《微機系統(tǒng)與匯編語言》精品課程建設(shè)

鄭煒

摘要：《微機系統(tǒng)與匯編語言》教學(xué)模式應(yīng)該突破傳統(tǒng)的教學(xué)模式，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性。如何加強對學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)是本課程教學(xué)的一個難點。筆者在實驗內(nèi)容、實驗組織方法上進行的一些有益的嘗試，可很好地提高教學(xué)質(zhì)量，在此基礎(chǔ)上進行精品課程建設(shè)。

關(guān)鍵詞：教學(xué)改革;精品課程;創(chuàng)新能力

中圖分類號：TP ?文獻標識碼：C ? 論文編號：1674-2117（2015）06-0082-03

● 《微機系統(tǒng)與匯編語言》課程存在的問題

《微機系統(tǒng)與匯編語言》作為計算機專業(yè)主要專業(yè)的基礎(chǔ)課程之一，學(xué)生普遍感到這門課程難學(xué)、難懂、概念抽象。再加上一些匯編語言編寫的程序，學(xué)生依照傳統(tǒng)的教學(xué)模式學(xué)習(xí)完這門課程后，對于接口芯片工作原理和如何在計算機中應(yīng)用往往還模糊不清，更別說創(chuàng)新設(shè)計。該課程的教學(xué)現(xiàn)狀總結(jié)起來，主要存在以下幾個方面的問題：

1.教材比較陳舊

現(xiàn)在使用的教材存在東拼西湊的現(xiàn)象，而且教材的編寫有一個周期，盡管理論講清楚了，但是對芯片應(yīng)用現(xiàn)狀和新技術(shù)發(fā)展卻涉及甚少。

2.理論教學(xué)和實驗教學(xué)聯(lián)系不密切

理論教學(xué)主要是教師在課堂上通過電子教案進行分析講解，這種單純的理論分析，容易讓學(xué)生感覺枯燥，不能使其真正參與其中;而能吸引學(xué)生的實驗課程是由實驗教師自行組織內(nèi)容，與理論脫節(jié)。學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)體系無法統(tǒng)一和完善。

● 如何提高《微機系統(tǒng)與匯編語言》課程教學(xué)質(zhì)量

課程需要教學(xué)改革，如何有效地提高教學(xué)質(zhì)量是當(dāng)前這門課程的重要任務(wù)，也是我們精品課程要建設(shè)的內(nèi)容。該門課程作為匯編語言、計算機組成原理課的后繼專業(yè)基礎(chǔ)課程，是計算機專業(yè)的學(xué)生有效提高專業(yè)技能和動手、創(chuàng)新能力的一門非常重要的課程，也是該專業(yè)與其他相關(guān)專業(yè)區(qū)分的一門主干課程。要想高效地提高該門課程的教學(xué)質(zhì)量，就必須在教學(xué)的指導(dǎo)思想、教學(xué)實驗內(nèi)容和實驗組織等方面進行一系列改革。

1.轉(zhuǎn)變教學(xué)指導(dǎo)思想

建設(shè)精品課程是為了提高教學(xué)質(zhì)量，要想在有限的學(xué)時內(nèi)讓學(xué)生掌握好一門課程的內(nèi)容，在組織教學(xué)時就要做到“少而精”，而要做到這一點，就必須靈活地使用教學(xué)方法，不能總是純理論教學(xué)，必須改變教學(xué)指導(dǎo)思想，根據(jù)這門課的內(nèi)容進行調(diào)整，對于《微機系統(tǒng)與匯編語言》課程的教學(xué)模式應(yīng)該突破傳統(tǒng)的理論驗證教學(xué)模式，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。現(xiàn)在國內(nèi)計算機專業(yè)教學(xué)普遍都是重軟件、輕硬件，很多學(xué)生到了大學(xué)畢業(yè)時，連計算機主機箱內(nèi)的部件都不認識，更談不上研究了，這也是硬件人才缺乏的原因之一。因此教師的引導(dǎo)很重要，要給予學(xué)生充分的思考空間，強調(diào)基礎(chǔ)注重實際能力才是這門課程的新教學(xué)指導(dǎo)思路。

我院辦學(xué)目標是培養(yǎng)應(yīng)用型的人才，不拘泥于理論教學(xué)，最重要的是怎樣把理論知識很好地與實際結(jié)合，讓理論指導(dǎo)實踐。培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，不要求學(xué)生一成不變，但求學(xué)生能夠通過自己掌握的知識，了解基本芯片的原理和實際應(yīng)用，理解其芯片的工作原理，并能利用大多數(shù)芯片設(shè)計出應(yīng)用模塊。

2.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

教材的選用也是精品課程建設(shè)中的一個重要環(huán)節(jié)。

現(xiàn)在很多高校選用的理論教材還不錯，但是實驗指導(dǎo)書的質(zhì)量卻參差不齊，很多指導(dǎo)書都列出了各芯片的連線示意圖，給出了相應(yīng)的初始化程序，學(xué)生只要按圖連接輸入代碼就好了，但這樣卻失去了實驗課程強調(diào)動手的意義。這種驗證式的教學(xué)模式不能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，所有學(xué)生的實驗報告都是一個結(jié)論。

隨著計算機硬件技術(shù)的高速發(fā)展，課程的教與學(xué)都發(fā)生了巨大的變化。傳統(tǒng)的計算機接口技術(shù)課著重于介紹各芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，沒有系統(tǒng)地介紹各組成芯片的關(guān)聯(lián)工作和CPU的系統(tǒng)工作狀況。而當(dāng)今Pentium PC機廣泛使用并行接口標準IEEE 1394、通用串行的接口標準USB、圖形顯示總線的標準AGP、高速硬盤的標準Ultra 100MB，等等，都是最新接口技術(shù)應(yīng)用的成果，但現(xiàn)有教材中很難囊括所有的新技術(shù)。

針對這些情況，現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容就必須進行優(yōu)化。因為這門課程的特殊性，其理論基礎(chǔ)大多是圍繞著IBM/PC系列機進行論述的，基本原理沒有過多調(diào)整和變化，因此理論教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化主要是選擇教材的問題，根據(jù)經(jīng)驗，課程教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化重點在實驗課程的實驗內(nèi)容和組織實驗方法。

（1） 改革實驗內(nèi)容

微機接口實驗的內(nèi)容主要是芯片的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，各種芯片在學(xué)習(xí)過程中都是分開來講解，其實在具體的應(yīng)用上這些芯片是緊密相連的，在實驗中必須集合在一起，才能掌握這些芯片在計算機中的主要作用。例如，芯片8255是并行傳輸接口芯片，三個端口引腳都可以獨立地產(chǎn)生一個信號;芯片8253是定時器/計數(shù)器，可定時產(chǎn)生信號，而這個信號和8255APB口協(xié)作可作為揚聲器的控制信號。所以我們可以把8255和8253這兩個實驗結(jié)合起來做一個實驗，這樣既可以鞏固前面所學(xué)的知識，又可以加深對兩部分的理解。I/O流水燈實驗也可擴展出來再做個實驗，我們可以用I/O流水燈來完成一個簡單交通燈系統(tǒng)，這樣有實際意義的實驗，可提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，也增強了學(xué)生創(chuàng)新的能力。

在改革實驗內(nèi)容的過程中，我們首先要求學(xué)生要從理論角度認識硬件芯片外觀和了解基本工作原理，熟悉匯編語言如何利用接口芯片編程。基本依照實驗講義指導(dǎo)去做，這是本課程學(xué)習(xí)的入門階段。學(xué)生這時剛剛接觸到硬件芯片，對于很多引腳的定義不能很好地理解，因此要求學(xué)生要完全按照實驗講義的要求，一步一步進行程序調(diào)試、匯編、連接、裝入、運行，觀察輸出，得出正確的實驗結(jié)果。這一階段的實驗?zāi)康闹饕鞘煜嶒炑b置和實驗步驟，對接口芯片各個引腳信號的接線方法有一個體會，逐步提升做實驗的興趣。通過實驗，學(xué)生對系統(tǒng)和各個芯片有一個初步的認識。這是實驗的基本階段，力求做到循序漸進。

其次，要提高學(xué)生對芯片系統(tǒng)工作原理的認識。因為這時學(xué)生已經(jīng)對芯片的硬件接線有一定的了解，有能力自己做一些簡單的修改，并且對實驗有一定的興趣，在講義給出基本接線原理的基礎(chǔ)上，自己深入，做一些局部的改動，這時實驗的成功對學(xué)生來說是個鼓勵。比如，CPU利用8255A與打印機相連并行打印和打印機并行接口是分成不同章節(jié)介紹的，很多學(xué)生不清楚CPU用的是哪一種并行打印接口、打印接口標準和8255A有何關(guān)系。因此在講述這部分內(nèi)容時，先要分別講清各自的工作原理及編程控制等基本內(nèi)容。讓學(xué)生了解CPU指令所產(chǎn)生的信號怎么樣控制并行打印的輸出過程。讓學(xué)生清楚地了解各種芯片、接口標準及如何與CPU關(guān)聯(lián)工作，可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使他們樹立自信心。

再次，我們要鼓勵學(xué)生進行創(chuàng)新，這個階段是在前面兩個階段的基礎(chǔ)上進行的。這時可以要求學(xué)生自己設(shè)計線路圖、程序，進行調(diào)試，得出正確的結(jié)果，這是學(xué)習(xí)提高階段。因為學(xué)生在對芯片學(xué)習(xí)和硬件連接有深入的理解后，會不滿足于實驗講義上的現(xiàn)成方案和驗證性實驗，希望自己動手設(shè)計一個綜合性的實驗方案，然后進行編程、調(diào)試，最后得出結(jié)果并寫一個綜合的設(shè)計結(jié)論報告。在這一階段應(yīng)要求學(xué)生多做一些創(chuàng)新實驗，形成有實際用途的方案，使學(xué)生通過完成應(yīng)用價值較高電路設(shè)計的同時進一步加深對專業(yè)理論知識的認識和理解。

接口電路連接不同，芯片選擇不同，結(jié)果可能不同。教師應(yīng)鼓勵不同意見的學(xué)生充分表達自己的觀點。有的學(xué)生為了擬定一個良好的設(shè)計方案，為了調(diào)出相應(yīng)的指標，會主動學(xué)習(xí)，完成課程任務(wù)。所以，通過創(chuàng)新階段的訓(xùn)練能夠真正反映學(xué)生是否真正掌握本課程知識。

（2）改革實驗方法

由于這門課程為計算機的必修課程，學(xué)生人數(shù)眾多，組織實驗時可采用分級的方法。通過前面的基礎(chǔ)實驗，完成較好的學(xué)生自主選擇一位同學(xué)形成一組，每組兩人，以杜絕學(xué)生自己不做等別人做的心理，營造良好的學(xué)習(xí)氛圍。實驗結(jié)束后，要求學(xué)生進行討論并講述，寫出實驗報告，最后對實驗進行總結(jié)。學(xué)生通過創(chuàng)新、討論、實踐、再討論、再實踐、再創(chuàng)新的過程，得到了鍛煉的機會。

3.改變教學(xué)模式

作為一門硬件技術(shù)專業(yè)基礎(chǔ)課程，《微機系統(tǒng)與匯編語言》課程的教學(xué)模式應(yīng)該突破傳統(tǒng)理論驗證教學(xué)模式，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性及參與作用。本課程中的很多知識都比較抽象而且難以理解，如果制做成靜態(tài)PPT，學(xué)生肯定會覺得還是比較難以理解。筆者在教學(xué)過程中就采用了三維教學(xué)模式，制作了電子教案并利用微機接口技術(shù)仿真軟件，因為電子教案可以增加課堂教學(xué)的信息量，仿真軟件可以直觀地將各元器件內(nèi)部每一步的信息傳遞過程生動地展示給學(xué)生，使學(xué)生具有真實感受，所以利用這樣的三維教學(xué)模式能充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。

● 結(jié)束語

《微機系統(tǒng)與匯編語言》精品課程的建設(shè)是一個長期的過程，需要理論教學(xué)內(nèi)容、實驗內(nèi)容以及實驗組織和教學(xué)的模式等多因素結(jié)合，也需要一線教師的積極參與及探索，只有兩者緊密結(jié)合，才能使課程建設(shè)順利進行。

參考文獻：

[1]沈美明，溫冬嬋編著.匯編語言程序設(shè)計[M].北京：清華大學(xué)出版社，2001.

[2]閻立欽主編.創(chuàng)新教育[N].北京：教育科學(xué)出版社.1999.

[3]何克抗.信息技術(shù)與科學(xué)課程的整合[J].電化教育研究，2002（1）：3-6.

[4]陳友宣.微機接口技術(shù)實驗課程教學(xué)改革探討[J].現(xiàn)代企業(yè)教育，2007（3）：7-8

[5]姜建山.微機接口技術(shù)課程教學(xué)改革研究[Z].2007-01-05.