單片機課程中基于問題分析的項目教學(xué)

摘 要 項目教學(xué)是現(xiàn)代職業(yè)教育改革的最新成果，但是隨之而來的是教學(xué)知識缺乏系統(tǒng)化。為了克服這個缺點，在項目化教學(xué)中采用基于問題的教學(xué)方法。采用這種方法后，學(xué)生理解、總結(jié)知識的能力得到很大的提高。

關(guān)鍵詞 現(xiàn)代職業(yè)教育改革；項目教學(xué)；單片機課程

中圖分類號：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2015）20-0090-02

Project-teaching Approach based on Problem in Microcontroller Course//CONG Guojin

Abstract Project-teaching is the latest achievement of modern voca-tional education reform， but it is followed by the lack of systematic teaching knowledge. In order to overcome this shortcoming， the teaching method based on problem is used in the project-teaching. After using this method， the students ability to understand and summarize the knowledge has been greatly improved.

Key words modern vocational education reformproject-teaching； microcontroller course； problem

1 前言

培養(yǎng)新一代的符合中國新型工業(yè)化要求的技術(shù)工人是職業(yè)教育工作者面臨的新的任務(wù)。單片機不僅可以作為計算機控制的基礎(chǔ)課程，并且在新型工業(yè)化過程中有著廣泛的應(yīng)用。但是控制類課程由于其思維方法與傳統(tǒng)課程不同，學(xué)生學(xué)習(xí)起來效果不佳，從而影響了學(xué)生在現(xiàn)代信息技術(shù)方面學(xué)習(xí)的動力。因此，探討單片機、機器人等課程的教學(xué)方法越來越重要。

項目化教學(xué)是現(xiàn)代職業(yè)教育改革的最新成果，文獻(xiàn)[1]探討了項目化教學(xué)在單片機課程教學(xué)中的理論知識的組合形式，打破了傳統(tǒng)教學(xué)中先理論后實踐的傳授知識的方法。但是這也帶來新的問題，傳統(tǒng)教學(xué)方法有它的系統(tǒng)化的優(yōu)勢。在項目化教學(xué)中結(jié)合基于問題、信息化的教學(xué)方式可以彌補這個問題。文獻(xiàn)[2]使用Flash制作單片機實驗課件，動態(tài)地演示單片機擴展存儲器的工作原理，將指令的執(zhí)行過程用動畫來描繪。文獻(xiàn)[3]描述了單片機多媒體制作的類型、原則等。

由于單片機的功能越來越強，比如AD轉(zhuǎn)換模塊被集成到了單片機里去，所以資源的分配、程序編寫比指令的執(zhí)行過程更重要。下面從資源的分配、指令的使用等方面探討學(xué)生總結(jié)能力提高的方法。

2 基于問題分析在項目教學(xué)中的應(yīng)用

資源分配主要包括接口的分配和存儲器的分配，由于單片機的功能越來越強，進行硬件和程序設(shè)計時選擇的自由度越來越大。但是，選擇性變大對于學(xué)生來說反而不知道怎樣去做，反映了學(xué)生的總結(jié)能力不足。下面以存儲分配及分支程序設(shè)計來說明問題提出、分析、解決的方法，然后布置任務(wù)讓學(xué)生以圖畫的形式進行知識的總結(jié)，從而促進學(xué)生提高總結(jié)能力。在實際應(yīng)用中，可使用PowerPoint或Flash進行動畫設(shè)計，教學(xué)效果更好。

演示設(shè)計示例1

問題：STC89C52RC單片機規(guī)定了程序存儲器地址為0003H～0042H共64個單元供中斷系統(tǒng)使用，那么在編寫程序時怎么使用程序存儲器的空間呢？

問題分析：這64個單元被8個中斷源所使用，響應(yīng)不同中斷后固定執(zhí)行不同地址的指令。在設(shè)計應(yīng)用系統(tǒng)時，首先分析有沒有使用中斷技術(shù)？如果使用了中斷技術(shù)，是哪些中斷源申請了中斷？然后確定程序空間的分配方法。

解決問題：第一種情況，應(yīng)用系統(tǒng)沒有使用中斷技術(shù)，如圖1所示使用存儲空間；第二種情況，如果使用了外部中斷0，則如圖2所示使用存儲空間。實際應(yīng)用時，可采用動畫切換并結(jié)合程序的編寫進行演示。

自主練習(xí)：請使用中斷1編寫程序，完成程序中同樣的功能，并用圖表明程序存儲器空間的使用。注：采用行為引導(dǎo)性教學(xué)法分組討論進行。

演示設(shè)計示例2

問題：匯編語言分支指令提供了諸如“JC”“JNC”指令，那么在程序設(shè)計中怎么應(yīng)用它們？

問題分析：“JC”指令是進位標(biāo)志為1轉(zhuǎn)移，“JNC”指令是進位標(biāo)志不是1轉(zhuǎn)移（雖然與為0等價，但是為了與指令對應(yīng)，不能說是為0轉(zhuǎn)移，否則容易造成思維不清晰，造成編程困難）。

解決問題：假設(shè)數(shù)據(jù)存儲器30H單元、31H單元存儲了兩個無符號數(shù)，比較其大小，將大值保存于32H單元，編寫程序分別使用“JC”“JNC”指令，請比較其用法的不同。圖3使用“JNC”指令編程，圖4使用“JC”指令編程。

自主練習(xí)：采用30H單元的值減去31H的單元的值也可采用JC指令編程，31H單元的值減去30H單元的值也可采用JNC指令編程，請思考采用這兩種方法怎樣進行編程？這樣編程方便嗎？為什么？

3 結(jié)語

在項目教學(xué)的基礎(chǔ)上，使用基于問題方式的教學(xué)方法，并充分利用動畫設(shè)計技術(shù)幫助理解，在2012級、2013級相關(guān)高職專業(yè)班單片機課程教學(xué)實踐中取得很好的效果，充分提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。其中2012級畢業(yè)生在2015年一汽大眾召錄學(xué)徒工考試中，錄取率在山東省七所院校中獲得第一名。實踐證明，以項目教學(xué)為基礎(chǔ)，基于問題結(jié)合信息化的教學(xué)，大大地提高了學(xué)生的總結(jié)能力，彌補了項目教學(xué)的不足，有助于技術(shù)更新?lián)Q代后提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣與水平。

分析學(xué)生，然后思考在教學(xué)中采用什么樣的教學(xué)方法較好，這需要在以后的教學(xué)實踐中不斷研究。

參考文獻(xiàn)

[1]叢國進.任務(wù)引導(dǎo)型教學(xué)法在單片機課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國教育技術(shù)裝備，2014（12）：88-90.

[2]王丹寧，張仁杰，王銘思，等.Flash單片機實驗課件的制作[J].實驗室科學(xué)，2005（4）：85-89.

[3]林瑾，李品.單片機多媒體課件的制作與研究[J].科技廣場，2012（6）：61-64.endprint