《微机接口技术》课程探究式教学模式改革研究

常赟杰，王胜芹，刘卉

（1.湖南工学院计算机与信息科学学院，衡阳 421002；2.湖南工学院数理科学与能源工程学院，衡阳 421002）

《微机接口技术》课程探究式教学模式改革研究

常赟杰1，王胜芹2，刘卉1

（1.湖南工学院计算机与信息科学学院，衡阳 421002；2.湖南工学院数理科学与能源工程学院，衡阳 421002）

针对传统“讲授+接受”式的《微机接口技术》教学模式中学生学习难度大的问题，将探究式教学引入课程教学。教师设置4个探究型问题，引导学生主动探究知识，寻求解决问题的方案。实验结果表明，探究式教学提高学生的学习兴趣，培养学生解决问题的能力，锻炼学生科学研究能力。

微机接口技术；教学改革；探究式教学模式

0 引言

《微机接口技术》课程是我国高等院校工科类专业的核心基础课程。由于该课程授课内容抽象、知识覆盖范围广、教材内容相对陈旧、对学生基础要求高以及实践性强多方面的原因的影响，学生认为学习起来难度大，授课教师也普遍反映该课程教学难度大[1-2]。因为，传统的“讲授+接受”式的教学方法的在本课程上的教学效果不甚理想。

本文针对当前《微机接口技术》的教学现状，在综合了当前教学改革研究成果的基础上，提出了将探究式教学（Inquiry-oriented Teaching）[3-4]模式引入教学活动中，改变学生的学习状态，培养学生的探究意识，提高课堂教学质量。

1 探究式教学模式

在探究式教学活动中，学生在教师的指导下，以自主获取知识为前提，以课本知识作为探究内容，通过学生之间的互相协作、讨论，进行归纳总结，最后进行知识的构建[5]。探究式教学强调学生积极主动的去探究知识，在探究的过程中，掌握了分析问题和解决问题的能力。这种将科学研究中的“探究”思想引入到学习过程中的教学模式，使学生在学习过程中锻炼了科学思维和科学研究能力，这有利于提高学生的自主学习能力和学习兴趣，活跃课堂气氛；有利于提高学生发现问题、解决问题的能力[6]。

在《微机接口技术》教学模式设计中，我们依据探究式教学的基本原则，根据课程的内容和学生的认知规律，有计划，有步骤的开展了教学活动。

2 探究性式教学模式实施

2.1 设置探究性题目

作为一门专业基础课，《微机接口技术》的教学内容主要分为微处理器和输入/输出接口技术两大部分。学生从基本概念入手，掌握接口电路的基本分析方法，然后运用所学知识解决具体应用问题。根据《微机接口技术》的课程特点，我们将教学内容分解为5个核心内容：8086系统的基本组成及其工作原理、存储器原理与接口、8086系统汇编语言程序设计、输入/输出接口技术和总线技术。根据以上5个核心内容，我们设计了以下4组探究型的题目：

（1）奔腾系列处理器与8086处理器相比，采用了哪些先进技术？

学生通过个这题目的探究，不但可以学习8086微处理器的知识，了解它的组成结构和工作原理，还通过追踪最新的技术，加深了对现代计算机组成结构的了解，提高了对计算机硬件知识的学习兴趣。

（2）使用Proteus电路设计工具设计以8086 CPU为核心，利用27128芯片（16K×8bit）芯片和62512芯片（2K×8 bit）设计一个 ROM 空间容量为 16K×16bit，RAM空间为64K×16bit的存储器子系统，要求存储器每个单元的地址唯一且连续。

通过这个题目的探究，可以让学生学会使用仿真软件进行电路设计，并熟悉微型计算机的存储系统结构，了解存储器扩展方法，以及控制线、片选线的连接方法。

（3）设计电压报警器，使用ADC0808采集模拟电压，通过8255控制7段数码管显示实时电压值，当电压超过预定警戒值时，使用8259芯片产生中断，通过8253控制扬声器发出报警声。

本题目结合了汇编语言程序设计和输入/输出接口技术两大核心知识点，通过这个题目的探究，学生掌握了8259、8255、8253和ADC0808芯片的使用方法，并结合汇编语言程序设计知识，具备了开发应用系统，解决工程实际问题的能力。

（4）分析目前微机系统的主流总线技术的技术指标。

通过该题目探究，学生探究市场上主流的微型计算机的 PCI、ATA、PCI-E、USB、PS/2 等技术知识，掌握微型计算机的发展规律，训练科学的思维方式。

2.3 引导学生主动探究知识，寻求解决方案

在本课程的第一次课上，教师就向学生介绍探究式学习的基本要求，然后将将预先准备好的4组探究型题目发给学生。教师根据课程的课时安排，在全部课时前三分之一时间内把课程的5大核心内容的基本知识讲解透彻，并结合探究型题目，告诉学生在探究问题的过程中需要注意的问题。然后在剩余课时的三分之二的时间内，学生进行自主探究知识。教师将学生分划分成不同的学习小组，以课本知识作为主，辅以网络资源。学生积极主动查找相关文献资料，了解题目的应用背景与基本工作原理，并补充学习一些课外相关知识，学会仿真工具软件Proteus的使用。学生彼此通过协作，互相讨论的方式，找出解决问题的最佳方法。

学习小组的人数要适宜，人数过多的话，就会有些学生偷懒，自己不思考，依靠同组的同学，以蒙混的形式过关；人数过少，会导致探究的难度和工作量都增大，导致不能按期完成任务。因此，一个小组以3-5人最为适合。学习小组确定以后，在整个学习过程中的课题论证、领域知识学习、资料检索、设计方案制定和实施，研究文档的撰写，乃至最终的答辩，都通过小组成员分工与合作的方式共同完成。

在课程的最后阶段，不同的学习小组之间可以互相交流探究成果，主讲教师对每个组的成果进行总结点评。

2.4 探究型教学模式的考核方式

在探究型的《微机接口技术》的学期的期末阶段，学生以学习小组为单位提交研究报告，参加集体答辩作为考核内容。在答辩过程中，授课教师和每个学习小组的组长共同组成答辩小组，为给每组的成果进行综合评分。高质量的课题研究成果需要具备适当的选题难度、相对充分的研究内容、正确的研究方法、合理科学的设计方案、优良的编码风格、调理清晰的总结表述、格式规范的书面报告、图文并茂的答辩PPT等多种因素。

3 结语

经过两个学期的实验，探究式教学模式在《微机接口技术》课程中的实施取得了良好的教学效果。首先，学生对于该课程的学习积极主动性得到了提高。在课堂教学中，学生始终保持这对解决问题的热情，思维活跃。其次，教学效果得到了明显的改善。学生已经认为微机接口技术课程的学习的难度降低了，并且体会到了主动探究知识的重要性。从探究型题目的完成情况来看，90%以上的学生都能较好的完成探究型题目的任务。通过本课程的训练，已经有不少的学生立项参加校级和省级的大学生研究性学习和创新性实验项目。

综上所述，探究型教学模式能够让学生在获得科学知识的同时提高科学探索能力，也能够在教与学的过程中形成以认知、情感同步发展为媒介的交互感，让学习的过程和结果融为一体，培养了学生解决问题的能力，锻炼了学生科学研究能力。

[1]杨继臣，陈旭娟，梁庆茵.《微机原理与接口技术》课程教学改革[J].教育教学论坛,2016（33）:92-93.

[2]张金花，佘勃，过威克.微机原理及应用课程基于项目教学改革探究[J].实验科学与技术,2016,14（3）:144-145.

[3]J.J.Schwab.The Teaching of Science as Inquiry[M],Cambridge:Harvard University Press,1962.

[4]王较过，何传杰，张梦琴[M].教育理论与实践，2010（3）:47-54.

[5]张崇善.探究式:课堂教学改革之理想选择[J].教育理论与实践，2001（11）:39-42.

[6]白成科.探究式教学在师范生培养中的应用研究[J].当代教师教育，2015（1）:64-67.

Research on the Inquiry Teaching Mode Reform of Microcomputer Interface Technology

CHANG Yun-jie1,WANG Sheng-qin2,LIU Hui1
（1.Department of Computer and Information Science,Hunan Institute of Technology,Hengyang 421002；2.Department of Mathematics and Physics,Hunan Institute of Technology,Hengyang 421002）

It is only lecturing and accepting in traditional teaching mode of Microcomputer Interface Technology,this can be difficult for student to study the course,so proposes an inquiry teaching mode.Creates four explorative issues by teachers which induct students to inquire the knowledge and seek solutions.The result shows that the students'interest,the ability to solve problems,and the scientific research ability are cultivated in inquiry teaching mode.

Mode of Microcomputer Interface Technology;Teaching Mode Reform;Inquiry Teaching

湖南工学院教研教改项目（No.A1535）、湖南工学院科学研究项目（No.HY13005）、湖南工学院大学生研究性学习和创新性实验计划项目（No.H1554）

1007-1423（2017）33-0045-03

10.3969/j.issn.1007-1423.2017.33.011

常赟杰（1980-），男，山东临沂人，硕士，讲师，研究方向为无线传感器网络、ZigBee路由协议

王胜芹（1978-），女，贵州沿河人，硕士，讲师，研究方向为核技术及其应用

刘卉（1980-），女，湖南衡阳人，硕士，副教授，研究方向为无线传感器网络、智能信息处理

2017-11-10

2017-11-20