浅谈物理单片机课程的任务型教学法论文

发布时间：2022-10-05 10:09 热度：

卢莉娜 何乐 王小巍
摘要:本文物理论文采用单片机的传统教学方法直接导致教员难教、学员难学的情况。尝试用新的理念和方法实施单片机理论与实践的教学，学员在完成任务的过程中增强了动手能力，提高了理论知识及实践经验，培养了学员进行应用研究式学习的能力。
关键词:任务型教学法 单片机课程教学
一、任务型教学法的内涵与特征
任务型教学法其本质是以任务组织教学，强调以人为本，以学习者为中心，使教学由关注教法转为关注学法；学员由被动接受教员传授知识转为在教员指导下主动探索问题；由注重原理结构严谨、教学内容全面转为注重实践与理论融合、应用技能培养。体现出较为先进的教学理念和行之有效的教学途径。任务型教学法兴起于上世纪80年代，是一种实施探究式教学的方法。我们把任务型教学思想与单片机技术有机结合，形成理论与实践一体化的教学方法，强调“做中学、学中做、边学边做、边做边学”，对物理电类专业学员实施单片机应用技术的教学，让学员在实践中进行学习和效仿，调动学员的积极性，使没学过、没接触过单片机的学员以任务为线索，在短时间内初步掌握物理单片机的基本知识。
二、运用任务型教学法讲授单片机课程的教学过程
物理单片机技术作为一门实践性和应用性很强、兼有理论概念深和动手能力强的双重特点，具备任务型教学法要求的过程要素。例如把单片机课程教学体系分为四个大的场景，每个大的场景又分若干子场景。第一个场景为基本实验场景，每个实验自成体系，其分布知识点不同。通过具体实验使学员在教员的指导下开展认知教学和实验，使学员知道什么是单片机、单片机的构成、简单的原理和应用等；第二个大的场景通过若干个独立的单片机应用实训项目，学员在教员的引导下自主完成4个小实训项目的设计、制作和调试，培养学员的简单的单片机应用能力；第三个大的场景包括2个维修和调试案例，培养学员单片机的简单的维修和调试能力，为专业维修打下基本的维修调试基础。第四个场景为综合应用场景，学员以小组为单位，在教员的指导下完成一个项目的开发和调试。通过四个大的场景的教学，使学员在学习中一方面建立了单片机的较为完善的知识体系；另一方面学员在做中学、在学中做，通过分析问题、解决问题，培养了学员的实际应用能力，通过两条线索的教学将知识和技能培养相对应和结合，通过课程学习使学员的能力从知识向技能转化。任务型教学法可按以下几个步骤完成：
（一）教学、实践任务的设置。任务型教学要实现上面提到的教学目标，教员必须要以学员为中心．教员为主导，使学员在完成任务的过程中掌握知识技能和方法并学以致用。任务的选择既要有助于单片机的系统学习，又要有实际的应用价值；既要难度适中，使学员感兴趣，又要有一定的针对性，方向性和可操作性。
（二）针对教学任务完成相关知识点的讲授。教员依据学员的实际学习情况和完成任务情况，进行相关知识的补充。可采用专题讲座的形式，将实际应用和理论知识紧密结合为切入点，从深度和广度上讲授知识，明确任务的内容和要求，把单片机及应用产品的实物带到课堂，通过演示给学员以感性认识激发学习兴趣，调动学员学习的积极性。
（三）用所学理论知识完成设置的任务。学员将新知识进行活学活用是任务型教学法最重要的环节。我们选用KEILL软件进行学习和实验，从单片机最小系统入手，让学员先进行一些简单的验证性实验，学员要自己动手操作连接及分析解决完成任务中出现的问题，充分激发学员的学习兴趣，调动学员对实践的积极性。随着学员对物理单片机理解的加深，逐步增加任务的难度，让学员由浅到深，循序渐进。
三、应用举例
以单片机控制LED闪烁发光这个教学任务为例，单片机控制LED闪烁发光实际上就是让LED交替亮与灭。这个例子有一定的实用性，可以把它做成汽车或摩托车上的信号灯。在这个项目设置完成后，需要将完成它的基础理论知识罗列出来在课堂上给学员讲授，其中涉及到的知识点包括物理单片机的片内RAM与工作寄存器、延时程序分析与计算、振荡器和时钟电路、CUP的时序以及单片机的复位电路等内容。接下来需要安排2-4个学时安排课堂上的理论授课，也就是针对教学任务完成相关知识点的讲授。
论文结语：任务型教学法缩短了理论学习到实际应用的过程，使未接触过单片机的学员短时间内就能掌握单片机技术的应用。单片机实践性和应用性强的教学特点符合任务型教学法的理念和构成要素，设计任务时若能紧密联系现实生活和专业知识，则可大大激发学员的学习积极性，使学员在实践中感受到单片机的真正用途，不断的领悟单片机的理论知识并深化培养学员的创新能力和解决实际问题的能力。为了进一步提高教学效果，我们将结合实际情况，不断改进教学方法，调整教学内容，丰富教学手段，总结教学经验，完善任务型教学法在单片机课程教学中的应用。