《微机原理与接口技术》教学方法探讨

2018-03-31林明明尹晓红

山东化工 2018年16期

林明明，尹晓红

(青岛科技大学自动化与电子工程学院，山东青岛 266061)

《微机原理与接口技术》是测控、自动化、电气等专业的专业基础课，通过对本课程的学习，使学生能够准确理解微型计算机的基本组成、工作原理及常用接口技术，建立微机系统的整体概念，具备微机系统软件开发的初步能力[1-2]。

《微机原理与接口技术》涵盖了硬件和软件两个层面的内容，教材内容繁琐复杂，知识点零散，概念比较抽象，很难形成一个完整的知识结构体系，学生普遍觉得难以把握，感性认识差，影响学习效果。为了激发学生的学习兴趣，提高学生的学习能力，近年来围绕该课程的教学进行了不断的探索和改革，下面谈几点教学中的体会。

1 优化教学内容

计算机科技日新月异，相关产品更新换代的周期也越来越短[3]。教师应首先保证学生对计算机基本概念、基本原理的理解和掌握，在此基础上，引入现代最新的计算机科技介绍，拓展学生的思维。例如，在课堂基础教学时，还是可以采用典型产品8086为教学范例[4]，让学生从16 位微机入手学习微机的组成结构与工作原理，等学生对此有所了解和掌握后，再介绍32/64位处理器，引导学生分析它们与16位处理器的不同及优势，培养学生独立思考的能力。

除了知识点分散，微机原理课程的部分内容前后交错，再加上很多概念比较抽象，学生很难建立起一个整体的认知结构。所以在教学内容的设计上，应该从整体出发，首先介绍微型计算机基本的硬件组成，即微处理器(CPU)、存储器、输入/输出接口以及外围设备等，各个部件之间的信息是通过系统总线传输的，从而使学生能大致了解微机的结构与工作流程，建立起微机系统整体的概念，然后再进一步地去讲解各个部件的功能、组成以及工作原理。

软件方面，也即汇编语言及程序设计，除了讲解常用的汇编指令、寻址方式以外，还要注意软硬件结合。比如，在介绍指令的执行过程时，可以结合CPU及存储器的结构和组成来讲，让学生更容易掌握逻辑地址、物理地址和有效地址之间的区别以及它们各自的计算方法。再比如，讲中断控制器8259A芯片的时候，可以结合初始化程序讲解，除了帮助学生熟悉和记忆汇编指令，也让学生对芯片的工作过程有更深刻的理解。

2 丰富教学手段

微机原理的课程内容含有大量抽象的知识点，需要教师综合运用各种现代教学手段，例如PPT、视频、动画等，将抽象的理论用图片、影像等方式直观地展示出来，一方面可以增强学生的理解和记忆，另一方面也节省了课堂现场板书的时间。但并不是所有的知识点讲解都适合用多媒体来介绍，有些采用传统的板书效果可能更好。例如，讲解定时器不同工作方式下初值的计算，最好在黑板上将计算步骤一一列出，这样可以让学生跟着老师的思路走，有时间思考，不容易走神。

另外，课程教学语言也很重要。照本宣科会让学生感觉十分枯燥乏味，因此要灵活运用教学语言，尽量用贴近生活的语言去解释枯燥的理论。例如，在讲解"存储单元"的概念时，可以将存储器比作学生宿舍楼，存储单元就是每一个房间，存储单元的地址就是宿舍的门牌号，每个存储单元里能够存储几位字符，可以看作是一个房间里最多可以住几个人。而寻址方式，可以看作是去房间找人的途径：可以自己直接按照门牌号去房间找人，可以问楼管，还可以找其他人去问楼管等。类似的例子还有很多，教师可以通过比喻、类比等手段将抽象的概念与生活中具体的实物联系在一起，使学生更容易理解和接受。

3 精选实践环节

微机原理是一门实践性很强的课程，设计实践环节一方面能够加深学生对电路设计的理解，另一方面也能增强学生实际的动手能力[5-6]。但是有些同学对实验有畏难情绪不敢动手，因此我们将实验分成两部分：一部分为基础性实验，主要用来验证课堂所学的理论知识。这部分实验内容比较简单，完成起来比较容易，可以调动学生的实验积极性，增强自信心。基础性实验完成后我们鼓励学生去完成第二部分的实验内容，即创新设计实验。由学生自己提出问题，设计实验方案，教师从旁给予协助，最后由学生自己完成实验，并对实验结果进行整理和分析。当然这个过程可以由学生个人单独完成，也可以自己组成团队来完成，这样既能培养学生的独立设计能力，也能训练他们的团队协作能力。

4 改进教学评价

由于微机原理是一门理论和实践并重的课程，知识点比价分散，传统的闭卷考核方式很难检测出学生掌握知识的程度。为了能够全面考核学生的学习情况，可以采用多元的考核方式，将闭卷考试与课堂分组讨论、课后作业、实验设计等方式相结合，综合评价学生的学习情况。闭卷考试主要考核学生对基础知识、基本概念、基本原理及应用等的掌握情况，这部分成绩占总成绩的70%。平时成绩主要考察学生在课堂上的互动讨论以及课后的作业完成情况构成，占总成绩的10%。实践成绩占总成绩的20%，主要考察学生对实验的完成情况，要求学生每次做完实验，都要写一份实验报告，报告中要包含对实验结果的详细分析，教师根据实验完成度进行打分。