接口实验课程教学研究

冉玲苓

摘要：本文就教与学的过程中如何激发学生学习主动性，培养学生实际分析问题、解决综合问题的能力等方面，在分析了接口实验教学课程特点的基础上，从教学方法、教学内容、教学手段和考核方式几方面提出了教师在教授接口实验课程过程中采用的一些有效的教学方法。

关键词：接口；程序设计；考核

微处理器原理与接口技术是电子类、机械类等相关专业一门较重要的技术基础课，它是一门理论性和实践性都很强的课程，而与之相配套的实践环節接口实验课程是对其软件与硬件的紧密结合。我校与其他高校一样，接口实验现已发展成为一门独立设课的实验课程，在教学活动中占据较大的比重。众所周知，实验教学与理论教学相辅相成，实践过程中会加深巩固学生对理论知识点的理解和运用，可以激发学生对理论课学习的兴趣，提高学生对接口应用设计和开发能力。同时，学生实验实践能力与创新精神是理工科院校培养人才的重点，因此在重视理论教学的同时应加强对实验教学的重视，这样更加有利于将知识型教育和能力型培养相结合，为培养具有创新能力的人才打基础。

一、注重实验教学方法，以提高学生创新能力

教学方法直接影响学生的学习效果，而实验教学重在学生的实践操作，锻炼学生的动手能力，同时增强学生对理论知识的理解。而对于接口实验课程来说，目的是提高学生的编程能力和软件硬件调试能力。在实验教学中一直有一个问题需要讨论，实验原理讲解过程中针对实验内容涉及到的理论课相关知识是否需要在实验课上进行讲解和介绍，又如何准确把握讲解的深度和广度。比如，两个小时的实验课程，理论知识介绍多少时间合适？讲解到什么难度？是不是应该因材施教？通过对多年的实验教学经验进行总结，在实验课程的讲解环节中对实验原理进行介绍性讲解基础上，需要依据学生的具体情况斟酌对原理性知识进行进一步阐述，实验课程是对理论课程的实践验证环节，如果对理论知识不熟悉，实验课程也不会起到有效的作用。一个班级中，学生对理论知识的掌握程度一定不同，为了能让学生能在实验课环节中都获得良好的实验效果，教师对原理介绍要深入浅出，要选择性地强调与实验内容相关的重点，让学生容易掌握。

在知其原理的基础上，接口实验更重要的内容是程序设计。而对于大多数学生来学，编写程序往往是最困难的。编写程序要求学生熟悉程序语言，编程思路清晰，并且对实际程序要解决的实际问题分析其实现方法，这需要解决整体问题的能力。从总体上分析要解决的问题，从细节上讲解具体的编程语句使用，由浅入深逐步提高学生的编程能力。兴趣是最好的老师，在实验初期应重视教师示范作用。教师可以在具体的教学环节中选择性地为学生进行教学示范。比如学生第一次使用的软件环境，在学生自主学习的基础上，示范的过程中强调易错处和常见错误，让学生产生深刻印象。在首次使用仿真环境时，可以对实验内容从设计编程到调试运行对学生进行全过程示范，使学生在整体上对接口实验课程有所把握，为其能够自己独立完成实验内容增强信心。为了能够获得更好的教学效果，我们充分运用了现代教学手段，比如音像设备、多媒体设备等。教师在示范过程中可以对学生使用的计算机进行屏幕广播，学生可以清晰地观看到教师的每一步现场演示的操作，这种讲解方式实时而准确。

在注重学生自主分析问题进行程序设计的同时，学生也可以参与到演示教学中。每一位学生可以和教师一样以屏幕广播的形式为同学们展示自己的设计，尤其是程序设计部分，所有的学生可以同时参与程序讨论，共同分享独到的设计或是共同讨论如何避免常见错误的发生，这样可以更好地提高学生的学习效率。这种互动环节的引入，可以增强师生间和学生之间的交流与讨论，改变以教师为中心的传统教学模式，建立以学生为主体的实验教学模式。

二、建立合理的实验教学内容结构

实验内容安排要合理。实验内容可以分为基础性实验和自主设计综合实验两个部分。高校开设的实验课程现多以这两个层次为主，只是每类实验安排的比例有所不同。一般实验课程有多个实验内容来构成，我们多会采取实验内容由简到繁的安排，内容设置按照难度进行阶段性设置。通过一两次的实验内容让学生掌握基础的编程，这样可以增加基础知识的掌握并加强基本软硬件操作技能的锻炼，使之能够熟练地对实验进行调试和运行。逐步增加实验难度，循序渐进地设立一些综合题目，将理论课上接触的芯片内容综合灵活运用，并用以解决一些实际生活中的内容。学生可以对题目进行自主设计，从硬件选择，实验连线设计，进行程序流程图制作到源程序的编写等一系列设计。学生在自主设计过程中一定会遇到很多问题，教师可以对典型的共性问题进行集中讲解，及时纠正设计中出现的错误。学生在编写程序、调试、观察实验现象、分析实验结果的过程中可以不断进步，发现问题的同时提高自己解决问题的能力。目前接口实验课程仍然以汇编语言指令为核心，围绕8253芯片、8255芯片、8253芯片、8259、8279等芯片实现信息的输入、输出、定时、中断、计数、显示等操作，让学生掌握汇编语言程序设计的调试方法，掌握接口芯片及其外围电路的连接。

基础性实验为学生必做实验内容，而综合题目需要学生自主进行选择。通常我们会设置10～20个题目供学生进行选择，每个独立的题目提出的要求都能够解决一些具体问题。但是题目与题目之间在硬件选择使用上也存在着一些共性，这样的设计题目可以在锻炼学生独立处理问题的同时，也为学生提供共同探讨和研究共性问题的空间。对于这些类别的实验，重点考察学生分析和解决问题的能力。

三、建立多元考核评价体系

为了能够让学生在有限的时间内更好地完成实验，并能充分发挥学生的学习潜能，我们实行了教学时间、教学内容和实验元器件开放式管理。为了能够更好地反应不同层次的学生的实验能力，合理客观地对其实验成绩进行评价，我们需要在传统的实验考勤、实验结果和实验报告为考核依据的基础上，更加注重实验过程的管理与考核。实验内容的不同也要求教师要采用不同的方式和标准进行考核。例如一些验证性实验，实验结果固定且唯一，这样单纯从实验结果以及实验报告无法真实地反映学生的实验能力，需要教师在实验过程中增加考核环节。首先针对基础性实验内容，尽量将实验内容设置为两个以上，这样可以分阶段对学生的实验进度进行考核，比如对某个实验内容环节，我们采用名额激励制度。若一组实验40人，设定10个名额，前十名学生获得实验结果的学生，对学生进行提问，考核内容涵盖所使用相关芯片原理，实验流程和源程序的具体语句，能够准确回答问题的学生给予加分。提问环节可以提高学生的主观能动性，激发学习动力，同时避免了学生照抄照搬的现象。学生多会为了加分名额加快做实验的速度，但是很容易出现抄袭他人程序的现象，提问可以让同学们在做实验的同时，主动去研究每个步骤和过程，具体到每一条语句，在与教师对答的过程中，让学生对知识点的掌握，更好地让教师检测了解学生实验掌握程度进行把握。

实验报告环节中，对于基础性实验内容来说，实验报告更多局限于对实验结果的观察和记录，以及相关程序的编写整理。而对于综合题目来说，由于学生选做不同的题目，因而需要依据自己的实验内容来形成相关内容的实验报告。针对综合题目来说，它本身是一个开放的题目，学生从实验流程设计，硬件选择到软件编程独立完成，学生需要在报告中撰写实验题目的设计方案、实验操作过程、程序设计、数据分析以及结论。并且通过学生讲解、演示、结合教师提问和学生作答等步骤考核。为了能够更好地反映学生的学习能力，在学生自主设计实验并完成对其硬件接口和程序设计后，安排课堂讨论环节，可以由学生对其设计进行讲解，由学生对其进行点评和讨论，让学生们更好地投入到实验课的教与学中。

最后采取期末实验考核采用现场实验操作的方式进行。实验考核题目由教师在已完成实验中选择，学生现场随机抽取，按要求在规定时间内独立完成，教师主要侧重考核学生的硬件连线、编程、软硬件调试及结果分析等方面。这样有效避免了学生之间照搬照抄现象的出现，同时为日后的毕业设计打下了良好的基础。

四、结束语

我们针对接口实验教学方法、实验内容层次安排和实验考核评价方式等多方面问题进行了探索教学。通过实际教学的应用，获得了较好的教学效果，学生的学习主动性有所提高，同时也提高了学生分析问题、解决综合问题的实践创新能力。在接口实验教学中要充分突出学生的主体地位，教师在教学过程中不断总结经验，在实验教学改革中进一步探索提高学生自主创新能力的教学模式，更好地为社会培养创新型人才。

编辑/岳 凤