行动导向教学在中职单片机课程中的实践应用

2021-11-29 15:52马花萍
魅力中国 2021年39期
关键词:导向单片机中职

马花萍

(平顶山市财经学校,河南 平顶山 467000)

中等职业教育是国民教育的重要组成部分,担负着生产综合职业能力的培养,服务、技术、管理一线的高素质工人和初级专业人才。但是从目前针对中等职业教育的现状,局限于教育理念、师资、设备、教材等方面对中等职业教育的影响学生综合职业能力(专业能力、社会能力、方法能力)的培养还存在很大的不足。而行动导向教学恰恰是提高学生综合专业能力的关键。

一、单片机课程分析与定位

《单片机》课程是一门理论性和实践性很强的学科,是中职及机电、电子、物联网等相关专业非常重要的专业基础课。中职学校单片机课程教学的定位应该是中职学生能够掌握单片机编程语言的使用,或是C 语言,或是汇编语言;能够对一些比较简单、实用的项目进行编程、仿真和调试;可完成单片机电路板的焊接、测量、程序下载和测试;能够掌握一定的单片机编程方法和思维;在学习中提高了团队合作能力和表达能力。

目前中职学校常用的单片机教材,要么是以单片机的结构为主线,先讲单片机的硬件结构,再讲指令,再讲软件编程,然后介绍了单片机系统的扩展和各种外围设备的应用,最后给出了一些实例。在这种教学结构下,学生普遍觉得很难学。或者从指令开始,然后是软件编程,最后是一些示例。根据这种教学结构,学生在学习完第一章后,普遍感觉单片机课程很难学,对《单片机》课程产生了恐惧感。同时,随着企业的发展,企业对人才的需求也逐渐从单一的技能逐渐过渡到复合型人才,要求员工除了具备专业知识外,还需要自我提升的能力,尤其是团队合作的能力,从而可以在企业中发挥不同的作用,提高工作效率,提高企业效率。特别是在单片机相关企业中,由于技术实力雄厚,企业仍然把员工的技能要求排在第一位,他们需要的是掌握一定专业知识、动手能力强的技能型人才。然而,学生的技能、团队合作能力和表达能力被企业认为是学校培训的薄弱环节,学校采用的教学内容也被企业认为是有针对性的。职业意识、创新能力的培养,企业也认为学校应该加强。

二、行动导向教学

“行动导向”概念的定义,行动导向是一种指导思想,是培养学习者具有自我判断能力、理解能力和负责任的行动。行动导向是一种教学指导思想,是一种教学理念,而不是一种固化的、具体的教学方法。行动导向教学模式在职业教育中的应用起源于德国。它强调教学过程与教学目标的互动关系,根据教学目标选择教学方法,用教学评价来检验教学目标的实现情况,形成教学效果的反馈。实践中所谓行动导向教学,不是把知识灌输给学生,而是以学生为中心,使学生能够自主学习,自主建构知识。以培养学生的行为能力为目标,在教师行为的指导下,通过不明确的活动形式,激发学生的学习热情和兴趣,使学生积极动脑学习的教学方法;它是由项目教学法、案例教学法、模拟教学法、任务分析、角色扮演等一系列教学方法构成的一种职业教育理念。它强调以学生为主体的学习行动,情境作为一种专业能力,以行动为目标,基于专业情境学习过程中的行动情境作为路径;具有独立规划性,实施评价方法为在行动中为师生互动合作方式突出行动顺序为学生构建自主学习过程;具有专业能力、方法能力和社会能力的整合所形成的专业能力是评价标准。

基于以上情况,所以中职《单片机》课程教学应以模块—项目任务为基础构建认知单元,即围绕学生的技能训练进行构建,符合学生的认知规律,适合课堂教学项目的若干任务,教学程序以多种小任务的形式进行。打破原有的边界,无论硬件结构、指令、编程顺序、项目任务集成一个知识点,完成第一个项目任务就可以清楚的了解单片机的开发过程,就可以编出自己的程序,在完成第二个、第三个、第四个项目时,也就是说,学生的学习过程就是一个又一个成功地完成项目任务,并一次又一次地成功地体验的过程。这样可以最大限度地调动学生的积极性,使学生成为学习的主人。

三、基于行动导向教学模块的设计

基于教学定位,中职单片机教学内容设计应以项目为导向,以任务为引领,即在“项目-任务”的基础上构建认知单元。整个课程由几个典型的、具体的操作性教学项目组成,每个教学项目都以多个小任务的形式进行。实用化集成、软硬件集成使中职学生易学、易理解、易使用,使学生在完成具体项目和任务的过程中,在动手操作的过程中,学习和掌握了单片机相关的软硬件知识,进而提高综合专业能力。

项目到任务的设置由简单到复杂,实现层次化、梯度化的学生能力培养。通过这些项目任务,购买单片机零件,发给学生,由学生自己进行焊接、测试、编程和烧录。项目一主要是LED 灯的控制:用8 个LED 灯点亮一盏灯;单灯闪烁;流水灯效果;使用按键控制LED 灯的闪烁。作为单片机最基础学习部分的学习使用。主要知识结构:部件测试与安装;组件焊接;单片机结构;系统结构及工作流程;使用仿真软件;使用KeilC51 软件;数制变换;判断语句;项目二主要是对数码管的控制:数码管静态显示数字;动态扫描显示时间,温度等;主要知识结构:元器件检测与安装;元器件焊接;仿真软件的使用;KeilC51软件使用;数码管原理和接口电路;判断语句;数组;中断;与键盘结合数码管动态显示时间技巧;与模拟温度传感器或者是数字温度传感器结合动态显示温度;计算器等技巧;与步进电机结合动态显示电机走的孔数与圈数;项目三主要是对点阵显示的控制:16◇32点阵显示汉字,字符;直流电动机的正反转;传感器的应用。主要知识结构:元器件检测与安装;元器件焊接;仿真软件的使用;KeilC51 软件使用;点阵显示原理及接口电路;点阵静态及动态显示的编程;项目四主要是对12864 液晶显示的控制:显示日期、时间、星期、节气倒计时及温度等日常信息。利用数字温度传感器DS18B20 和实时时钟芯片DS1302 设计液晶万年历。主要知识结构:元器件检测与安装;元器件焊接;仿真软件的使用;KeilC51 软件使用;12864 液晶原理及接口电路;12864 静态及动态显示的编程;

四、教学评价形式多样

传统教学注重知识和理论的学习,考试以一次性闭卷理论考试为基础。中等职业教育在保证新知识传授和理论系统化的同时,特别强调职业技能的培养。当然,评估的内容和方式也要“围绕能力评估”进行改革,即能力与知识、操作与理论的评估模式。在单片机课程教学改革过程中,注重实践与理论相结合、结果与过程相结合、专业绩效与能力考核相结合,建立了单片机考核的新模式。

单片机课程的教学内容以任务为载体,每一项任务都以作业分配的形式发给学生,学生以小组的形式完成每一项任务。在学习每一项任务的过程中,教师应根据学生的表现和完成任务的情况,根据任务书的要求给学生打分,作为学生平时的成绩。从任务书中可以看出,学生的常规考核不仅包括专业知识的考核,还包括方法能力和社会能力的考核。除以小组为单位进行过程考核外,还对单片机课程进行了最终考核。单片机课程的最终测试以个人为单位在实训室进行。试验内容包括理论知识和操作知识,两部分试验同时进行。理论考核的形式仍是传统的问卷形式,但试卷的内容除了基础知识外,还包括实际操作中要用到的知识、操作过程中遇到的问题及解决办法。如果学生不知道如何操作,他们将无法顺利完成答题。操作中使用的项目评估,通常是学生自己制作的单片机控制系统,如果学生通常不认真地学习和实践,临近考试时再突击,很难通过操作评估,也不能通过理论评估。在以上两方面的考核中,平时成绩占总成绩50%,期末成绩占总成绩的50%。这不仅极大地促进了课程教学,而且与课程改革前相比,学生的学习兴趣、实践能力和对课程内容的掌握都有了很大的提高。

五、教学效果

(一)中职《单片机》课程行动导向教学提高了学生的职业能力

行动导向的教学是适合当前中等职业学生喜欢动手操作的特点,强调了“专业操作技能”,学生可以完成第一个项目任务可以清楚单片机的开发过程中,能编出自己的程序,在完成第二、第三、第四个项目后,就能模仿创造自己的程序,即学生的学习过程是一个个不断成功完成一个个项目任务的过程,是在一次次成功的体验的过程,是一次次的专业能力提升的过程。

(二)中职《单片机》课程行动导向教学提高了学生的方法能力

基于行动导向的教学让学生独立制定工作计划,选择任务的实现方法,独立做出任务的决策,增加对更多知识的探索和思考,更多的分析、思考和创新,更多的反思、批评和创造,创造性地解决问题,形成了学生较强的方法能力。

(三)中等职业学校的《单片机》课程行动导向教学提高了学生的社会能力

行动导向教学调动了学生的积极性,因为教师的角色由“领导者”转变为“引导者”,成了引导者、咨询者、协调者、推动者和资源提供者;学生的角色从“被动”变成了“主动”。他们不再是知识的被动接受者,而是自我认识的建设者。通过更多的小组合作,更多的交流和展示,学生成为学习的主人,充分发挥自己的主观能动性,提高自己的社交能力。

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