基于WEB平臺的中職單片機原理與應用科行動導向教學策略實踐

鐘育煌

[摘 要] 行動導向教學指以職業行動或工作任務為主導的職業教育教學策略。中職單片機原理與應用科教學采用的行動導向策略多采用任務驅動和項目教學模式。基于WEB平臺的行動導向策略是將單片機教學內容中的理論知識和實踐操作通過行動任務和項目用信息化的手段整合在WEB平臺中，并結合單片機專業仿真軟件

PROTEUS進行仿真實踐的教學策略。經過兩年的實踐探索發現，此策略不但能讓中職學生掌握單片機應用與開發技術，而且還培養了學生積極主動的學習態度，對團隊合作、良好溝通等職業素養的培養起到很好的效果。

[關 鍵 詞] WEB平臺；單片機教學；PROTEUS仿真軟件；行動導向

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2016）11-0026-02

單片機原理與應用是中職機電類的專業課之一，我校一直選用的教材是高教版的《單片機原理與應用》（第2版）。按照教材的進度，學習完第一二章進入第三章 MCS-51系列單片機指令系統與匯編語言程序設計教學，在這一章節里，學生共要學習111條指令，16個課時，達一個月之久，在以往的教學中，學完第三章，學生感到學習單片機很難，很枯燥，完全失去興趣，我們戲稱這一章為單片機教學的百慕大三角。在教育信息化的進程中，職業教育已逐步趨向行動導向式的教學模式。采用行動導向教學后，將原來的集中學習指令改為在行動中學習指令，化整為

零，讓學生在不知不覺中掌握了單片機的指令。起到了良好的學習效果。從學情來看，職校的學生進入了準職業人時代，社會要求中職生具備職業人三方面的專業能力、方法能力和社會能力，可以通過行動導向學習過程來培養，這也是制訂教學策略和教

學目標的依據。但是由于中職學生個體學習的能力較弱，自控能力較差，加上普遍是大班制教學，受到師資力量嚴重不足的制約，在實施行動導向策略時往往會出現放羊現象，項目進行過程中，學生的學習狀態不受控，到項目結束檢查學生學習成績時出現成績并不理想的情況。在實施行動導向策略時，我們通過信息化技術將單片機教學內容整合在一個WEB網站上。該網絡平臺是以C51系列單片機為教學內容，以PROTEUS仿真軟件為工

具，以行動導向為引導，以任務驅動為動力，適用于教師教學和學生自主學習的交互式網絡平臺。創設的教學內容具有項目導向性、行動任務性和系統性，實現了課程目標多維度、資源形態多樣化、課程內容生成性等目標。

一、教學組織形式及特點

基于WEB平臺的中職單片機原理與應用科行動導向教學策略的教學方法及組織形式如圖所示。

它具有以下特點：

1.模塊化。課程的教學內容覆蓋了單片機基礎知識、Proteus仿真技術、教學項目視頻和行動導向教學課件，其中行動導向教學課件分為四大知識模塊，分別包括單片機輸入輸出電路設計、顯示接口技術、定時計數器與中段接口技術、鍵盤接口技術，每個模塊開發兩個項目教學法和兩個行動任務，而在完成行動任務的前提下，激發學生積極開展實踐技能拓展，充分發揮學生的意識潛力和探索能力。課程教學內容有系統性和基本知識面。

2.項目導向：每個模塊分若干個仿真項目組成，仿真項目具有任務明確、軟硬件設計思路清晰、仿真結果準確等特點。

3.行動任務：學生在學習項目導向的基礎上，自主開展學習任務，通過兩者的結合，鍛煉學生的思維能力和分析能力，目的是提高學生自身的學習能力。

4.仿真化：應用Proteus仿真技術實現基礎知識指令仿真、CPU寄存器仿真、SRF特殊功能寄存器仿真、數據存儲器仿真、程序存儲器仿真，二是實驗項目仿真和工程項目仿真等。

5.教學視頻：通過教學視頻，進一步拓寬學習空間，有利于幫助學生克服學習困境，引導學生學會如何分析問題和解決問題。

6.共享資源：提供該課程所應用到的各種軟件，方便學生學習與應用。同時提供較為豐富的工程項目資源，開拓學生的學習視野，提高學生的學習興趣與動力。

7.互動與交流：在學習該課程的同時，積極挖掘學生的潛力，提出更高的學習要求和任務，提升學生的創新能力。另外，通過該平臺，了解學生的學習動態，一是為學生解決提出的問題，二是不斷完善該課程的建設。

8.在線測試與考核：在線測試與考核是自我能力考核的訓練平臺，該平臺提供自主學習測試系統和教學課程考核系統。其中，自主學習測試系統是通過測試結果來反映學習者對單片機

系統的掌握能力，可以多次重復測試，測試內容由習題庫隨機提供；教學課程考核系統是教學課堂階段性考核、期中考核或期末考核，由主講教師統一安排時間進行，學生考核結果入檔并作為本課程學習成績（占總成績20%），考核內容由試題庫隨機提供。開發該平臺系統，有利于提高教學質量評價的客觀性，在某種程度上也可以減少教師的工作量。

二、教學實施過程（以車輛指示燈控制器的設計與仿真為例）

基于WEB和PROTEUS平臺的中職單片機原理與應用科行動導向教學策略的行動導向教學指以職業行動或工作任務為主導的職業教育教學策略。采用行動導向教學，核心思想是學習過程的工作化+工作過程的學習化，行動導向包括了資訊、計劃、決策、實施、檢查、評估等工作環節，通過這些工作環節培養學生的專業能力、方法能力和社會能力。其中每一個環節實施的內容如下：

（一）資訊

資訊環節的具體工作任務是：全面深入地分析任務要求，調查、收集并補充完成任務所要求的各種信息，確定完成任務所需的人力、資源和設備等，為制訂工作進度計劃做準備。

首先引導學生登陸《基于PROTEUS的單片機原理與應用》的網絡教學平臺，進行行動導向教學。觀察汽車轉向燈、剎車燈閃亮及加速指示的實際情境。教師給出任務：用發光二極管模擬汽車前后燈，設計一個控制器，符合汽車轉向燈、剎車燈和加速顯示燈的要求。通過教師講解本次行動中用的理論知識點，包括：復習原有指令數據傳送、邏輯運算、控制轉移，講解新指令位操作類指令的應用、分支程序結構與應用。并登陸單片機學習網站基于Proteus的單片機原理與應用學習，從而獲得本次行動足夠

的資訊。

（二）行動計劃

教師引導各學習小組制訂具體的工作計劃，包括汽車指示燈電路設計的任務分解、硬件電路的設計、軟件電路的設計，小組分工、仿真檢驗等工作的具體內容、完成時間、小組成員分工合作等安排。

（三）決策

此環節學生和教師共同確定計劃的可行性，各小組先分享

自己小組的計劃情況，由其他小組主要討論計劃實施過程會出

現的情況，互相指出不足并加以改善。

（四）行動實施

學生按計劃獨立進行汽車指示燈電路的設計，包括汽車指

示燈電路的硬件電路設計、源程序編寫。在此環節中由于只提供了WEB學習平臺，學生集中在一個環境下開展自主學習，避免了以前學生放羊的情況，使教學效果和效率有了極大的提高。

（五）檢查

學生獨立檢驗已完成的項目，使用仿真軟件Proteus進行仿真檢驗、成果展示。

（六）評價與反饋

最后教師和各小組組長利用制訂的評價表共同對小組學習情況進行評價：其中包括以下內容——電路功能實現，小組分工合作、參與、紀律。本課程作為工作過程系統化課程，它的教學評價應該是一種以提高學習效率為目的、為學生的終身發展提供服務的發展性教學評價。采用“自我參照標準”，引導學生對自己在學習中的表現進行“自我反思性評價”。在學生的各個教學項目評價中，評價方式采用形成性評價和終結性評價相結合的評價方法。在形成性評價中，既有學生的自我表現性評價，也有小組成員之間的評價，還有教師對學生的評價。終結性評價既有量化評價，又有質性評價。

三、小結與思考

（一）對基于WEB平臺行動導向教學過程的思考

網絡平臺作為教學手段有三個突出特點，其中資源豐富及共享性為行動導向計劃和實施提供足夠的資訊，WEB平臺教學的交互性能有效協調行動中的檢查與評估環節、WEB平臺的超時空性為行動導向延伸與拓展到學校外、實驗室外，易于實現個別化學習和研究性學習。

（二）對Proteus仿真軟件應用的思考

Proteus是世界上著名的EDA工具（仿真軟件），它是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設計平臺。熟練使用該仿真軟件可以在技術上直接和企業對接。另外，仿真軟件的應用可以高效驗證程序的正確性，發現程序中的問題，并及時改進，提高開發的效率。同時減少了硬件過度使用的損耗，為學校節約了成本。

（三）對學生學習理念的思考

理念成就未來，如果造一艘船，不要急著馬上對水手分配具體工作，而是先激發水手對大海探索的欲望，培養對大海的無盡向往，這樣水手們才會在造船時充滿激情，遇到困難時有克服困難的勇氣。

在單片機原理與應用學習的WEB平臺中詳細介紹了單片機產業狀況內容，包括對單片機的行業分析和崗位分析，讓學生充分了解單片機的行業狀況和崗位狀況，從而提高學生的學習

興趣，為學好這門專業課程打下了良好的基礎。

參考文獻：

[1]徐國慶.實踐導向職業教育課程研究：技術學范式[M].上海教育出版社，2005.

[3]費利克斯·勞耐爾，趙志群，吉利.職業能力與職業能力測評[M].北京：清華大學出版社，2010.