“微機接口”課程的教學改革

曾鏡源

(嘉應學院計算機學院，廣東梅州 514015)

近年來，高校有不少教師就微機原理和接口技術，通過從教學內容、教學方法、實驗方法和課外實踐方法等各個環(huán)節(jié)進行了相關課程改革，以激發(fā)學生的學習積極性以及創(chuàng)新性，順應計算機專業(yè)發(fā)展的潮流。

文獻［1，2］通過改革教學內容，精講多練，模塊化教學，靈活多變的方法進行授課，以及參與電子競賽等方法，提高了學生的應用和創(chuàng)新能力。文獻［3］采用結構教學觀的方法，通過實例提出了匯編語言與硬件的協(xié)同設計的教學方法。文獻［4］通過實踐教學和開放實驗，并選拔和指導學生參加電子競賽相結合的方法，培養(yǎng)動手能力和創(chuàng)新能力。

本文以“微機接口”課程為例，探討計算機硬件課程的教學方法。此課程學習CPU外圍設備的原理與程序控制方法，是計算機硬件類課程與程序設計類課程的銜接點。

1 課程內容講授的多樣化

1.1 結合產品進行講解

“微機接口”課程各個章節(jié)獨立性強，內容多而且分散。為體現(xiàn)各個章節(jié)的整體性，我們?yōu)檎n程準備了電子鐘，MP3播放器和舊手機等電子產品，與學生一起現(xiàn)場拆卸與分析，并結合課程內容講解電路各部分與教材上章節(jié)的對應關系，使教材內容形成一個整體［5］。

此方法對學生具有相當大的吸引力，學生很樂意參與拆解，并在課后還不斷提出問題。

1.2 “微機接口”中的概念解釋

筆者在教學中，將“微機接口”課程中的概念用更抽象的計算機語言或網絡中的專業(yè)術語來解釋。如將接口比作網絡編程中的socket(套接字)，然后直接讓學生討論類似于socket的接口應該具有什么特征。由于網絡編程是計算機專業(yè)學生非常重視的課程，所以課堂討論比較積極。學生在不看教材的情況下，便能得出接口的通信雙方應該具有一致的標準(協(xié)議)，方便編程，以及一方的實現(xiàn)方式改變不會影響通信等特征等。

由于大部分芯片資料或教材的示例代碼采用匯編語言編寫，而學生的匯編語言編程水平較低，為激發(fā)學生的興趣，課堂上筆者采用跟他們熟悉的C語言語法基本一致的C51。將寄存器比作C語言的變量，學生就能當場寫出改變寄存器值的語句，以及寄存器各位的邏輯操作的語句［6］。

1.3 增加學生課堂練習的時間

“微機接口”課程的理論部分一般在前面幾章，后續(xù)的章節(jié)都是介紹各種不同的外設、它們的工作方式以及編程。我們講授時重點講授理論部分，進入外設章節(jié)時，先講解如何在網上找這些外設的資料，找到外設編程的關鍵信息，如果用C51語言對這些外設進行編程。為了節(jié)省教學時間，后面的章節(jié)中，他們只講解外設的基本特征，學生在課堂上完成看資料并編程練習。

為評估學生對知識點的掌握情況，筆者設計了一套測試方法?？紤]到“微機接口”課程除緒論外，其它各章獨立性較強，都是采用外設功能和工作方式介紹后對外設編程這種模式，所以當講授完原理后，指定與教材不同的工作方式和參數，要求學生用C51寫出代碼。

課程共安排了八次測試，測試的正確率逐次提高。第一次測試時，大部分學生還沒搞清應該怎么寫這種程序。通過對第一次編程結果有針對性的講解，學生的掌握程度很快得到提高。

2 實驗教學改革

“微機接口”課程的配套實驗課程提供了與理論課程對應的外圍設備的實驗。通過電路接線、與上位機連接和程序調試等，加深學生對課程的認識。

本課程配套的實驗設備故障較多，通常只能幾個學生共用一個實驗箱，而且熟悉第一個實驗后，后面實驗可以很快做完，剩余時間較多。為充分利用實驗課程的時間，在實驗課程上作出了調整:①鼓勵學生更改實驗例程;②三個學生一組，利用剩余的實驗時間，查閱相關文獻，設計出一個接口仿真實驗;③微機端串口收發(fā)程序的編制。

實驗結束后，收到學生的微機端的程序主要是基于.net平臺C#編寫的，也有基于VB編寫的。還有的學生依照文獻［5，6］編寫簡單的虛擬實驗軟件。學生在編程前必須先熟悉實驗過程，故這種方法鍛煉了他們的編程能力，又達到了實驗目的。

3 課外作業(yè)改革

我們?yōu)樽寣W生充分了解本課程的應用，布置了課外調查。課外調查針對目前應用較多的電子產品，結合本課程內容，調研產該產品的從研發(fā)到生產的流程。

我們將選修此門課程的78名學生每4人一組，讓他們自行決定調研的對象。要求按照學校畢業(yè)論文的格式寫出調研報告。從產品的類別來看，調研類別如表1所示。

表1 調研報告類別

學生受到教師講課時舉例的啟發(fā)，偏向于消費電子，但也出現(xiàn)一些與調研接口課程無關的產品。

從調研內容寫作來看，學生的思維比較活躍。他們不只是調研產品的整個開發(fā)或生產流程，還有不少人進行了不同形式的問卷調查，了解相關產品存在的問題，甚至對目前比較流行的山寨手機的硬件、操作系統(tǒng)、功能和存在問題等進行較為全面的調查。也有學生對目前的手機或平板電腦的操作系統(tǒng)進行了調研，這種調研充分體現(xiàn)了計算機專業(yè)學生的興趣與特長。

由于調研過程中存在較多的疑問，需要通過不斷的溝通解決。為此，筆者通過QQ討論組、課間和實驗課與學生交流。這些方法比電子郵件更加靈活有效。通過溝通保證調研內容不偏離課程內容，提高效率，并能調動學生的學習積極性。

調研加深了學生對課程內容的理解，體會到此門課程的實用性，并鍛煉了論文的寫作能力。

4 結語

此教學改革在汲取各位教師教學方法的基礎上，通過向同行學習，針對目前計算機硬件教學存在的一些問題，參加如計算機硬件教學論壇等方式。依據自己的教學實踐，在“微機接口”課程教學中，合理利用學生的興趣和特長，將其運用到教學的各個環(huán)節(jié)，調動了學生的學習積極性，發(fā)揮他們的想象力和創(chuàng)造力，起到了事半功倍的效果。學生在課外調研中提高了查閱文獻的能力及論文的寫作水平，同時又達到理解課程的實用性的目的。

本文使用的這些教學方法需要授課教師不僅要熟悉所授課程的內容，還需要對整個學科都有較全面的了解，根據各門課程的特點，設計出合理的教學方式，使課程間相輔相成，互相促進。

［1］湯曉安 王文惠 郝建新等.“精講多練”打造“微機原理與接口技術”精品課程［J］.長沙:高等教育研究學報.2007，30(2):58-59.

［2］張?zhí)m紅陸廣平周云龍.“微機原理與接口技術”課程教學的探索與實踐［J］.南京:電氣電子教學黨報.2008，30(5):93-95.

［3］胡俐蕊.結構教學觀在“微機原理與接口技術”課程中的應用［J］.蘭州:高等理科教育.2006，4:104-106.

［4］周鵬.“微機原理與接口技術”課程實踐教學改革與創(chuàng)新［J］.塔里木:塔里木大學學報，2009，21(4):72-77.

［5］胡定榮.教材分析:要素、關系和組織原理［J］.北京:課程·教材·教法.2013，33(2):17-22.

［6］陳尚生.基于教師專業(yè)發(fā)展的教學改革方略［J］.福州:教育評論.2003，(5):38-40.