中職《單片機技術》課程改革淺析

李月明

摘 要： 如何引導學生科學高效地學習本門課程，是擺在所有任課教師面前的一道難題。課前要理清教學思路，細分教學環節，把握教學步驟，對可能出現的問題做好充足準備。認知學徒法：教師把解決問題的關鍵和要領公開化，使學生在教師提供的有效幫助下協同工作解決任務或問題。難點是任務分析。

關鍵詞： 《單片機技術》 學情分析 教學思路 認知學徒法

單片機技術是中等職業學校電子與信息技術專業的主干課程之一。單片機應用技術廣泛滲透于生活的方方面面，各種家用電器普遍采用單片機控制系統。例如：洗衣機、電冰箱、微波爐、空調機等。由于單片機是一門技術含量較高的學科，學習起來存在一些困難。傳統授課模式已經不能適應當前教學需要。如何引導學生科學高效地學習本門課程，是擺在所有任課教師面前的一道難題。下面是我在教學過程中總結的一些體悟和感受，與各位同仁分享。

一、案例背景

1.學情分析

學生素質不高。在生源減少的大背景和普通高中和對口單招高中爭搶下，優秀生源所剩無幾。職業中專大部分學生學習能力不強，主動性不強，學習習慣不好。給老師教學提出更高要求，不僅要把課程知識更好地呈現出來，還要努力吸引學生的注意力。因此，經學情分析決定采用“學徒式”教學模式，即創設教學情境，在情境中師生共同完成任務，教師公布完成任務的方法并演示示范，學生不斷觀察，在提問與解答中，學生完成任務并掌握知識。

2.教材分析

教材是電子工業出版社2011年6月第13次印刷，中等職業教育國家規劃教材《單片機原理與應用》第二版，經全國中等職業教育教材審定委員會審定，并且榮獲了中國電子教育學會首屆職業教育電子信息類優秀教材評審二等獎，具有很高的權威性。

為適應學生實際情況，需要以項目為載體，把知識點融入項目中。把I/O口的輸入和輸出，設計為“LED發光管控制”。通過項目學習，了解I/O口的輸入和輸出特性。

3.教學目標

（1）了解I/O口的輸入和輸出特性

（2）了解LED燈控制原理

4.課前準備

根據教學內容撰寫教案和教學PPT，準備學生導學案和工作頁。課前布置學生觀察交通路口的霓虹燈亮滅時間并記錄。

5.教學思路

課前理清教學思路，細分教學環節，把握教學步驟，對可能出現的問題做好充足準備。以“課前任務提問”開始，“任務設置與分析、分組達成目標、小組匯報、總結和反思”等步驟構成教學環節。難點是任務分析，啟發和引導學生解析任務。重點是分組實現目標。學生水平不齊，既需要保證動作快的同學有事做，又要保證動作慢的同學跟得上，所以采用分小組混合搭配、小組互助學習和教師指導相結合的學習方式。

6.教學手段

（1）任務驅動法：布置任務引導學生積極參與，逐步解決遇到的問題，實踐中學習和掌握本節知識內容，最終實現教學目標。

（2）認知學徒法：教師把解決問題的關鍵和要領公開化，使學生在教師提供的有效幫助下協同解決任務或問題。引導學生主動獲取、開發和利用真實領域中的活動工具的方法，支持學習。強調經驗活動在學習中的重要性，并突出學習內在固有的、依存于背景的、情境和文化適應的本質，把學習者和實踐世界聯系起來。

二、教學步驟

1.課前任務提問

課前布置任務，經師生共同討論，確定交通路口位置，觀測信號燈明亮時間并記錄。在課堂中統一測量數據。

2.任務設置與析

（1）任務設置。利用軟件模擬交通路口信號燈。繪制該電路的原理圖和PCB圖紙。采購器件和耗材，完成交通路口信號燈電路、焊接和調試。

（2）任務分析。根據任務設置。師生討論如何完成任務。經過討論，該任務可分為三個階段完成：第一階段，電路設計。構建和繪制滿足要求的交通信號燈電路原理圖。第二階段，模擬仿真。利用軟件搭接模擬電路，仿真驗證第一階段的電路。如果實驗效果不能滿足要求，就返回第一階段重新論證；第三階段，完成實物交通信號燈電路。根據第二階段經驗證的電路原理圖和PCB圖紙，羅列器件和耗材清單。利用互聯網和其他信息途徑查清所需器件和耗材的價格，做好電路預算。采購器件和相關耗材后，焊接和調試，完成事物交通路口信號燈電路。

學生專業能力還不成熟，所以教師可以給出稍欠缺（根據授課學生水平，本人設置3處故障）的電路設計，交由學生探討論證，完善電路。可在第二階段中繼續排除故障問題，讓同學們在操作中發現并解決問題的效果可能更好。第二階段，模擬仿真。利用Proteus仿真軟件進行電路仿真。完成電路原理圖和PCB圖紙。第三階段，采購器件。利用課余時間與學生一起查找資料，做好電路預算并采購。按照電路圖紙裝配及焊接電路，并調試達到效果。

3.分組實現目標和小組匯報

分組實現目標是本章節的重點。該環節學生自由度高，各小組進度略有差別，需要教師針對不同情況給予指導，隨時觀察各小組進度情況，保證良好的學習氛圍，齊頭并進。小組互評和成員互評，對過程中出現的問題總結、反思，鞏固學習成果，教師在小組匯報后，再次對本課內容進行總結和反思。

三、案例反思

通過本項目學習，不僅可以培養學生的觀察、思考和操作能力，還可以提高學生學習專業技能的興趣，培養學生責任心和敬業精神，更提高電子專業學生的技能水平。學生在學習過程中了解和熟悉電子產品開發過程，更能適應未來就業崗位的需要。

我在該項目教學中收獲頗多。為了更好地服務教學，不斷學習學科新知識，關注學科發展動態，更注意課程與生產生活相結合。不僅提高專業技能水平，更開闊教學思路和方式方法。當然本次教學中存在許多不足之處，需要在今后的教學中不斷深入研究和完善。例如，程序輸入電腦中，很多同學輸入不規范，關鍵字不正確，甚至標點符號錯誤，以致在程序編譯時出現錯誤，拖慢項目進度。小組交流中，同學們熱情很高，一個小小的標點符號都能影響程序實現，在一定程度上促進學生做事認真，對學習和今后工作都是大有裨益的。總之，以項目為載體，采用“學徒制”教學模式，確實能提高課堂教學效率，在多個方面都對學生有所促進、提高。

參考文獻：

[1]潘永雄.單片機原理與應用（第二版）.電子工業出版社.

[2]周堅.單片機C語言輕松入門.北京航空航天大學出版社.

[3]楊暾.單片機技術及應用——基于Proteus仿真的C語言程序設計.電子工業出版社.