任务驱动在安防专业《单片机应用技术》课程改革中的应用探索
时间：2021-01-04 20:09:53 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要:随着我国的安全防范行业迅猛蓬勃的发展,对安全防范专业人才的需求越来越大,对人才的专业素质要求越来越高。《单片机应用技术》课程是安全防范技术专业的专业基础课,是一门实践性很强的课程,具有承前启后的重要地位。本文针对课程的特点,从安防行业出发,引入“任务驱动”理念,为培养学生工程实践能力和创新能力,从教学内容、实践环节以及考试考核等方面提出关于教学改革的一些措施。
关键词:单片机安防教学改革任务驱动
一、现状分析
单片机的传统教学采用的是先基础后应用的模式,即先介绍单片机硬件基础知识,后介绍指令系统、汇编语言设计、接口技术和单片机一些应用实例,借以大量的原理引导学生入门,应用技术只是点缀,各个知识点不能紧密结合,并且理论和实践操作存在一定的时间滞后性,这样不仅使学生对单片机学习一直局限于抽象的理论学习中,理解起来困难,而且感觉枯燥乏味,学习兴趣不浓厚。
而作为高职学生,与本科生最大的区别在于:入学前理论知识学习得不够扎实,但动手能力普遍较强,对于理论知识的学习正是高职学生的弱项,他们大部分不善于逻辑思维,不善于从理论推导得出结论,所以学生普遍存在着严重的厌学情绪,使得老师抱怨现在的学生越来越难教了,学生抱怨老师讲的内容什么都没听懂。
显然,传统的单片机教学方法是不能适应新形势下的高职学生的学习需要的,必须改革单片机的教学模式。
二、课程改革探索
1.优化教学内容,引入“任务驱动”理念,把学习和应用联系起来
我们针对单片机课程应用实践性强的特点,结合高职教育的需求,在单片机教学内容中引入了“任务驱动”思想。所谓“任务驱动”是实施探究式教学的一种教学模式,其显著特征是:教师的教学与学生的学习都是围绕着一个目标、基于几项任务来完成的,适合于培养学生的自学能力和独立分析问题、解决问题的能力。具体来说,就是教师把一学期要完成的教学内容设计成多个具体的任务,让学生通过独立完成这些任务来掌握教学内容,培养解决实际问题和创新能力【1】。因此我们在单片机教学改革中吸收“任务驱动”思想,强调的是“边做边讲边学”,把所要教授的各项理论知识和实践技能按由浅入深、够用、现学现用的原则分解到一个个具有明确应用目标的工作任务中,学生在完成了第一个任务后,就能大致模仿性地编出自已的程序,当所有任务全部完成,知识点就全部学完了,教学目的也就达到了。
因而,我们在单片机教学中采用了任务驱动的教学,重新改编教学内容。教学内容选取的具体实施主要根据以下三个步骤展开:
第一步:加大下安防企业调研工作,收集大量与安防专业有关的应用实例,通过筛选、整合成六个典型的工作任务,把这六个任务作为线索穿插于单片机硬件、指令系统、汇编语言、接口技术的讲解中,让学生在具体的工作任务中学到理论知识,同时进行仿真和硬件实验,变抽象为具体。这六个工作任务分别是:简单家庭防盗报警器的制作、可燃气体检测报警器的制作、安防报警信号灯的控制、消防水箱水位的控制、主动红外对射探测器在单片机中的应用、电子密码锁的制作。每个工作任务的内容包括了:控制要求,硬件线路,所用的基本指令,编程方法、调试应用等。各个工作任务随着教学的深入不断深化,使学生的学习能够循序渐进,能力逐步得到提高。
第二步:以典型工作任务为教学内容编成讲义教案,以讲义教案为主,教材为辅;
第三步:编写教案时,要求围绕本次工作任务,说明涉及的硬件、指令、编程方法等,要求学生达到基本掌握的程度。
通过教学内容的优化,结合任务驱动,体现本课程的如下职业能力:
(1)为研发助理岗位开展工作服务,对电子产品的硬件、软件、结构设计起辅助工作。
(2)为产品维修服务,配合维修人员根据电路图检查故障并修理。
(3)对安防电子产品进行工艺化组装与调试服务
(4)在产品中试中,为系统仿真测试、可靠性试验提供良好基础
(5)能协助系统或产品调试,解决调试过程中所遇到的各类问题。
2.改进教学方法与手段,提高教学效果
在教学过程中,教学方法和手段是很重要的环节,教学方法应该突出“以学生为主体”的理念,打破课堂教学理论连贯性强的体系方式,变为以工作任务分解体系的方式进行。
教学组织上采用现场教学方式,教师以工作任务为载体展开教学,学生以下达的工作任务为目标边学边做。随着任务实现功能的变化,完成新知识的学习和新技能训练,将知识学习、技能训练和素质养成融入不同学习情境的实施过程,做到实践部分有理论支撑,理论部分在实践过程中消化和理解,职业素养养成贯穿于整个教学过程中,做到“教、学、做”于一体,理论与实践相结合。再通过课程实训、毕业设计等环节,进一步强化和巩固学习的技能。
在教学方法上,以发挥学生的主观能动性为目的,教学的成效主要体现在学习兴趣的调动程度,“兴趣是最好的老师”,纯理论、全说教的“老师讲、学生听、满堂灌”的传统学科教学法,很难调动起学习兴趣,并且理解、记忆效果差,掌握知识、创新思维能力低,所以,必须让学生参与,激发、鼓励其学习积极性,变“要我学”为“我要学”。我们主要采用了实物教学法、启发教学法、基于问题教学法、讨论式和引导归纳教学法相结合等多种教学方法。
3.强化实践教学环节
本课程实践性非常强,因此本课程采用理实一体化教学,让学生在实训室中做到“在做中学,学中做,“边做边讲边学”,通过六个典型工作任务的实践与应用,使学生在单片机应用系统设计、软件开发和硬件接口等方面都得到训练。我们要求学生对所讲的工作任务在实训室利用仿真器、实验箱去仿真验证,将原先未完全弄清楚的内容经过实验进行验证,进一步对所讲内容加深理解;同时针对每个实训,学生要回答出相关的问题;最后,要求学生能进一步开发程序,进行一个综合训练课题。学以致用,利用所学的内容,完成设计一个在安防行业实际应用的项目,让学生自己动手画出原理图,制做出用户板,开发出程序,实际调试通过,达到实际应用的程度。
4.改变考核方,提高学生综合能力
采用与本课程教学相适应的多种考核形式,一方面注重平时的成绩,另一方面注重实际能力,克服“读死书、为了考试而学习”的高分低能的现象,培养工程型的应用人才。成绩评定采用三部分考核评价体系,即“笔试+实验考试+平时成绩”,其中笔试50%,实验考核30%,提问、作业、平时表现等的平时成绩20%。
三、结束语
总之,本课程是一门实践性很强的课程,主要是让学生在各个工作任务的实现中,掌握单片机的基本组成、工作原理、接口电路及硬件的连接,建立单片机系统的整体概念,使学生具有应用单片机系统软硬件开发的初步能力,能把理论基础知识与安防工程应用相结合,培养学生工程实践能力和创新能力,理论联系实际和解决实际问题的能力。◆
参考文献:
[1]于复生,张,范文利.任务驱动教学法在机电一体化系统设计教学中的实践与探索[J].电气电子教学学报,2004.1.
[2]徐国庆.职业教育项目课程的几个关键问题[J].中国职业技术教育,2007.4.
