任務(wù)驅(qū)動法在《微機原理與接口技術(shù)》教學中的應(yīng)用

徐嘉莉 高山山

摘要：該文針對非計算機專業(yè)學生在采用傳統(tǒng)教學法學習《微機原理與接口技術(shù)》時遇到的問題，結(jié)合任務(wù)驅(qū)動教學法，探討了一種教學和實踐的改進方法。實踐證明該方法的實施不僅能夠解決傳統(tǒng)教學中存在的問題，并且能在一定程度上激發(fā)學生的學習主動性，從而提高學生的創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：微機原理與接口技術(shù);任務(wù)驅(qū)動教學法

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）10-0168-02

《微機原理及接口技術(shù)》課程是電子信息類、自動化類等非計算機專業(yè)學生的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是學好后續(xù)的單片機、ARM以及DSP的必備基礎(chǔ)。但在傳統(tǒng)教學中，這些非計算機專業(yè)的學生常常存在一些問題，這在一定程度上損傷了學生的積極性，導(dǎo)致教學效果不盡如人意。

因此，本文將任務(wù)驅(qū)動教學法應(yīng)用于《微機原理與接口技術(shù)》的教學與實踐中，旨在幫助電氣信息類、自動化類等非計算機專業(yè)學生解決學習中遇到的問題，盡可能激發(fā)學生的學習主動性，提升其創(chuàng)新能力。

1 非計算機專業(yè)學生的特點

1.1 學習目的性不明確

電子信息類、自動化類等非計算機專業(yè)學生常常認為自己是學通信的、學自動化的，而《微機原理與接口技術(shù)》應(yīng)該是計算機專業(yè)的主干課，自己學不學無所謂;計算機處理器已經(jīng)發(fā)展到64位了，還在學習落后的16位8086處理器，跟不上時代。由于學習目的性不明確，很大一部分學生學習積極性不高，上課遲到、缺席，即使到了教室也不認真聽課，更不用說課后及時復(fù)習了[1]。

1.2 先修課知識儲備不足

非計算機專業(yè)學生一般在大學二年級的下學期開始學《微機原理與接口技術(shù)》，此前只學過C語言一門計算機方面的課程，沒有開設(shè)《操作系統(tǒng)原理》《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》等課。這樣會導(dǎo)致《微機原理與接口技術(shù)》課程中用到的一些關(guān)于《操作系統(tǒng)原理》《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》的基本概念沒有接觸過，學習難度較大。

2 《微機原理與接口技術(shù)》傳統(tǒng)教學中存在的問題

2.1 教學手段簡單

目前，國內(nèi)高校已普及多媒體教學，但大多數(shù)教學都是老師采用PPT講課、學生聽課，雖然有多媒體設(shè)備的加持，采用Flash或PPT動畫演示基本工作原理，但這種方式仍然是教師唱主角、學生被動接受，教師與學生之間幾乎很少存在互動，不能充分調(diào)動學生的學習積極性。

2.2 驗證性實驗較多且考核方式單一

目前，《微機原理與接口技術(shù)》實驗一般分為匯編語言程序設(shè)計和硬件實驗兩部分，前者只需要在配有匯編集成開發(fā)環(huán)境的計算機上即可完成，而后者則需要借助實驗箱才能完成。學生實驗前，實驗教師會花1/4的時間講解實驗原理，然后學生根據(jù)實驗指導(dǎo)書上提供的實驗步驟連線、輸入源代碼就可以“成功”地完成實驗。在這種實驗?zāi)Ｊ较?，需要學生主動思考的內(nèi)容比較少，這使得學生的思維得不到拓展，不利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新性能力。與此同時，僅僅根據(jù)實驗結(jié)果的正確與否、報告的規(guī)范與否給出實驗成績，不考核實驗過程，這樣就可能會導(dǎo)致依葫蘆畫瓢或者抄襲實驗結(jié)果和報告的同學得高分、腳踏實地做實驗的同學的分數(shù)不盡如人意，這在很大程度上降低了學生的學習熱情。

2.3 教學知識多而分配的學時少

《微機原理與接口技術(shù)》課在電子信息類、自動化類等非計算機專業(yè)中，一般為64學時，其中理論課占56學時、實驗課占8學時。相比計算機專業(yè)來說，《微機原理與接口技術(shù)》包含了《計算機組成原理》《匯編語言》和《微機接口技術(shù)》三門課的內(nèi)容，顯然，要在區(qū)區(qū)56學時的時間內(nèi)講授三門課的內(nèi)容，對教師來說，這是極大的挑戰(zhàn)，同樣，要讓學生在56學時接受和消化這三門課的內(nèi)容，也是極大的挑戰(zhàn)。

2.4 理論性、實踐性較強但硬件設(shè)備配備不足

《微機原理與接口技術(shù)》課程主要講解微機的組成原理、匯編語言的程序設(shè)計以及包含各類芯片的接口技術(shù)，其理論性、實踐性都比較強，這需要配套比較完善的硬件實驗設(shè)備。比如其中的匯編語言和各類芯片的學習、實踐都需要學生人手一套實驗設(shè)備，大量反復(fù)練習，才可能將知識點理解、掌握。而大部分高校硬件設(shè)備配備不足，這使得老師們只能退而求其次，開設(shè)一些驗證性的實驗。

3 任務(wù)驅(qū)動法在《微機原理與接口技術(shù)》教學中的探索

任務(wù)驅(qū)動教學法以建構(gòu)理論知識為基礎(chǔ)，將教學任務(wù)隱藏在具體任務(wù)中，學生完成任務(wù)就是“任務(wù)驅(qū)動”[2-3]。任務(wù)驅(qū)動教學法的實施使得“以教師為主的課堂”轉(zhuǎn)換為“學生主導(dǎo)型學習的課堂”，能很大程度地調(diào)動學生的學習熱情，培養(yǎng)學生主動學習理論知識、積極探索解決問題的能力，全面提升學生的探索求知精神[4-5]。將任務(wù)驅(qū)動教學法引入《微機原理與接口技術(shù)》的教學實踐中，旨在改變現(xiàn)有教學方式，激發(fā)學生學習熱情、培養(yǎng)學生自主學習能力和創(chuàng)新能力，以取得良好的學習效果。

3.1 基于任務(wù)驅(qū)動法，明確學習目的

“態(tài)度決定一切”，要想學好一門課，必須有端正的學習態(tài)度。針對電子信息類、自動化類等非計算機專業(yè)學生存在的學習目的不明確、學習積極性不高的問題，設(shè)計幾個小任務(wù)：如《微機原理與接口技術(shù)》在電子信息工程專業(yè)及通信工程專業(yè)中的重要性、《微機原理與接口技術(shù)》為什么以“過時的”8086CPU為中心來講解微機的工作原理及接口技術(shù)等。將這些任務(wù)分發(fā)給學生，讓學生利用課下時間借助互聯(lián)網(wǎng)查找并整理形成講稿，在隨后的課堂上演講。這種基于任務(wù)驅(qū)動的方法不僅可以讓學生了解學習《微機原理與接口技術(shù)》的目的和重要性，而且讓學生作為主角，備課、講課，可以極大地培養(yǎng)學生查閱資料、提煉資料的能力及演講能力，在一定程度上可以提升學生的學習熱情。

3.2 基于任務(wù)驅(qū)動法，課堂講授為主、線下學習為輔

分別根據(jù)電子信息類、自動化類等專業(yè)的培養(yǎng)目標，結(jié)合專業(yè)教學大綱，統(tǒng)籌安排，確定課堂講授的內(nèi)容、基于任務(wù)驅(qū)動的線下學習以及課堂討論主題等的內(nèi)容。

比如，可編程中斷控制器芯片8259A、可編程并行接口芯片8255A的講解。教師在騰訊課堂上講解了8255A、8259A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、控制字及工作方式后，給出一個關(guān)于兩個芯片應(yīng)用的實例—-用作中斷方式工作的并行打印接口。將這個實例分成幾個小任務(wù)：中斷服務(wù)子程序的編寫、現(xiàn)代打印機的工作原理和現(xiàn)代打印機采用的芯片及與8255A、8259A的比較等等，讓學生課后借助于互聯(lián)網(wǎng)查找并整理形成講稿，在隨后的課堂上演講[6]。這樣不但能從傳統(tǒng)知識過渡到當前最流行的技術(shù)，讓教學內(nèi)容與時俱進，激發(fā)學生的學習興趣，也有利于培養(yǎng)學生主動學習的習慣，有效地拓展學生的潛能，進而激發(fā)學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識;學生在線下完成任務(wù)也彌補了課時不夠的缺陷。

將電子信息類、自動化類等非計算機專業(yè)沒有開設(shè)的《操作系統(tǒng)》《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》等先修課程、匯編語言程序設(shè)計所必備的EMU8086、Proteus等編譯仿真軟件的使用方法以及課內(nèi)的重難點知識點的輔助理解設(shè)計成小任務(wù)，讓學生自主安排課余時間完成任務(wù)[7]。這種基于任務(wù)驅(qū)動的以課堂講授為主、線下學習為輔的方式，既可以激發(fā)學生的學習熱情，又可以彌補教學知識點多、課時配備不足的缺陷，而EMU8086、Proteus 等仿真軟件的線下自學使用既充分利用了學生的碎片化時間，又克服了實驗設(shè)備配備不完善、實驗課時分配較少的缺點[8-9]。

3.3 基于任務(wù)驅(qū)動，創(chuàng)新實驗教學、重視過程考核

將任務(wù)驅(qū)動教學法引入教學實驗中，事先將實驗題目、實驗要求通知學生，學生以小組為單位，組內(nèi)同學團結(jié)協(xié)作，理順實驗原理、實驗步驟，借助仿真軟件在線下、截止時間前，完成實驗操作，這樣既可以培養(yǎng)學生的自學能力和團結(jié)協(xié)作能力，也能彌補實驗課時不夠的不足;在實驗課上，以小組為單位，選出一個學生代表向老師進行實驗演示及演講，老師根據(jù)該組同學演示的情況、實驗題目的難易程度及實驗過程中遇到的問題向小組內(nèi)的每個同學提問，被提問的學生在規(guī)定的時間內(nèi)完成答辯，這樣就把驗證性實驗變成了綜合性、創(chuàng)新性實驗。如可編程定時/計數(shù)器8253芯片實驗，針對組內(nèi)學習基礎(chǔ)不好的同學，要求其能講解該芯片的工作原理、工作方式等基本知識;對學有余力的同學，要求他們現(xiàn)場將8253和8259結(jié)合使用，實現(xiàn)定時中斷的功能，并且把自己做的原理告訴同組內(nèi)基礎(chǔ)不好的同學，帶領(lǐng)大家一起進步。最后，教師根據(jù)實驗演示、答辯的情況，結(jié)合實驗報告給出實驗成績[10-11]。

這樣，不但讓學生了解了實驗必須具備的基本理論，還舉一反三，實現(xiàn)了多個知識模塊之間的融會貫通，極大地提升了學生分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育能力，而且重視過程的實驗考核方式還改變了傳統(tǒng)的實驗考核方式，極大地提升了學生的學習熱情。

4 結(jié)束語

教學實踐證明，在《微機原理與接口技術(shù)》教學中應(yīng)用任務(wù)驅(qū)動教學法，不但有助于學習目標更加明確、提升教學質(zhì)量，還能激發(fā)學生的內(nèi)在驅(qū)動力，提高他們獨立分析問題、解決問題的能力。

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