭建，每一个项目又分解为若干任务，项目的完成是在教师主导下以学生为主体的一次完整的教学活动。依据电气工程专业单片机教学内容要求，构建“单片机应用技术”课程项目内容及任务描述如表1所示。对单片机教学内容点进行整理分解为三大部分：基础、技能、综合。基础部分教学内容有单片机组成、实验教学平台使用、单片机输入输出口、数码管显示技术等；技能部分教学内容有：定时器/计数器、中断、串口通信、电机控制等；综合训练教学内容有：数字电压表设计和路灯控制系统等。每部分教学内容对应具体项目任务，如输入输出口对应信号灯控制实验；中断系统对应秒表系统设计等。
2.教学体系构建
应用项目驱动法设计单片机教学体系，如图2所示。在基础训练阶段，教师通过讲解和演示形式带学生进入实验状态，让学生熟悉实验教学平台使用方法和常用的编程软硬件。单片机教学网站可以利用设备厂商的论坛和单片机技术论坛开设的专门版面来讨论技术问题。完成一个训练部分则写一个项目报告书。项目报告书不是实验报告。项目报告分为三个部分：项目内容、实验方法和结论。项目报告是检测学习成果的关键环节。通过项目报告，教师了解学生学习进度和项目难易程度。基础训练阶段完毕进入技能训练环节。这个环节设置与基础训练一致。教师先讲后演示，学生在项目结束后，撰写项目报告并由教师据此进行教学评估。综合训练环节不再设置讲解环节，教师布置题目后，学生自行完成，教师点评项目报告。最后的环节是提升，部分优秀同学可以加入电子科技大赛来提高水平。这种课程体系设计按照从易到难的认知过程设计，符合学生知识水平；每个环节教师起领开头，点评结局；依据阶段成果，教师可以适当调整小组的项目难度和进度；该体系即能覆盖全面，又能起选拔人才作用。
三、实际教学体会
基于“项目驱动法”的单片机课程一体化教学，打破理论与实践教学的界限，课堂教学从原来的教学区搬至单片机实验室，利用实验室强大的软硬件资源、网上课程资源及科研资源的优势，采用多媒体教学手段，并以网络学习管理系统为平台，方便地实现了多种教学资源之间快速的无缝链接。
1.在基础训练阶段
教师任务比较繁重。教师除了正常教授知识点外，还需要详细介绍天煌单片机教学实验平台的硬件资源和WAVE仿真软件使用操作方法。学生初次使用平台和软件时会遇到各种问题，但每个问题的解决都是种技能的提高。学生人数多，教师不可能兼顾。只有通过优秀组和优秀学生的示范作用，才能把大家带入项目训练状态。项目报告的撰写不同于实验报告，不是每个项目都需要撰写，只是训练环节结束后，学生就某个熟悉项目撰写报告。优秀学生给同学汇报项目报告，教师点评学生报告，给以信心和鼓励。
2.技能训练阶段
学生熟悉了平台使用后，进入提高阶段。每个目标任务都是要结合具体的知识点。如秒表设计要用定时器中断技术和调用LED外部硬件资源。学生在调试过程中会有较多的失败经历，教师要鼓励学生面对挫折，寻找科学调试方法。
3.综合训练阶段
学生学会组织分工和联合调试。如交通灯控制，学生首先了解交通灯控制流程，设计交通灯相位控制核心内容，把时序控制、显示、输入、故障处理各个部分分配到人。以上子项目都涉及传感器、电子技术和控制理论等，可以帮助学生回顾所学知识，使得“单片机应用技术”这门课程成为一门综合应用课程。
以项目为驱动的教学方法激发了学生的学习兴趣，使得学生能主动分析和思考问题，得到了创新锻炼。在2012年上海市电子科技大赛中，我校学生取得了二等奖好成绩。
四、结论
以项目驱动法为理论重树单片机课程教学体系，梳理教学内容，以教师为主导，学生为主体进行项目教学活动。在实施过程中加强教学反馈环节，各种软硬教学资源进行教学辅导，使得项目驱动法取得很好教学成果，学生的科技创新能力得到了培养。
参考文献：
[1]彭远芳，陆勤，胡宁，等.基于“项目驱动法”的单片机课程一体化教学的探索与实践[J].计算机教育，2010，（6）.
[2]程书伟，张丹，程晓旭.基于“项目驱动法”的数字电路课程教学的探索与实践[J].电脑学习，2010，（3）.
[3]张静，王英健.工科院校“单片机原理及应用”课程教学新模式探究[J].中国电力教育，2011，（3）.
[4]赵东辉，金长虹，靳建峰，等.基于工作过程的“单片机及接口技术”课程的教学改革[J].中国电力教育，2011，（7）.
（责任编辑：宋秀丽）