單片機課堂教學方法的探討

汪曉晨

摘要：單片機原理及接口技術課程是電子信息科學與技術、應用電子技術等專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎課。基于多年的教學經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的課堂教學方法不適用這門課程教學效果的提高，為此，提出了教室實驗室一體化的做法和任務驅(qū)動教學法等方法，經(jīng)過實際驗證，起到較好的教學效果。

關鍵詞：單片機；任務教學法；教室實驗室一體化

中圖分類號：G631 文獻標識碼：A

0 引言

目前單片機的應用已非常廣泛，在生活、智能化儀表、醫(yī)療器械、工業(yè)等領域的方方面面都有滲透。與生活最緊密的家用電器，例如電冰箱、洗衣機、電飯鍋等無一不帶有單片機芯片；在智能化儀表中的應用主要是配合各種傳感器進行不同物理量的信息采集。單片機原理及接口技術課程是一門專業(yè)基礎課，在學習該課程前應先修數(shù)字電路基礎、模擬電子基礎、計算機及接口技術等基礎課，學習此門課程還可以為后續(xù)課程如傳感器及接口技術、嵌入式系統(tǒng)等課程打下基礎。因此，如何讓學生更好地掌握知識，能靈活應用，成為教師重中之重的首要任務。

1 單片機課堂教學現(xiàn)狀

通過幾年的教學工作發(fā)現(xiàn)，學生普遍認為這門課程學習起來困難。具體表現(xiàn)在：

（1） 單片機這門課程是一門實踐性很強的課程，需要學生的動手能力培養(yǎng)不能局

于實驗課的教學，特別是單片機最小系統(tǒng)外接輸入、輸出設備時，首先要選擇好外部芯片，通過硬件連接實現(xiàn)，這需要經(jīng)驗的積累，需要學生多做多練。然而目前高等院校的單片機課堂教學很多還停留在老師的滿堂灌，學生的被動聽上，理論課和實驗課也存在脫節(jié)現(xiàn)狀。為此，我采用了教學-實驗室一體化的做法，把理論課與實驗課安排在同一個實驗教室里進行。

（2） 單片機理論課程的教學知識內(nèi)容多、零散，系統(tǒng)性不明顯，學生不易掌握其中

的規(guī)律。剛開始學生還抱有極大的興趣，學到后面章節(jié)，知識點越多，學生越覺得困難。為了提高學生的學習積極性，在課堂教學中采用了任務驅(qū)動教學法，把學生的主體地位充分調(diào)動起來，起到了不錯的教學效果。

2 教室-實驗室一體化教學

針對單片機教學中存在學生在學習理論課程中，需要自己的抽象思維去想象去理解知

識點，沒法得到及時驗證，因此，學生的記憶效果不明顯。同樣在課程的實驗教學環(huán)節(jié)中學生只是單純地驗證一些實驗現(xiàn)象，沒有理論知識的支撐，學生還是沒有達到學好用好的目的。為此，在教學做法上，提出將教室-實驗室一體化，把理論課、實驗課都安排在單片機實驗教室進行。在實驗室配備多媒體設備，可以進行理論課的講授。

具體做法如下：在進行理論課講授過程中，及時穿插實驗環(huán)節(jié)進行驗證。以匯編語言的單片機教材為例，在講到單片機的匯編指令系統(tǒng)時，很多同學是第一次接觸匯編的指令，并且標準MCS-51系列單片機的指令系統(tǒng)里共有111條指令，學生肯定不易學習。為此，在講到一類數(shù)據(jù)傳送指令時，先將操作碼MOV、MOVX、MOVC、PUSH、POP、XCH、XCHD講解清楚后，然后把指令格式的含義進行介紹，最后就是利用在實驗室上課的優(yōu)勢，通過編譯軟件，如偉福6000、Keil usion2等進行驗證。在講解擴展I/O口接口芯片8155時，講完芯片的引腳、端口控制寄存器、端口地址的地址方法等知識點之后，就通過一個具體實例進行實驗結果的驗證，可以讓8155芯片控制8個獨立鍵盤和8個發(fā)光二極管，通過程序編寫，軟件的編譯、調(diào)試運行，來查看結果。這樣學生對一些抽象的知識有一個形象的驗證，在學生腦海里會留下深刻地影響。與傳統(tǒng)教學中只是在課堂上單純地講解知識的方法對比，肯定會達到更好地記憶點。

3 任務驅(qū)動教學法的應用

任務驅(qū)動是指學習信息技術的過程中，學生在教師的幫助下，緊緊圍繞一個共同任務活動中心，在強烈的問題動機的驅(qū)動下，通過對學習資源的積極主動應用，進行自主探索和互動協(xié)作學習，并在完成既定任務的同時，引導學生產(chǎn)生一種學習實踐活動。以探索問題來引導和維持學習者的學習興趣和動機，創(chuàng)建真實地教學環(huán)境，使學生具有學習的主動權。

為此，我們將單片機課堂教學為中心任務，根據(jù)各個基本的知識點作為不同的學習情

境，在6個學習情境中又展開、細化為各個學習任務。圖1只是大致列舉了基本的框圖。

在圖1的學習任務框圖中，例如在學習情境人-機交互通道的情境中，具體將任務分解為4個模塊，鍵盤及接口電路、、led顯示器及接口電路、A/D轉(zhuǎn)換器芯片、D/A轉(zhuǎn)換器芯片4個任務。對于鍵盤及接口電路的具體任務從幾下幾個問題展開討論：（1）鍵盤的分類及常用鍵盤的性質(zhì)是什么？；（2）獨立非編碼鍵盤的工作原理是什么？硬件怎樣連接？編程的思路是什么？（3）矩陣鍵盤的工作原理有什么不同？硬件怎樣連接？編程的思路又是如何？對這3個基本問題圍繞鍵盤及接口電路這個學習任務展開自主學習、互助學習。

4 結束語

單片機原理及接口技術課程的課堂教學應強調(diào)學生的自主學習、合作學習。教室-實驗室一體化教學把理論教學過程中加入實驗的教學環(huán)節(jié)，教師控制課堂能力強的話，能達到很好的教學效果，增強學生的記憶點。同時，利用任務驅(qū)動教學方法進行課堂教學，將教師從教學主體地位中分離開來，教師更多地是積極引導學生參與課堂教學，在教學過程中充分發(fā)揮教師的指引作用和學生的主體地位，達到提高學生學習和分析問題、解決問題的能力，通過實踐檢驗，是一種有效、合理的教學方法。

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