任务驱动教学法在技校单片机教学中的应用

谢军华

摘 要：任务驱动教学法改变了技工院校传统的单片机教学模式，让学生在完成任务的过程中学习知识和技能，提高综合素养。本文阐述了任务驱动教学法在技工院校单片机教学中的教学设计、实施方式以及要注意的问题。

关键词：技工院校 任务驱动 单片机教学

一、技工院校单片机教学现状

单片机是近年来迅速发展的一种应用系统，具有很强的检测和控制功能，由单片机控制的产品具有体积小、成本低、使用方便、功能强大等特点，它的应用越来越广泛，在工业、军事、民用等领域都有单片机的身影。因此，很多技工院校都开设了单片机课程，并成为电子技术应用专业一门重要的专业课。单片机是一门理论性、实践性很强的课程，课程内容涉及面广，几乎涉及所有的电子基础课程，包括模拟电路、数字电路、电工电子、计算机等。

传统的单片机教学模式将理论课和实习课分开进行，理论课的内容及顺序一般为单片机概述、基础知识、单片机的结构、单片机的指令系统、中断与定时器、串行接口、系统扩展及接口技术、单片机的测控接口、单片机控制系统的设计及应用、单片机应用系统开发、实验。这样的教学过程虽然体现了课程内容的系统性，但是理论内容太多、实例太少，课程内容抽象、难懂，再加上学生理论知识薄弱、基础差，经常感到单片机课程枯燥无味，想好好听课却发现听不懂，导致学生出现厌学情绪，或者干脆放弃这门课。

二、任务驱动教学法简介

任务驱动教学法是建立在建构主义学习理论基础上的教学法，提倡以解决问题、完成任务为主的多维互动式教学理念，将再现式教学转变为探究式学习，使学生处于积极的学习状态，每一位学生都能根据自己对问题的理解，运用共有的知识和自己特有的经验提出方案、解决问题。任务驱动教学法能为学生提供体验实践、感悟问题的情境，围绕任务展开学习，以任务的完成结果检验和总结学习过程，改变学生的学习状态，使学生主动建构探究、实践、思考、运用、解决问题的高智慧的学习体系。

任务驱动教学法以学生为中心，教师在教学活动中提出任务，让学生带着任务学习，引导学生开展讨论、研究、探索以解决问题。教学过程由传统教学的教师讲授转变为学生的自主学习探究，教师的职能由教学主体转变为教学的引导者、帮助者和学习伙伴。教师将教学内容隐含在一个或几个有代表性的任务中，以完成任务作为教学活动的中心；学生在完成任务的动机驱动下，通过对任务进行分析、讨论，明确完成任务涉及哪些知识，需要解决哪些问题，并找出哪些是旧知识、哪些是新知识。在教师的指导、帮助下，学生通过对学习资源的主动应用，在自主探索和互动协作的学习过程中，找出完成任务的方法，最后通过任务的完成实现认知意义的建构。

三、任务驱动教学法在单片机教学中的应用

任务驱动教学法就是教师将一门课分成若干个大任务，每个大任务又可以分解成几个小任务，教师将教学内容隐藏在任务中，学生通过完成任务，掌握所学内容。

下面以单片机课程中第一个任务“点亮发光二极管”为例，介绍任务驱动教学法在单片机教学中的应用。

1.设计任务

设计任务是实施任务驱动教学法的关键，设计的任务要有可操作性，能将知识和技能隐藏在任务中并给学生留有思考的空间。该课的任务是用单片机P1口连接三个发光二极管，开机后让D1和D3点亮，D2不亮。

2.任务分析

学生已经学过数字电路、模拟电路、电路基础、C语言等相关课程，对与单片机有关的基础知识有一定的了解。该课是单片机课程的第一个实例，学生对单片机还不了解，所以该课对今后单片机的学习很重要。这个任务看似简单，实际上涉及的知识点非常多，笔者把这个任务又细分为三个小任务。

第一个小任务：电路的设计及连接。涉及的知识点有：发光二极管的驱动电路，单片机的引脚及功能，YL236试验台电源模块、MCU模块、显示模块的使用。

第二个小任务：程序设计与调试，程序下载。涉及的知识点有：Keil软件的使用方法、单片机程序下载的方法、C语言编程方法。

第三个小任务：软件仿真。涉及的知识点有：仿真软件的使用方法、软件调试方法。

3.任务实施

任务实施是教学过程的重点部分。要完成这个任务，首先要给学生讲解单片如何工作，即单片机工作的最小系统，同时学习单片机的结构和引脚知识。引导学生复习学习过的发光二极管的知识，将三个发光二极管D1、D2、 D3分别与单片机的P1.0、P1.1和P1.2引脚连接。根据已经连接好的电路向学生提问：发光二极管如何才能亮？如何才会灭？引导学生思考，最后得出结论，当单片机的P1.0引脚为低电平时发光二极管D1就亮，当该引脚为高电平时发光二极管就灭。学生会发现原来任务很简单，从而产生浓厚的学习兴趣。

下一步就是教学生使用Keil软件编程。由于学生是第一次用，所以要一步一步地边演示边教，学生要边看边跟着做。C语言编程只讲这个任务用到的格式和语法。编译好了程序就下载到单片机，通电试机，这时会看到发光二极管D1和D3亮，D2不亮。看到了成功的结果，学生会产生极大的满足感和学习兴趣。

4.考核评价

任务驱动教学法的考核不以最终考试成绩为核心，而是以学生的职业素养和专业技能为核心，突出过程考核与终结考核相结合、课程考核与技能鉴定相结合的特点。单片机教学把评价分为五大块。一是电路设计，能根据任务设计出合适的电路原理图，要求元器件选用恰当，电路简单、功能完善；二是连接电路，根据自己所设计的电路，在YL236试验台选用合适的模块，连成所需的电路；三是程序设计与调试并运行，根据任务的要求和所设计的电路，设计出能满足功能的程序，并进行编译和调试，下载到单片机通电运行；四是安全文明生产，遵守安全文明生产规程，合理使用工具和设备；五是团队合作，积极参与。评价的过程也是教师与学生探讨的过程，教师要发现学生在完成任务过程中的优点，发挥学生的潜能；找出学生在完成任务过程中的不足，对比与其他学生的差异，分析原因，促进学生提高。

5.教学过程中的注意事项

任务驱动教学法并不是把所有的学习内容都交给学生去探究，对于基础性的新知识，教师应该提前进行详细而明确的讲解。学生在完成任务的过程中，不能只注重任务结果，更应该注重完成任务的过程，在完成任务的过程中掌握知识和技能，在完成任务的过程中注重新知识、技能的探索，能将原有知识、技能与新的知识、技能结合起来。在完成任务的过程中培养了学生的团队合作精神，提高了分析问题、解决问题的能力。

任务驱动教学法改变了传统的教学方式，使用了新的评价体系，让学生成为学习的主体，学生在完成任务的过程中学到了知识和技能，提高了综合素养。在笔者学校2013电子高级工班单片机教学中采用任务驱动教学法，让学生在学中做、做中学，极大地提高了学生的学习兴趣、综合素养和专业技能。

参考文献：

[1]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.

[2]赵娟.任务驱动法在高职单片机教学中的应用[J].学园，2014（5）.

（作者单位：桂林技师学院）