基于“任务”驱动的单片机教学设计

江苏 邓继平

任务驱动教学法是一种建立在建构主义学习理论基础上的教学方法，它将以往教师传授知识为主的传统教学理念转变为学生探究式的解决问题完成任务为主的多维互动式的教学理念，使学生处于积极的学习状态。在教学过程中，以任务为主线，教师为主导、学生为主体，包括提出任务、分析完成任务、评价总结任务等环节，始终以“任务”为链环环相扣。在整个的实施环节中，它体现的是一种“抛砖引玉”的教学方式，是一种“双主模式”的教学思想，强调师生间的互动。

根据新课标和任务驱动教学法的特点，笔者认为，单片机课是一门实践操作性很强的课程。采用任务驱动教学法符合单片机课程的特点，提供了由表及里、逐层深入的学习途径，便于学生循序渐进地学习单片机知识，提高编程能力，更能激发学生的学习欲望，培养学生的主动参与意识和解决问题的能力。

一、任务驱动教学法在单片机中的实施流程

单片机是电类专业的主要课程，首先需要根据教材内容和学生的学习能力、知识储备等确定教学目标，从知识技能、过程方法和情感价值三个方面进行总目标的确定，然后根据总目标设计总任务和子任务，学生通过自主思考、合作探究去完成任务，在获取知识点的同时提高了自身的能力和素质。

任务驱动教学法的各个环节紧密联系，具体操作流程如下：

二、任务驱动教学法在单片机课中的设计运用

笔者以“按钮控制数码管的显示”的教学设计为例，来介绍任务驱动教学法在单片机中的运用。

教学内容：按钮控制数码管显示

教学目标：

知识与技能：

1.了解单片机P2、P3口作为输入口的使用

2.学会C语言编写按钮控制数码管的程序设计思想

3.会阅读任务工作页并制定任务计划，以适应职业岗位的需要

过程与方法：

1.电路的制作及编程

2.角色扮演体验职业岗位

3.小组协作、合作探究

情感态度和价值观：

1.培养团队合作精神,在互帮互助中共同进步

2.提高学生的学习主动性,培养自主学习能力

3.提升学生职业素养意识

4.培养学生的创造力和思维拓展能力

教学过程：

1.设计情境，提出任务

借助多媒体展示日常生活中数码管的显示电路，让学生了解数码管运用之广泛。用Proteus仿真操作演示按钮控制数码管显示电路的工作情况，展示任务电路，从而提出任务:用单片机AT89C51及简单外围电路，设计制作数码管显示电路，要求通电后数码管显示0，按一次按钮，显示1，再按一次，显示2，以此类推，显示9后再从0开始。此过程中将通过实物演示设计情境，引出任务，让学生明确“做什么”。实物和仿真演示相结合，激起学生的学习兴趣。

2.分析、完成任务

遵循“以职业能力为本位”的思想，将实训室按职业岗位功能区划分为：策划讨论区、硬件装调区、软件设计区和综合调试区，让学生体验职业岗位，为以后就业打下良好的基础。同时让学生在完成任务的过程中学习、探究知识，即完成“做中学”；做的过程中及时发现问题、解决问题，完成“学中做”，从而培养学生自主学习和获取信息的职业能力和团结协作的职业精神。

（1）制定计划：组长根据每个组员的能力、特长进行分工，每个组员都要积极配合、参与计划的制定。每个人要明确自己的岗位职责，熟悉自己的工作流程。这样能够培养学生做事有计划，达到共同提高、发展个性的目的，切合职业岗位对人才的需求。

（2）实施任务：

策划讨论区：引导学生利用前面学习的几个任务积累的知识和方法，以小组协作、合作探究的形式分析电路的组成，了解电路的工作原理，有能力的组可以思考如何让电路更完善，对电路提出改进设想，提高学生的创新能力。教师要随时了解学生分析的思路和深度，及时给予指导和点拨。

硬件装调区：进行元器件的选择、检测、焊接，完成硬件电路的装接。在这过程中，引导学生认真选择、检测元器件，避免急于求成，导致硬件电路发生严重的故障，影响任务的完成。

软件设计区：软件设计是本任务的重点难点。老师遵循学生的认知规律，采用分步引导学生分析技术要点的方法：（1）巩固复习由P1口作为输出口控制一位数码管的显示；（2）由旧知识P3口作为输出口的使用过渡到新知识P3口作为输入口的使用。（3）如何实现用软件消抖。整个过程运用知识迁移让学生学会分析问题，解决问题，掌握编程的思想，采用小组合作探究的方式学会用C语言编写按钮控制数码管显示的基本程序。

综合调试区：把程序拷到单片机中，安装到硬件电路，实现任务的功能。

在整个实施过程中每位学生既要发挥自己的特长，履行好自己的职责，又要小组间相互协作，共同探讨，完成任务。教师要控制好主线，多引导、多鼓励，让每一位学生都积极参与到其中。

（3）任务评价及总结

任务结束后，让学生对任务过程进行梳理，及时总结。每个小组派代表展示本组完成任务的成果，操作演示按钮控制数码管显示电路，讲解自己完成任务的方法。这样学生看到自己完成的作品，就有一种成就感，大大激发了学生学习的热情。同时在对他人的成果进行欣赏和分析时，思维得到拓展，努力扬长避短。教师通过观看学生演示，倾听学生的汇报，及时发现学生的优点与不足，对每组进行综合评价，对优秀组给予表扬，对后进组给予指导和鼓励，并引导学生进行自评和互评，完成任务汇报。通过多元立体评价，使不同层次的学生都能收获成功的喜悦，建立起自信心。最后从知识、方法、能力和素养四方面进行总结，逐步形成感知心智活动的良性循环，培养独立探索、勇于开拓的自学能力，增强学生的责任感。

通过以上的教学设计，学生能在完成任务的同时掌握单片机的编程思路和方法。实践证明，采用任务驱动教学法教学，能够使学生较好地掌握知识的同时，提高各方面的能力。

[1]张爱菊张浩奇.基于“任务”驱动的数学教学设计.教学与管理,2012.5.