古丹

摘 要：微機原理與接口技術(shù)是電子信息類等工科專業(yè)普遍開設的一門專業(yè)基礎課，改進這門課程的實驗教學內(nèi)容、教學方法、考核方式，使學生及時掌握當今更新的微機原理與接口技術(shù)知識，是十分必要的。該文針對實驗教學中存在的問題進行分析，介紹了筆者學校對微機原理與接口技術(shù)實驗教學的改革方法和思路。其中，虛擬仿真實驗教學平臺的使用可以讓學生能在網(wǎng)上進行實驗原理、實驗內(nèi)容、儀器設備使用方法和注意事項等內(nèi)容的預習，利用Protues等仿真軟件進行實驗項目的虛擬實驗，通過平臺的預習測驗后再進實驗室開展真實的實驗。這樣的方式下學生能更好更快地掌握實驗內(nèi)容，驗證實驗結(jié)果，真實實驗的效率得到較大的提高。

關(guān)鍵詞：微機原理 實驗教學 改革 虛擬實驗

中圖分類號：TP30 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）04（a）-0154-02

微機原理與接口技術(shù)是電子信息類等工科專業(yè)普遍開設的一門專業(yè)基礎課，課程包括理論教學和實驗教學，內(nèi)容涵蓋微機原理、匯編語言程序設計及接口技術(shù)，兼顧軟件和硬件兩個方面，具有實踐性強、知識面廣且抽象的特點。此外，由于課時壓縮，教師教學信息量增大，學生普遍感覺難學，因此對學生在理論知識掌握不足的情況下進行實踐性教學，效果更是欠佳。長期以來，微機原理與接口技術(shù)實驗教學作為微機原理與接口技術(shù)教學重要組成部分，卻普遍存在一些問題，制約著實驗教學質(zhì)量的提高。

1 目前微機原理與接口技術(shù)實驗教學現(xiàn)狀

筆者學校微機原理與接口技術(shù)實驗課選用的實驗設備是眾友THTWK-2型32位微機原理與接口實驗箱，它是一套基于PC機PCI總線的32位實驗系統(tǒng)。實驗系統(tǒng)可支持8位、16位和32位的總線寬度。用戶在PC機上用匯編、C等工具對實驗對象進行操作。實驗系統(tǒng)可供實驗的項目豐富，為學生和老師實驗提供了很多方便，但是經(jīng)過幾年的教學實踐，仍存在一些問題。

（1）微機原理與接口技術(shù)課程以理論講解為主，實驗教學課時少，難免造成對實驗課程不夠重視。有的學生上實驗課就是走走過場，敷衍了事，沒有很好地投入精力到實驗過程中，造成實驗效果不明顯。

（2）學生雖然先修了匯編語言程序設計這門課，但是普遍理解掌握得不是很深入，有些同學甚至連基本指令和程序規(guī)范都不清楚，這直接影響了實驗操作的教學。

（3）目前該校實驗室的微機原理實驗箱使用頻繁，加之學生操作不規(guī)范，硬件老化嚴重，實驗箱損壞率高，這也影響了學生的動手積極性。

（4）目前該校開設微機原理實驗課的實驗項目基本上是對每一個接口芯片的基本應用和設計實驗，以驗證性為主，缺少創(chuàng)新性、開放性的綜合性實驗項目，這很不利于學生獨立思考和動手能力的培養(yǎng)，不利于開發(fā)學生的聰明才智。

（5）目前該校購買的實驗系統(tǒng)平臺集成度高，需要學生動手連接的導線較少，程序也基本是可以從硬盤中直接調(diào)用。因此對于很多學生來說，實驗只照著電路圖連線，調(diào)用源程序編譯、鏈接、運行，在實驗箱上觀察實驗結(jié)果，這就算完成了任務。這樣的實驗學生基本不需要學生動腦筋，不能真正達到實驗的目的。

（6）目前實驗課成績的考核方式，主要是以“實驗報告+考勤”作為依據(jù)，但是這樣的考核方式并不能真正反映學生的學習情況。因為實驗報告基本可以照抄實驗指導書，涉及到的實驗數(shù)據(jù)很少，同學之間抄襲實驗報告的現(xiàn)象也比較嚴重，教師很難區(qū)分哪位同學是原創(chuàng)的。

（7）由于資金原因，實驗設備沒有及時更新，實驗系統(tǒng)與目前微機發(fā)展使用現(xiàn)狀相距甚遠，造成實驗教學內(nèi)容與實際脫節(jié)的現(xiàn)象，不能培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際及解決問題的能力和創(chuàng)新能力。

2 對微機原理與接口技術(shù)實驗教學進行改革的探討

針對目前該校微機原理與接口技術(shù)實驗教學中存在的各種問題，筆者對改革傳統(tǒng)微機原理與接口技術(shù)實驗教學方式進行了探討。

2.1 改革實驗教學內(nèi)容

（1）學時少，學生對實驗課不重視，教師可以將課堂延伸到課外，實驗課并不局限在課堂上的時間。學校建立了微機原理與接口技術(shù)虛擬實驗平臺，教師將一些基礎性的驗證性實驗發(fā)布到平臺上，實驗課上安排一些綜合性設計實驗，這樣一來學生在宿舍完成平臺上的基礎性虛擬實驗，來實驗室做真實的硬件實驗時就不至于摸不著頭腦，也為難度較高的設計性綜合實驗打下基礎。教師要求學生只有完成了平臺上的實驗才能到實驗室完成硬件上的實驗，這樣無形中也督促了學生課前預習。虛擬實驗平臺的使用不僅擴展了實驗內(nèi)容也能提升學生實驗的興趣。

（2） 針對學生匯編語言基礎不好的問題，教師在基礎性實驗項目中安排了匯編語言軟件編程項目，使學生能鞏固匯編指令、語法規(guī)則，更能鞏固匯編語言程序設計的學習。

（3） 由于采用的實驗箱比較陳舊，在實驗系統(tǒng)里面開發(fā)新的設計性實驗難度較大，因此只能在實驗系統(tǒng)原有的設計性實驗基礎上做些改動。如：在D/A轉(zhuǎn)換實驗中，要求學生根據(jù)產(chǎn)生鋸齒波的原理自行設計產(chǎn)生等腰三角波，或者實現(xiàn)方波和正弦波交替產(chǎn)生。

（4） 除了盡力發(fā)揮原有實驗箱的功能外，利用PROTEUS軟件對8086進行仿真，可以利用PROTEUS做一些綜合性和設計性的實驗，這樣學生不僅能夠利用微機原理與接口技術(shù)實驗課學習PROTEUS軟件的使用，為以后學習單片機等課程的仿真應用打下基礎，可以增強學生對微機系統(tǒng)的整體概念的理解，提升設計能力和創(chuàng)新能力。

2.2 改革實驗教學方法

傳統(tǒng)的實驗教學方式，課堂上老師發(fā)布實驗任務，講解實驗原理，做演示實驗，接著學生依據(jù)指導書上的步驟連線，調(diào)用芯片固化的源程序或者直接敲好老師給的程序，編譯、鏈接、運行，課后完成實驗報告，就算完成實驗任務，整個過程中學生基本不用動腦筋思考。因此，我們的改革思路要將實驗整個過程延展到課前的預習、課中的操作過程，以及課后的思考總結(jié)。

首先，要求學生做好實驗預習工作，因為課堂上安排的大部分是綜合設計性實驗，有一定的難度，要想在有限的課堂時間內(nèi)很好地完成實驗任務，必須做好預習工作，教師會提前布置下次課堂實驗的內(nèi)容，要求學生在虛擬實驗平臺上完成與此次實驗相關(guān)的預習實驗和作業(yè)。

其次，課堂中也要改變以往授課方式，以往教師采取的方式是直接給出實驗硬件原理圖和源程序，仔細講解電路和源代碼。整個授課過程中知識是老師灌輸給學生的，他們沒有自己獨立思考、開動腦筋的過程。改進后，課堂上教師布置的基本是綜合設計性實驗，需要學生自行完成硬件接口和程序的設計。然而學生的知識水平不同，同一個實驗又可能有多種實現(xiàn)方法，這就要求教師必須認真檢查學生的設計，并進行細心指導。對于一些差一點的學生，教師也要積極引導他們思考，盡最大的能力幫助他們自己完成實驗。在微機實驗教學中，鼓勵學生大膽想象與創(chuàng)新，鼓勵不同意見者闡述自己的觀點，積極爭論。這樣才能發(fā)現(xiàn)自己的不足，深入思考，達到最佳的實驗效果。

最后，采取分組實驗，將動手能力強成績較好的學生與相對較差的學生分成一組，兩人一組，分組實驗的做法營造和實現(xiàn)了學生之間的好帶差、中向上、差轉(zhuǎn)好的學習氛圍。在實驗中，根據(jù)每個小組實驗進程，教師不時向各個小組提出有關(guān)問題，引導學生自己根據(jù)實驗的過程及現(xiàn)象歸納實驗結(jié)論，這樣才能通過實驗充分鍛煉學生的思維能力。

2.3 改革實驗考核方式

課程考核的目的主要是檢驗學生的學習效果和教師的教學效果，進而促進教學內(nèi)容的完善和教學方法的改進。同時，科學的考核制度也是引導學生改進學習方法的有效途徑。微機原理與接口技術(shù)實驗課程考核在原有的“實驗報告+考勤”模式的基礎上，增加實驗過程、實驗結(jié)果考核以及虛擬實驗完成情況的考核。實驗過程考核：課堂實驗過程中，學生對老師提出的實驗相關(guān)問題的回答情況進行考核，占本次實驗成績的20%；實驗結(jié)果考核：對學生本次實驗的結(jié)果現(xiàn)象或者數(shù)據(jù)進行考核，占本次實驗成績的20%；虛擬實驗考核：對學生在虛擬實驗平臺上完成的預習實驗情況進行考核，占本次實驗成績的20%。學生每次實驗成績構(gòu)成及比例為：每次實驗成績=考勤×10%+虛擬實驗×20%+實驗過程×20%+實驗結(jié)果×20%+實驗報告×30%。學生最終期末成績?nèi)?次實驗成績的平均值。這樣評定實驗課的成績雖然相對增加了教師的工作量，但是考核方式更加科學，更加公平合理地反映學生的學習情況。

3 結(jié)語

實驗教學是培養(yǎng)學生動手能力和創(chuàng)新思維能力的重要教學手段，傳統(tǒng)的微機原理與接口技術(shù)實驗教學方法很難激發(fā)學生的創(chuàng)新動手能力。針對教學現(xiàn)狀，文章主要分析了實驗環(huán)節(jié)的問題并提出了改革對策，有助于提高教學質(zhì)量、改善教學效果、提高學生的學習興趣，初步達到改革目標。但是，發(fā)展進步的腳步并沒有停下，筆者將繼續(xù)推進下一階段的教學改革，希望能與同行多多探討。

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