淺談項(xiàng)目教學(xué)法及其在單片機(jī)教學(xué)中的運(yùn)用

夏建平

隨著社會(huì)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(duì)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(huì)、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(duì)職業(yè)教育的發(fā)展產(chǎn)生極為深刻而廣泛的影響。

一、項(xiàng)目法在單片機(jī)課程教學(xué)中的意義

項(xiàng)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(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目工作而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)。學(xué)生通過項(xiàng)目的完成,不但可以學(xué)習(xí)知識(shí),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(dòng)手能力和推銷自己等方面不斷提高。項(xiàng)目教學(xué)法在整個(gè)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(jià)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(jī)原理》課程中項(xiàng)目法的運(yùn)用進(jìn)行分析。

隨著單片機(jī)系統(tǒng)在現(xiàn)代工業(yè)測(cè)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(jī)課程以電子技術(shù)等相關(guān)專業(yè)知識(shí)為基礎(chǔ),內(nèi)容既涉及硬件知識(shí),又涉及軟件編程,學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)不是非常扎實(shí)的話,學(xué)習(xí)中會(huì)有一定的困難;另一方面,目前單片機(jī)課程的教學(xué)安排,往往是按講解單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)、講解指令、軟件編程、單片機(jī)系統(tǒng)的擴(kuò)展、各種外圍器件的應(yīng)用、實(shí)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(duì)空的硬件知識(shí)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(shí)掌握得一知半解,勢(shì)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(jí)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(shí),對(duì)一個(gè)完整的單片機(jī)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(duì)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(diǎn),嘗試采用了項(xiàng)目教學(xué)法。

二、項(xiàng)目教學(xué)法在單片機(jī)教學(xué)中的運(yùn)用

采用項(xiàng)目教學(xué)法教學(xué),“項(xiàng)目”直接影響教學(xué)效果,因此,“項(xiàng)目”設(shè)計(jì)、編排非常關(guān)鍵。首先,“項(xiàng)目”設(shè)計(jì)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(gè)個(gè)的小目標(biāo),并把每一個(gè)學(xué)習(xí)模塊的內(nèi)容細(xì)化為一個(gè)個(gè)容易掌握的“項(xiàng)目”,通過這些小的“項(xiàng)目”來體現(xiàn)總的學(xué)習(xí)目標(biāo)。其次,“項(xiàng)目”設(shè)計(jì)要符合學(xué)生特點(diǎn),不同學(xué)生接受知識(shí)的能力往往會(huì)有很大的差異。教師進(jìn)行“項(xiàng)目”設(shè)計(jì)時(shí),要從學(xué)生實(shí)際出發(fā),充分考慮學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)水平、認(rèn)知能力、年齡、興趣等特點(diǎn),做到因材施教。再次,“項(xiàng)目”設(shè)計(jì)要注意分散重點(diǎn)、難點(diǎn)。掌握知識(shí)和技能是一個(gè)逐步積累的過程,在進(jìn)行“項(xiàng)目”設(shè)計(jì)時(shí)要考慮“項(xiàng)目”的大小、知識(shí)點(diǎn)的含量、前后的聯(lián)系等多方面的因素。最后,以“布置項(xiàng)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(shí),往往是按“提出概念→解釋概念→舉例說明”的順序。在項(xiàng)目法教學(xué)中引入新概念、新知識(shí)時(shí),應(yīng)以學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律為依據(jù),以“布置項(xiàng)目→介紹完成項(xiàng)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?，F(xiàn)結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行分析。

在單片機(jī)教學(xué)過程中,打破原有知識(shí)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(gè)個(gè)知識(shí)點(diǎn),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(shí)點(diǎn),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(gè)地完成一個(gè)個(gè)功能電路,從中不斷地獲得成功感。同時(shí)隨著每個(gè)控制電路功能的實(shí)現(xiàn),知識(shí)點(diǎn)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(xiàng)目為例,該課題最終須通過用P1口完成控制8個(gè)發(fā)光二極管循環(huán)點(diǎn)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(shí)。實(shí)際教學(xué)中將整個(gè)教學(xué)內(nèi)容分成四個(gè)子項(xiàng)目,二十六個(gè)知識(shí)點(diǎn)。

1.子項(xiàng)目一:點(diǎn)亮一只發(fā)光二極管

知識(shí)點(diǎn):(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(jī)開發(fā)過程。

2.子項(xiàng)目二:點(diǎn)亮八只發(fā)光二極管中相隔的四只

知識(shí)點(diǎn):(1)復(fù)習(xí)鞏固子項(xiàng)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(jī)開發(fā)過程。

3.子項(xiàng)目三:實(shí)現(xiàn)一個(gè)發(fā)光二極管的閃爍控制

知識(shí)點(diǎn):(1)引入標(biāo)號(hào)、時(shí)序、機(jī)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(shí);(2)掌握指令LCALL、AJUMP、DJNZ、RET;(3)重點(diǎn)理解和掌握延時(shí)子程序的編程思路及延時(shí)1s的算法。

4.子項(xiàng)目四:實(shí)現(xiàn)用P1口控制循環(huán)點(diǎn)亮8個(gè)發(fā)光二極管

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

在四個(gè)子項(xiàng)目的教學(xué)實(shí)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(jī)調(diào)試運(yùn)行、驗(yàn)證,直觀的觀測(cè)結(jié)果和感性認(rèn)識(shí)將幫助學(xué)生掌握知識(shí)。隨著教學(xué)項(xiàng)目的逐個(gè)進(jìn)行,學(xué)生所掌握的知識(shí)在逐漸增加,知識(shí)結(jié)構(gòu)在逐步完善,能力也隨之提高,由此可展開單片機(jī)課程設(shè)計(jì),課程設(shè)計(jì)從某種意義上講,是對(duì)前面學(xué)習(xí)成果的檢驗(yàn),也是一種促進(jìn)學(xué)生單片機(jī)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(shí)用性較強(qiáng)的課題任務(wù)為目標(biāo)的教學(xué)活動(dòng)中,學(xué)生在單片機(jī)方面的實(shí)際應(yīng)用能力將會(huì)有質(zhì)的提高。

三、項(xiàng)目教學(xué)法實(shí)施的方法及要點(diǎn)

項(xiàng)目法教學(xué)具有以項(xiàng)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(dú)立完成項(xiàng)目把理論與實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合起來,不僅提高了理論水平和實(shí)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(shí)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(qiáng)學(xué)習(xí)毅力,使學(xué)生由厭學(xué)、棄學(xué)到愿學(xué)、會(huì)學(xué),切實(shí)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)品質(zhì),全面落實(shí)“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(tái)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(xiàng)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(shí)到學(xué)生的知識(shí)不是靠教師的灌輸被動(dòng)接受的,而是在教師的指導(dǎo)下,由學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)起來的。在整個(gè)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(duì)所涉及的重點(diǎn)知識(shí)的講解

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

2.記清項(xiàng)目實(shí)施的具體步驟

項(xiàng)目實(shí)施的步驟,教師要解釋清楚,相關(guān)資料要及時(shí)給出。學(xué)生要知道即將完成的項(xiàng)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(duì)項(xiàng)目時(shí)束手無策,又能避免在完成項(xiàng)目時(shí)走不必要的彎路。

3.注意項(xiàng)目完成的方式

項(xiàng)目是由學(xué)生獨(dú)立完成,還是分組合作來完成,要根據(jù)項(xiàng)目的具體特點(diǎn)來確立,一般來說,對(duì)于單純針對(duì)某一新知識(shí)的項(xiàng)目,學(xué)生獨(dú)立完成較合適;而對(duì)于涉及知識(shí)面較廣、難度較大的項(xiàng)目,則要分組合作完成。項(xiàng)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(dòng)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(xiàng)目的過程中遇到困難,應(yīng)及時(shí)向教師請(qǐng)求指導(dǎo)。針對(duì)不同層次的學(xué)生,教師指導(dǎo)的深度要有所不同。項(xiàng)目教學(xué)法的根本宗旨是讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)知識(shí)、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(duì)項(xiàng)目的總結(jié)必不可少

項(xiàng)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(xiàng)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(xiàng)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(píng)價(jià)各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)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(gè)項(xiàng)目活動(dòng)的精髓。

項(xiàng)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(gè)非常重要的部分,卻不可能代替全部的環(huán)節(jié)。項(xiàng)目教學(xué)法的應(yīng)用可以幫助教師實(shí)施整體教學(xué),推動(dòng)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)