計算機(jī)接口技術(shù)課程教學(xué)改革

吳衛(wèi)江　李國和　陳　菲

文章編號：1672-5913(2009)02-0056-02

摘要：本文針對計算機(jī)接口技術(shù)教學(xué)中存在的問題，從教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容兩個方面提出了一些教學(xué)改革措施，并結(jié)合我校學(xué)生的特點，在加強(qiáng)計算機(jī)接口技術(shù)實驗教學(xué)方面提出了一些切實可行的辦法，實踐證明，對學(xué)生動手能力的提高很有幫助。

關(guān)鍵詞：計算機(jī)接口技術(shù)；教學(xué)改革；實驗教學(xué)；動手能力

中圖分類號：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

1引言

計算機(jī)接口技術(shù)是計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)一門重要的硬件課程，其先修課為數(shù)字邏輯、計算機(jī)組成原理、匯編語言等課程。該門課程以CPU與外設(shè)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送為主線，介紹8259、8253、8237等十幾種典型接口芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理，其目的是培養(yǎng)學(xué)生分析、設(shè)計、使用和維護(hù)計算機(jī)外設(shè)的能力。在該門課的學(xué)習(xí)過程中，除了講述接口芯片的工作原理外，還要求學(xué)生以匯編語言為編程工具，在接口實驗箱上做大量實驗，使學(xué)生在掌握相關(guān)理論的同時，動手能力也得到鍛煉。

2教學(xué)過程中存在的問題

2.1思想上不重視

社會上各種軟件培訓(xùn)班層出不窮，而鮮見有專門教授硬件的培訓(xùn)班，這給學(xué)生造成了一種社會上對軟件人才需要量大，對硬件人才需求量相對較少的印象。于是在學(xué)生中出現(xiàn)了“重軟件，輕硬件”的現(xiàn)象，認(rèn)為學(xué)好一種軟件在畢業(yè)后就肯定能找到好工作，硬件課程學(xué)不學(xué)對以后影響不大。在這種思想的影響下，一些同學(xué)學(xué)習(xí)計算機(jī)接口技術(shù)課程的主動性和積極性不夠，學(xué)習(xí)效果大打折扣。這種急功近利的想法使得一些學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)很不合理。實踐表明，硬件知識的缺乏已成為計算機(jī)專業(yè)學(xué)生專業(yè)水平進(jìn)一步提高的掣肘。

2.2課程內(nèi)容龐雜

在計算機(jī)接口技術(shù)課程中，要介紹十幾種常用的接口芯片，每種芯片都要講述其工作原理、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外部引腳特性等方面的內(nèi)容。這些芯片各有各的用途，相關(guān)知識需要分別記憶，學(xué)生在學(xué)習(xí)時會覺得信息量大，內(nèi)容瑣碎，從而產(chǎn)生畏難情緒。

2.3對動手能力要求高

在軟件課程的學(xué)習(xí)中，學(xué)生能在計算機(jī)上編寫出程序就達(dá)到了要求，在硬件方面幾乎不做要求。在程序的調(diào)試過程中，如果出現(xiàn)錯誤，軟件系統(tǒng)會自動給出提示，調(diào)試起來很方便。而在硬件課程的學(xué)習(xí)中，比如計算機(jī)接口技術(shù)，需要在接口實驗箱上做實驗。在實驗過程中，不僅要用匯編語言編寫相應(yīng)芯片的驅(qū)動程序，還要動手設(shè)計和連接實驗箱上的電路，只要有一個地方出了問題，實驗都不會成功，而且硬件方面的錯誤查找起來會困難得多，這也讓一些動手能力不強(qiáng)的同學(xué)望而卻步。

2.4先修課程的銜接問題

匯編語言是計算機(jī)接口技術(shù)課程實驗的工具語言，安排在第四學(xué)期，計算機(jī)接口技術(shù)安排在第六學(xué)期。匯編語言是一門低級語言，學(xué)生接觸得比較少，其他課程基本不用。學(xué)生學(xué)完匯編語言之后，又經(jīng)過半年的時間才在計算機(jī)接口技術(shù)中再次用到，有些學(xué)生連基本語法都忘了，這時再要求學(xué)生用它來編寫大段的實驗程序也不現(xiàn)實。教師在授課時不得不在編程方面降低要求，要求學(xué)生能讀懂實驗程序就行了。在做實驗時，學(xué)生在實驗箱上做一些簡單的連線，然后運行演示程序看實驗現(xiàn)象，這樣做的結(jié)果就是教學(xué)效果大打折扣。

3教學(xué)改革

3.1教學(xué)方法的改革

3.1.1激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

對于任何一門課來講，第一堂課對教師和學(xué)生都至關(guān)重要。通過第一堂課的學(xué)習(xí)，可以讓學(xué)生了解本門課程的全貌，如果方法得當(dāng)，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。計算機(jī)接口技術(shù)是計算機(jī)硬件技術(shù)的一個重要分支，在日常生活中有很多應(yīng)用，常見的有智能儀器儀表、超市收銀機(jī)、公共汽車報站系統(tǒng)、電子考勤機(jī)、門鈴報警電話、血壓測量儀、交通收費系統(tǒng)等。在講第一堂課時，可以選擇一個跟學(xué)生日常生活比較貼近的例子，如籃球場上的計時器、記分器等，由淺入深地講解，讓學(xué)生認(rèn)識到本門課程的實用性所在，讓他們感覺到通過自己的努力也能開發(fā)出這樣的產(chǎn)品，從而產(chǎn)生對本課程的學(xué)習(xí)興趣。

3.1.2采用互動式教學(xué)

計算機(jī)接口技術(shù)課程中有大量的硬件理論，內(nèi)容比較枯燥，如果一味地平鋪直敘，學(xué)生很快就會覺得很乏味，失去興趣。因此，在講課的過程中一定要把學(xué)生注意力吸引過來，讓他們參與到課程中來。比如在講定時計數(shù)器8253時，提出一個用8253控制交通燈的想法，讓學(xué)生拿出解決方案，然后大家討論，既做到了知識的活學(xué)活用，又活躍了課堂氣氛，實現(xiàn)了教與學(xué)的互動。

3.1.3利用綱要信號教學(xué)法制作課件

綱要信號教學(xué)法是前蘇聯(lián)教育學(xué)家沙塔洛夫倡導(dǎo)的。在這種教學(xué)法中，先是利用關(guān)鍵的字、詞、句，醒目的圖示(或圖表)、符號(箭頭)組成教學(xué)信號系統(tǒng)，然后利用學(xué)生的視覺把這些信號加工成對知識的理解和記憶、比較與鑒別。這種教學(xué)方法的顯著特點是：重點難點知識以簡練的語言表述，列成綱目，教學(xué)中研究問題的思路由圖示、箭頭的指向深入展開，充分體現(xiàn) “提綱挈領(lǐng)、簡明扼要、信息集中、思維對號”的教學(xué)特色。

綱要信號教學(xué)法在計算機(jī)接口技術(shù)多媒體課件中通過三個方面加以體現(xiàn)：(1)在每個章節(jié)前把該章節(jié)的知識內(nèi)容以提綱的形式表現(xiàn)出來，這樣有利于學(xué)生從宏觀上把握本章節(jié)的結(jié)構(gòu)，從而更好地掌握本章節(jié)知識點；(2)對于每一章的重點和難點內(nèi)容，以及一些需要提醒學(xué)生注意的內(nèi)容，通過字體以及顏色的變化加以突出；(3)對于一些理論難度大的內(nèi)容，在課件上用圖表或動畫的形式加以描述，以此來幫助學(xué)生對一些知識難點的理解。

3.1.4多媒體課件的運用與板書相結(jié)合

利用多媒體課件講課，其優(yōu)勢是能夠在比較短的時間內(nèi)把大量的信息傳授給學(xué)生。但是如果對這一優(yōu)勢不加以限制，一味地擴(kuò)大信息量，學(xué)生的思路跟不上，就會產(chǎn)生抵觸情緒，影響教學(xué)效果。最好的辦法就是多媒體課件與板書相結(jié)合，把講課的速度控制在學(xué)生可以接受的范圍內(nèi)，以使多媒體教學(xué)的效果達(dá)到最佳。比如中央處理器這一章，在講解CPU的時序信號時，由于時序信號種類繁多，若用多媒體課件快速講解，學(xué)生根本接受不了，此時如果適當(dāng)?shù)厥褂靡恍┌鍟?，有意識地放慢一下講課速度，就完全可以做到教與學(xué)的同步。

3.2教學(xué)內(nèi)容的改革

3.2.1合理安排教學(xué)內(nèi)容，避免講授知識的重復(fù)性

比如關(guān)于總線的知識，在先修課計算機(jī)組成原理中這方面的內(nèi)容有詳細(xì)地講解，在計算機(jī)接口技術(shù)課程中對這部分內(nèi)容就可以一帶而過。為了做到這一點，在課前一定要與講先修課的老師進(jìn)行很好的溝通，充分了解學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，避免課程之間內(nèi)容的重疊。

3.2.2合理安排授課內(nèi)容的順序

講課的過程不一定完全依照教材的順序進(jìn)行，可以根據(jù)知識的相關(guān)性對授課內(nèi)容的順序進(jìn)行相應(yīng)地調(diào)整。比如存儲器這一章，主要介紹幾種常用的存儲器芯片，而其中的6116芯片在后面DMA控制器8237這一章的實驗中又要用到，把這兩章的內(nèi)容結(jié)合在一起來講，就會使課程的內(nèi)容顯得更加緊湊。

3.2.3突出重點，合理分配學(xué)時

對于重點芯片多分配學(xué)時，詳細(xì)地講；對于只有一般用途的簡單芯片，要少分配學(xué)時，簡略地講。比如8259，8253這些重點芯片，就要多花時間，講細(xì)、講透，而對于諸如74LS373、74LS244這些作為數(shù)據(jù)緩沖的芯片，簡要介紹一下用法就可以了，沒有深入講下去的必要。

3.3突出實驗的重要性，加強(qiáng)學(xué)生動手能力的鍛煉

實驗在計算機(jī)硬件課程中占有重要的地位，目前，在國內(nèi)外一些知名的院校中，大多數(shù)計算機(jī)硬件課程的講課與實驗學(xué)時比為1:1，有些硬件課程中實驗的學(xué)時甚至要比講課的學(xué)時還要多。我校計算機(jī)接口技術(shù)課程的實驗學(xué)時所占的比例也在逐步提高。原來總學(xué)時為64學(xué)時，其中實驗只占10學(xué)時，經(jīng)過教學(xué)計劃的修改，現(xiàn)在總學(xué)時為48學(xué)時，實驗已經(jīng)占到20學(xué)時，講課與實驗的學(xué)時比已經(jīng)接近了1:1，符合當(dāng)前的潮流。

以前由于實驗設(shè)備的限制，實驗都是演示性的，兩人一組，運行一下演示程序，看一下結(jié)果就算完成任務(wù)，學(xué)生對整個實驗的印象非常模糊。自從2006年建立了新的計算機(jī)接口技術(shù)實驗室以后，實驗設(shè)備可以做到每人一臺，為加強(qiáng)實驗教學(xué)提供了物質(zhì)上的保證。另外，為了便于學(xué)生編寫實驗程序，抽出一定學(xué)時來幫助學(xué)生復(fù)習(xí)一下匯編語言，使學(xué)生在編程工具的運用上更加得心應(yīng)手?，F(xiàn)在上實驗課時，不僅要求學(xué)生自己搭建電路，而且程序的關(guān)鍵部分也要學(xué)生自己編制，完全改變了以前做完實驗幾乎沒有收獲的現(xiàn)象，大大提高了學(xué)生的動手能力。在實驗結(jié)束后，要求學(xué)生按照規(guī)范的格式書寫實驗報告，不僅寫實驗現(xiàn)象，還要對實驗現(xiàn)象進(jìn)行分析，最大限度地發(fā)揮了實驗的作用。

4結(jié)束語

計算機(jī)接口技術(shù)課程包括教學(xué)與實驗兩個方面，只有教學(xué)與實驗緊密配合，才能起到良好的教學(xué)效果。另外，任課教師的素質(zhì)，實驗設(shè)備的配備等多種因素也對該門課程的教學(xué)有著重要的影響。通過在教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容上的改革，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本門課程的興趣，進(jìn)一步提高計算機(jī)硬件在學(xué)生心目中的地位，為計算機(jī)專業(yè)學(xué)生的全面發(fā)展提供很好的保障。

參考文獻(xiàn)

[1] 錢曉捷,陳濤. 微型計算機(jī)原理及接口技術(shù)[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1999.

[2] 侯振興. “計算機(jī)接口技術(shù)”課程創(chuàng)新教學(xué)模式的探索[J]. 甘肅科技縱橫,2008,37(2):28-30.

[3] 海春榮. 以“微機(jī)原理”為主的計算機(jī)硬件課程的改革和建設(shè)[J]. 云南農(nóng)業(yè)教育研究,2006,(4):24-26.

[4] 何武超. 淺談“微機(jī)原理與匯編語言”的教學(xué)改革[J]. 滄州師范?？茖W(xué)校學(xué)報,2008,24(1):76-77.