應(yīng)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法規(guī)劃單片機(jī)課程

邱麗娟　欒　爽　何建樹

摘 要：?jiǎn)纹瑱C(jī)是一門基礎(chǔ)課，但是它既難學(xué)又難教。為此，應(yīng)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法學(xué)習(xí)這門課，這樣不僅提高了學(xué)生的理論學(xué)習(xí)成績(jī)，也增強(qiáng)了他們的自信心和動(dòng)手能力。

Abstract:Single-chip is a basic course,but it is difficult and hard to teach. Using task-driven approach can immprove students academic performance,enhance their self-confidence and practical ability.

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī) 任務(wù)驅(qū)動(dòng)法

Key words:Single-chip；Task-driven approach

作者簡(jiǎn)介：邱麗娟，女，出生于1983年，助教，現(xiàn)讀碩士，目前從事無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究; 欒 爽，女，出生于1983年，助教，學(xué)士，目前從事電工電子技術(shù)研究；何建樹，女，出生于1983年，助教，學(xué)士，目前從事計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)研究。

【中圖分類號(hào)】G712 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1004-7069（2009）-06-0173-01

一、引言

單片機(jī)是電子信息和計(jì)算機(jī)專業(yè)的一門重要的基礎(chǔ)課，筆者采用是李朝青編寫的《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》這本教科書。這門課程不僅要求學(xué)生掌握繁雜的基礎(chǔ)知識(shí)，更要求他們能夠應(yīng)用與本課程相關(guān)的技術(shù)（比如Protel制圖、KEIL51仿真），最終能夠利用單片機(jī)解決問題。但是，一直以來，這門課程的教學(xué)效果都不太理想。筆者認(rèn)為，造成教學(xué)效果不理想的原因主要有以下幾點(diǎn)：（1）基礎(chǔ)原理的教授往往采用填鴨式教學(xué)法，使得內(nèi)容枯燥乏味，學(xué)生積極性不高。（2）理論與應(yīng)用聯(lián)系不多，學(xué)完后造成學(xué)生只懂理論不懂怎樣應(yīng)用。（3）考核方法單一，通常只是采用閉卷方式進(jìn)行考核，而閉卷考核方式往往只能考察本書中的基礎(chǔ)知識(shí)部分，使得學(xué)生學(xué)習(xí)的重點(diǎn)都放在了基礎(chǔ)知識(shí)部分。為了能夠達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，必須改善以上幾點(diǎn)不足。

二、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是一種在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下的教學(xué)方法，它是一種結(jié)合了探究式模式和協(xié)作模式的教學(xué)方法。在教授過程中，教師可以按步驟進(jìn)行規(guī)劃。第一步，教師自我重定位，這里教師的定位由傳統(tǒng)的“主導(dǎo)”地位變?yōu)榇龠M(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)、引導(dǎo)學(xué)生成功的“輔助”地位上，教師需要將教材內(nèi)容進(jìn)行重新整合，把新知識(shí)隱含在一個(gè)或者多個(gè)任務(wù)之中；第二步，創(chuàng)建需要的教學(xué)情境，能夠滿足教師和學(xué)生的要求；第三步，給學(xué)生布置任務(wù)，學(xué)生的地位由“被動(dòng)”接受變成“主動(dòng)”學(xué)習(xí)，通過積極的完成任務(wù)的過程尋求知識(shí)，并不斷獲得成就感，增強(qiáng)自己的自信心，從而取得成功。這種教學(xué)方法能夠改變學(xué)生學(xué)習(xí)的方式，有利于真正培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、自學(xué)能力、實(shí)踐能力，并且能夠增強(qiáng)學(xué)生的獨(dú)立意識(shí)和協(xié)作精神。這種教學(xué)方法非常適合《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》這門課程。

三、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的應(yīng)用

51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)由幾大核心部分組成，包括中斷系統(tǒng)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、串行口通信等。其中，中斷系統(tǒng)最為重要，這里筆者就用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法設(shè)計(jì)中斷系統(tǒng)這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)。

筆者事先已經(jīng)對(duì)本部分內(nèi)容重新規(guī)劃好了，那么首先，構(gòu)造適宜的教學(xué)情境。教室選擇在配置了電腦和單片機(jī)實(shí)驗(yàn)開發(fā)板的實(shí)驗(yàn)室；電腦上已經(jīng)安裝好KEIL51和Protel99SE等軟件環(huán)境；將學(xué)生分成組，每組6人，以便于學(xué)生之間進(jìn)行討論。第二步，教師提出學(xué)習(xí)任務(wù)，比如利用開關(guān)控制八盞LED燈的循環(huán)點(diǎn)亮，任務(wù)要求：（1）采用中斷系統(tǒng)；（2）畫出程序流程圖；（3）用Protel99SE制作完整的硬件連接圖；（4）在KEIL51上編譯并查看程序執(zhí)行過程；（5）在實(shí)驗(yàn)板上顯示結(jié)果。

中斷系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)雜而且多，如果采用傳統(tǒng)的教師講授法，學(xué)生會(huì)覺得枯燥乏味，沒有學(xué)習(xí)的積極性；但是如果不學(xué)習(xí)這些理論知識(shí)，直接讓學(xué)生去完成前面布置的任務(wù)，對(duì)初學(xué)這部分內(nèi)容的學(xué)生來說又太難，學(xué)生可能中途就會(huì)放棄。實(shí)際上，學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)部分教師也可以預(yù)先布置一些問題，先讓學(xué)生之間進(jìn)行討論，最后再由教師進(jìn)行總結(jié)。筆者在此處布置的任務(wù)如下1) 51單片機(jī)中斷系統(tǒng)是由什么組成的？2）其中有五個(gè)中斷源，怎樣識(shí)別究竟是哪種類型的中斷？3）是否發(fā)生了相應(yīng)類型的中斷，CPU就一定會(huì)予以響應(yīng)呢？4）在同時(shí)發(fā)生兩種中斷或者多種中斷時(shí)，CPU會(huì)處理哪個(gè)中斷？

圖1 中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

在討論過程中，為了高效的完成任務(wù)，要把學(xué)生分成幾組，通過對(duì)這幾個(gè)問題的依次探討解決，學(xué)生既復(fù)習(xí)了前面學(xué)習(xí)的單片機(jī)結(jié)構(gòu)、引腳、指令系統(tǒng)等相關(guān)內(nèi)容，又了解中斷系統(tǒng)中中斷源的分類，SCON、TCON、IE、IP寄存器的功能，最后由教師通過中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（圖1）進(jìn)行基礎(chǔ)知識(shí)總結(jié)。

接著的實(shí)踐操作就需要學(xué)生結(jié)合前面掌握的基礎(chǔ)知識(shí)，利用Protel99SE畫出硬件連接圖，硬件連接圖包括最小系統(tǒng)和外圍的開關(guān)、LED燈，然后畫出程序流程圖，利用KEIL51編寫程序，最終編譯后能夠在實(shí)驗(yàn)開發(fā)板上顯示任務(wù)的結(jié)果。

四、結(jié)束語

按照以上過程學(xué)習(xí)中斷系統(tǒng)，學(xué)生的動(dòng)手能力明顯增強(qiáng)，學(xué)習(xí)成績(jī)有顯著提高。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法不僅繼承了傳統(tǒng)教學(xué)方法的優(yōu)點(diǎn)，又進(jìn)行了創(chuàng)新。在學(xué)習(xí)過程中，始終把學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，真正做到了理論聯(lián)系實(shí)踐，不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)，也提高了學(xué)生的應(yīng)用能力，為學(xué)生學(xué)習(xí)其它知識(shí)以及將來就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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