《微機原理與接口技術》教學方法探討

林明明，尹曉紅

(青島科技大學 自動化與電子工程學院，山東 青島 266061)

《微機原理與接口技術》是測控、自動化、電氣等專業(yè)的專業(yè)基礎課，通過對本課程的學習，使學生能夠準確理解微型計算機的基本組成、工作原理及常用接口技術，建立微機系統(tǒng)的整體概念，具備微機系統(tǒng)軟件開發(fā)的初步能力[1-2]。

《微機原理與接口技術》涵蓋了硬件和軟件兩個層面的內(nèi)容，教材內(nèi)容繁瑣復雜，知識點零散，概念比較抽象，很難形成一個完整的知識結構體系，學生普遍覺得難以把握，感性認識差，影響學習效果。為了激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的學習能力，近年來圍繞該課程的教學進行了不斷的探索和改革，下面談幾點教學中的體會。

1 優(yōu)化教學內(nèi)容

計算機科技日新月異，相關產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期也越來越短[3]。教師應首先保證學生對計算機基本概念、基本原理的理解和掌握，在此基礎上，引入現(xiàn)代最新的計算機科技介紹，拓展學生的思維。例如，在課堂基礎教學時，還是可以采用典型產(chǎn)品8086為教學范例[4]，讓學生從16 位微機入手學習微機的組成結構與工作原理，等學生對此有所了解和掌握后，再介紹32/64位處理器，引導學生分析它們與16位處理器的不同及優(yōu)勢，培養(yǎng)學生獨立思考的能力。

除了知識點分散，微機原理課程的部分內(nèi)容前后交錯，再加上很多概念比較抽象，學生很難建立起一個整體的認知結構。所以在教學內(nèi)容的設計上，應該從整體出發(fā)，首先介紹微型計算機基本的硬件組成，即微處理器(CPU)、存儲器、輸入/輸出接口以及外圍設備等，各個部件之間的信息是通過系統(tǒng)總線傳輸?shù)模瑥亩箤W生能大致了解微機的結構與工作流程，建立起微機系統(tǒng)整體的概念，然后再進一步地去講解各個部件的功能、組成以及工作原理。

軟件方面，也即匯編語言及程序設計，除了講解常用的匯編指令、尋址方式以外，還要注意軟硬件結合。比如，在介紹指令的執(zhí)行過程時，可以結合CPU及存儲器的結構和組成來講，讓學生更容易掌握邏輯地址、物理地址和有效地址之間的區(qū)別以及它們各自的計算方法。再比如，講中斷控制器8259A芯片的時候，可以結合初始化程序講解，除了幫助學生熟悉和記憶匯編指令，也讓學生對芯片的工作過程有更深刻的理解。

2 豐富教學手段

微機原理的課程內(nèi)容含有大量抽象的知識點，需要教師綜合運用各種現(xiàn)代教學手段，例如PPT、視頻、動畫等，將抽象的理論用圖片、影像等方式直觀地展示出來，一方面可以增強學生的理解和記憶，另一方面也節(jié)省了課堂現(xiàn)場板書的時間。但并不是所有的知識點講解都適合用多媒體來介紹，有些采用傳統(tǒng)的板書效果可能更好。例如，講解定時器不同工作方式下初值的計算，最好在黑板上將計算步驟一一列出，這樣可以讓學生跟著老師的思路走，有時間思考，不容易走神。

另外，課程教學語言也很重要。照本宣科會讓學生感覺十分枯燥乏味，因此要靈活運用教學語言，盡量用貼近生活的語言去解釋枯燥的理論。例如，在講解"存儲單元"的概念時，可以將存儲器比作學生宿舍樓，存儲單元就是每一個房間，存儲單元的地址就是宿舍的門牌號，每個存儲單元里能夠存儲幾位字符，可以看作是一個房間里最多可以住幾個人。而尋址方式，可以看作是去房間找人的途徑：可以自己直接按照門牌號去房間找人，可以問樓管，還可以找其他人去問樓管等。類似的例子還有很多，教師可以通過比喻、類比等手段將抽象的概念與生活中具體的實物聯(lián)系在一起，使學生更容易理解和接受。

3 精選實踐環(huán)節(jié)

微機原理是一門實踐性很強的課程，設計實踐環(huán)節(jié)一方面能夠加深學生對電路設計的理解，另一方面也能增強學生實際的動手能力[5-6]。但是有些同學對實驗有畏難情緒不敢動手，因此我們將實驗分成兩部分：一部分為基礎性實驗，主要用來驗證課堂所學的理論知識。這部分實驗內(nèi)容比較簡單，完成起來比較容易，可以調(diào)動學生的實驗積極性，增強自信心?；A性實驗完成后我們鼓勵學生去完成第二部分的實驗內(nèi)容，即創(chuàng)新設計實驗。由學生自己提出問題，設計實驗方案，教師從旁給予協(xié)助，最后由學生自己完成實驗，并對實驗結果進行整理和分析。當然這個過程可以由學生個人單獨完成，也可以自己組成團隊來完成，這樣既能培養(yǎng)學生的獨立設計能力，也能訓練他們的團隊協(xié)作能力。

4 改進教學評價

由于微機原理是一門理論和實踐并重的課程，知識點比價分散，傳統(tǒng)的閉卷考核方式很難檢測出學生掌握知識的程度。為了能夠全面考核學生的學習情況，可以采用多元的考核方式，將閉卷考試與課堂分組討論、課后作業(yè)、實驗設計等方式相結合，綜合評價學生的學習情況。閉卷考試主要考核學生對基礎知識、基本概念、基本原理及應用等的掌握情況，這部分成績占總成績的70%。平時成績主要考察學生在課堂上的互動討論以及課后的作業(yè)完成情況構成，占總成績的10%。實踐成績占總成績的20%，主要考察學生對實驗的完成情況，要求學生每次做完實驗，都要寫一份實驗報告，報告中要包含對實驗結果的詳細分析，教師根據(jù)實驗完成度進行打分。

5 結束語

針對微機原理教學中存在的問題及難點，本文從教學內(nèi)容、教學手段、實踐環(huán)節(jié)以及教學評價四個方面提出了一些改進方法，運用到課堂教學中也取得了較好的教學效果。在今后的教學實踐中，要以學生為中心，進一步加強教學交流，吸收并結合國內(nèi)外優(yōu)秀的教學方法，提高教學質(zhì)量。