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摘要：本论文从目前中职学校单片机课程的现状分析入手，结合项目制教学模式的特点，探讨中职学校在单片机课程以项目化教学改革实施的可行性，对策及需要注意的问题。
关键词：单片机课程；项目化；教学模式改革；中职学校
一、背景
近年来，中等职业教育的办学思想发生深刻转变，“以服务为宗旨、以就业为导向”的职业教育办学方针推动中等职业教育向市场驱动转变，向就业导向转变，要求职业教育，特别是中等职业教育进一步深化教育教学改革，根据市场和社会需要，不断更新教学内容，改进教学方法。
单片机技术是硬件电路和软件编程集为一体的综合学科。对于中职学生而言，尤其是电类专业的学生，掌握了单片机的软硬件技术，不但赢得就业市场的竞争力，还将受益终生，因此中职电类相关专业普遍开设单片机的原理与实验课程。单片机虽好，关键是要使学生掌握其开发、调试的相关技能，并熟练掌握。但是中职学生在学习该门课程时，普遍感到难度很大，既要求有数字电路、模拟电路的基础知识，还要掌握单片机开发技术，又要有一定的逻辑思维能力。这对单片机相关课程的教学改革提出要求。
二、现状
1、单片机理论教学和实验教学分离。
单片机课程是电类相关专业的核心课程之一，理论知识的重要性不言而喻，但是它又是一门实践性很强的学科。传统教学方式中，教师主要注重理论知识的完整和知识结构的完备。单片机课程的开课都是从理论知识讲授开始，先讲单片机的发展历史，然后讲解单片机内部架构、指令系统、中断、计时器、外部扩展，最后才是实验学习。学生从一开始就进入复杂的原理学习，在没有单片机实践经验的情况下，所学知识难于理解。很多学生对单片机理论知识的学习如同空中楼阁，有些学生甚至根本听不懂。这样使学生还没有真正接触单片机就已经感觉学不下去了，大多半途而废。教师教的费时费心，学生兴趣也荡然无存。
2、教师自身情况
中职学校学生数量的增加，并没有使教师数量相应同比例增加。教师承担的课时量太大，教学压力过重，甚至有些教师还承担这班级管理的重任。具体到单片机这类专业性和实验性都非常强的课程，存在着精力投入不够，没有充足时间钻研单片机课程教学改革的问题。
3、评价体系
目前普遍实行的仍然是以分数的高低来评价学生学习成绩的好坏。一般采用平时成绩、实验成绩、考试成绩各占总成绩的一定比例来得到学生课程的最后得分。对有些课程来说这种方法是比较科学的，但对单片机课程而言，就会存在以下问题：
3.1 某些学生成绩不低，但一旦面临实际问题时，无从入手，没有达到本课程的教学目标。
3.2 某些学生成绩很低，因为理论知识和实验脱节，学生根本建立不了学习兴趣，也就无法学会单片机。
三、项目化教学特点
项目化教学即项目教学法，是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。它具有以下特点：
1.实践性：项目的主题与生产实际密切联系，学生的学习更加具有针对性和实用性。
2.自主性：提供学生根据自己的兴趣选择内容和展示形式的决策机会，学生能够自主、自由地进行学习，从而有效地促进学生创造能力的发展。
3.发展性：长期项目与阶段项目相结合，构成为实现教育目标的认知过程。
4.综合性：具有学科交叉性和综合能力的运用的特点。
5.开放性：体现在学生围绕主题所探索的方式、方法和展示、评价具有多样性和选择性。
评价特点：项目型教学的评价注重学生在项目活动中能力发展的过程，测评内容包括学生参与活动各环节的表现以及项目完成质量。
四、单片机课程项目化教学法可行性分析
针对项目化教学和单片机课程自身的特点，单片机课程项目化教学的可行性分析如下：
首先，单片机课程是理实一体课程。理论知识的掌握建立在大量丰富的实践基础上，先做再学，边学边做的项目化教学，把学习单片机变得轻松愉快，使学生能快速入门。
其次，先理论再实验的教学方法不适应学生学习。单片机技術本身就是一门多学科知识综合体，它包含硬件电路知识，软件程序设计知识，及其开发调试技术。中职学生在学习本课程之前，还未建立起这些知识综合的脉络，使学生无所适从。引入项目化的方法教学，以项目任务为中心，将理论知识融于项目任务当中，以实践问题解决为纽带，实现理论、实践，知识，技能，以及情感态度的有机整合符合学生对单片机技术的认知规律。
最后，项目化的教学方法符合生产生活实际。完成一个学习任务即完成一个单片机项目，每一个项目就是一个完整的单片机开发过程，通过项目化单片机教学能使学生在学习单片机课程时，就已经有工作实际情况的体验，贴近了未来工作需要，学以致用，为中职学生顺利进入工作现场打好基础。
五、解决对策
为提高单片机课程教学效果，培养学生解决实际问题的能力，提高单片机项目化教学的质量是教学改革的重点，应从以下几点改革：
1、针对中职学生的特点，降低理论知识难度。
目前中职学生基础知识水平不高，理论知识如果牵扯太多专业概念，会使中职学生把握不住学习重点。以“必须、够用”为原则，在理论教学中，应通过实际项目需求，把相关的理论知识分解在各个项目实验中，再依据不同的项目，把理论知识串起来讲解。这样既降低了单片机课程理论知识的起点，也把单片机课程中理论知识的难点分散。使激发了学生对单片机后续课程学习的兴趣。例如，对单片机结构的知识点讲解，可以设置七到八个项目任务，分别包含单片机的I/O、定时/计数器、中断、AD转换这些单片机内部的硬件知识。
2、针对课程特点，设计好项目内容。
首先做简单项目，即基础项目。例如设计认识单片机及其开发工具的项目。设计一个单片机能“跑“起来的最小应用系统，完成第一个项目——流水灯，让中职学生对单片机系统有一个感性认识。然后熟练掌握单片机开发使用的仿真器、编程器、下载方式方法。熟练使用单片机开发工具软件及单片机开发设计语言。这一阶段虽然还没有深入了解单片机的硬件，但是是后续单片机项目顺利实施的基础，这一阶段可以适当增加课时数。 然后设计单片机I/O口的控制的项目，即简单的设计性的项目。例如设计闪烁发光二极管的电路制作；广告灯的制作；控制直流电动机的设计这些项目。因为单片机的输入检测，输出控制是通过对其I/O的控制实现的。学生掌握了这些控制方法，也就打好了基本功。为后续项目的顺利实施打好基础。
在此基础上适当增加后续项目的难度，即复杂的设计性项目。例如，设计数字显示的的电压表项目，在此项目中设计应用单片机与AD转换芯片之间的接口与编程。设计一个防盗报警器项目，在此项目中设计应用单片机内部的中断功能实现。
每个项目以此设计单片机课程项目符合循序渐进的教学规律，实现了该课程理论与实践的完美结合。在此过程中，设计性实验项目的开设基本覆盖了单片机原理与接口技术的所有知识点，使学生牢固掌握基本理论，熟练掌握基本设计思路，综合应用基本设计方法，从而达到学以致用的根本目的。
3、理论知识与项目实验衔接
在项目实验环节中，不断穿插理论知识的讲解，每一个单片机的实验课程就是一个实际项目然后让学生亲自动手，自己实践，运用理论知识解决在实验中碰到的问题。建议理论课时占40%和实践课时占60%，据此理论知识讲授要“讲精，讲透”。要求学生在项目实验的基础上进一步深化，将多个部分综合在一起设计制作一个更复杂、具有较完备功能的实际系统。学生在项目任务的完成过程中，遇到难点，教师可采用启发问答形式，让学生自己思考，鼓励学生都动手实践，仔细观察每一次实验的结果，总结解决问题的经验，达到使学生发现问题，解决问题的能力。
4、验证性实验与设计性项目衔接
验证性实验是指为验证已经学习过的理论知识所设置的实验；设计性项目是以实际设计项目目的要求和项目条件，由学生自行设计项目方案并加以实现的项目。传统的教学方法是验证性实验，在现在的实验教学中也还有一定的作用，可为設计性项目的开设提供一些必要的基础。现在的验证性实验一般是在相应的实验箱上完成，通过开设1~2个验证性实验可让学生了解单片机的基本构成和基本工作原理，所以在开设设计性项目前开设验证性实验是非常必要的。同时，一些设计性项目的开设可在实验箱上对验证性实验进行改造而成，特别是对于开始的简单的设计性项目更是如此。比如一些验证性实验，所有的电路硬件在实验箱中是现成的，同时给出相应的实验程序范例，学生就可以在实验箱上进行验证，对所做实验的功能进行分析。教师只需要在理论教学时将程序流程图和涉及的算法讲述清楚，最后要求学生去编写程序，然后再进行功能验证即可。采用这么一种由验证性实验作为基础并进行改造的方法对于以基本原理的掌握为目标的简单的设计性项目具有很强的可操作性，有利于验证性实验到设计性实项目的自然衔接。
六、需要注意的问题
1、教师自身定位
教师应自觉提高自身做项目的能力，并保证足够的精力投入到教学中去。教师要注重平时积累，一方面，要自己动手，精心制作好几个作品。另一方面，也可以通过提出选题，指导学生去做，将完成后的作品及文档全部存档。只要通过2～3年的积累，就可以形成难度、层次区分较为合理的项目选题库和作品库，既为后续班级的教学创建了良好的条件，对后续学生的实验起到示范和引领作用，又为今后的教学工作减轻了负担。要做好这些，就要求教师充分明确自身职责，牢固树立以教学为中心的观念，保证有足够的精力投入教学中。
2、学校的评价体系
学校应当改变传统以分数论英雄的模式。单片机课程如果只是掌握了一些理论知识而没有实战能力，分数再高都不能算是学好。作为对学生的评价，确立以项目实践能力为主体的评价体系，通过对学生做的项目难易程度、项目完成的效果，质量等验收情况来给出合适的评价。中职学校应支持，鼓励并完善以项目化教学改革，保证单片机项目化教学改革的顺利实施。可以此为中职学校相应教学改革的切入点，待时机成熟，向其他课程推广。
七、结束语
现在中职学校大力进行教学改革的环境下，以此为契机，开展单片机课程项目化的教学改革势在必然。单片机课程就本省而言需要相适应的教学方法体现教学效果，单片机项目化的教学模式改革符合认知规律，体现学以致用的教学思想，实施好单片机项目化教学模式改革为培养出符合社会发展需要的高素质人才提供方法和途径。
参考资料：
[1]《单片机原理与实训教程》.舒伟红 主编.科学技术出版社
[2]《单片机C语言程序设计与实践》.金杰 主编.电子工业出版社
[3]《教育与职业》.2011年第6期
关键词：单片机课程；项目化；教学模式改革；中职学校
一、背景
近年来，中等职业教育的办学思想发生深刻转变，“以服务为宗旨、以就业为导向”的职业教育办学方针推动中等职业教育向市场驱动转变，向就业导向转变，要求职业教育，特别是中等职业教育进一步深化教育教学改革，根据市场和社会需要，不断更新教学内容，改进教学方法。
单片机技术是硬件电路和软件编程集为一体的综合学科。对于中职学生而言，尤其是电类专业的学生，掌握了单片机的软硬件技术，不但赢得就业市场的竞争力，还将受益终生，因此中职电类相关专业普遍开设单片机的原理与实验课程。单片机虽好，关键是要使学生掌握其开发、调试的相关技能，并熟练掌握。但是中职学生在学习该门课程时，普遍感到难度很大，既要求有数字电路、模拟电路的基础知识，还要掌握单片机开发技术，又要有一定的逻辑思维能力。这对单片机相关课程的教学改革提出要求。
二、现状
1、单片机理论教学和实验教学分离。
单片机课程是电类相关专业的核心课程之一，理论知识的重要性不言而喻，但是它又是一门实践性很强的学科。传统教学方式中，教师主要注重理论知识的完整和知识结构的完备。单片机课程的开课都是从理论知识讲授开始，先讲单片机的发展历史，然后讲解单片机内部架构、指令系统、中断、计时器、外部扩展，最后才是实验学习。学生从一开始就进入复杂的原理学习，在没有单片机实践经验的情况下，所学知识难于理解。很多学生对单片机理论知识的学习如同空中楼阁，有些学生甚至根本听不懂。这样使学生还没有真正接触单片机就已经感觉学不下去了，大多半途而废。教师教的费时费心，学生兴趣也荡然无存。
2、教师自身情况
中职学校学生数量的增加，并没有使教师数量相应同比例增加。教师承担的课时量太大，教学压力过重，甚至有些教师还承担这班级管理的重任。具体到单片机这类专业性和实验性都非常强的课程，存在着精力投入不够，没有充足时间钻研单片机课程教学改革的问题。
3、评价体系
目前普遍实行的仍然是以分数的高低来评价学生学习成绩的好坏。一般采用平时成绩、实验成绩、考试成绩各占总成绩的一定比例来得到学生课程的最后得分。对有些课程来说这种方法是比较科学的，但对单片机课程而言，就会存在以下问题：
3.1 某些学生成绩不低，但一旦面临实际问题时，无从入手，没有达到本课程的教学目标。
3.2 某些学生成绩很低，因为理论知识和实验脱节，学生根本建立不了学习兴趣，也就无法学会单片机。
三、项目化教学特点
项目化教学即项目教学法，是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。它具有以下特点：
1.实践性：项目的主题与生产实际密切联系，学生的学习更加具有针对性和实用性。
2.自主性：提供学生根据自己的兴趣选择内容和展示形式的决策机会，学生能够自主、自由地进行学习，从而有效地促进学生创造能力的发展。
3.发展性：长期项目与阶段项目相结合，构成为实现教育目标的认知过程。
4.综合性：具有学科交叉性和综合能力的运用的特点。
5.开放性：体现在学生围绕主题所探索的方式、方法和展示、评价具有多样性和选择性。
评价特点：项目型教学的评价注重学生在项目活动中能力发展的过程，测评内容包括学生参与活动各环节的表现以及项目完成质量。
四、单片机课程项目化教学法可行性分析
针对项目化教学和单片机课程自身的特点，单片机课程项目化教学的可行性分析如下：
首先，单片机课程是理实一体课程。理论知识的掌握建立在大量丰富的实践基础上，先做再学，边学边做的项目化教学，把学习单片机变得轻松愉快，使学生能快速入门。
其次，先理论再实验的教学方法不适应学生学习。单片机技術本身就是一门多学科知识综合体，它包含硬件电路知识，软件程序设计知识，及其开发调试技术。中职学生在学习本课程之前，还未建立起这些知识综合的脉络，使学生无所适从。引入项目化的方法教学，以项目任务为中心，将理论知识融于项目任务当中，以实践问题解决为纽带，实现理论、实践，知识，技能，以及情感态度的有机整合符合学生对单片机技术的认知规律。
最后，项目化的教学方法符合生产生活实际。完成一个学习任务即完成一个单片机项目，每一个项目就是一个完整的单片机开发过程，通过项目化单片机教学能使学生在学习单片机课程时，就已经有工作实际情况的体验，贴近了未来工作需要，学以致用，为中职学生顺利进入工作现场打好基础。
五、解决对策
为提高单片机课程教学效果，培养学生解决实际问题的能力，提高单片机项目化教学的质量是教学改革的重点，应从以下几点改革：
1、针对中职学生的特点，降低理论知识难度。
目前中职学生基础知识水平不高，理论知识如果牵扯太多专业概念，会使中职学生把握不住学习重点。以“必须、够用”为原则，在理论教学中，应通过实际项目需求，把相关的理论知识分解在各个项目实验中，再依据不同的项目，把理论知识串起来讲解。这样既降低了单片机课程理论知识的起点，也把单片机课程中理论知识的难点分散。使激发了学生对单片机后续课程学习的兴趣。例如，对单片机结构的知识点讲解，可以设置七到八个项目任务，分别包含单片机的I/O、定时/计数器、中断、AD转换这些单片机内部的硬件知识。
2、针对课程特点，设计好项目内容。
首先做简单项目，即基础项目。例如设计认识单片机及其开发工具的项目。设计一个单片机能“跑“起来的最小应用系统，完成第一个项目——流水灯，让中职学生对单片机系统有一个感性认识。然后熟练掌握单片机开发使用的仿真器、编程器、下载方式方法。熟练使用单片机开发工具软件及单片机开发设计语言。这一阶段虽然还没有深入了解单片机的硬件，但是是后续单片机项目顺利实施的基础，这一阶段可以适当增加课时数。 然后设计单片机I/O口的控制的项目，即简单的设计性的项目。例如设计闪烁发光二极管的电路制作；广告灯的制作；控制直流电动机的设计这些项目。因为单片机的输入检测，输出控制是通过对其I/O的控制实现的。学生掌握了这些控制方法，也就打好了基本功。为后续项目的顺利实施打好基础。
在此基础上适当增加后续项目的难度，即复杂的设计性项目。例如，设计数字显示的的电压表项目，在此项目中设计应用单片机与AD转换芯片之间的接口与编程。设计一个防盗报警器项目，在此项目中设计应用单片机内部的中断功能实现。
每个项目以此设计单片机课程项目符合循序渐进的教学规律，实现了该课程理论与实践的完美结合。在此过程中，设计性实验项目的开设基本覆盖了单片机原理与接口技术的所有知识点，使学生牢固掌握基本理论，熟练掌握基本设计思路，综合应用基本设计方法，从而达到学以致用的根本目的。
3、理论知识与项目实验衔接
在项目实验环节中，不断穿插理论知识的讲解，每一个单片机的实验课程就是一个实际项目然后让学生亲自动手，自己实践，运用理论知识解决在实验中碰到的问题。建议理论课时占40%和实践课时占60%，据此理论知识讲授要“讲精，讲透”。要求学生在项目实验的基础上进一步深化，将多个部分综合在一起设计制作一个更复杂、具有较完备功能的实际系统。学生在项目任务的完成过程中，遇到难点，教师可采用启发问答形式，让学生自己思考，鼓励学生都动手实践，仔细观察每一次实验的结果，总结解决问题的经验，达到使学生发现问题，解决问题的能力。
4、验证性实验与设计性项目衔接
验证性实验是指为验证已经学习过的理论知识所设置的实验；设计性项目是以实际设计项目目的要求和项目条件，由学生自行设计项目方案并加以实现的项目。传统的教学方法是验证性实验，在现在的实验教学中也还有一定的作用，可为設计性项目的开设提供一些必要的基础。现在的验证性实验一般是在相应的实验箱上完成，通过开设1~2个验证性实验可让学生了解单片机的基本构成和基本工作原理，所以在开设设计性项目前开设验证性实验是非常必要的。同时，一些设计性项目的开设可在实验箱上对验证性实验进行改造而成，特别是对于开始的简单的设计性项目更是如此。比如一些验证性实验，所有的电路硬件在实验箱中是现成的，同时给出相应的实验程序范例，学生就可以在实验箱上进行验证，对所做实验的功能进行分析。教师只需要在理论教学时将程序流程图和涉及的算法讲述清楚，最后要求学生去编写程序，然后再进行功能验证即可。采用这么一种由验证性实验作为基础并进行改造的方法对于以基本原理的掌握为目标的简单的设计性项目具有很强的可操作性，有利于验证性实验到设计性实项目的自然衔接。
六、需要注意的问题
1、教师自身定位
教师应自觉提高自身做项目的能力，并保证足够的精力投入到教学中去。教师要注重平时积累，一方面，要自己动手，精心制作好几个作品。另一方面，也可以通过提出选题，指导学生去做，将完成后的作品及文档全部存档。只要通过2～3年的积累，就可以形成难度、层次区分较为合理的项目选题库和作品库，既为后续班级的教学创建了良好的条件，对后续学生的实验起到示范和引领作用，又为今后的教学工作减轻了负担。要做好这些，就要求教师充分明确自身职责，牢固树立以教学为中心的观念，保证有足够的精力投入教学中。
2、学校的评价体系
学校应当改变传统以分数论英雄的模式。单片机课程如果只是掌握了一些理论知识而没有实战能力，分数再高都不能算是学好。作为对学生的评价，确立以项目实践能力为主体的评价体系，通过对学生做的项目难易程度、项目完成的效果，质量等验收情况来给出合适的评价。中职学校应支持，鼓励并完善以项目化教学改革，保证单片机项目化教学改革的顺利实施。可以此为中职学校相应教学改革的切入点，待时机成熟，向其他课程推广。
七、结束语
现在中职学校大力进行教学改革的环境下，以此为契机，开展单片机课程项目化的教学改革势在必然。单片机课程就本省而言需要相适应的教学方法体现教学效果，单片机项目化的教学模式改革符合认知规律，体现学以致用的教学思想，实施好单片机项目化教学模式改革为培养出符合社会发展需要的高素质人才提供方法和途径。
参考资料：
[1]《单片机原理与实训教程》.舒伟红 主编.科学技术出版社
[2]《单片机C语言程序设计与实践》.金杰 主编.电子工业出版社
[3]《教育与职业》.2011年第6期