曾艷陽(yáng) 孫江峰
【摘 要】《微機(jī)原理與接口技術(shù)》是一門(mén)理論聯(lián)系實(shí)際,實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課。針對(duì)此課程的性質(zhì)和特點(diǎn),從課前準(zhǔn)備、課堂教學(xué)、資源共享、編程語(yǔ)言對(duì)比、考核方式等方面提出了具體的改革措施。課堂實(shí)踐證明,這些方法的實(shí)施,可以讓學(xué)生獲取感性和理性的認(rèn)識(shí),教學(xué)質(zhì)量明顯提升。
【關(guān)鍵詞】微機(jī)原理與接口技術(shù);啟發(fā)式教學(xué);匯編語(yǔ)言;芯片編程
《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程是計(jì)算機(jī)、電子、通信等工科專業(yè)的一門(mén)基礎(chǔ)課,也是很多高職高專學(xué)校的硬件必修課程。是一門(mén)集理論性、實(shí)踐性、應(yīng)用性于一身的課程。內(nèi)容涉及微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成、工作原理、指令系統(tǒng)及匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、總線技術(shù)、存儲(chǔ)器技術(shù)、串并接口電路和數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換與模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換接口等,涉及的內(nèi)容多,實(shí)踐動(dòng)手能力要求高。在學(xué)習(xí)本課程之前,大多數(shù)學(xué)生僅學(xué)過(guò)一門(mén)高級(jí)語(yǔ)言,高級(jí)語(yǔ)言和側(cè)重于硬件底層的匯編語(yǔ)言有很大區(qū)別,學(xué)生對(duì)匯編語(yǔ)言比較陌生,不易掌握。根據(jù)高等教育要培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的目標(biāo)以及《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程性質(zhì)及特點(diǎn),本文對(duì)《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程教學(xué)方法給出建設(shè)性建議,并在本校的計(jì)算機(jī)、電子信息工程等專業(yè)實(shí)施,教學(xué)效果明顯提高。
1 做好課前準(zhǔn)備工作
好的備課是保證教學(xué)質(zhì)量的前提。首先要精選教材和參考書(shū),教材要以規(guī)劃教材為主,參考書(shū)以案例輔導(dǎo)書(shū)為主。課前除了認(rèn)真準(zhǔn)備書(shū)本知識(shí)外,還建議課前靜坐30分鐘,冷靜仔細(xì)思考教學(xué)內(nèi)容,考慮每一堂課講授什么內(nèi)容?重點(diǎn)難點(diǎn)是什么?學(xué)生最希望得到什么?哪些難點(diǎn)是共性的問(wèn)題?講述的時(shí)候什么語(yǔ)言表達(dá)?用那些例子證明?課堂上如何保持激情,保證抑揚(yáng)頓挫?本課程屬于硬件和軟件結(jié)合課程,接口芯片較多,時(shí)序圖也較繁雜,學(xué)生學(xué)習(xí)容易枯燥、走神,因此課件一定要制作精良?;脽羝龅胶?jiǎn)單明了、清晰直觀、圖文并茂。尤其對(duì)于復(fù)雜的芯片工作流程,要制作動(dòng)畫(huà)和視頻,讓學(xué)生有直觀的認(rèn)識(shí)。另外,對(duì)于一些讀、寫(xiě)、時(shí)鐘等信號(hào)的時(shí)序圖和經(jīng)常用到硬件連接圖,最好做成掛圖的形式,課堂上可以隨時(shí)調(diào)用和對(duì)比講解。
2 注重課堂教學(xué)環(huán)節(jié)
課堂教學(xué)是學(xué)生獲取知識(shí)最直接、最重要的方式。教師要強(qiáng)調(diào)學(xué)生重視每堂課的50分鐘,不要分心和走神。建議課堂前3分鐘,簡(jiǎn)單介紹一下學(xué)生感興趣的微機(jī)原理相關(guān)術(shù)語(yǔ),比如(藍(lán)牙技術(shù)、最新的CPU芯片、顯卡芯片等)。本課程計(jì)算機(jī)硬件類課程,因此教學(xué)要注重從直觀感性認(rèn)識(shí)開(kāi)始,一步一步,由淺入深到硬件編程和多芯片連接編程。首先要講某個(gè)芯片,必須讓學(xué)生知道,這個(gè)芯片的生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)日期、大小尺寸、封裝形式、引腳數(shù)量、內(nèi)部結(jié)構(gòu),然后才是引腳功能,引腳時(shí)序圖、初始化編程、和其他芯片的連接和編程等等。很多情況下,教師直接講芯片的功能和編程,學(xué)生對(duì)芯片沒(méi)有感性認(rèn)識(shí),直接學(xué)習(xí)芯片功能和編程將會(huì)事倍功半。建議上課時(shí),把要學(xué)習(xí)的硬件帶到課堂上展示,講解芯片的來(lái)龍去脈,才能增加感性認(rèn)識(shí),進(jìn)行后續(xù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)也更加得心應(yīng)手。
3 強(qiáng)調(diào)匯編語(yǔ)言和其他語(yǔ)言的區(qū)別
本課程實(shí)踐性較強(qiáng),硬件編程語(yǔ)言是匯編語(yǔ)言。匯編語(yǔ)言要求學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)硬件底層知識(shí),比如CPU內(nèi)部寄存器、標(biāo)志位寄存器、內(nèi)存的結(jié)構(gòu),內(nèi)存的地址和存取過(guò)程等等。很多情況下,學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程之前,僅學(xué)過(guò)C語(yǔ)言或者Java語(yǔ)言,對(duì)硬件底層認(rèn)識(shí)較淺,學(xué)習(xí)匯編語(yǔ)言非常不適應(yīng),難以掌握。這就需要教師搶到匯編和其他語(yǔ)言之間的區(qū)別。課堂上同一功能的代碼用多種語(yǔ)言實(shí)現(xiàn),橫向?qū)Ρ日Z(yǔ)言之間的區(qū)別,會(huì)加深學(xué)生對(duì)匯編的印象,效果更好。本課程對(duì)代碼編寫(xiě)要求很高,有條件的學(xué)院可以到計(jì)算機(jī)機(jī)房教學(xué),通過(guò)大屏幕和局域網(wǎng)軟件,邊講邊練。另外,還要加強(qiáng)課堂互動(dòng)環(huán)節(jié),某些舉一反三的代碼,可以鼓勵(lì)學(xué)生上臺(tái)編寫(xiě)代碼,這樣能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性?,F(xiàn)在學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)較大,課前很少?gòu)?fù)習(xí),因此,教師應(yīng)簡(jiǎn)單扼要復(fù)習(xí)上課的內(nèi)容,以此加深學(xué)生對(duì)上次課內(nèi)容的印象,有助于新內(nèi)容的掌握。
4 采用啟發(fā)式教學(xué)
許多學(xué)生由于硬件編程接觸較少,對(duì)硬件的功能和編寫(xiě)代碼有很多疑問(wèn),如“為什么要有這個(gè)功能,下一個(gè)功能是什么?”、“為什么這么寫(xiě),能否用其他算法實(shí)現(xiàn)”等等,所以建議采用啟發(fā)式教學(xué)。教師設(shè)定任務(wù),講解任務(wù),聯(lián)系生活中的實(shí)際應(yīng)用,會(huì)更加深學(xué)生的印象。另外,建議采用討論教學(xué)法,提出一個(gè)問(wèn)題,大家分組討論,給出不同的解決方案,用不同的代碼實(shí)現(xiàn),也有助于提升教學(xué)效果。
5 利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)通告發(fā)布,資源共享,作業(yè)批改
當(dāng)今時(shí)代是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代,建議制作《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程網(wǎng)站。該網(wǎng)站有以下主要功能:一是,發(fā)布通知發(fā)布,發(fā)布本課程相關(guān)新聞,上傳教學(xué)資源:課堂代碼編寫(xiě)的視頻錄像、源代碼及實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)。二是,建設(shè)課程論壇,進(jìn)行匯編語(yǔ)言,硬件編程技巧等方面的技術(shù)交流。通過(guò)在線留言與回復(fù),學(xué)生老師實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程互動(dòng)交流。三是,在線作業(yè)批改。布置的作業(yè)可以在線批改,給出批注、評(píng)語(yǔ)和成績(jī)。另外,還可以采用當(dāng)下流行的方式進(jìn)行交流,比如,創(chuàng)建班級(jí)QQ群、微信群等等。
6 重視實(shí)踐課,采用上機(jī)考核,鼓勵(lì)學(xué)生參加各種程序設(shè)計(jì)大賽
本課程實(shí)踐性較強(qiáng),要加強(qiáng)學(xué)生的理論和實(shí)踐結(jié)合的能力,平時(shí)成績(jī)的評(píng)定除上課考勤外,還要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課的考核,實(shí)驗(yàn)課的評(píng)分提高到總成績(jī)的35%~40%,期末考試采用上機(jī)考試,完成一個(gè)小項(xiàng)目案例。此種考核方式使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)緊迫感,增加實(shí)踐動(dòng)手能力。另外,建議學(xué)生積極報(bào)名參加各種程序設(shè)計(jì)大賽,比如,“挑戰(zhàn)杯程序設(shè)計(jì)大賽”、“藍(lán)橋杯程序設(shè)計(jì)大賽”、“大學(xué)生程序設(shè)計(jì)大賽”等,并且教師要對(duì)參加大賽的學(xué)生進(jìn)行集中訓(xùn)練,這樣對(duì)學(xué)生的水平提高將會(huì)是質(zhì)的飛躍。
7 加強(qiáng)教師之間的交流
不同教師在教學(xué)方法,內(nèi)容選擇,教學(xué)模式各方面都有一定的差異。即使是同一門(mén)課程的教師也不例外?!叭诵?,必有我?guī)煛保芏嗲闆r下,教師往往看不到自己的缺點(diǎn),所以教師之間要開(kāi)展互相聽(tīng)課、評(píng)教、互相提出教學(xué)中缺點(diǎn)和不足,有利于針對(duì)某種特定的缺點(diǎn)進(jìn)行改善。另外,學(xué)校中還有教學(xué)名師,示范教師,他們?cè)诮虒W(xué)上都有獨(dú)到的見(jiàn)解,多向這些老師請(qǐng)教也有助于實(shí)現(xiàn)教學(xué)水平的提高。
8 多種途徑培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力
自學(xué)能力是一個(gè)人運(yùn)用已學(xué)知識(shí),不依賴或少依賴他人的幫助而獨(dú)立獲取知識(shí)、掌握知識(shí)和運(yùn)用知識(shí)的能力,是一種綜合能力。要達(dá)到好的教學(xué)效果,《微機(jī)原理與接口技術(shù)》需要培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立完成代碼編寫(xiě)、編譯、執(zhí)行、調(diào)試等環(huán)節(jié)的能力。
首先,要培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?!芭d趣是學(xué)習(xí)最好的老師”,肯定學(xué)生的能力,鼓勵(lì)學(xué)生要有堅(jiān)韌的意志,不放棄的決心,要相信“有志者事竟成”,從而感覺(jué)到知識(shí)的重要性和趣味性。其次,學(xué)生在自學(xué)過(guò)程中,定會(huì)遇到各種困難,這是初學(xué)者提高興趣的攔路虎。因此,教師要指導(dǎo)學(xué)生如何利用在線網(wǎng)絡(luò)搜索需要的信息,當(dāng)遇到問(wèn)題時(shí),要針對(duì)問(wèn)題進(jìn)行網(wǎng)頁(yè)搜索、ftp文件搜索及各種挖掘信息的能力,都有助于提高學(xué)生獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。
9 結(jié)束語(yǔ)
作為計(jì)算機(jī)應(yīng)用、電子、通信專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,《微機(jī)原理與接口技術(shù)》在近幾年的教學(xué)中,均采用以上改革措施。教學(xué)反饋效果良好?!皩W(xué)無(wú)止境、教無(wú)止境”,對(duì)如何改善教學(xué)方法,改革教學(xué)模式的探索是無(wú)止境的。在以后的教學(xué)實(shí)踐中,還要認(rèn)真思考、實(shí)踐、總結(jié),力爭(zhēng)在教學(xué)創(chuàng)新上更上層樓,培養(yǎng)更高質(zhì)量的應(yīng)用創(chuàng)新型人才。
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