呂敬祥 龍滿生

（井岡山大學(xué)電子與信息工程學(xué)院 江西·吉安 343009）

0 引言

2016 年教育部關(guān)于印發(fā)《教育信息化“十三五”規(guī)劃》的通知，指出教育信息化工作要堅(jiān)持促進(jìn)信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合的核心理念，堅(jiān)持應(yīng)用驅(qū)動(dòng)的基本方針。高校作為人才培養(yǎng)的搖籃，應(yīng)該積極響應(yīng)政府號(hào)召，主動(dòng)探索應(yīng)用驅(qū)動(dòng)的教育教學(xué)方法。“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法，是近年來(lái)提出的一種新的教學(xué)方法，它以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了任務(wù)的同時(shí)能完成理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐技能的培養(yǎng)。其明確的定義為在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，教師導(dǎo)入富有趣味性或挑戰(zhàn)性的一個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)，以此任務(wù)為主線調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而激發(fā)學(xué)生積極主動(dòng)的應(yīng)用學(xué)習(xí)資源，進(jìn)行自主探索和協(xié)作學(xué)習(xí)，并在完成任務(wù)的同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生一種學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)的教學(xué)方法。[1]“任務(wù)驅(qū)動(dòng)法”的教學(xué)模式改變了傳統(tǒng)的以知識(shí)傳授為主要特征，教師在整過(guò)教學(xué)中作為主體而學(xué)生只是被動(dòng)接受的教學(xué)模式。

單片機(jī)原理課程是電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)非常重要的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，占據(jù)著相當(dāng)重要的地位。它把數(shù)字電路、模擬電路、編程語(yǔ)言等知識(shí)綜合在一起，具有很強(qiáng)的工程性和實(shí)踐性。然而傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)都是以其學(xué)科體系作為出發(fā)點(diǎn)，過(guò)分注重課程本身的體系結(jié)構(gòu)及其邏輯關(guān)系，導(dǎo)致了理論性很強(qiáng)，學(xué)生學(xué)得吃力教師教得辛苦，影響了教學(xué)效果。[2]許多教材的編寫(xiě)首先從總線、地址、寄存器等概念講起，往往學(xué)生難以理解，然后就是單片機(jī)尋址方式及100 多條指令。這些枯燥的指令集中學(xué)完，學(xué)生已經(jīng)對(duì)單片機(jī)產(chǎn)生枯燥的情緒，開(kāi)始打退堂鼓。因此對(duì)單片機(jī)課程進(jìn)行教學(xué)改革勢(shì)在必行。作者通過(guò)多年來(lái)在單片機(jī)教學(xué)過(guò)程中實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及教學(xué)摸索，認(rèn)為階段性的小成果是激發(fā)學(xué)生興趣的最直接有效的方法，鑒于此，本文嘗試將“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法應(yīng)用于高校單片機(jī)課程教學(xué)中，達(dá)到在課堂教學(xué)中培養(yǎng)了學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高了課堂教學(xué)效果。

1 單片機(jī)課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

目前，單片機(jī)技術(shù)在社會(huì)各領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，單片機(jī)課程所依托學(xué)科背景也擴(kuò)大到幾乎所有電類(lèi)專(zhuān)業(yè)。由于單片機(jī)課程具有多學(xué)科集成、發(fā)展及更新速度較快等特點(diǎn)，現(xiàn)有的課程體系和教學(xué)方案設(shè)計(jì)仍然存在缺陷?？傮w上來(lái)說(shuō)，普遍存在以下幾個(gè)問(wèn)題：（1）理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)沒(méi)有無(wú)縫連接；（2）教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)手段較陳舊；（3）對(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)仍不足，無(wú)足夠的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)及項(xiàng)目化的教學(xué)案例。

許多教育者從各個(gè)層面提出了一些教學(xué)變革。陳海云針對(duì)單片機(jī)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性和模塊化特點(diǎn)，提出將思維導(dǎo)圖用于單片機(jī)教學(xué)中，促使學(xué)生建立“系統(tǒng)—模塊思想”。[3]王丹等為了提高單片機(jī)課程教學(xué)效率和教學(xué)效果，提出采用Proteus 仿真軟件充實(shí)理論教學(xué)及加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。[4]牛曉偉等針對(duì)單片機(jī)教學(xué)中工程性、應(yīng)用性強(qiáng)，但學(xué)生的實(shí)踐能力缺乏的特點(diǎn)，提出“理實(shí)一體化”單片機(jī)教學(xué)模式，旨在提高大學(xué)生運(yùn)用單片機(jī)解決工程問(wèn)題的實(shí)踐能力。[5]原琳等針對(duì)單片機(jī)課程教學(xué)中存在重理論輕實(shí)踐的問(wèn)題，提出一種基于PBL（problem-based learning）的單片機(jī)教學(xué)模式，在一定程度上激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。[6]

可以看出，這些教學(xué)改革在一定程度上取得了成效。但作者認(rèn)為根據(jù)單片機(jī)課程實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，由任務(wù)驅(qū)動(dòng)項(xiàng)目化的教學(xué)模式將是一種比較好的教學(xué)方法。

2 課程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)

單片機(jī)原理是一門(mén)傳統(tǒng)而又發(fā)展較快的學(xué)科，為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，通過(guò)前期調(diào)研及對(duì)本院與企業(yè)的卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃的分析，根據(jù)職業(yè)崗位技能需求，對(duì)單片機(jī)課程的內(nèi)容進(jìn)行整合、增減之后將理論知識(shí)與實(shí)踐技能相結(jié)合，構(gòu)建以任務(wù)為導(dǎo)向的教學(xué)內(nèi)容，如表1。改革后的課程內(nèi)容將課程分成了多個(gè)模塊，每個(gè)模塊分成多個(gè)課題組成，每個(gè)課題又分成一個(gè)或多個(gè)任務(wù)。在每一個(gè)任務(wù)里確定好任務(wù)目標(biāo)、任務(wù)分析、相關(guān)知識(shí)和任務(wù)實(shí)施四個(gè)互為相關(guān)的四部分組成。

表1 “單片機(jī)原理課程”任務(wù)劃分

3 項(xiàng)目教學(xué)的實(shí)施

開(kāi)展課程學(xué)習(xí)方法的研究，進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容組織方式變革主要采用以下幾種教學(xué)方法：

（1）以項(xiàng)目為中心，任務(wù)驅(qū)動(dòng)的項(xiàng)目教學(xué)方法。每次教學(xué)均圍繞一個(gè)任務(wù)目標(biāo)進(jìn)行教學(xué)環(huán)節(jié)的組織，圍繞任務(wù)目標(biāo)這條主線進(jìn)行各相關(guān)知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)。教師主導(dǎo)課堂，學(xué)生作為中心，邊講邊學(xué)，與此同時(shí)進(jìn)行相關(guān)任務(wù)訓(xùn)練。由此可以看出，在實(shí)施過(guò)程中，師生的思路明確，知道本輪教學(xué)的目的。教師提前將任務(wù)布置給學(xué)生，學(xué)生利用課余時(shí)間收集資料進(jìn)行相關(guān)準(zhǔn)備初步確定好任務(wù)目標(biāo)，對(duì)任務(wù)進(jìn)行分析。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生提前了解了本輪教學(xué)目的，不再去被動(dòng)接受教師的填鴨式灌輸。課堂教學(xué)過(guò)程中雙方再一起對(duì)任務(wù)進(jìn)行分析，在這個(gè)過(guò)程中教師教授相關(guān)知識(shí)。

（2）現(xiàn)場(chǎng)演示教學(xué)法。例如在單片機(jī)控制廣告燈的任務(wù)實(shí)施過(guò)程中，在學(xué)生已對(duì)任務(wù)目標(biāo)非常明確之后，教師在課堂上可采用現(xiàn)場(chǎng)演示的教學(xué)方法展示任務(wù)的實(shí)施結(jié)果，一步步分析完成任務(wù)所需的基本知識(shí)。然后對(duì)所涉及的知識(shí)進(jìn)行一邊講解分析，一邊演示怎么運(yùn)用到任務(wù)中去。通過(guò)這樣的演示能不僅能讓學(xué)生不去死記知識(shí)，而且能讓學(xué)生學(xué)會(huì)工程上項(xiàng)目是怎么實(shí)現(xiàn)的。

（3）小組合作任務(wù)驅(qū)動(dòng)法。以任務(wù)為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)模式是小組合作任務(wù)驅(qū)動(dòng)式課堂教學(xué)模式，這種模式能夠?qū)崿F(xiàn)以學(xué)定教，提高學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。在單片機(jī)原理課程教學(xué)過(guò)程中，將授課班級(jí)學(xué)生分成不同的組，制定課程方案時(shí)，每個(gè)小組進(jìn)行討論、修改，共同完成課程的任務(wù)方案，教師針對(duì)各個(gè)小組方案進(jìn)行比較，確定課程最終教學(xué)方案。在教學(xué)過(guò)程中再次讓學(xué)生進(jìn)行分組討論，讓學(xué)生積極發(fā)言，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)精神，積極思考的職業(yè)素養(yǎng)。

4 課程考核評(píng)價(jià)

成績(jī)對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是比較看重的，這不僅能使自己的能力得到肯定，還能問(wèn)鼎獎(jiǎng)學(xué)金。但如果只拿住考試的指揮棒，會(huì)讓學(xué)生的學(xué)習(xí)目的功利化，僅僅去應(yīng)付考試，甚至還會(huì)通過(guò)不正當(dāng)途徑去獲得好的成績(jī)。本課程以前的考核主要側(cè)重記憶，會(huì)導(dǎo)致有些學(xué)生雖然成績(jī)好，但實(shí)際應(yīng)用能力差。基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式也必須改革課程考核評(píng)價(jià)。

為突出課程的應(yīng)用性，注重對(duì)學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)，本課程的總成績(jī)=平時(shí)成績(jī)（50%）+期末成績(jī)（50%）。采用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式之后，整過(guò)課程教學(xué)都是以任務(wù)為主線，平時(shí)的成績(jī)可以在每次任務(wù)結(jié)束后進(jìn)行記錄和評(píng)分。評(píng)判依據(jù)的制定標(biāo)準(zhǔn)可按完成任務(wù)的先后順序、質(zhì)量及對(duì)任務(wù)所涉及知識(shí)的表達(dá)能力等方面進(jìn)行。通過(guò)上一學(xué)期筆者的教學(xué)實(shí)踐表明，期末最終成績(jī)和平時(shí)成績(jī)較契合。因此，通過(guò)教學(xué)模式的變革，提高了學(xué)生對(duì)平時(shí)學(xué)習(xí)的重視程度及學(xué)習(xí)興趣，自然的改善了學(xué)習(xí)風(fēng)氣，達(dá)到了學(xué)習(xí)成績(jī)能有效反映學(xué)生的真實(shí)水平的效果。

5 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)單片機(jī)課程特點(diǎn)，在教學(xué)過(guò)程中采用“以學(xué)生為主體，教師定任務(wù)做主導(dǎo)，以項(xiàng)目為課程引領(lǐng)，任務(wù)為驅(qū)動(dòng)”的教學(xué)模式，有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。最終實(shí)現(xiàn)了課程培養(yǎng)與職業(yè)能力的無(wú)縫對(duì)接，收到了較好的教學(xué)效果。