春季班微机原理教学的一些思考
2019-09-10李院平陈淑瑜梁兰菊闫昕李爱云王可安
李院平 陈淑瑜 梁兰菊 闫昕 李爱云 王可安
摘 要：文章针对春季班学生整体学习能力不强，自控能力弱，但课堂气氛活跃的特点，提出了一些可以有效促进微机原理教学，提升学生动手实践能力的切实可行的新思路。并借助EMU8086实现项目的分步式练习并最终完成任务目标，此方法使得学生在分过程练习中得以成功的体验，可以有效激發学生学习兴趣，提高该课程的教学水平，增强学生的实践动手能力。
关键词：分步式练习;春季;微机原理;教学方法
中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2019）18-0126-03
Abstract： The paper aimed at the characteristics of spring class students such as weak learning ability， weak self-control ability，but active class atmosphere， proposedsome newpractical thoughts which can promote the teaching of Microcomputer Principles and improve student's practical ability effectively. With the help of EMU8086， the step-by-step practice of the project and the ultimate goal of the task can be achieved. This method enables students to experience the success of the step-by-step exercise， which can effectively stimulate students' interest in learning， improve the teaching level of the course， and enhance students' practical ability.
Keywords： step-by-step practice; spring; Microcomputer Principles; teaching method
引言
《微机原理与接口技术》课程是我院电子信息专业春季班的一门学科教育课程，它上承模拟电子技术、数字电子技术，程序设计，下接计算机控制及各类通信，但是，《微机原理与接口技术》这门课程理论性强，操作应用广泛，课程各环节联系紧凑，学习内容多，理解起来较为困难。而我院春季班学生来源主要是各大职业院校，学生整体的学习能力及自控能力都比较薄弱。因此如何在春季班有效开展微机原理教学，使其能有效符合应用型人才培养目标[1]是需要考虑的问题。
一、微机原理课程的教学现状
微机原理课程主要包括理论教学和实验教学两个部分。其中理论学时40，实验学时16。主要以X86为主线，讲授CPU架构，CPU的引脚及工作时序，X86指令系统及汇编编程，I/0接口等。相比于参加普通高考的同学，春季班同学课堂活跃度更高，与老师间交流热情，顺畅，所以一般在课堂上多采用启发问答式教学，同时辅以大量的练习示例增强对新入知识的掌握;实验教学环节通常以验证，设计性实验为主，要求学生根据任务要求完成设计目标。但，由于学生自控能力较弱，要求学生事先准备的内容，学生通常都完成不了，致使在实验过程中，需要老师作为主角参与其中，这样一来就使得学生和老师的作用在实验环节发生了颠倒，未能有效达到实验预期效果。
二、切实可行的新思路
1.明确基于16位8086微处理器的微机原理的必要性
近年来，实际的微机系统已经更新换代多次，新技术层出不穷。原有的基于16位8086微处理器的微机原理与现在基于ARM系列微处理器的嵌入式系统相比，毫无竞争力，因此，现在所学以后不能用，使得同学们兴趣低迷。所以明确基于16位8086微处理器的微机原理课程在类似课程中的作用就显得非常必要。
2. 加强8086微处理器与其他微处理器间的联系
为使现在所学能更好的为将来做好铺垫，在保证核心内容教学的基础上，适当引入新知识，新技术，从多方面激发学生的学习热情，带动学习创新力。
3. 多种教学手段、教学方式并用
在当前应用型人才培养的大背景下，为突破小课时的局限，国内外很多院校都提出了“翻转课堂”学习方法[2]。这种方法使得老师从过去简单的知识传授转变为知识学习的引导者，把学习交付给学生。微课[3]，当下最热门的一种教学方式，它起源于美国学者avid Penrose 提出的“一分钟课程”，此课程可以作为一种进行知识挖掘的工具，也可以作为知识脉冲。在课程进行过程中，适当引入基于微课的翻转课堂，确保不过分占用学生课外时间的同时，先利用微课完成对将要所学知识的引导，而后充分开发课堂潜力，借助EMU8086和PROTEUS等工具，在课堂中融入实践，使学生达到对新入知识的学习和巩固。
4. 理论作业与实践操作互相融合
在作业的安排方面，不再以单纯的练习为主，而是以项目任务为目标，尽可能使每次作业都是项目任务的分解，利用仿真软件完成分项目的练习演示，最后在实验室完成最终的验证。
5. 加强过程考核，全面体现学生的学习情况
为了有效督促学生并推动学生的学习进程，对学生整体进行分组，在每次任务（作业）的检查过程中，随机对组中成员进行提问答辩，此答辩结果作为该小组成绩的测评依据。
三、简单项目分解实现案例
例如：实现20个具有正负的字节型数据的分区存储并输出显示正负数个数。
分解：1. 正负数的判断（分支跳转指令的使用）;2. 统计正负数的个数（循环指令的使用）;3. 分区存储（存储指令或串存储指令的使用）;4. 显示（系统功能调用及子程序和宏）。
步驟：（1）在分支跳转指令学习完毕之后，课后作业安排如下：
y=1，x>00，x=0-1，x<0
部分参考程序段为：
CMP X，0
JLE SM
MOV Y，1
JMP EXIT
SM：JE EQ
MOV Y，-1
JMP EXIT
EQ：MOV Y，1
EXIT：….
借助EMU8086编程调试结果（设X=3），输入程序之后，点击“SAVE”，然后点击“EMULATE”得下图1所示。
接着，点击“RUN”，得图2，点击“OK”后，选择“VARS”，则可看到变量Y执行完毕之后的结果如图3所示（X大于0，Y赋值为1）。
（2）在循环指令学习完毕后，安排作业为：统计TABLE数据区（20个包含有正数、负数和0的字节型数据组）中正数和负数的个数（代表正数个数的变量为ZS，负数个数的变量为FS）。
部分程序段如下：
MOV CX，20
LEA SI， TABLE
LP： MOV AL，[SI]
CMP AL，0
JLE SM
INC ZS
JMP EXIT
SM：JE EXIT
INC FS
EXIT：INC SI
LOOP LP
EMU8086调试结果如图4示：在原始数据3，-1，2，4，6，7，8，9，1，2，2，3，0，0，0，0，8，6，4，12中，共15个正数，1个负数。
（3）在子程序和宏学习完毕后，安排小作业为定义一个子程序或宏，完成功能是输出显示一个两位的十进制数据（设此数为X，变量S表示X的十位数，T表示X的个位数）。
参考子程序为： 宏为：
SC PROC SC MACRO
PUSH AX MOV AX，X
PUSH DX MOV BL，10
MOV AX，X DIV BL
MOV BL，10 MOV S，AL
DIV BL MOV T，AH
MOV S，AL MOV DL，S
MOV T，AH ADD DL，30H
MOV DL，S MOV AH，02H
ADD DL，30H INT 21H
MOV AH，02H MOV DL，T
INT 21H ADD DL，30H
MOV DL，T MOV AH，02H
ADD DL，30H INT 21H
MOV AH，02H ENDM
INT 21H
POP DX
POP AX
RET
SC ENDP
分别用CALL SC和SC调用子程序和宏之后（设X为32），屏幕显示结果均为图5所示：
（4）至此，此项目基本功能模块的实现都告一段落，稍加修改，则此项目任务就可得以完成。结果如图6（其中，0710H：0000H～0013H存储区为原始数据;0710H：0014H～0027H部分为处理之后正数存储区中内容;0710H：0028H～003BH部分为负数存储区内容;0710H：003CH和0710H：003DH中则分别是统计出的正负数个数0DH，02H）所示。
正负数结果输出显示为图7所示：
四、结束语
为了有效完成微机原理课程的教学，针对我院春季班学生的学习特点，提出了课程学习中的一些想法，并逐步把想法付诸实践，应用于下一年级的教学。项目的有效分解，使学生可以根据授课进度逐步完成最终的设计目标，并且在分过程练习中得以成功的体验，可以有效激发学生学习兴趣，提高该课程的教学水平，增强学生的实践动手能力。
参考文献：
[1]许杰，刘义荣.探索地方高校转型发展 推进高水平应用型高校建设（观点摘编）[J].中国高教研究，2016（12）：31-35.
[2]周威.翻转课堂在《计算机应用基础》课程中的应用实践[J].教育教学论坛，2019（08）：205-206.
[3]段美玲，胡俊丽.浅谈“微课”在《电磁学》教学中的应用与实践[J].物理通报，2019（02）：21-23.
