行动导向教学法在单片机教学中的应用

钱颖

【摘要】 《单片机技术与应用》是一门实践性非常强的技术应用型课程，本文阐述了在这一课程中应用行动导向教学法来引导学生进行有效学习以及提高教学效果的过程。同时也详细阐述了教学项目的构建、教学过程的实施等关键环节。通过本次实践证明了行动导向教学法在充分发掘学生学习潜能，培养学生的多方面能力的高效性与实用性。

【关键词】 行动导向教学法 分层教学法 单片机教学 小组重组法

《单片机技术与应用》这门课程实践性很强，如何将理论教学与实践教学、企业需求融为一体，是我一直思考的问题。本人在参加教育部职业教育与成人教育司与德国国际合作机构GIZ组织的“建立与中国环境和社会经济发展相适应的能力”培训后，结合前期在广州市中等职业学校开展有效教学活动中，申报的“在实践课程中进行分层教学的研究”课题，对该课程进行了行动导向教学法的积极探索与实践。

一、教学模式及理论依据

所谓“行动导向教学法”，指的是教师传授教学内容时不再按照传统的学科体系，而是按照职业工作过程来确定学习领域，设置学习情境，组织教学。教学内容是以职业活动为核心，注重学科间的横向联系，一般通过解决接近实际工作过程的“案例”来引导学生进行探究式、发现式学习。教学过程是以学生为中心，教师只起到咨询和辅导作用，一般多以小组学习形式进行，强调学习过程的合作与交流。

二、理论与实践相结合的教学项目的构建

前期在《单片机技术与应用》这门课程的实践教学中进行分层教学研究，取得了较好的教学效果，但也发现了以下几个方面的问题：

（1）从学生就业后反馈信息来看，学校所学知识与实际工作尚有一定差距；

（2）教学中小组合作方式安排得不够深入，导致学生参与程度不够；

（3）参照行动模式六个部分——信息获取→计划→决策→实施→检查→评估环节，学生在信息获取、计划、决策、检查四个环节参与度太少。

因此，本次学习回来后，结合行动导向教学法，在原有“分层教学法”基础上，从任务设定、信息获取、小组合作模式等方面均做了重大调整，使教学内容更接近企业需求。如何构建既符合学生特点又符合企业需求的教学项目，我主要从以下几个方面考虑：

1. 课程地位

《单片机技术与应用》课程所涉及的内容，在工业智能仪器仪表、光机电设备、自动测量、信息处理、家电、军事技术等领域有着广泛应用。因此，电子与信息技术、计算机应用、机电一体化等专业的学生学习和掌握单片机技术是十分必要的。

2. 具体的培养目标

该课程的培养目标可以从专业能力（知识与技能）、方法能力（学习能力、分析能力）、社会能力（沟通、团队协作能力）、人格能力（独立、自信）等方面进行细化分解。

针对《单片机技术与应用》课程，知识是指需要熟练掌握单片机的运行原理；熟练掌握单片机的外围电路与单片机协调工作的原理；熟练掌握利用C语言对单片机进行程序开发的能力；熟练掌握PROTUES仿真技术。技能是指完成企业实际工作中所遇到的单片机系统的设计、安装、调试等工作。

3. 教学项目的设置——创造学习情境

从上述培养目标出发，在进行教学设计时，我们首先就要考虑如何培养学生的专业能力、方法能力、社会能力、个人能力。然后根据行动导向教学法基本原理，按照行动领域→学习领域→学习情境这三个核心阶段，将教学内容进行重组，采取以项目为载体，任务为驱动的模式，把教学内容分解到具体的工作任务之中。

作为教师，我们的重点是要根据学习领域（教学计划），创造合理的学习情境（工作任务）。针对教学计划，我设置了一系列的学习情境，遵循由简单到复杂，由单一到综合的原则，将单片机的学习设置为三个层级的学习情境：①初阶学习情境：这个阶段主要是为初学者提供单片机课程导向及概括认识；②进阶学习情境：这个阶段主要使已具备了一定业务水平的学生能进行知识关联、知识细化和功能认知；③高阶学习情境：该阶段主要是给已经具备复杂系统认识的学生提供基于经验的、专业内系统化的知识。随着层级的递增，学生的活动逐渐增多，教师在课堂上的活动逐渐减少。

针对我校学生的就业特点，以高阶学习情境为例，将学习情境设为：某通信运营商对通信技术服务公司委托——设计、安装与维护通信机房的动力与环境监控系统。为了培养学生掌握复杂单片机控制与设计能力，并能结合学习内容使其具备一定的分析、设计、维护能力，能基本做到与工作现场对接。我对学生的具体要求是：组建项目小组，获取该任务相关信息；按照客户要求与同学讨论出一个或以上满足客户需要的解决方案；利用Proteus绘制出电路原理图；编写程序并进行调试；与客户讨论你的方案（形式不限，需说明设计思路、功能）。

三、教学过程的设计与实施

3.1 学习情境的环境设计

首先，为了更真实的贴近企业的实际工作岗位，学习情境应尽可能真实的模拟企业工作环境。我校建有通讯实训中心，与企业实际工作环境非常相似，因此可以带领学生参观。其次，在单片机实训室内设置讲课区、学生分组讨论区、查阅资料区（电脑）、实训工位。最后，在教学过程中，要为每一个学习情境设计不同的工作任务单，并让学生扮演不同的角色。通过上述安排，将学习过程转变为生产过程，学习任务转变为工作任务，使学生更能体验真实的工作氛围。

3.2 教学过程的组织（以高阶学习情境为例）

1.组建项目小组、确定角色、明确任务

为完成工作任务，首先组建项目小组，并且为了提高小组成员的责任感，我将工作任务分解后，安排了五个角色。即：组长、结构工程师、骨干工程师、辅助电路设计员（数据显示电路）、辅助电路技术员（按键等接口电路专业）。这样每个小组成员都承担完成小组任务中关键的一个环节，小组任务的顺利完成与每个成员均有关。比如：辅助电路技术员（数据显示电路）的工作任务：绘制显示、控制、告警辅助电路与单片机接口电路图；编制数据显示、处理、告警触发程序及相关控制程序；完成设计任务所必须的元器件和功能组件及材料。其它不一一列举。

2.确定小组合作方式

本任务的小组合作方式是小组重组法，即小组合作采取双组结构——基础小组和专家小组。所有基础小组得到相同的工作任务，角色确定后，各自学习与其身份匹配的子任务所涉及的知识。相同子任务的成员再构成一个专家小组，共同合作。即专家小组由各基础小组所抽出的组员所组成（比如构成：结构工程师专家组、骨干工程师专家组……），专家小组各组员在掌握了自己所负责的单独领域后，再回到之前所归属的基础小组，与该组其他成员共同完成整个工作任务。

3.3 教学过程的实施

1.学生学习过程：分组、确定角色→接受并理解工作任务→信息收集→计划→决策→执行→检查→评估。

2.教师工作任务：在教学实施过程中，我们应承担起辅导与咨询的角色，给予项目进行所必需的空间、技术、时间上的支撑，主持整个项目工作，关注各小组任务实施过程的管理，在评定上，对学生的自我评定进行补充，应注意以下几个问题：

（1）将任务分解，明确并确保学生理解工作任务：我将任务分解为显示模块、矩阵按键与声光告警模块、传感器模块、主控模块，准确解释工作步骤后，指明如何进行评估，说明任务完成的时间。

（2）掌控各小组任务实施情况，做好辅导：首先要引导学生通过自主查阅资料、分组讨论等形式完成关键知识点的学习。实施过程中，作为教师，需要检查学生所制定的方案是否存在安全隐患、原则性的错误。对于学生出现的问题，可通过引导、启发等方式进行帮助，不要直接告诉答案。

（3）功能改进/扩展：学生在完成所规定的任务后，可通过客户的后续订单，比如动环监控系统的门禁安装，进行学习拓展，来达到提升学生创新能力的目的。

3.4 考核评价

学生学习评价是教学过程中非常重要的环节，以往一卷定音”的考试方法，对学生平时的学习缺少了激励，忽视学生的个体差异、忽视学生的学习态度以及学习过程。而行动导向教学法，则是基于行动过程和行动结果来评估学生的表现，更关注的是学习过程，是从专业能力、方法能力、社会能力、人格能力方面进行综合评价。具体可从是否实现既定目标、小组合作评估、过程反馈、产品评估等方面进行，可以PPT/海报/产品/视频等方式展示解决方案及作品，分享经验和收获、以此锻炼学生归纳总结与口头表达能力。

四、心得体会

教学实施过程中新教学方法的应用，表面上，教师只是布置学习任务，在学生完成任务的整个过程中教师只是一个陪伴者、咨询者，貌似很轻松，但这实际上是对我们提出了更高的要求，这需要我们在准备阶段进行大量的组织规划活动，精心地设计学习情境，并在实施过程中运用多种教学方法及教学组织形式，引导、启发学生去解决问题，从而培养学生的各种能力。教师不再是知识的传播者、讲解者，而是学生学习的引导者、组织者、咨询者、帮助者、观察者。如何发挥学生的学习主动性？如何充分调动每一位学生的思维？如何给每一位学生自我发展的空间？如何给每一位学生学习的机会？如何使学生学得轻松、学得主动、学得过硬？如何给每一位学生成功的喜悦？这都需要我们教师有较强的敬业精神。当然，我也发现了一些问题，比如在进行教学设计时，无法在企业进行高水平的教学实践，企业的教学环境与教学条件及师资队伍很难满足教学要求。同时，我们的教学改革时间也还很短，并没有在一个长周期内进行有效的对比检验，还无法对教学效果做出精确而全面的评估与总结，这些都不能不说是很大的遗憾。

参 考 文 献

[1] 姜大源. 职业教育学研究新论[M]. 北京：教育科学出版社，2007

[2] 赵志群. 职业教育与培训学习新概念[M]. 北京：科学出版社，2003

[3] 姜大源，吴全全. 当代德国职业教育主流教学思想研究理论、实践与创新[M]. 北京：清华大学出版社，2007

[4] 雷林均. 单片机控制装置安装与调试[M]. 北京：电子工业出版社，2011

[5] 周润景，张丽娜. 基于PROTEUS的电路及单片机系统设计与仿真[M]. 北京：北京航空航天大学出版社，2006