高職單片機課程教學改革探索

　　摘要：本文介紹了任務驅動教學法，闡述了在高職單片機課程教學中采用任務驅動教學法的優勢，并結合實例講述了任務驅動教學的具體實施過程。
　　關鍵詞：任務驅動教學法；探索；教學改革
　　
　　目前，單片機技術在我國的各行各業得到了廣泛的應用，社會需要大量的單片機開發及應用人才。在我國高職高專院校電氣、電子、計算機、機電一體化等許多專業中已經開設了單片機課程。該課程是一門理論性、實踐性和綜合性都很強的課程，但由于學生學習基礎一般，因此在學習單片機相關課程時普遍感覺到難學、不易理解和掌握；部分教師按照傳統法講授本課程時，也體會到了學生的積極性不高，教學效果不夠理想。本人結合高職高專院校單片機課程的特點和學生學習現狀，把“任務驅動教學法”應用到單片機教學中，取得了比較理想的教學效果。
　　一、任務驅動教學法的內涵
　　任務驅動教學法是實施探究式教學的一種教學模式，其顯著特征是，教師的教學與學生的學習都是圍繞一個目標，基于幾項任務來完成的。具體來說，就是在教學過程中，以完成一個個具體的任務為線索，把教學內容巧妙隱含在每個任務中。在完成任務的過程中，學習必要的理論基礎、編寫程序、硬件電路設計，當完成若干任務后，很多抽象的理論知識點也迎刃而解了，讓學生通過完成這些任務來掌握教學內容，提高學生們的學習興趣和效率。
　　在教授過程中，教師可以按步驟進行規劃。第一步，教師自我重新定位，這里教師的定位由傳統的“主導”地位變為促進學生學習、引導學生成功的“輔助”地位，教師需要將教材內容進行重新整合，把新知識隱含在一個或者多個任務之中；第二步，創建教學情境，激發學生的學習興趣；第三步，給學生布置任務，學生的地位由“被動”接受變成“主動”學習，在完成任務的過程中尋求知識，并不斷獲得成就感，增強自己的自信心。
　　二、任務驅動教學法在《單片機應用技術》教學中的具體實施
　　下面以“LED發光二極管的閃爍控制”為例，討論如何在《單片機應用技術》課程中實施任務驅動教學法。
　　首先向學生提出任務，即在萬能板上焊接單片機發光二極管閃爍系統電路，并將給定的二進制代碼程序下載到單片機中，實現發光二極管的閃爍效果。本單元是教材第一章，作為學生學習單片機課程的入門課，為使學生了解什么是單片機、單片機最小系統、單片機應用系統的制作過程，筆者事先對本部分內容作了重新規劃，任務的具體實施步驟如下：
　　第一步，首先構造適宜的教學情境。教室選擇在配置了電腦和多媒體的實訓樓，電腦上已經安裝好了MedWin、Keil C51和Protel DXP 等開發工具，將學生分組，每組兩人，以便學生之間進行討論。教師先通過演示霓虹燈產品的閃爍，展示單片機在日常生活中的應用，激發學生的學習興趣；然后教師再展示、演示事先制作好的本單元實物樣本，該電路的功能是用單片機的P1.0口驅動一個發光二極管閃爍，通過這個電路的演示，從而在上課開始就引起學生對課題的濃厚興趣，為本課后續學習創造了良好的條件。
　　第二步，教師提出任務要求，讓學生按照電路原理圖制作硬件電路板，然后接通電源，讓學生觀察二極管的發光情況。在此時，學生肯定會問：為什么我的二極管不閃爍？對于學生的疑問，筆者先不急于給學生解釋，燒錄部分學生的單片機，然后再請學生接通電源觀察，學生就會看到經過“處理”過的電路板上的二極管就會閃爍。此時，更加激起了學生的求知欲，他們會提問：單片機是怎樣將程序中運行的結果送給發光二極管的？與LED相連的是單片機的什么管腳，有何用途？為什么輸入簡單的幾條程序就能讓二極管閃爍？這些程序存在哪里，各代表什么意思？等等。這個學習、討論、思考的過程也正是學生各種能力得以提高的過程。
　　第三步，教師趁熱打鐵，充分利用現代教學手段，通過開發多媒體課件，講解單片機的基本理論知識。介紹什么是單片機、單片機的組成及信號引腳、存儲器結構、單片機最小系統的硬件組成。對照電路原理圖，讓學生知道單片機正常工作所必接的幾個引腳（即9、18、19、20、31、40腳），復位電路、時鐘電路的作用和用法，I/O口的作用和用法等知識點。至于引腳的第二功能，在此時可暫且略去不講，等到后面的章節需要的時候再詳細介紹，免得增加學生的負擔。單片機的基本硬件結構介紹完，教師可設疑引發學生思考：你們的硬件電路板焊接成功通電，二極管閃爍嗎？這樣的問題很容易引出單片機軟件這一知識點。至此給學生解疑：你們焊接的只是單片機應用系統的硬件電路，實際上在單片機芯片的內部存儲器中必須燒錄預先編好的信號燈控制程序，才能看到信號燈的閃爍效果。對于89C51單片機，現有三種語言支持，機器語言、匯編語言、高級語言。傳統的單片機教學采用匯編語言進行控制程序設計，匯編語言的優點是比較靈活，但程序不易理解，尤其對于高職學生，很難掌握其編程方法，更難進行靈活的應用。C語言程序易于閱讀、理解，程序風格更加人性化，且方便移植，目前已經成為單片機應用產品開發的主流語言。然后就是介紹如何在Keil集成編譯環境下編寫程序，講解完簡單的編程方法，將燒錄器介紹給學生，燒錄編寫好的LED燈控制程序。
　　第四步，進行課堂小結，包括小組小結和教師評議。小組小結就是由各小組學生組織討論、分析在完成任務過程中的經驗與出現的問題、解決的方法，沒能解決的問題提出來請教師解答或供大家探討。采用任務驅動教學法，由于教師主要是在方法上進行引導，學生把時間和精力主要花在動手探索和分析討論上。由于基礎不一，理解力有高低，有些學生可能跟不上教學進度，對此，教師在采用任務驅動模式進行教學時，要加強課堂小結和知識點的回顧，使學習能力和動手能力差的學生通過總結和回顧，跟上教師的教學進度，全面掌握知識點，達到教學要求，并對學生的課堂表現作出正確評價，適時鼓勵、表揚學生，讓他們有成就感，進一步產生對專業課程學習的興趣。
　　學生第一次上課就可以非常完整地看到并完成單片機設計的整個過程，直觀地得到一個結果，以形象具體的方式學到一些非常枯燥、抽象的理論知識，學生的學習興趣得以大大地提高，授課始終在活躍的氣氛中進行，教師教得輕松，學生學得愉快，教學效果比較好，教師和學生能夠達到雙贏。
　　三、結束語
　　任務驅動教學法以任務作為驅動，讓學生通過自己的操作和教師的現場指導，把書上死的理論變成活的知識，從而完成知識的學習并達到教學預期目標。通過教師的引導和點撥，學生能夠觸類旁通、點面結合、溫故知新，整個教學過程充分體現了學生的主體地位和教師的引導作用，調動了學生的學習積極性、主動性，培養了學生的學習興趣和團結協作精神，真正做到了理論聯系實際，為學生學習其他知識以及將來就業打下了堅實的基礎。
　　
　　參考文獻：
　　[1]王靜霞.單片機應用技術（C語言版）[M].北京:電子工業出版