關(guān)于《單片機》課程教學(xué)若干問題的思考
邗江中等專業(yè)學(xué)校 劉振!2016/2/11 18:37:11
【摘要】針對《單片機》課程的實際教學(xué),探討了制約教學(xué)效果的一些主要因素,并有針對性地提出了一些解決方法。
【關(guān)鍵詞】單片機;課程;教學(xué);匯編語言
前言
《單片微型計算機原理及應(yīng)用》簡稱《單片機》,是電子技術(shù)、電氣自動化等相關(guān)專業(yè)的一門較重要的專業(yè)課程。單片機系統(tǒng)的開發(fā)、應(yīng)用是計算機工程應(yīng)用的一個重要領(lǐng)域。因成本低,體積小,工作可靠,設(shè)計、組裝方便等因素, 它在工業(yè)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、自動測試系統(tǒng)、智能儀表及家用電器的控制方面,都得到了廣泛的應(yīng)用。由于計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,其應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣,隨著單片機在各行各業(yè)的廣泛應(yīng)用,學(xué)生越來越有必要學(xué)好這門課程,掌握好這門技術(shù)。
一、課程內(nèi)容及教學(xué)現(xiàn)狀
《單片機》課程的主要內(nèi)容一般包括MCS-51系列單片機的硬件結(jié)構(gòu)、MCS-51系列單片機指令系統(tǒng)和匯編語言程序設(shè)計、MCS-51系列單片機的擴展、MCS-51系列單片機的接口與應(yīng)用等四個部分。本課程實踐性強,知識面、應(yīng)用面很廣,它綜合了計算機系統(tǒng)組成、數(shù)字電路、匯編語言、接口電路等各方面的知識,相對職業(yè)學(xué)校學(xué)生而言,是一門難度較大的課程。
目前,《單片機》課程的教材大部分采用傳統(tǒng)的學(xué)科知識作為主線,適合職業(yè)學(xué)校學(xué)生的項目式教材還不多見,課程的教學(xué)基本上是按課本一章一章講授的,條件好的貫穿一些實驗,但這樣教學(xué),存在不少問題,主要表現(xiàn)在:
1、整體上看,《單片機》課程與其它計算機課程較為不同,硬件軟件聯(lián)系非常密切,內(nèi)容較深奧難懂,照搬書本講授,短時間內(nèi)學(xué)生還能集中注意力,時間一長,就會因為太難而逐漸失去學(xué)習(xí)興趣,尤其是職業(yè)學(xué)校學(xué)生,本身基礎(chǔ)相對較差,枯燥的照本宣科更會影響學(xué)習(xí)效果。
2、從硬件方面看,《單片機》課程涉及到的集成電路芯片多達幾十塊,這些芯片少則幾個引腳,多則幾十個引腳。如8051單片機芯片有40個引腳,8155芯片也有40個引腳。關(guān)于這些芯片引腳的功能、用法都是要掌握的,否則硬件設(shè)計就無從談起。這么多芯片,這么多引腳,要使學(xué)生全部弄懂就很費時間,再讓學(xué)生能靈活應(yīng)用就更要大費周折。
3、從軟件方面看,單片機指令系統(tǒng)雖然較一般計算機指令系統(tǒng)而言要小得多,但相比人的記憶能力而言,還是顯得比較龐大。MCS-51單片機共有111條指令,要使學(xué)生短時間內(nèi)就掌握所有指令,并能靈活應(yīng)用于編程,難度很大。
4、教材部分內(nèi)容是關(guān)于單片機內(nèi)部具體結(jié)構(gòu)和如何工作的,較為復(fù)雜,實際上用戶并不需要全盤掌握,如CPU時序、I/O口結(jié)構(gòu)等。
5、單片機作為微型計算機領(lǐng)域的一個獨特分支,其發(fā)展速度是驚人的,這就造成原有的知識體系的落伍。
二、課程教學(xué)探討
如何有效解決以上問題,切實提高教學(xué)效果?職業(yè)學(xué)校專業(yè)課程講究“做中教”,學(xué)生在“做中學(xué)、學(xué)中做”,讓學(xué)生找到學(xué)習(xí)的樂趣,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是關(guān)鍵。
1、針對《單片機》課程難,記憶量大、靈活性強等特點,精心進行課程設(shè)計,基于真實工作任務(wù)重組教學(xué)內(nèi)容。
首先,選擇一個具有代表性的典型單片機系統(tǒng),將全部內(nèi)容,包括設(shè)計思路、硬件、軟件等,一一打印出來,課程開始后每人發(fā)一份,每上完一部分內(nèi)容后,要求學(xué)生進行相應(yīng)部分的解剖,以加深印象,提高對芯片引腳功能、單片機指令功能等的認識。
其次,在班級成立若干個課題小組,每個小組定一個關(guān)于單片機系統(tǒng)設(shè)計的課題,比如溫度報警顯示系統(tǒng)、音樂時鐘報時系統(tǒng)、紅燈綠燈交通管制系統(tǒng)、自動洗衣機控制系統(tǒng)等等,讓學(xué)生在實例解剖的同時進行動手設(shè)計,以提高學(xué)生興趣,強化所教內(nèi)容。
2、在教學(xué)組織與實施方面,充分利用Proteus單片機仿真軟件模擬企業(yè)工作項目及其工作過程,采用“學(xué)做交替,循環(huán)遞進”以及“引導(dǎo)學(xué)、自己做”的思路實施項目化教學(xué),注重學(xué)生實踐能力的培養(yǎng),突出課程的實踐性,培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力。
3、針對一些理論性較強實際應(yīng)用不多的內(nèi)容,根據(jù)情況加以篩選,以突出重點。如CPU時序,I/O口結(jié)構(gòu)的具體內(nèi)容可以加以精簡,只需讓學(xué)生掌握幾點注意事項即可。
4、為避免知識落伍,將教學(xué)內(nèi)容及時更新,加以補充。另外,可以收集一些關(guān)于單片機方面的報刊書籍,在班上傳閱,使學(xué)生多了解一些關(guān)于單片機的新應(yīng)用、新芯片、新動態(tài),在講授基本知識的同時,開闊學(xué)生的視野,拓展學(xué)生的知識面。
5、關(guān)于單片機軟件系統(tǒng)的學(xué)習(xí)是一個難點,單片機的編程一般采用匯編語言,要學(xué)好匯編語言,可以從以下幾方面入手:
(1)掌握算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
程序=算法+數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),解決一個實際問題,用不同的語言編出的程序可以不同,但算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(未完,下一頁)
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