職業(yè)教育論文-任務(wù)教學(xué)法在《單片機原理及應(yīng)用》教學(xué)中的運用.doc

職業(yè)教育論文-任務(wù)教學(xué)法在單片機原理及應(yīng)用教學(xué)中的運用摘要：探討了電類專業(yè)單片機原理及應(yīng)用課程的教學(xué)現(xiàn)狀，將任務(wù)教學(xué)法引入教學(xué)，并指出該方法的優(yōu)點。關(guān)鍵詞：單片機原理及應(yīng)用；任務(wù)教學(xué)法；運用；優(yōu)點隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，單片機已經(jīng)在工業(yè)過程控制、智能儀表、人工智能、通信設(shè)備智能化以及家電智能化等方面得到廣泛的應(yīng)用。以單片機為核心仍然是實現(xiàn)智能化技術(shù)的主流之一，因此將單片機原理及應(yīng)用課程作為職業(yè)學(xué)校電類專業(yè)的一門主干課程顯得特別重要。在電類專業(yè)的教學(xué)過程中，根據(jù)教學(xué)規(guī)律和培養(yǎng)目標(biāo)，為使學(xué)生更好地掌握單片機原理及應(yīng)用這門課程，需要進(jìn)一步深化教學(xué)改革。單片機原理及應(yīng)用課程的教學(xué)現(xiàn)狀很多高等學(xué)校的教師往往是依據(jù)教材，注重軟件語言的教學(xué)或者單純的編程，一本教材一統(tǒng)天下。而這些教材基本上都是以單片機的結(jié)構(gòu)為主線，展開的順序依次為從單片機的硬件結(jié)構(gòu)到指令，然后是簡單的軟件編程，再到中斷的概念和應(yīng)用，最后是單片機系統(tǒng)的擴展和各種外圍器件的應(yīng)用，同時結(jié)合一些實例，而對涉及硬件的綜合性分析幾乎不做講解。在傳統(tǒng)的單片機原理及應(yīng)用課程教學(xué)方式中，一開始就涉及很多抽象的理論知識，如總線、并行接口、中斷、堆棧、地址、數(shù)據(jù)等，學(xué)生普遍感到難學(xué)。特別是對于職業(yè)學(xué)校的學(xué)生而言，本來專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)得就不夠扎實，開始學(xué)習(xí)該課程時連最基本的二進(jìn)制數(shù)都不熟悉，卻在一開始就要被強行灌輸這么多看不見、摸不著的東西。這不但不能使學(xué)生領(lǐng)悟單片機的智能控制機理，還會產(chǎn)生一系列問題：（1）學(xué)生對開發(fā)項目中實際的單片機應(yīng)用開發(fā)運作過程不清楚，不利于培養(yǎng)單片機應(yīng)用開發(fā)能力。（2）該課程中的指令學(xué)習(xí)不能很好地幫助學(xué)生，學(xué)生對于語言的理解局限于課堂編程，而不能結(jié)合硬件靈活應(yīng)用。（3）學(xué)生對已學(xué)的模電、數(shù)電等知識不能很好地應(yīng)用，不能融會貫通。于是，這門課程變成了“天書”，學(xué)生逐漸失去了學(xué)習(xí)的信心和興趣。這樣，很多學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)就形成了惡性循環(huán)，越不理解越不愿意學(xué)，越不愿意學(xué)就越不理解。目前的教學(xué)狀況不利于學(xué)生對單片機系統(tǒng)在實際工程項目中應(yīng)用能力的培養(yǎng)，也不利于學(xué)生開拓能力的培養(yǎng)，當(dāng)他們走上工作崗位后，就會與現(xiàn)實技術(shù)存在一定的能力差距。任務(wù)教學(xué)法在單片機原理及應(yīng)用課程教學(xué)中的運用為使學(xué)生最大限度地在最短時間內(nèi)獲得較強的能力，針對以上問題，我們以職業(yè)學(xué)校培養(yǎng)學(xué)生的動手能力為目標(biāo)，除了向?qū)W生提供大量綜合鍛煉的機會之外，主要根據(jù)學(xué)生已有的知識水平和實際接受能力在教學(xué)方法與教學(xué)手段方面進(jìn)行改進(jìn)。而任務(wù)教學(xué)法就是其中一種可行性比較強的教學(xué)方法。任務(wù)教學(xué)法指的是以任務(wù)為教學(xué)單元，將各部分知識分解成一個個的知識點，為了完成一個任務(wù)，抽取每個部分的不同知識點加以組合，完成一個任務(wù)就能理解很多知識點，使學(xué)習(xí)過程成為一個不斷成功地完成任務(wù)的過程。當(dāng)完成若干任務(wù)后，很多抽象的理論知識點也迎刃而解了。下面以經(jīng)典的單片機控制發(fā)光二極管硬件平臺為例，討論如何在單片機原理及應(yīng)用課程中實施任務(wù)教學(xué)法。在圖1中，R1R8為LED1LED8的限流電阻，限制長時間大電流通過發(fā)光管以致燒壞；R9、C3和S1組成單片機復(fù)位電路；C1、C2、Y1組成單片機的時鐘電路。這個圖是51的最小系統(tǒng)加上8個發(fā)光二極管，學(xué)生可以用萬用板自己焊接，不僅可以提高學(xué)生的動手能力，還可以使學(xué)生擁有自己的單片機。具體做法如下：首先，介紹單片機最小系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)的作用。RESET引腳是復(fù)位信號的輸入端，復(fù)位信號是高電平有效，由R9、C3和S1組成的單片機復(fù)位電路接到RESET引腳，平時為低電平，當(dāng)按下S1，RESET變?yōu)楦唠娖?，實現(xiàn)手動復(fù)位功能。接下來講解XT1、XT2引腳，時鐘電路的作用和用法，I/O口的作用和用法等知識點。然后設(shè)計第一個任務(wù)，分別點亮8個發(fā)光二極管。對于8051單片機，現(xiàn)有四種語言支持，即匯編、PL/M、C、BASIC。C語言是一種源于編寫UNIX操作系統(tǒng)的語言，是一種結(jié)構(gòu)化語言，可編寫緊湊代碼。C語言結(jié)構(gòu)是以括號而不是以字和特殊符號表示的語言。C語言可以進(jìn)行許多機器級函數(shù)控制而不用匯編語言。與匯編語言相比，C語言有如下的優(yōu)點：（1）對單片機的指令系統(tǒng)不要求了解，僅要求對8051的存儲器結(jié)構(gòu)有初步了解。（2）編程及程序調(diào)試的時間顯著縮短，從而提高了效率。（3）C語言程序本身并不依賴于機器硬件系統(tǒng)，基本上不做修改就可以根據(jù)單片機的不同而較快地移植過去。這里涉及頭文件、主函數(shù)等，還涉及用C語言編寫程序的基本格式。然后就是如何在Keil集成編譯環(huán)境下編寫程序，并把程序下載到單片機（AT89S52支持ISP下載）的過程全部演示清楚。這些將會使學(xué)生感覺到學(xué)習(xí)單片機并不困難。這樣一個簡單的任務(wù)通過教師演示和學(xué)生模仿，學(xué)生第一次上課就可以非常完整地看到并完成單片機設(shè)計的整個過程，直觀地得到一個結(jié)果，以形象具體的方式學(xué)到一些非常枯燥、抽象的理論知識，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得以大大地提高，效果自然很好。接下來可以設(shè)計第二個任務(wù)。在每個發(fā)光二極管點亮和熄滅之間加延時程序，以此清楚地看到燈的閃爍，并用位左移來控制8個發(fā)光二極管循環(huán)閃爍。該延時程序可以通過子程序調(diào)用，讓學(xué)生掌握有關(guān)子程序的知識點以及循環(huán)結(jié)構(gòu)程序的一般設(shè)計思路，同時進(jìn)一步講解4個并行口的知識。通過第二個任務(wù)，學(xué)生能模仿編寫一些簡單的程序。依次點亮8個發(fā)光二極管。接下來就可以設(shè)計第三和第四個任務(wù)。通過多個任務(wù)的學(xué)習(xí)，學(xué)生能逐步了解指令系統(tǒng)和熟悉整個設(shè)計過程。任務(wù)教學(xué)法的優(yōu)點任務(wù)教學(xué)法具有如下優(yōu)點：遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律教學(xué)不再采用灌輸?shù)姆绞剑捎眠呑鲞吘毜姆绞匠浞终{(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。以任務(wù)為單元構(gòu)建認(rèn)知結(jié)構(gòu)每一個任務(wù)組織若干個知識點，完成的每個任務(wù)都會帶給學(xué)生極大的成就感，從而激發(fā)學(xué)生強烈的求知欲?？s短了與實戰(zhàn)的距離每一次任務(wù)的完成都模擬了實際產(chǎn)品設(shè)計的過程，任務(wù)構(gòu)建越來越復(fù)雜，學(xué)生的實際應(yīng)用能力也越來越高，使學(xué)生進(jìn)入企業(yè)后一旦需要從事單片機設(shè)計，很快就可以上手。單片機原理及應(yīng)用這門課程應(yīng)設(shè)為電子與電工專業(yè)的主干專業(yè)基礎(chǔ)課，因為它綜合了多門基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課的知識，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行智能系統(tǒng)整體設(shè)計的應(yīng)用能力。單片機的系統(tǒng)教學(xué)應(yīng)突出教學(xué)的自主性、開放性和創(chuàng)新性，應(yīng)符合職業(yè)學(xué)校的教育教學(xué)規(guī)律。任務(wù)教學(xué)法繼承了傳統(tǒng)教學(xué)方法的優(yōu)點，始終把學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，以任務(wù)作為驅(qū)動，讓學(xué)生通過自己的操作把書上死的理論變成活的知識。通過教師的引導(dǎo)和點撥，學(xué)生能夠觸類旁通、點面結(jié)合、溫故知新。任務(wù)教學(xué)法較好地解決了教與學(xué)的矛盾，在整個教學(xué)過程中充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位和教師的引導(dǎo)作用，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性，可以在較短時間內(nèi)提高學(xué)生學(xué)習(xí)和應(yīng)用知識的能力，是一種值得推廣的教學(xué)理念和方法。參考文獻(xiàn)：1馬忠梅，等.單片機的C語言應(yīng)用程序設(shè)計M.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1999.2屈莉莉，等