《单片机原理》课程中新教学思想探讨

郝宁波

（1.武汉理工大学 信息工程学院，湖北 武汉 430070；2.黄淮学院 国际学院，河南 驻马店 463000）

《单片机原理》课程中新教学思想探讨

郝宁波1，2

（1.武汉理工大学 信息工程学院，湖北 武汉 430070；2.黄淮学院 国际学院，河南 驻马店 463000）

针对传统《单片机原理》课程教学中的一些问题，提出“项目载体、任务驱动”的教学思想。将教材中相关知识点融入到项目的各环节中，逐层推进项目的开展；为实现项目目标，将其分解成一系列任务，基于任务驱动完成教学。最后通过案例加以验证。

单片机；项目载体；任务驱动；思想

1 前言

《单片机原理》是计算机专业必修课，它以单片机硬件和软件知识为基础，为培养学生单片机系统软、硬件初步开发能力以及有关后继课、专业课的学习打基础。目前单片机教学中存在一些不可忽视的问题[1]，比如：理论教学枯燥抽象，课程开始即让学生理解单片机的内部结构；在总线方面难以进行抽象思维，指令较多容易混淆，结果使得学生越听越迷糊，教师越讲越吃力，因此在一定程度上影响着教学水平的提高。学生做实验时，只是单纯将实验指导书上的程序直接输入，积极性不高。就往届学生的反映，往往是学了汇编不会编程，对于单片机只知道芯片的型号，即使会外围电路设计，但是具体的应用程序无法编出[2]。

《单片机原理》课程按传统教学培养出的人才没有创新性，不符合社会对高等学校教学质量的要求。因此，对课程的教学方式进行改革，已成为《单片机原理》课程教学中最紧迫的任务。现在很多研究者提出了多种改进方法，包括精选教材、校企结合、学生分组等等，但是教材即使再挑选，内容总没有变。由于《单片机课程》每个高校一般只开一学期，到了实习的时候，往往有个时间间隔，达不到“趁热打铁”效果。即使边讲授边实习，接触的也是皮毛技术。校企结合对《单片机原理》不是十分适合。学生分组容易造成“放羊式”后果。鉴于笔者多年的教学效果，根据实际经验，结合我校实例，提出“项目载体、任务驱动”的教学思想。

2 “项目载体、任务驱动”的教学思想

传统的实践教学内容从教学设计上来说一般是验证性内容较多，目的性、研究性不强，导致学生在实践教学的环节中处于被动状态，没有积极性，丧失了实践训练的热情。针对这种情况，我们在教学内容设计上采用了“项目载体、任务驱动”思想。

项目载体教学法是实施一个完整的项目工作而进行的教学活动，具体是指在教学过程中以一个个项目作为载体，把相关的知识点融入到项目的各个环节中去，逐层推进项目的开展；通过对问题的深化和扩充，来拓宽知识的广度和深度，直到得到一个完整的项目解决方案，从而达到学习知识、培养能力的目的。《单片机课程》把平时实训、集中实训、课程设计的内容分解、组合设计成一系列由易到难、由操作到设计直至创新的实践项目，并且要求每一个实践项目要以实际工程项目为背景[3]。

《单片机课程》以任务为参照点设置课程，课程划分的依据是任务边界。以工作任务为参照点设置课程，确保了项目课程以工作任务为核心课程内容。尽管项目课程以工作任务为核心课程内容，但其课程内容组织并非围绕着一个个工作任务来进行，而是围绕着一个个精心选择的任务来进行，严格地说是围绕着基于任务的活动来进行。

“任务驱动”则是指每一个实践项目都是有训练目的的。为了实现目的，将目的分解成一系列任务，以完成任务作为动力来驱动学生，调动学习的积极性，同时在完成任务的喜悦中体会实践的快乐、团结协作的快乐和研究创新的快乐。

教学过程以学生为主体，以特定的任务为驱动。具体实践中教师的“教”与学生的“学”围绕着同一个目标和基于这个目标的若干任务进行。学生在任务驱动下，对教学内容主动学习，对任务积极探索、解决问题的同时又提出新的任务，形成一个不断提出问题、解决问题的循环教学模型。这种教学方法符合信息技术知识的层次性和实用性，有利于学生对知识的掌握。“任务驱动”教学法形成了“以任务为主线、教师为主导、学生为主体”的基本特征[4]，具有相对稳定性、实践性、可操作性和灵活性。在教学思想诸要素相互作用的形式上，有一定的组织和操作程序，它必须有相对的稳定性；教学思想从教学实践中产生，回到教学实践中加以检验，不断创新发展，为教学实践服务；教学思想的形成，必须具有很强的操作性，通过实践操作才能充分发挥其作用，如图1所示。

教师根据教学目标将所要讲授的内容巧妙地隐含在一个个任务当中，激发学生的求知欲望和学习兴趣，使学生通过完成任务达到掌握所学知识的目的，在此过程中任务的细化，以问题的形式引导学生去探索和学习。

图1 “项目载体、任务驱动”的教学思想图

3 “项目载体、任务驱动”案例

一个项目不单单仅为一个任务构成，可以有多个，一个任务同时也具备多个项目的任务，具有交叉性。我们把《单片机原理》课程分成若干个小项目，详细分析每个项目应具备的理论知识和实践技能，并制定出详细的任务方案。教师在讲完理论知识后，引导学生动手制作电子作品，让他们在实践中加深对理论知识的理解。学生每完成一步制作，便感到距离成功更近了一点，因而会有一种成就感，当完成了所有项目后，该课程的基本知识点也全部掌握了。

以信号灯点亮控制为案例，如表1所示。此案例遵循学生能力培养要求，同时兼顾《单片机原理》课程知识体系。

表1 信号灯点亮控制案例

在学习过程设计中，明确了各活动目标、活动任务、教师知识与能力要求、学生知识与能力准备、教学材料、实施步骤以及完成该活动所需学时等内容，活动教学全过程按讲授→实践→检查→评估四步法来组织实施，通过对知识点的重新分解，将内容分成了五个主题。主题一是对单片机系统原理知识的学习，主题五是对知识的总结训练，而其他的四个主题分为学习情境和训练情景两部分。在主题二到主题四中每个学习情境都分为了若干个小项目，几个小项目又可以合为一个项目。“项目载体、任务驱动”准评价体系的建立如表2所示。

通过“项目载体、任务驱动”案例练习，培养学生综合应用知识的能力，对完整的项目的系统分析，培养学生良好的思维和编程习惯，善于获取他人经验的能力以及掌握综合运用所学知识的能力，从而真正提高单片机开发及应用水平。

表2 标准评价体系

4 总结

“项目载体、任务驱动”的教学方法，一方面有利于学生把所学到的知识应用于具体的实践，同时可以激发学生专业学习兴趣和创造欲望，促进学生的自主性学习和研究性学习；另一方面，在教学中使用一些具体的生活实例来说明抽象的概念和原理，学生容易理解，因此值得提倡。

［1］王哲，李莹.《单片机原理及应用》课程教学改革探讨［J］.新疆石油教育学院学报，2010，11（3）：325-326.

［2］单丹.浅谈项目化教学在“单片机原理及应用”课程中的应用［J］.中国电力教育，2010，（9）：91-92.

［3］邱霞.项目教学法在数字电子技术课程中的应用与研究［J］.时代教育：教育教学刊，2009，（8）：122-123.

［4］刘焕利.信息技术课中的“任务驱动”教学法［J］.中国信息技术教育，2010，（2）：31-32.

A New Teaching Idea in Principlesof MCU Course

HAO Ning-bo1，2
（1.School of Information Engineering，Wuhan University of Technology，Wuhan Hubei 430070；2.School of International College，HuanghuaiUniversity，Zhumadian Henan 463000）

Aiming at the confusion of traditional teaching in Principles of MCU，that“the project carrier，task-driven”teaching ideas.Knowledge of relevant teachingmaterial points into every aspect of the project to go forward with projects step by step，in order to achieve the project purpose，be decomposed into a series of tasks to complete the task as the driving force to drive the students.Finally，the case to achieve validation.The teaching ideas to improve the skills of the students，it isworth promoting.

microcontroller；project carrier；task-driven；thought

TP368.1

A

1673-2014（2011）02-0005-03

2011—01—12

郝宁波（1977— ），男，河南遂平人，博士研究生，主要从事图像处理与模式识别研究。

（责任编辑 郝瑞宇）