職業(yè)教育論文-任務(wù)教學(xué)法在單片機(jī)原理及應(yīng)用教學(xué)中的運(yùn)用摘要：探討了電類專業(yè)單片機(jī)原理及應(yīng)用課程的教學(xué)現(xiàn)狀，將任務(wù)教學(xué)法引入教學(xué)，并指出該方法的優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用；任務(wù)教學(xué)法；運(yùn)用；優(yōu)點(diǎn)隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)已經(jīng)在工業(yè)過(guò)程控制、智能儀表、人工智能、通信設(shè)備智能化以及家電智能化等方面得到廣泛的應(yīng)用。以單片機(jī)為核心仍然是實(shí)現(xiàn)智能化技術(shù)的主流之一，因此將單片機(jī)原理及應(yīng)用課程作為職業(yè)學(xué)校電類專業(yè)的一門主干課程顯得特別重要。在電類專業(yè)的教學(xué)過(guò)程中，根據(jù)教學(xué)規(guī)律和培養(yǎng)目標(biāo)，為使學(xué)生更好地掌握單片機(jī)原理及應(yīng)用這門課程，需要進(jìn)一步深化教學(xué)改革。單片機(jī)原理及應(yīng)用課程的教學(xué)現(xiàn)狀很多高等學(xué)校的教師往往是依據(jù)教材，注重軟件語(yǔ)言的教學(xué)或者單純的編程，一本教材一統(tǒng)天下。而這些教材基本上都是以單片機(jī)的結(jié)構(gòu)為主線，展開(kāi)的順序依次為從單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)到指令，然后是簡(jiǎn)單的軟件編程，再到中斷的概念和應(yīng)用，最后是單片機(jī)系統(tǒng)的擴(kuò)展和各種外圍器件的應(yīng)用，同時(shí)結(jié)合一些實(shí)例，而對(duì)涉及硬件的綜合性分析幾乎不做講解。在傳統(tǒng)的單片機(jī)原理及應(yīng)用課程教學(xué)方式中，一開(kāi)始就涉及很多抽象的理論知識(shí)，如總線、并行接口、中斷、堆棧、地址、數(shù)據(jù)等，學(xué)生普遍感到難學(xué)。特別是對(duì)于職業(yè)學(xué)校的學(xué)生而言，本來(lái)專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)得就不夠扎實(shí)，開(kāi)始學(xué)習(xí)該課程時(shí)連最基本的二進(jìn)制數(shù)都不熟悉，卻在一開(kāi)始就要被強(qiáng)行灌輸這么多看不見(jiàn)、摸不著的東西。這不但不能使學(xué)生領(lǐng)悟單片機(jī)的智能控制機(jī)理，還會(huì)產(chǎn)生一系列問(wèn)題：（1）學(xué)生對(duì)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目中實(shí)際的單片機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)運(yùn)作過(guò)程不清楚，不利于培養(yǎng)單片機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)能力。（2）該課程中的指令學(xué)習(xí)不能很好地幫助學(xué)生，學(xué)生對(duì)于語(yǔ)言的理解局限于課堂編程，而不能結(jié)合硬件靈活應(yīng)用。（3）學(xué)生對(duì)已學(xué)的模電、數(shù)電等知識(shí)不能很好地應(yīng)用，不能融會(huì)貫通。于是，這門課程變成了“天書(shū)”，學(xué)生逐漸失去了學(xué)習(xí)的信心和興趣。這樣，很多學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)就形成了惡性循環(huán)，越不理解越不愿意學(xué)，越不愿意學(xué)就越不理解。目前的教學(xué)狀況不利于學(xué)生對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)在實(shí)際工程項(xiàng)目中應(yīng)用能力的培養(yǎng)，也不利于學(xué)生開(kāi)拓能力的培養(yǎng)，當(dāng)他們走上工作崗位后，就會(huì)與現(xiàn)實(shí)技術(shù)存在一定的能力差距。任務(wù)教學(xué)法在單片機(jī)原理及應(yīng)用課程教學(xué)中的運(yùn)用為使學(xué)生最大限度地在最短時(shí)間內(nèi)獲得較強(qiáng)的能力，針對(duì)以上問(wèn)題，我們以職業(yè)學(xué)校培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力為目標(biāo)，除了向?qū)W生提供大量綜合鍛煉的機(jī)會(huì)之外，主要根據(jù)學(xué)生已有的知識(shí)水平和實(shí)際接受能力在教學(xué)方法與教學(xué)手段方面進(jìn)行改進(jìn)。而任務(wù)教學(xué)法就是其中一種可行性比較強(qiáng)的教學(xué)方法。任務(wù)教學(xué)法指的是以任務(wù)為教學(xué)單元，將各部分知識(shí)分解成一個(gè)個(gè)的知識(shí)點(diǎn)，為了完成一個(gè)任務(wù)，抽取每個(gè)部分的不同知識(shí)點(diǎn)加以組合，完成一個(gè)任務(wù)就能理解很多知識(shí)點(diǎn)，使學(xué)習(xí)過(guò)程成為一個(gè)不斷成功地完成任務(wù)的過(guò)程。當(dāng)完成若干任務(wù)后，很多抽象的理論知識(shí)點(diǎn)也迎刃而解了。下面以經(jīng)典的單片機(jī)控制發(fā)光二極管硬件平臺(tái)為例，討論如何在單片機(jī)原理及應(yīng)用課程中實(shí)施任務(wù)教學(xué)法。在圖1中，R1R8為L(zhǎng)ED1LED8的限流電阻，限制長(zhǎng)時(shí)間大電流通過(guò)發(fā)光管以致燒壞；R9、C3和S1組成單片機(jī)復(fù)位電路；C1、C2、Y1組成單片機(jī)的時(shí)鐘電路。這個(gè)圖是51的最小系統(tǒng)加上8個(gè)發(fā)光二極管，學(xué)生可以用萬(wàn)用板自己焊接，不僅可以提高學(xué)生的動(dòng)手能力，還可以使學(xué)生擁有自己的單片機(jī)。具體做法如下：首先，介紹單片機(jī)最小系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)的作用。RESET引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入端，復(fù)位信號(hào)是高電平有效，由R9、C3和S1組成的單片機(jī)復(fù)位電路接到RESET引腳，平時(shí)為低電平，當(dāng)按下S1，RESET變?yōu)楦唠娖?，?shí)現(xiàn)手動(dòng)復(fù)位功能。接下來(lái)講解XT1、XT2引腳，時(shí)鐘電路的作用和用法，I/O口的作用和用法等知識(shí)點(diǎn)。然后設(shè)計(jì)第一個(gè)任務(wù)，分別點(diǎn)亮8個(gè)發(fā)光二極管。對(duì)于8051單片機(jī)，現(xiàn)有四種語(yǔ)言支持，即匯編、PL/M、C、BASIC。C語(yǔ)言是一種源于編寫(xiě)UNIX操作系統(tǒng)的語(yǔ)言，是一種結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言，可編寫(xiě)緊湊代碼。C語(yǔ)言結(jié)構(gòu)是以括號(hào)而不是以字和特殊符號(hào)表示的語(yǔ)言。C語(yǔ)言可以進(jìn)行許多機(jī)器級(jí)函數(shù)控制而不用匯編語(yǔ)言。與匯編語(yǔ)言相比，C語(yǔ)言有如下的優(yōu)點(diǎn)：（1）對(duì)單片機(jī)的指令系統(tǒng)不要求了解，僅要求對(duì)8051的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)有初步了解。（2）編程及程序調(diào)試的時(shí)間顯著縮短，從而提高了效率。（3）C語(yǔ)言程序本身并不依賴于機(jī)器硬件系統(tǒng)，基本上不做修改就可以根據(jù)單片機(jī)的不同而較快地移植過(guò)去。這里涉及頭文件、主函數(shù)等，還涉及用C語(yǔ)言編寫(xiě)程序的基本格式。然后就是如何在Keil集成編譯環(huán)境下編寫(xiě)程序，并把程序下載到單片機(jī)（AT89S52支持ISP下載）的過(guò)程全部演示清楚。這些將會(huì)使學(xué)生感覺(jué)到學(xué)習(xí)單片機(jī)并不困難。這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的任務(wù)通過(guò)教師演示和學(xué)生模仿，學(xué)生第一次上課就可以非常完整地看到并完成單片機(jī)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程，直觀地得到一個(gè)結(jié)果，以形象具體的方式學(xué)到一些非?？菰?、抽象的理論知識(shí)，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得以大大地提高，效果自然很好。接下來(lái)可以設(shè)計(jì)第二個(gè)任務(wù)。在每個(gè)發(fā)光二極管點(diǎn)亮和熄滅之間加延時(shí)程序，以此清楚地看到燈的閃爍，并用位左移來(lái)控制8個(gè)發(fā)光二極管循環(huán)閃爍。該延時(shí)程序可以通過(guò)子程序調(diào)用，讓學(xué)生掌握有關(guān)子程序的知識(shí)點(diǎn)以及循環(huán)結(jié)構(gòu)程序的一般設(shè)計(jì)思路，同時(shí)進(jìn)一步講解4個(gè)并行口的知識(shí)。通過(guò)第二個(gè)任務(wù)，學(xué)生能模仿編寫(xiě)一些簡(jiǎn)單的程序。依次點(diǎn)亮8個(gè)發(fā)光二極管。接下來(lái)就可以設(shè)計(jì)第三和第四個(gè)任務(wù)。通過(guò)多個(gè)任務(wù)的學(xué)習(xí)，學(xué)生能逐步了解指令系統(tǒng)和熟悉整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程。任務(wù)教學(xué)法的優(yōu)點(diǎn)任務(wù)教學(xué)法具有如下優(yōu)點(diǎn)：遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律教學(xué)不再采用灌輸?shù)姆绞?，而采用邊做邊練的方式充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。以任務(wù)為單元構(gòu)建認(rèn)知結(jié)構(gòu)每一個(gè)任務(wù)組織若干個(gè)知識(shí)點(diǎn)，完成的每個(gè)任務(wù)都會(huì)帶給學(xué)生極大的成就感，從而激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲?？s短了與實(shí)戰(zhàn)的距離每一次任務(wù)的完成都模擬了實(shí)際產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過(guò)程，任務(wù)構(gòu)建越來(lái)越復(fù)雜，學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力也越來(lái)越高，使學(xué)生進(jìn)入企業(yè)后一旦需要從事單片機(jī)設(shè)計(jì)，很快就可以上手。單片機(jī)原理及應(yīng)用這門課程應(yīng)設(shè)為電子與電工專業(yè)的主干專業(yè)基礎(chǔ)課，因?yàn)樗C合了多門基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課的知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行智能系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)的應(yīng)用能力。單片機(jī)的系統(tǒng)教學(xué)應(yīng)突出教學(xué)的自主性、開(kāi)放性和創(chuàng)新性，應(yīng)符合職業(yè)學(xué)校的教育教學(xué)規(guī)律。任務(wù)教學(xué)法繼承了傳統(tǒng)教學(xué)方法的優(yōu)點(diǎn)，始終把學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，以任務(wù)作為驅(qū)動(dòng)，讓學(xué)生通過(guò)自己的操作把書(shū)上死的理論變成活的知識(shí)。通過(guò)教師的引導(dǎo)和點(diǎn)撥，學(xué)生能夠觸類旁通、點(diǎn)面結(jié)合、溫故知新。任務(wù)教學(xué)法較好地解決了教與學(xué)的矛盾，在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位和教師的引導(dǎo)作用，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性，可以在較短時(shí)間內(nèi)提高學(xué)生學(xué)習(xí)和應(yīng)用知識(shí)的能力，是一種值得推廣的教學(xué)理念和方法。參考文獻(xiàn)：1馬忠梅，等.單片機(jī)的C語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)M.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1999.2屈莉莉，等