任务驱动项目教学法在单片机教学中的应用
2017-04-21李林
李林
【摘要】单片机课程是中、高职电子、电气类专业课程中较难的课程,对学生理论基础要求较高,针对此种情况,文章在对单片机教学内容进行梳理、划分若干学习项目的基础上,采用任务驱动的方式,对学生开展理论教学和实验教学的一体化教学。
【关键词】任务驱动法;项目教学;单片机教学;应用
【中图分类号】TP368.1-4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)28-0024-01
单片机是一门应用性很强、具有一定学习难度的课程,学生经过动手操作、仔细钻研之后才能准确地把握单片机操作原理,实现对单片机知识的有效应用。针对现阶段中、高职院校学生单片机学习困难的问题,教师需要对单片机教学模式进行改革。任务驱动项目教学法能够提升学生心智技能、操作技能,并能够相应提出和技能要求、考核要求相关的任务,在向学生讲解知识点同时让学生顺利完成学习和操作任务,促进学生学习。为此,文章对任务驱动项目教学法在单片机教学中的应用进行分析探讨。
一、任务的设计
任务驱动项目教学法要求在一个具体实验中,以具体的实验项目为基本线索,将能够单片机的理论教学内容渗透在具体的实验任务中,从而引导学生学会发现、思考和解决问题。实验任务的确定对最终教学效果会产生重要的影响,为此,教师需要在实验设计之前了解单片机应用系统开发过程、从事相关职业的素质要求等。针对传统单片机教学存在的问题,总结多年教学经验,将单片机教学内容重新整合。具体表现为对单片机的教学内容分为多个课题,每一个课题都要安排不同的任务。
任务驱动项目教学法在单片机教学中的任务设计需要遵循以下几个原则:第一,可操作性强。任务的设计需要对实训条件以及学生的学习需要问题进行考虑,避免设计出一些无法调动学生学习兴趣的课题。第二,任务设计要和相关知识点内容进行结合。单片机教学的目的是让学生获得更多的知识和技能,通过利用已学的知识完成教师布置的任务,并在新任务的完成中学习到新的知识点。第三,为学生的学习留有一定的思考空间,拓展学生的知识。
二、教学的实施
任务驱动项目教学法在单片机教学中的应用和实施需要以一种合理的体系结构作为基础,在合理的单片机理论体系结构之上形成一种理论教学、实践教学和课程设计之间的充分结合,建立一种课内、课外教学充分互动的、多维化、立体化教学体系。任务驱动项目教学任务实施思路具体如图一所示。任务驱动项目教学的实施首先需要教师在课堂上为学生安排布置任务,并确定任务实施的目标,给出任务实施的具体方法,为任务的实现提供相应知识的讲解。在课外,学生根据教师安排的任务,对任务进行详细的分析,查找相关资料解决任务。学生在课下还可以组织小组列出任务完成的硬件电路清单以及相关的程序清单。以“太空车项目”为例,首先需要教师打破原有的按照教学内容、教学章节和知识点分类的传统方法,之后根据其在不同领域的应用选择教学突破点,并尽可能地将教学和全国性创新竞赛结合,有效开展教学。在太空车的项目中,教师可以将其具体分为太空车动力驱动模块、太空车智能模块、太空车信息显示模块等几个部分。在具体实施操作中,要按照太空车本身的实现功能,向学生讲解操作的先后顺序,理清操作思路。
三、教学考核评价
在教学考核方案和评价标准的确定上要打破传统的卷宗考核方式,学生在接到太空车项目设计和任务书的安排布置内容之后,要在教师的引导下,通过多种渠道获得项目设计所需要的基础性知识,比如红外线传感器原理、超声波传感器原理,电机原理、驱动模版选取、PWM算法等。对于这些基础性知识的考核占据总考核项目的20%左右。在项目的计划和决策阶段,要通过小组组织讨论确定项目总体设计方案,具体包含项目的硬件组成方案、项目软件操作流程方案等,占据总体考核比例的20%。项目实施过程中,学生对电路控制板的制作、软件流程的操作、组件下载调试、功能测试等占据总体比重的50%。最后对学生项目完成情况进行检测,如果符合相关技术指标的要求会获得良好的分数,这部分的考核比例占据总体的10%。
四、任务教学法实施需要注意的问题
第一,注重教师角色的转变。任务驱动项目教学法注重以任务为主线,教师为主导、学生为教学主体的教学发展脉络。在整个任务项目教學法实施的过程中都需要学生的全过程参与。为此,教师需要积极转变自身角色,从教学的统领者转变为教学的组织、引导者,加强和学生之间的交流讨论。第二,教师要更加注重学生认知结构的建立。在学生能够完成任务驱动项目教学任务的基础上,教师要引导学生对已经掌握的知识进行更深入的认识,提升学生对知识的整合、重组能力。
五、结束语
综上所述,任务驱动项目教学法和单片机教学的结合能够在真正意义上实现教、学、做的统一,将理解存在困难的原理知识内容转换为实际操作经验,引导学生系统地把握所学知识。为此,在单片机的任务驱动法项目教学中,需要教师做好工作的项目安排、项目监督、项目操作评测等工作,在工作的不断推进下加强学生对单片机操作知识的积累,从而提升学生对单片机知识技能的掌握,促进社会发展。
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