任務(wù)驅(qū)動促進單片機課程教學(xué)改革策略研究

摘要：單片機課程作為一門綜合性強、實踐性強及工程性強的課程，采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式導(dǎo)致教學(xué)偏重于理論，不利于學(xué)生實踐技能的訓(xùn)練提升，導(dǎo)致教學(xué)偏抽象，學(xué)生缺乏單片機專業(yè)知識學(xué)習(xí)的積極性。而當前的教育改革更強調(diào)以學(xué)生為中心的任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式，是當前單片機教學(xué)改革的一大創(chuàng)新，在初步的嘗試運用中也取得了理想預(yù)期。本文主要就任務(wù)驅(qū)動促進單片機課程教學(xué)改革問題進行探討，明確任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式的優(yōu)勢，分析其帶來的單片機教學(xué)改革的持續(xù)優(yōu)化，以為單片機課程改革的持續(xù)深化提供相應(yīng)的指導(dǎo)與參考。

關(guān)鍵詞：單片機;任務(wù)驅(qū)動;教學(xué)創(chuàng)新

單片機課程教學(xué)著手任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式的運用，可以讓學(xué)生在明白單片機工作原理的基礎(chǔ)上去解決實踐中的各種問題。在單片機教學(xué)中可以設(shè)計一個個具體的探究任務(wù)，讓學(xué)生在任務(wù)學(xué)習(xí)線索的引導(dǎo)下，在實驗和軟件編程等操作中訓(xùn)練提升能力，善于發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。

一、單片機教學(xué)存在問題簡析

單片機教學(xué)應(yīng)突出學(xué)生的實踐能力培養(yǎng)，強調(diào)學(xué)生的自我學(xué)習(xí)與訓(xùn)練。傳統(tǒng)的單片機課程教學(xué)往往以學(xué)科為本位，忽視學(xué)習(xí)者的能動性發(fā)揮。在實際的教學(xué)中更強調(diào)課程本身的體系結(jié)構(gòu)和邏輯關(guān)系，教學(xué)以單片機結(jié)構(gòu)講解為主線，雖然教學(xué)思路清晰，教學(xué)高效，但不利于學(xué)生創(chuàng)新實踐和思辨能力的培養(yǎng)，教學(xué)高效但不高質(zhì)。學(xué)生在了解硬件知識的基礎(chǔ)上去學(xué)習(xí)指令知識，在此基礎(chǔ)上進行編程知識的涉獵學(xué)習(xí)，再到實踐知識的學(xué)習(xí)、開發(fā)知識的學(xué)習(xí)，整個學(xué)習(xí)過程中更偏重于知識，缺乏理論與實踐教學(xué)的融合，學(xué)生在學(xué)習(xí)中鼻子眉毛一把抓，沒有重點和導(dǎo)向，知識的學(xué)習(xí)也沒有在實踐中得以驗證，導(dǎo)致學(xué)生記憶不深。學(xué)生更談不上體會到某個知識點學(xué)習(xí)的意義和學(xué)習(xí)的樂趣，知識點無法在頭腦中有效建構(gòu)，這種教學(xué)是低質(zhì)量的，帶有嚴重的形式化、理論化色彩。因此單片機的課程教學(xué)改革勢在必行。

二、單片機教學(xué)中任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式的運用

任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)模式改變了傳統(tǒng)的單片機靜態(tài)的教學(xué)模式，變靜為動，增強教學(xué)實效。任務(wù)驅(qū)動模式引入到單片機課程教學(xué)中，實現(xiàn)了分散的知識點的整合，最終以任務(wù)貫穿的形式展示出來。在教學(xué)中，教師必須著眼于學(xué)生基礎(chǔ)性知識的學(xué)習(xí)、應(yīng)用性能力的培養(yǎng)和實踐技能的提升，變“滿堂灌”的教學(xué)模式為案例的分析、實物的演示、仿真演練等，讓學(xué)生自覺去完成任務(wù)，真正取得理想的學(xué)習(xí)效果。本文以交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計為例，進行任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式運用的具體說明。

（一）設(shè)計教學(xué)目標

教師明確課程目標任務(wù)：設(shè)計交通燈控制系統(tǒng)

（二）精選教學(xué)內(nèi)容

教師在選擇教學(xué)任務(wù)時必須要了解學(xué)生的現(xiàn)有認知水平，且確保所選擇的任務(wù)與所要講述的知識有密切聯(lián)系。在任務(wù)的設(shè)置上要力求讓知識點形成整體，讓學(xué)生獲得綜合性的學(xué)習(xí)體驗。要合理控制任務(wù)難度，保證學(xué)生保持信心，讓學(xué)生循序漸進地完成任務(wù)。就交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計來說，其涵蓋的知識點較多，有單片機最小系統(tǒng)知識、點亮發(fā)光二極管知識點、數(shù)碼管顯示知識、中斷系統(tǒng)知識等。針對這些繁瑣的知識點可以進行子任務(wù)的合成，從單片機最小系統(tǒng)點亮發(fā)光二極管入手，在此基礎(chǔ)上過渡到數(shù)碼管顯示方法的學(xué)習(xí)，再到定時器、計數(shù)器應(yīng)用秒表的設(shè)計，再到各部分的綜合，從而使得學(xué)生對交通燈控制系統(tǒng)學(xué)習(xí)任務(wù)涉及到的主要技術(shù)做到心中有數(shù)。具體設(shè)計教學(xué)任務(wù)內(nèi)容，以交通控制系統(tǒng)教學(xué)為例，對應(yīng)四個子任務(wù)，一是構(gòu)建單片機最小系統(tǒng)，點亮發(fā)光二極管，讓學(xué)生在此過程中明確單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及管腳功能，會設(shè)計時鐘電路和復(fù)位電路。任務(wù)二是用數(shù)碼管顯示零到0-9十個數(shù)碼，讓學(xué)生明確數(shù)碼顯示的原理，掌握動態(tài)與靜態(tài)的顯示方式以及所對應(yīng)的硬軟件連接方法，讓學(xué)生對C語言函數(shù)調(diào)用方法、延時方法有相應(yīng)的了解。任務(wù)三是用定時器去設(shè)計倒計時秒表。讓學(xué)生掌握定時器準確定時的方法，學(xué)習(xí)定時器的工作方式、初始化編程方法、中斷處理函數(shù)編程方法等。任務(wù)四是讓學(xué)生設(shè)計出帶倒計時顯示的交通燈控制系統(tǒng)，其建立在前三個任務(wù)完成的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生結(jié)合前面的三個字任務(wù)綜合推出完整的交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計作品。

（三）教學(xué)科學(xué)實施

首先分析任務(wù)，制定計劃。教師發(fā)揮引導(dǎo)作用，讓學(xué)生進行具體任務(wù)的分析，充分探討的基礎(chǔ)上去了解完成任務(wù)，讓學(xué)生根據(jù)知識點包括已有的知識點和新知識點，制定任務(wù)實施的計劃。在這一過程中，教師應(yīng)針對共性問題、重點問題進行理論講解與實踐指導(dǎo)，通過簡單的案例去進行實際操作的展示，為學(xué)生實施任務(wù)奠定理論基礎(chǔ)。其次，進入任務(wù)實施階段，以任務(wù)實施計劃為依據(jù)，讓學(xué)生以小組為單位，仿照堆積木的形式，將任務(wù)達成所需要的知識點有機結(jié)合在一起，通過反復(fù)的調(diào)試與修正，仿真運行結(jié)果或制作成實物。在交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計中就是讓學(xué)生組內(nèi)探討交流，大膽嘗試，進行思路的拓展，最終推出完整的交通燈控制系統(tǒng)。最后，歸納總結(jié)，主要對應(yīng)任務(wù)的評價。任務(wù)驅(qū)動模式將單片機課程按照知識結(jié)構(gòu)劃分成多個任務(wù)，每個任務(wù)的結(jié)果有可能對應(yīng)下一個任務(wù)的延續(xù)，每個任務(wù)都應(yīng)以學(xué)生掌握的內(nèi)容和任務(wù)實施的結(jié)果作為首要評價。通過評價，讓學(xué)生總結(jié)任務(wù)完成的思路技巧，明確理論的不足，加強實操經(jīng)驗的積累，讓學(xué)生熟練掌握操作流程，可以進行任務(wù)的拓展訓(xùn)練，實現(xiàn)知識與技能的遷移，也通過集體歸納總結(jié)，實現(xiàn)“一題多解”。

結(jié)束語：

科技的創(chuàng)新發(fā)展也使得單片機的開發(fā)研究更為深入，單片機的應(yīng)用也更為廣泛，成為我們生產(chǎn)生活必不可少的物件。而市場上對單片機專業(yè)人才的需求也更為迫切，在實際的教學(xué)中必須積極推行任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式，以帶來理想的教學(xué)實效。

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作者簡介：姓名：丁少玲（1984年9月），性別：女，民族：漢，安徽省合肥市人，學(xué)歷：本科，職稱：講師，單位：合肥信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院，單位郵編：230601，研究方向：電子信息。