基于“项目驱动”的单片机类课程实践教学改革

单片机原理及应用课程创新实践教学改革随着科技的不断发展，单片机已经成为各种电子产品中不可或缺的一部分，其应用范围越来越广泛。

单片机原理及应用课程的开设显得尤为重要。

传统的单片机原理及应用课程教学往往存在着教学内容单一、实践性不足等问题，难以满足学生的学习需求。

为了更好地培养学生的实践能力和创新意识，需要对单片机原理及应用课程进行创新实践教学改革。

一、改革意义单片机原理及应用课程是电子信息类专业的重要基础课程，它的开设对于学生后续的学习和工作具有重要的意义。

而传统的单片机课程往往只停留在理论知识的传授，缺乏实践性的训练。

而实践是提高学生编程综合应用能力的重要手段，也是创新能力的锻炼场所。

对单片机原理及应用课程进行创新实践教学改革，既可以提高学生的实践能力，又能够培养学生的创新精神，从而更好地满足社会对优秀人才的需求。

二、改革内容1. 引入项目驱动教学模式传统的单片机原理及应用课程往往以教师为中心，教授所需的理论知识，学生passively 接受知识。

而项目驱动教学模式将学生视为学习的主体，通过学生参与项目设计、开发和实施的过程，来掌握单片机的原理和应用技能。

这种教学模式可以激发学生的学习兴趣，提高其学习的积极性，培养其实践能力和创新意识。

2. 多媒体教学手段的引入单片机原理及应用课程通常涉及到很多硬件知识，传统的教学手段往往难以直观地向学生展示相关的实验现象。

可以引入多媒体教学手段，借助于动画、视频、模拟软件等工具，向学生展示相关的实验现象，从而使教学更加直观生动，提高学生的学习效果。

3. 创客实验室的建设为了更好地提高学生的实践能力，可以在学校内建设创客实验室，提供给学生进行单片机原理及应用实践的场所。

实验室里可以配备各种单片机开发板、传感器、电路元件等硬件设备，提供给学生进行实验的平台，让学生在实际操作中巩固理论知识，提高实践能力。

三、改革实践基于以上的改革内容，可以通过以下具体实践来进行单片机原理及应用课程的改革教学。

科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·108·2021年第23期文章编号：2095－6835（2021）23－0108－02项目式教学体系改革“单片机原理及应用”课程教学的研究与实践＊苏渤力，于瑞红，王新刚，马洪蕊（防灾科技学院电子科学与控制工程学院，河北廊坊065201）摘要：“单片机原理及应用”是电子信息大类专业一门综合性、实践性较强的课程。

根据课程特点结合项目式教学体系建设，对“单片机原理及应用”课程的教学模式、实践教学方式、教学内容进行了研究和探索。

实践表明，该教学改革有效提高了学生分析问题和解决问题的能力，综合素质显著提高，教学效果十分理想。

关键词：“单片机原理及应用”；教学改革；项目式教学体系；教学研究中图分类号：G642文献标志码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2021.23.044“单片机原理及应用”课程讲授8位、16位和32位微控制器的设计及应用，是电子信息大类一门综合性和实践性较强的课程[1-2]。

随着半导体技术的进步，微控制器作为核心控制器件在汽车电子、航天与国防、工业自动化与控制系统、无线基础设施以及个人消费类电子器件等领域有着广泛的应用。

该课程讲授先进的微控制器架构和外设、实时处理、数据分析和安全功能，使学生掌握如何提高微控制系统的自动化程度和能效[3-4]。

为了提升学生进行高性能低功耗微控制系统设计的能力，使学生通过本课程的学习达到企业和行业要求的综合设计能力，课题组根据“单片机原理及应用”课程的综合性和实践性，对课程的教学进行了创新尝试和改进研究[5-6]，探索了项目式教学体系模式，提高教学内容的深度、广度和趣味性。

实践教学改革取得了较好的教学效果。

1教学模式探索1.1课堂讲授与演示各种型号的微控制器在具体的应用领域均有独特的优势，集成开发环境较多，微控制器是设计基础，程序设计是核心。

OCCUPATION412011 6基于“项目引领、任务驱动”的单片机教学模式文/严冬冬　吴发根目前，大多数院校的单片机课程实践环节所采用的教学模式内容单一，综合训练不够。

经过多年的探索，在单片机课程教学环节中，通过采用“项目驱动”这一全新教学模式，以实际项目导入教学为主线，让学生充分参与项目实施的全过程，从而优化单片机课程教学体系和知识结构，培养学生的实践动手能力、解决问题及团队协作能力。

一、项目驱动教学的优势以教师为中心，以教材为中心，以课堂为中心的传统教学模式中，教师是教育的主动实施者，而学生是被灌输知识的对象、是被动接受者。

而项目驱动教学强调以学生为中心，教师充当组织者、指导者的角色，利用情境、协作等环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和创造性，最终达到使学生有效地实现对所学知识重新进行建构的目的。

与传统的教学方法相比，“项目驱动法”能更大地激发学生的学习兴趣和求知欲望。

二、单片机课程项目驱动教学的模式在单片机课程项目驱动教学模式中，项目设计是整个教学的关键。

教师应紧扣教学内容，以能力培养为出发点，结合单片机技术的实际应用，拟定切实可行的项目。

１．在设计项目时，应把握的原则（１）实用性。

理论知识应具有较强应用价值，与实际技能训练紧密结合。

（２）可行性。

选择学生易理解、感兴趣的项目，尽量贴近企业产品实施过程与实际产品研发。

（３）难度适中。

选取难度适宜的项目，提高学生的积极性。

（４）综合性。

注重理论联系实际，注意与其他课程在专业知识体系的融合。

２．单片机项目驱动实践教学应侧重于工程训练（１）相关理论知识的理解与运用能力的培养。

（２）单片机应用系统设计与调试能力的培养。

（３）了解系统的开发流程，熟悉相关开发工具，熟练使用相关仪器设备。

（４）充分体验从设计到产品的全过程，锻炼其工程实践能力。

（５）锻炼技术交流、团队合作等技能。

在项目的早期，教师处于主导地位，与学生充分交流和探讨，帮助完成主要调研和确定总体方案；但随着项目的进行，帮扶逐渐变成协助，越来越多的内容由学生独立完成，教师只需定期检查项目进展，并对难点问题进行及时指导；而在项目的后期，教师的作用主要是引导学生一步步迈向成功。

一、背景与意义随着科技的快速发展，单片机技术在工业、医疗、交通等领域得到了广泛应用。

为了培养适应社会需求的高素质技术人才，我们需要对单片机课程进行改革。

本次教改旨在提高单片机课程的教学质量，激发学生的学习兴趣，培养学生的实践能力和创新精神。

二、教改目标1. 提高单片机课程的教学质量，使学生在掌握单片机基本原理的基础上，能够熟练应用单片机进行项目开发。

2. 培养学生的实践能力和创新精神，使学生具备解决实际问题的能力。

3. 优化课程体系，使单片机课程与相关课程相互衔接，提高课程的整体效果。

4. 改进教学方法，提高学生的学习兴趣，培养学生的自主学习能力。

三、教改措施1. 优化课程内容（1）根据行业需求，调整课程内容，增加实际应用案例。

（2）引入新技术、新方法，使课程内容与时俱进。

（3）加强基础理论知识的学习，提高学生的综合素质。

2. 改进教学方法（1）采用项目驱动教学，让学生在实践中学习单片机技术。

（2）引入翻转课堂、小组讨论等教学方法，提高学生的学习兴趣。

（3）利用多媒体教学手段，丰富教学资源，提高教学效果。

3. 强化实践教学（1）增加实验课时，让学生在实验中掌握单片机技术。

（2）设立实践项目，让学生参与实际项目开发，提高实践能力。

（3）开展课外实践活动，拓宽学生的视野，提高综合素质。

4. 加强师资队伍建设（1）鼓励教师参加学术交流，提高自身教学水平。

（2）开展教学培训，提高教师的教学能力。

（3）引进企业专家，为学生提供实际工作经验。

5. 完善考核评价体系（1）改革考试方式，增加实践考核比重。

（2）设立综合评价，综合考虑学生的理论知识、实践能力和创新能力。

（3）建立学生评价机制，促进教师不断改进教学方法。

四、预期效果通过本次单片机课程教改，预计将实现以下效果：1. 提高单片机课程的教学质量，使学生在掌握基本原理的基础上，能够熟练应用单片机进行项目开发。

2. 培养学生的实践能力和创新精神，提高学生的综合素质。

一书一课一空间——单片机原理与接口技术课程教学改革与实践随着信息技术的飞速发展，单片机原理与接口技术成为计算机和电子工程等专业中不可或缺的重要课程。

然而，传统的课堂教学方式往往难以激发学生的学习兴趣和动力，导致知识掌握不牢固。

因此，为了改革单片机原理与接口技术课程的教学模式，创新教学方法，提高学生学习效果，我们引入了“一书一课一空间”的新型教学改革与实践。

一、教材使用：注重教材的选择与配套在单片机原理与接口技术课程中，教材的选择对学生的学习影响至关重要。

传统的教材内容枯燥，理论与实践脱节严重。

为了使学生更好地理解和掌握单片机和接口技术的原理，我们精心选择了贴合实际的教材，并将其与实践结合起来，注重理论与实际操作的结合。

例如，我们选用了《单片机原理与接口技术》作为教材。

这本教材具有理论详细、实例丰富、实践操作指导等特点，符合学生的学习需求和实际情况。

同时，为了加强课堂效果，我们还提供了相应的配套教学资料，包括实验指导书、实验报告模板等，使学生更好地掌握实践环节的内容。

二、课程设计：注重培养学生的动手实践能力单片机原理与接口技术是一门理论与实践相结合的课程，因此课程设计也应注重培养学生的动手实践能力。

我们充分利用实验室资源，提供给学生丰富的实践机会。

首先，我们设置了一系列的实验项目，以问题驱动的方式引导学生进行实践操作。

每个实验项目都有明确的实验目标和设计要求，学生需要按照实验指导书的要求进行硬件电路搭建、程序编写等操作。

通过实验操作，学生能够更好地理解和掌握单片机原理与接口技术的知识。

其次，我们注重师生互动，通过课堂讨论和实验指导的方式，让学生在实践中建立起问题意识和解决问题的能力。

同时，我们每周组织一次学生讲解会，鼓励学生分享实验过程中遇到的问题和解决方法，促进学生之间的交流与合作。

三、空间布局：打造宽松自由的学习环境为了营造良好的学习氛围和创新氛围，我们特别注重课程空间的布局和设计。

我们将实验室打造成一个宽松自由的学习环境，给学生提供舒适的学习空间和设备。