应用任务驱动教学法规划单片机课程

来源:用户上传      作者: 邱丽娟　栾　爽　何建树

　　摘 要：单片机是一门基础课，但是它既难学又难教。为此，应用任务驱动教学法学习这门课，这样不仅提高了学生的理论学习成绩，也增强了他们的自信心和动手能力。
　　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.
　　关键词：单片机 任务驱动法
　　Key words:Single-chip；Task-driven approach
　　作者简介：邱丽娟，女，出生于1983年，助教，现读硕士，目前从事无线传感器网络研究; 栾 爽，女，出生于1983年，助教，学士，目前从事电工电子技术研究；何建树，女，出生于1983年，助教，学士，目前从事计算机科学与技术研究。
　　【中图分类号】G712 【文献标识码】A 【文章编号】1004-7069（2009）-06-0173-01
　　
　　一、引言
　　
　　单片机是电子信息和计算机专业的一门重要的基础课，笔者采用是李朝青编写的《单片机原理及接口技术》这本教科书。这门课程不仅要求学生掌握繁杂的基础知识，更要求他们能够应用与本课程相关的技术（比如Protel制图、KEIL51仿真），最终能够利用单片机解决问题。但是，一直以来，这门课程的教学效果都不太理想。笔者认为，造成教学效果不理想的原因主要有以下几点：（1）基础原理的教授往往采用填鸭式教学法，使得内容枯燥乏味，学生积极性不高。（2）理论与应用联系不多，学完后造成学生只懂理论不懂怎样应用。（3）考核方法单一，通常只是采用闭卷方式进行考核，而闭卷考核方式往往只能考察本书中的基础知识部分，使得学生学习的重点都放在了基础知识部分。为了能够达到教学目标，必须改善以上几点不足。
　　
　　二、任务驱动教学法
　　
　　任务驱动教学法是一种在建构主义学习理论指导下的教学方法，它是一种结合了探究式模式和协作模式的教学方法。在教授过程中，教师可以按步骤进行规划。第一步，教师自我重定位，这里教师的定位由传统的“主导”地位变为促进学生学习、引导学生成功的“辅助”地位上，教师需要将教材内容进行重新整合，把新知识隐含在一个或者多个任务之中；第二步，创建需要的教学情境，能够满足教师和学生的要求；第三步，给学生布置任务，学生的地位由“被动”接受变成“主动”学习，通过积极的完成任务的过程寻求知识，并不断获得成就感，增强自己的自信心，从而取得成功。这种教学方法能够改变学生学习的方式，有利于真正培养学生的创新能力、自学能力、实践能力，并且能够增强学生的独立意识和协作精神。这种教学方法非常适合《单片机原理及接口技术》这门课程。
　　
　　三、任务驱动教学法的应用
　　
　　51单片机的结构由几大核心部分组成，包括中断系统、定时/计数器、串行口通信等。其中，中断系统最为重要，这里笔者就用任务驱动教学法设计中断系统这部分内容的学习。
　　笔者事先已经对本部分内容重新规划好了，那么首先，构造适宜的教学情境。教室选择在配置了电脑和单片机实验开发板的实验室；电脑上已经安装好KEIL51和Protel99SE等软件环境；将学生分成组，每组6人，以便于学生之间进行讨论。第二步，教师提出学习任务，比如利用开关控制八盏LED灯的循环点亮，任务要求：（1）采用中断系统；（2）画出程序流程图；（3）用Protel99SE制作完整的硬件连接图；（4）在KEIL51上编译并查看程序执行过程；（5）在实验板上显示结果。
　　中断系统的基础知识杂而且多，如果采用传统的教师讲授法，学生会觉得枯燥乏味，没有学习的积极性；但是如果不学习这些理论知识，直接让学生去完成前面布置的任务，对初学这部分内容的学生来说又太难，学生可能中途就会放弃。实际上，学习基础知识部分教师也可以预先布置一些问题，先让学生之间进行讨论，最后再由教师进行总结。笔者在此处布置的任务如下1) 51单片机中断系统是由什么组成的？2）其中有五个中断源，怎样识别究竟是哪种类型的中断？3）是否发生了相应类型的中断，CPU就一定会予以响应呢？4）在同时发生两种中断或者多种中断时，CPU会处理哪个中断？
　　
　　图1 中断系统结构图
　　
　　在讨论过程中，为了高效的完成任务，要把学生分成几组，通过对这几个问题的依次探讨解决，学生既复习了前面学习的单片机结构、引脚、指令系统等相关内容，又了解中断系统中中断源的分类，SCON、TCON、IE、IP寄存器的功能，最后由教师通过中断系统结构图（图1）进行基础知识总结。
　　接着的实践操作就需要学生结合前面掌握的基础知识，利用Protel99SE画出硬件连接图，硬件连接图包括最小系统和外围的开关、LED灯，然后画出程序流程图，利用KEIL51编写程序，最终编译后能够在实验开发板上显示任务的结果。
　　
　　四、结束语
　　
　　按照以上过程学习中断系统，学生的动手能力明显增强，学习成绩有显著提高。任务驱动教学法不仅继承了传统教学方法的优点，又进行了创新。在学习过程中，始终把学生作为学习的主体，真正做到了理论联系实践，不仅提高了学生的学习成绩，也提高了学生的应用能力，为学生学习其它知识以及将来就业打下坚实的基础。
　　
　　参考文献：
　　[1]李朝青. 单片机原理及接口技术(第三版).北京:北京航空航天大学出版社,2005.
　　[2]徐敏, 卢周平. “单片机原理及应用”课程教学改革与实践[J]. 上海: 实验室研究与探索, 2006, 25 (1) .
　　[3]杨雪梅. “任务驱动”教学法[J]. 科技创新导报, 2008 (18).
　　[4]王玉琳. 基于“任务驱动”的单片机教学方案[J]. 科学教育论坛. 2005, (24).

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