高娟　田鑫鑫　吳思

摘 要：問題驅(qū)動教學(xué)法是以問題為牽引，將提出問題、分析問題、解決問題作為主要內(nèi)容和手段的教學(xué)法。本文通過單片機(jī)教學(xué)中的“流水燈”案例，淺談“問題驅(qū)動法”在單片機(jī)應(yīng)用課程教學(xué)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：問題驅(qū)動教學(xué)法；單片機(jī)應(yīng)用；流水燈

問題驅(qū)動教學(xué)法是以問題為牽引，將提出問題、分析問題、解決問題作為主要內(nèi)容和手段的教學(xué)法。它的突出特征是以提出問題方式引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)和思考，因此如何在課堂教學(xué)中設(shè)計(jì)問題無疑是該教學(xué)模式的關(guān)鍵。

筆者從事單片機(jī)應(yīng)用課程教學(xué)多年，在教學(xué)過程中多次嘗試將“問題驅(qū)動教學(xué)法”應(yīng)用其中，教學(xué)效果顯著。該文通過單片機(jī)教學(xué)中的“流水燈”案例，淺談“問題驅(qū)動教學(xué)法”在單片機(jī)應(yīng)用課程教學(xué)中的應(yīng)用。

1 問題驅(qū)動教學(xué)法應(yīng)用實(shí)例分析

1.1 編寫流水燈程序

為了引入流水燈，首先設(shè)計(jì)如下問題：在上一任務(wù)中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)用單片機(jī)控制8個發(fā)光二極管亮滅閃爍的任務(wù)，但是8個燈是同時亮滅的。那么我們能不能控制8個燈按照流水作業(yè)的形式一個一個的輪流點(diǎn)亮呢？由此引出流水燈的實(shí)現(xiàn)方法。

學(xué)生根據(jù)以前學(xué)過的知識，很快可以編寫出程序，并將程序下載到單片機(jī)中，可以看到實(shí)現(xiàn)了我們預(yù)期的效果，8個燈依次輪流點(diǎn)亮了。

為了使學(xué)生熟練掌握流水燈程序的編寫方法，可以引入趣味性的問題，從而達(dá)到吸引學(xué)生和增強(qiáng)他們的發(fā)散思維。可以提出一個新的問題：除了這一種流水顯示方式外，還有沒有別的顯示方式呢？

大家經(jīng)過思考得出還可以讓8個燈依次全部點(diǎn)亮、雙燈流水點(diǎn)亮、雙燈相向點(diǎn)亮等，實(shí)現(xiàn)的方法就是控制P1口輸出相應(yīng)的數(shù)據(jù)即可。這時可以讓學(xué)員自己編寫程序，觀察效果。

通過編寫程序，實(shí)現(xiàn)各種各樣的流水燈效果，學(xué)生有了較濃學(xué)習(xí)興趣。接下來趁熱打，又提出如下問題：看了剛才的流水燈效果，大家可以發(fā)現(xiàn)燈閃爍得太快，也即延時時間太短，那么怎樣修改延時，增長延時時間呢？

1.2 增長延時時間

要增長延時時間首先要計(jì)算延時子程序的延時時間，由此引出延時時間的計(jì)算。

在12MHZ晶振頻率下，前三條單周期指令的執(zhí)行時間是1us，后兩條雙周期指令的執(zhí)行時間為2us。因此：

內(nèi)循環(huán)的延時時間是：255*（1+2）=765?S

外循環(huán)一次的時間是：765?S+1?S+2?S=768?S

外循環(huán)的執(zhí)行時間是768*255=195840?S

粗略的計(jì)算：765*255=195075?S≈195ms≈0.2S

知道了原來延時子程序的執(zhí)行時間是0.2s后，怎樣增長延時時間呢？例如要增加延時時間為1s。

學(xué)員經(jīng)過思考得出通過增加一層循環(huán)從而增長延時時間，修改后的1s延時程序如下：

DELAY1S：MOV R3，#100；延時1s的循環(huán)次數(shù)

DEL2：MOV R4，#10；延時10s的循環(huán)次數(shù)

DEL1：MOV R5，#250；延時1ms的循環(huán)次數(shù)

DEL0： NOP

NOP

DJNZ R5， DEL0

DJNZ R4， DEL1

DJNZ R3， DEL2

RET

將1s延時程序下載后，觀察到流水燈閃爍變慢了。接下來又提出如下問題：MOV P1，#XXXXXXXXB和ACALL DELAY在以上程序中被引用了8次，而8個數(shù)據(jù)之間是有規(guī)律的，顯然程序重復(fù)太多，能否使其簡化？由此引出利用循環(huán)程序?qū)崿F(xiàn)流水燈。

1.3 簡化程序結(jié)構(gòu)

循環(huán)程序的關(guān)鍵要用到循環(huán)左移指令RL A，首先設(shè)置循環(huán)次數(shù)和循環(huán)初值， 顯示模式字送P1端口， 顯示模式字左移1位，判斷循環(huán)次數(shù)-1是否等于0，跳轉(zhuǎn)到不同的地方。具體程序如下：

START：MOV R2，#08H

MOV A， #0FEH

NEXT：MOV P1，A

ACALL DELAY1s

RL A

DJNZ R2，NEXT

SJMP START

接下來又提出如下問題：上面這種方法只能簡化流水燈程序，如果要讓8個燈變幻出很多花樣的閃爍方式，那程序還是要編寫很長的，有沒有什么方法用短一點(diǎn)程序可以實(shí)現(xiàn)多一些花樣的閃爍效果呢？由此引出萬能閃爍燈的程序。

1.4 萬能閃爍燈

萬能閃爍燈是利用查表程序來實(shí)現(xiàn)的。將要輸出的數(shù)據(jù)都放在一個表格中，利用循環(huán)程序依次查表輸出每一個數(shù)據(jù)，直到所有的數(shù)據(jù)都輸出一遍再從頭開始。

2 結(jié)語

以上就是問題驅(qū)動教學(xué)法在“流水燈”教學(xué)中的整個應(yīng)用過程。在這個過程中，始終以問題引出新知識，且問題的設(shè)計(jì)由易到難、層層遞進(jìn)，符合人們對事物的認(rèn)知規(guī)律。我們多年在單片機(jī)課程教學(xué)中運(yùn)用問題驅(qū)動教學(xué)法，設(shè)計(jì)了一系列的問題引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，而學(xué)生通過觀察、思考、聯(lián)想，感受到成功的喜悅，也認(rèn)識到學(xué)習(xí)這門課的意義，從而變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，提高了學(xué)習(xí)的興趣。

此外，由于單片機(jī)應(yīng)用是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，因此，“問題驅(qū)動教學(xué)法”還應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中主動發(fā)現(xiàn)并解決問題。這一應(yīng)用還需要更深入地探索和研究。該文僅做初步探討，以期能拋磚引玉。

[參考文獻(xiàn)]

[1]張廣群，汪杭軍，王保平.問題驅(qū)動模式在VB教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].計(jì)算機(jī)教育，2008（22）.