韋耿 嚴(yán)錫君 陳靜

摘要：計(jì)算機(jī)新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，給微機(jī)原理課程教學(xué)提出了新挑戰(zhàn)。本文針對(duì)微機(jī)原理課程特點(diǎn)，提出從突出基本原理的普遍性、注重課程內(nèi)容的層次性以及強(qiáng)調(diào)教學(xué)方法的多樣性三方面來(lái)對(duì)課程教學(xué)進(jìn)行改革，使之更適應(yīng)當(dāng)前提倡的通識(shí)教育和素質(zhì)教育的要求。實(shí)踐證明，所提出的方法取得了較好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：微機(jī)原理；教學(xué)改革；研究

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）45-0091-02

微機(jī)原理與接口技術(shù)課程是電氣信息類本科生教學(xué)的主要學(xué)科基礎(chǔ)課之一，也是無(wú)線電類、機(jī)械類等其他許多非計(jì)算機(jī)類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程的特點(diǎn)是理論性和實(shí)踐性強(qiáng)，知識(shí)點(diǎn)多且較抽象，教學(xué)內(nèi)容更新快，學(xué)生普遍反映不好學(xué)。同時(shí)，由于微電子技術(shù)及微處理器芯片不斷更新，如何在教學(xué)中適當(dāng)引入最新的發(fā)展成果以及最新的CPU設(shè)計(jì)理念，使教學(xué)內(nèi)容跟上時(shí)代發(fā)展的步伐，也面臨著新的挑戰(zhàn)。為此，筆者結(jié)合自身教學(xué)經(jīng)歷，對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面進(jìn)行教改探索。

一、基本原理的普遍性

本課程信息量大、知識(shí)點(diǎn)多、概念也多，實(shí)際授課過(guò)程中，受課時(shí)、教學(xué)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所的限制，難于對(duì)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)介紹。因此，如何精心組織和安排課程的內(nèi)容，做到主次分明、重點(diǎn)突出，使學(xué)生掌握具有普遍性的基本原理，并融會(huì)貫通，進(jìn)而很快適應(yīng)新系統(tǒng)的原理和方法，是一個(gè)值得深入研究的課題。

以中斷為例說(shuō)明上課時(shí)如何突出原理的普遍性。每種型號(hào)的CPU都有處理中斷的能力，只是不同CPU的中斷機(jī)制略有差別，包括中斷向量表、中斷返回的處理等都可能不同。講授中斷技術(shù)時(shí)，首先詳細(xì)介紹中斷的基本概念，接著介紹中斷過(guò)程的一般過(guò)程，基于這些一般性的概念和機(jī)制，深入討論8086的中斷系統(tǒng)；講授中斷向量表時(shí)，首先介紹中斷是通過(guò)中斷向量表來(lái)實(shí)現(xiàn)的，中斷向量表里順序存放著和中斷源相對(duì)應(yīng)的中斷類型碼，主程序通過(guò)中斷類型碼可以找到所對(duì)應(yīng)的中斷向量在表中的位置，從而可將指針轉(zhuǎn)移到服務(wù)子程序的入口，執(zhí)行子程序。在此基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹8086系統(tǒng)的向量中斷。采用這種從一般到特殊、從普遍到具體的層層剝開的方法可使學(xué)生掌握中斷的普遍原理，又重點(diǎn)掌握了8086系統(tǒng)的中斷機(jī)制及過(guò)程。

二、教學(xué)內(nèi)容的層次性

教師在教學(xué)中應(yīng)該有層次、合理地設(shè)計(jì)課程內(nèi)容，在緊緊抓住基礎(chǔ)知識(shí)的前提下，擴(kuò)展教材中無(wú)法及時(shí)更新的知識(shí)，適度介紹前沿知識(shí)和技術(shù)，使學(xué)生能夠牢固掌握基礎(chǔ)知識(shí)，熟悉當(dāng)前涌現(xiàn)的新知識(shí)，了解技術(shù)發(fā)展的大致趨勢(shì)，樹立學(xué)好課程知識(shí)的信心，提高學(xué)習(xí)的興趣。

筆者一直堅(jiān)持基礎(chǔ)為先的原則，在保證基礎(chǔ)的前提下，介紹了現(xiàn)代微機(jī)系統(tǒng)中具有代表性的一些新技術(shù)，如Intel高性能微處理器的超標(biāo)量流水等。同時(shí)，還介紹多核心32位微處理器的工作機(jī)制，以及已進(jìn)入應(yīng)用領(lǐng)域的64位微處理器。適度介紹并行計(jì)算機(jī)理論，包括并行算法和并行程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言；探討將程序級(jí)或任務(wù)級(jí)的并行性轉(zhuǎn)換成語(yǔ)義等價(jià)的并行性。這些層次性的內(nèi)容不僅加深了學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和掌握，而且開闊了學(xué)生的視野，為以后的學(xué)習(xí)和研究作了鋪墊。

三、教學(xué)方法的多樣性

1.傳授式教學(xué)與啟發(fā)式教學(xué)相結(jié)合。傳授式教學(xué)能夠?qū)⒄n程脈絡(luò)及主線、內(nèi)容及知識(shí)比較完整地傳授給學(xué)生，對(duì)于學(xué)生構(gòu)建知識(shí)結(jié)構(gòu)、擴(kuò)大知識(shí)面、提高其能力具有不可替代的作用。而啟發(fā)式教學(xué)對(duì)調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，引導(dǎo)自主思考，進(jìn)而提高其發(fā)現(xiàn)、分析及解決問(wèn)題的能力具有非常重要的作用。在教學(xué)中只有將兩者結(jié)合起來(lái)，采用以老師傳授為主、兼以啟發(fā)學(xué)生思考，才能體現(xiàn)老師的主導(dǎo)作用與學(xué)生的主體角色，才能符合現(xiàn)代教育的需要，才能最大限度地提高教學(xué)質(zhì)量。為此，筆者認(rèn)為在備課和上課時(shí)，教師需做到以下三點(diǎn)：（1）研究教材，胸中有數(shù)。教師每次上課前，都需要認(rèn)真?zhèn)湔n，對(duì)講授的內(nèi)容要熟練，明確本次課的教學(xué)目標(biāo)和任務(wù)，梳理知識(shí)點(diǎn)的分布，對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)、重點(diǎn)和難點(diǎn)了如指掌，做到胸中有數(shù)。同時(shí)，微機(jī)原理課程知識(shí)點(diǎn)多，在抓住教學(xué)目標(biāo)和任務(wù)后，要懂得取舍，避免面面俱到、滿堂灌。（2）研究學(xué)生，因材施教，有教無(wú)類。上課之前，教師要對(duì)教學(xué)的主體，即學(xué)生進(jìn)行研究，掌握學(xué)生的基本情況，顧及不同水平不同能力的學(xué)生，為開展啟發(fā)式教學(xué)做好準(zhǔn)備。備課和上課時(shí)做到“眼中有教材，心中有學(xué)生”，就有了成功運(yùn)用啟發(fā)式教學(xué)的基礎(chǔ)。（3）合理設(shè)計(jì)問(wèn)題，善于啟發(fā)思考。上課過(guò)程中，教師要恰當(dāng)?shù)靥岢觥﹩?wèn)題，供學(xué)生討論，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表自己的見(jiàn)解，最后進(jìn)行講解和點(diǎn)評(píng)。啟發(fā)式教學(xué)能讓學(xué)生帶著問(wèn)題去學(xué)，變被動(dòng)為主動(dòng)，培養(yǎng)了他們積極發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、獨(dú)立分析和善于解決問(wèn)題能力。同時(shí)，該方法能使學(xué)生從不同角度思考事物的本質(zhì)，更有利于發(fā)揮其邏輯能力和想象能力。需注意啟發(fā)式教學(xué)應(yīng)重“導(dǎo)”而非“牽”，其精髓是發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用、引導(dǎo)作用。

2.多媒體教學(xué)與板書教學(xué)相結(jié)合。在傳統(tǒng)的板書教學(xué)中，學(xué)生結(jié)合教師講課和板書的進(jìn)度來(lái)聽(tīng)課、記筆記和思考。該方法板書耗費(fèi)較多的時(shí)間和精力，有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)學(xué)生因忙于記筆記而顧不及思考、消化所講的內(nèi)容，影響教學(xué)效果，但教師可以自由掌握教學(xué)的進(jìn)度，能夠與學(xué)生進(jìn)行良好的互動(dòng)，且學(xué)生偶爾開小差也可通過(guò)黑板上遺留的內(nèi)容將前后內(nèi)容連貫起來(lái)。多媒體教學(xué)省去教師的板書時(shí)間，教師可把較多的時(shí)間和精力放在授課上，且幻燈片直觀性強(qiáng)，生動(dòng)形象，便于學(xué)生的理解和記憶，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。但教師很難將講課的所有內(nèi)容寫在幻燈片上，當(dāng)學(xué)生思想開小差時(shí)，可能會(huì)錯(cuò)過(guò)了好幾張幻燈片，思路很難再跟上老師的進(jìn)度，嚴(yán)重影響教學(xué)效果。

板書教學(xué)和多媒體教學(xué)各有利弊，在實(shí)際的教學(xué)中應(yīng)將兩者結(jié)合起來(lái)。為此，筆者認(rèn)為應(yīng)該做到：采用口述、板書和幻燈片相結(jié)合的方法進(jìn)行教學(xué)，三者各有側(cè)重，相互配合；制作的幻燈片應(yīng)富于變化，不能一成不變，以吸引學(xué)生更多的注意力。

3.比喻法的廣泛應(yīng)用?！秾W(xué)記》有曰：“君子之教，喻也?！蔽C(jī)原理課程內(nèi)容抽象，教師可以采用一些生動(dòng)形象的例子來(lái)幫助學(xué)生理解。（1）老師要找的學(xué)生就在自己身邊（比如在自己上課的班級(jí)里），那么可以直接找到他（立即數(shù)尋址）；（2）老師要找的學(xué)生正在同一棟教學(xué)樓的另一個(gè)教室上課（同一棟教學(xué)樓的每個(gè)教室可以看成是CPU中的寄存器），老師可以直接去該教室找學(xué)生（寄存器尋址）；（3）老師不知道所找學(xué)生的宿舍，可以先去學(xué)生處查詢，再到輔導(dǎo)員那獲得具體地址，然后再去找學(xué)生（基址變址尋址）；

實(shí)踐證明，通過(guò)比喻，學(xué)生更深刻清晰的理解相關(guān)概念和知識(shí)。生動(dòng)形象的比喻不失為一種好的教學(xué)方法。但應(yīng)注意的是，比喻應(yīng)該簡(jiǎn)介明了、恰當(dāng)合適，才能收到預(yù)期效果。

4.合理安排課時(shí)。目前在絕大多數(shù)高校中，課堂授課時(shí)間通常占滿整節(jié)課。從開始上課時(shí)簡(jiǎn)要回顧上次課的知識(shí)點(diǎn)，到詳細(xì)講授本次課的內(nèi)容，再到最后快下課時(shí)點(diǎn)明本次課的重點(diǎn)，整個(gè)過(guò)程都用完一節(jié)課的時(shí)間。很多老師為了活躍課堂氣氛，采用如上討論的啟發(fā)式教學(xué)方法，提高學(xué)生的興趣和專注度。但筆者發(fā)現(xiàn)再認(rèn)真的學(xué)生都很難做到整堂課保持注意力集中，在每次課的時(shí)間安排上盡量避免講課時(shí)間占滿整節(jié)課，而是在一節(jié)課快結(jié)束時(shí)，預(yù)留最后約五分鐘的時(shí)間，讓學(xué)生就這節(jié)課內(nèi)容的疑惑或難點(diǎn)進(jìn)行自由提問(wèn)，筆者現(xiàn)場(chǎng)答疑。也可利用這五分鐘時(shí)間讓學(xué)生自學(xué)及消化本次課內(nèi)容，采用巡堂方式與學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)互動(dòng)和交流。此方法教學(xué)效果好，學(xué)生普遍評(píng)價(jià)高。筆者認(rèn)為要做到這一點(diǎn)，需老師備課時(shí)，凝練好教學(xué)內(nèi)容和知識(shí)，上課時(shí)盡量控制時(shí)間節(jié)點(diǎn)。

四、結(jié)束語(yǔ)

計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展推動(dòng)了微處理器技術(shù)的大發(fā)展，這給課程改革提出了新的目標(biāo)和要求。教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革無(wú)疑是重中之重。本課程改革充分考慮微機(jī)原理課程知識(shí)特點(diǎn)及學(xué)生的認(rèn)知程度，結(jié)合自身的教學(xué)經(jīng)歷，以努力培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣為切入點(diǎn)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法進(jìn)行研究和改革，取得了較好的教學(xué)效果。微機(jī)原理課程教學(xué)改革是一項(xiàng)長(zhǎng)期而復(fù)雜的工作，我們將進(jìn)一步總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，使課程的改革與建設(shè)工作更加深入，教學(xué)效果更加明顯，為適應(yīng)新時(shí)代的通識(shí)教育和素質(zhì)教育發(fā)展譜寫新篇章。

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