《單片機(jī)原理與實(shí)訓(xùn)》課程教學(xué)模式的改革

江國(guó)龍

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《單片機(jī)原理與實(shí)訓(xùn)》課程教學(xué)模式的改革

江國(guó)龍

《單片機(jī)原理與實(shí)訓(xùn)》課程教學(xué)模式的改革，主要改革教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式。通過課程教學(xué)模式改革，厘清課程教學(xué)內(nèi)容、降低單片機(jī)的學(xué)習(xí)門檻；以任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法改革教學(xué)模式，組織課堂教學(xué)，改變傳統(tǒng)以教定學(xué)的教學(xué)模式，把課堂還給學(xué)生，讓學(xué)生自主參與，自主學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力。

單片機(jī)原理與實(shí)訓(xùn)：教學(xué)模式：任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法

教學(xué)模式改革是課程改革的重要內(nèi)容，結(jié)合學(xué)校創(chuàng)建國(guó)家示范性中職學(xué)校，我校對(duì)《單片機(jī)原理與實(shí)訓(xùn)》課程的教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容等方面進(jìn)行改革。本文主要討論《單片機(jī)原理與實(shí)訓(xùn)》課程教學(xué)模式的改革。

一、傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的問題

1.教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容按照章節(jié)編排，具體為：?jiǎn)纹瑱C(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、89S51單片機(jī)指令系統(tǒng)、匯編語言程序設(shè)計(jì)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等。邏輯性、系統(tǒng)性很強(qiáng)，不適合現(xiàn)在的中職學(xué)生使用。

2.教學(xué)模式。傳統(tǒng)教學(xué)模式是課前復(fù)習(xí)、導(dǎo)入新課、講授新課、課堂練習(xí)小結(jié)、布置作業(yè)五環(huán)節(jié)教學(xué)模式。這種課堂教學(xué)模式是以“教師教為中心”，忽視學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，這種教學(xué)模式不適合中職學(xué)生的特點(diǎn)，課堂教學(xué)效果差。

單片機(jī)是一門教師難教，學(xué)生難學(xué)的“兩難”課程，學(xué)生難學(xué)的原因在于大篇幅的指令程序和枯燥艱深的書面語言。課程改革的目的在于降低單片機(jī)學(xué)習(xí)的門檻，讓中職學(xué)生輕松入門。

二、改革課程教學(xué)內(nèi)容

為堅(jiān)持“做中學(xué)、做中教”，重視實(shí)踐和實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)，強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐能力和職業(yè)技能培養(yǎng)，提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。體現(xiàn)以就業(yè)為導(dǎo)向，以能力為本位，通過對(duì)電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)人才需求調(diào)研，分析典型工作任務(wù)，結(jié)合企業(yè)的工作崗位和職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，確定學(xué)生的崗位能力，調(diào)整《單片機(jī)原理與實(shí)訓(xùn)》課程教學(xué)內(nèi)容為六個(gè)項(xiàng)目，具體安排見表1。

課程內(nèi)容采用模塊化設(shè)計(jì)，通過不同模塊搭積木的方式實(shí)現(xiàn)不同的功能，實(shí)現(xiàn)硬件連接。教學(xué)內(nèi)容包含硬件制作、軟件調(diào)試全過程，不單獨(dú)講述指令、程序以及中斷、定時(shí)器等內(nèi)容。項(xiàng)目均配有詳細(xì)的電路、流程圖、程序，將理論穿插在項(xiàng)目實(shí)踐過程中。

表1 《單片機(jī)原理與實(shí)訓(xùn)》課程教學(xué)內(nèi)容

三、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法教師的角色是學(xué)習(xí)情景的創(chuàng)設(shè)者、學(xué)習(xí)任務(wù)的設(shè)計(jì)者、學(xué)習(xí)資源的提供者、學(xué)習(xí)活動(dòng)的組織者。學(xué)生成了學(xué)習(xí)的主體，改變了“教師講、學(xué)生聽”的傳統(tǒng)以教定學(xué)的教學(xué)模式，學(xué)生主動(dòng)參與、自主合作、探究創(chuàng)新的新型學(xué)習(xí)方式。

根據(jù)任務(wù)設(shè)計(jì)合理組織課堂教學(xué)，是完成任務(wù)的關(guān)鍵。實(shí)施課堂教學(xué)，分五個(gè)步驟：

1.提出任務(wù)，明確任務(wù)目標(biāo)。

2.教師引導(dǎo)。提出解決問題的思路、途徑，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

3.實(shí)施任務(wù)，學(xué)做練結(jié)合。教師提供理論知識(shí)學(xué)習(xí)的素材，讓學(xué)生自己閱讀；指導(dǎo)學(xué)生實(shí)訓(xùn)步驟，學(xué)生能動(dòng)手實(shí)踐；知識(shí)拓展，讓學(xué)生自主練習(xí),探索知識(shí)規(guī)律，掌握方法。

4.檢查與評(píng)價(jià)。針對(duì)學(xué)做練過程中出現(xiàn)的問題，教師及時(shí)講解示范、糾正錯(cuò)誤，鼓勵(lì)學(xué)生大膽嘗試，自主學(xué)習(xí)，檢查與評(píng)價(jià)以鼓勵(lì)為主。

5.任務(wù)擴(kuò)展。學(xué)生的學(xué)習(xí)水平有差異，對(duì)技能強(qiáng)的學(xué)生提出任務(wù)拓展要求，提高更高的要求，加大任務(wù)難度，實(shí)行彈性教學(xué)任務(wù)。

四、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的實(shí)施

下面以項(xiàng)目二中任務(wù)一流水燈控制為例說明任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)的實(shí)施過程。

1.提出任務(wù)，明確任務(wù)目標(biāo)

(1)情景導(dǎo)入：我們生活中處處看到LED的影子，例如絢麗的節(jié)日彩燈、戶外大屏幕顯示器、LED電視機(jī)等。LED是怎樣發(fā)光的，又是怎樣變換出各種效果的呢？我們通過制作一塊LED燈光模塊來學(xué)習(xí)。

(2)任務(wù)目標(biāo)：通過本次任務(wù)，認(rèn)識(shí)LED，知道單片機(jī)I/O口的作用，編寫單片機(jī)控制程序控制LED完成不同的燈光效果。

2.教師引導(dǎo)

教師分析任務(wù)實(shí)施的思路、步驟，引導(dǎo)學(xué)生怎樣學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)、技能點(diǎn)。

3.任務(wù)實(shí)施，學(xué)做練結(jié)合

活動(dòng)一：學(xué)一學(xué)

(1)認(rèn)識(shí)MCS-51單片機(jī)I/O口。單片機(jī)要控制設(shè)備，要通過I/O口即輸入輸出接口，MCS-51單片機(jī)有4個(gè)并行I/O口，每個(gè)I/O口有8根接線，通過單片機(jī)實(shí)物講解I/O口接線。

(2)認(rèn)識(shí)LED。用實(shí)物教學(xué)，發(fā)光二極管常用的紅、綠、黃三種，由鎵、砷、磷化合物制成，具有單向?qū)щ娦浴?/p>

活動(dòng)二：做一做

(1)搭建LED硬件平臺(tái)。準(zhǔn)備材料，根據(jù)原理圖在萬能板上搭建LED模塊。

表2 材料清單表

(2)搭積木。將單片機(jī)主機(jī)模塊和LED燈光模塊按照接線圖(見圖1)連接起來，搭建單片機(jī)控制的流水燈實(shí)物電路。

圖1 單片機(jī)主機(jī)模塊和LED燈光模塊接線圖

(3)編寫程序。先編寫程序讓8只LED全亮全滅閃爍，提供參考程序，并解讀程序。通過運(yùn)行Keil建立程序文件，將程序下載到單片機(jī)主機(jī)模塊，調(diào)試運(yùn)行程序。當(dāng)程序運(yùn)行時(shí)，同學(xué)們的眼睛看不見燈的閃爍，原因在于單片機(jī)執(zhí)行程序的速度很快，燈閃爍太快，肉眼無法識(shí)別，要看到燈的閃爍要加上時(shí)間延時(shí)程序。

活動(dòng)三：練一練

(1)照著做。街上的廣告彩燈并不是全亮全滅閃爍，LED移動(dòng)閃爍。教師提供參考程序，體會(huì)RL A指令的作用，讓學(xué)生在“做中學(xué)”記住指令。

(2)改一改。將程序中RL A換成RR A觀察結(jié)果和變化，理解RL和RR指令。

4.檢查與評(píng)價(jià)

(1)學(xué)生自查。學(xué)生根據(jù)老師的步驟和示范，檢查自己的學(xué)習(xí)成果，看看自己的學(xué)習(xí)作品能不能實(shí)現(xiàn)任務(wù)要求，如不能實(shí)現(xiàn)，請(qǐng)教老師和同學(xué)找出問題并解決問題。學(xué)生填寫課堂記錄表。

表3 學(xué)生課堂記錄表

(2)學(xué)生互查。學(xué)生之間檢查，能不能實(shí)現(xiàn)任務(wù)要求，并相互指導(dǎo)，相互之間評(píng)價(jià)自己的作品，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)。

(3)教師檢查。教師巡查學(xué)生的操作情況，發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)講解，糾正學(xué)生的錯(cuò)誤。對(duì)成績(jī)好的學(xué)生分層教學(xué)，提出更高的要求，幫助學(xué)生完成，同時(shí)及時(shí)鼓勵(lì)每一位學(xué)生，讓優(yōu)秀作品的學(xué)生推介自己作品。填寫學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)表。

表4 學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)表

5.任務(wù)拓展

(1)將LED模塊與主機(jī)模塊的P2口進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)8只LED向左或向右移動(dòng)。

(2)變換LED模塊的外形與主機(jī)模塊的P3口進(jìn)行連接，控制LED燈點(diǎn)亮。

五、教學(xué)模式改革的成效

采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，通過情景導(dǎo)入，任務(wù)目標(biāo)分析，教師示范和指導(dǎo)，學(xué)生分組操作訓(xùn)練，師生互動(dòng)，學(xué)生學(xué)會(huì)合作學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)，掌握學(xué)習(xí)方法，讓學(xué)生在工作任務(wù)中掌握技能，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力。

針對(duì)《單片機(jī)原理與實(shí)訓(xùn)》課程專業(yè)性、實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，提高了教學(xué)質(zhì)量，由電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)學(xué)生制作的《F22戰(zhàn)斗機(jī)》作品，獲得第八屆河源市青少年科技創(chuàng)新大賽一等獎(jiǎng)。

但課程改革中也存在一些問題，學(xué)生不能很好地運(yùn)用專業(yè)知識(shí)進(jìn)行作品展示和評(píng)價(jià)，教師要加強(qiáng)引導(dǎo)；教師要提高自身的教學(xué)能力，要引導(dǎo)好學(xué)生學(xué)習(xí)過程中遇到的各種問題。

[1]姜大源.論高等職業(yè)教育課程的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)[J].北京：中國(guó)高教研究，2009(4)：86.

[2]鄧澤民.現(xiàn)代四大職教模式[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2006.

[3]李彩林.電工與電子技術(shù)課程教學(xué)改革探討[J].科技信息，2008(13)：161.

責(zé)任編輯賴俊辰

2015-12-09

江國(guó)龍(1979-)，男，河源理工學(xué)校高級(jí)講師。研究方向：電子電工類課程行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)改革。(廣東 河源/517000)

本文系廣東省省教育科研“十二五”規(guī)劃課題(2012YQJK165)研究成果。

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