任务教学法在《单片机原理及应用》教学中的应用

摘要：任务教学法是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动，是行动导向教学方法中的一种。该文介绍了任务教学的基本概念及其特点，探讨了任务教学方法在单片机课程教学中的应用。

关键词：任务教学法；传统教学法；单片机

中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)30-0691-02

The Application of Task Teaching Method in Single Chip Computer Principle and Application Teaching

XIE Si-lian, CHENG Yun

(Department of Communications & Control Engineering, Hunan Institute of Humanities Science and Technology, Loudi 417000, China)

Abstract: The task teaching method is the teaching activity through carrying on a complete project work by the teachers and students together, which is one kind of the motion guidance teaching method. This article introducedbasic concept and the characteristic of the task teaching, then we have discussed the task teaching method in the Single Chip Computer courser teaching.

Key words: task teaching method; tradition teaching method; Single Chip Computer

1 引言

单片机在各行各业的应用日益广泛,很多高校都开设了《单片机原理及应用》这门课程,特别是在电子类和电气类等工科专业,这门课程都作为专业必修课，足见其重要性。 这门课程的特点是它的实用性和实践性，也就是说，一方面，单片机技术在生活和生产的各个领域都有它的应用，具有实用性；另一方面，学习这门课程必须重视实践环节，才能学好，才能真正掌握这门技术。 然而，大部分高校都采用传统的教学模式来讲授这门课程，学生在学完这门课程后，绝大部分同学并没有真正掌握它，对单片机应用系统的开发过程还是一知半解，在日后的工作岗位上仍然不能胜任与之相关的工作。 因此，对于这门课程的教学模式有必要作一些改进，本文将从任务教学方法的角度对这门课程的教学模式进行一些探讨。

2 任务教学法概述

建构主义[1]学习理论认为，学习过程不是学习者被动地接受知识，而是积极地建构知识的过程。任务驱动教学模式就是教师把教学内容设计成一个或多个具体任务，让学生通过完成一个个具体的任务，掌握教学内容，达到教学目标。任务驱动教学是基于建构主义，具体有以下几点优势：

1) 教学目的明确，更易于学生掌握采用任务驱动教学模式进行教学，教师与学生都是围

绕如何完成具体的任务而教而学，教师思路清晰，教学目的明确，学生更容易掌握学习内容。

2) 突出了学生在教学中的主体地位，采用任务驱动教学法，每节课都要求学生完成一个具体的任务，学习更有针对性，学生有紧迫感，就能主动参与到学习中来，从而提高学生发现问题，解决问题的综合能力。

3) 培养了学生的创新能力，激发其学习兴趣采用任务驱动教学，有利于培养学生注重掌握方法的意识和创新意识。在布置任务后，教师只是引导学生，由学生来设计如何完成任务，这就为学生发挥想象力和创新提供了平台。

3 任务教学法的教学设计

根据单片机课程的特点，其任务教学法[2]包括理论课和实验课的教学，这两种教学方式是紧密联系的。 实验课[3]以理论课为基础，在做实验时，不再使用傻瓜式的实验箱，而是采用与理论课相同的例子，让学生从硬件电路的焊接、软件的编制、在线的仿真调试到最后程序的烧写都动手做一遍，经过这个过程，学生不仅掌握了单片机的理论知识，提高了实际动手能力，而且熟悉了单片机应用系统的开发流程，这是传统的实验课所做不到的。

3.1 任务教学的模块划分

《单片机原理及其接口技术》这门课程，可以分为四部分，单片机的硬件结构、单片机的软件、单片机的外部扩展应用及实际操作部分。其中，单片机的软件部分是与其它几个部分紧密联系，不可分割的，可以将其它三部分体系打散，从中抽出若干知识点，重新组合，分作如下几个模块:

模块一：单片机输出端口和输入端口的控制(软硬件各部分均较简单)。

模块二：单片机内部定时器、中断和串行通信的操作。

模块三：系统的扩展(软硬件各部分相对较复杂)。

3.2 具体实施过程

3.2.1 教学流程

1) 老师设问，针对每一个不同的任务，设计一些针对性的问题。

2) 课前预习，课前将下一堂课的任务布置给学生，要求学生熟悉每一个案例的材料，针对设计的问题进行思考。

3) 课堂上，组织学生进行讨论，分析各自解决问题方案的优劣。

4) 由老师进行总结和评价，指出案例所涉及的理论知识及其应用方法，就学生提出的问题进行解答。

5) 展开任务教学活动课的研究过程。

3.2.2 教学设计

1) 组织任务执行小组

案例活动小组采用学生自由组合，老师适当调整的方法来组成。

2) 制定任务活动课计划

根据课程划分的三个模块，分阶段设计一些包含各主要知识点的任务。

第一阶段由简单任务导入，对于单片机输出端口的控制，可以设计2个案例：任务1――点亮单个发光二极管；任务2――使八个发光二极管循环点亮；任务3――使八个发光二极管呈花样显示。

第二阶段对于单片机输出/输入端口控制，采用2个任务：任务1――使按钮开关的状态在发光二极管显示；任务2――当P3口输入的状态满足一定条件时，使八个发光二极管按照一定规律点亮。

第三阶段难度略有增加，内容为8051内部定时器、中断和串行通信的操作，采用3个任务：任务1――定时器的应用；任务2――中断的应用；任务3――串行通信的应用。

第四阶段为单片机系统扩展练习，虽然这部分较难，但有了前面课程的铺垫会变得容易接受，采用4个任务:任务1――8155输入/输出口的应用；任务2――8255输入/输出口的应用；任务3――按键和LED的应用；任务4――A /D转换和D /A转换的应用。这样将每一阶段分为多个案例，合理安排，由浅入深，层层深入，循序渐进。

3.2.3 实施研究

1) 案例教学活动课的研究方式

第一阶段和第二阶段教师采用任务活动课教学，学生采用发现模式的研究性学习；第三阶段和第四阶段教师仍然采用任务活动课教学，此时教师要安排学生由发现模式的研究性学习向探究模式的研究性学习过渡，最终主要采用探究模式的研究性学习。

2) 任务教学活动课的研究过程

由教师确定要研究和解决的问题，即提出问题和要求，可以补充该研究活动要使用的硬件和软件方面应掌握的相关知识，为此老师需打破原有的知识结构编排，从硬件部分、软件部分和实践部分中抽取若干知识点，重新组合，使学生形成相应的初步能力。学生具备相应的初步能力后，每组要提出解决问题的方案，自行安排本组人员负责软件和硬件各部分的设计和调试任务。 对方案的实施要经历三个步骤：1)软件调试成功；2)硬件调试成功；3)软硬件联调成功。遇到问题时，尝试自己组内解决，小组之间解决，解决不了时请老师帮助，以此锻炼学生交往和联系的能力(语言表达，书面交流等)以及分析问题和解决问题的能力。研究结束后，教师对学生的作品进行评价，学生要给老师讲解设计的过程(要讲清楚为什么要这样创新，解决了一个什么问题)。经过这样一个研究过程，可以锻炼学生知识的综合运用能力，设计和创新能力，培养学生的团队精神。

4 结束语

任务教学法是对单片机课程教学改革的一种尝试，经过实践检验，这种方法还是切实可行的，学生学习的效果还是比较令人满意。当然，任务教学法虽然有不少优点，但是也不能完全取代传统的教学方法，在实际操作中，应将这两种教学方法结合起来，取长补短。

参考文献：

[1] 何克抗. 建构主义――革新传统教学的理论基础[A]. 1998，(3).

[2] 张润莲， 张向利， 叶进. 案例教学法及其运用[J]. 桂林电子工业学院学报， 2004，24(4):103-106.

[3] 王贵恩， 叶翠安. 单片机实训课程的改革与实践[J]. 广东交通职业技术学院学报， 2005，4(4):105-107+110.