“微機原理與接口”課程教學思考

劉丹丹， 許 杰， 朱曉琴

(1．鹽城工學院 電氣工程學院，江蘇 鹽城224003； 2．鹽城市計量測試所， 江蘇 鹽城 224007)

“微機原理與接口”課程教學思考

劉丹丹1， 許 杰2， 朱曉琴1

(1．鹽城工學院 電氣工程學院，江蘇 鹽城224003； 2．鹽城市計量測試所， 江蘇 鹽城 224007)

本文結(jié)合應用型本科院校高素質(zhì)人才培養(yǎng)目標，思考專業(yè)基礎課程“微機原理與接口”的教學，從教學內(nèi)容的選擇、教學難點的解決以及教學方法和手段的改革等三個方面加以思考，目的在于提高學生對該門課程的學習興趣，培養(yǎng)學生的實踐能力，以適應新時代的形勢和要求。

微機原理與接口；應用型人才；教學思考

0 引言

“微機原理與接口”是應用型本科院校電子信息、電氣、機械等各類專業(yè)學生必修的一門專業(yè)基礎課程，是重要的基礎實踐課程之一[1,2]。

我院作為一所地方本科院校，其辦學宗旨是培養(yǎng)高素質(zhì)應用型人才。應用型人才強調(diào)實踐動手能力。從目前“微機原理與接口”課程的教學情況以及學生對該課程的掌握與實踐開發(fā)能力來看，與應用型人才培養(yǎng)的目標存在一定的差距。教學上存在一些問題亟需解決，有必要對該課程教學內(nèi)容、教學難點、教學方法及手段等加以改革，以滿足應用型人才培養(yǎng)的目標。

1 教學內(nèi)容的思考

“微機原理與接口”課程涉及的內(nèi)容主要包括兩大部分：硬件和軟件。硬件部分主要包括微型計算機系統(tǒng)、微處理器的組成、存儲器系統(tǒng)以及接口技術等，軟件部分主要涉及匯編語言程序的設計等。

目前，我院“微機原理與接口”教學內(nèi)容是以Intel 8086/8088CPU為主的，但這些內(nèi)容抽象，難理解，而且學生在今后的工作中很少或幾乎不用8086/8088CPU芯片，因此無法激發(fā)學生的學習興趣。為了解決教學內(nèi)容陳舊且晦澀難懂的問題，需要對教學內(nèi)容加以改革。

鑒于當前應用較為普遍的是32位和64位微處理器，若以此作為教學內(nèi)容，一方面可以激發(fā)學生的學習興趣，使學生感覺到所學知識能為將來工作所用；另一方面也為學生將來的工作打下良好的基礎，使能夠很快進入崗位角色。

2 教學難點的解決

我院自動化專業(yè)“微機原理與接口”課程采用的教材是普通高等教育電子信息類“十二五”規(guī)劃教材《微機原理與接口技術》，根據(jù)教學大綱的要求，教學內(nèi)容分為8個章節(jié)，包括微型計算機基礎知識、8086/8088微處理器及其系統(tǒng)、8086/8088微處理器的尋址方式與指令系統(tǒng)、匯編語言程序設計、存儲器、輸入/輸出和中斷技術、可編程接口芯片及其應用、微機應用系統(tǒng)設計等。每個章節(jié)都有相應的教學難點，但歸根結(jié)底，該課程的教學難點在于原理抽象，學生反映概念理解吃力，因此，針對每一章節(jié)的教學難點，應該有相應的解決方法，使學生能夠很自然地理解微機原理，而不是純粹地記憶教材上晦澀難懂的語句，并能在理解的基礎上加以應用。

例如，關于微機系統(tǒng)執(zhí)行程序的過程，以①MOV AX，03H ②ADD AX，09H ③HLT這三條語句為例，其對應的機器語言為①B0H 03H ②04H 09H ③F4H，為使教學生動形象，可以采取多媒體課件的方法，動態(tài)演示每一條指令的執(zhí)行過程，從存儲單元取指令到執(zhí)行指令的詳細過程用動畫的形式呈現(xiàn)給學生；再例如，關于堆棧中進棧和出棧的理解，可以把堆棧比擬成學生生活當中所接觸到的薯片罐，將堆棧中的每個存儲單元比擬成每一片薯片所占據(jù)的空間，每個存儲單元的內(nèi)容比擬成每一片薯片，滿足先進后出或者后進先出的原則，那么，出棧就可以比擬成從薯片罐中依次取出一片薯片，反之，進棧就可以比擬成向薯片罐中依次放入一片薯片；再例如，關于存儲單元的編址，可以將一塊連續(xù)的存儲空間比擬成一棟大樓，對于地址從0000H-FFFFH所指向的64K字節(jié)的存儲空間，比擬成10000H層的大樓，樓層號從0000H-FFFFH，每一層就是一個字節(jié)，每個字節(jié)有8位。

上述例子說明，應采用比擬的方法使學生理解教學難點，將抽象的問題形象化，引導學生積極地思考，而不是被動地接受枯燥無味的文字或符號，實踐證明，采用這種方式教授教學難點問題，會取得較好的教學效果，加深學生對難點的理解。

3 教學方法及手段的改革

由于“微機原理與接口”課程的理論性和實踐性都比較強，因此，在計算機和網(wǎng)絡技術迅速發(fā)展的今天，有必要對傳統(tǒng)的教學方法和手段加以改革。

3.1 將Proteus仿真與實操相結(jié)合

目前，“微機原理與接口”課程的實操主要采用的設備是由多個模塊構成的實驗箱，學生只需按照實驗指導書連線搭建固定的電路，即可很容易地完成實驗內(nèi)容，這種傳統(tǒng)的實操方式不能夠很好地達到培養(yǎng)學生應用能力的目的，而且硬件設備自身也存在高成本、高損耗、低壽命等缺點，因此，有必要改善實驗環(huán)境。

Proteus仿真軟件是英國Labcenter公司開發(fā)的電路分析與實物仿真軟件，可以實現(xiàn)微處理器的仿真，有各種虛擬儀器，是一個全開放性的仿真實驗平臺，相當于一個設備齊全的虛擬綜合實驗室[3]。因此，可以采用該軟件建立微機實驗平臺，使學生能夠做一些綜合性或創(chuàng)新型的實驗，實現(xiàn)實驗箱上完成不了的實驗。由于是軟件仿真，學生完全可以在自己的個人電腦上實現(xiàn)，時間和空間上都不受限制，實現(xiàn)了開放性的實驗，這有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和提高學生的學習積極性。

3.2 采取網(wǎng)絡教學

互聯(lián)網(wǎng)技術和智能手機的迅速發(fā)展，對傳統(tǒng)的課堂教學提出了嚴峻的挑戰(zhàn)，“互聯(lián)網(wǎng)+”教學模式對教學提出了新的要求，將從互聯(lián)網(wǎng)上獲得的碎片知識有效地重構成完整的知識[4]。

課程教學上，可以有效地應用互聯(lián)網(wǎng)，我們將課程中的知識點制作成微課視頻，學生利用自己的智能手機可隨時隨地觀看。此外還鼓勵學生利用手機查詢資料、做作業(yè)等等，提倡和學生共同分享并交流在網(wǎng)絡上獲得的有用信息。

比如，我院“微機原理與接口”課程組嘗試將微機系統(tǒng)的工作過程、匯編程序設計過程、8086/8088微處理器的中斷過程、基于Proteus的微機應用系統(tǒng)仿真實例等系列難點或重點內(nèi)容制作成微課視頻，將其網(wǎng)絡鏈接地址公布給學生，學生通過手機和網(wǎng)絡，可以在課后隨時隨地學習并在網(wǎng)絡上留言等，這樣，教師在上課時，將原來的講課時間節(jié)省下來用于和學生進行交流討論，一方面教師可以更多地了解學生對知識點的理解程度，便于教師及時調(diào)整教學內(nèi)容，另一方面可以加強學生對知識點的深層次理解。此舉受到了學生的青睞，取得較好的教學效果。

3.3 采取項目教學法

傳統(tǒng)的理論教學法以教師講為主，學生被動地接受教師灌輸?shù)闹R，而項目教學法要求以學生動手實踐為主，使學生成為課堂的主體，教師起輔助性的指導作用[5]。

在項目教學中，教師需要將“微機原理與接口”課程中的知識點有效地融合在每一個獨立的項目中，以項目的形式發(fā)放給學生，學生以小組的形式開展項目實施。在學生實施項目前，教師先對項目中要用到的知識點進行講解，幫助學生大致明白項目要做的工作。在學生實施項目過程中，給予學生一定的指導，使學生始終保持較高的學習熱情。

比如，在實施過程中，將學生分成5組，4～5人一組，設計5個項目，每個項目涵蓋課程相關知識點，難易程度適中，包括存儲器擴展、中斷系統(tǒng)、I/O接口應用等。教師引導學生提出具體的項目實施方案，針對每個小組成員，確定其在項目中的角色以及需要完成的任務，并根據(jù)每個學生在項目實施過程中存在的問題做相應的指導，對能力較強的學生，可以適當對項目進行擴展，以挖掘?qū)W生的潛能。

4 結(jié)語

本文從應用型人才培養(yǎng)的角度思考“微機原理與接口”課程教學，目的在于提高學生對該門課程的學習興趣，培養(yǎng)學生的實踐能力，從教學內(nèi)容的思考、教學難點的解決以及教學方法和手段的改革等方面加以思考，以適應新時代的教學形勢和要求。

[1] 陳益飛, 周峰主編. 微機原理與接口技術[M]. 北京: 國防工業(yè)出版社, 2013年1月

[2] 徐曉紅, 陳立剛, 徐明. 微機接口技術系列課程實踐教學改革[J]. 南京: 電氣電子教學學報, 2015, 37(1):43-45

[3] 李珍香, 李全福. Proteus仿真軟件在微機原理與接口技術課程實驗教學中的應用[J]. 北京: 計算機教育, 2015(9):56-60

[4] 王竹立. “互聯(lián)網(wǎng)+”教育意味著什么[J]. 重慶: 今日教育, 2015(450):1

[5] 沈昕, 鄧璨. 項目教學法在本科單片機教學改革中的應用[J]. 長春: 才智, 2015(7):69-70

Teaching Thinking of Micro-Computer Principle and Interface

LIU Dan-dan1， XU Jie2, ZHU Xiao-qin1

(1.ElectricalEngineeringCollege,YanchengInstituteofTechnology,Yancheng224003,China,2.YanChengInstituteofMeasurementandTesting,Yancheng224007,China)

The teaching of the specialized basic course named Micro-Computer Principle and Interface is main thought, combined with the aim of high quality personnel training in applied undergraduate colleges in this paper. Three aspects including the selection of teaching contents, the solution of teaching difficulties, and the revolution of teaching methods are considered. The purpose is to improve the students' study interest in the course, and to cultivate the students' practical ability, and then to adapt to the new era of teaching situation and requirements.

micro-computer principle and interface; application oriented talents; teaching thinking

2015-08-24;

2016-11- 12

2015年江蘇省高等教育教改研究課題(2015-262)、2016年鹽城工學院教學方法改革專項項目(20161605)

劉丹丹(1981-)，女，博士，講師，主要從事自動化方面的教學與科研工作，E-mail：liudandanrcc@163.com

G420

A

1008-0686(2016)03-0061-03