徐嘉莉 高山山

摘要：該文針對(duì)非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生在采用傳統(tǒng)教學(xué)法學(xué)習(xí)《微機(jī)原理與接口技術(shù)》時(shí)遇到的問題，結(jié)合任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，探討了一種教學(xué)和實(shí)踐的改進(jìn)方法。實(shí)踐證明該方法的實(shí)施不僅能夠解決傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問題，并且能在一定程度上激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，從而提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：微機(jī)原理與接口技術(shù);任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法

中圖分類號(hào)：G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2021）10-0168-02

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

因此，本文將任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法應(yīng)用于《微機(jī)原理與接口技術(shù)》的教學(xué)與實(shí)踐中，旨在幫助電氣信息類、自動(dòng)化類等非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生解決學(xué)習(xí)中遇到的問題，盡可能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，提升其創(chuàng)新能力。

1 非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)

1.1 學(xué)習(xí)目的性不明確

電子信息類、自動(dòng)化類等非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生常常認(rèn)為自己是學(xué)通信的、學(xué)自動(dòng)化的，而《微機(jī)原理與接口技術(shù)》應(yīng)該是計(jì)算機(jī)專業(yè)的主干課，自己學(xué)不學(xué)無所謂;計(jì)算機(jī)處理器已經(jīng)發(fā)展到64位了，還在學(xué)習(xí)落后的16位8086處理器，跟不上時(shí)代。由于學(xué)習(xí)目的性不明確，很大一部分學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高，上課遲到、缺席，即使到了教室也不認(rèn)真聽課，更不用說課后及時(shí)復(fù)習(xí)了[1]。

1.2 先修課知識(shí)儲(chǔ)備不足

非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生一般在大學(xué)二年級(jí)的下學(xué)期開始學(xué)《微機(jī)原理與接口技術(shù)》，此前只學(xué)過C語言一門計(jì)算機(jī)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(huì)導(dǎo)致《微機(jī)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(xué)習(xí)難度較大。

2 《微機(jī)原理與接口技術(shù)》傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問題

2.1 教學(xué)手段簡(jiǎn)單

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

2.2 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)較多且考核方式單一

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

2.3 教學(xué)知識(shí)多而分配的學(xué)時(shí)少

《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課在電子信息類、自動(dòng)化類等非計(jì)算機(jī)專業(yè)中，一般為64學(xué)時(shí)，其中理論課占56學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)課占8學(xué)時(shí)。相比計(jì)算機(jī)專業(yè)來說，《微機(jī)原理與接口技術(shù)》包含了《計(jì)算機(jī)組成原理》《匯編語言》和《微機(jī)接口技術(shù)》三門課的內(nèi)容，顯然，要在區(qū)區(qū)56學(xué)時(shí)的時(shí)間內(nèi)講授三門課的內(nèi)容，對(duì)教師來說，這是極大的挑戰(zhàn)，同樣，要讓學(xué)生在56學(xué)時(shí)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(shí)踐性較強(qiáng)但硬件設(shè)備配備不足

《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程主要講解微機(jī)的組成原理、匯編語言的程序設(shè)計(jì)以及包含各類芯片的接口技術(shù)，其理論性、實(shí)踐性都比較強(qiáng)，這需要配套比較完善的硬件實(shí)驗(yàn)設(shè)備。比如其中的匯編語言和各類芯片的學(xué)習(xí)、實(shí)踐都需要學(xué)生人手一套實(shí)驗(yàn)設(shè)備，大量反復(fù)練習(xí)，才可能將知識(shí)點(diǎn)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(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)。

3 任務(wù)驅(qū)動(dòng)法在《微機(jī)原理與接口技術(shù)》教學(xué)中的探索

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

3.1 基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)法，明確學(xué)習(xí)目的

“態(tài)度決定一切”，要想學(xué)好一門課，必須有端正的學(xué)習(xí)態(tài)度。針對(duì)電子信息類、自動(dòng)化類等非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生存在的學(xué)習(xí)目的不明確、學(xué)習(xí)積極性不高的問題，設(shè)計(jì)幾個(gè)小任務(wù)：如《微機(jī)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(jī)原理與接口技術(shù)》為什么以“過時(shí)的”8086CPU為中心來講解微機(jī)的工作原理及接口技術(shù)等。將這些任務(wù)分發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生利用課下時(shí)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(dòng)的方法不僅可以讓學(xué)生了解學(xué)習(xí)《微機(jī)原理與接口技術(shù)》的目的和重要性，而且讓學(xué)生作為主角，備課、講課，可以極大地培養(yǎng)學(xué)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(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

3.2 基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)法，課堂講授為主、線下學(xué)習(xí)為輔

分別根據(jù)電子信息類、自動(dòng)化類等專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合專業(yè)教學(xué)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(dòng)的線下學(xué)習(xí)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(gè)關(guān)于兩個(gè)芯片應(yīng)用的實(shí)例—-用作中斷方式工作的并行打印接口。將這個(gè)實(shí)例分成幾個(gè)小任務(wù)：中斷服務(wù)子程序的編寫、現(xiàn)代打印機(jī)的工作原理和現(xiàn)代打印機(jī)采用的芯片及與8255A、8259A的比較等等，讓學(xué)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(shí)過渡到當(dāng)前最流行的技術(shù)，讓教學(xué)內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也有利于培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的習(xí)慣，有效地拓展學(xué)生的潛能，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí);學(xué)生在線下完成任務(wù)也彌補(bǔ)了課時(shí)不夠的缺陷。

將電子信息類、自動(dòng)化類等非計(jì)算機(jī)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(jì)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(diǎn)知識(shí)點(diǎn)的輔助理解設(shè)計(jì)成小任務(wù)，讓學(xué)生自主安排課余時(shí)間完成任務(wù)[7]。這種基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的以課堂講授為主、線下學(xué)習(xí)為輔的方式，既可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，又可以彌補(bǔ)教學(xué)知識(shí)點(diǎn)多、課時(shí)配備不足的缺陷，而EMU8086、Proteus 等仿真軟件的線下自學(xué)使用既充分利用了學(xué)生的碎片化時(shí)間，又克服了實(shí)驗(yàn)設(shè)備配備不完善、實(shí)驗(yàn)課時(shí)分配較少的缺點(diǎn)[8-9]。

3.3 基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)、重視過程考核

將任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法引入教學(xué)實(shí)驗(yàn)中，事先將實(shí)驗(yàn)題目、實(shí)驗(yàn)要求通知學(xué)生，學(xué)生以小組為單位，組內(nèi)同學(xué)團(tuán)結(jié)協(xié)作，理順實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟，借助仿真軟件在線下、截止時(shí)間前，完成實(shí)驗(yàn)操作，這樣既可以培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作能力，也能彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)課時(shí)不夠的不足;在實(shí)驗(yàn)課上，以小組為單位，選出一個(gè)學(xué)生代表向老師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示及演講，老師根據(jù)該組同學(xué)演示的情況、實(shí)驗(yàn)題目的難易程度及實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題向小組內(nèi)的每個(gè)同學(xué)提問，被提問的學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成答辯，這樣就把驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)變成了綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。如可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器8253芯片實(shí)驗(yàn)，針對(duì)組內(nèi)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不好的同學(xué)，要求其能講解該芯片的工作原理、工作方式等基本知識(shí);對(duì)學(xué)有余力的同學(xué)，要求他們現(xiàn)場(chǎng)將8253和8259結(jié)合使用，實(shí)現(xiàn)定時(shí)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(xué)，帶領(lǐng)大家一起進(jìn)步。最后，教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)演示、答辯的情況，結(jié)合實(shí)驗(yàn)報(bào)告給出實(shí)驗(yàn)成績(jī)[10-11]。

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

4 結(jié)束語

教學(xué)實(shí)踐證明，在《微機(jī)原理與接口技術(shù)》教學(xué)中應(yīng)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，不但有助于學(xué)習(xí)目標(biāo)更加明確、提升教學(xué)質(zhì)量，還能激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力，提高他們獨(dú)立分析問題、解決問題的能力。

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