高職單片機入門教學探析

　　摘 要： 作者針對如何提高高職學生學習《單片機應用》的積極性和主動性，提出興趣驅動法、理論知識模塊化、項目教學法、鼓勵小制作等教學方法，并在教學實踐中推行。
　　關鍵詞： 單片機入門 教學方法 改革
　　
　　隨著單片機的廣泛應用，在以就業(yè)為導向，以培養(yǎng)應用型人才為目的高職院校里，電子、計算機等一些專業(yè)開設《單片機應用》課程成為一種必然。單片機是一門理論性與實踐性強的學科，該課程兼顧了硬件設計和軟件編程兩方面，其教學內容包括：單片機的硬件結構，指令系統(tǒng)，程序設計，中斷定時系統(tǒng)，串行口通信，單片機系統(tǒng)的擴展，等等。對于基礎薄弱的大專生來說，入門教學顯得至關重要。如果以教師講，學生聽，“滿堂灌”的方法來教學，先理解單片機內部結構，總線、地址的概念，然后掌握111條指令，還沒有等到指令學完，大多數(shù)人就已對單片機望而生畏。如果指令沒有學好，編程更是寸步難行。那么，如何調動學生的學習積極性和主動性，并在充滿挫折的學習過程中堅持不懈？我認為可以在教學方法上作如下改革。
　　一、興趣驅動法
　　興趣是最好的老師，所以要充分準備好第一堂課。單純舉例說明單片機在實際生活中的應用是遠遠不夠的。我拿出上一屆學生參與科學文化節(jié)的四件得獎作品：漢字顯示屏（顯示字樣“惠州經(jīng)濟職業(yè)技術學院歡迎您”）、音樂盒、感應溫度計、八人搶答器，當堂展示。展示期間，課堂異常活躍。學生充滿了好奇，問了很多關于作品方面的問題，還特別問是否是前屆師兄做的。
　　二、理論知識模塊化
　　將內容分解成3個模塊，單片機的硬件組成結構為第一個模塊，該模塊抽象、精簡，只需讓學生知道內部結構有哪幾部分，各部分主要功能即可。指令系統(tǒng)、程序設計為第二個模塊，之后為第三個模塊。在講111條指令之前，先對指令歸類、總結，常用的指令重點講，而少用的指令少講或干脆不講，后期用到再補充。在講指令的同時講相關的程序設計。將指令與編程緊密聯(lián)系，結合keil-c51軟件仿真貫穿于任務驅動法中。例如：將內部以30H為首地址的5個數(shù)依次傳給外部以1000H為首地址中去，程序如下：
　　改變內部賦值，外部地址數(shù)據(jù)由此改變，可見進行了由內部到外部有效的傳輸。如果不添加這幾條，外部地址查到的數(shù)據(jù)全部是0，因為不賦值，所有地址的初值數(shù)據(jù)皆是0，于是無法判斷是內部數(shù)據(jù)0傳輸過來的，還是本身外部數(shù)據(jù)的初值。補充：利用存儲器窗口查詢，在address編輯框后輸入“字母：數(shù)字（地址）”，此處字母可以是C（代碼存儲空間），D（直接尋址的片內存儲空間），I（間接尋址的片內存儲空間），X（擴展的外部存儲空間）。根據(jù)意思，明確輸入哪個字母，從而進行有效查詢。如此，學生可以進行簡單傳輸類程序的編寫，并且自己進行對錯檢查，反復檢查糾錯，不僅可以加深知識點的理解，而且容易產生成就感，激發(fā)學習興趣。
　　三、項目教學法
　　從中斷系統(tǒng)之后為第三個模塊，該模塊有共同特點：可借助Keil-c51軟件、Proteus軟件和實驗室設備模擬出直觀效果，可采取項目教學法。所謂項目教學法，即在建構主義的指導下，以學生為主題，以素質為基礎，以實際的項目為載體，以行動過程為途徑，以師生互動為方式，以能力為目標。先由教師對項目進行分解，并作適當?shù)氖痉叮缓笞寣W生圍繞項目進行討論、合作學習，最后以完成項目的情況來評價學生是否達到教學目的。此法以學生為中心，以項目為中心，以實際經(jīng)驗為中心，以學生能力培養(yǎng)為教學活動目標。教師僅僅是一個學習項目的設計者、組織者、協(xié)調者，學生才是課堂的中心。
　　例如其中一個項目：中斷循環(huán)控制流水燈。我先對項目進行分解：傳授硬件方面（對于元器件的識別和測量，包括電阻、電容、發(fā)光二極管、晶振的識別及測量）及中斷概念，中斷保護等新知識；鞏固MOV、NOP、DJNZ、RL、LJMP指令；指導學生學生編程；軟件仿真模擬；硬件仿真；實驗室設備驗證。部分學生程序如下：
　　以上程序，在Keil-c51和Proteus軟件仿真模擬沒有任何問題，但在實驗箱上演示時，學生發(fā)現(xiàn)了問題：能順利啟動中斷，可是結束中斷返回主程序時，出現(xiàn)很長時間的等待（該問題是此章節(jié)學生最容易忽略和混淆的問題）。于是我給予提示，檢查中斷程序調用延時程序時，是否進行了現(xiàn)場保護？一些學生很快就找到了解決方案：在保護現(xiàn)場時添加SETB RS0（工作寄存器組設置為1組）語句，避免主程序和中斷程序都使用默認0組工作寄存器而出現(xiàn)的數(shù)據(jù)傳遞混亂。如此一來，學生發(fā)現(xiàn)問題，自己解決問題，事半功倍。教學以學生為主體，教師為客體，更容易激發(fā)學生學習的興趣。
　　當然，項目教學法是圍繞項目而展開，對項目有以下的要求：（一）該項目能有明確的學習目標；（二）該項目能將理論知識有效的貫穿于實際項目中；（三）該項目是否能激起學生的好奇心及求知欲，等等。這些對教師的的知識框架及教學經(jīng)驗都有很高的要求。
　　四、鼓勵小制作
　　舉辦電子專業(yè)科學文化節(jié)、電子設計大賽等，開放實驗室，提供所有元器件，鼓勵學生制作小作品，如動態(tài)漢字顯示屏。對相關理論知識、軟件、硬件仿真、電路板制作、焊接及硬件調試適時指導。作品帶來的成就感，很容易激發(fā)學生的積極性和主動性。
　　五、結語
　　我結合學生實際情況，制定合理的教學模式，并將理論知識模塊化，采用任務驅動及項目教學法，師生互動等多種方法，結合軟硬件仿真模擬，調動起了學生的學習興趣，取得了明顯的教學效果。當然，采取什么樣的模式一直是教育工作者長期思考和探討的問題，合理模式的產生需要不斷地實踐和總結。
　　
　　參考文獻：
　　［1］張曄.單片機應用技術.高等教育出版社，2006.
　　［2］董曉紅.單片機原理及接口技術.西安電子科技大學出版社，2004.
　　［3］龔利英.高職單片機課程教學探析.中國高教探討雜志.