陳德超

【摘 要】微機(jī)原理與接口技術(shù)是一門理論性和實踐性都很強(qiáng)的課程，也是計算機(jī)、電子、機(jī)電、自動化等工科專業(yè)的基礎(chǔ)性課程，是培養(yǎng)學(xué)生微機(jī)工程控制設(shè)計與應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力的一門必修課。由于該課程內(nèi)容龐雜抽象，在教學(xué)過程中需要通過在維持基本內(nèi)容穩(wěn)定的基礎(chǔ)上適當(dāng)引入前沿內(nèi)容，并充分利用網(wǎng)絡(luò)手段、多媒體技術(shù)、仿真技術(shù)等手段來促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。本文主要針對目前教學(xué)中存在的不足并結(jié)合該課程的特點，提出通過采用改革實實驗內(nèi)容和實踐教學(xué)、優(yōu)化課堂內(nèi)容和教學(xué)方式等方法來提高教學(xué)效果，達(dá)到該課程的教學(xué)目的。

【關(guān)鍵詞】微機(jī)原理與接口技術(shù)；教學(xué)改革；實踐教學(xué)

0.引言

關(guān)于微機(jī)原理與接口設(shè)計這門課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生需要以應(yīng)用的角度出發(fā)，在理論和實踐的基礎(chǔ)上掌握微型計算機(jī)的基本組成、匯編語言程序設(shè)計、工作原理、接口電路及硬件的連接等方面，同時在一定程度上還需要具備微機(jī)應(yīng)用系軟件和硬件開發(fā)的能力。由此可見，應(yīng)用性強(qiáng)、內(nèi)容豐富、教與學(xué)難度大、技術(shù)更新快是該課程的特點，加之計算機(jī)技術(shù)于微型計算機(jī)系統(tǒng)的迅速發(fā)展，新的微機(jī)接口技術(shù)也在不斷涌現(xiàn)，所以有必要對這門課程進(jìn)行教學(xué)改革和優(yōu)化，起到教學(xué)相長的目的。

1.課堂內(nèi)容與結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

微機(jī)原理與接口技術(shù)課程中因為概念多、接口芯片多、專有名詞多導(dǎo)致課程內(nèi)容比較抽象，學(xué)生學(xué)習(xí)起來會有一定的困難。隨著高新技術(shù)的層出不窮和計算機(jī)科學(xué)的迅猛發(fā)展，微機(jī)課程的教學(xué)在基礎(chǔ)性、前沿性、先進(jìn)性方面有很高的要求，需要對課程內(nèi)容中的傳統(tǒng)內(nèi)容和現(xiàn)代內(nèi)容進(jìn)行合理的協(xié)調(diào)。大學(xué)專業(yè)課程教學(xué)與職業(yè)技術(shù)培訓(xùn)不同，學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)和分析能力必須是教學(xué)中的重點，不能盲目追求與最新技術(shù)的講解。在微機(jī)原理與接口技術(shù)的教學(xué)中需要遵循從熟悉基本原理和概念著手，注意引用計算機(jī)中的新技術(shù)，及時更新課程內(nèi)容，保持其先進(jìn)性和時代性。具體做法如下：

第一，針對課程概念多、內(nèi)容枯燥的問題，在具體實施課堂內(nèi)容的組織時，教師可以采取重點講解Intel的16位微處理器8086，對于其中相對重要的知識點包括部件結(jié)構(gòu)BIU架構(gòu)、執(zhí)行部件EU、管腳定義與作用、指令系統(tǒng)、匯編程序設(shè)計方法等在內(nèi)的知識實行詳細(xì)的講解。由于在8086CUP講授上的方法和內(nèi)容都比較成熟，所以對基本原理和概念的引用相對比較方便，而若是采用將教學(xué)內(nèi)容的講解全面提升到32位，就會加大學(xué)習(xí)難度，很容易導(dǎo)致概念和技術(shù)成為沒有根基的東西，學(xué)生也就很難理解微機(jī)硬件結(jié)構(gòu)和接口技術(shù)發(fā)展的過程，從而難以收到好的教學(xué)效果。第二，關(guān)注計算機(jī)的新技術(shù)，將一些最新的微機(jī)技術(shù)適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充到教學(xué)內(nèi)容中，借鑒和吸收國外計算機(jī)教材中的優(yōu)秀理念。

2.課堂教學(xué)方式優(yōu)化

2.1合理應(yīng)用多媒體教學(xué)輔助手段

在課堂的傳授中合理應(yīng)用良好的教學(xué)方式和手段可以有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和素質(zhì)。在微機(jī)原理與接口的課堂教學(xué)中，大部分的內(nèi)容都只是用文字進(jìn)行描述和定義，學(xué)生對于這種看不見摸不著的知識很容易產(chǎn)生厭煩的心理，學(xué)習(xí)時大多也只是知其然而不知其所以然。對于這種現(xiàn)象，我們需要摒棄那種照本宣科的授課方式，合理引用多媒體技術(shù)進(jìn)行教學(xué)輔助以幫助學(xué)生更有效的學(xué)習(xí)。多媒體教學(xué)中包含了文字、圖形、聲音、動畫在內(nèi)的多種形式，能讓抽象知識變得具體化和形象化，對學(xué)生的記憶和理解上有很大幫助。例如，在講授指令系統(tǒng)的尋址方式時，教師可以將不同的尋址方式EU、BIU等部件做成Flash課件的方式。

2.2靈活引入現(xiàn)代仿真技術(shù)來加強(qiáng)教學(xué)

目前，虛擬儀器和仿真技術(shù)已經(jīng)成為了現(xiàn)代科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)中的一大利器。而將這些仿真技術(shù)靈活引入到課堂教學(xué)中，同樣也能發(fā)揮很大的作用，強(qiáng)化了課堂教學(xué)中的實際操作能力，提高了課堂教學(xué)質(zhì)量。就EMU8086仿真軟件來說，它不僅能模擬真實微處理器中的每一個步驟，顯示出存儲器、寄存器、變量、標(biāo)志寄存器、堆棧，而且能虛擬外設(shè)，如交通紅綠燈、LED、微機(jī)顯示器等?？梢苑Q得上是一款極佳的輔助微機(jī)原理教學(xué)的仿真軟件。

2.3強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的應(yīng)用

加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的應(yīng)用可以打破課堂教學(xué)時間和空間上的限制，對課堂教學(xué)進(jìn)行延伸。關(guān)于這一點，可以實施建立網(wǎng)絡(luò)教室，而網(wǎng)絡(luò)教室的建立具備三方面的優(yōu)勢。第一，將課堂教學(xué)中的每個課件和多媒體動畫傳入網(wǎng)絡(luò)教室中，學(xué)生可以通過下載后進(jìn)行課前預(yù)習(xí)和課后溫習(xí)的工作。第二，在網(wǎng)絡(luò)教室中還可以提供一些國內(nèi)外課堂的優(yōu)秀講課錄像和工程項目技術(shù)資料等，幫助學(xué)生輕松獲取國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)知識。第三，網(wǎng)絡(luò)教室為教師和學(xué)生提供了一個資源共享的平臺，利用網(wǎng)上交流、網(wǎng)上提問、網(wǎng)上授課等方式能有效提高師生間的互動和交流。

3.教學(xué)實驗改革與實踐

一直強(qiáng)調(diào)微機(jī)原理與接口技術(shù)是一門實踐性很強(qiáng)的課程，所以在實際的教學(xué)中需要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)度，合理安排實驗教學(xué)，讓理論和實踐實現(xiàn)統(tǒng)一。在實驗教學(xué)中，對于教學(xué)內(nèi)容要結(jié)合實用性和創(chuàng)新性原則來進(jìn)行合理的選擇，讓學(xué)生在熟悉基礎(chǔ)知識和理論的基礎(chǔ)上，分析問題和解決問題的能力也得到進(jìn)一步提高。根據(jù)難度和循序漸進(jìn)的原則，實驗內(nèi)容可以劃分為驗證性實驗、設(shè)計性實驗、創(chuàng)新性實驗三部分。

3.1驗證性實驗

驗證性實驗的內(nèi)容包含基本匯編程序設(shè)計、可編程并行接口、中斷與定時等。驗證性實驗包括基礎(chǔ)部分和提高部分，驗證性實驗不僅要求學(xué)生按照書中的要求、步驟完成實驗的基礎(chǔ)部分，還要求學(xué)生在有效完成實驗基礎(chǔ)部分的基礎(chǔ)上作出小的改進(jìn)，達(dá)到提高部分的要求。這樣一來，學(xué)生通過驗證性實驗的學(xué)生能對微機(jī)原理和接口芯片的相關(guān)工作原理有一個更深層次的認(rèn)識，既提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，又幫助學(xué)生提高了分析問題和解決問題的能力。

3.2設(shè)計性實驗

設(shè)計性實驗是對驗證性實驗的一次深入，有利于培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識的能力。設(shè)計性實驗的內(nèi)容包含D/A轉(zhuǎn)換、A/D轉(zhuǎn)換、鍵盤與顯示等方面的硬件和軟件設(shè)計。在設(shè)計性實驗中，要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識對軟件編程、軟硬件調(diào)試、硬件電路設(shè)計。

3.3創(chuàng)新設(shè)計實驗

創(chuàng)新性設(shè)計實驗是這三種實驗內(nèi)容中難度最大的一個，在進(jìn)行實驗的時候，教師需根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力將學(xué)生進(jìn)行小組的劃分，教師提供多方面的實驗課題讓學(xué)生自行選擇，并依據(jù)每小組的實際情況下達(dá)不同的任務(wù)，并在實驗的過程中，及時解決學(xué)生的疑難問題，打開學(xué)生創(chuàng)作思維，指導(dǎo)學(xué)生有效完成實驗。創(chuàng)新性實驗不僅讓學(xué)生深入了解了微機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)過程，而且還培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作能力和創(chuàng)新能力。

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