任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在技校單片機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用

謝軍華

摘 要：任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法改變了技工院校傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)模式，讓學(xué)生在完成任務(wù)的過程中學(xué)習(xí)知識和技能，提高綜合素養(yǎng)。本文闡述了任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在技工院校單片機(jī)教學(xué)中的教學(xué)設(shè)計(jì)、實(shí)施方式以及要注意的問題。

關(guān)鍵詞：技工院校 任務(wù)驅(qū)動 單片機(jī)教學(xué)

一、技工院校單片機(jī)教學(xué)現(xiàn)狀

單片機(jī)是近年來迅速發(fā)展的一種應(yīng)用系統(tǒng)，具有很強(qiáng)的檢測和控制功能，由單片機(jī)控制的產(chǎn)品具有體積小、成本低、使用方便、功能強(qiáng)大等特點(diǎn)，它的應(yīng)用越來越廣泛，在工業(yè)、軍事、民用等領(lǐng)域都有單片機(jī)的身影。因此，很多技工院校都開設(shè)了單片機(jī)課程，并成為電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)一門重要的專業(yè)課。單片機(jī)是一門理論性、實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，課程內(nèi)容涉及面廣，幾乎涉及所有的電子基礎(chǔ)課程，包括模擬電路、數(shù)字電路、電工電子、計(jì)算機(jī)等。

傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)模式將理論課和實(shí)習(xí)課分開進(jìn)行，理論課的內(nèi)容及順序一般為單片機(jī)概述、基礎(chǔ)知識、單片機(jī)的結(jié)構(gòu)、單片機(jī)的指令系統(tǒng)、中斷與定時(shí)器、串行接口、系統(tǒng)擴(kuò)展及接口技術(shù)、單片機(jī)的測控接口、單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)、實(shí)驗(yàn)。這樣的教學(xué)過程雖然體現(xiàn)了課程內(nèi)容的系統(tǒng)性，但是理論內(nèi)容太多、實(shí)例太少，課程內(nèi)容抽象、難懂，再加上學(xué)生理論知識薄弱、基礎(chǔ)差，經(jīng)常感到單片機(jī)課程枯燥無味，想好好聽課卻發(fā)現(xiàn)聽不懂，導(dǎo)致學(xué)生出現(xiàn)厭學(xué)情緒，或者干脆放棄這門課。

二、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法簡介

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法是建立在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上的教學(xué)法，提倡以解決問題、完成任務(wù)為主的多維互動式教學(xué)理念，將再現(xiàn)式教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄渴綄W(xué)習(xí)，使學(xué)生處于積極的學(xué)習(xí)狀態(tài)，每一位學(xué)生都能根據(jù)自己對問題的理解，運(yùn)用共有的知識和自己特有的經(jīng)驗(yàn)提出方案、解決問題。任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法能為學(xué)生提供體驗(yàn)實(shí)踐、感悟問題的情境，圍繞任務(wù)展開學(xué)習(xí)，以任務(wù)的完成結(jié)果檢驗(yàn)和總結(jié)學(xué)習(xí)過程，改變學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，使學(xué)生主動建構(gòu)探究、實(shí)踐、思考、運(yùn)用、解決問題的高智慧的學(xué)習(xí)體系。

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法以學(xué)生為中心，教師在教學(xué)活動中提出任務(wù)，讓學(xué)生帶著任務(wù)學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生開展討論、研究、探索以解決問題。教學(xué)過程由傳統(tǒng)教學(xué)的教師講授轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生的自主學(xué)習(xí)探究，教師的職能由教學(xué)主體轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)的引導(dǎo)者、幫助者和學(xué)習(xí)伙伴。教師將教學(xué)內(nèi)容隱含在一個(gè)或幾個(gè)有代表性的任務(wù)中，以完成任務(wù)作為教學(xué)活動的中心；學(xué)生在完成任務(wù)的動機(jī)驅(qū)動下，通過對任務(wù)進(jìn)行分析、討論，明確完成任務(wù)涉及哪些知識，需要解決哪些問題，并找出哪些是舊知識、哪些是新知識。在教師的指導(dǎo)、幫助下，學(xué)生通過對學(xué)習(xí)資源的主動應(yīng)用，在自主探索和互動協(xié)作的學(xué)習(xí)過程中，找出完成任務(wù)的方法，最后通過任務(wù)的完成實(shí)現(xiàn)認(rèn)知意義的建構(gòu)。

三、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在單片機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法就是教師將一門課分成若干個(gè)大任務(wù)，每個(gè)大任務(wù)又可以分解成幾個(gè)小任務(wù)，教師將教學(xué)內(nèi)容隱藏在任務(wù)中，學(xué)生通過完成任務(wù)，掌握所學(xué)內(nèi)容。

下面以單片機(jī)課程中第一個(gè)任務(wù)“點(diǎn)亮發(fā)光二極管”為例，介紹任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在單片機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用。

1.設(shè)計(jì)任務(wù)

設(shè)計(jì)任務(wù)是實(shí)施任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法的關(guān)鍵，設(shè)計(jì)的任務(wù)要有可操作性，能將知識和技能隱藏在任務(wù)中并給學(xué)生留有思考的空間。該課的任務(wù)是用單片機(jī)P1口連接三個(gè)發(fā)光二極管，開機(jī)后讓D1和D3點(diǎn)亮，D2不亮。

2.任務(wù)分析

學(xué)生已經(jīng)學(xué)過數(shù)字電路、模擬電路、電路基礎(chǔ)、C語言等相關(guān)課程，對與單片機(jī)有關(guān)的基礎(chǔ)知識有一定的了解。該課是單片機(jī)課程的第一個(gè)實(shí)例，學(xué)生對單片機(jī)還不了解，所以該課對今后單片機(jī)的學(xué)習(xí)很重要。這個(gè)任務(wù)看似簡單，實(shí)際上涉及的知識點(diǎn)非常多，筆者把這個(gè)任務(wù)又細(xì)分為三個(gè)小任務(wù)。

第一個(gè)小任務(wù)：電路的設(shè)計(jì)及連接。涉及的知識點(diǎn)有：發(fā)光二極管的驅(qū)動電路，單片機(jī)的引腳及功能，YL236試驗(yàn)臺電源模塊、MCU模塊、顯示模塊的使用。

第二個(gè)小任務(wù)：程序設(shè)計(jì)與調(diào)試，程序下載。涉及的知識點(diǎn)有：Keil軟件的使用方法、單片機(jī)程序下載的方法、C語言編程方法。

第三個(gè)小任務(wù)：軟件仿真。涉及的知識點(diǎn)有：仿真軟件的使用方法、軟件調(diào)試方法。

3.任務(wù)實(shí)施

任務(wù)實(shí)施是教學(xué)過程的重點(diǎn)部分。要完成這個(gè)任務(wù)，首先要給學(xué)生講解單片如何工作，即單片機(jī)工作的最小系統(tǒng)，同時(shí)學(xué)習(xí)單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和引腳知識。引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)學(xué)習(xí)過的發(fā)光二極管的知識，將三個(gè)發(fā)光二極管D1、D2、 D3分別與單片機(jī)的P1.0、P1.1和P1.2引腳連接。根據(jù)已經(jīng)連接好的電路向?qū)W生提問：發(fā)光二極管如何才能亮？如何才會滅？引導(dǎo)學(xué)生思考，最后得出結(jié)論，當(dāng)單片機(jī)的P1.0引腳為低電平時(shí)發(fā)光二極管D1就亮，當(dāng)該引腳為高電平時(shí)發(fā)光二極管就滅。學(xué)生會發(fā)現(xiàn)原來任務(wù)很簡單，從而產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。

下一步就是教學(xué)生使用Keil軟件編程。由于學(xué)生是第一次用，所以要一步一步地邊演示邊教，學(xué)生要邊看邊跟著做。C語言編程只講這個(gè)任務(wù)用到的格式和語法。編譯好了程序就下載到單片機(jī)，通電試機(jī)，這時(shí)會看到發(fā)光二極管D1和D3亮，D2不亮。看到了成功的結(jié)果，學(xué)生會產(chǎn)生極大的滿足感和學(xué)習(xí)興趣。

4.考核評價(jià)

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法的考核不以最終考試成績?yōu)楹诵模且詫W(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)技能為核心，突出過程考核與終結(jié)考核相結(jié)合、課程考核與技能鑒定相結(jié)合的特點(diǎn)。單片機(jī)教學(xué)把評價(jià)分為五大塊。一是電路設(shè)計(jì)，能根據(jù)任務(wù)設(shè)計(jì)出合適的電路原理圖，要求元器件選用恰當(dāng)，電路簡單、功能完善；二是連接電路，根據(jù)自己所設(shè)計(jì)的電路，在YL236試驗(yàn)臺選用合適的模塊，連成所需的電路；三是程序設(shè)計(jì)與調(diào)試并運(yùn)行，根據(jù)任務(wù)的要求和所設(shè)計(jì)的電路，設(shè)計(jì)出能滿足功能的程序，并進(jìn)行編譯和調(diào)試，下載到單片機(jī)通電運(yùn)行；四是安全文明生產(chǎn)，遵守安全文明生產(chǎn)規(guī)程，合理使用工具和設(shè)備；五是團(tuán)隊(duì)合作，積極參與。評價(jià)的過程也是教師與學(xué)生探討的過程，教師要發(fā)現(xiàn)學(xué)生在完成任務(wù)過程中的優(yōu)點(diǎn)，發(fā)揮學(xué)生的潛能；找出學(xué)生在完成任務(wù)過程中的不足，對比與其他學(xué)生的差異，分析原因，促進(jìn)學(xué)生提高。

5.教學(xué)過程中的注意事項(xiàng)

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法并不是把所有的學(xué)習(xí)內(nèi)容都交給學(xué)生去探究，對于基礎(chǔ)性的新知識，教師應(yīng)該提前進(jìn)行詳細(xì)而明確的講解。學(xué)生在完成任務(wù)的過程中，不能只注重任務(wù)結(jié)果，更應(yīng)該注重完成任務(wù)的過程，在完成任務(wù)的過程中掌握知識和技能，在完成任務(wù)的過程中注重新知識、技能的探索，能將原有知識、技能與新的知識、技能結(jié)合起來。在完成任務(wù)的過程中培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神，提高了分析問題、解決問題的能力。

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法改變了傳統(tǒng)的教學(xué)方式，使用了新的評價(jià)體系，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，學(xué)生在完成任務(wù)的過程中學(xué)到了知識和技能，提高了綜合素養(yǎng)。在筆者學(xué)校2013電子高級工班單片機(jī)教學(xué)中采用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法，讓學(xué)生在學(xué)中做、做中學(xué)，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、綜合素養(yǎng)和專業(yè)技能。

參考文獻(xiàn)：

[1]雷林均.單片機(jī)控制裝置安裝與調(diào)試[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011.

[2]趙娟.任務(wù)驅(qū)動法在高職單片機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用[J].學(xué)園，2014（5）.

（作者單位：桂林技師學(xué)院）