原理课程教学改革研究

韦耿 严锡君 陈静

摘要：计算机新技术的不断出现，给微机原理课程教学提出了新挑战。本文针对微机原理课程特点，提出从突出基本原理的普遍性、注重课程内容的层次性以及强调教学方法的多样性三方面来对课程教学进行改革，使之更适应当前提倡的通识教育和素质教育的要求。实践证明，所提出的方法取得了较好的教学效果。

关键词：微机原理；教学改革；研究

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）45-0091-02

微机原理与接口技术课程是电气信息类本科生教学的主要学科基础课之一，也是无线电类、机械类等其他许多非计算机类专业的一门专业基础课。该课程的特点是理论性和实践性强，知识点多且较抽象，教学内容更新快，学生普遍反映不好学。同时，由于微电子技术及微处理器芯片不断更新，如何在教学中适当引入最新的发展成果以及最新的CPU设计理念，使教学内容跟上时代发展的步伐，也面临着新的挑战。为此，笔者结合自身教学经历，对课程教学内容、教学方法等方面进行教改探索。

一、基本原理的普遍性

本课程信息量大、知识点多、概念也多，实际授课过程中，受课时、教学设备及实验场所的限制，难于对各个知识点进行详细介绍。因此，如何精心组织和安排课程的内容，做到主次分明、重点突出，使学生掌握具有普遍性的基本原理，并融会贯通，进而很快适应新系统的原理和方法，是一个值得深入研究的课题。

以中断为例说明上课时如何突出原理的普遍性。每种型号的CPU都有处理中断的能力，只是不同CPU的中断机制略有差别，包括中断向量表、中断返回的处理等都可能不同。讲授中断技术时，首先详细介绍中断的基本概念，接着介绍中断过程的一般过程，基于这些一般性的概念和机制，深入讨论8086的中断系统；讲授中断向量表时，首先介绍中断是通过中断向量表来实现的，中断向量表里顺序存放着和中断源相对应的中断类型码，主程序通过中断类型码可以找到所对应的中断向量在表中的位置，从而可将指针转移到服务子程序的入口，执行子程序。在此基础上，详细介绍8086系统的向量中断。采用这种从一般到特殊、从普遍到具体的层层剥开的方法可使学生掌握中断的普遍原理，又重点掌握了8086系统的中断机制及过程。

二、教学内容的层次性

教师在教学中应该有层次、合理地设计课程内容，在紧紧抓住基础知识的前提下，扩展教材中无法及时更新的知识，适度介绍前沿知识和技术，使学生能够牢固掌握基础知识，熟悉当前涌现的新知识，了解技术发展的大致趋势，树立学好课程知识的信心，提高学习的兴趣。

笔者一直坚持基础为先的原则，在保证基础的前提下，介绍了现代微机系统中具有代表性的一些新技术，如Intel高性能微处理器的超标量流水等。同时，还介绍多核心32位微处理器的工作机制，以及已进入应用领域的64位微处理器。适度介绍并行计算机理论，包括并行算法和并行程序设计语言；探讨将程序级或任务级的并行性转换成语义等价的并行性。这些层次性的内容不仅加深了学生对基础知识的理解和掌握，而且开阔了学生的视野，为以后的学习和研究作了铺垫。

三、教学方法的多样性

1.传授式教学与启发式教学相结合。传授式教学能够将课程脉络及主线、内容及知识比较完整地传授给学生，对于学生构建知识结构、扩大知识面、提高其能力具有不可替代的作用。而启发式教学对调动学生学习主动性，引导自主思考，进而提高其发现、分析及解决问题的能力具有非常重要的作用。在教学中只有将两者结合起来，采用以老师传授为主、兼以启发学生思考，才能体现老师的主导作用与学生的主体角色，才能符合现代教育的需要，才能最大限度地提高教学质量。为此，笔者认为在备课和上课时，教师需做到以下三点：（1）研究教材，胸中有数。教师每次上课前，都需要认真备课，对讲授的内容要熟练，明确本次课的教学目标和任务，梳理知识点的分布，对基础知识点、重点和难点了如指掌，做到胸中有数。同时，微机原理课程知识点多，在抓住教学目标和任务后，要懂得取舍，避免面面俱到、满堂灌。（2）研究学生，因材施教，有教无类。上课之前，教师要对教学的主体，即学生进行研究，掌握学生的基本情况，顾及不同水平不同能力的学生，为开展启发式教学做好准备。备课和上课时做到“眼中有教材，心中有学生”，就有了成功运用启发式教学的基础。（3）合理设计问题，善于启发思考。上课过程中，教师要恰当地提出—些问题，供学生讨论，引导学生积极思考，鼓励学生发表自己的见解，最后进行讲解和点评。启发式教学能让学生带着问题去学，变被动为主动，培养了他们积极发现问题、独立分析和善于解决问题能力。同时，该方法能使学生从不同角度思考事物的本质，更有利于发挥其逻辑能力和想象能力。需注意启发式教学应重“导”而非“牵”，其精髓是发挥教师的主导作用、引导作用。

2.多媒体教学与板书教学相结合。在传统的板书教学中，学生结合教师讲课和板书的进度来听课、记笔记和思考。该方法板书耗费较多的时间和精力，有时候会出现学生因忙于记笔记而顾不及思考、消化所讲的内容，影响教学效果，但教师可以自由掌握教学的进度，能够与学生进行良好的互动，且学生偶尔开小差也可通过黑板上遗留的内容将前后内容连贯起来。多媒体教学省去教师的板书时间，教师可把较多的时间和精力放在授课上，且幻灯片直观性强，生动形象，便于学生的理解和记忆，激发他们的学习兴趣。但教师很难将讲课的所有内容写在幻灯片上，当学生思想开小差时，可能会错过了好几张幻灯片，思路很难再跟上老师的进度，严重影响教学效果。

板书教学和多媒体教学各有利弊，在实际的教学中应将两者结合起来。为此，笔者认为应该做到：采用口述、板书和幻灯片相结合的方法進行教学，三者各有侧重，相互配合；制作的幻灯片应富于变化，不能一成不变，以吸引学生更多的注意力。

3.比喻法的广泛应用。《学记》有曰：“君子之教，喻也。”微机原理课程内容抽象，教师可以采用一些生动形象的例子来帮助学生理解。（1）老师要找的学生就在自己身边（比如在自己上课的班级里），那么可以直接找到他（立即数寻址）；（2）老师要找的学生正在同一栋教学楼的另一个教室上课（同一栋教学楼的每个教室可以看成是CPU中的寄存器），老师可以直接去该教室找学生（寄存器寻址）；（3）老师不知道所找学生的宿舍，可以先去学生处查询，再到辅导员那获得具体地址，然后再去找学生（基址变址寻址）；

实践证明，通过比喻，学生更深刻清晰的理解相关概念和知识。生动形象的比喻不失为一种好的教学方法。但应注意的是，比喻应该简介明了、恰当合适，才能收到预期效果。

4.合理安排课时。目前在绝大多数高校中，课堂授课时间通常占满整节课。从开始上课时简要回顾上次课的知识点，到详细讲授本次课的内容，再到最后快下课时点明本次课的重点，整个过程都用完一节课的时间。很多老师为了活跃课堂气氛，采用如上讨论的启发式教学方法，提高学生的兴趣和专注度。但笔者发现再认真的学生都很难做到整堂课保持注意力集中，在每次课的时间安排上尽量避免讲课时间占满整节课，而是在一节课快结束时，预留最后约五分钟的时间，让学生就这节课内容的疑惑或难点进行自由提问，笔者现场答疑。也可利用这五分钟时间让学生自学及消化本次课内容，采用巡堂方式与学生进行现场互动和交流。此方法教学效果好，学生普遍评价高。笔者认为要做到这一点，需老师备课时，凝练好教学内容和知识，上课时尽量控制时间节点。

四、结束语

计算机科学的发展推动了微处理器技术的大发展，这给课程改革提出了新的目标和要求。教学内容和教学方法的改革无疑是重中之重。本课程改革充分考虑微机原理课程知识特点及学生的认知程度，结合自身的教学经历，以努力培养学生学习兴趣为切入点，对教学内容、教学方法进行研究和改革，取得了较好的教学效果。微机原理课程教学改革是一项长期而复杂的工作，我们将进一步总结教学经验，使课程的改革与建设工作更加深入，教学效果更加明显，为适应新时代的通识教育和素质教育发展谱写新篇章。

参考文献：

[1]冯博琴，吴宁.微型计算机原理与接口技术[M].清华大学出版社.2011.

[2]焦纯，卢虹冰，张国鹏，周智明.微机原理课程的多方位教学改革[J].电气电子教学学报，2009，31（2）：15-16.

[3]李春明，高志奇.“电路原理”课程研究性教学探讨.电气电子教学学报[J].2012，34（2）：28-29.