任務驅動促進單片機課程教學改革策略研究

摘要：單片機課程作為一門綜合性強、實踐性強及工程性強的課程，采用傳統的教學方式導致教學偏重于理論，不利于學生實踐技能的訓練提升，導致教學偏抽象，學生缺乏單片機專業知識學習的積極性。而當前的教育改革更強調以學生為中心的任務驅動教學模式，是當前單片機教學改革的一大創新，在初步的嘗試運用中也取得了理想預期。本文主要就任務驅動促進單片機課程教學改革問題進行探討，明確任務驅動教學模式的優勢，分析其帶來的單片機教學改革的持續優化，以為單片機課程改革的持續深化提供相應的指導與參考。

關鍵詞：單片機;任務驅動;教學創新

單片機課程教學著手任務驅動教學模式的運用，可以讓學生在明白單片機工作原理的基礎上去解決實踐中的各種問題。在單片機教學中可以設計一個個具體的探究任務，讓學生在任務學習線索的引導下，在實驗和軟件編程等操作中訓練提升能力，善于發現問題并解決問題。

一、單片機教學存在問題簡析

單片機教學應突出學生的實踐能力培養，強調學生的自我學習與訓練。傳統的單片機課程教學往往以學科為本位，忽視學習者的能動性發揮。在實際的教學中更強調課程本身的體系結構和邏輯關系，教學以單片機結構講解為主線，雖然教學思路清晰，教學高效，但不利于學生創新實踐和思辨能力的培養，教學高效但不高質。學生在了解硬件知識的基礎上去學習指令知識，在此基礎上進行編程知識的涉獵學習，再到實踐知識的學習、開發知識的學習，整個學習過程中更偏重于知識，缺乏理論與實踐教學的融合，學生在學習中鼻子眉毛一把抓，沒有重點和導向，知識的學習也沒有在實踐中得以驗證，導致學生記憶不深。學生更談不上體會到某個知識點學習的意義和學習的樂趣，知識點無法在頭腦中有效建構，這種教學是低質量的，帶有嚴重的形式化、理論化色彩。因此單片機的課程教學改革勢在必行。

二、單片機教學中任務驅動教學模式的運用

任務驅動的教學模式改變了傳統的單片機靜態的教學模式，變靜為動，增強教學實效。任務驅動模式引入到單片機課程教學中，實現了分散的知識點的整合，最終以任務貫穿的形式展示出來。在教學中，教師必須著眼于學生基礎性知識的學習、應用性能力的培養和實踐技能的提升，變“滿堂灌”的教學模式為案例的分析、實物的演示、仿真演練等，讓學生自覺去完成任務，真正取得理想的學習效果。本文以交通燈控制系統設計為例，進行任務驅動教學模式運用的具體說明。

（一）設計教學目標

教師明確課程目標任務：設計交通燈控制系統

（二）精選教學內容

教師在選擇教學任務時必須要了解學生的現有認知水平，且確保所選擇的任務與所要講述的知識有密切聯系。在任務的設置上要力求讓知識點形成整體，讓學生獲得綜合性的學習體驗。要合理控制任務難度，保證學生保持信心，讓學生循序漸進地完成任務。就交通燈控制系統的設計來說，其涵蓋的知識點較多，有單片機最小系統知識、點亮發光二極管知識點、數碼管顯示知識、中斷系統知識等。針對這些繁瑣的知識點可以進行子任務的合成，從單片機最小系統點亮發光二極管入手，在此基礎上過渡到數碼管顯示方法的學習，再到定時器、計數器應用秒表的設計，再到各部分的綜合，從而使得學生對交通燈控制系統學習任務涉及到的主要技術做到心中有數。具體設計教學任務內容，以交通控制系統教學為例，對應四個子任務，一是構建單片機最小系統，點亮發光二極管，讓學生在此過程中明確單片機的內部結構及管腳功能，會設計時鐘電路和復位電路。任務二是用數碼管顯示零到0-9十個數碼，讓學生明確數碼顯示的原理，掌握動態與靜態的顯示方式以及所對應的硬軟件連接方法，讓學生對C語言函數調用方法、延時方法有相應的了解。任務三是用定時器去設計倒計時秒表。讓學生掌握定時器準確定時的方法，學習定時器的工作方式、初始化編程方法、中斷處理函數編程方法等。任務四是讓學生設計出帶倒計時顯示的交通燈控制系統，其建立在前三個任務完成的基礎上，讓學生結合前面的三個字任務綜合推出完整的交通燈控制系統設計作品。

（三）教學科學實施

首先分析任務，制定計劃。教師發揮引導作用，讓學生進行具體任務的分析，充分探討的基礎上去了解完成任務，讓學生根據知識點包括已有的知識點和新知識點，制定任務實施的計劃。在這一過程中，教師應針對共性問題、重點問題進行理論講解與實踐指導，通過簡單的案例去進行實際操作的展示，為學生實施任務奠定理論基礎。其次，進入任務實施階段，以任務實施計劃為依據，讓學生以小組為單位，仿照堆積木的形式，將任務達成所需要的知識點有機結合在一起，通過反復的調試與修正，仿真運行結果或制作成實物。在交通燈控制系統的設計中就是讓學生組內探討交流，大膽嘗試，進行思路的拓展，最終推出完整的交通燈控制系統。最后，歸納總結，主要對應任務的評價。任務驅動模式將單片機課程按照知識結構劃分成多個任務，每個任務的結果有可能對應下一個任務的延續，每個任務都應以學生掌握的內容和任務實施的結果作為首要評價。通過評價，讓學生總結任務完成的思路技巧，明確理論的不足，加強實操經驗的積累，讓學生熟練掌握操作流程，可以進行任務的拓展訓練，實現知識與技能的遷移，也通過集體歸納總結，實現“一題多解”。

結束語：

科技的創新發展也使得單片機的開發研究更為深入，單片機的應用也更為廣泛，成為我們生產生活必不可少的物件。而市場上對單片機專業人才的需求也更為迫切，在實際的教學中必須積極推行任務驅動教學模式，以帶來理想的教學實效。

參考文獻：

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作者簡介：姓名：丁少玲（1984年9月），性別：女，民族：漢，安徽省合肥市人，學歷：本科，職稱：講師，單位：合肥信息技術職業學院，單位郵編：230601，研究方向：電子信息。