《微機原理與接口技術》課程教學方法的改革與探索

摘要：《微機原理與接口技術》是自動化專業本科生的一門重要專業基礎課程，對培養和提高學生微機應用能力極為重要。計算機技術的迅猛發展使得微處理器及微機系統的體系與結構發生了較大變化，因此，對本課程進行相應的教學改革是不可避免的。本文從教學內容、教學方法和實驗教學等方面分別詳細闡述了對《微機原理與接口技術》課程進行教學改革的主要思路和具體措施。

關鍵詞：微機原理；實驗教學；教學改革

中圖分類號：G642.0？搖 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）11-0059-02

《微機原理與接口技術》在教學計劃中起著承上啟下的作用，它和其他專業課程及專業選修課關系密切，為后續的《計算機控制系統》和《單片機原理》課程等的教學起著重要的基礎支撐作用。目前，國內很多主要高校針對這門課進行了較大的教學改革，同時也取得了比較好的效果。如湖南大學對課程開展雙語教學，逐步采用國外原版教材，緊跟微機技術發展的潮流，盡快使本課程與國際先進水平接軌；其他國內的大學也對該課程的教學陸續地進行著不同層次的改革。

一、目前存在的問題

我校在該門課程上雖然具有一定的實驗設備，能夠在一定程度上讓學生進行實際的操作練習，但實際教學效果仍然不夠明顯，學生對于課程的理解仍然存在著較大的局限性。課程的教學還存在一些值得改進的環節，需要進行不斷的探索研究。總體歸納如下：

1.課程理論教學方面教學內容以計算機硬件知識為主，課程具有較強的理論性和抽象性，教學過程存在較大難度，學生難以消化和記憶。本課程的授課內容主要包括：微型計算機基礎、微機指令系統、匯編語言程序設計、半導體存儲器、中斷系統和常用接口芯片等。其中的微型計算機基礎、半導體存儲器、中斷系統和常用接口芯片內容均屬于計算機硬件知識，計算機的結構、協議等內容對于初次接觸計算機硬件的學生來說較難于理解；微機指令系統和匯編語言程序設計內容涉及到編程問題，需要學生在熟練掌握指令基礎上進行大量的編程練習才能真正掌握匯編語言的程序設計，課程的內容量較大，學生難以及時消化。

2.實驗教學環節以驗證性實驗為主，而對綜合性、設計性實驗要求較低，課程學時的局限性使得學生在自主學習和動手能力上都缺乏相應的練習。在本課程的授課計劃中包含6個實驗內容，分別是：熟悉80x86匯編語言的開發環境、80x86簡單程序設計、8255A并口應用實驗、8254定時器/計數器應用實驗、波形發生器應用實驗和數據采集實驗。其中除了第一和第二個實驗屬于驗證型實驗外，其余四個均屬于綜合性設計性實驗。該四個綜合性實驗理論上對學生提出了較高的要求，需要學生在實驗前進行預習，自行進行流程圖和編程結構的設計并預計設計結果。而在實際教學過程中，由于學生本身對課程內容的熟練度不夠，往往綜合性實驗最終也變成了驗證性實驗，通過現有的編程內容進行實驗內容的驗證與學習。

3.在教學方式上主要還是采取傳統式教學，很難提高學生學習的主動性和積極性。目前，本課程的主要授課方式還是進行傳統的教學模式，老師在課堂上講，學生在下面聽，基本上老師在教授過程中均是滿堂灌，舉例的時間較少，就更難以與學生進行交互。隨著課程進度的深入，學生能夠吸收和消化的內容越來越少。在此情況下老師與學生之間的交流越來越困難，就更談不上學生能夠提出的疑問也越來越少，大大影響了學生學習的主動性和積極性。

二、改進的方法

1.教學內容的改進：（1）在理論教學部分，首先，結合微機原理與接口技術課程的教學大綱，對授課內容進行合理取舍，強調課程的重點和核心內容。例如：教材中有對Debug調試程序的講解要求但因Windows操作系統已經取代了DOS系統，Debug調試程序不能適應集成應用開發調試平臺和圖形操作界面的發展，則該部分內容可作為學生的自學內容部分，不在課堂上講解；而課程中“進制運算、碼制、有符號數運算”等內容貫穿整本書，需要作為重點內容進行詳細講解及舉例說明。其次，在其他次要內容在講授中，讓學生提前預習自學準備，鼓勵學生在上課期間運用自己做的PPT主動上講臺給其他同學講解，在授課過程中，為了加深所學知識的具體應用并培養學生的動手能力，應將更多的課堂教學放置在實驗室進行，在教學的同時讓學生通過實際練習達到對知識的感性認識，加深理解和記憶。（2）在實驗的教學部分，以綜合性實驗的設計為主，驗證性實驗為輔。在教學大綱中，雖然實驗內容以設計性實驗居多，但是設計性實驗所涉及的知識面較廣，需要包含絕大部分課程知識，只能安排在課程之后進行，而學生受到前期所學知識不牢固、課堂授課學時過少、知識量過大等因素的影響并不能真正做到自主設計，實驗過程往往以現有的程序草草驗證了事。為了解決這一現狀，將在每次設計性實驗前，采取讓學生規劃設計方案、制訂設計流程及具體措施的手段來驗證實驗前的設計準備，提高設計性實驗的有效性。

2.教學方式的改進：（1）在現有的啟發式、討論式教學基礎上將“案例式教學”穿插其中。比如在8086/8088指令系統的教學中，在完成對主要指令的講解之后，教師提出具體實例任務讓學生在課后進行分組討論，并在下次的課堂教學中按組講解解決方案，其他組提出問題和建議。由此，自動加深了學生對重要指令應用的印象，同時學會提出問題、分析問題和解決問題的能力。（2）與實驗內容結合，采用“課題性教學法”，增加課外自學學時。在授課計劃中，受到學時的限制，難以在授課中講解一個完整課題內容。可以將綜合性實驗建成一個課題，讓學生根據課題要求進行規劃、建立程序流程圖，描述課題計劃的可行性；然后，通過上機匯編軟件實現課題結果演示；最后由教師對學生的作品進行評估。學生通過一個完整的課題任務，不僅學習和掌握每一環節的基本知識，更為重要的是學會如何規劃和解決一個完整的課題，充分發掘學生的創造潛能，對今后解決實際問題或參加電子競賽不無裨益。該教學法改變過去以教師為主體、學生被動接受知識的傳統做法，大大調動了學生學習的積極性和主動性，提高了教學質量。

為了順應我校教育改革的基本思路，提升本科教育整體水平，將該課程的定位和內容安排滿足當今社會發展的要求，使得本課程教學中應不拘泥于傳統的教學模式，盡可能挖掘學生的求知和創新潛力，以滿足畢業生對未來就業的需求，同時對學校的發展前景具有重要的現實意義。

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作者簡介：羅妤（1980-），女，博士，重慶科技學院電氣與信息工程學院自動化系，講師，主要從事自動控制原理、電子技術、微機原理等課程的教學。endprint