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摘要:本文介绍了任务驱动教学法,阐述了在高职单片机课程教学中采用任务驱动教学法的优势,并结合实例讲述了任务驱动教学的具体实施过程。
关键词:任务驱动教学法;探索;教学改革
目前,单片机技术在我国的各行各业得到了广泛的应用,社会需要大量的单片机开发及应用人才。在我国高职高专院校电气、电子、计算机、机电一体化等许多专业中已经开设了单片机课程。该课程是一门理论性、实践性和综合性都很强的课程,但由于学生学习基础一般,因此在学习单片机相关课程时普遍感觉到难学、不易理解和掌握;部分教师按照传统法讲授本课程时,也体会到了学生的积极性不高,教学效果不够理想。本人结合高职高专院校单片机课程的特点和学生学习现状,把“任务驱动教学法”应用到单片机教学中,取得了比较理想的教学效果。
一、任务驱动教学法的内涵
任务驱动教学法是实施探究式教学的一种教学模式,其显著特征是,教师的教学与学生的学习都是围绕一个目标,基于几项任务来完成的。具体来说,就是在教学过程中,以完成一个个具体的任务为线索,把教学内容巧妙隐含在每个任务中。在完成任务的过程中,学习必要的理论基础、编写程序、硬件电路设计,当完成若干任务后,很多抽象的理论知识点也迎刃而解了,让学生通过完成这些任务来掌握教学内容,提高学生们的学习兴趣和效率。
在教授过程中,教师可以按步骤进行规划。第一步,教师自我重新定位,这里教师的定位由传统的“主导”地位变为促进学生学习、引导学生成功的“辅助”地位,教师需要将教材内容进行重新整合,把新知识隐含在一个或者多个任务之中;第二步,创建教学情境,激发学生的学习兴趣;第三步,给学生布置任务,学生的地位由“被动”接受变成“主动”学习,在完成任务的过程中寻求知识,并不断获得成就感,增强自己的自信心。
二、任务驱动教学法在《单片机应用技术》教学中的具体实施
下面以“LED发光二极管的闪烁控制”为例,讨论如何在《单片机应用技术》课程中实施任务驱动教学法。
首先向学生提出任务,即在万能板上焊接单片机发光二极管闪烁系统电路,并将给定的二进制代码程序下载到单片机中,实现发光二极管的闪烁效果。本单元是教材第一章,作为学生学习单片机课程的入门课,为使学生了解什么是单片机、单片机最小系统、单片机应用系统的制作过程,笔者事先对本部分内容作了重新规划,任务的具体实施步骤如下:
第一步,首先构造适宜的教学情境。教室选择在配置了电脑和多媒体的实训楼,电脑上已经安装好了MedWin、Keil C51和Protel DXP 等开发工具,将学生分组,每组两人,以便学生之间进行讨论。教师先通过演示霓虹灯产品的闪烁,展示单片机在日常生活中的应用,激发学生的学习兴趣;然后教师再展示、演示事先制作好的本单元实物样本,该电路的功能是用单片机的P1.0口驱动一个发光二极管闪烁,通过这个电路的演示,从而在上课开始就引起学生对课题的浓厚兴趣,为本课后续学习创造了良好的条件。
第二步,教师提出任务要求,让学生按照电路原理图制作硬件电路板,然后接通电源,让学生观察二极管的发光情况。在此时,学生肯定会问:为什么我的二极管不闪烁?对于学生的疑问,笔者先不急于给学生解释,烧录部分学生的单片机,然后再请学生接通电源观察,学生就会看到经过“处理”过的电路板上的二极管就会闪烁。此时,更加激起了学生的求知欲,他们会提问:单片机是怎样将程序中运行的结果送给发光二极管的?与LED相连的是单片机的什么管脚,有何用途?为什么输入简单的几条程序就能让二极管闪烁?这些程序存在哪里,各代表什么意思?等等。这个学习、讨论、思考的过程也正是学生各种能力得以提高的过程。
第三步,教师趁热打铁,充分利用现代教学手段,通过开发多媒体课件,讲解单片机的基本理论知识。介绍什么是单片机、单片机的组成及信号引脚、存储器结构、单片机最小系统的硬件组成。对照电路原理图,让学生知道单片机正常工作所必接的几个引脚(即9、18、19、20、31、40脚),复位电路、时钟电路的作用和用法,I/O口的作用和用法等知识点。至于引脚的第二功能,在此时可暂且略去不讲,等到后面的章节需要的时候再详细介绍,免得增加学生的负担。单片机的基本硬件结构介绍完,教师可设疑引发学生思考:你们的硬件电路板焊接成功通电,二极管闪烁吗?这样的问题很容易引出单片机软件这一知识点。至此给学生解疑:你们焊接的只是单片机应用系统的硬件电路,实际上在单片机芯片的内部存储器中必须烧录预先编好的信号灯控制程序,才能看到信号灯的闪烁效果。对于89C51单片机,现有三种语言支持,机器语言、汇编语言、高级语言。传统的单片机教学采用汇编语言进行控制程序设计,汇编语言的优点是比较灵活,但程序不易理解,尤其对于高职学生,很难掌握其编程方法,更难进行灵活的应用。C语言程序易于阅读、理解,程序风格更加人性化,且方便移植,目前已经成为单片机应用产品开发的主流语言。然后就是介绍如何在Keil集成编译环境下编写程序,讲解完简单的编程方法,将烧录器介绍给学生,烧录编写好的LED灯控制程序。
第四步,进行课堂小结,包括小组小结和教师评议。小组小结就是由各小组学生组织讨论、分析在完成任务过程中的经验与出现的问题、解决的方法,没能解决的问题提出来请教师解答或供大家探讨。采用任务驱动教学法,由于教师主要是在方法上进行引导,学生把时间和精力主要花在动手探索和分析讨论上。由于基础不一,理解力有高低,有些学生可能跟不上教学进度,对此,教师在采用任务驱动模式进行教学时,要加强课堂小结和知识点的回顾,使学习能力和动手能力差的学生通过总结和回顾,跟上教师的教学进度,全面掌握知识点,达到教学要求,并对学生的课堂表现作出正确评价,适时鼓励、表扬学生,让他们有成就感,进一步产生对专业课程学习的兴趣。
学生第一次上课就可以非常完整地看到并完成单片机设计的整个过程,直观地得到一个结果,以形象具体的方式学到一些非常枯燥、抽象的理论知识,学生的学习兴趣得以大大地提高,授课始终在活跃的气氛中进行,教师教得轻松,学生学得愉快,教学效果比较好,教师和学生能够达到双赢。
三、结束语
任务驱动教学法以任务作为驱动,让学生通过自己的操作和教师的现场指导,把书上死的理论变成活的知识,从而完成知识的学习并达到教学预期目标。通过教师的引导和点拨,学生能够触类旁通、点面结合、温故知新,整个教学过程充分体现了学生的主体地位和教师的引导作用,调动了学生的学习积极性、主动性,培养了学生的学习兴趣和团结协作精神,真正做到了理论联系实际,为学生学习其他知识以及将来就业打下了坚实的基础。
参考文献:
[1]王静霞.单片机应用技术(C语言版)[M].北京:电子工业出版
社,2009.
[2]张迎新,等.单片机原理及应用[M].北京:电子工业出版社,2009.
[3]唐炜.单片机原理与应用课程教学改革探讨[J].电气电子教学
学报,2002(3).
[4]杨雪梅.“任务驱动”教学法[J].科技创新导报,2008(18).
(泰州市广播电视大学泰兴分校)
关键词:任务驱动教学法;探索;教学改革
目前,单片机技术在我国的各行各业得到了广泛的应用,社会需要大量的单片机开发及应用人才。在我国高职高专院校电气、电子、计算机、机电一体化等许多专业中已经开设了单片机课程。该课程是一门理论性、实践性和综合性都很强的课程,但由于学生学习基础一般,因此在学习单片机相关课程时普遍感觉到难学、不易理解和掌握;部分教师按照传统法讲授本课程时,也体会到了学生的积极性不高,教学效果不够理想。本人结合高职高专院校单片机课程的特点和学生学习现状,把“任务驱动教学法”应用到单片机教学中,取得了比较理想的教学效果。
一、任务驱动教学法的内涵
任务驱动教学法是实施探究式教学的一种教学模式,其显著特征是,教师的教学与学生的学习都是围绕一个目标,基于几项任务来完成的。具体来说,就是在教学过程中,以完成一个个具体的任务为线索,把教学内容巧妙隐含在每个任务中。在完成任务的过程中,学习必要的理论基础、编写程序、硬件电路设计,当完成若干任务后,很多抽象的理论知识点也迎刃而解了,让学生通过完成这些任务来掌握教学内容,提高学生们的学习兴趣和效率。
在教授过程中,教师可以按步骤进行规划。第一步,教师自我重新定位,这里教师的定位由传统的“主导”地位变为促进学生学习、引导学生成功的“辅助”地位,教师需要将教材内容进行重新整合,把新知识隐含在一个或者多个任务之中;第二步,创建教学情境,激发学生的学习兴趣;第三步,给学生布置任务,学生的地位由“被动”接受变成“主动”学习,在完成任务的过程中寻求知识,并不断获得成就感,增强自己的自信心。
二、任务驱动教学法在《单片机应用技术》教学中的具体实施
下面以“LED发光二极管的闪烁控制”为例,讨论如何在《单片机应用技术》课程中实施任务驱动教学法。
首先向学生提出任务,即在万能板上焊接单片机发光二极管闪烁系统电路,并将给定的二进制代码程序下载到单片机中,实现发光二极管的闪烁效果。本单元是教材第一章,作为学生学习单片机课程的入门课,为使学生了解什么是单片机、单片机最小系统、单片机应用系统的制作过程,笔者事先对本部分内容作了重新规划,任务的具体实施步骤如下:
第一步,首先构造适宜的教学情境。教室选择在配置了电脑和多媒体的实训楼,电脑上已经安装好了MedWin、Keil C51和Protel DXP 等开发工具,将学生分组,每组两人,以便学生之间进行讨论。教师先通过演示霓虹灯产品的闪烁,展示单片机在日常生活中的应用,激发学生的学习兴趣;然后教师再展示、演示事先制作好的本单元实物样本,该电路的功能是用单片机的P1.0口驱动一个发光二极管闪烁,通过这个电路的演示,从而在上课开始就引起学生对课题的浓厚兴趣,为本课后续学习创造了良好的条件。
第二步,教师提出任务要求,让学生按照电路原理图制作硬件电路板,然后接通电源,让学生观察二极管的发光情况。在此时,学生肯定会问:为什么我的二极管不闪烁?对于学生的疑问,笔者先不急于给学生解释,烧录部分学生的单片机,然后再请学生接通电源观察,学生就会看到经过“处理”过的电路板上的二极管就会闪烁。此时,更加激起了学生的求知欲,他们会提问:单片机是怎样将程序中运行的结果送给发光二极管的?与LED相连的是单片机的什么管脚,有何用途?为什么输入简单的几条程序就能让二极管闪烁?这些程序存在哪里,各代表什么意思?等等。这个学习、讨论、思考的过程也正是学生各种能力得以提高的过程。
第三步,教师趁热打铁,充分利用现代教学手段,通过开发多媒体课件,讲解单片机的基本理论知识。介绍什么是单片机、单片机的组成及信号引脚、存储器结构、单片机最小系统的硬件组成。对照电路原理图,让学生知道单片机正常工作所必接的几个引脚(即9、18、19、20、31、40脚),复位电路、时钟电路的作用和用法,I/O口的作用和用法等知识点。至于引脚的第二功能,在此时可暂且略去不讲,等到后面的章节需要的时候再详细介绍,免得增加学生的负担。单片机的基本硬件结构介绍完,教师可设疑引发学生思考:你们的硬件电路板焊接成功通电,二极管闪烁吗?这样的问题很容易引出单片机软件这一知识点。至此给学生解疑:你们焊接的只是单片机应用系统的硬件电路,实际上在单片机芯片的内部存储器中必须烧录预先编好的信号灯控制程序,才能看到信号灯的闪烁效果。对于89C51单片机,现有三种语言支持,机器语言、汇编语言、高级语言。传统的单片机教学采用汇编语言进行控制程序设计,汇编语言的优点是比较灵活,但程序不易理解,尤其对于高职学生,很难掌握其编程方法,更难进行灵活的应用。C语言程序易于阅读、理解,程序风格更加人性化,且方便移植,目前已经成为单片机应用产品开发的主流语言。然后就是介绍如何在Keil集成编译环境下编写程序,讲解完简单的编程方法,将烧录器介绍给学生,烧录编写好的LED灯控制程序。
第四步,进行课堂小结,包括小组小结和教师评议。小组小结就是由各小组学生组织讨论、分析在完成任务过程中的经验与出现的问题、解决的方法,没能解决的问题提出来请教师解答或供大家探讨。采用任务驱动教学法,由于教师主要是在方法上进行引导,学生把时间和精力主要花在动手探索和分析讨论上。由于基础不一,理解力有高低,有些学生可能跟不上教学进度,对此,教师在采用任务驱动模式进行教学时,要加强课堂小结和知识点的回顾,使学习能力和动手能力差的学生通过总结和回顾,跟上教师的教学进度,全面掌握知识点,达到教学要求,并对学生的课堂表现作出正确评价,适时鼓励、表扬学生,让他们有成就感,进一步产生对专业课程学习的兴趣。
学生第一次上课就可以非常完整地看到并完成单片机设计的整个过程,直观地得到一个结果,以形象具体的方式学到一些非常枯燥、抽象的理论知识,学生的学习兴趣得以大大地提高,授课始终在活跃的气氛中进行,教师教得轻松,学生学得愉快,教学效果比较好,教师和学生能够达到双赢。
三、结束语
任务驱动教学法以任务作为驱动,让学生通过自己的操作和教师的现场指导,把书上死的理论变成活的知识,从而完成知识的学习并达到教学预期目标。通过教师的引导和点拨,学生能够触类旁通、点面结合、温故知新,整个教学过程充分体现了学生的主体地位和教师的引导作用,调动了学生的学习积极性、主动性,培养了学生的学习兴趣和团结协作精神,真正做到了理论联系实际,为学生学习其他知识以及将来就业打下了坚实的基础。
参考文献:
[1]王静霞.单片机应用技术(C语言版)[M].北京:电子工业出版
社,2009.
[2]张迎新,等.单片机原理及应用[M].北京:电子工业出版社,2009.
[3]唐炜.单片机原理与应用课程教学改革探讨[J].电气电子教学
学报,2002(3).
[4]杨雪梅.“任务驱动”教学法[J].科技创新导报,2008(18).
(泰州市广播电视大学泰兴分校)