基于WEB平台的中职单片机原理与应用科行动导向教学策略实践

钟育煌

[摘 要] 行动导向教学指以职业行动或工作任务为主导的职业教育教学策略。中职单片机原理与应用科教学采用的行动导向策略多采用任务驱动和项目教学模式。基于WEB平台的行动导向策略是将单片机教学内容中的理论知识和实践操作通过行动任务和项目用信息化的手段整合在WEB平台中，并结合单片机专业仿真软件

PROTEUS进行仿真实践的教学策略。经过两年的实践探索发现，此策略不但能让中职学生掌握单片机应用与开发技术，而且还培养了学生积极主动的学习态度，对团队合作、良好沟通等职业素养的培养起到很好的效果。

[关 键 词] WEB平台；单片机教学；PROTEUS仿真软件；行动导向

[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2016）11-0026-02

单片机原理与应用是中职机电类的专业课之一，我校一直选用的教材是高教版的《单片机原理与应用》（第2版）。按照教材的进度，学习完第一二章进入第三章 MCS-51系列单片机指令系统与汇编语言程序设计教学，在这一章节里，学生共要学习111条指令，16个课时，达一个月之久，在以往的教学中，学完第三章，学生感到学习单片机很难，很枯燥，完全失去兴趣，我们戏称这一章为单片机教学的百慕大三角。在教育信息化的进程中，职业教育已逐步趋向行动导向式的教学模式。采用行动导向教学后，将原来的集中学习指令改为在行动中学习指令，化整为

零，让学生在不知不觉中掌握了单片机的指令。起到了良好的学习效果。从学情来看，职校的学生进入了准职业人时代，社会要求中职生具备职业人三方面的专业能力、方法能力和社会能力，可以通过行动导向学习过程来培养，这也是制订教学策略和教

学目标的依据。但是由于中职学生个体学习的能力较弱，自控能力较差，加上普遍是大班制教学，受到师资力量严重不足的制约，在实施行动导向策略时往往会出现放羊现象，项目进行过程中，学生的学习状态不受控，到项目结束检查学生学习成绩时出现成绩并不理想的情况。在实施行动导向策略时，我们通过信息化技术将单片机教学内容整合在一个WEB网站上。该网络平台是以C51系列单片机为教学内容，以PROTEUS仿真软件为工

具，以行动导向为引导，以任务驱动为动力，适用于教师教学和学生自主学习的交互式网络平台。创设的教学内容具有项目导向性、行动任务性和系统性，实现了课程目标多维度、资源形态多样化、课程内容生成性等目标。

一、教学组织形式及特点

基于WEB平台的中职单片机原理与应用科行动导向教学策略的教学方法及组织形式如图所示。

它具有以下特点：

1.模块化。课程的教学内容覆盖了单片机基础知识、Proteus仿真技术、教学项目视频和行动导向教学课件，其中行动导向教学课件分为四大知识模块，分别包括单片机输入输出电路设计、显示接口技術、定时计数器与中段接口技术、键盘接口技术，每个模块开发两个项目教学法和两个行动任务，而在完成行动任务的前提下，激发学生积极开展实践技能拓展，充分发挥学生的意识潜力和探索能力。课程教学内容有系统性和基本知识面。

2.项目导向：每个模块分若干个仿真项目组成，仿真项目具有任务明确、软硬件设计思路清晰、仿真结果准确等特点。

3.行动任务：学生在学习项目导向的基础上，自主开展学习任务，通过两者的结合，锻炼学生的思维能力和分析能力，目的是提高学生自身的学习能力。

4.仿真化：应用Proteus仿真技术实现基础知识指令仿真、CPU寄存器仿真、SRF特殊功能寄存器仿真、数据存储器仿真、程序存储器仿真，二是实验项目仿真和工程项目仿真等。

5.教学视频：通过教学视频，进一步拓宽学习空间，有利于帮助学生克服学习困境，引导学生学会如何分析问题和解决问题。

6.共享资源：提供该课程所应用到的各种软件，方便学生学习与应用。同时提供较为丰富的工程项目资源，开拓学生的学习视野，提高学生的学习兴趣与动力。

7.互动与交流：在学习该课程的同时，积极挖掘学生的潜力，提出更高的学习要求和任务，提升学生的创新能力。另外，通过该平台，了解学生的学习动态，一是为学生解决提出的问题，二是不断完善该课程的建设。

8.在线测试与考核：在线测试与考核是自我能力考核的训练平台，该平台提供自主学习测试系统和教学课程考核系统。其中，自主学习测试系统是通过测试结果来反映学习者对单片机

系统的掌握能力，可以多次重复测试，测试内容由习题库随机提供；教学课程考核系统是教学课堂阶段性考核、期中考核或期末考核，由主讲教师统一安排时间进行，学生考核结果入档并作为本课程学习成绩（占总成绩20%），考核内容由试题库随机提供。开发该平台系统，有利于提高教学质量评价的客观性，在某种程度上也可以减少教师的工作量。

二、教学实施过程（以车辆指示灯控制器的设计与仿真为例）

基于WEB和PROTEUS平台的中职单片机原理与应用科行动导向教学策略的行动导向教学指以职业行动或工作任务为主导的职业教育教学策略。采用行动导向教学，核心思想是学习过程的工作化+工作过程的学习化，行动导向包括了资讯、计划、决策、实施、检查、评估等工作环节，通过这些工作环节培养学生的专业能力、方法能力和社会能力。其中每一个环节实施的内容如下：

（一）资讯

资讯环节的具体工作任务是：全面深入地分析任务要求，调查、收集并补充完成任务所要求的各种信息，确定完成任务所需的人力、资源和设备等，为制订工作进度计划做准备。

首先引导学生登陆《基于PROTEUS的单片机原理与应用》的网络教学平台，进行行动导向教学。观察汽车转向灯、刹车灯闪亮及加速指示的实际情境。教师给出任务：用发光二极管模拟汽车前后灯，设计一个控制器，符合汽车转向灯、刹车灯和加速显示灯的要求。通过教师讲解本次行动中用的理论知识点，包括：复习原有指令数据传送、逻辑运算、控制转移，讲解新指令位操作类指令的应用、分支程序结构与应用。并登陆单片机学习网站基于Proteus的单片机原理与应用学习，从而获得本次行动足够

的资讯。

（二）行动计划

教师引导各学习小组制订具体的工作计划，包括汽车指示灯电路设计的任务分解、硬件电路的设计、软件电路的设计，小组分工、仿真检验等工作的具体内容、完成时间、小组成员分工合作等安排。

（三）决策

此环节学生和教师共同确定计划的可行性，各小组先分享

自己小组的计划情况，由其他小组主要讨论计划实施过程会出

现的情况，互相指出不足并加以改善。

（四）行动实施

学生按计划独立进行汽车指示灯电路的设计，包括汽车指

示灯电路的硬件电路设计、源程序编写。在此环节中由于只提供了WEB学习平台，学生集中在一个环境下开展自主学习，避免了以前学生放羊的情况，使教学效果和效率有了极大的提高。

（五）检查

学生独立检验已完成的项目，使用仿真软件Proteus进行仿真检验、成果展示。

（六）评价与反馈

最后教师和各小组组长利用制订的评价表共同对小组学习情况进行评价：其中包括以下内容——电路功能实现，小组分工合作、参与、纪律。本课程作为工作过程系统化课程，它的教学评价应该是一种以提高学习效率为目的、为学生的终身发展提供服务的发展性教学评价。采用“自我参照标准”，引导学生对自己在学习中的表现进行“自我反思性评价”。在学生的各个教学项目评价中，评价方式采用形成性评价和终结性评价相结合的评价方法。在形成性评价中，既有学生的自我表现性评价，也有小组成员之间的評价，还有教师对学生的评价。终结性评价既有量化评价，又有质性评价。

三、小结与思考

（一）对基于WEB平台行动导向教学过程的思考

网络平台作为教学手段有三个突出特点，其中资源丰富及共享性为行动导向计划和实施提供足够的资讯，WEB平台教学的交互性能有效协调行动中的检查与评估环节、WEB平台的超时空性为行动导向延伸与拓展到学校外、实验室外，易于实现个别化学习和研究性学习。

（二）对Proteus仿真软件应用的思考

Proteus是世界上著名的EDA工具（仿真软件），它是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台。熟练使用该仿真软件可以在技术上直接和企业对接。另外，仿真软件的应用可以高效验证程序的正确性，发现程序中的问题，并及时改进，提高开发的效率。同时减少了硬件过度使用的损耗，为学校节约了成本。

（三）对学生学习理念的思考

理念成就未来，如果造一艘船，不要急着马上对水手分配具体工作，而是先激发水手对大海探索的欲望，培养对大海的无尽向往，这样水手们才会在造船时充满激情，遇到困难时有克服困难的勇气。

在单片机原理与应用学习的WEB平台中详细介绍了单片机产业状况内容，包括对单片机的行业分析和岗位分析，让学生充分了解单片机的行业状况和岗位状况，从而提高学生的学习

兴趣，为学好这门专业课程打下了良好的基础。

参考文献：

[1]徐国庆.实践导向职业教育课程研究：技术学范式[M].上海教育出版社，2005.

[3]费利克斯·劳耐尔，赵志群，吉利.职业能力与职业能力测评[M].北京：清华大学出版社，2010.