《微机原理与接口技术》课程教学中的几点尝试

李景明

(重庆电力高等专科学校，重庆400053)

随着半导体技术的发展、机电一体化进程的加快，作为软件与硬件交流桥梁的微机接口，其作用在数字化时代越来越突出，《微机原理与接口技术》也成为电子、电气、电工、自动化、继电保护及机械类专业的重要基础课之一。然而，大部分高校的本门课程，都处于“学生学得艰辛，老师教得困难”的两难局面。内容抽象复杂，知识点涉及太广、实践性强等，都是密布在教学过程中的荆棘，需要教师探索和尝试全新的教学方法来披荆斩棘，才能达到“教学相长”的目的。

1 将抽象事物形象化，激发学生的学习兴趣

教师在与学生的交流和探讨中发现，学生常常用“抽象”两个字来描述《微机原理与接口技术》课程。抽象的事物是“看不到摸不着”的，单凭想象来理解，学生当然会觉得很难。在教学中借助抽象事物与具体实物的某些相似性，将抽象事物形象化，这既可以激发学生的学习兴趣，提高他们的学习积极性;又可以帮助学生透彻理解知识，达到良好的教学效果。

比如，在讲述内存单元的概念时，我们可以将内存比拟为住宅区，如图1所示。将内存中的每一个小单元比拟为一户人家，在每户人家的外面标注了他家的地址，家的里面装的是这个小单元的内容。如果我们要找到某户人家，得到隐藏在其中的数据内容，首先应当明确这户人家的地址，所以从地址线上传送过来的地址信号一定比从数据线上传送的数据信息先有效。这种形象化的比拟会使学生感到通俗易懂，脑中不再是抽象空洞的内存单元，而会被具体化的实物所代替，从而引导他们进一步思考地址和内容的关系，为后续知识的理解铺平道路。

图1 地址与内容模拟图

2 使用情境教学法，启发学生自主学习

在传统教学中，教师在课堂上始终是“一个人唱独角戏”，而当代学生拥有更加自主的意识。利用这一点，我们可以科学地利用现有的教学情境，增强与学生的互动，鼓励学生主动参与，激发学生学习的兴趣，开发学生的想象力，培养学生的创造意识和自主探究、合作探究的能力。

在讲述微处理器的基本原理时，许多学生始终难以理解逻辑地址、物理地址的概念。我们可以利用教室这个现有的情境，把抽象陌生的地址概念转变成学生自己在教室中所处的位置。

图2 段基址与编辑地址模拟图

如图2所示，要唯一确定目标同学的位置，不能只知道他所在的组号或者排号，而必须是两方面缺一不可的。选中的同学所在的位置是第1组:第2排，我们可以把它简写为1∶2，“组”对应到内存空间中就是“段”，“组号”在内存中就叫“段基址”，“排号”可以看成每位同学相对于本组第0排的偏移量，内存中叫“偏移地址”，于是，学生可以很快在脑中得出他们的关系。

组号:排号⇨段基址:偏移地址

而后者就是内存中每个小单元逻辑地址的表达式。该同学的逻辑地址是唯一的，而教室里的每一位同学都可以找到自己独一无二的逻辑地址。接下来，教师可以启发学生找到自己独有的逻辑地址。在熟悉亲切的情境中，学生很快就融入课堂，自发参与其中，也逐渐感觉到学习并不是枯燥乏味的，对于知识的领悟也更加轻松容易，从而达到了良好的教学效果。

3 联系生活中的实际应用，调动学生的学习积极性

在教学中，学生经常会有这样的疑惑:“我们学习这门课程到底有什么用?怎么用?”如果没有给他们树立明确的目标，学生就会茫然无措、缺乏兴趣，失去学习的动力。为了解决这个问题，教师可以通过教学知识在生活中的一些实际应用，理论联系实际，引导他们主动思考，给予他们前进的动力，激发学生的学习积极性。

例如在讲述“并行接口”的工作原理和编程方法时，教师可以利用生活中的实例，为学生呈现“并行接口”是如何实现数据传输和自动控制的。目前大多数超市在用电脑处理进销存的账目时，往往要让客人当场直观地知道要支付的金额或让客人查询商品的售价，这时就需要用到超市POS系统中的LED报价牌，我们可以设计一个用电脑并行接口直接控制的简易8位LED数字显示牌，如图3所示。它的价格总共8位，小数点之前共6位，小数点之后有两位用来表示角和分，如123456.78。为此，可用8个双七段LED数码管来显示8位金额的数字，利用两片74LS373芯片分别控制七段LED的阳极电压和七段LED的数字笔划。

图3 LED数字显示及其数码管显示控制结构图

通过联系这种生活中的实例，教师可以为学生明确知识的用途，调动他们的学习积极性，引导学生主动发现生活、探究生活、创造生活，并将课程中的知识运用到实际生活中去。

4 在实践中融入专业知识

在这个社会生产力高速发展的时代，利用微机进行自动控制已成为工业化生产中不可或缺的部分。如今，用微机进行继电保护是确保电力安全生产的必要保障，教师要在继电保护等专业的教学中合理融入他们的专业知识，模拟实际生产中的场景，为他们未来的工作打下坚实的基础。

例如在课程设计中，利用0～5V的电位器、ADC0809模数转换器、继电器以及8255并行接口，模拟当电压升高至临界点时，继电器即进入断电保护的状态，如图4所示。设定2.5V为临界点，当调节电位器电压达到2.5V时，继电器断开。教师应让学生掌握整个设计的流程，从而做到全盘把握。由调节0～5V电位器开始，将0～5V的电压模拟量输送至ADC0809模数转换器转换成00H～FFH的数字量，输入到CPU中，由于2.5V的模拟量对应的数字量是80H，所以，可在程序中用指令判断数字量是否到达了80H，一旦数字量到达80H，就通过程序给8255的相应端口(与继电器相连的端口)输出0，使继电器清零，达到断电保护的目的。

图4 继电保护装置结构框图

教学实践证实，学生对于这种与生产实践结合紧密的实验，学习积极性很高。这不仅加深了他们对于理论知识的理解，也提高了他们的动手能力以及创造性思考的能力。

综上所述，为了使学生在《微机原理与接口技术》课程的学习中不再感到有如“蜀道之难”，并在轻松的课堂氛围中学会独立思考，总结出科学的学习方法，把微机接口的知识运用到生产、生活的实际中去。教师一定要不断探索、改进教学手段，不断尝试更加适合学生的、行之有效的教学方法，培养出高素质的新一代大学生。

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