任务驱动下软硬件协作教学方法应用探究

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1、任务驱动下软硬件协作教学方法应用探究　　摘要：为了提高学生自主创新能力，提出了任务驱动下软硬件协作教学法的基本思路，同时对其进行了分析研究，并结合计算机硬件这门课程的实际教学，阐述了运用任务驱动下软硬件协作教学方法进行教学的具体实施方法和过程，从而为军队信息化、装备信息化服务提供人力支持。关键词：任务驱动，软硬件协作，学用一体，实验教学中图分类号：TP301文献标识码：A文章编号：1009-3004（2013）32-7260-026随着科学技术的迅猛发展，科技创新成为生产力发展与综合国力的重要基础和标志。这种新的形势又为相关教学提出了更高

2、的要求：（1）军队信息化建设中硬件控制电路基本上采用自主研发和自主设计的方式，因此军校技术型人才应具备这种能力。（2）学员更加注重软硬件的结合发展，目的是能够整合在校所学的相关知识，以便更加顺利地进行与硬件相关的毕业设计，或是参加我院乃至所全国举行的各种控制和计算机类竞赛。所以本文从学生兴趣出发提出任务驱动下软硬件协作教学方法，该教学方法以任务驱动为出发点目的是调动学生学习的积极性和创新性[1]，并结合软硬件设计教学试验，由浅入深，循序渐进，从验证性试验到设计性实验，最后进行综合性实验，并指导课堂教学，形成学为所用的“学用一体”得教学新模

3、式如图1所示。1任务驱动精心设计任务是实施任务驱动教学的关键所在。每次上课之前，以教学内容为主导，设计教学内容为主体，让学生知道每次课“要讲什么”，“能解决什么”，“能做什么”，以激发学生学习兴趣为出发点，设计合理的、典型的、覆盖性强的任务，及时分散难点和重点，以学生现有能力为基础，培养学生主动思考、主动学习、主动解决问题的能力，挖掘学生的创造力。传统的教学方式通常是“三步走”，即：引出概念→解释概念→实例说明。使学生缺乏创造思维，只是停留在“学懂”，而并非知道我为什么要学，所学有能做什么。而在任务驱动教学方法下实施的教学方式采用“三大步

4、、六小步”的策略，使知识更系统，教学内容更明了，更容易激发学生的创新特质，形成“任务指导教学，教学引导任务”的教学模式，如图2所示。2软硬件协作教学方法的实现6计算机硬件课程与软件课程均是理论性和实践性很强的课程，特别是软硬件知识相互交叉与结合，更具较强的工程实践性，在培养学生自主学习和创新思维方面具有一定的优势[2]。随着军队对高素质人才的要求提高，基本所有硬件电路以及相关设备都采用自主设计、自主研发的方式，因此软硬件知识相结合[3]，具有较强的工程实践特征，在培养学生的创新能力上具有一定的优势。采用软硬协同的教学方式，打破了传统的“专

5、业性授课模式”，利用知识点的相似性进行教学，学员不仅在获得知识的同时，也能利用学科间的联系进行发散思维，培养学员的自主学习、自主创新的能力。为此，该文结合任务驱动的实验带动性和软硬件协同知识的交叉性，进行了一系列的教学实践改革。3任务驱动下软硬件协同教学方法在硬件课程的实现通过教学改革，将人才培养从注重知识传授转变到培养创新能力上来，以促进课程教学质量的提高。课堂教学由功能引出或者说在任务驱动下完成一次课程的讲解，采用软硬件协同的方式进行讲解让学员知道知识得关联和连续性。软件和硬件相结合旨在理解硬件中语言的设计，从而最大的发挥硬件设备的功

6、能。3.1硬件方面6任务引入硬件芯片，让学生知道“要学什么”，“能做什么”。封装的芯片使其不能像其他实物一样能看到芯片的每一部分，因此在讲授时要做到知识的全面以及内部结构间的联系与分散，随着讲授的不断深入，让学员理解教师所讲的内容以及利用知识能解决什么，形成“学用一体化”，通过教学带动学生主动思考，结合实验教学，不仅使学生对授课内容在实践中得到深入，并进行创造性的设计。3.2软件方面首先通过全国或学院性的机器人设计比赛，将软件知识的设计思想应用到硬件，利用知识点相似性映射教学，例如，在硬件课程的学习中，遇到得第一个难点就是汇编语言，而软件

7、中的C语言，既是前行课程又是学习汇编语言的基础，而驱动硬件芯片的“动力”又是语言，因此C语言类比汇编语言，再通过语言驱动硬件进行工作，就能形成统一、而又系统地授课方式。让学员在现有知识的基础上进行相似记忆，更容易理解硬件知识，从而才能真正地实现软硬件的协同教学。3.3实验设计实验是任务驱动下软硬件协作理论与实践相结合的重要环节。实践环节目的是让学生了解知识的连续性，而软件教学方法和硬件教学方法的结合，使学生对教学内容的理解具体深入，有助于学生进一步理解前面所学知识。实验环节的设计必须注重三点，由易到难，循序渐进，学用一体。⑴验证性实验在授

8、课之前教员先针对这堂课的知识点，安排验证性的实验任务，让学员对这次的课堂内容有个初步的认识。引导他们学会如何发现、如何思考、如何解决问题的方法，培养学员自主学习的习惯以及创新意识和创新能力。6