淺析《微機原理與接口技術》綜合創新性實驗的教學改革

[摘要] 《微機原理與接口技術》是高校信息工程電子類本科專業的一門必修課程，本文通過具體實驗改革項目給出了《微機原理與接口技術》綜合創新性實驗的教學改革思路，進而鍛煉學生的編程思維和方法，激發學生的創新能動性，并提高學生綜合設計能力。

[關鍵詞] 實驗教學 創新能力 綜合設計能力

一、引言

《微機原理與接口技術》是高校信息工程電子類本科專業的一門必修課程，該課程具有較強的實踐性、專業性、應用性，因而實驗教學內容的安排、設置在整個教學過程中尤為重要。在本課程的實驗教學中，如何調動學生的動手、分析與解決問題的能力以及創新能力的培養是該實驗課程的重中之重。

目前高校中大都采用實驗箱的方式開展《微機原理與接口技術》實驗的教學，對芯片功能多進行驗證性或設計性實驗，很少進行創新性實驗的教學和研究，為此實驗教學中扼殺了學生的創新能力和創新欲望。針對以上現象，本文給出了如何利用微機實驗箱進行綜合性創新實驗的教學。

二、教學改革思路

下面以具體的綜合創新性實驗項目為例，進行教學思路和方法的探討。本實驗項目主要完成的功能如下:完成多路模擬信號的采集;結合小鍵盤實現信號通道的選擇;采用多位數碼管顯示采集通道及采集數據等。該實驗項目內容建立在本課程教學要求的基礎上，接近工程的實際應用和該課程的發展前沿，并結合理論課程的教學，由部分功能模塊逐漸形成一個包括軟件和硬件的完整系統。同時該實驗項目提供了較大的思維空間，便于學生創新設計。

教師可以按照以下步驟指導學生完成該綜合性創新實驗的設計:教師課前指導，學生課上認知、自我提高、能力拓展、創新意識培養等。

1.教師課前指導

教師給學生提出設計任務，要求學生做到課前很好的預習，包括實驗中所用接口芯片的資料查詢，了解與本實驗中有關部分的實驗箱電路設計，并完成實驗項目的初步設計，等等。教師可向學生提供參考書籍和專業網站，教會學生學會獨立進行資料的收集、分析，并從中了解課程的最新資料和發展趨勢。

2.學生課上認知

教師通過課件講解，讓學生了解本次實驗的基本原理和實驗目的，并對本次實驗提出模塊化設計思想。這是實驗的初級階段，力求教師在講解過程中做到由淺入深、循序漸進。學生通過熟悉實驗裝置和實驗步驟，對本實驗中用到的接口芯片有一個初步的體會，逐步提高對本實驗的興趣，并對系統組成有一個初步的認識。

3.學生自我提高

教師指導學生對本實驗項目進行功能性的劃分、給出具體設計思路。在此過程中，教師檢查學生設計方案并給出必要的指導。當學生設計方案有問題時，應和學生一起分析、探討，避免指責學生，只要方案可行，就鼓勵學生大膽創新。通過此階段的訓練，學生的模塊化設計思想可得到很好的鍛煉和加強。以下為某同學的設計思路:(1)完成多位數碼管顯示實驗的調試。(2)完成單通道數據采集，包括啟動A/D、查詢采集結束、讀取數據、顯示數據等。(3)顯示采集數據的同時，如何顯示通道號?

加入開關K，實現數據采集的啟停。⑸加入按鍵，不同按鍵按下，采集不同通道，并把采集數據及通道號顯示在數碼管上。⑹模塊整體功能聯合調試，協調各部分，完善系統功能。從中不難看出:學生的設計思路更加的清晰，模塊化設計思想也得到了很好的體現。

完成模塊功能劃分以后，教師可引導學生完成對實驗臺的接線，以下圖1為某同學的硬件接線，通過此部分的訓練，學生更加明確了各所用芯片在本實驗中的任務和作用，為下一步編程和調試打下了基礎。

4.學生能力拓展

在以上三步的基礎上教師可引導學生畫出各功能部分程序流程圖，對自己的預習程序進行分析，按功能模塊逐步調試，進而得出預期的結果，此為學習的提高階段。此時大部分同學會迫切希望自己動手設計一個綜合性實驗，對于學生動手能力的提高將會有較大的幫助。

5.學生創新意識培養

學生經過認知、解惑的階段后，便產生了自我創新的欲望。這時教師可以引導學生，在此實驗臺的條件下，還能夠實現什么樣的功能，使得本實驗項目更加的完善。此階段課可鍛煉學生的創新能力和實際解決問題能力。由于每個學生的知識結構不同，得到的方案也不同，這樣可很好避免學生在書寫實驗報告過程中的抄襲現象，使得每個學生都有自己對本實驗的體會，創新意識將得到很好的培養。

三、結束語

《微機原理與接口技術》綜合創新性實驗的教學改革任重而道遠，要求教師和學生能在實驗教學過程中進行很好的配合，還需要我們教育工作者改變教學觀念，使用新的教學方法。同時，要求教師努力學習并提高自身的能力，為培養跟多的具備創新性意識的人才而終身努力和探索。

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校級教改項目支持:基于微機實驗箱的多路數據采集系統設計，指標號:ZSH008。