任務(wù)教學(xué)法在《單片機(jī)原理及應(yīng)用》教學(xué)中的應(yīng)用

摘要：任務(wù)教學(xué)法是師生通過共同實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目工作而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)，是行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)方法中的一種。該文介紹了任務(wù)教學(xué)的基本概念及其特點(diǎn)，探討了任務(wù)教學(xué)方法在單片機(jī)課程教學(xué)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：任務(wù)教學(xué)法；傳統(tǒng)教學(xué)法；單片機(jī)

中圖分類號(hào)：G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2008)30-0691-02

The Application of Task Teaching Method in Single Chip Computer Principle and Application Teaching

XIE Si-lian， CHENG Yun

(Department of Communications Control Engineering， Hunan Institute of Humanities Science and Technology， Loudi 417000， China)

Abstract: The task teaching method is the teaching activity through carrying on a complete project work by the teachers and students together， which is one kind of the motion guidance teaching method. This article introducedbasic concept and the characteristic of the task teaching， then we have discussed the task teaching method in the Single Chip Computer courser teaching.

Key words: task teaching method; tradition teaching method; Single Chip Computer

1 引言

單片機(jī)在各行各業(yè)的應(yīng)用日益廣泛，很多高校都開設(shè)了《單片機(jī)原理及應(yīng)用》這門課程，特別是在電子類和電氣類等工科專業(yè)，這門課程都作為專業(yè)必修課，足見其重要性。 這門課程的特點(diǎn)是它的實(shí)用性和實(shí)踐性，也就是說，一方面，單片機(jī)技術(shù)在生活和生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域都有它的應(yīng)用，具有實(shí)用性；另一方面，學(xué)習(xí)這門課程必須重視實(shí)踐環(huán)節(jié)，才能學(xué)好，才能真正掌握這門技術(shù)。 然而，大部分高校都采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式來講授這門課程，學(xué)生在學(xué)完這門課程后，絕大部分同學(xué)并沒有真正掌握它，對(duì)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)過程還是一知半解，在日后的工作崗位上仍然不能勝任與之相關(guān)的工作。 因此，對(duì)于這門課程的教學(xué)模式有必要作一些改進(jìn)，本文將從任務(wù)教學(xué)方法的角度對(duì)這門課程的教學(xué)模式進(jìn)行一些探討。

2 任務(wù)教學(xué)法概述

建構(gòu)主義[1]學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)過程不是學(xué)習(xí)者被動(dòng)地接受知識(shí)，而是積極地建構(gòu)知識(shí)的過程。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式就是教師把教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)成一個(gè)或多個(gè)具體任務(wù)，讓學(xué)生通過完成一個(gè)個(gè)具體的任務(wù)，掌握教學(xué)內(nèi)容，達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)是基于建構(gòu)主義，具體有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：

1) 教學(xué)目的明確，更易于學(xué)生掌握采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)，教師與學(xué)生都是圍

繞如何完成具體的任務(wù)而教而學(xué)，教師思路清晰，教學(xué)目的明確，學(xué)生更容易掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容。

2) 突出了學(xué)生在教學(xué)中的主體地位，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，每節(jié)課都要求學(xué)生完成一個(gè)具體的任務(wù)，學(xué)習(xí)更有針對(duì)性，學(xué)生有緊迫感，就能主動(dòng)參與到學(xué)習(xí)中來，從而提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的綜合能力。

3) 培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)，有利于培養(yǎng)學(xué)生注重掌握方法的意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)。在布置任務(wù)后，教師只是引導(dǎo)學(xué)生，由學(xué)生來設(shè)計(jì)如何完成任務(wù)，這就為學(xué)生發(fā)揮想象力和創(chuàng)新提供了平臺(tái)。

3 任務(wù)教學(xué)法的教學(xué)設(shè)計(jì)

根據(jù)單片機(jī)課程的特點(diǎn)，其任務(wù)教學(xué)法[2]包括理論課和實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)，這兩種教學(xué)方式是緊密聯(lián)系的。 實(shí)驗(yàn)課[3]以理論課為基礎(chǔ)，在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，不再使用傻瓜式的實(shí)驗(yàn)箱，而是采用與理論課相同的例子，讓學(xué)生從硬件電路的焊接、軟件的編制、在線的仿真調(diào)試到最后程序的燒寫都動(dòng)手做一遍，經(jīng)過這個(gè)過程，學(xué)生不僅掌握了單片機(jī)的理論知識(shí)，提高了實(shí)際動(dòng)手能力，而且熟悉了單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)流程，這是傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課所做不到的。

3.1 任務(wù)教學(xué)的模塊劃分

《單片機(jī)原理及其接口技術(shù)》這門課程，可以分為四部分，單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)、單片機(jī)的軟件、單片機(jī)的外部擴(kuò)展應(yīng)用及實(shí)際操作部分。其中，單片機(jī)的軟件部分是與其它幾個(gè)部分緊密聯(lián)系，不可分割的，可以將其它三部分體系打散，從中抽出若干知識(shí)點(diǎn)，重新組合，分作如下幾個(gè)模塊:

模塊一：單片機(jī)輸出端口和輸入端口的控制(軟硬件各部分均較簡單)。

模塊二：單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器、中斷和串行通信的操作。

模塊三：系統(tǒng)的擴(kuò)展(軟硬件各部分相對(duì)較復(fù)雜)。

3.2 具體實(shí)施過程

3.2.1 教學(xué)流程

1) 老師設(shè)問，針對(duì)每一個(gè)不同的任務(wù)，設(shè)計(jì)一些針對(duì)性的問題。

2) 課前預(yù)習(xí)，課前將下一堂課的任務(wù)布置給學(xué)生，要求學(xué)生熟悉每一個(gè)案例的材料，針對(duì)設(shè)計(jì)的問題進(jìn)行思考。

3) 課堂上，組織學(xué)生進(jìn)行討論，分析各自解決問題方案的優(yōu)劣。

4) 由老師進(jìn)行總結(jié)和評(píng)價(jià)，指出案例所涉及的理論知識(shí)及其應(yīng)用方法，就學(xué)生提出的問題進(jìn)行解答。

5) 展開任務(wù)教學(xué)活動(dòng)課的研究過程。

3.2.2 教學(xué)設(shè)計(jì)

1) 組織任務(wù)執(zhí)行小組

案例活動(dòng)小組采用學(xué)生自由組合，老師適當(dāng)調(diào)整的方法來組成。

2) 制定任務(wù)活動(dòng)課計(jì)劃

根據(jù)課程劃分的三個(gè)模塊，分階段設(shè)計(jì)一些包含各主要知識(shí)點(diǎn)的任務(wù)。

第一階段由簡單任務(wù)導(dǎo)入，對(duì)于單片機(jī)輸出端口的控制，可以設(shè)計(jì)2個(gè)案例：任務(wù)1——點(diǎn)亮單個(gè)發(fā)光二極管；任務(wù)2——使八個(gè)發(fā)光二極管循環(huán)點(diǎn)亮；任務(wù)3——使八個(gè)發(fā)光二極管呈花樣顯示。

第二階段對(duì)于單片機(jī)輸出/輸入端口控制，采用2個(gè)任務(wù)：任務(wù)1——使按鈕開關(guān)的狀態(tài)在發(fā)光二極管顯示；任務(wù)2——當(dāng)P3口輸入的狀態(tài)滿足一定條件時(shí)，使八個(gè)發(fā)光二極管按照一定規(guī)律點(diǎn)亮。

第三階段難度略有增加，內(nèi)容為8051內(nèi)部定時(shí)器、中斷和串行通信的操作，采用3個(gè)任務(wù)：任務(wù)1——定時(shí)器的應(yīng)用；任務(wù)2——中斷的應(yīng)用；任務(wù)3——串行通信的應(yīng)用。

第四階段為單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展練習(xí)，雖然這部分較難，但有了前面課程的鋪墊會(huì)變得容易接受，采用4個(gè)任務(wù):任務(wù)1——8155輸入/輸出口的應(yīng)用；任務(wù)2——8255輸入/輸出口的應(yīng)用；任務(wù)3——按鍵和LED的應(yīng)用；任務(wù)4——A /D轉(zhuǎn)換和D /A轉(zhuǎn)換的應(yīng)用。這樣將每一階段分為多個(gè)案例，合理安排，由淺入深，層層深入，循序漸進(jìn)。

3.2.3 實(shí)施研究

1) 案例教學(xué)活動(dòng)課的研究方式

第一階段和第二階段教師采用任務(wù)活動(dòng)課教學(xué)，學(xué)生采用發(fā)現(xiàn)模式的研究性學(xué)習(xí)；第三階段和第四階段教師仍然采用任務(wù)活動(dòng)課教學(xué)，此時(shí)教師要安排學(xué)生由發(fā)現(xiàn)模式的研究性學(xué)習(xí)向探究模式的研究性學(xué)習(xí)過渡，最終主要采用探究模式的研究性學(xué)習(xí)。

2) 任務(wù)教學(xué)活動(dòng)課的研究過程

由教師確定要研究和解決的問題，即提出問題和要求，可以補(bǔ)充該研究活動(dòng)要使用的硬件和軟件方面應(yīng)掌握的相關(guān)知識(shí)，為此老師需打破原有的知識(shí)結(jié)構(gòu)編排，從硬件部分、軟件部分和實(shí)踐部分中抽取若干知識(shí)點(diǎn)，重新組合，使學(xué)生形成相應(yīng)的初步能力。學(xué)生具備相應(yīng)的初步能力后，每組要提出解決問題的方案，自行安排本組人員負(fù)責(zé)軟件和硬件各部分的設(shè)計(jì)和調(diào)試任務(wù)。 對(duì)方案的實(shí)施要經(jīng)歷三個(gè)步驟：1)軟件調(diào)試成功；2)硬件調(diào)試成功；3)軟硬件聯(lián)調(diào)成功。遇到問題時(shí)，嘗試自己組內(nèi)解決，小組之間解決，解決不了時(shí)請(qǐng)老師幫助，以此鍛煉學(xué)生交往和聯(lián)系的能力(語言表達(dá)，書面交流等)以及分析問題和解決問題的能力。研究結(jié)束后，教師對(duì)學(xué)生的作品進(jìn)行評(píng)價(jià)，學(xué)生要給老師講解設(shè)計(jì)的過程(要講清楚為什么要這樣創(chuàng)新，解決了一個(gè)什么問題)。經(jīng)過這樣一個(gè)研究過程，可以鍛煉學(xué)生知識(shí)的綜合運(yùn)用能力，設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神。

4 結(jié)束語

任務(wù)教學(xué)法是對(duì)單片機(jī)課程教學(xué)改革的一種嘗試，經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)，這種方法還是切實(shí)可行的，學(xué)生學(xué)習(xí)的效果還是比較令人滿意。當(dāng)然，任務(wù)教學(xué)法雖然有不少優(yōu)點(diǎn)，但是也不能完全取代傳統(tǒng)的教學(xué)方法，在實(shí)際操作中，應(yīng)將這兩種教學(xué)方法結(jié)合起來，取長補(bǔ)短。

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