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摘要《单片机技术》在高职计算机专业占有很重要的地位,因为由单片微机构成的控制装置适合于广泛的控制领域。如何教好单片机有关课程,培养学生的创新理念,是我们教师值得探讨的课题。本文主要探讨在《单片机技术》教学过程中如何培养学生的创新理念。
关键词单片机技术教学过程创新理念
中图分类号:G424文献标识码:A
《单片机技术》在高职计算机专业占有很重要的地位,因为由单片微机构成的控制装置适合于广泛的控制领域。如何教好单片机有关课程,培养学生的创新理念,是我们教师值得探讨的课题。在《单片机技术》课程教学实施过程中,笔者针对其更新速度快,其理论知识深奥而抽象,实验课学生的动手能力差的特点,为了激发学生的学习兴趣,培养学生的创新理念,在单片机教学中作了如下尝试。
1 教学环节中注重培养学生的创新理念
在单片机教学中,教师应根据学生、教材、教学设备等实际情况,探索具有创造性的教学方法和手段,引导学生在自主的学习中学会创新。教学过程模拟科学研究的创新活动过程,即提出问题——分析问题——设计方案——实验操作——观察、收集数据——分析处理数据——得到结论的模式进行教学,并通过教学设计增加其探索性,即引导学生提出问题再通过实验进行探索。实验教学中,打破教师对实验从头到尾讲解的模式,将每一个实验当作一个小课题,形成一个以工作过程为行为导向的路径,让学生自己选择实验方法,选用所需的工具、仪器、仪表,独立操作,自己进行实验数据的分析,得出正确结论,真正达到学以致用的目的。
目前,各高职院校都配备有网络电教设施,为教师利用现代化手段教学提供了物质保障。但在电化教学的软件开发和网络教学资源的利用上,做的还远远不够,使网络电教设施成了只供参观的摆设。因此我们有必要大力发展网络电化教学,真正发挥网络电化教学的直观性、可视性的优点,培养学生的实践能力。
2 改革理论教学,促进创新能力的发展
优化学习方法,加强记忆。学习单片机,除了搞清单片机内部功能、存储空间分配及I/O接口外,还应掌握其指令系统。MCS-51共有111条指令,要快速掌握这些指令要有一定技巧,现总结快速记忆MCS-51指令的方法如下:
2.1 助记符号的记忆方法
2.1.1 表格列举法
把44个指令助记符按功能分为五类,每类列表记忆。
2.1.2 英文还原法
单片机的操作码助记符是该指令功能的英文缩写,将缩写还原成英语原文,再对照汉语有助于理解其助记符含义,从而加强记忆。例如:增量 INC-Incremect;减量 DNC-Decrement;短转移 SJMP-Short jump;长转移 LJMP-Long jump;比较转移 CJNE-Compare jump not equality等。
2.1.3 功能模块记忆法
单片机的44个指令助记符,按所属指令功能可分为五大类,每类又可以按功能相似原则为2～3组。这样,化整为零,各个击破,实现快速记忆。
(1)数据传送组;(2)加减运算组。
MOV内部数据传送 ADD加法
MOVC程序存储器传送 ADDC带进位加法
MOVX外部数据传送 SUBB带进位减法
(3)逻辑运算组;(4)子程序调用组
ANL逻辑与LCALL长调用
ORL逻辑或ALALL绝对调用
XRL逻辑异或RET子程序返回
2.2 指令的记忆方法
2.2.1 指令操作数的有关符号
(1)#data表示八位立即数,#data16表示是十六位立即数。
(2)Rn(n=0-7)、A、B、CY、DPTR寄存器寻址变量。
(3)@R0、@R1、@DPTR、SP表示寄存器间址变量。
(4)DPTR+@A、PC+@A表示变址寻址的变量。
2.2.2 指令图示记忆法
图示记忆法是把操作功能相同或相似、但其操作数不同的指令,用图形和箭头将目的、源操作数的关系表示出来的一种记忆方法。例如:由助记符MOV、MOVX、MOVC组成的送数组指令,可以用图1、2帮助记忆。
2.2.3 相似功能归类法
在MCS-51指令中,发现部分指令其操作码不同,但功能相似,而操作数则完全一样。相似功能归类法就是把具有这样特点的指令放在一起记忆,只要记住其中的一条,其余的也就记住了。如加、减法的十二条指令,与、或、非的十八条指令,现列举如下:
ADD/ADDC/SUBB A,#data/direct/Rn/@Ri
ANL/ORL/XRL A,#data/direct/Rn/@Ri
2.2.4 口诀记忆法
对于有些指令,我们可以把相关的功能用精练的语言编成一句话来记忆。如PUSH direct和POP direct这两条指令。初学者常常分不清堆栈SP的变化情况,为此编成这样一句话:(SP的内容)加1(direct的内容)再入栈,(SP的内容)弹出(到direct单元)SP才减1等。
3 改革实践教学,促进创新能力的发展
只有实践,才有创造,培养学生的实践动手能力是实施创新的重点。
3.1 在教学改革过程中,开辟第二课堂是一个很好的办法。比如:结合实际开展单片机学习竞赛,开展单片机创新设计竞赛,开设创新设计实验,举办单片机讲座等。
3.2 强化实践教学,使学生有熟练的操作技能。实训操作是单片机教学的重要环节,通过实训操作,使学生进一步加深对理论知识的理解,掌握单片机的实际应用,学会用单片机去搞发明、搞创造。
3.3 除了让学生完成规定的训练内容外,积极引导学生自主设计,自主实施的实训,让学生按自己的意念去创作或者以部分学生为一个小集体去设计、实施实训项目。
4 拓宽学生视野,扩大知识量
思维要创新,离不开信息的吸收、整合,收集和处理信息的能力是创新能力的基础。一方面,让学生留意单片机在日常生活中的应用,比如:交通灯、广告屏、全自动洗衣机、智能冰箱等。学会多观察,多思考,多练习;另一方面,推荐学生多阅读课外读物,可以订阅一些相关报纸、杂志,以获取更多的有益信息,有利于创新能力的培养。
5 联系实际,培养学生的创新思维能力
实践性强是单片机课程的又一特点,在教学过程中,强调基础理论的掌握和基本技能训练的同时应密切联系生产实际,拓宽知识面,作到活学活用。例如,在讲授指令系统应用时,实训几种与学生密切相关的实例,如单片机在电冰箱、洗衣机、智能监控器等的应用。
创新能力的培养,强调发展学生的个性;强调培养有创新激情、想象能力及科技素质的人才;强调在培养学生综合素质水平的基础上,突出创新意识及收集和处理信息,获取新知识,提出问题,分析问题与解决问题的能力。这是实践教学改革的目标与方向。
关键词单片机技术教学过程创新理念
中图分类号:G424文献标识码:A
《单片机技术》在高职计算机专业占有很重要的地位,因为由单片微机构成的控制装置适合于广泛的控制领域。如何教好单片机有关课程,培养学生的创新理念,是我们教师值得探讨的课题。在《单片机技术》课程教学实施过程中,笔者针对其更新速度快,其理论知识深奥而抽象,实验课学生的动手能力差的特点,为了激发学生的学习兴趣,培养学生的创新理念,在单片机教学中作了如下尝试。
1 教学环节中注重培养学生的创新理念
在单片机教学中,教师应根据学生、教材、教学设备等实际情况,探索具有创造性的教学方法和手段,引导学生在自主的学习中学会创新。教学过程模拟科学研究的创新活动过程,即提出问题——分析问题——设计方案——实验操作——观察、收集数据——分析处理数据——得到结论的模式进行教学,并通过教学设计增加其探索性,即引导学生提出问题再通过实验进行探索。实验教学中,打破教师对实验从头到尾讲解的模式,将每一个实验当作一个小课题,形成一个以工作过程为行为导向的路径,让学生自己选择实验方法,选用所需的工具、仪器、仪表,独立操作,自己进行实验数据的分析,得出正确结论,真正达到学以致用的目的。
目前,各高职院校都配备有网络电教设施,为教师利用现代化手段教学提供了物质保障。但在电化教学的软件开发和网络教学资源的利用上,做的还远远不够,使网络电教设施成了只供参观的摆设。因此我们有必要大力发展网络电化教学,真正发挥网络电化教学的直观性、可视性的优点,培养学生的实践能力。
2 改革理论教学,促进创新能力的发展
优化学习方法,加强记忆。学习单片机,除了搞清单片机内部功能、存储空间分配及I/O接口外,还应掌握其指令系统。MCS-51共有111条指令,要快速掌握这些指令要有一定技巧,现总结快速记忆MCS-51指令的方法如下:
2.1 助记符号的记忆方法
2.1.1 表格列举法
把44个指令助记符按功能分为五类,每类列表记忆。
2.1.2 英文还原法
单片机的操作码助记符是该指令功能的英文缩写,将缩写还原成英语原文,再对照汉语有助于理解其助记符含义,从而加强记忆。例如:增量 INC-Incremect;减量 DNC-Decrement;短转移 SJMP-Short jump;长转移 LJMP-Long jump;比较转移 CJNE-Compare jump not equality等。
2.1.3 功能模块记忆法
单片机的44个指令助记符,按所属指令功能可分为五大类,每类又可以按功能相似原则为2～3组。这样,化整为零,各个击破,实现快速记忆。
(1)数据传送组;(2)加减运算组。
MOV内部数据传送 ADD加法
MOVC程序存储器传送 ADDC带进位加法
MOVX外部数据传送 SUBB带进位减法
(3)逻辑运算组;(4)子程序调用组
ANL逻辑与LCALL长调用
ORL逻辑或ALALL绝对调用
XRL逻辑异或RET子程序返回
2.2 指令的记忆方法
2.2.1 指令操作数的有关符号
(1)#data表示八位立即数,#data16表示是十六位立即数。
(2)Rn(n=0-7)、A、B、CY、DPTR寄存器寻址变量。
(3)@R0、@R1、@DPTR、SP表示寄存器间址变量。
(4)DPTR+@A、PC+@A表示变址寻址的变量。
2.2.2 指令图示记忆法
图示记忆法是把操作功能相同或相似、但其操作数不同的指令,用图形和箭头将目的、源操作数的关系表示出来的一种记忆方法。例如:由助记符MOV、MOVX、MOVC组成的送数组指令,可以用图1、2帮助记忆。
2.2.3 相似功能归类法
在MCS-51指令中,发现部分指令其操作码不同,但功能相似,而操作数则完全一样。相似功能归类法就是把具有这样特点的指令放在一起记忆,只要记住其中的一条,其余的也就记住了。如加、减法的十二条指令,与、或、非的十八条指令,现列举如下:
ADD/ADDC/SUBB A,#data/direct/Rn/@Ri
ANL/ORL/XRL A,#data/direct/Rn/@Ri
2.2.4 口诀记忆法
对于有些指令,我们可以把相关的功能用精练的语言编成一句话来记忆。如PUSH direct和POP direct这两条指令。初学者常常分不清堆栈SP的变化情况,为此编成这样一句话:(SP的内容)加1(direct的内容)再入栈,(SP的内容)弹出(到direct单元)SP才减1等。
3 改革实践教学,促进创新能力的发展
只有实践,才有创造,培养学生的实践动手能力是实施创新的重点。
3.1 在教学改革过程中,开辟第二课堂是一个很好的办法。比如:结合实际开展单片机学习竞赛,开展单片机创新设计竞赛,开设创新设计实验,举办单片机讲座等。
3.2 强化实践教学,使学生有熟练的操作技能。实训操作是单片机教学的重要环节,通过实训操作,使学生进一步加深对理论知识的理解,掌握单片机的实际应用,学会用单片机去搞发明、搞创造。
3.3 除了让学生完成规定的训练内容外,积极引导学生自主设计,自主实施的实训,让学生按自己的意念去创作或者以部分学生为一个小集体去设计、实施实训项目。
4 拓宽学生视野,扩大知识量
思维要创新,离不开信息的吸收、整合,收集和处理信息的能力是创新能力的基础。一方面,让学生留意单片机在日常生活中的应用,比如:交通灯、广告屏、全自动洗衣机、智能冰箱等。学会多观察,多思考,多练习;另一方面,推荐学生多阅读课外读物,可以订阅一些相关报纸、杂志,以获取更多的有益信息,有利于创新能力的培养。
5 联系实际,培养学生的创新思维能力
实践性强是单片机课程的又一特点,在教学过程中,强调基础理论的掌握和基本技能训练的同时应密切联系生产实际,拓宽知识面,作到活学活用。例如,在讲授指令系统应用时,实训几种与学生密切相关的实例,如单片机在电冰箱、洗衣机、智能监控器等的应用。
创新能力的培养,强调发展学生的个性;强调培养有创新激情、想象能力及科技素质的人才;强调在培养学生综合素质水平的基础上,突出创新意识及收集和处理信息,获取新知识,提出问题,分析问题与解决问题的能力。这是实践教学改革的目标与方向。