錢穎
【摘要】 《單片機技術與應用》是一門實踐性非常強的技術應用型課程,本文闡述了在這一課程中應用行動導向教學法來引導學生進行有效學習以及提高教學效果的過程。同時也詳細闡述了教學項目的構建、教學過程的實施等關鍵環(huán)節(jié)。通過本次實踐證明了行動導向教學法在充分發(fā)掘學生學習潛能,培養(yǎng)學生的多方面能力的高效性與實用性。
【關鍵詞】 行動導向教學法 分層教學法 單片機教學 小組重組法
《單片機技術與應用》這門課程實踐性很強,如何將理論教學與實踐教學、企業(yè)需求融為一體,是我一直思考的問題。本人在參加教育部職業(yè)教育與成人教育司與德國國際合作機構GIZ組織的“建立與中國環(huán)境和社會經(jīng)濟發(fā)展相適應的能力”培訓后,結合前期在廣州市中等職業(yè)學校開展有效教學活動中,申報的“在實踐課程中進行分層教學的研究”課題,對該課程進行了行動導向教學法的積極探索與實踐。
一、教學模式及理論依據(jù)
所謂“行動導向教學法”,指的是教師傳授教學內(nèi)容時不再按照傳統(tǒng)的學科體系,而是按照職業(yè)工作過程來確定學習領域,設置學習情境,組織教學。教學內(nèi)容是以職業(yè)活動為核心,注重學科間的橫向聯(lián)系,一般通過解決接近實際工作過程的“案例”來引導學生進行探究式、發(fā)現(xiàn)式學習。教學過程是以學生為中心,教師只起到咨詢和輔導作用,一般多以小組學習形式進行,強調(diào)學習過程的合作與交流。
二、理論與實踐相結合的教學項目的構建
前期在《單片機技術與應用》這門課程的實踐教學中進行分層教學研究,取得了較好的教學效果,但也發(fā)現(xiàn)了以下幾個方面的問題:
(1)從學生就業(yè)后反饋信息來看,學校所學知識與實際工作尚有一定差距;
(2)教學中小組合作方式安排得不夠深入,導致學生參與程度不夠;
(3)參照行動模式六個部分——信息獲取→計劃→決策→實施→檢查→評估環(huán)節(jié),學生在信息獲取、計劃、決策、檢查四個環(huán)節(jié)參與度太少。
因此,本次學習回來后,結合行動導向教學法,在原有“分層教學法”基礎上,從任務設定、信息獲取、小組合作模式等方面均做了重大調(diào)整,使教學內(nèi)容更接近企業(yè)需求。如何構建既符合學生特點又符合企業(yè)需求的教學項目,我主要從以下幾個方面考慮:
1. 課程地位
《單片機技術與應用》課程所涉及的內(nèi)容,在工業(yè)智能儀器儀表、光機電設備、自動測量、信息處理、家電、軍事技術等領域有著廣泛應用。因此,電子與信息技術、計算機應用、機電一體化等專業(yè)的學生學習和掌握單片機技術是十分必要的。
2. 具體的培養(yǎng)目標
該課程的培養(yǎng)目標可以從專業(yè)能力(知識與技能)、方法能力(學習能力、分析能力)、社會能力(溝通、團隊協(xié)作能力)、人格能力(獨立、自信)等方面進行細化分解。
針對《單片機技術與應用》課程,知識是指需要熟練掌握單片機的運行原理;熟練掌握單片機的外圍電路與單片機協(xié)調(diào)工作的原理;熟練掌握利用C語言對單片機進行程序開發(fā)的能力;熟練掌握PROTUES仿真技術。技能是指完成企業(yè)實際工作中所遇到的單片機系統(tǒng)的設計、安裝、調(diào)試等工作。
3. 教學項目的設置——創(chuàng)造學習情境
從上述培養(yǎng)目標出發(fā),在進行教學設計時,我們首先就要考慮如何培養(yǎng)學生的專業(yè)能力、方法能力、社會能力、個人能力。然后根據(jù)行動導向教學法基本原理,按照行動領域→學習領域→學習情境這三個核心階段,將教學內(nèi)容進行重組,采取以項目為載體,任務為驅動的模式,把教學內(nèi)容分解到具體的工作任務之中。
作為教師,我們的重點是要根據(jù)學習領域(教學計劃),創(chuàng)造合理的學習情境(工作任務)。針對教學計劃,我設置了一系列的學習情境,遵循由簡單到復雜,由單一到綜合的原則,將單片機的學習設置為三個層級的學習情境:①初階學習情境:這個階段主要是為初學者提供單片機課程導向及概括認識;②進階學習情境:這個階段主要使已具備了一定業(yè)務水平的學生能進行知識關聯(lián)、知識細化和功能認知;③高階學習情境:該階段主要是給已經(jīng)具備復雜系統(tǒng)認識的學生提供基于經(jīng)驗的、專業(yè)內(nèi)系統(tǒng)化的知識。隨著層級的遞增,學生的活動逐漸增多,教師在課堂上的活動逐漸減少。
針對我校學生的就業(yè)特點,以高階學習情境為例,將學習情境設為:某通信運營商對通信技術服務公司委托——設計、安裝與維護通信機房的動力與環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。為了培養(yǎng)學生掌握復雜單片機控制與設計能力,并能結合學習內(nèi)容使其具備一定的分析、設計、維護能力,能基本做到與工作現(xiàn)場對接。我對學生的具體要求是:組建項目小組,獲取該任務相關信息;按照客戶要求與同學討論出一個或以上滿足客戶需要的解決方案;利用Proteus繪制出電路原理圖;編寫程序并進行調(diào)試;與客戶討論你的方案(形式不限,需說明設計思路、功能)。
三、教學過程的設計與實施
3.1 學習情境的環(huán)境設計
首先,為了更真實的貼近企業(yè)的實際工作崗位,學習情境應盡可能真實的模擬企業(yè)工作環(huán)境。我校建有通訊實訓中心,與企業(yè)實際工作環(huán)境非常相似,因此可以帶領學生參觀。其次,在單片機實訓室內(nèi)設置講課區(qū)、學生分組討論區(qū)、查閱資料區(qū)(電腦)、實訓工位。最后,在教學過程中,要為每一個學習情境設計不同的工作任務單,并讓學生扮演不同的角色。通過上述安排,將學習過程轉變?yōu)樯a(chǎn)過程,學習任務轉變?yōu)楣ぷ魅蝿眨箤W生更能體驗真實的工作氛圍。
3.2 教學過程的組織(以高階學習情境為例)
1.組建項目小組、確定角色、明確任務
為完成工作任務,首先組建項目小組,并且為了提高小組成員的責任感,我將工作任務分解后,安排了五個角色。即:組長、結構工程師、骨干工程師、輔助電路設計員(數(shù)據(jù)顯示電路)、輔助電路技術員(按鍵等接口電路專業(yè))。這樣每個小組成員都承擔完成小組任務中關鍵的一個環(huán)節(jié),小組任務的順利完成與每個成員均有關。比如:輔助電路技術員(數(shù)據(jù)顯示電路)的工作任務:繪制顯示、控制、告警輔助電路與單片機接口電路圖;編制數(shù)據(jù)顯示、處理、告警觸發(fā)程序及相關控制程序;完成設計任務所必須的元器件和功能組件及材料。其它不一一列舉。
2.確定小組合作方式
本任務的小組合作方式是小組重組法,即小組合作采取雙組結構——基礎小組和專家小組。所有基礎小組得到相同的工作任務,角色確定后,各自學習與其身份匹配的子任務所涉及的知識。相同子任務的成員再構成一個專家小組,共同合作。即專家小組由各基礎小組所抽出的組員所組成(比如構成:結構工程師專家組、骨干工程師專家組……),專家小組各組員在掌握了自己所負責的單獨領域后,再回到之前所歸屬的基礎小組,與該組其他成員共同完成整個工作任務。
3.3 教學過程的實施
1.學生學習過程:分組、確定角色→接受并理解工作任務→信息收集→計劃→決策→執(zhí)行→檢查→評估。
2.教師工作任務:在教學實施過程中,我們應承擔起輔導與咨詢的角色,給予項目進行所必需的空間、技術、時間上的支撐,主持整個項目工作,關注各小組任務實施過程的管理,在評定上,對學生的自我評定進行補充,應注意以下幾個問題:
(1)將任務分解,明確并確保學生理解工作任務:我將任務分解為顯示模塊、矩陣按鍵與聲光告警模塊、傳感器模塊、主控模塊,準確解釋工作步驟后,指明如何進行評估,說明任務完成的時間。
(2)掌控各小組任務實施情況,做好輔導:首先要引導學生通過自主查閱資料、分組討論等形式完成關鍵知識點的學習。實施過程中,作為教師,需要檢查學生所制定的方案是否存在安全隱患、原則性的錯誤。對于學生出現(xiàn)的問題,可通過引導、啟發(fā)等方式進行幫助,不要直接告訴答案。
(3)功能改進/擴展:學生在完成所規(guī)定的任務后,可通過客戶的后續(xù)訂單,比如動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的門禁安裝,進行學習拓展,來達到提升學生創(chuàng)新能力的目的。
3.4 考核評價
學生學習評價是教學過程中非常重要的環(huán)節(jié),以往一卷定音”的考試方法,對學生平時的學習缺少了激勵,忽視學生的個體差異、忽視學生的學習態(tài)度以及學習過程。而行動導向教學法,則是基于行動過程和行動結果來評估學生的表現(xiàn),更關注的是學習過程,是從專業(yè)能力、方法能力、社會能力、人格能力方面進行綜合評價。具體可從是否實現(xiàn)既定目標、小組合作評估、過程反饋、產(chǎn)品評估等方面進行,可以PPT/海報/產(chǎn)品/視頻等方式展示解決方案及作品,分享經(jīng)驗和收獲、以此鍛煉學生歸納總結與口頭表達能力。
四、心得體會
教學實施過程中新教學方法的應用,表面上,教師只是布置學習任務,在學生完成任務的整個過程中教師只是一個陪伴者、咨詢者,貌似很輕松,但這實際上是對我們提出了更高的要求,這需要我們在準備階段進行大量的組織規(guī)劃活動,精心地設計學習情境,并在實施過程中運用多種教學方法及教學組織形式,引導、啟發(fā)學生去解決問題,從而培養(yǎng)學生的各種能力。教師不再是知識的傳播者、講解者,而是學生學習的引導者、組織者、咨詢者、幫助者、觀察者。如何發(fā)揮學生的學習主動性?如何充分調(diào)動每一位學生的思維?如何給每一位學生自我發(fā)展的空間?如何給每一位學生學習的機會?如何使學生學得輕松、學得主動、學得過硬?如何給每一位學生成功的喜悅?這都需要我們教師有較強的敬業(yè)精神。當然,我也發(fā)現(xiàn)了一些問題,比如在進行教學設計時,無法在企業(yè)進行高水平的教學實踐,企業(yè)的教學環(huán)境與教學條件及師資隊伍很難滿足教學要求。同時,我們的教學改革時間也還很短,并沒有在一個長周期內(nèi)進行有效的對比檢驗,還無法對教學效果做出精確而全面的評估與總結,這些都不能不說是很大的遺憾。
參 考 文 獻
[1] 姜大源. 職業(yè)教育學研究新論[M]. 北京:教育科學出版社,2007
[2] 趙志群. 職業(yè)教育與培訓學習新概念[M]. 北京:科學出版社,2003
[3] 姜大源,吳全全. 當代德國職業(yè)教育主流教學思想研究理論、實踐與創(chuàng)新[M]. 北京:清華大學出版社,2007
[4] 雷林均. 單片機控制裝置安裝與調(diào)試[M]. 北京:電子工業(yè)出版社,2011
[5] 周潤景,張麗娜. 基于PROTEUS的電路及單片機系統(tǒng)設計與仿真[M]. 北京:北京航空航天大學出版社,2006