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【關(guān)鍵詞】邏輯設(shè)計(jì);目標(biāo)定位;教學(xué)內(nèi)容;模式手段
一、微機(jī)原理與接口技術(shù)課程目標(biāo)與定位
1.課程目標(biāo)
(1)知識(shí)目標(biāo):建立微機(jī)系統(tǒng)的整體概念,了解計(jì)算機(jī)邏輯編程結(jié)構(gòu)及工作原理,理解課程的主要概念、基本原理和技術(shù)要點(diǎn),拓寬計(jì)算機(jī)應(yīng)用的領(lǐng)域和范圍的思路和概念;掌握80x86處理器指令系統(tǒng)和匯編語言程序設(shè)計(jì)方法;熟悉微機(jī)接口部件的基本原理,掌握運(yùn)用主要接口部件進(jìn)行應(yīng)用設(shè)計(jì)的方法。
(2)能力目標(biāo):具有運(yùn)用微機(jī)軟、硬件技術(shù)開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)的初步能力;掌握運(yùn)用主要接口部件進(jìn)行應(yīng)用設(shè)計(jì)的方法;知道這門學(xué)科的研究范圍、分析框架、研究方法、學(xué)科進(jìn)展和未來方向;提高分析問題、解決問題的思維和實(shí)踐能力。
(3)素質(zhì)目標(biāo):具有查找、翻譯專業(yè)外文文獻(xiàn),收集和提煉科研信息的能力;撰寫讀書報(bào)告或綜述,并提高學(xué)員的主動(dòng)學(xué)習(xí)能力和培養(yǎng)其初步的科研能力。培養(yǎng)溝通能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作能力;建立科研的基本思路和方法;培養(yǎng)對(duì)科學(xué)工作的嚴(yán)肅態(tài)度、富于邏輯性的思維方式和實(shí)事求是的科學(xué)精神。
2.課程定位
《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程旨在強(qiáng)化計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ),培養(yǎng)硬件設(shè)計(jì)與應(yīng)用開發(fā)能力,是學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)知識(shí)、匯編語言程序設(shè)計(jì)及常用接口技術(shù)的基礎(chǔ)課程。本課程強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐并重,培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。在硬件設(shè)計(jì)方面,主要培養(yǎng)學(xué)生的硬件設(shè)計(jì)能力,達(dá)到能設(shè)計(jì)接口電路的水平;在應(yīng)用開發(fā)方面,主要培養(yǎng)學(xué)生匯編語言程序設(shè)計(jì)能力,達(dá)到能編寫接口程序和設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的水平。通過課程學(xué)習(xí),為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)《ARM技術(shù)應(yīng)用》、《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)》、《PROTEL版圖設(shè)計(jì)》、《嵌入式產(chǎn)品制作實(shí)踐》等專業(yè)課程奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
二、微機(jī)原理與接口技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容
1.教學(xué)內(nèi)容選取依據(jù)
《微機(jī)原理與接口技術(shù)》是我校計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)學(xué)生必修的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,通過學(xué)習(xí)和掌握計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)知識(shí)、匯編語言程序設(shè)計(jì)及常用接口技術(shù),提高學(xué)員微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用與開發(fā)能力。課程的任務(wù)是使學(xué)生從理論和實(shí)踐上掌握現(xiàn)代微型計(jì)算機(jī)的基本組成、工作原理及典型接口技術(shù),建立微機(jī)系統(tǒng)的整體概念,具有運(yùn)用現(xiàn)代微機(jī)技術(shù)進(jìn)行軟、硬件系統(tǒng)開發(fā)的能力。
2.教學(xué)具體內(nèi)容安排
微機(jī)系統(tǒng)基本知識(shí),MPU的功能結(jié)構(gòu)與工作模式,存儲(chǔ)器技術(shù),8086 CPU指令系統(tǒng),匯編語言程序設(shè)計(jì),輸入輸出接口技術(shù),常用可編程接口芯片知識(shí),微機(jī)總線技術(shù),人機(jī)交互設(shè)備及接口,微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。
三、微機(jī)原理與接口技術(shù)課程教學(xué)模式與手段
1.教材編寫的原則
(1)高質(zhì)量原則。課程主要教材應(yīng)選用近三年國(guó)家推薦使用的新版優(yōu)秀教材或規(guī)劃教材。教材的章節(jié)和內(nèi)容要編排合理,重點(diǎn)突出,詳略得當(dāng),應(yīng)方便學(xué)生學(xué)習(xí)、閱讀和理解。
(2)實(shí)用性原則。教材的內(nèi)容要突出實(shí)用性,應(yīng)具有豐富的實(shí)例,章節(jié)內(nèi)應(yīng)該有配套的練習(xí)題。
(3)系統(tǒng)性原則。教材應(yīng)注重本課程內(nèi)容的系統(tǒng)性、連貫性和銜接性。
(4)先進(jìn)性原則。教材內(nèi)容中應(yīng)包含體現(xiàn)本學(xué)科發(fā)展的一些前沿領(lǐng)域和知識(shí)。
(5)根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)確定教學(xué)與教材內(nèi)容的原則。
2.教學(xué)模式
在《微機(jī)原理與接口技術(shù)》的教學(xué)中,采用“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”的教學(xué)模式。建設(shè)知識(shí)點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目庫(kù),結(jié)合項(xiàng)目庫(kù)中的項(xiàng)目講解課程的重點(diǎn)、難點(diǎn),提高學(xué)生的專業(yè)技能。
另外,通過“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”的方式,驅(qū)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí),讓學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)過程中學(xué)習(xí)項(xiàng)目開發(fā)的規(guī)范,體驗(yàn)團(tuán)隊(duì)協(xié)作過程,積累項(xiàng)目開發(fā)的經(jīng)驗(yàn),不斷提高實(shí)踐和創(chuàng)新能力,支撐課賽結(jié)合的創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)。
3.教學(xué)方法
本課程教學(xué)中應(yīng)注意理論與實(shí)踐的結(jié)合,加強(qiáng)課前、課后的答疑輔導(dǎo),注意學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng),使學(xué)員通過對(duì)微機(jī)工作原理、匯編語言程序設(shè)計(jì)及接口技術(shù)的理解,樹立微機(jī)系統(tǒng)的整體觀念,進(jìn)而掌握運(yùn)用現(xiàn)代微機(jī)技術(shù)進(jìn)行軟、硬件系統(tǒng)開發(fā)的初步能力。
(1)以學(xué)員為主體,注重啟發(fā)和引導(dǎo)式教學(xué)
本門課程的基本理論具有較強(qiáng)的邏輯性,且相互之間具有較強(qiáng)的聯(lián)系,因此課堂教學(xué)中要以學(xué)生為主體開展啟發(fā)和引導(dǎo)式教學(xué),鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、主動(dòng)思考和主動(dòng)構(gòu)建知識(shí)結(jié)構(gòu)。同時(shí)在課堂上倡導(dǎo)以問題為中心的教學(xué)方式,側(cè)重應(yīng)用實(shí)例的講解,加強(qiáng)教學(xué)互動(dòng),提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。
(2)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,開展任務(wù)驅(qū)動(dòng)型的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式
本著培養(yǎng)和提高學(xué)員應(yīng)用能力的原則,在本課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)通過循序漸進(jìn)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排,不斷對(duì)他們提出更高要求,避免學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中“淺嘗輒止”。同時(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要符合本課程的知識(shí)體系結(jié)構(gòu)要求;符合學(xué)生的技能訓(xùn)練目標(biāo);兼顧學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和保證實(shí)驗(yàn)效果。
(3)開展第二課堂
讓學(xué)有余力、學(xué)習(xí)興趣大、應(yīng)用能力較強(qiáng)的學(xué)生參與課外課程學(xué)習(xí)活動(dòng),也可以讓學(xué)員參與部分初步的科學(xué)探討工作。指導(dǎo)教師介紹他們閱讀相關(guān)的專業(yè)文獻(xiàn)或翻譯英語專業(yè)文獻(xiàn)。在整個(gè)課外指導(dǎo)過程中,要注意培養(yǎng)學(xué)員的科研思維、方法、能力和創(chuàng)新意識(shí)。
4.教學(xué)手段
(1)充分利用多媒體教學(xué)條件
通過教師生動(dòng)的表達(dá)和對(duì)課堂的整體把握,再結(jié)合多媒體直觀的展示,使得課堂教學(xué)內(nèi)容更加豐富,更有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,進(jìn)一步提高了教學(xué)效果。
(2)充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)教學(xué)優(yōu)勢(shì)
利用學(xué)校良好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,通過課程網(wǎng)站提供的教學(xué)大綱、考試大綱、實(shí)驗(yàn)大綱、電子教案、教學(xué)視頻、習(xí)題作業(yè)等教學(xué)資源,方便學(xué)生自主學(xué)習(xí)。
(3)不斷提高課件制作水平
結(jié)合新的教育理念,采用先進(jìn)的課件制作技術(shù),發(fā)揮多種制作工具的優(yōu)勢(shì),提高課件的信息量和互動(dòng)性,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)效果。
5.課程資源的開發(fā)與利用的計(jì)劃和建議
(1)加強(qiáng)《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程的網(wǎng)絡(luò)資源和素材庫(kù)的建設(shè)。素材庫(kù)分為圖片庫(kù)、文本庫(kù)、視頻庫(kù)、動(dòng)畫庫(kù)和音頻庫(kù)等。
(2)準(zhǔn)備開設(shè)個(gè)性化的網(wǎng)上教學(xué)資源庫(kù)或教學(xué)網(wǎng)站,展示自己制作的教學(xué)資源、教學(xué)課件等。也可以鼓勵(lì)學(xué)習(xí)興趣大、學(xué)有余力的學(xué)生參與教學(xué)課件的制作。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:微機(jī)原理;多媒體;比喻;C語言
《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程是職業(yè)院校計(jì)算機(jī)及其相關(guān)專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。課程任務(wù)是使學(xué)生建立微機(jī)系統(tǒng)的整體概念,具有應(yīng)用接口芯片進(jìn)行軟硬件開發(fā)的初步能力。但是,由于目前學(xué)生入學(xué)門檻有所放低,學(xué)生總體素質(zhì)也有所下降,所以如何上好《微機(jī)原理與接口技術(shù)》這門課程,已成為職業(yè)院校教師必須深思的課題。根據(jù)本人的教學(xué)實(shí)踐和學(xué)生的反饋信息,并結(jié)合該課程的特點(diǎn),我在教學(xué)過程中對(duì)其教學(xué)方法進(jìn)行了一些探索。
一、微機(jī)教學(xué)中存在的問題
《微機(jī)原理與接口技術(shù)》這門課程內(nèi)容抽象,知識(shí)點(diǎn)多,并具有理論與實(shí)踐、硬件與軟件相結(jié)合等特點(diǎn),再加上計(jì)劃課時(shí)有限,導(dǎo)致教師很難在有限課時(shí)內(nèi)較好地完成教學(xué)任務(wù)。
這門課程教學(xué)難度大,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣差,普遍感到這門課難學(xué)、難懂,多數(shù)學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確,總體概念建立不起來,思路不清晰,學(xué)習(xí)這門課的角度掌握不準(zhǔn)確。
二、明確教學(xué)目標(biāo),激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)
針對(duì)該門課程的特點(diǎn)和學(xué)生狀況,為調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性,在教學(xué)中,教師首先要讓學(xué)生明確以下幾個(gè)問題:
1. 明確學(xué)習(xí)的側(cè)重點(diǎn)
學(xué)習(xí)《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》,我們可以演示規(guī)范的電子表格,播放一段幻燈片作引導(dǎo);學(xué)習(xí)《微機(jī)原理與接口技術(shù)》,我們也可通過多媒體演示微機(jī)應(yīng)用的例子開始。如多點(diǎn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),通過傳感器A/D轉(zhuǎn)換電路采集溫度、壓力等;利用8255A芯片控制LED數(shù)碼管的亮和滅,模擬十字路口的交通燈控制系統(tǒng)等。通過這些演示,一方面能使學(xué)生明確該課程的實(shí)用性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情;另一方面能使學(xué)生有一個(gè)總體的認(rèn)識(shí),了解人們是怎樣用微機(jī)進(jìn)行控制的,知道應(yīng)用微機(jī)操作的具體過程。比如在對(duì)紅綠燈的演示中,我們可以進(jìn)一步有意通過鍵盤改變程序的內(nèi)容,使燈亮的盞數(shù)發(fā)生變化,延時(shí)時(shí)間加長(zhǎng)或縮短,并且在操作中我們也可有意將程序改錯(cuò),觀察數(shù)碼或屏幕顯示的錯(cuò)誤信息,然后再改正過來正確顯示,從而使學(xué)生了解人機(jī)是怎樣會(huì)話的、人們的意圖是怎樣通過編寫程序控制微機(jī)實(shí)現(xiàn)的。這樣,就能使學(xué)生加深理解該課程的側(cè)重點(diǎn),掌握編程和接口連接的方法,并能向微機(jī)發(fā)出命令進(jìn)行控制操作。
2. 明確從應(yīng)用的角度學(xué)習(xí)微機(jī)原理,將微機(jī)作為一種工具使用
要使學(xué)生具有計(jì)算機(jī)的應(yīng)用技能,我們就應(yīng)先從使用的角度、而不是從維修的角度詳細(xì)講整個(gè)系統(tǒng)的工作過程。如汽車是人的代步工具,從使用角度來說應(yīng)學(xué)習(xí)駕駛技術(shù)、考駕照,而不是學(xué)一定難度的維修;同樣電腦代替不了人腦,但其作為一種工具,可幫助人們實(shí)現(xiàn)工業(yè)、交通的自動(dòng)控制。所以,按照心理學(xué)上認(rèn)知規(guī)律,要先從應(yīng)用角度學(xué)會(huì)如何操作微機(jī),實(shí)現(xiàn)其控制功能,而不是一開始就要對(duì)整體微機(jī)系統(tǒng)和工作原理進(jìn)行深入分析,對(duì)微機(jī)故障進(jìn)行維修。因此,對(duì)于編程序要著重學(xué)習(xí)CPU的寄存器、中斷方式、存儲(chǔ)器的地址分配、端口地址等,對(duì)于接口的連接要熟悉典型接口芯片的功能、各個(gè)引腳特性、工作方式等。
三、改進(jìn)教學(xué)方法,突破難點(diǎn)
1. 利用多媒體教學(xué),使抽象內(nèi)容形象化
由于微機(jī)內(nèi)部芯片的高度集成化,其工作原理講解起來比較抽象,工作過程難于理解。特別像寄存器、存儲(chǔ)單元內(nèi)容看不見、摸不著,傳統(tǒng)的教學(xué)方式效果不理想。為此,我們可利用多媒體進(jìn)行輔助教學(xué),將抽象、復(fù)雜的內(nèi)容采用直觀、形象的多媒體課件進(jìn)行演示,化抽象為具體、化難為易,以利于學(xué)生理解和掌握,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
教材中各種圖比較多,如原理圖、時(shí)序圖以及流程圖等,如果我們用傳統(tǒng)的教學(xué)方式,既費(fèi)時(shí)又不規(guī)范。而運(yùn)用多媒體課件輔助教學(xué),可很快直觀地展示給學(xué)生,對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容可用不同的顏色標(biāo)注,需強(qiáng)調(diào)的內(nèi)容可用閃爍方式顯示,使學(xué)生緊跟老師的思路,既省去了大量的板書時(shí)間,又以整齊、美觀和可重現(xiàn)等方式展現(xiàn)課程內(nèi)容,提高了教學(xué)效率。實(shí)踐證明,采用現(xiàn)代化的教學(xué)手段,可以把原本枯燥的硬件課程講解得生動(dòng)易懂,加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解,達(dá)到事半功倍的效果。
2. 形象比喻,深入淺出
比喻就是打比方,根據(jù)事物之間的相似點(diǎn),把某一事物比作另一事物,把抽象的事物變得具體,把深?yuàn)W的道理變得淺顯。該課程內(nèi)容抽象,學(xué)生學(xué)習(xí)起來困難較多,在教學(xué)過程中,我們可拿一些生動(dòng)、形象的例子來作比喻,以便學(xué)生理解和掌握。
如尋址方式,指令操作首先要尋找操作對(duì)象的操作數(shù),為提高CPU的運(yùn)行速度,CPU中設(shè)有寄存器可暫存數(shù)據(jù),而數(shù)據(jù)主要存在存儲(chǔ)器中。若操作數(shù)在寄存器中可直接找到,就是直接尋址;若操作數(shù)在存儲(chǔ)器中不能直接找到,可通過寄存器中的有關(guān)信息找到,即寄存器間接尋址。我們可用去宿舍找學(xué)生作比喻,若知道學(xué)生的具體房間號(hào),可以直接去找(直接尋址),不知道可以去宿舍值班室詢問,得知學(xué)生房間號(hào)后再找到學(xué)生,這就類似于寄存器的間接尋址。
又如中斷引入解決了高速CPU與低速外設(shè)信息的交換問題,CPU由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng),采用分時(shí)操作,從而大大提高了效率。如何使學(xué)生理解中斷的執(zhí)行過程,我們可用優(yōu)秀售貨員或以教學(xué)講課中學(xué)生有問題舉手提問作比喻,教師允許學(xué)生提問并作出回答,即為響應(yīng)中斷和執(zhí)行教學(xué)中斷服務(wù)的程序過程。
另外,刷新可用慢撒氣的自行車作比喻,中斷擴(kuò)展電路8259A可比作經(jīng)理的秘書等。課本中許多枯燥抽象的問題,多能與生活中的事情聯(lián)系起來,通過恰當(dāng)?shù)谋扔鲿?huì)使它們變得生動(dòng)形象,易于被學(xué)生理解和接受。
四、結(jié)合C語言學(xué)習(xí)匯編語言
建構(gòu)主義認(rèn)為學(xué)習(xí)不是被動(dòng)接受刺激的過程,而是學(xué)習(xí)者通過新舊知識(shí)經(jīng)驗(yàn)間反復(fù)的、雙向的意義建構(gòu)過程。因此,學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)對(duì)于學(xué)習(xí)新知識(shí)具有重要的作用。多數(shù)學(xué)生已有了高級(jí)語言的基礎(chǔ),如C語言,教學(xué)過程中我們可利用學(xué)生已有的知識(shí)、熟知的事物恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用類比,學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣就會(huì)很濃,更重要的是學(xué)生對(duì)所學(xué)的知識(shí)不容易遺忘,而且能達(dá)到“舉一反三”“觸類旁通”的效果。
如兩種語言設(shè)計(jì)中相似之處較多:(1)程序設(shè)計(jì)的基本步驟:分析題目確定算法、畫程序流程圖、編寫源程序、上機(jī)調(diào)試。(2)程序的四種基本結(jié)構(gòu):順序、選擇(分支)、循環(huán)、函數(shù)(子程序)。(3)典型程序的算法:找最大值、最小值,冒泡排序,對(duì)分查找等。
又如兩種語言的不同之處:在輸入、輸出部分中,C語言是高級(jí)語言,輸入、輸出分別由賦值語句、輸入函數(shù)(scanf)、輸出函數(shù)(printf)實(shí)現(xiàn),如X=3對(duì)于數(shù)據(jù)放在哪不用考慮;而匯編語言是面向機(jī)器的語言,因此編程應(yīng)了解對(duì)應(yīng)微型機(jī)的結(jié)構(gòu),如存儲(chǔ)區(qū)的地址分配、外設(shè)端口地址分配,然后分配程序所要使用的存儲(chǔ)器、寄存器,規(guī)定數(shù)據(jù)輸入、輸出的方式等。因此,用匯編語言要考慮數(shù)據(jù)放在存儲(chǔ)器哪個(gè)單元,如何找到即用什么尋址方式取出操作數(shù),數(shù)據(jù)處理完后還要考慮放回到哪個(gè)存儲(chǔ)單元,或通過哪個(gè)端口輸出等。
這樣,結(jié)合C語言學(xué)習(xí)匯編語言,既便于學(xué)生對(duì)匯編語言的理解,又加深了學(xué)生對(duì)C語言內(nèi)容的掌握。
在《微機(jī)原理與接口技術(shù)》教學(xué)中,我們針對(duì)教材和學(xué)生的實(shí)際,不斷改進(jìn)教學(xué)方法,使枯燥抽象的內(nèi)容變得形象生動(dòng)、深入淺出,調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,也使教學(xué)質(zhì)量在不斷提高??傊?,《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程的教學(xué)改革不可能一蹴而就,需要職業(yè)學(xué)校的教師進(jìn)行不斷地探索和實(shí)踐。
參考文獻(xiàn):
[1]張榮標(biāo).微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版
社,2005.
[2]陳裕國(guó).類比法、關(guān)聯(lián)法在微機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用[J].科技信息,
關(guān)鍵詞:微機(jī)原理;接口技術(shù);教學(xué)改革
作者簡(jiǎn)介:王昊(1985-),男,江蘇泰州人,南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院,助教。(江蘇 泰州 225300)
中圖分類號(hào):G642.0?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A?????文章編號(hào):1007-0079(2012)31-0084-02
“微機(jī)原理與接口技術(shù)”是電子信息類專業(yè)的一門必修專業(yè)基礎(chǔ)課程。課程內(nèi)容涉及8086CPU工作原理及匯編語言設(shè)計(jì)、存儲(chǔ)器工作原理及擴(kuò)展設(shè)計(jì)、接口電路工作原理及應(yīng)用設(shè)計(jì)三大方面,是一門兼有軟件設(shè)計(jì)與硬件電路設(shè)計(jì)的綜合應(yīng)用性課程。[1]隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展,微機(jī)的應(yīng)用也愈加廣泛,“微機(jī)原理與接口技術(shù)”課程在整個(gè)專業(yè)課程體系中也占據(jù)著越來越重要的地位,課程的教學(xué)質(zhì)量好壞將直接影響學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)及畢業(yè)就業(yè)。因此,如何把握學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情,開拓學(xué)生思維,挖掘?qū)W生動(dòng)手實(shí)踐能力,成為教學(xué)工作的重中之重。
一、“微機(jī)原理與接口技術(shù)”教學(xué)現(xiàn)狀
依據(jù)筆者所在學(xué)院“微機(jī)原理與接口技術(shù)”課程教學(xué)大綱安排,設(shè)定學(xué)分?jǐn)?shù)為3,學(xué)時(shí)數(shù)為48,其中理論教學(xué)40學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)教學(xué)8學(xué)時(shí)。教材選用彭虎、周佩玲編著,電子工業(yè)出版社出版的《微機(jī)原理與接口技術(shù)》,并配以其編著的《微機(jī)原理與接口技術(shù)學(xué)習(xí)指導(dǎo)》作為參考書。課程需要學(xué)生掌握匯編語言、8086微處理器與接口電路,目的旨在培養(yǎng)學(xué)生軟硬件開發(fā)能力。針對(duì)獨(dú)立學(xué)院學(xué)生特點(diǎn),并結(jié)合兩屆學(xué)生的教學(xué)效果分析,發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的教學(xué)過程中存在一些問題。
1.學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力匱乏
現(xiàn)今微處理器已發(fā)展至64位,而本課程主講16位的8086/8088微處理器。部分學(xué)生認(rèn)為課程學(xué)習(xí)16位微處理器缺少實(shí)際意義,沒有實(shí)際用處,從而導(dǎo)致學(xué)習(xí)能動(dòng)性薄弱。
2.課程概念性強(qiáng),記憶量大
“微機(jī)原理與接口技術(shù)”課程概念多、專用名詞多、接口芯片多、內(nèi)容抽象,相互之間缺少必要的關(guān)聯(lián)和體系。學(xué)生面對(duì)大量的抽象概念,難以記牢,從而增加學(xué)習(xí)畏難情緒。
3.課程涉及軟硬件,難度較高
“微機(jī)原理與接口技術(shù)”是學(xué)生學(xué)習(xí)的第一門涵蓋軟件設(shè)計(jì)與硬件設(shè)計(jì)兩大方面的課程,其中軟件設(shè)計(jì)采用匯編語言。匯編語言與C語言風(fēng)格差異較大,編程復(fù)雜。硬件設(shè)計(jì)電路接口豐富,對(duì)數(shù)電、模電相關(guān)知識(shí)應(yīng)用要求較高。學(xué)生往往很難真正掌握微機(jī)與其接口電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu),很難形成匯編程序設(shè)計(jì)的思維方式,對(duì)教學(xué)內(nèi)容似懂非懂,更不用說軟硬件開發(fā)能力的培養(yǎng)。同時(shí),“微機(jī)原理與接口技術(shù)”也是一門教學(xué)難度較大的課程,存在學(xué)生基礎(chǔ)差異大的問題,教師很難把握教學(xué)的進(jìn)度與深度。
4.課程實(shí)驗(yàn)缺乏挑戰(zhàn)性
課程實(shí)驗(yàn)基本為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。由教師給出匯編程序,給出電路接線圖,學(xué)生只需要將程序燒入微處理器,按照接線圖連接好各種線路,點(diǎn)擊調(diào)試運(yùn)行按鈕,記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告就可。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中,學(xué)生只是處于一個(gè)低級(jí)的操作工角色,很難激發(fā)學(xué)生的動(dòng)手熱情。
二、“微機(jī)原理與接口技術(shù)”教學(xué)改革
針對(duì)上述教學(xué)現(xiàn)狀中存在的問題,本文從理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)以及考核評(píng)價(jià)體系方面進(jìn)行改革探索。
1.理論教學(xué)改革
“微機(jī)原理與接口技術(shù)”內(nèi)容比較枯燥難懂,講課過程中經(jīng)常出現(xiàn)學(xué)生聽課精神萎靡的現(xiàn)象。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果,在講課內(nèi)容和講課方法上進(jìn)行改革,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。
(1)講解課程體系,提升學(xué)生課程認(rèn)識(shí)。微機(jī)課程既是數(shù)電、模電的后續(xù)課程,又是單片機(jī)原理與應(yīng)用、數(shù)字信號(hào)處理及嵌入式系統(tǒng)等課程的學(xué)習(xí)基礎(chǔ),具有極強(qiáng)的承接作用。課堂教學(xué)中,講述微處理器從16位到64位的發(fā)展過程,梳理微機(jī)原理與接口技術(shù)、單片機(jī)、嵌入式系統(tǒng)的脈絡(luò)關(guān)系。例如,講述8086處理器結(jié)構(gòu),強(qiáng)調(diào)對(duì)單片機(jī)等處理器架構(gòu)的影響;講述8086匯編語言,強(qiáng)調(diào)匯編語言在單片機(jī)、嵌入式課程中的應(yīng)用;講述接口電路,復(fù)習(xí)數(shù)電、模電相關(guān)知識(shí),同時(shí)涉及相同接口電路在單片機(jī)、嵌入式課程中的使用。通過對(duì)課程體系的講解,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)課程意義的認(rèn)識(shí),改變認(rèn)為微機(jī)課程無用的錯(cuò)誤觀念。
(2)弱化抽象概念,突出重點(diǎn)、難點(diǎn)。微機(jī)課程只有40理論學(xué)時(shí)。在如此短的學(xué)時(shí)之內(nèi),要將各個(gè)知識(shí)點(diǎn)都講到,做到面面俱到,顯然是不現(xiàn)實(shí)的。因此,教學(xué)過程中,將概念進(jìn)行篩選,舍去抽象、較冷僻的概念,只求學(xué)生重點(diǎn)掌握核心概念,從而消減其記憶量,將較多的課時(shí)安排到匯編程序編寫、接口電路的設(shè)計(jì)章節(jié)中。
(3)運(yùn)用多媒體動(dòng)畫,豐富講課形式。講課過程中,采用多媒體課件、FLASH動(dòng)畫等現(xiàn)代化教學(xué)手段進(jìn)行教學(xué),將圖形、文字、動(dòng)畫有機(jī)地結(jié)合在一起,豐富講課形式,增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。例如,在8086尋址方式的教學(xué)過程中,8086的尋址方式共有8種,并且每種尋址方式都涉及到8086內(nèi)部存儲(chǔ)器的相應(yīng)操作,包括存儲(chǔ)器地址的形成和存儲(chǔ)器的讀寫,學(xué)生對(duì)此較難理解。為此,課堂上,利用FLASH,將存儲(chǔ)器地址的形成以及數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器中存入與取出的過程做成動(dòng)畫,動(dòng)態(tài)演示,富有感染力,使學(xué)生得到更多的視覺與聽覺的刺激,加速知識(shí)理解的過程。
關(guān)鍵詞:微機(jī)原理與接口技術(shù);教學(xué)改革;課堂教學(xué)組織;課程設(shè)計(jì)
一、引言
《微機(jī)原理與接口技術(shù)》是電子信息類相關(guān)專業(yè)的一門重要的基礎(chǔ)課程,是學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程、畢業(yè)設(shè)計(jì)乃至今后工作的重要技術(shù)基礎(chǔ)。但該課程內(nèi)容繁多,概念抽象,歷來為教師和學(xué)生公認(rèn)的一門難啃的骨頭。如何教、怎樣教好該課程是所有講授該課程教師面臨的重要課題。筆者通過不斷學(xué)習(xí)更新自己的知識(shí),引進(jìn)新的教學(xué)手段、方法,總結(jié)多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn),圍繞如何提高課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果進(jìn)行教學(xué)改革探討。[1]
二、精心組織課堂教學(xué)
合理組織課堂教學(xué)非常重要,其優(yōu)劣直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)效果。精心組織課堂教學(xué)不僅包括教學(xué)內(nèi)容的組織,還包括教學(xué)方法、教學(xué)手段、思想引導(dǎo)等方面的組織。[2]
(一)撥云見日,點(diǎn)醒夢(mèng)中人
(二)激勵(lì)學(xué)生,讓學(xué)生對(duì)該課程感興趣
1.站在學(xué)生的角度激勵(lì)學(xué)生。年輕的大學(xué)生個(gè)個(gè)爭(zhēng)強(qiáng)好勝,自學(xué)能力強(qiáng),思想活躍,精力旺盛。再難的電子游戲不教就會(huì);再先進(jìn)的便攜式電子產(chǎn)品,不看說明書很快就玩轉(zhuǎn);那么,既然本課程只是一本說明書,只要同學(xué)們努力學(xué)習(xí),跟著老師的教學(xué)進(jìn)度,課前多預(yù)習(xí),課后多復(fù)習(xí),實(shí)驗(yàn)多動(dòng)手,平時(shí)多練習(xí),沒有學(xué)不會(huì)的。希望同學(xué)們把此課程當(dāng)一本說明書來看,來學(xué)習(xí),相信同學(xué)們完全可以攻克難關(guān)。通過此番激勵(lì),大大增加了學(xué)生學(xué)習(xí)信心和積極性。
2.列舉恰當(dāng)例子,吸引學(xué)生的興趣。匯編語言指令及其編程是微機(jī)原理與接口技術(shù)的一個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)。它是一種面向機(jī)器的程序設(shè)計(jì)語言,是計(jì)算機(jī)能提供給用戶的最快而又最有效的語言,也是能夠利用計(jì)算機(jī)所有硬件特性并能直接控制硬件的唯一語言。但相對(duì)于計(jì)算機(jī)高級(jí)編程語言,匯編語言指令多,注意事項(xiàng)多,規(guī)則多,概念多且抽象,學(xué)生學(xué)起來很快會(huì)感到比較困難和枯燥。為此,在講解匯編語言指令時(shí),列舉一個(gè)完全用機(jī)器語言指令編寫的程序(匯編語言編譯之后產(chǎn)生的機(jī)器碼),該程序所占字節(jié)不多,但運(yùn)行后呈現(xiàn)3D游戲迷宮視頻效果,具有音樂背景、顏色鮮艷、畫面清晰、動(dòng)態(tài)滾動(dòng)的3D效果,從視覺上給學(xué)生強(qiáng)烈震撼。此時(shí)無聲勝有聲,教師無需多言,學(xué)生就能明白匯編語言指令相對(duì)機(jī)器語言好學(xué)多了,無形中增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和信心。
(三)讓死的知識(shí)立體化、可視化
通過采用各種新的教學(xué)手段,使難學(xué)難懂的知識(shí)生動(dòng)化、立體化、可視化,降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。
1.采用多媒體課件、flas演示。《微機(jī)原理與接口技術(shù)》概念多,且非常抽象。學(xué)生見不到實(shí)物,看不到現(xiàn)象,就不知道書本講的是什么,老師說的又是什么。別的電子類課程,學(xué)生通過自學(xué),很多能學(xué)懂的。但此課程,從筆者迄今為止的調(diào)查來看,幾乎沒有同學(xué)能夠無師自通的。大都提到,看課本幾遍,不知道書本在講些什么。該課程的抽象難懂,由此可見一斑。
筆者在教學(xué)中,將許多抽象的概念,用flash展現(xiàn)出來。CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)多,專業(yè)術(shù)語多,各種寄存器同時(shí)出現(xiàn)在此,各有各的用途,各有各的使用注意事項(xiàng),沒有實(shí)物和現(xiàn)象可看,學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)常常感覺枯燥、困難,但這些知識(shí)點(diǎn)又是后續(xù)課程內(nèi)容的基礎(chǔ),不容錯(cuò)過。筆者在講解CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu)時(shí),用一個(gè)flash圖生動(dòng)展示CPU在執(zhí)行一條指令MOVDI],AX時(shí),CPU內(nèi)部機(jī)構(gòu)是如何運(yùn)作的。該指令的機(jī)器碼為8904H,其中(AX)=3456H,(DI)=3000H,(DS)=2000H。就這樣一個(gè)flash演示圖,可以生動(dòng)形象地解釋和說明CPU內(nèi)部運(yùn)行機(jī)制,解釋什么是機(jī)器碼,它與匯編語言指令是什么關(guān)系,機(jī)器碼存放在什么位置,CPU是如何取得該機(jī)器碼的,還可以解釋內(nèi)存的作用等等抽象知識(shí)和概念。
2。采用仿真軟件輔助教學(xué)?!段C(jī)原理與接口技術(shù)》尋址方式是該課程的教學(xué)難點(diǎn)和重點(diǎn)。筆者采用Emu8086軟件輔助教學(xué),課堂現(xiàn)場(chǎng)演示、現(xiàn)場(chǎng)仿真,對(duì)每一種尋址方式都采用具體指令仿真演示,讓學(xué)生看清數(shù)據(jù)是如何傳送的。在講授時(shí),首先,利用尋址方式的理論進(jìn)行分析,數(shù)據(jù)應(yīng)該傳送到哪里?傳送后的結(jié)果是什么?然后利用軟件仿真驗(yàn)證,實(shí)現(xiàn)理論指導(dǎo)實(shí)踐,實(shí)踐驗(yàn)證理論。百聞不如一見,通過仿真,加深學(xué)生對(duì)尋址方式的理解,使抽象、看不見的知識(shí)可視化、結(jié)果化,降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。[3]
3.抽象的概念通俗化、實(shí)物化。如:課程中提到總線的概念,這個(gè)概念聽起來好像很神秘,但筆者告訴學(xué)生,其實(shí)平常大家用到的U盤、手機(jī)數(shù)據(jù)口等等,就是一種USB總線??偩€通俗地講就是一種接線方式,其實(shí)物就是各種引腳,以及其上傳輸數(shù)據(jù)的協(xié)議或規(guī)則。課程中提到的數(shù)據(jù)總線、地址總線及控制總線,其實(shí)就是CPU芯片傳輸數(shù)據(jù)、地址和控制信號(hào)的引腳。通過這些通俗的講解,使同學(xué)們產(chǎn)生感性認(rèn)識(shí),從而比較容易接受這些看似抽象的概念。在講解CPU操作時(shí)序時(shí),同學(xué)們常常難以理解,為什么要講這個(gè)內(nèi)容,看似好像對(duì)整個(gè)課程無用。筆者就請(qǐng)同學(xué)們閉上眼睛想象一下現(xiàn)實(shí)生活中,如果沒有時(shí)間概念,我們的生活將是怎樣的?不難想象,必定雜亂無章,混亂一片。這樣的例子舉不勝舉,由于篇幅的原因,在此不再贅述。
4.充分利用網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)時(shí)空立體化。如今高校的教師不似從前的教師——住在校園里,而是分散在全市各地,教師須趕校車或公車上下班。因此,筆者充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,進(jìn)行課后輔導(dǎo)。學(xué)生有問題可以通過博客留言、問問題;可以通過QQ與老師互動(dòng),還可以通過飛信向老師提問,達(dá)到課堂教學(xué)時(shí)空延續(xù)和立體化。
不僅如此,筆者還充分利用豐富的網(wǎng)絡(luò)資源、先進(jìn)的影像視頻等資料,豐富課堂教學(xué)內(nèi)容,跟進(jìn)科技發(fā)展前沿,使課程教學(xué)具有先進(jìn)性、新穎性、可組合性和可擴(kuò)充性等特點(diǎn),開拓學(xué)生的視野,發(fā)散學(xué)生的思維,使學(xué)生了解課程在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用,達(dá)到提高課程教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果的目的。[4]
三、改革教學(xué)方法
1.追本溯源法。在教學(xué)時(shí),不是照本宣科、按部就班地按照教材講授知識(shí)。而是帶領(lǐng)學(xué)生跳出圈外看本質(zhì),采用追本溯源法,使學(xué)生知其然,更知其所以然。
在講授尋址方式時(shí),首先提問學(xué)生,為什么在學(xué)習(xí)匯編語言時(shí)要學(xué)習(xí)尋址方式?其實(shí)質(zhì)是什么?在學(xué)生獨(dú)立思考后,告訴學(xué)生:其實(shí)同學(xué)們?cè)谡n程中看到的匯編語言指令,除立即數(shù)外,指令中的操作數(shù),表面上看到的都是地址,實(shí)際參與運(yùn)算和傳遞的是地址單元里的數(shù)據(jù)或內(nèi)容,為了要知道是什么數(shù)據(jù)參與運(yùn)算或傳遞到哪里去了,必須學(xué)會(huì)計(jì)算地址,即學(xué)尋址方式。這就是尋址方式的實(shí)質(zhì)。
在講存儲(chǔ)器為什么分段時(shí),筆者從CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu)及地址總線數(shù)與尋址空間大小的關(guān)系等幾個(gè)方面講存儲(chǔ)器分段的本質(zhì),并假設(shè)這個(gè)問題讓學(xué)生自己解決,能用什么更好的方法,讓學(xué)生自己去思考,尋找答案。通過思考后,同學(xué)們更能深刻理解《微機(jī)原理與接口技術(shù)》的各種解決方法,促進(jìn)其更好地掌握知識(shí)點(diǎn)。
2.課堂師生互動(dòng)法。除了上文筆者提到的課堂假設(shè)提問與學(xué)生互動(dòng)外。筆者還會(huì)精心設(shè)計(jì)與課程講授內(nèi)容息息相關(guān)的問答題,與學(xué)生互動(dòng),調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,達(dá)到鞏固課堂所學(xué)知識(shí),加深理解,提高學(xué)生掌握效果。允許學(xué)生大膽假設(shè),大膽提問,鼓勵(lì)他們不要怕說錯(cuò),失敗乃成功之母,錯(cuò)了糾正了更能學(xué)到知識(shí)。堵不如疏導(dǎo),這種課堂互動(dòng)法不僅活躍了課堂氣氛,也營(yíng)造了質(zhì)疑老師、質(zhì)疑權(quán)威的氛圍,更能使老師掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)進(jìn)度。
3.理論—實(shí)踐—理論法。《微機(jī)原理與接口技術(shù)》是一門實(shí)踐性極強(qiáng)的課程,要想真正學(xué)好并和掌握該課程,最好方式是對(duì)它進(jìn)行充分的實(shí)踐。一方面,在理論教學(xué)過程中,教師要講清、講透理論知識(shí)和各芯片各部分原理,設(shè)置合理的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)要求,讓學(xué)生根據(jù)課堂所學(xué)知識(shí),根據(jù)理論指導(dǎo)實(shí)踐的原則做好實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告,并上機(jī)調(diào)試。另一方面,實(shí)驗(yàn)過后,教師應(yīng)在課堂上對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的碰到的問題、現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果與學(xué)生進(jìn)行探討,讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論的分析過程和方法,加深理解理論指導(dǎo)實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論的過程。
4.授人以魚不如授人以漁法。在課程教學(xué)中,筆者經(jīng)常教授學(xué)生學(xué)習(xí)方法,讓學(xué)生從紛繁復(fù)雜的知識(shí)中找規(guī)律,找方法。如,剛開始學(xué)習(xí)這門課程時(shí),名詞多、概念多、知識(shí)點(diǎn)一下子全涌現(xiàn)出來,而這些知識(shí)學(xué)生又必須掌握,但一時(shí)又無法完全掌握時(shí),筆者告訴學(xué)生,其實(shí)不需要馬上死記硬背這些知識(shí)點(diǎn),只要心中對(duì)這些知識(shí)點(diǎn)有個(gè)大概的印象,在后續(xù)課程內(nèi)容中用到這些知識(shí)點(diǎn)時(shí),應(yīng)及時(shí)向前翻看相關(guān)知識(shí)點(diǎn),在應(yīng)用中學(xué)習(xí),不僅加深認(rèn)識(shí)和理解,而且掌握得更牢固,學(xué)起來更輕松。再比如學(xué)習(xí)匯編語言指令時(shí),告訴學(xué)生用英文記指令,因?yàn)閰R編語言指令是英語單詞的縮寫,所以記其英語單詞,從實(shí)質(zhì)上記住了指令的操作意義。通過授之以漁的教學(xué)方法,使學(xué)生學(xué)習(xí)本門課程的難度大大降低。
四、改革實(shí)驗(yàn)考核方法
實(shí)驗(yàn)考核更注重實(shí)踐,注重實(shí)驗(yàn)過程,實(shí)驗(yàn)報(bào)告考核其次。首先,教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,使其與課堂教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合,并早早將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容發(fā)給學(xué)生,以便學(xué)生提前預(yù)習(xí)。其次,在實(shí)驗(yàn)過程中,鼓勵(lì)學(xué)生大膽創(chuàng)新,有新的想法、新的思路,馬上通過上機(jī)實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證自己的想法,鼓勵(lì)學(xué)生在上機(jī)調(diào)試時(shí)不要怕出錯(cuò),出了錯(cuò),解決了問題,這樣一個(gè)反復(fù)的過程才更能學(xué)到東西。第三,教師在實(shí)驗(yàn)前提出合理要求,如要求理論指導(dǎo)實(shí)踐,先理論分析,后實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,或理論分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)錯(cuò)等等。第四,改革以往以實(shí)驗(yàn)報(bào)告定實(shí)驗(yàn)成績(jī)的方式,注重實(shí)踐,注重實(shí)驗(yàn)過程。每次實(shí)驗(yàn)考核主要以實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)過程表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果打分,并現(xiàn)場(chǎng)提問理論分析情況考核打分。第五,實(shí)驗(yàn)報(bào)告考核層次,要求實(shí)驗(yàn)報(bào)告中主觀的東西多一些,如多寫寫實(shí)驗(yàn)中碰到的問題、如何解決及實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)??傊?,實(shí)驗(yàn)考核實(shí)實(shí)在在的東西,不玩虛的,并提高實(shí)驗(yàn)在期末考試總成績(jī)中的比例。
通過此番實(shí)驗(yàn)改革,學(xué)生實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)和實(shí)驗(yàn)過程中的積極性大大提高了,一改往常實(shí)驗(yàn)不預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)時(shí)拖沓懶散的學(xué)習(xí)風(fēng)氣。同學(xué)們個(gè)個(gè)都積極預(yù)習(xí),不懂的還主動(dòng)找老師詢問,實(shí)驗(yàn)時(shí)注意力高度集中,實(shí)驗(yàn)效率大大提高,達(dá)到了良好的實(shí)驗(yàn)效果。
五、課程設(shè)計(jì)改革
課程設(shè)計(jì)是最考驗(yàn)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)能力的手段之一。此時(shí)學(xué)生須將所有已學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通,通過查閱大量文獻(xiàn)資料、自學(xué)等手段,達(dá)到完成教師布置任務(wù)的目的。筆者的課程設(shè)計(jì)是在平時(shí)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,綜合《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程中的各章節(jié)知識(shí),在學(xué)生力所能及的范圍,做一個(gè)貼近現(xiàn)實(shí)生活的系統(tǒng)(如交通燈、定時(shí)器、計(jì)時(shí)器等)或作品,或定一個(gè)作品方向讓學(xué)生自由發(fā)揮做作品。最后,以小組或個(gè)人的形式,每組或每人提交一個(gè)作品(包括實(shí)物作品或仿真作品)。筆者設(shè)定課程設(shè)計(jì)部分的成績(jī)占期末考試總成績(jī)的10%,不完成課程設(shè)計(jì)的將沒有此部分成績(jī)。
課程設(shè)計(jì)過程中,教師須加大引導(dǎo)。畢竟課程設(shè)計(jì)對(duì)學(xué)生來講,比平時(shí)實(shí)驗(yàn)難度大很多,學(xué)生常常有畏難情緒,常感到難以入手。此時(shí),教師一方面給予更多的提示和指導(dǎo)外,另一方面讓先進(jìn)帶動(dòng)后進(jìn),讓學(xué)習(xí)掌握知識(shí)好和動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生多指導(dǎo)其他學(xué)生。最后,對(duì)已經(jīng)做出作品的隊(duì)伍或?qū)W生加大宣傳和鼓勵(lì),榜樣的力量是無窮的,很快班里其他作品也會(huì)像雨后春筍一樣一個(gè)個(gè)破土而出,使得學(xué)生收獲成功的喜悅,最終真正掌握并靈活運(yùn)用本課程所學(xué)知識(shí)。
六、考試考核改革
通過上文中的實(shí)驗(yàn)考核改革、課程設(shè)計(jì)改革,加大了平時(shí)考核分值,降低期末理論考試比重。其目的就是強(qiáng)調(diào)學(xué)生分析問題、解決問題和實(shí)踐、動(dòng)手能力,使學(xué)生真正學(xué)到東西,理解和掌握知識(shí),而期末考試也不是目的,它只是一種檢驗(yàn)學(xué)生理論知識(shí)學(xué)習(xí)效果的手段而已。這種以實(shí)踐和理論相結(jié)合的考核方式,以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐、動(dòng)手能力為目的,可以克服傳統(tǒng)以標(biāo)準(zhǔn)化客觀命題為主的考試的弊端,最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)的積極性和能動(dòng)性。[5]
七、結(jié)束語
通過以上各環(huán)節(jié)全方位的教學(xué)改革,提高了課程教學(xué)的生動(dòng)性和立體化,降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。學(xué)生上課時(shí)敢大膽提問了,課后也大有問題可問了;實(shí)驗(yàn)過程中提問的人明顯增多了,預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)的也增多了,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、積極性和能動(dòng)性提高了。這些情況在一定程度上反映了改革措施和方法的有效性,達(dá)到了提高該課程的教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量的目的。目前,我們的改革只是初步的,如何進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新能力等方面的工作將是我們今后需要進(jìn)一步探索和努力的方向。[5]
參考文獻(xiàn):
[1]王佑湖.“匯編語言程序設(shè)計(jì)”課程教學(xué)方法的探討[J].教育與職業(yè),2008,(2):127-128.
[2]范喆.匯編語言課程的教學(xué)設(shè)計(jì)探討[J].高教論壇,2008,(4):140-141.
[3]谷兆麟,趙杰,沈怡麟.基于EMU8086的虛擬微機(jī)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)[J].天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)學(xué)報(bào),2011,21(1):54-56.
[4]黃雪菊,王笑梅.《微機(jī)原理與匯編語言》課程教學(xué)改革初探[J].中國(guó)成人教育,2007,(9):143-144.
[5]葛志輝,李陶深.匯編語言程序設(shè)計(jì)教學(xué)改革探討[J].廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2008,33(增刊):209-211.
關(guān)鍵詞:微機(jī)原理與接口技術(shù);機(jī)械類專業(yè);教學(xué);C語言
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-3044(2011)28-7042-02
Discussion on the Course Teaching of the Principle and Interface Technology of Microcomputer for Machine Specialty
WANG Lan
(Harbin Engineering University College of Mechanical and Electrical Engineering Heilongjiang, Harbin 150001, China)
Abstract: In the teaching of the principle and interface technology of microcomputer, aim at the feature and professional knowledge structure of machine specialty students, analyze the course teaching content. The new technology and computer engineering experiences are put into the course, and the C language programming is introduced into the course teaching. Teaching results show that the study interest and computer skills of the students are improved, and good results is obtained.
Key words: principle and interface technology of microcomputer; machine specialty; teaching; C language
微機(jī)原理與接口技術(shù)課程是大學(xué)工科專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,課程的目的是讓學(xué)生掌握16位微型計(jì)算機(jī)基本原理、接口電路,建立微機(jī)工作的整體概念,同時(shí)具備初步的程序設(shè)計(jì)能力,為應(yīng)用微型計(jì)算機(jī)解決工程技術(shù)領(lǐng)域問題打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
近年來,微機(jī)技術(shù)發(fā)展異常迅猛,出現(xiàn)了很多應(yīng)用廣泛的新技術(shù),如多核處理器、PCI-Express總線、SATA 接口等[1],而這些新技術(shù)在原有的課程內(nèi)容和教學(xué)實(shí)踐中卻沒有反映出來。因此,有必要在課程內(nèi)容中加入這些新技術(shù)并應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐。
對(duì)于機(jī)械專業(yè)的學(xué)生來說,電類基礎(chǔ)課程較少,后續(xù)相關(guān)課程及畢業(yè)設(shè)計(jì)中涉及微機(jī)原理與接口技術(shù)內(nèi)容的也較少,因而在有限的時(shí)間內(nèi),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和效果,更好地培養(yǎng)學(xué)生微機(jī)應(yīng)用能力顯得尤為重要。
1 重點(diǎn)突出與融入新技術(shù)
微機(jī)原理與接口技術(shù)是一門專業(yè)性很強(qiáng)的課程,需要記憶的內(nèi)容較多,對(duì)于機(jī)械專業(yè)的學(xué)生來說比較抽象,不好理解。通過多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),結(jié)合學(xué)生所反映的問題,根據(jù)本專業(yè)的特點(diǎn),我要求學(xué)生在學(xué)習(xí)這門課時(shí),首先要加強(qiáng)記憶,在記憶的基礎(chǔ)上理解。在講課過程中,先指出每一章節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn),重點(diǎn)部分精講,配合圖片、動(dòng)畫,便于學(xué)生記憶。比如在講CPU組成時(shí),在PPT上給學(xué)生展示出一幅CPU組成框圖,對(duì)照?qǐng)D片講解各部分的功能,同時(shí)指令和數(shù)據(jù)的流向用箭頭動(dòng)態(tài)的顯示出來,使學(xué)生一提到CPU,腦海中就能反映出這樣一張圖,幫助學(xué)生記憶。
計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速,知識(shí)更新很快,而現(xiàn)有的教材在新知識(shí)方面體現(xiàn)不足。以CPU為例,現(xiàn)在的教材多以Intel公司生產(chǎn)的8086/8088系列16位的微處理器為例來進(jìn)行講解,而我們?cè)趯?shí)際中使用的微處理器是32位或64位機(jī)。在課堂講解過程中,以Intel8086為主講解CPU的基礎(chǔ)特點(diǎn)和工作原理,80286/386微處理器注重講解相對(duì)8086的改進(jìn)。然后講解CPU的64位技術(shù)和多核技術(shù)概念和特點(diǎn),讓學(xué)生了解CPU的發(fā)展趨勢(shì)。
例如在講解總線知識(shí)模塊時(shí)融合PCI-Express總線知識(shí)。微機(jī)原理與接口技術(shù)課程體系中,總線知識(shí)模塊的主線是ISA、EISA、PCI、AGP,但是即使是AGP總線,也已經(jīng)被PCI-Express總線所取代,PCI-Express基于串行技術(shù),采用4根信號(hào):2根差分信號(hào)用于接收,另2根差分信號(hào)用于發(fā)送??偩€的帶寬能達(dá)到8GB/S,支持熱拔插和即插即用。因此在課程體系中融合PCI-Express總線是必要的。
2 用C語言教學(xué)
目前,微機(jī)原理及應(yīng)用的教材基本上都采用匯編語言作為編程語言。匯編語言是最接近機(jī)器碼的一種語言,其主要優(yōu)點(diǎn)是占用資源少、程序執(zhí)行效率高。但是學(xué)習(xí)匯編語言需要記憶大量的助記符,編寫的程序不易讀,學(xué)習(xí)起來需要較長(zhǎng)時(shí)間。
而C語言是一種編譯型程序設(shè)計(jì)語言,它兼顧了多種高級(jí)語言的特點(diǎn),并具備匯編語言的功能。C語言有功能豐富的庫(kù)函數(shù)、運(yùn)算速度快、編譯效率高、有良好的可移植性,而且可以直接實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)硬件的控制。目前常用的單片機(jī)、DSP、ARM等廠家一般都能提供C編譯器。因此,使用C語言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)已成為軟件開發(fā)的一個(gè)主流。
學(xué)生們?cè)诖笠粫r(shí)已經(jīng)開設(shè)了C語言課程,具有一定的C語言編程基礎(chǔ)。在微機(jī)原理及接口技術(shù)課程中,需要講的內(nèi)容就是I/O接口語句(包括inportb和outportb兩條語句)和中斷語句。
例如8位A/D轉(zhuǎn)換芯片ADC0809應(yīng)用電路如圖1所示,通過分析可知ADC0809的數(shù)據(jù)端口地址為78H,狀態(tài)端口地址為79H,通道選擇端口地址為7AH,采用C語言編寫的查詢方式數(shù)據(jù)采集程序如下:
int ad_data_read( unsigned char ch_num)
{
unsigned char data, ch_st;
outpotrb(0x7a,ch_num);//選擇通道
ch_st = ch_num | 0x80;
outpotrb(0x7a,(ch_st));//構(gòu)造ALE上升沿
outpotrb(0x7a,ch_num);//啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換
while(!(inportb(0x79)&0x01);//等待轉(zhuǎn)換結(jié)束
data=inportb(0x78);//讀轉(zhuǎn)換結(jié)果
return(data);//返回
}
程序只有8條語句,很清晰的反映出查詢方式下A/D轉(zhuǎn)換過程,程序簡(jiǎn)單、易懂,而這段程序采用匯編語言來寫的話,大概需要30條語句[5],相比之下可以看出C語言編程的優(yōu)勢(shì),尤其是對(duì)機(jī)械專業(yè)的學(xué)生來說,可以讓學(xué)生們?cè)诖笠粚W(xué)習(xí)C語言課程后,繼續(xù)使用C語言編程,提高C語言的應(yīng)用能力,也為學(xué)生今后學(xué)習(xí)單片機(jī)課程、畢業(yè)設(shè)計(jì),以及今后讀研究生、工作打下良好的編程基礎(chǔ)。
3 理論和實(shí)際相結(jié)合
把知識(shí)點(diǎn)和日常生活聯(lián)系起來。在講解I/O接口芯片時(shí),在講清芯片工作原理、引腳定義、初始化編程后,重點(diǎn)講芯片的應(yīng)用,同時(shí)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課與課堂知識(shí)的結(jié)合,在課堂上講解芯片的應(yīng)用例子,并給學(xué)生留有探索的內(nèi)容,讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課中解決,提高學(xué)生接口設(shè)計(jì)、編程的能力。例如并行接口8255A是一個(gè)應(yīng)用較多的芯片。在講解8255A時(shí),首先要講清芯片的編程結(jié)構(gòu)、功能、寄存器和初始化編程,然后結(jié)合實(shí)際講應(yīng)用舉例。
如圖2所示8255鍵控?zé)綦娐穲D,圖中有3個(gè)按鍵接在8255端口A的PA0~PA2引腳,3個(gè)發(fā)光二級(jí)管接在8255端口B的PB0~PB2引腳,要求編程實(shí)現(xiàn)3個(gè)按鈕分別控制3個(gè)發(fā)光二極管的亮滅。在講解電路圖時(shí)要講清按鍵和發(fā)光二極管的連接電路:不但要講清楚按鍵的狀態(tài)與PA0~PA2引腳的對(duì)應(yīng)關(guān)系、PB0~PB2引腳電平與發(fā)光二極管亮滅的對(duì)應(yīng)關(guān)系,還要講清楚電路中電阻上拉、限流的作用,由此分析出8255的工作方式,進(jìn)而給出8255的控制字。根據(jù)題目要求畫出程序流程圖、寫出程序。
給學(xué)生布置實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容,可以讓學(xué)生用8個(gè)按鈕分別控制8個(gè)燈,也可以讓學(xué)生模擬雙控開關(guān)功能、模擬霓虹燈等等,通過實(shí)際動(dòng)手操作,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情,獲得了較好的學(xué)習(xí)效果。
4 結(jié)論
結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn),針對(duì)機(jī)械專業(yè)學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn),探討了微機(jī)原理與接口技術(shù)課程的教學(xué)改革,教學(xué)內(nèi)容方面,在尊重原教學(xué)大綱的基礎(chǔ)上,增添了微機(jī)技術(shù)的新知識(shí),將C語言引入本課程,課程中的程序例程均采用C語言講解,注重理論聯(lián)系實(shí)際,注重實(shí)驗(yàn)教學(xué),提高了學(xué)生學(xué)習(xí)熱情,獲得了較好的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn):
[1] 馮康,姚南生,聞國(guó)才.《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程與新技術(shù)的融合[J].重慶文理學(xué)院學(xué)報(bào),2011,30(1):85-88.
[2] 楊斌.從知識(shí)點(diǎn)掌握到應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)建的微機(jī)接口課程設(shè)計(jì)規(guī)劃及實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)教育,2009(13).
[3] 楊居義.微機(jī)原理與接口技術(shù)項(xiàng)目教程[M].北京:清華大學(xué)出版社,2010.