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龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 浅谈《微机原理与接口技术》课程教学体会 作者：朱劼 茹国宝 来源：《中国校外教育(下旬)》2017年第11期 【摘要】《微机原理与接口技术》是高等学校理工科大学生的一门重要的技术基础课程，该课程知识点多、实践性强、教学难度较大，而且随着计算机技术的发展，它面临着许多新的问题。从教学内容、教学方法和实验环节等方面介绍了我们的几点教学体会。 【关键词】微机原理与接口技术 教学内容 教学方法 《微机原理与接口技术》是高等学校理工科大学生的一门重要的计算机技术基础课程，该课程属于学习计算机硬件技术基础、汇编语言程序设计及常用接口技术的入门课程。通过本课程的学习，可以使学生掌握微型计算机的基本工作原理，掌握微型计算机应用系统的设计方法，具备利用微机技术进行软硬件开发的初步能力，为进一步学习和应用微机控制技术打下良好基础。微型计算机应用有着本身的特点，需要注重软硬件相结合，而微机的各硬件组成部件封装在芯片内部，看不见摸不着非常抽象，很多学生在学习这门课程时觉得该课程难以掌握，编写应用程序往往脱离硬件是软件的支持这一概念，相关知识点把握不到位，影响学习效果。因此，为了改善学习效果并使这门课程的教学适应形势的发展和要求，近年来围绕该课程的教学进行了不断的探索和改革，下面谈谈教学中的几点体会。 一、注重教学内容的选取 早在20世纪80年代微机原理课程是以Z80微机为教学例机展开的，作为8位机的代表Z80CPU已经远远跟不上当前技术发展的水平，因此，微机课程教学内容的更新已经刻不容缓。目前，Intel的X86系列已经在我国确立了其主流机的地位，该系列的微处理器更新换代走过了从8位机到64位机的发展历程，围绕X86系列的微机原理相关教材非常之多，讲述内容有深有浅，在经过相当一段时间的课堂教学实践与摸索后，综合考虑学生的接受能力，教学课时数和应用为主的教学目标，我们在该门课程中决定采用X86系列中的典型产品 8086为教学内容，课程结构框架按如下几个模块展开：CPU、存储器、I/O接口及总线。CPU通过总线和存储器、I/O接口相连完成信息互传，再通过接口连接控制各种外设。总之，我们的教学目的在于培养学生以应用为主，而不是制造微处理器芯片，希望通过该课程的学习能让学生打下一个坚实的微型计算机应用基础，以帮助学生向高档PC机领域及其它微机课程如《单片机技术及应用》《嵌入式系统设计》等过渡。 二、探索有效的教学方法 微机原理教学包括理论课和实验课两部分，这两部分都很重要，这里着重探讨理论课堂教学。一般而言微机原理教学面临如下问题：其一，教材起点高，抽象，学生感性认识少，学起龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 来比较吃力；其二，课程教学涉及面非常宽，要有一些前修课程做铺垫，如《模拟电路》《数字电路》和《计算机编程言语》等，通常电路方面的知识比较难学，因此有些掌握较差的同学往往影响了他在微机应用中硬件电路的设计和理解。针对如上问题，在课堂教学中我们不断地改进教学方法以提高同学们学习积极性，增强理解能力。 1.重视基础理论与基本概念 我们强调以微机硬件组成为框架，讲课内容偏重让学生终身受益的基础理论与基本概念。该课程内容涉及面较广，前修课程学过的知识有些同学已经淡忘或者理解不深，学起来较吃力，为此，我们在课堂上复习和补充了与本门课程密切相关的数制及其转换，锁存器、三态缓冲器和译码器等基础电路知识，并适当调整某些章节次序，删减较复杂的汇编语言编程内容及后续课程会涉及的内容，将重点放在微机工作原理及接口技术上面，实践证明经过以上教学改革学生能够抓住重点并能轻松地掌握所学内容。 2.采用类比教学法讲解抽象概念 课堂上多从实际出发深入浅出地进行教学，将一些比较抽象的内容与学生熟悉的生活实践相类比，增强理解，学生接受起来比较容易，举例说明如下： 例如，讲授存储器时，需要让学生建立CPU访问某一存储单元需要先发出其地址，且地址具有唯一性的概念。地址与寻址的概念直接给出则比较抽象，若将存储器类比成学生宿舍楼，宿舍楼里的每个房间都需要一个房间号码等同存储器的每个存储单元都有一个地址，它们具有唯一性，房间号码越长可以编的地址码就越多。每个存储单元可以存放8位二进制信息就像房间里住了8位学生，CPU读取该单元存放的8位二进制数需要靠地址访问，同样的就像我们找房间里的人也要靠房间号码。 3.利用多媒体技术与黑板板书相结合的教学方式 多媒体教学应该与传统的黑板教学有机结合，取长补短。本课程教学过程中需要用到大量图表，如果人工板书会花费老师大量时间，此时利用多媒体课件优势就非常明显。例如，在讲解微型计算机硬件结构及CPU结构时，利用多媒体课件给出的结构图非常清晰直观，易学易懂。然而，不一定每次课的每个知识点的讲解都适合使用多媒体授课，如硬件电路的设计作图，为便于学生理解，我们认为讲解过程中不适宜立刻在屏幕上放映出整幅设计图，让学生有如看天书的感觉，而应该循序渐进逐步讲解，硬件连线图中某些重要知识点老师要在黑板上边讲解边画局部图，让学生跟着老师的思维走，增强他们对设计原理的理解，在学生基本理解的基础上再通过电子课件放映出全图，这样既保证讲课效果，又节省了作图时间。 三、加强学生能力的培养 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 学生的能力是在掌握和运用知识、技能的过程中得到发展的，我们在教学中非常注重学生能力的培养，而且针对不同的学生提出不同的要求。对学习成绩优良的学生提出较难的学习任务，对基础较差的学生主要给他们提供更多的帮助，使他们树立起信心。比如，在讲授8255，8253接口芯片应用时为提高同学们综合运用能力，让大家利用8255设计一个按键检测系统，检测周期是2秒钟，要求2秒钟时间由定时器8253控制产生，CPU可采用中断或查询方式管理8253。针对这道设计题，学得好的同学大多采用了中断控制方式，而对中断理解有困难的同学则采用查询方式解决问题。课堂上老师对两种设计方案进行了比较，加深了同学们对芯片功能的理解和运用，使他们的软硬件设计水平得到了提高。 四、重视实验课教学环节 《微机原理与接口技术》课程是一门实践性很强的课程，上机实验是教学的重要组成部分，实验课的效果如何，直接影响着整个教学效果，通过实验可以培养学生的动手能力及独立思考问题的能力，因此我们十分重视与之配套的实验教学。教学中考虑到该课程是微机应用入门课程，实验课主要以基本实验为主，每次实验除了规定内容外，还增加了创新设计内容，围绕所学知识点给出一定要求，鼓励学生自己独立完成实验，老师从旁给予指导，这一举措充分调动了学生的学习积极性，锻炼了学生的独立设计能力，受到了学生的好评。例如，数模转换实验中，要求学生必做内容是利用数模转换器设计波形发生器，而创新设计则要求学生利用数模转换器设计数控衰减器，很多同学通过这个创新设计加深了对数模转换原理及应用的理解，收到良好效果。 五、结束语 如何改善《微机原理与接口技术》课程教学，如何调动学生的学习积极性，克服该门课程抽象性和复杂性仍需要我们不断探索和实践，改进教学方法，强化实践教学环节是一个循序渐进的过程，也是需要我们不断努力的过程。 参考文献： [1]周荷琴，吴秀清.微型计算机原理与接口技术（第4版）[M].合肥：中国科学技术大学出版，2008. [2]龚尚福.微机原理与接口技术（第2版）[M].西安：西安电子科技大学出版，2016. [3]侯宝生.微机原理与接口技术课程教学改革创新探讨[J].计算机教育，2009，（02） ：60-61. [4]周玉庭，陈静，郝培华.微机原理与接口技术课程的改革与实践[J].重庆工学院学报，2006，（05） ：191-193. 本文来源：https://www.dywdw.cn/223ee3d5f424ccbff121dd36a32d7375a417c6cb.html
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2023-03-19
