劉丹丹， 許 杰， 朱曉琴

(1．鹽城工學(xué)院 電氣工程學(xué)院，江蘇 鹽城224003； 2．鹽城市計(jì)量測(cè)試所， 江蘇 鹽城 224007)

“微機(jī)原理與接口”課程教學(xué)思考

劉丹丹1， 許 杰2， 朱曉琴1

(1．鹽城工學(xué)院 電氣工程學(xué)院，江蘇 鹽城224003； 2．鹽城市計(jì)量測(cè)試所， 江蘇 鹽城 224007)

本文結(jié)合應(yīng)用型本科院校高素質(zhì)人才培養(yǎng)目標(biāo)，思考專業(yè)基礎(chǔ)課程“微機(jī)原理與接口”的教學(xué)，從教學(xué)內(nèi)容的選擇、教學(xué)難點(diǎn)的解決以及教學(xué)方法和手段的改革等三個(gè)方面加以思考，目的在于提高學(xué)生對(duì)該門課程的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，以適應(yīng)新時(shí)代的形勢(shì)和要求。

微機(jī)原理與接口；應(yīng)用型人才；教學(xué)思考

0 引言

“微機(jī)原理與接口”是應(yīng)用型本科院校電子信息、電氣、機(jī)械等各類專業(yè)學(xué)生必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，是重要的基礎(chǔ)實(shí)踐課程之一[1,2]。

我院作為一所地方本科院校，其辦學(xué)宗旨是培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才。應(yīng)用型人才強(qiáng)調(diào)實(shí)踐動(dòng)手能力。從目前“微機(jī)原理與接口”課程的教學(xué)情況以及學(xué)生對(duì)該課程的掌握與實(shí)踐開發(fā)能力來看，與應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)存在一定的差距。教學(xué)上存在一些問題亟需解決，有必要對(duì)該課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)難點(diǎn)、教學(xué)方法及手段等加以改革，以滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)。

1 教學(xué)內(nèi)容的思考

“微機(jī)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)、微處理器的組成、存儲(chǔ)器系統(tǒng)以及接口技術(shù)等，軟件部分主要涉及匯編語言程序的設(shè)計(jì)等。

目前，我院“微機(jī)原理與接口”教學(xué)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(xué)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(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。為了解決教學(xué)內(nèi)容陳舊且晦澀難懂的問題，需要對(duì)教學(xué)內(nèi)容加以改革。

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

2 教學(xué)難點(diǎn)的解決

我院自動(dòng)化專業(yè)“微機(jī)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(jī)原理與接口技術(shù)》，根據(jù)教學(xué)大綱的要求，教學(xué)內(nèi)容分為8個(gè)章節(jié)，包括微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、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(shè)計(jì)、存儲(chǔ)器、輸入/輸出和中斷技術(shù)、可編程接口芯片及其應(yīng)用、微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。每個(gè)章節(jié)都有相應(yīng)的教學(xué)難點(diǎn)，但歸根結(jié)底，該課程的教學(xué)難點(diǎn)在于原理抽象，學(xué)生反映概念理解吃力，因此，針對(duì)每一章節(jié)的教學(xué)難點(diǎn)，應(yīng)該有相應(yīng)的解決方法，使學(xué)生能夠很自然地理解微機(jī)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(chǔ)上加以應(yīng)用。

例如，關(guān)于微機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行程序的過程，以①M(fèi)OV AX，03H ②ADD AX，09H ③HLT這三條語句為例，其對(duì)應(yīng)的機(jī)器語言為①B0H 03H ②04H 09H ③F4H，為使教學(xué)生動(dòng)形象，可以采取多媒體課件的方法，動(dòng)態(tài)演示每一條指令的執(zhí)行過程，從存儲(chǔ)單元取指令到執(zhí)行指令的詳細(xì)過程用動(dòng)畫的形式呈現(xiàn)給學(xué)生；再例如，關(guān)于堆棧中進(jìn)棧和出棧的理解，可以把堆棧比擬成學(xué)生生活當(dāng)中所接觸到的薯片罐，將堆棧中的每個(gè)存儲(chǔ)單元比擬成每一片薯片所占據(jù)的空間，每個(gè)存儲(chǔ)單元的內(nèi)容比擬成每一片薯片，滿足先進(jìn)后出或者后進(jìn)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(jìn)棧就可以比擬成向薯片罐中依次放入一片薯片；再例如，關(guān)于存儲(chǔ)單元的編址，可以將一塊連續(xù)的存儲(chǔ)空間比擬成一棟大樓，對(duì)于地址從0000H-FFFFH所指向的64K字節(jié)的存儲(chǔ)空間，比擬成10000H層的大樓，樓層號(hào)從0000H-FFFFH，每一層就是一個(gè)字節(jié)，每個(gè)字節(jié)有8位。

上述例子說明，應(yīng)采用比擬的方法使學(xué)生理解教學(xué)難點(diǎn)，將抽象的問題形象化，引導(dǎo)學(xué)生積極地思考，而不是被動(dòng)地接受枯燥無味的文字或符號(hào)，實(shí)踐證明，采用這種方式教授教學(xué)難點(diǎn)問題，會(huì)取得較好的教學(xué)效果，加深學(xué)生對(duì)難點(diǎn)的理解。

3 教學(xué)方法及手段的改革

由于“微機(jī)原理與接口”課程的理論性和實(shí)踐性都比較強(qiáng)，因此，在計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅速發(fā)展的今天，有必要對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)方法和手段加以改革。

3.1 將Proteus仿真與實(shí)操相結(jié)合

目前，“微機(jī)原理與接口”課程的實(shí)操主要采用的設(shè)備是由多個(gè)模塊構(gòu)成的實(shí)驗(yàn)箱，學(xué)生只需按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書連線搭建固定的電路，即可很容易地完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，這種傳統(tǒng)的實(shí)操方式不能夠很好地達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力的目的，而且硬件設(shè)備自身也存在高成本、高損耗、低壽命等缺點(diǎn)，因此，有必要改善實(shí)驗(yàn)環(huán)境。

Proteus仿真軟件是英國Labcenter公司開發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件，可以實(shí)現(xiàn)微處理器的仿真，有各種虛擬儀器，是一個(gè)全開放性的仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，相當(dāng)于一個(gè)設(shè)備齊全的虛擬綜合實(shí)驗(yàn)室[3]。因此，可以采用該軟件建立微機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，使學(xué)生能夠做一些綜合性或創(chuàng)新型的實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)箱上完成不了的實(shí)驗(yàn)。由于是軟件仿真，學(xué)生完全可以在自己的個(gè)人電腦上實(shí)現(xiàn)，時(shí)間和空間上都不受限制，實(shí)現(xiàn)了開放性的實(shí)驗(yàn)，這有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

3.2 采取網(wǎng)絡(luò)教學(xué)

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能手機(jī)的迅速發(fā)展，對(duì)傳統(tǒng)的課堂教學(xué)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)模式對(duì)教學(xué)提出了新的要求，將從互聯(lián)網(wǎng)上獲得的碎片知識(shí)有效地重構(gòu)成完整的知識(shí)[4]。

課程教學(xué)上，可以有效地應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)，我們將課程中的知識(shí)點(diǎn)制作成微課視頻，學(xué)生利用自己的智能手機(jī)可隨時(shí)隨地觀看。此外還鼓勵(lì)學(xué)生利用手機(jī)查詢資料、做作業(yè)等等，提倡和學(xué)生共同分享并交流在網(wǎng)絡(luò)上獲得的有用信息。

比如，我院“微機(jī)原理與接口”課程組嘗試將微機(jī)系統(tǒng)的工作過程、匯編程序設(shè)計(jì)過程、8086/8088微處理器的中斷過程、基于Proteus的微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)仿真實(shí)例等系列難點(diǎn)或重點(diǎn)內(nèi)容制作成微課視頻，將其網(wǎng)絡(luò)鏈接地址公布給學(xué)生，學(xué)生通過手機(jī)和網(wǎng)絡(luò)，可以在課后隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)并在網(wǎng)絡(luò)上留言等，這樣，教師在上課時(shí)，將原來的講課時(shí)間節(jié)省下來用于和學(xué)生進(jìn)行交流討論，一方面教師可以更多地了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解程度，便于教師及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，另一方面可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的深層次理解。此舉受到了學(xué)生的青睞，取得較好的教學(xué)效果。

3.3 采取項(xiàng)目教學(xué)法

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

在項(xiàng)目教學(xué)中，教師需要將“微機(jī)原理與接口”課程中的知識(shí)點(diǎn)有效地融合在每一個(gè)獨(dú)立的項(xiàng)目中，以項(xiàng)目的形式發(fā)放給學(xué)生，學(xué)生以小組的形式開展項(xiàng)目實(shí)施。在學(xué)生實(shí)施項(xiàng)目前，教師先對(duì)項(xiàng)目中要用到的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解，幫助學(xué)生大致明白項(xiàng)目要做的工作。在學(xué)生實(shí)施項(xiàng)目過程中，給予學(xué)生一定的指導(dǎo)，使學(xué)生始終保持較高的學(xué)習(xí)熱情。

比如，在實(shí)施過程中，將學(xué)生分成5組，4～5人一組，設(shè)計(jì)5個(gè)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目涵蓋課程相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，難易程度適中，包括存儲(chǔ)器擴(kuò)展、中斷系統(tǒng)、I/O接口應(yīng)用等。教師引導(dǎo)學(xué)生提出具體的項(xiàng)目實(shí)施方案，針對(duì)每個(gè)小組成員，確定其在項(xiàng)目中的角色以及需要完成的任務(wù)，并根據(jù)每個(gè)學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)施過程中存在的問題做相應(yīng)的指導(dǎo)，對(duì)能力較強(qiáng)的學(xué)生，可以適當(dāng)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行擴(kuò)展，以挖掘?qū)W生的潛能。

4 結(jié)語

本文從應(yīng)用型人才培養(yǎng)的角度思考“微機(jī)原理與接口”課程教學(xué)，目的在于提高學(xué)生對(duì)該門課程的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，從教學(xué)內(nèi)容的思考、教學(xué)難點(diǎn)的解決以及教學(xué)方法和手段的改革等方面加以思考，以適應(yīng)新時(shí)代的教學(xué)形勢(shì)和要求。

[1] 陳益飛, 周峰主編. 微機(jī)原理與接口技術(shù)[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(jī)接口技術(shù)系列課程實(shí)踐教學(xué)改革[J]. 南京: 電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào), 2015, 37(1):43-45

[3] 李珍香, 李全福. Proteus仿真軟件在微機(jī)原理與接口技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 北京: 計(jì)算機(jī)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(xiàng)目教學(xué)法在本科單片機(jī)教學(xué)改革中的應(yīng)用[J]. 長(zhǎng)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(xué)院教學(xué)方法改革專項(xiàng)項(xiàng)目(20161605)

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

G420

A

1008-0686(2016)03-0061-03