基于“任务驱动法”的单片机教学研究

摘要：为了解决单片机课程教学中存在的老师难教，学生难学的问题，采用“任务驱动法”，为该课程设计若干个任务，每个任务包括若干个知识点，让学生在完成任务的过程中学习，进而掌握知识点。结果表明，利用本方法进行教学，提高了学生的学习积极性，学习效率显著提高，培养了学生实践精神、创造精神。

关键词：任务驱动法；单片机；教学；proteus；仿真；汇编语言

中图分类号：TP368.2文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)16-3899-03

Research for the MCU Teaching Based on Task-driven Method

GU Ya-jun1, LI Jun2

(1. School of Computer Science and Technology, Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621010, China; 2. Nan? chong Professional Technic College, Nanchong 637000, China)

Abstract: In order to solve the problem of MCU teaching, task-driven method is used. The knowledge of the course is divided into many tasks including a number of knowledge points. students master the knowledge points during the process. It is showed that students’learning initiative and efficiency is improved, and students’ creative spirit and practical spirit is cultivated by the methods of teaching.

Key words: task-driven method; MCU; teaching; proteus; simulation; assembly language

《单片机原理及应用》课程是计算机专业以及控制专业的一门重要专业课。传统的教学在教学内容上采用先基础后应用，按照单片机简介硬件结构指令系统程序设计单片机系统扩展接口技术应用系统设计的顺序来教学[1]；在教学方式上以课本为主线，以老师为中心，采用教师讲解，学生接收的教学模式；在教学形式上采用先理论，后实验的方法来学习。一直以来，存在的老师难教，学生难学的问题。

1传统教学存在的问题

1）教学内容的安排不符合学生的接受能力；在教学过程中理论、实践知识讲解分离，不利于学生形成系统化的思想，不容易达到学生能进行单片机系统设计的教学目的；2）在教学过程中知识点与知识点脱离，学生在学习的时候不知道本知识点与其他知识点有何联系，不知道如何将单片机的内部不同部件联系起来使用，不利于学生以后根据实际情况灵活而广泛地使用已学知识；3）部分知识点使用的例子与时代脱节，没有与时俱进，让学生在学习的过程中感到落伍，不能激发学生兴趣。

2任务驱动法在本课程中的应用

“任务驱动法”是一种建立在建构主义学习理论基础上的教学法[3]，它将以往以传授知识为主的传统教学理念，转变为以解决问题、完成任务为主的多维互动式的教学理念；将再现式教学转变为探究式学习，使学生处于积极的学习状态，每一位学生都能根据自己对当前问题的理解，运用共有的知识和自己特有的经验提出方案、解决问题。“任务驱动法”正逐渐成为教学方法改革的一个重要方向。

Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件[4]。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及器件，可以实现原理图布图、代码调试到单片机与电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计，它是目前最好的仿真单片机及器件的工具是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等[5]，在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器[6]。将Proteus用于单片机课堂教学，不仅可将许多单片机实例功能形象化，在相当程度上得到实物演示实验的效果，也可将许多单片机实例运行过程形象化，达到实物演示实验难以达到的效果[7]。

本课程知识点以及任务的划分如表1所示。

3教学实例

下面以“流水灯”这个任务的设计仿真为例，介绍任务驱动法在单片机教学上的应用。

djnz r1,dl2

ret

编写主程序，实现8个灯全亮后全灭，再重复亮灭，代码段如下：

org 0

sjmp start

org 30h

start:mov p0,#0ffh

acall delay20ms

mov p0,#0

acall delay20ms

sjmp start

ret

程序编写完后，在keil中生成HEX文件，将此HEX文件写入AT89C52芯片的程序存储器中进行仿真测试。8个LED灯全亮的仿真效果如图2所示。

在单片机课程教学中使用任务驱动法进行教学，鼓励学生使用proteus仿真，不仅不需要增加硬件设备，减少了电子产品的消耗，节约了能源，更有利于学生在课下预习、复习学生内容，极大地提高了学生了学习积极性，为学生掌握本课程知识提供了良好的帮助。

[1]彭远芳,陆勤,胡宁,等.基于“项目驱动法”的单片机课程一体化教学的探索与实践[J].计算机教育,2010(6):78-82.

[2]曹建树,薛龙.单片机创新实践教学改革与实验室建设[J].实验室研究与探索,2005,24(9):4-6.

[3]余永辉,何莉,贺晓蓉.“电子技术”课程教学中“任务驱动”教学模式的构建[J].中国电力教育,2009(3):81-82.

[4] Labcenter Electronics[EB/OL].[2010-06-20]./products/- bstamp.htm.

[5]陈朝元,鲁五一.Proteus软件在自动控制系统仿真中的应用[J].系统仿真学报,2008,20(2):318-320.

[6]黄夙绚.Proteus与Ultra Edit、Keil的联合使用[J].无线电,2005(7):36-37.

[7]曾智星.关于单片机虚拟教学和开发的探索[J].黑龙江科技信息,2008(16):148,235.

[8]丁元杰.单片微机原理及应用[M].北京:机械工业出版社,2002.