獨立學院微機原理教學方法探索*

朱春媚

獨立學院微機原理教學方法探索*

朱春媚

電子科技大學中山學院 廣東中山 528402

微機原理是工科類專業必修的專業基礎課程，針對該課程和獨立學院學生的特點，提出以目標和興趣為導向的教學方法，介紹該方法的具體實施手段和效果。

獨立學院；微機原理；目標和興趣；教學方法

Author’s addressUniversity of Electronic Science and Technology of China, Zhongshan Institute, Zhongshan, Guangdong, China 528402

微機原理課程是工科類專業學生的專業基礎課，主要內容包括80x86系列的微型計算機硬件工作原理，匯編語言編程方法，微機與輸入輸出設備及生產過程的典型接口電路和接口技術[1]。該課程涵蓋了硬件原理和軟件程序設計兩大塊，內容繁雜、概念抽象，歷來是學生比較頭痛的課程之一。

1 獨立學院的學生特點

一方面，獨立學院學生的學科基礎相對薄弱，自主學習能力缺乏，學習熱情普遍不高，自制力較差，在學習過程中容易信心不足；另一方面，他們有著非常強烈的自我意識、社會認知欲和實踐欲，在人際溝通能力、組織協調能力和創新能力方面并不比母體院校的學生差[2-3]。

因此，與一本二本的學生相比，獨立學院的學生在學習過程中更需要教師的監督，在學習方法上更需要教師的引導。幫助學生明確學習目標、理清思路，激發學生的學習興趣，在獨立學院的課堂教學中尤其重要。針對這一特點，探索以目標和興趣為導向的教學方法，從傳統的以教師“教”為主轉為以學生“學”為主，充分利用學生實踐欲強的特點來調動學生的學習興趣、發掘學習潛能。

2 以目標和興趣為導向的教學方法探索

2.1 對課程進行準確定位，激發學生的學習興趣

獨立學院的學生往往對理論知識的學習熱情不高，但實踐欲望強烈，學東西注重實用。在很多學生看來，今天學的東西如果明天就能用上，那就是最好的。學這門課程有什么用，是學生最期待回答的一個問題。因此，教師需對課程進行準確定位，激發學生的學習動力。

微機原理課程學習的是16位機的硬件和指令系統，上機、調試主要用到DOS操作系統，而學生平時用的是64位機和Windows系統，這種反差給學生一種知識陳舊、技術落伍的感覺，導致學生的學習積極性不夠。要調動學生的學習興趣，就需要發掘該課程的實用性。因此，在第一次課就對課程進行定位，讓學生認識到以下幾點。

1）CPU芯片具有兼容性和傳承性，16位機和64位機雖然功能和速度都有區別，但基本工作原理和過程都是一樣的，16位機的知識可以類推到64位機。

2）匯編語言的設計方法對不同型號的CPU芯片，拼寫和格式可能會有區別，但指令的尋址過程和執行過程是相同的，掌握一個系列CPU的匯編語言設計就很容易學會其他系列的。

3）對工科所有專業，尤其是機電類專業，很多工作場合都采用計算機控制，自動化程度極高，其中使用的CPU大部分是單片機或者嵌入式微處理器，如果打好微機原理的基礎，就可以很容易地自學掌握這些處理器的使用。

2.2 幫助學生理清整門課程的思路，增強自信心

內容多而雜，是大部分初學者對微機原理課程的第一印象，學生在學習過程中容易理不清思路，出現畏難情緒。在教學中首先讓學生認識到計算機只是人類發明的信息處理工具，增強學生的自信心；同時幫助學生理清整門課程的思路，按照信息處理過程來規劃微機原理的學習進程。

1）計算機處理信息的方式是建立在二進制基礎之上的，課程首先學習計算機中信息的表示方法——信息的表示和編碼；

表1 各層次學習目標及實施

2）然后學習計算機中的信息處理模型——CPU的結構和工作原理；

3）接著學習信息處理方法——CPU的指令系統與匯編語言編程方法；

4）最后學習信息處理的設備組成——存儲器、I/O接口芯片。

課程內容的編排與信息處理過程的對比如圖1所示。

這樣，學生對整個課程框架心中有數，在學的過程中就更容易把各個章節關聯起來。

2.3 明確各個階段的學習目標，進行任務驅動

針對學生學習主動性不足的特點，教學過程中反復強調學習的目標，讓學生清楚每一次課的任務，做到有的放矢，同時監督學生自查是否達標。把學習目標分為5個層次：課程總體目標、章節目標、知識點目標和課堂目標。各層次目標的明確時間和方式如表1所示。

微機這門課程章節之間聯系緊密，各章節內容沒有絕對的分隔，通常一個知識點會涉及后面章節的內容。在布置學習目標時，需明示哪些內容可以忽略或暫時忽略，以免打擊學生的自信心。以寄存器的習慣用法為例，沒講指令系統前，要掌握這個知識點主要靠死記硬背，而學過指令系統后無形中就掌握了。如學了輸入輸出指令，學生就知道累加器的一個習慣用法是存放I/O口的數據；又比如學了堆棧指令，學生自然掌握了SP的習慣用法是用作棧頂指針。

2.4 采用案例教學模式，以“學”為中心

傳統教學模式以“教”為主，缺乏互動，難以激發學生的學習熱情。案例教學是在教師的指導下，根據教學目的要求，組織學生對案例的調查、閱讀、思考、分析、討論和交流等活動，培養學生分析問題和解決問題的能力，加深學生對基本原理和概念的理解，是以“學”為中心的的互動式教學[4]。在學習某一知識點時，圍繞案例展開，采用引出問題、分析問題、講解知識點、解決問題的教學過程。

例如學習查表指令時，如果直接講這條指令的格式、功能，學生主要靠識記被動地接受。采用案例教學模式，教師在上課時先設計案例：隨機輸入一個數字用七段數碼管顯示出來。學生在分析問題時會發現要顯示的數字不定，如果有一張表可根據數字轉換為段碼是最簡單的，而查表指令正是這樣的一種方法。教師此時介紹查表指令，介紹完后再讓學生用該指令完成程序編寫。通過這樣的互動，學生的積極性就被調動起來，從被動接受轉化為主動學習。

2.5 創造機會幫助學生獲得成就感，發掘學習潛能

針對學生實踐欲望強的特點，在學習的過程中，盡快地應用所學的知識來解決問題，讓學生體會到解決問題的喜悅和成就感，發掘學生的學習潛能。

1）改革實驗內容。在原有驗證性實驗內容的基礎上，增加大量的簡單設計性和綜合設計性實驗內容，并注意教學內容的多樣性，滿足不同程度學生的學習需要，鼓勵學生進行電路結構、軟件編程和系統功能創新。比如做流水燈實驗，在實現8個燈輪流亮的基礎上，讓學生發揮想象，自行設計燈亮的模式，可延伸為一個彩燈控制系統。

2）鼓勵學生參加學科競賽。設立創新基金，開放實驗室，成立機器人設計、嵌入式系統設計等興趣小組，鼓勵學生發掘學習潛能，向高水平的學科競賽挑戰。

3 結語

實踐證明，通過以上教學手段，彌補了獨立學院學生在自主學習能力、學習興趣和自信心方面的不足，充分發揮了他們實踐和創新欲望強的優勢，學生的專業認同度和學習積極性大大提高，取得較好的教學效果，學生理論基礎扎實并且勇于挑戰自己，在歷年的各類學科競賽中（如中國機器人大賽、全國大學生機械創新設計大賽、博創杯全國大學生嵌入式設計大賽等）屢獲佳績。

[1]馬爭.微計算機原理與單片機技術[M].北京:高等教育出版社,2009:16-256.

[2]周賢君,張勝利,周笑妮.獨立學院學生教育管理模式探索[J].高等農業教育,2004(8):71-73.

[3]李茲良.獨立學院學生的學習能力培養策略探究[J].文教資料,2011(9):193-195.

[4]王焱,易發勝.“微機原理與接口技術”課程的案例教學探討[J].計算機教育,2009(23):136-138.

Teaching Methods Exploration of Microcomputer Principle in Independent College

Zhu Chunmei

Microcomputer principle is one compulsory basic course of engineering major. For characteristics of the course and students in independent colle ges, target and interest-oriented teaching method is proposed. The specific means of implementation and effects of this method is discussed.

independent college; microcomputer principle; target and inter est; teaching method

G642.4

B

1671-489X(2012)27-0106-03

10.3969/j.issn.1671-489X.2012.27.106

電子科技大學中山學院教學質量工程建設項目（ZLGC2011JXTD08、ZLGC2011JXTD07）。

作者：朱春媚，碩士，講師，研究方向為計算機控制、智能控制。