計(jì)算機(jī)接口技術(shù)課程教學(xué)改革

吳衛(wèi)江　李國和　陳　菲

文章編號(hào)：1672-5913(2009)02-0056-02

摘要：本文針對(duì)計(jì)算機(jī)接口技術(shù)教學(xué)中存在的問題，從教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容兩個(gè)方面提出了一些教學(xué)改革措施，并結(jié)合我校學(xué)生的特點(diǎn)，在加強(qiáng)計(jì)算機(jī)接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面提出了一些切實(shí)可行的辦法，實(shí)踐證明，對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的提高很有幫助。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)接口技術(shù)；教學(xué)改革；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；動(dòng)手能力

中圖分類號(hào)：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1引言

計(jì)算機(jī)接口技術(shù)是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)一門重要的硬件課程，其先修課為數(shù)字邏輯、計(jì)算機(jī)組成原理、匯編語言等課程。該門課程以CPU與外設(shè)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送為主線，介紹8259、8253、8237等十幾種典型接口芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理，其目的是培養(yǎng)學(xué)生分析、設(shè)計(jì)、使用和維護(hù)計(jì)算機(jī)外設(shè)的能力。在該門課的學(xué)習(xí)過程中，除了講述接口芯片的工作原理外，還要求學(xué)生以匯編語言為編程工具，在接口實(shí)驗(yàn)箱上做大量實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在掌握相關(guān)理論的同時(shí)，動(dòng)手能力也得到鍛煉。

2教學(xué)過程中存在的問題

2.1思想上不重視

社會(huì)上各種軟件培訓(xùn)班層出不窮，而鮮見有專門教授硬件的培訓(xùn)班，這給學(xué)生造成了一種社會(huì)上對(duì)軟件人才需要量大，對(duì)硬件人才需求量相對(duì)較少的印象。于是在學(xué)生中出現(xiàn)了“重軟件，輕硬件”的現(xiàn)象，認(rèn)為學(xué)好一種軟件在畢業(yè)后就肯定能找到好工作，硬件課程學(xué)不學(xué)對(duì)以后影響不大。在這種思想的影響下，一些同學(xué)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)接口技術(shù)課程的主動(dòng)性和積極性不夠，學(xué)習(xí)效果大打折扣。這種急功近利的想法使得一些學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)很不合理。實(shí)踐表明，硬件知識(shí)的缺乏已成為計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生專業(yè)水平進(jìn)一步提高的掣肘。

2.2課程內(nèi)容龐雜

在計(jì)算機(jī)接口技術(shù)課程中，要介紹十幾種常用的接口芯片，每種芯片都要講述其工作原理、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外部引腳特性等方面的內(nèi)容。這些芯片各有各的用途，相關(guān)知識(shí)需要分別記憶，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)會(huì)覺得信息量大，內(nèi)容瑣碎，從而產(chǎn)生畏難情緒。

2.3對(duì)動(dòng)手能力要求高

在軟件課程的學(xué)習(xí)中，學(xué)生能在計(jì)算機(jī)上編寫出程序就達(dá)到了要求，在硬件方面幾乎不做要求。在程序的調(diào)試過程中，如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，軟件系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)給出提示，調(diào)試起來很方便。而在硬件課程的學(xué)習(xí)中，比如計(jì)算機(jī)接口技術(shù)，需要在接口實(shí)驗(yàn)箱上做實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過程中，不僅要用匯編語言編寫相應(yīng)芯片的驅(qū)動(dòng)程序，還要?jiǎng)邮衷O(shè)計(jì)和連接實(shí)驗(yàn)箱上的電路，只要有一個(gè)地方出了問題，實(shí)驗(yàn)都不會(huì)成功，而且硬件方面的錯(cuò)誤查找起來會(huì)困難得多，這也讓一些動(dòng)手能力不強(qiáng)的同學(xué)望而卻步。

2.4先修課程的銜接問題

匯編語言是計(jì)算機(jī)接口技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)的工具語言，安排在第四學(xué)期，計(jì)算機(jī)接口技術(shù)安排在第六學(xué)期。匯編語言是一門低級(jí)語言，學(xué)生接觸得比較少，其他課程基本不用。學(xué)生學(xué)完匯編語言之后，又經(jīng)過半年的時(shí)間才在計(jì)算機(jī)接口技術(shù)中再次用到，有些學(xué)生連基本語法都忘了，這時(shí)再要求學(xué)生用它來編寫大段的實(shí)驗(yàn)程序也不現(xiàn)實(shí)。教師在授課時(shí)不得不在編程方面降低要求，要求學(xué)生能讀懂實(shí)驗(yàn)程序就行了。在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)箱上做一些簡單的連線，然后運(yùn)行演示程序看實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，這樣做的結(jié)果就是教學(xué)效果大打折扣。

3教學(xué)改革

3.1教學(xué)方法的改革

3.1.1激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

對(duì)于任何一門課來講，第一堂課對(duì)教師和學(xué)生都至關(guān)重要。通過第一堂課的學(xué)習(xí)，可以讓學(xué)生了解本門課程的全貌，如果方法得當(dāng)，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。計(jì)算機(jī)接口技術(shù)是計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的一個(gè)重要分支，在日常生活中有很多應(yīng)用，常見的有智能儀器儀表、超市收銀機(jī)、公共汽車報(bào)站系統(tǒng)、電子考勤機(jī)、門鈴報(bào)警電話、血壓測量儀、交通收費(fèi)系統(tǒng)等。在講第一堂課時(shí)，可以選擇一個(gè)跟學(xué)生日常生活比較貼近的例子，如籃球場上的計(jì)時(shí)器、記分器等，由淺入深地講解，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到本門課程的實(shí)用性所在，讓他們感覺到通過自己的努力也能開發(fā)出這樣的產(chǎn)品，從而產(chǎn)生對(duì)本課程的學(xué)習(xí)興趣。

3.1.2采用互動(dòng)式教學(xué)

計(jì)算機(jī)接口技術(shù)課程中有大量的硬件理論，內(nèi)容比較枯燥，如果一味地平鋪直敘，學(xué)生很快就會(huì)覺得很乏味，失去興趣。因此，在講課的過程中一定要把學(xué)生注意力吸引過來，讓他們參與到課程中來。比如在講定時(shí)計(jì)數(shù)器8253時(shí)，提出一個(gè)用8253控制交通燈的想法，讓學(xué)生拿出解決方案，然后大家討論，既做到了知識(shí)的活學(xué)活用，又活躍了課堂氣氛，實(shí)現(xiàn)了教與學(xué)的互動(dòng)。

3.1.3利用綱要信號(hào)教學(xué)法制作課件

綱要信號(hào)教學(xué)法是前蘇聯(lián)教育學(xué)家沙塔洛夫倡導(dǎo)的。在這種教學(xué)法中，先是利用關(guān)鍵的字、詞、句，醒目的圖示(或圖表)、符號(hào)(箭頭)組成教學(xué)信號(hào)系統(tǒng)，然后利用學(xué)生的視覺把這些信號(hào)加工成對(duì)知識(shí)的理解和記憶、比較與鑒別。這種教學(xué)方法的顯著特點(diǎn)是：重點(diǎn)難點(diǎn)知識(shí)以簡練的語言表述，列成綱目，教學(xué)中研究問題的思路由圖示、箭頭的指向深入展開，充分體現(xiàn) “提綱挈領(lǐng)、簡明扼要、信息集中、思維對(duì)號(hào)”的教學(xué)特色。

綱要信號(hào)教學(xué)法在計(jì)算機(jī)接口技術(shù)多媒體課件中通過三個(gè)方面加以體現(xiàn)：(1)在每個(gè)章節(jié)前把該章節(jié)的知識(shí)內(nèi)容以提綱的形式表現(xiàn)出來，這樣有利于學(xué)生從宏觀上把握本章節(jié)的結(jié)構(gòu)，從而更好地掌握本章節(jié)知識(shí)點(diǎn)；(2)對(duì)于每一章的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，以及一些需要提醒學(xué)生注意的內(nèi)容，通過字體以及顏色的變化加以突出；(3)對(duì)于一些理論難度大的內(nèi)容，在課件上用圖表或動(dòng)畫的形式加以描述，以此來幫助學(xué)生對(duì)一些知識(shí)難點(diǎn)的理解。

3.1.4多媒體課件的運(yùn)用與板書相結(jié)合

利用多媒體課件講課，其優(yōu)勢是能夠在比較短的時(shí)間內(nèi)把大量的信息傳授給學(xué)生。但是如果對(duì)這一優(yōu)勢不加以限制，一味地?cái)U(kuò)大信息量，學(xué)生的思路跟不上，就會(huì)產(chǎn)生抵觸情緒，影響教學(xué)效果。最好的辦法就是多媒體課件與板書相結(jié)合，把講課的速度控制在學(xué)生可以接受的范圍內(nèi)，以使多媒體教學(xué)的效果達(dá)到最佳。比如中央處理器這一章，在講解CPU的時(shí)序信號(hào)時(shí)，由于時(shí)序信號(hào)種類繁多，若用多媒體課件快速講解，學(xué)生根本接受不了，此時(shí)如果適當(dāng)?shù)厥褂靡恍┌鍟?，有意識(shí)地放慢一下講課速度，就完全可以做到教與學(xué)的同步。

3.2教學(xué)內(nèi)容的改革

3.2.1合理安排教學(xué)內(nèi)容，避免講授知識(shí)的重復(fù)性

比如關(guān)于總線的知識(shí)，在先修課計(jì)算機(jī)組成原理中這方面的內(nèi)容有詳細(xì)地講解，在計(jì)算機(jī)接口技術(shù)課程中對(duì)這部分內(nèi)容就可以一帶而過。為了做到這一點(diǎn)，在課前一定要與講先修課的老師進(jìn)行很好的溝通，充分了解學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，避免課程之間內(nèi)容的重疊。

3.2.2合理安排授課內(nèi)容的順序

講課的過程不一定完全依照教材的順序進(jìn)行，可以根據(jù)知識(shí)的相關(guān)性對(duì)授課內(nèi)容的順序進(jìn)行相應(yīng)地調(diào)整。比如存儲(chǔ)器這一章，主要介紹幾種常用的存儲(chǔ)器芯片，而其中的6116芯片在后面DMA控制器8237這一章的實(shí)驗(yàn)中又要用到，把這兩章的內(nèi)容結(jié)合在一起來講，就會(huì)使課程的內(nèi)容顯得更加緊湊。

3.2.3突出重點(diǎn)，合理分配學(xué)時(shí)

對(duì)于重點(diǎn)芯片多分配學(xué)時(shí)，詳細(xì)地講；對(duì)于只有一般用途的簡單芯片，要少分配學(xué)時(shí)，簡略地講。比如8259，8253這些重點(diǎn)芯片，就要多花時(shí)間，講細(xì)、講透，而對(duì)于諸如74LS373、74LS244這些作為數(shù)據(jù)緩沖的芯片，簡要介紹一下用法就可以了，沒有深入講下去的必要。

3.3突出實(shí)驗(yàn)的重要性，加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力的鍛煉

實(shí)驗(yàn)在計(jì)算機(jī)硬件課程中占有重要的地位，目前，在國內(nèi)外一些知名的院校中，大多數(shù)計(jì)算機(jī)硬件課程的講課與實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)比為1:1，有些硬件課程中實(shí)驗(yàn)的學(xué)時(shí)甚至要比講課的學(xué)時(shí)還要多。我校計(jì)算機(jī)接口技術(shù)課程的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)所占的比例也在逐步提高。原來總學(xué)時(shí)為64學(xué)時(shí)，其中實(shí)驗(yàn)只占10學(xué)時(shí)，經(jīng)過教學(xué)計(jì)劃的修改，現(xiàn)在總學(xué)時(shí)為48學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)已經(jīng)占到20學(xué)時(shí)，講課與實(shí)驗(yàn)的學(xué)時(shí)比已經(jīng)接近了1:1，符合當(dāng)前的潮流。

以前由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備的限制，實(shí)驗(yàn)都是演示性的，兩人一組，運(yùn)行一下演示程序，看一下結(jié)果就算完成任務(wù)，學(xué)生對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)的印象非常模糊。自從2006年建立了新的計(jì)算機(jī)接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)室以后，實(shí)驗(yàn)設(shè)備可以做到每人一臺(tái)，為加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了物質(zhì)上的保證。另外，為了便于學(xué)生編寫實(shí)驗(yàn)程序，抽出一定學(xué)時(shí)來幫助學(xué)生復(fù)習(xí)一下匯編語言，使學(xué)生在編程工具的運(yùn)用上更加得心應(yīng)手。現(xiàn)在上實(shí)驗(yàn)課時(shí)，不僅要求學(xué)生自己搭建電路，而且程序的關(guān)鍵部分也要學(xué)生自己編制，完全改變了以前做完實(shí)驗(yàn)幾乎沒有收獲的現(xiàn)象，大大提高了學(xué)生的動(dòng)手能力。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，要求學(xué)生按照規(guī)范的格式書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，不僅寫實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，還要對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析，最大限度地發(fā)揮了實(shí)驗(yàn)的作用。

4結(jié)束語

計(jì)算機(jī)接口技術(shù)課程包括教學(xué)與實(shí)驗(yàn)兩個(gè)方面，只有教學(xué)與實(shí)驗(yàn)緊密配合，才能起到良好的教學(xué)效果。另外，任課教師的素質(zhì)，實(shí)驗(yàn)設(shè)備的配備等多種因素也對(duì)該門課程的教學(xué)有著重要的影響。通過在教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容上的改革，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本門課程的興趣，進(jìn)一步提高計(jì)算機(jī)硬件在學(xué)生心目中的地位，為計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的全面發(fā)展提供很好的保障。

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