夏建平

隨著社會的進(jìn)步和科技的發(fā)展,依靠傳統(tǒng)的教學(xué)方法已不能滿足現(xiàn)代職業(yè)教育對職業(yè)能力培養(yǎng)的要求。因此,近二十年來,許多國家根據(jù)各自的情況和不同的要求,創(chuàng)造并系統(tǒng)開發(fā)了一些適應(yīng)社會、技術(shù)和生產(chǎn)發(fā)展要求的新的職業(yè)教育教學(xué)法或教學(xué)模式,特別是德國以培養(yǎng)關(guān)鍵能力為核心的行為引導(dǎo)型教學(xué)模式,使職業(yè)教育引入一種新的概念。新的教學(xué)模式,將對職業(yè)教育的發(fā)展產(chǎn)生極為深刻而廣泛的影響。

一、項目法在單片機課程教學(xué)中的意義

項目教學(xué)法是行為引導(dǎo)型教學(xué)方法中的一種,是師生通過共同實施一個完整的項目工作而進(jìn)行的教學(xué)活動。學(xué)生通過項目的完成,不但可以學(xué)習(xí)知識,提高工作中與其他同學(xué)協(xié)調(diào)、合作的能力,還可以充分發(fā)掘他們的創(chuàng)造潛能,并促使其在動手能力和推銷自己等方面不斷提高。項目教學(xué)法在整個教學(xué)過程中既發(fā)揮了教師的主導(dǎo)作用又體現(xiàn)了學(xué)生的主體作用,充分地展示現(xiàn)代技工教育“以能力為本”的價值取向,使課堂教學(xué)的質(zhì)量和效益得到更大幅度的提高。本文就《單片機原理》課程中項目法的運用進(jìn)行分析。

隨著單片機系統(tǒng)在現(xiàn)代工業(yè)測控領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,該課程在工科類專業(yè)的開設(shè)日趨普遍。從教學(xué)的角度講,它是一門難度較大的課程。分析其原因,一方面由于單片機課程以電子技術(shù)等相關(guān)專業(yè)知識為基礎(chǔ),內(nèi)容既涉及硬件知識,又涉及軟件編程,學(xué)生基礎(chǔ)知識不是非常扎實的話,學(xué)習(xí)中會有一定的困難;另一方面,目前單片機課程的教學(xué)安排,往往是按講解單片機硬件結(jié)構(gòu)、講解指令、軟件編程、單片機系統(tǒng)的擴(kuò)展、各種外圍器件的應(yīng)用、實例分析的順序進(jìn)行教學(xué),這種模式往往使學(xué)生在學(xué)完了空對空的硬件知識和抽象難懂的尋址方式后,還未及理解,又一頭扎入111條指令的學(xué)習(xí),等到此兩部分內(nèi)容學(xué)完,許多學(xué)生已產(chǎn)生畏難情緒,而軟件編程又是以硬件和指令作為基礎(chǔ)和支撐,前面知識掌握得一知半解,勢必使編程的學(xué)習(xí)和掌握變得難上加難,至此能夠達(dá)到入門級水準(zhǔn)的學(xué)生可謂風(fēng)毛麟角,甚至到全部內(nèi)容學(xué)完時,對一個完整的單片機開發(fā)過程還缺乏了解,從而造成了學(xué)生難學(xué)、教師難教的局面。針對這些情況,在教學(xué)過程中,筆者根據(jù)技工學(xué)校學(xué)生的特點,嘗試采用了項目教學(xué)法。

二、項目教學(xué)法在單片機教學(xué)中的運用

采用項目教學(xué)法教學(xué),“項目”直接影響教學(xué)效果,因此,“項目”設(shè)計、編排非常關(guān)鍵。首先,“項目”設(shè)計要有明確的目標(biāo),要求教師在學(xué)習(xí)總體目標(biāo)的框架上,把總目標(biāo)細(xì)分成一個個的小目標(biāo),并把每一個學(xué)習(xí)模塊的內(nèi)容細(xì)化為一個個容易掌握的“項目”,通過這些小的“項目”來體現(xiàn)總的學(xué)習(xí)目標(biāo)。其次,“項目”設(shè)計要符合學(xué)生特點,不同學(xué)生接受知識的能力往往會有很大的差異。教師進(jìn)行“項目”設(shè)計時,要從學(xué)生實際出發(fā),充分考慮學(xué)生現(xiàn)有的知識水平、認(rèn)知能力、年齡、興趣等特點,做到因材施教。再次,“項目”設(shè)計要注意分散重點、難點。掌握知識和技能是一個逐步積累的過程,在進(jìn)行“項目”設(shè)計時要考慮“項目”的大小、知識點的含量、前后的聯(lián)系等多方面的因素。最后,以“布置項目”的方式引入有關(guān)概念,展開教學(xué)內(nèi)容。在傳統(tǒng)的教法中,引入有關(guān)概念時,往往是按“提出概念→解釋概念→舉例說明”的順序。在項目法教學(xué)中引入新概念、新知識時,應(yīng)以學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律為依據(jù),以“布置項目→介紹完成項目的方法→歸納結(jié)論”的順序引入有關(guān)概念,展開教學(xué)內(nèi)容。現(xiàn)結(jié)合實際案例進(jìn)行分析。

在單片機教學(xué)過程中,打破原有知識單元間的界限,即不分一般教材中硬件結(jié)構(gòu)、指令、編程的先后順序,將各部分教學(xué)內(nèi)容分解成一個個知識點,遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,按照由易到難、由淺入深的原則,將不同知識點,加以組合,完成某一控制功能。使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中逐個地完成一個個功能電路,從中不斷地獲得成功感。同時隨著每個控制電路功能的實現(xiàn),知識點的學(xué)習(xí)也在循序漸進(jìn)中完成。

以“P1口作為輸出口應(yīng)用”這一項目為例,該課題最終須通過用P1口完成控制8個發(fā)光二極管循環(huán)點亮,其教學(xué)目的是理解P1口作為輸出口的基本工作原理和相關(guān)的應(yīng)用知識。實際教學(xué)中將整個教學(xué)內(nèi)容分成四個子項目,二十六個知識點。

1.子項目一:點亮一只發(fā)光二極管

知識點:(1)完成硬件電路的連接;(2)引入操作碼、操作數(shù)概念;(3)掌握指令:MOV、END;(4)了解編程器和基本的單片機開發(fā)過程。

2.子項目二:點亮八只發(fā)光二極管中相隔的四只

知識點:(1)復(fù)習(xí)鞏固子項目一中所學(xué)的指令;(2)熟悉和掌握編程器的和基本的單片機開發(fā)過程。

3.子項目三:實現(xiàn)一個發(fā)光二極管的閃爍控制

知識點:(1)引入標(biāo)號、時序、機器周期、指令周期及程序中出現(xiàn)的相關(guān)尋址方式等概念和知識;(2)掌握指令LCALL、AJUMP、DJNZ、RET;(3)重點理解和掌握延時子程序的編程思路及延時1s的算法。

4.子項目四:實現(xiàn)用P1口控制循環(huán)點亮8個發(fā)光二極管

知識點:(1)引入堆棧等概念;(2)掌握指令RL、NOP;(3)理解并掌握移動及循環(huán)的實現(xiàn)方法。

在四個子項目的教學(xué)實施過程中,學(xué)生學(xué)習(xí)的層次是逐步加深的,可以通過思考題的設(shè)置,進(jìn)一步拓寬學(xué)生的思維空間,而且通過上機調(diào)試運行、驗證,直觀的觀測結(jié)果和感性認(rèn)識將幫助學(xué)生掌握知識。隨著教學(xué)項目的逐個進(jìn)行,學(xué)生所掌握的知識在逐漸增加,知識結(jié)構(gòu)在逐步完善,能力也隨之提高,由此可展開單片機課程設(shè)計,課程設(shè)計從某種意義上講,是對前面學(xué)習(xí)成果的檢驗,也是一種促進(jìn)學(xué)生單片機綜合應(yīng)用能力提高的有效手段,特別是在這種以完成某一實用性較強的課題任務(wù)為目標(biāo)的教學(xué)活動中,學(xué)生在單片機方面的實際應(yīng)用能力將會有質(zhì)的提高。

三、項目教學(xué)法實施的方法及要點

項目法教學(xué)具有以項目為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的基本特征。學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體,通過獨立完成項目把理論與實踐有機地結(jié)合起來,不僅提高了理論水平和實操技能,而且在教師有目的地引導(dǎo)下,培養(yǎng)了合作、解決問題等綜合能力。同時通過學(xué)習(xí)過程使學(xué)生形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,引起濃厚的學(xué)習(xí)興趣,增強學(xué)習(xí)毅力,使學(xué)生由厭學(xué)、棄學(xué)到愿學(xué)、會學(xué),切實提高學(xué)生的學(xué)習(xí)品質(zhì),全面落實“以生為本”的教育理念,真正達(dá)到教書育人的目的。教師也必須進(jìn)行角色轉(zhuǎn)換,從講授灌輸轉(zhuǎn)變?yōu)榻M織引導(dǎo);從講臺上講解轉(zhuǎn)變?yōu)樽叩綄W(xué)生中間與學(xué)生交流討論,合作學(xué)習(xí)。項目法教學(xué)要求教師必須明確自己所擔(dān)當(dāng)?shù)慕巧?認(rèn)識到學(xué)生的知識不是靠教師的灌輸被動接受的,而是在教師的指導(dǎo)下,由學(xué)生主動建構(gòu)起來的。在整個教學(xué)過程中,教師不是可有可無、無事可做,而是比傳統(tǒng)教學(xué)中的作用更加重要、更加不可缺少。在教學(xué)模式中,教師要充分地了解學(xué)生。

1.充分理解教師對所涉及的重點知識的講解

項目教學(xué)法的是讓學(xué)生在獨立完成項目的過程中發(fā)現(xiàn)知識、解決問題、提高技能,易錯易混淆的知識應(yīng)該是學(xué)生自己在實踐中發(fā)現(xiàn)的,實踐經(jīng)驗也應(yīng)該是學(xué)生自己摸索總結(jié)出來的。因此,實施項目教學(xué)法中,教師只對重點教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行講解,一般的是通過簡單的例子用實操的方法進(jìn)行 ,學(xué)生只有充分理解和接受了,才能為獨立完成項目打下良好的基礎(chǔ)。

2.記清項目實施的具體步驟

項目實施的步驟,教師要解釋清楚,相關(guān)資料要及時給出。學(xué)生要知道即將完成的項目是什么,還應(yīng)該清楚先做什么、后做什么。這樣,學(xué)生既可避免面對項目時束手無策,又能避免在完成項目時走不必要的彎路。

3.注意項目完成的方式

項目是由學(xué)生獨立完成,還是分組合作來完成,要根據(jù)項目的具體特點來確立,一般來說,對于單純針對某一新知識的項目,學(xué)生獨立完成較合適;而對于涉及知識面較廣、難度較大的項目,則要分組合作完成。項目的確立應(yīng)考慮學(xué)生的培養(yǎng)方向,以便靈活多變地確立活動團(tuán)體,更全面地提高學(xué)生能力。

4.適當(dāng)要求教師進(jìn)行指導(dǎo)

學(xué)生在完成項目的過程中遇到困難,應(yīng)及時向教師請求指導(dǎo)。針對不同層次的學(xué)生,教師指導(dǎo)的深度要有所不同。項目教學(xué)法的根本宗旨是讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)知識、提高技能,因此,教師一定要把握好指導(dǎo)的尺度。非正面非全面的提示性指導(dǎo)不但使學(xué)生記憶深刻,還能鍛煉學(xué)生的發(fā)散思維,培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。

5.對項目的總結(jié)必不可少

項目完成過程是學(xué)生自己探索鉆研的過程,為了能學(xué)眾人之長,項目完成后的總結(jié)也相當(dāng)重要。它應(yīng)包括思路總結(jié)和技巧總結(jié):思路總結(jié)可以幫助學(xué)生明晰項目完成的最佳思考方法,找到自己理論上的不足;技巧總結(jié)可以讓學(xué)生熟練掌握操作流程。教師應(yīng)該極力推薦“一題多解”,每一種方法不管難易都應(yīng)該展示給學(xué)生,再由教師與學(xué)生共同評價各種方法的優(yōu)缺點及適用范圍。這樣,學(xué)生可以學(xué)到更多的操作技巧,全面吸收整個項目活動的精髓。

項目教學(xué)法并不是日常教學(xué)的全部,它只是教學(xué)環(huán)節(jié)中一個非常重要的部分,卻不可能代替全部的環(huán)節(jié)。項目教學(xué)法的應(yīng)用可以幫助教師實施整體教學(xué),推動教研教改及課程設(shè)置改革,從而不斷提高教學(xué)質(zhì)量。

(作者單位:江蘇省蘇州技師學(xué)院)