《微機原理與接口技術(shù)》課程教學(xué)方法改革初探

　　摘要：針對在《微機原理與接口技術(shù)》課程教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的問題，分析其原因，并從理論課堂教學(xué)和實驗教學(xué)兩方面入手，對教學(xué)方法的改革進行了探索，以提高教學(xué)效果。
　　關(guān)鍵詞：微機原理與接口技術(shù)；課堂教學(xué)；實驗教學(xué)；教學(xué)改革
　　
　　《微機原理與接口技術(shù)》是為滿足計算機應(yīng)用領(lǐng)域?qū)τ嬎銠C應(yīng)用人才的需要而設(shè)置的，屬于計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科階段的專業(yè)必修課程，也是相關(guān)工程類專業(yè)學(xué)生的一門重要選修課程。學(xué)好這門課程，可以實現(xiàn)以下目標：1.掌握微型計算機系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和基本原理，建立微機系統(tǒng)的整體概念。2.具備以微處理器芯片為核心構(gòu)成系統(tǒng)的能力和對主流機型計算機系統(tǒng)及接口進行應(yīng)用開發(fā)的能力。在學(xué)習(xí)該課程前，應(yīng)有一定的電路基礎(chǔ)知識，需要在修完電子電工技術(shù)、計算機組成原理、匯編語言程序設(shè)計課程等一些入門課程之后學(xué)習(xí)。在教學(xué)過程中，為了調(diào)動學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，筆者對該課程進行新的教學(xué)方法探索。
　　一、教學(xué)現(xiàn)狀
　　該課程包含理論課堂教學(xué)和實驗教學(xué)兩個部分。由于理論課堂教學(xué)部分的內(nèi)容比較抽象，加上學(xué)生匯編語言程序設(shè)計課程的基礎(chǔ)不扎實，導(dǎo)致學(xué)生系統(tǒng)開發(fā)能力不強。在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，甚至出現(xiàn)學(xué)生無法獨立完成實驗任務(wù)的現(xiàn)象。筆者認為主要原因大致有以下幾點：
　　1.課程內(nèi)容涵蓋的知識面廣導(dǎo)致學(xué)生對它失去信心、耐心和興趣
　　表面上看來，《微機原理與接口技術(shù)》課程屬于硬件課程范疇，而實質(zhì)上它的教學(xué)內(nèi)容綜合了微型計算機軟、硬件的理論知識，既要有良好的硬件基礎(chǔ)，還要有扎實的能面向機器語言進行程序設(shè)計的能力的同學(xué)，才能真正理解課程內(nèi)容的含義。這對于大多數(shù)沒有實踐經(jīng)驗，特別是基礎(chǔ)又不是很扎實的同學(xué)而言，就會覺得這門課程很難懂、枯燥，從而導(dǎo)致興趣下降，主動性、積極性也受到了影響。
　　2.太多的驗證性實驗內(nèi)容阻礙了發(fā)散性的思維
　　目前的教學(xué)大綱在實驗教學(xué)環(huán)節(jié)上規(guī)定了太多的驗證性實驗。這使得學(xué)生不用上實驗室也知道實驗結(jié)論是什么，結(jié)果數(shù)據(jù)是什么，實驗報告在宿舍里就可以完成了。久而久之，使學(xué)生有了惰性，原本強烈的好奇心和動手、動腦欲望在必須要完成的作業(yè)中消失了。
　　鑒于這些原因，必須進行《微機原理與接口技術(shù)》課程的教學(xué)方法的改革。
　　二、新的教學(xué)方法改革
　　1.從理論課堂教學(xué)內(nèi)容入手，改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式和手段
　　（1）重新整合教學(xué)內(nèi)容，使得教學(xué)內(nèi)容重點突出ebe08f5fc20d70468b1a4dd9b48d3b5b683a914b59179565c08b86f6ed4bff4c，言簡意賅，化繁為簡。例如一些計算機基礎(chǔ)知識，進制之間的轉(zhuǎn)換、數(shù)的表示、數(shù)的算術(shù)邏輯運算可以略去不講。一方面，這些內(nèi)容與理解微機系統(tǒng)的整體概念和培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用開發(fā)能力關(guān)系不大，另一方面，可以減少和先修課程內(nèi)容上的重復(fù)，造成課時浪費。而雖然計算機組成原理課程中講解過尋址方式，匯編語言程序設(shè)計課上學(xué)過機器指令，C或C++課程上涉及到程序設(shè)計思想，先修課程中接觸過中斷、DMA等概念，但在《微機原理與接口技術(shù)》這門課程中卻仍然要重點講解，因為這些概念和設(shè)計思想是理解課程內(nèi)容的基礎(chǔ)，是開發(fā)設(shè)計思路的源泉。
　　（2）改變先理論再實踐的教學(xué)模式，增強學(xué)生的興趣和信心。原本的教學(xué)中是老師的一味灌輸，學(xué)生只能被動接收。造成考試前死記硬背，考完試了，也不知道學(xué)了啥。現(xiàn)在的教學(xué)模式采用先給出問題，再回到理論；先從個別現(xiàn)象，再到一般情況；先從零散知識的積累，再到系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。例如：在講授總線和接口技術(shù)部分時，在課堂教學(xué)中先讓同學(xué)講述自己生活中感覺到新鮮的電子產(chǎn)品，并闡述之所以引起他興趣的原因。然后一邊讓學(xué)生思考他感興趣的部分都采用了哪些先進技術(shù)，一邊告訴同學(xué)目前大多數(shù)的電子產(chǎn)品都采用了嵌入式的單片機技術(shù)，甚至有些是實時的嵌入式系統(tǒng)，最后引導(dǎo)學(xué)生在系統(tǒng)中如何進行總線和接口的設(shè)計，最終實現(xiàn)了接口技術(shù)這一章節(jié)的內(nèi)容講解。
　　（3）先進的教學(xué)手段的應(yīng)用，可以將枯燥、晦澀難懂的課堂內(nèi)容變得生動、一目了然。現(xiàn)代化的多媒體技術(shù)在課堂上的采用，使得同學(xué)耳目一新。當動態(tài)的畫面配以同步的解說，真實而直觀地將程序的流程、指令的執(zhí)行過程或者微型計算機內(nèi)部呈現(xiàn)在學(xué)生面前時，學(xué)生有身臨其境的感覺。這樣生動的教學(xué)手段，將幫助學(xué)生將教學(xué)內(nèi)容化難為易、化繁為簡。
　　2.從實驗教學(xué)部分入手，改變傳統(tǒng)的實驗?zāi)Ｊ?br/>　　（1）設(shè)計不同程度和類型的實驗供學(xué)生選擇，使得實驗內(nèi)容因人而異，因材施教。首先將教學(xué)大綱中要求的實驗內(nèi)容分成兩部分，一部分在課堂上配合課堂教學(xué)內(nèi)容演示給同學(xué)，這部分大多是驗證性的實驗。剩下的一部分，屬于基礎(chǔ)性的，是幫助同學(xué)理解基本教學(xué)內(nèi)容的，留給同學(xué)自己在實驗室完成。另外，實驗教學(xué)中，還設(shè)計有一些創(chuàng)造性的實驗可供同學(xué)選擇，例如，8255A和8253A芯片組合實驗等。這部9294337294ff2f223495b7778e42c0cfddbc9e659e47b14c150a5f3c1730a8b4分適合有了一定的理論和實踐基礎(chǔ)的同學(xué)做，若同學(xué)們選擇了做這個實驗，就可以代替基礎(chǔ)實驗中8255A和8253A芯片設(shè)計的兩個實驗。最后一部分是創(chuàng)新性實驗，也是最具挑戰(zhàn)性和誘惑力的部分。學(xué)生可以選擇已有的可參考的實驗題目，可以是在課堂上討論過的、自己看到過的、曾經(jīng)吸引自己注意力的產(chǎn)品的部分功能，也可以是經(jīng)過自己獨立思考、自己設(shè)計并完成的系統(tǒng)。目前，我們給出可以參照的實驗有：路口紅綠燈語音提示系統(tǒng)、私家車出入驗證系統(tǒng)等。這些實驗比較實用但又不是很復(fù)雜，學(xué)生選擇了這些實驗并最終能夠?qū)崿F(xiàn)基本功能的，便可以免做所有的實驗。將實驗教學(xué)部分按難易程度分成基礎(chǔ)性、創(chuàng)新性和創(chuàng)造性的實驗，有利于實現(xiàn)實驗內(nèi)容因人而異、教育因材施教。
　　（2）實驗室全天對學(xué)生開放，讓學(xué)生隨時能設(shè)計、思考并驗證自己的想法。以前學(xué)生要進實驗室要任課老師安排，老師準備好實驗器材，規(guī)定好時間，全部同學(xué)做同樣的一個實驗。現(xiàn)在，選擇做創(chuàng)造性實驗的學(xué)生可以自己在網(wǎng)上向?qū)嶒炇依蠋煹怯浭褂脤嶒炇业臅r間，自己和實驗室老師聯(lián)系需要的器材和元件，也可以自己帶設(shè)備和元器件進實驗室，有問題可以隨時和任課老師電話或當面交流。這樣，經(jīng)過自己的努力完成實驗時，學(xué)生的創(chuàng)造力、成就感、滿足感增強。
　　三、結(jié)束語
　　《微機原理與接口技術(shù)》是一門集理論、實踐、應(yīng)用于一體的核心課程，筆者通過在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生感覺學(xué)習(xí)起來很吃力，對它沒有信心和興趣等問題，分析其產(chǎn)生的原因，并從理論課堂教學(xué)和實驗教學(xué)兩方面入手，重新整合教學(xué)內(nèi)容，應(yīng)用了現(xiàn)代化的多媒體技術(shù)的教學(xué)手段，采取先給出問題，再回到理論；先從個別現(xiàn)象，再到一般情況；先從零散知識的積累，再到系統(tǒng)的學(xué)習(xí)的教學(xué)模式，設(shè)計了因人而異的實驗內(nèi)容供同學(xué)選擇，使學(xué)生的創(chuàng)造力、成就感、滿足感增強，培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，增加了學(xué)生軟硬件開發(fā)能力，為以后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅實基礎(chǔ)。當然，《微機原理與接口技術(shù)》課程的教學(xué)改革將是長期的工作，這需要我們不斷地探索，不斷地總結(jié)經(jīng)驗，從而不斷地完善《微機原理與接口技術(shù)》課程的建設(shè)。
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