楊家志 楊光杰

桂林理工大學信息科學與工程學院 廣西桂林 541004

微機原理與接口技術課程教學方法探討

楊家志 楊光杰

桂林理工大學信息科學與工程學院 廣西桂林 541004

針對在微機原理與接口技術課程教學中遇到的普遍問題，從課堂教學和實驗教學兩方面對教學方法進行改革，改善教學效果。

微機原理；教學方法；改革

微機原理與接口技術是高等院校理工科非計算機專業(yè)學生必修的一門計算機基礎教育課程，是提高學生微型計算機應用與開發(fā)能力的重要課程，也是學習后續(xù)單片機原理、嵌入式系統(tǒng)等課程的基礎。微機原理與接口技術課程由微機原理和微機接口技術兩大內容組成，其中，微機原理以Intel公司自1978年以來陸續(xù)推出的8086，80386，Pentium等X86構架的CPU為主線，介紹其內部結構、運行過程和指令系統(tǒng)；微機接口技術著重CPU與存儲器的連接、外設端口、網(wǎng)絡接口、中斷、A/D和D/A等。

這門課程內容多，定義多，原理復雜，對于多數(shù)沒有或較少計算機硬件基礎知識的同學來說，入門較難，概念的理解、原理的認識尤其困難。很多同學在上完幾次課后紛紛反映課程較難，不理解CPU是怎么運行的，原理是什么。從現(xiàn)實來看，搞好微機原理與接口技術的教學工作，讓學生理解，學好，學扎實，為以后的學習打好基礎，是一項很有挑戰(zhàn)性的工作。

結合在微機原理與接口技術實際教學過程中遇到的問題，通過與學生的互動，與同事的交流，以及認真的思考，不斷改進教學方法和手段，改善教學效果。

1 教學過程中遇到的問題

(1)學生普遍反映課程的知識點太多，理解起來難度太大。尤其是微機硬件發(fā)展日新月異，各種新硬件、新概念、新定義層出不窮，而且部分漢語定義經(jīng)由英語翻譯過來之后，有詞不達意之嫌，更添理解難度。例如：內存在微機原理里不光包括我們通常所說的“內存”，還包括CPU內部的緩存，顯存，主板上的BIOS存儲芯片等，學生在學習的時候很容易混淆。

(2)教學內容陳舊。目前的教材，普遍以16位CPU 8086為基礎，講述相應微機系統(tǒng)的原理。30余年后的今天，CPU從性能上、結構上、引腳上都發(fā)生了很大的變化，仍以8086來講述微機原理就會與現(xiàn)實產(chǎn)生較大的脫節(jié)，甚至很多教師都沒有接觸過8086，只能憑借理解去講授8086的原理。

(3)課程內容上只安排講授匯編指令，無匯編編程的內容，但是在實驗課程上全是匯編編程的內容。這個問題是普遍存在的，只學完匯編指令之后，學生并不理解匯編程序的特點，也不知道一個完整的匯編程序應該是什么樣子的，更不知道如何去編寫一個匯編程序。那么在做實驗的時候，就不知道如何做。

(4)CPU外圍芯片的介紹過多。一般的教材都會從中斷管理芯片8259，到接口芯片8255，到定時/計數(shù)器8253，再到串口芯片8251等。一方面這類芯片目前已很少使用，另一方面學生一下子接觸這么多類似的芯片，很難掌握。

2 在課堂教學中嘗試的改革

針對以上在微機原理教學中遇到的問題，不斷嘗試改革教學方法，改善教學效果，讓學生更好、更扎實地學好知識。主要內容如下：

(1)精選教材。微機軟硬件發(fā)展迅速，在教學時也應該緊跟軟硬件的發(fā)展趨勢，為學生講解最新的概念、技術和原理。同時，目前通用微機的CPU都是建立在X86構架上的，即以8086為基礎的。因而，應該以講述8086工作原理為基礎，適當加入Pentium和Core等新式CPU采用的新技術，新原理，從而讓學生在掌握微機工作原理的同時，了解微機的發(fā)展歷史和趨勢。

為此，選用一本以8086為基礎，同時又包含新式CPU的教材就顯得尤為重要。經(jīng)過認真篩選，最終選用清華大學出版社的《微型計算機技術及應用》（第四版）為教材。此書多年來經(jīng)過4次修訂，在講述8086原理基礎上，新加入Pentium處理器的原理、指令等部分內容，較好地滿足課堂教學的要求。

(2)注重教學中概念的講解。概念是學生理解和掌握微機工作原理的基礎，通過對概念的認真領會和理解，才能進一步深入到微機的工作過程中去。這門課程里概念較多，其中有很多是易混淆難以理解的，也有較多是第一次遇到或者有新含義的概念。因而，在課程教學中，應該著重講解難理解易混淆的概念，讓學生掌握這些概念，打好基礎之后，才能更好地掌握微機工作原理。

(3)多引導學生對問題的思考。微機原理這門課程有很強的邏輯性，微機工作的每一步，都是按照既定的邏輯或步驟進行的。因而，在教學時，應培養(yǎng)學生的邏輯思考能力，遇到問題，不是直接告訴學生答案，而是在學生思考之后，再講解對待此問題的思考過程。同時，在教學時，應該主動提出問題，多問學生為什么，引導學生對問題的思考，培養(yǎng)學生思考的習慣。

(4)增加匯編語言編程內容。針對課程教學中缺少匯編語言編程，在教學中主動加入這部分內容。具體的做法是提煉出典型的完整匯編程序，在課堂上給學生講解程序運行過程和原理，并講解通過Debug進行程序調試的方法，培養(yǎng)學生運用匯編語言編程和調試的能力。

(5)集中講解CPU外圍芯片，并適當縮減部分內容。CPU外圍芯片在課程中占有相當大的篇幅，而它們的工作原理和配置方法基本類似，因而，在教學時，完全可以適當?shù)匕堰@些外圍芯片集中講解，讓學生掌握這類芯片從硬件連接到軟件編程的方法。

3 在實驗教學中嘗試的改革

實驗教學是學生實際動手操作，理論聯(lián)系實際，增強對微機原理理解的重要手段，也是學好微機原理的重要保證。在微機原理的實驗教學中，筆者嘗試了如下改革：

(1)精選實驗項目。根據(jù)實驗學時的要求，選取跟課本內容緊密相關的實驗項目，尤其是涉及微機工作原理和重要芯片工作原理的實驗項目。

(2)仔細講解實驗內容及過程。教師示范實驗平臺的操作方法，鼓勵學生去編寫自己的程序，在不斷的調試過程中加深對硬件和軟件的理解，真正達到動手、理解、領會。

(3)要求學生認真撰寫實驗報告。實驗報告是實驗教學中的重要一環(huán)，從實驗報告中可以看出學生實驗的情況，對實驗內容的理解情況，甚至是對整個微機原理課程的掌握情況。要求學生在撰寫實驗報告時，重點突出實驗過程，學生對實驗的理解和從實驗中得到的體會。

4 結束語

結合在微機原理與接口技術的實際教學過程中遇到的現(xiàn)實問題，從課堂教學和實驗教學兩方面對微機原理的教學改革進行了嘗試，提出了一些具體的教學改革方案和措施，從課程教學的效果來看，此種改革能夠引起學生的興趣，增強學生對課本內容的理解，提高學生的動手能力，取得了一定的效果。

[1] 鄭蓉建，白秋產(chǎn)，應根旺.微機原理及應用課程教學改革初探[J].高等教育與學術研究，2007，7：36～38

[2] 黃健.論微機原理與接口技術課程的教學改革[J].中國成人教育，2010，8：160～161

[3] 汪鳳林，王東霞，溫秀蘭.微機原理及應用課程改革探索[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2010，15：90～92

[4] 林麗純，李傳芳.微機原理及應用實踐的教學改革[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2009，4：86～87

Discussion of the teaching method of micro-computer theory

Yang Jiazhi, Yang Guangjie
Guilin university of technology, Guilin, 541004, China

This paper is aimed at the problems that happened in the micro-computer theory teaching process. A teaching reform is proposed in both classroom teaching and experimental teaching, to obtain a better teaching effect.

micro-computer theory; teaching method; reform

2011-04-23 稿件編號：1104135

楊家志，博士，講師。