主頁(yè) > 技術(shù)文章 > 創(chuàng)新理念在《單片機(jī)技術(shù)》教學(xué)中的應(yīng)用淺議 2024-10-14

創(chuàng)新理念在《單片機(jī)技術(shù)》教學(xué)中的應(yīng)用淺議

摘要：為使單片機(jī)的教學(xué)內(nèi)容緊跟形勢(shì)的發(fā)展，并且不斷的加以完善，淘汰舊的知識(shí)體系和方法，作者在單片機(jī)教學(xué)中認(rèn)真摸索嘗試，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
　　單片機(jī)創(chuàng)新理念、創(chuàng)新能力創(chuàng)新思維是指人對(duì)事物的認(rèn)識(shí)能突破傳統(tǒng)的思維方式與習(xí)慣，用新的觀念設(shè)計(jì)出解決問題的新方案、新思路、新思想的過程。創(chuàng)新能力是把一個(gè)抽象的思維轉(zhuǎn)化成自然界或人類社會(huì)中一個(gè)新的具體事物的能力，它更多地體現(xiàn)在如何將優(yōu)秀的創(chuàng)新思維轉(zhuǎn)化為新事物、新產(chǎn)品、新方法上。在單片機(jī)課程教學(xué)實(shí)施中，針對(duì)其更新速度快，理論知識(shí)深?yuàn)W、抽象、不易理解，對(duì)學(xué)生缺乏吸引力；而上實(shí)訓(xùn)課學(xué)生又沒有堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)做后盾，動(dòng)手能力差的特點(diǎn)，為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新理念，本人在單片機(jī)教學(xué)中作了如下嘗試。
一、教學(xué)環(huán)節(jié)中注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新理念：
　　　　在單片機(jī)教學(xué)中，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生、教材、教學(xué)設(shè)備等實(shí)際情況，探索具有創(chuàng)造性的教學(xué)方法和手段，引導(dǎo)學(xué)生在自主的學(xué)習(xí)中學(xué)會(huì)創(chuàng)新。教學(xué)過程模擬科學(xué)研究的創(chuàng)新活動(dòng)過程(即提出問題——分析問題——設(shè)計(jì)方案——實(shí)驗(yàn)操作——觀察、收集事實(shí)——分析處理事實(shí)與數(shù)據(jù)——得到結(jié)論)進(jìn)行實(shí)地教學(xué)，并通過教學(xué)設(shè)計(jì)增加其探索性，即引導(dǎo)學(xué)生提出問題再通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探索。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，打破教師對(duì)實(shí)驗(yàn)從頭到尾講解的模式，將每一個(gè)實(shí)驗(yàn)當(dāng)作一個(gè)小課題，形成一個(gè)以工作過程為行為導(dǎo)向的路徑，讓學(xué)生自己選擇實(shí)驗(yàn)方法，選用所需的工具、儀器、儀表，獨(dú)立操作，自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，得出正確結(jié)論，真正達(dá)到學(xué)以致用的目的。
　　目前，各高職院校都配備有網(wǎng)絡(luò)電教設(shè)施，為教師利用現(xiàn)代化手段教學(xué)提供了物質(zhì)保障。但在電化教學(xué)的軟件開發(fā)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的利用上，做的還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，使網(wǎng)絡(luò)電教設(shè)施成了只供參觀的擺設(shè)。因此我們有必要大力發(fā)展網(wǎng)絡(luò)電化教學(xué)，真正發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)電化教學(xué)的直觀性、可視性的優(yōu)點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。本人在講授單片機(jī)時(shí)，突破教材的格局，先利用生產(chǎn)實(shí)例引出單片機(jī)控制系統(tǒng)，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由淺入深，使學(xué)生掌握編程指令，然后引導(dǎo)學(xué)生，對(duì)硬件部分引起學(xué)習(xí)的興趣。最后再把兩者有機(jī)結(jié)合起來。把“要我學(xué)”變成“我要學(xué)”。通過教師教學(xué)創(chuàng)新的感染，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新理念，為創(chuàng)新能力打下基礎(chǔ)。
二、改革理論教學(xué)，促進(jìn)創(chuàng)新能力的發(fā)展：
　　　優(yōu)化學(xué)習(xí)方法，加強(qiáng)記憶。學(xué)習(xí)單片機(jī)，除了搞清單片機(jī)內(nèi)部功能、存儲(chǔ)空間分配及I/O接口外，還應(yīng)掌握其指令系統(tǒng)。MCS-51共有111條指令，要快速掌握這些指令要有一定技巧，現(xiàn)總結(jié)快速記憶MCS-51指令的方法如下：
　　1.助記符號(hào)的記憶方法：
　　(1)表格列舉法：
　　把44個(gè)指令助記符按功能分為五類，每類列表記憶。
　　(2)英文還原法
　　單片機(jī)的操作碼助記符是該指令功能的英文縮寫，將縮寫還原成英語原文，再對(duì)照漢語有助于理解其助記符含義，從而加強(qiáng)記憶。例如：增量 INC-Incremect；減量 DNC-Decrement；短轉(zhuǎn)移 SJMP-Short jump；長(zhǎng)轉(zhuǎn)移 LJMP-Long jump；比較轉(zhuǎn)移 CJNE-Compare jump not equality等。
　　(3)功能模塊記憶法
　　單片機(jī)的44個(gè)指令助記符，按所屬指令功能可分為五大類，每類又可以按功能相似原則為2～3組。這樣，化整為零，各個(gè)擊破，實(shí)現(xiàn)快速記憶。
　　①數(shù)據(jù)傳送組；②加減運(yùn)算組。
　　MOV內(nèi)部數(shù)據(jù)傳送 ADD加法
　　MOVC程序存儲(chǔ)器傳送 ADDC帶進(jìn)位加法
　　MOVX外部數(shù)據(jù)傳送 SUBB帶進(jìn)位減法
　�、圻壿嬤\(yùn)算組；④子程序調(diào)用組
　　ANL邏輯與LCALL長(zhǎng)調(diào)用
　　ORL邏輯或ALALL絕對(duì)調(diào)用
　　XRL邏輯異或RET子程序返回
　　2.指令的記憶方法
　　(1)指令操作數(shù)的有關(guān)符號(hào)
　�、� #data表示八位立即數(shù)，#data16表示是十六位立即數(shù)。
　�、� Rn(n=0-7)、A、B、CY、DPTR寄存器尋址變量。
　　③ @R0、@R1、@DPTR、SP表示寄存器間址變量。
　�、� DPTR+@A、PC+@A表示變址尋址的變量。
(2)指令圖示記憶法
圖示記憶法是把操作功能相同或相似、但其操作數(shù)不同的指令，用圖形和箭頭將目的、源操作數(shù)的關(guān)系表示出來的一種記憶方法。例如：由助記符MOV、MOVX、MOVC組成的送數(shù)組指令，可以用圖1、2幫助記憶。
(3)相似功能歸類法
　　在MCS-51指令中，發(fā)現(xiàn)部分指令其操作碼不同，但功能相似，而操作數(shù)則完全一樣。相似功能歸類法就是把具有這樣特點(diǎn)的指令放在一起記憶，只要記住其中的一條，其余的也就記住了。如加、減法的十二條指令，與、或、非的十八條指令，現(xiàn)列舉如下：
　　ADD/ADDC/SUBB A，#data/direct/Rn/@Ri
　　ANL/ORL/XRL A，#data/direct/Rn/@Ri
　　(4)口訣記憶法
　　對(duì)于有些指令，我們可以把相關(guān)的功能用精練的語言編成一句話來記憶。如PUSH direct和POP direct這兩條指令。初學(xué)者常常分不清堆棧SP的變化情況，為此編成這樣一句話：(SP的內(nèi)容)加1(direct的內(nèi)容)再入棧，(SP的內(nèi)容)彈出(到direct單元)SP才減1等。
三、改革實(shí)踐教學(xué)，促進(jìn)創(chuàng)新能力的發(fā)展：
　　　　只有實(shí)踐，才有創(chuàng)造，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力是實(shí)施創(chuàng)新的重點(diǎn)。
　　1.在教學(xué)改革過程中，開辟第二課堂是一個(gè)很好的辦法。比如：結(jié)合實(shí)際開展單片機(jī)學(xué)習(xí)競(jìng)賽，開展單片機(jī)創(chuàng)新設(shè)計(jì)競(jìng)賽，開設(shè)創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，舉辦單片機(jī)講座等。
　　2.強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，使學(xué)生有熟練的操作技能。實(shí)訓(xùn)操作是單片機(jī)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，通過實(shí)訓(xùn)操作，使學(xué)生進(jìn)一步加深對(duì)理論知識(shí)的理解，掌握單片機(jī)的實(shí)際應(yīng)用，學(xué)會(huì)用單片機(jī)去搞發(fā)明、搞創(chuàng)造。
　　3.除了讓學(xué)生完成規(guī)定的訓(xùn)練內(nèi)容外，積極引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)，自主實(shí)施的實(shí)訓(xùn)，讓學(xué)生按自己的意念去創(chuàng)作或者以部分學(xué)生為一個(gè)小集體去設(shè)計(jì)、實(shí)施實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。
四、拓寬學(xué)生視野，擴(kuò)大知識(shí)量：
　　思維要?jiǎng)?chuàng)新，離不開信息的吸收、整合，收集和處理信息的能力是創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)。一方面，讓學(xué)生留意單片機(jī)在日常生活中的應(yīng)用，比如：交通燈、廣告屏、全自動(dòng)洗衣機(jī)、智能冰箱等。學(xué)會(huì)多觀察，多思考，多練習(xí)；另一方面，推薦學(xué)生多閱讀課外讀物，可以訂閱一些相關(guān)報(bào)紙、雜志，以獲取更多的有益信息，有利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
五、聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力：
　　實(shí)踐性強(qiáng)是單片機(jī)課程的又一特點(diǎn)，在教學(xué)過程中，強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)理論的掌握和基本技能訓(xùn)練的同時(shí)應(yīng)密切聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際，拓寬知識(shí)面，作到活學(xué)活用。例如，在講授指令系統(tǒng)應(yīng)用時(shí)，實(shí)訓(xùn)幾種與學(xué)生密切相關(guān)的實(shí)例，如單片機(jī)在電冰箱、洗衣機(jī)、智能監(jiān)控器等的應(yīng)用。
　　創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)發(fā)展學(xué)生的個(gè)性；強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)有創(chuàng)新激情、想象能力及科技素質(zhì)的人才；強(qiáng)調(diào)在培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)水平的基礎(chǔ)上，突出創(chuàng)新意識(shí)及收集和處理信息，獲取新知識(shí)，提出問題，分析問題與解決問題的能力。這是實(shí)踐教學(xué)改革的目標(biāo)與方向。

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