微型计算机原理与接口技术"的教学改革探讨

微型计算机原理与接口技术"的教学改革探讨（共8篇）

微型计算机原理与接口技术"的教学改革探讨 篇1

填空题30-35分左右

简答题30-35分左右

读程序题 12分左右

两个大题 23分左右

1、第三代16位微处理器的特点

2、补码的计算

3、微型计算机硬件系统的主要构成4、CPU的基本功能、特点及意义

5、总线的概念及分类，各种分类的基本特点

6、第三、四章指令系统及汇编，这是这门课的核心，如果时间允许应该全部掌握。

重点理解MOV, PUSH/POP, IN/OUT, ADC, ADD, INC, DEC, XOR, CMP, 及LOOP指令、JNC/JNZ等条件转移指令的含义及应用。

重点理解伪指令中的数据定义伪指令和段定义伪指令。

7、存储器系统的概念及分类

8、重点掌握用指定芯片构成指定地址范围的存储器系统，画出存储器连接图并指出各存储器芯片的地址范围。

9、Cache的概念、原理、作用及操作。

以上是前五章的主要内容，我在最后一次上课时都重点提到过的。

前五章约占50分。

后面三章主要由严老师答疑及划重点，约占50分

按照我的理解，大致可以如下归类：

第六、第八章主要是基本概念，即填空和简答为主。

微型计算机原理与接口技术"的教学改革探讨 篇2

“微型计算机原理与接口技术”是高等学校通信与电子信息类专业的专业基础课, 主要教学任务是使学生能系统而完整地理解计算机硬件系统的组成结构和工作原理以及汇编语言程序设计的方法, 培养学生对计算机硬件结构的分析、应用、设计及开发能力, 为深入学习计算机通信技术、智能仪器的设计打下良好基础。这门课程具有知识面广、内容教多较碎、软件硬件结合、知识点呈网状结构、应用性强、难度大、抽象等特点, 需要记忆的东西较多, 不少学生觉得这门课枯燥无味, 凌乱繁杂, 学习兴趣不高, 甚至个别学生在学习结束时, 还未建立起清晰的整体概念, 似懂非懂。笔者承担的南京邮电大学面向全校和通达学院的“微型计算机原理与接口技术”是江苏省高校精品课程之一。在该精品课程建设和实施过程中, 作者不断进行教学研究与创新实践, 本文结合笔者的教学实践, 针对课程的教学内容、教学手段等方面进行了一些探讨, 阐释一些教学心得。

1 教学内容的合理组织

在“微型计算机原理与接口技术”课程授课中, 前后内容联系频繁, 容易给人以繁杂的感觉;而CPU、存储器、接口、外设等各自成章, 零零碎碎, 容易给人以零碎的感觉;学生容易把每一章内容独立起来理解和学习, 不能很好地从整体上把握微机系统结构。因此, 对授课内容的组织作一定的改革, 在第一章计算机基础的讲解中, 多用一至两个学时将整个计算机系统结构讲授清楚, 从结构框图出发, 整体到部分, 然后再回到整体。最终使学生在进入各章节的学习前有一个较明晰的总体概念。并且, 在各章节的授课中注重培养学生从总体上把握内容, 理解本章节的作用和地位以及和其他章节内容在总体结构上的联系。

在授课内容安排上注意做到详略得当, 80486CPU的内部结构及工作原理、汇编语言程序设计、存储器、常用外部接口芯片都是重点和难点, 应该仔细讲解。采用多媒体授课, 可配以动画演示。例如, 讲解80486指令的执行过程以及CPU寻址方式时, 以动画的形式展示给学生, 更直观、更形象、学生更容易理解。总线技术、主机系统结构、微机操作系统, 可以简略讲解。另外, 键盘技术、显示技术、打印机原理、软盘、硬盘、光盘等内容可以让学生自学。

微机原理课程所涉及的技术发展十分迅速, 教材难以及时更新, 因此在授课过程中注意补充计算机技术的最新发展状况, 补充相关的新生事物介绍。例如, 在讲解CPU工作原理时, 补充现在市面流行的CPU的性能及参数;在讲解主存储器时, 加入内存的发展过程, 以及最新的DDR II技术的内存和DDR III技术在显卡中的应用。这样, 提高了他们学习的积极主动性。

在采用多媒体教学中, 要注意结合板书。例如, 在每节课开始前通过板书先将上节课的内容进行罗列, 上课开始依照板书进行几分钟的串讲, 所谓“温故而知新也”;在讲述新的内容前, 通过板书先做一个宏观的分析并引出问题焦点, 然后通过多媒体逐个详细阐述;在一个大的问题讲完后, 可以通过板书进行总结。

2 教与学的互动

2.1 教中促学

在课堂教学中提一些关于“为什么”的小问题, 但不急于立即给出答案, 而让学生先自己课后查阅资料, 等过几节课后教师再给出答案, 从而培养学生自己解决问题的能力, 而且大学生在课后查找问题答案的过程中, 不会仅限于对某个问题的求解, 而是会涉猎到相关的知识, 拓宽了他们的视野。比如, 笔者在讲字符的编码—ASCII码时, 提问“回车符和换行符有什么不同?”或再追问“为什么有的系统只用回车符而不用换行符?”第一次提问时几乎没有学生回答, 过几节课后, 在将汇编程序时, 遇到“0DH, 0AH”时, 再问一次上述两个问题, 这次会有不少学生回答, 说明他们下去查找过资料了。这时, 进一步激发他们的学习兴趣:“请大家在后面实验课上机时编写程序验证一下!”往往在刚下课就有不少学生向老师要汇编程序运行环境, 这样, 在实验课刚开始, 经常就有学生要求老师检查本次实验内容!他们已经提前完成了实验内容, 而且编程方法不局限于课堂内容。对这样的学生可以进一步鼓励他们说一下自己的程序设计思想, 然后再检查一下他们对老师授课内容的掌握程度, 以便他们有的放矢的学习。

2.2 教与学的共进

由于“微型计算机原理与接口技术”这门课程内涵较大、内容教多较碎、需要记忆的东西较多, 部分学生觉得这门课枯燥无味, 上课听不懂, 容易跟不上老师的进度。因此, 在上课过程中要经常提问, 一方面可以检查学生的接受情况以调整教学进度, 另一方面, 引发学生积极思考, 由被动听课转向主动接收, 同时学生的注意力也得到集中。对一些对本课程感兴趣的学生, 可以给予一些新的课题, 以培养学生的研究能力, 比如在学习汇编程序设计部分时可指导其编写一些难度稍大的程序;在接口技术部分, 可以指导学生去查找课外其他的一些接口芯片的资料。

2.3 讲练结合

笔者经过几年的教学实践, 对这门课程也积累了一定的经验, 但仍然感觉到这门课程确实是一门比较难教、也比较难学的课程, 主要表现在老师费劲大 (64学时) , 但学生 (期末卷面) 成绩不够理想。因此, 平时在上课过程中要注意所学知识的及时巩固, 除了作业以外, 对知识难点或学生容易出错的地方, 经常做一些课堂小练习, 讲练结合, 可集体练习, 也可以鼓励个别学生到黑板上来做, 发现问题, 及时指正。

2.4 结合实例

讲解理论的同时, 加入适当的实际例子, 可以使学生加深理论的理解, 提供他们学习的兴趣。例如, 讲解“模”的概念时可结合“千年虫”的例子;讲解汇编语言程序设计时, 可以举一个补码运算的例子, 让学生理解程序设计过程的同时又体会到了计算机运算的优点;讲解可编程计数器8254时, 可以讲解8254实现数码管定时或演示利用系统8254实现歌曲演唱的例子, 使学生掌握8254工作原理的同时, 又了解了它在实际信息领域的应用。在讲解“基于中断的字符串显示”实验时, 可引发学生去思考食堂刷卡机上数字显示原理和交通路口红绿灯以及时间显示原理。

再例如在讲述计算机中断概念时, 首先举了一个非常生活化的例子:某人正在看书, 突然电话铃响了, 去接电话, 这时又有人敲门, 会放下电话去开门, 之后继续接电话, 接完电话后再继续看书, 这是学生非常熟悉的生活, 自然知道这是个中断过程, 告诉学生其中的突发事件在计算机中断过程中叫中断源, 上述过程是中断嵌套, 中断后继续回到原来工作的位置就是断点, 发生中断原因是有中断源到来, 使原本非常抽象的内容生动化、具体化, 加深了理解。

3 实验教学改革

现有的实验教学中, 授课模式基本是沿袭老一套的方式:实验目的、实验原理、实验方法与步骤和实验注意事项等等。实验内容过于紧贴理论教材, 验证性实验居多。为了培养创新型的人才, 适应社会发展的要求, 实验内容在保持验证性实验的同时需增加一定数量的综合性和设计性实验, 使实验内容多样化, 培养学生的兴趣和激发他们的积极性。例如把中断控制器8259A芯片与并行芯片8255芯片相结合, 动态的显示学生的学号。实验中可引导学生自己去思考“中断源是什么”、“中断向量的地址是什么”等问题, 另外, 实验可只给出部分数字的字型码, 其他的字型码由学生自己去研究和探索。

实验模式从集中固定的实验课向开放式模式转变。实验室全天向学生开放, 实验教师和一部分实践能力强的理论授课教师都参与实验指导。非课余时间学生可提前向实验教师预约实习时间和场所, 而课余时间随时可以到实验室做试验。这样, 学生可以完成基本的实验课程, 并且能够进行课外的科技活动, 提高了实践经验和创新能力。

4 结束语

高等教育把培养有实践能力和创新精神的人才作为重点来抓, 这就要求教师在教学过程中, 要及时了解新技术、掌握新知识, 采取多种途径, 不断充实调整教学内容和改进教学方法, 提高教学质量, 提高学生的实践能力、分析解决实际问题的能力和创新能力, 以更好地满足社会发展对人才的需要。

摘要：该文从高等教育对通信与电子信息类专业的培养要求出发, 对《微型计算机原理与接口技术》课程在教学内容、教学手段、课程实验等方面的教学进行了一些探索, 并提出了相应的改进建议。

关键词：教学改革,能力培养,微机型计算机原理与接口技术

参考文献

[1]王莉.微机原理与接口技术系列课程教学改革的探讨与实践[J].科技咨询导报, 2007 (4) :245-246.

[2]门洪, 曹生现, 冯玉昌, 等.微机原理与接口技术教学改革与实践研究[J].科技信息, 2007 (22) :11-12.

[3]周佩玲, 彭虎, 傅忠谦.微机原理与接口技术[M].北京:电子工业出版社, 2006.

[4]孙力娟, 等.微型计算机原理与接口技术[M].北京:清华大学出版社, 2007.

微型计算机原理与接口技术"的教学改革探讨 篇3

关键词：多媒体教学；比喻教学法；实践性教学；考核方法

中图分类号：TP301-4

《微机原理与接口技术》主要讲述微型计算机的工作原理，汇编语言程序设计，微型计算机的I/O接口技术三部分内容。第一部分内容的学习有利于学生对微机工作原理有深入地了解，熟悉进制转化和微机中数字的表示方法，掌握它也有利于对专业后续课程的学习，并且这一部分内容中介绍到的计算机内部的结构（比如寄存器的结构和存储器的原理结构）又是汇编语言程序设计的基础。第二部分介绍的汇编语言程序设计是我们人和计算机沟通最直接的方式，虽然机器语言速度更直接更快，但机器语言非常难于记忆和识别，不适合拿来编程使用，汇编语言是除了机器语言，最能直接控制硬件操作的编程语言，如果我们想从事计算机科学、数控、机电、通信信号方面的工作的话，汇编语言的基础是必不可缺的，因为我们的工作平台、研究对象都是机器，我们通过汇编语言和机器交流，在和硬件关系非常密切的程序或要提高运算速度的程序，即使是 C 语言也会有些力不从心，而汇编语言则能够很好的扬长避短，最大限度地发挥硬件的性能。由于汇编语言和硬件密切相关，所以这一部分内容的学习一定要打好基础。第三部分内容是一些常用且典型的芯片比如8259A（中断控制器）、8255A（可编程并行接口）和8253（计数/定时器）等，让学生掌握这些芯片的功能，引脚，内部结构，命令字的设置和编程应用，为以后学习其他芯片打下基础。作者结合自己多年的教学实践，想将自己的授课经验做一些总结、并探讨一些新的教学手段和方法。

1 采用多媒体教学方法

多媒体就是指能够同时获取、处理、编辑、存储和展示两个以上不同类型信息媒体的技术，这些信息媒体包括：文字、声音、图形、图像、动画、视频等。多媒体教学就是多媒体以其信息传递的快捷性，知识更新的便利性，媒体内容、形式的新颖性走进了课堂。这种教学方式称为多媒体教学。这里我们不仅仅局限于将课程的知识点以幻灯片的方式讲解这种简单的多媒体技术，《微机原理及汇编语言》课程中微机的工作原理部分是很抽象的，很多需要我们自行想象，比如说中断的处理过程，有中断请求的到来、中断的屏蔽、中断优先级别的判定、中断的响应、中断类型码的判定、中断矢量表的读取，中断服务子程序的实现、中断的返回，这些都是很抽象发生在CPU和芯片内部的，而且是有序的先后发生和进行的，学生会觉得非常难理解，那么我们就可以以多媒体教学的方式，将这个过程以动画的方式演示出来，让学生看到更具体、更形象的中断处理过程，学生就可以更快速准确地掌握这部分知识。所以制作出最适合本校课程开设情况和学生情况的多媒体教学软件，也是笔者的努力方向。

2 采用比喻教学法

比如在对内存储器存储结构的讲解过程中，可以采用比喻法，将内存储器的每个存储单元想象成中药铺装药的小抽屉，每个对应的物理地址就是小抽屉上的药名，我们寻找操作数的过程就是首先知道药名即物理地址，然后找到相应的药抽屉就是存储单元，将它打开，里面存储的就是我们要使用的数据。中药铺那大量的中药小抽屉和内存储的大量的存储单元有很多的相似性，只不过，中药铺的每个抽屉的区分是以药名区分，而内存单元的区分是以物理地址的编号数据区分。又比如在讲解中断控制器8259A或可编程接口芯片8255A的引脚片选信号时，可以比喻成芯片的开关，只有片选信号有效，该芯片才能进行正常的工作，如果片选信号无效，那么所有该芯片其他引脚的任何形式的接线和方式设置，都处于无效状态。

3 注重实践性教学，增加学生感兴趣的实例操作

汇编程序设计对于大多数的初学者来说都是有一定的难度的。在汇编语言实验设计方面，首先从调试汇编程序的过程来入手，摒弃过去三步的调试过程（汇编、连接、执行），采用目前适用于windows操作系统的汇编调试环境：Masm For Windows 集成实验环境，安装在单机之后，在输入源程序后，可以一步运行，很方便的调试结果。实验课中可以先把一些经典、趣味性比较强的的程序提供给学生，例如抽奖程序（分支结构）的设计、递归运算（循环结构）的设计等，慢慢累积经验，经过一短时间的训练，才能编写比较复杂的的程序，由于上机地点和上机时间有限，可以每次实践上机课之后布置一些题目供学生思考和练习，让学生课外设计练习这些程序，题目的类型可以更有挑战性和趣味性，比如水仙花数的计算，折纸多少次可以达到的珠穆朗玛峰高度等等，挑起学生的兴趣，让学生更愿意钻研下去，编写出各种不同结构的程序，达到熟练汇编语言的目的。

汇编语言有了一定的熟练度，并且学习了各个芯片的功能、初始化设置方法以及程序设计应用后，就可以开始使用清华同方股份有限公司生产的TPC-H通用微机接口实验系统实验箱，让学生完成I/O端口地址译码、中断、8253定时/计数器应用、交通灯控制实验、竞赛抢答器实验、可编程并行接口实验等多个个实验，使每个学生都能够做到程序设计与调试，电路连线，在程序控制下对芯片的应用，从真正意义上切实掌握汇编语言及其硬件芯片的使用操作。

4 建立完善的课程考核方法

考核是全面检验学生课程学习效果的一个手段，每门课程学习结束都需要对学生进行考核，在教学过程中，难免有些同学平时不爱学习，经常采取考试之前突击学习、圈化重点等临时抱佛脚的方法来应付，这样的学习方式有时也能侥幸通过考试，但很显然学到的知识扎实，不全面具体，考过之后很快就会忘记的。我们可以采用过程考核的方式，将学生平时的一举一动及学习情况都算入学生成绩。过程考核可采用的形式有：作业、平时表现、上机实践、随堂测试、期中考试、学习态度、期末考试等。一般来说课堂表现占总分比例不得超过10%，期末考试占总分比例范围为60%，上机实践占20%，其他的根据实际需要灵活选择。在这种考核方法下，那些考试抄袭或者突击的同学即便在期末考试中考了六七十分，但也会由于平时成绩不理想也无法通过该课程的考核，也就是说这种考核方法让学生不仅要注重期末考试结果，又要注重平时学习过程，因此那些原本平时不爱下功夫学习的同学在这样的课程考核制度下也不得不抓紧时间学习了。教学实践表明遵循以上课程考核方法可以在很大程度上促进学生学习。

5 结束语

作为一名高职院校的专任教师，思考教学内容的不断优化与精选，选择更适合学生的教学手段，保证教学目标的顺利实现，是我们职业生涯不断的追求。

本文是作者结合自己的教学经验，将自己在教学过程中如何激发学生学习兴趣，通过适当的方法和手段降低课程学习难度，重视和严格要求实践性教学，建立合理可行的课程教学考核方法，从而达到改善教学效果的一些方法做了初步探讨，作者深知要想取得更好的教学效果还需要我们付出更多的努力，进行广泛的交流和更多的探索，作者一定会在这条路上尽力走的更远，研究出更多行之有效的学习方法和手段。

参考文献：

[1]王成耀.80x86汇编语言程序设计[M].北京：人民邮电出版社，2008（第2版）.

[2]汪吉鹏.微机原理与接口技术[M].高等教育出版社2004年7月（第2次版）.

[3]朱定华.微型计算机原理及应用[M].电子工业出版社，2001年1月（第1版）.

[4]沈美明，温冬婵.80X86汇编语言程序设计[M].北京：清华大学出版社，2001，7.

微型计算机原理与接口技术"的教学改革探讨 篇4

1 高职高专《微机原理与接口技术》课程的教学现状

1.1《微机原理与接口技术》学习难度大, 学生易产生畏难情绪

对于初学者而言, 本课程入门难度非常大。因其课程内容涵盖面广, 涉及的专有名词多、概念多、接口芯片多, 同时涉及硬件和软件两方面的知识, 知识记忆点多且抽象, 学生在学习过程中常有力不从心的感觉, 稍有松懈就可能掉队, 容易产生畏难乃至厌学情绪。随着授课内容的深入, 有些学生会感觉到越学越乱, 思路难以理清, 经常顾此失彼, 穷于应付, 甚至越学越糊涂, 最后为了考试过关而不得不死记硬背, 更谈不上理解并加以应用了。

微机与接口设备之间的软件编程多采用汇编语言编写, 该语言指令丰富, 程序书写量大, 编程枯燥复杂, 程序可读性和移植性较差。虽然不少高职高专院校在开设《微机原理与接口技术》课程之前, 已专门开设了《汇编语言》课程的学习, 但相对于高级语言 (如C语言、VB语言等) 而言, 能真正学好汇编语言的学生并不多。加上各类接口芯片的编程要求各有不同, 记忆量大, 学生接触的芯片一多, 相互之间容易混淆, 加大了学习难度。如果汇编语言掌握不好, 将直接影响到后期接口技术的学习进度和教学效果。

1.2 课程教学内容与本专业培养目标脱节, 学生缺乏学习兴趣

随着计算机技术的不断进步, 与之相关的《微机原理与接口技术》课程也不断涌现出新概念、新技术。而教学内容往往滞后于现实科技的发展, 来不及更新和补充, 造成了教学和实际的脱节。

计算机科学高速发展与本课程教学内容陈旧落后相矛盾。目前教材中多数以16位的8086/8088CPU为核心介绍计算机的工作原理。之所以这样选择主要是因为这两类CPU结构简单, 充分体现了冯诺依曼计算机的体系结构特点, 是目前CPU的基础。在教学中采用结构相对比较简单的CPU和接口芯片能降低学习难度, 帮助学生快速掌握其基本工作原理。但现在主流的C P U采用的是64位技术, 多核C P U已成微机的基本配置;传统教材中介绍的各类接口芯片多是早期结构比较简单的, 但现实生产生活中多已被淘汰。由于与现实脱节较严重, 很多学生对这门课程的用途深有疑虑, 感觉对未来就业帮助不大, 因此也降低了学习兴趣, 无法体会该课程在整体知识体系中的重要位置。

高职高专院校主要培养应用型人才, 而本课程教学内容与计算机专业的培养目标联系不够紧密, 就业应用面相对较窄。现在就业形式严峻, 加之软件类课程应用面广, 学习实践起来要比硬件类课程容易得多。因此高职高专计算机专业的学生“重软轻硬”的现象比较普遍。一些高职高专院校根据市场需求, 在制订人才培养方案时, 不得不逐步缩减硬件类课程, 增加就业使用面较广的应用类软件课程。

1.3 实践课主要进行验证性实验, 设计性实验所占比例很低

在实践课堂上, 学生大多照本宣科, 参照现有的程序, 在实验中按部就班地录入程序, 仅观察和分析实验运行及结果, 没有充分发挥学生的主观能动性, 学生的创新思维和设计能力得不到很好的锻炼。

本课程的许多实验需要特定的配套软硬件环境, 需要前期投资购买大量硬件设备及相关支持软件, 后期设备零部件更新维护保养也较复杂。部分高职高专院校没有足够条件提供良好的实验环境让学生进行实践, 因而学生往往难以通过实验得到很好的实操锻炼和加深对理论知识的理解。个别缺乏条件的高职高专院校甚至取消了实验, 全盘进行理论教学。

1.4 学生自身素质和接受能力

高职高专院校生源在高考中录取批次相对较后, 且有相当一部分是由中职升学而来。学生普遍文化基础较薄弱, 抽象思维较差, 参加各项活动积极性较高, 乐于动手实践。他们学习较为情绪化, 对感兴趣的内容或工作中应用面较广的课程, 如网页制作、图像处理等应用软件, 学习积极性相对较高, 而对内容枯燥的理论课程学习动力则相应降低。

2 高职高专《微机原理与接口技术》课程的教学尝试与方法探讨

2.1 针对高职高专学生的学习特点, 有针对性地选择教学内容

根据高职高专学生的学习特点, 《微机原理与接口技术》在组织教学时必须充分调查了解学生的实际水平, 在尽可能降低教学坡度的前提下, 对教学内容进行适当地增补和删改, 使学生能比较轻松地理解和接受新知识。

从8 0 8 8/8 0 8 6开始, 发展到8 0 2 8 6, 80386, 80486, 再到Pentium等系列, 这些CPU采用了IA-32架构, 在基本结构上是向前兼容的, 保持了程序设计与运行的连续性, 便于我们进行相关课程的教学;但另一方面, 随着多核CPU的出现, 微机升级换代速度越来越快, 操作越来越简便, 功能越来越强大, 64位新技术的大量应用, 使得本课程必须及时补充相关的知识内容。

尽管微机性能提高很快, 但其内部组成与外部接口的基本工作原理多数是没有变化的。就存储器而言, 虽然容量呈几何级数增加, 但基本存储元的工作原理没有变, 存储器构成的基本原理没有变, CPU与存储器的连接方法也没有变。对于外设而言, 微机与外设的I/O接口的基本连接方法没有多大的变化, 中断原理及中断处理也没有变。在具体教学中, 还是以Intel 8086为主线, 系统介绍微机的基本组成、IA-32体系结构;介绍处理器与总线技术, 这里穿插介绍流水线技术、多核CPU、PCI-Express总线技术和串行通用总线USB等以及它们在工程实践中的应用和实现;存储器的组成是重点, 要求学生学会独立设计简单的存储器系统, 这里穿插介绍闪存、固态硬盘等新型存储器技术;中断技术与应用是重难点, 以8259芯片为中心讲授中断程序设计;I/0接口原理和应用也是重点内容, 主要是让学生能针对不同功能的芯片如8237、8253/8254、8255、8251等进行设计和编程。将硬件实现与汇编语言编程相结合, 重点突出8088和8086, 着眼于对Intel Architecture-32结构微处理器的系统理解, 使学生正确建立微机系统的整体概念。

2.2 改革教学方法

高职学生素质参差不齐, 有些学生善于听课, 能够抓住老师讲的重点内容, 积极向老师请教各种问题, 自学能力较强;而有些学生一上课就昏昏欲睡, 心不在焉, 得过且过, 需要老师不停地督促学习。针对学生的这些心理特点, 首先应树立以学生为中心的思想, 教师在各个教学环节上要注意调动学生的学习积极性。除教学内容改革外, 教师还应对教学内容进行精心组织和安排, 仔细教研, 改革教学方法, 尽可能解决学生学习能力和分析理解能力两极分化的问题。

在课堂教学中, 针对高职高专学生缺乏抽象思维的特点, 在讲解C P U内部结构、操作时序、寻址方式、指令的执行过程、总线结构、存储原理、通信接口等抽象的内容时, 可制作相应的多媒体CAI动画课件和电子教案。通过文字、图片和动画流程来演示和讲解, 将抽象的难以理解的内容形象化、具体化、直观化。这样不仅能帮助学生理解教学内容, 激发学生的学习兴趣, 还能增加课堂教学的信息量, 拓展学生的知识范围, 加快教学进度, 弥补教学课时数的不足。

现代多媒体教学手段非常实用, 它让教师从粉笔+黑板中解放出来, 减轻了教师的工作量。但其中一个明显的不足在于讲解的速度很快, 短时间向学生灌输大量知识, 导致学生没有足够时间来理解和消化所学内容。因此, 在教学过程中应该结合传统板书教学。特别是在讲授存储器系统设计、存储器地址范围计算、各类芯片的使用及相关汇编程序设计等知识点时, 在讲解案例时, 通过板书可逐步展现例题的分析步骤、解题思路, 增加学生理解的时间, 给学生思考的空间, 也可画一些简单示意图, 帮助学生理清学习头绪, 从而达到掌握新知识并能够灵活运用的目的。

对于学生在学习过程中遇到枯燥无味、难度较大又十分重要的内容时, 可尝试采用类比教学法, 将其与学生熟悉的生活实践相联系, 就能收到事半功倍的效果。例如, 我们在讲解内存地址的时候, 可以以教学楼做类比, 每间课室都有一个编号, 对应的是内存单元应该也有编号, 这个编号就是它的地址;我们还可以将楼层号比作段地址, 将课室房间号比作有效地址或偏移地址。只要我们能将课本中许多枯燥抽象的问题与现实中的事物联系起来, 比喻恰当, 学生就容易理解, 还能提高学生的学习兴趣。

2.3 改革考核方法

考核方式对学生的学习有着非常明确的指导性作用。闭卷考试由于其种种限制, 难以全面考查学生对知识整体掌握的程度和综合应用的能力。相当一部分学生采取死记硬背的方法进行考前冲刺, 考试结束后却感觉自己对这门课没有什么深刻的印象。

考核方式应侧重学生综合能力培养, 尽量脱离应试教育的模式。考试命题尽量科学合理, 应有利于培养学生创新思维及分析解决问题的能力。考核成绩应从平时上课、作业情况, 实验操作、实验报告书写, 期末考试成绩三部分来考虑。在总评成绩里, 平时成绩占10%, 实验占30% (其中实验操作占20%, 实验报告占10%) , 期末考试占60%, 三者综合起来, 能比较客观地反映出学生对这门课程掌握的情况。

参考文献

[1]侯宝生.“微机原理与接口技术”课程教学改革创新探讨, 教改纵横, 2009 (2) .

[2]洪金明.对微机原理与接口技术课程教学改革的几点认识[J].长沙通信职业技术学院学报, 2004, 9.

微型计算机原理与接口技术"的教学改革探讨 篇5

【关键词】微机原理 教学方法

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）36-0204-02

一、引言

随着计算机技术、微电子技术的发展，单片机技术在智能仪器仪表、智能传感器、数据采集与处理、家电和计算机控制系统[1]等领域被广泛应用，工程类专业尤其是计算机应用、电子信息工程、自动化、测控技术与仪表、机电一体化等专业的学生学习和掌握单片机应用技术是十分必要的。在现行的教学体系下，“微机原理与接口技术”课程教学偏重于单片机原理及系统各部件的介绍[2]，在系统性方面存在一定的缺陷，使得学生在后续课程学习和毕业设计中应用单片机知识的能力显得比较薄弱[3]。因此，如何激发学生的学习兴趣，培养学生的单片机应用能力，掌握单片机应用技术，就成了当前“微机原理与接口技术”课程教学中亟待解决的问题。

在这几年的“微机原理与接口技术”课程教学实践中，运用系统论的观点，将理论教学和实践教学的改革统筹考虑，不断改进教学方法，实现了课程教学效果的显著提高。

二、教学现状与分析

传统的教学模式中，“微机原理与接口技术”课程按照 “结构”、“指令”、“编程”、“接口应用”的体系进行授课。由于目标不明确，学生普遍反映课程内容庞杂、头绪纷乱、枯燥无味、无所适从，无法形成单片机应用系统的完整概念。另外，“微机原理与接口技术”作为一门综合性、实践性强的课程，课程教学分为理论教学与实践教学两部分，理论教学基本上以讲授方式为主，概念多、内容抽象，并且各部分知识衔接紧密；实践教学多为验证性实验，学生在实验中被动地输入程序、验证结果，其实践能力和创新思维能力不可能得到有效的锻炼，不能达到实验的目的。在课时有限的情况下，教学效果不理想，学生普遍感到难学。

三、课程教学方法探究

针对以上教学中存在的问题，结合学校实际，改进 “微机原理与接口”课程的教学法：以单片机应用为中心，注重培养学生的应用能力，把学习理论与知识应用、实践需求紧密结合起来。

1. 采用计算机辅助教学（CAI）

“微机原理与接口”是一门理论抽象并且实践性强的课程，采用计算机辅助教学（CAI）极大地增加了知识的传授量，并改变了学生获取知识的手段和方法。比如将难理解的芯片内部结构图和时序图用多媒体课件讲解，可以使学生更深刻地领会；单片机系统硬件连接可以利用PROTEL电路CAD绘图软件，教会学生自己绘制原理图并输出PCB电路板，可以调动学生的学习热情，为今后实验课和课程设计打下了基础。实践证明采用丰富多样的计算机辅助教学方式可以激发学生的学习兴趣，让他们体会到单片机应用的方法套路，从而取得好的教学效果。

2.培养和激发学生学习兴趣。

“微机原理与接口”课程对初学者来说比较难学，在教学中利用各种教学手段培养和激发学生的学习兴趣会收到事半功倍的效果。在教学中可经常向学生展示或分析一些我们身边单片机产品，通过剖析系统的结构功能并与授课内容联系起来以培养学生的兴趣。比如分析教学楼的大屏幕显示系统讲解单片机LED显示；分析超市收款机来讲解单片机的液晶显示和事务处理功能等等；此外还可有意识地把一些单片机相关科研项目展示给学生，并鼓励他们参与其中的工作。当然兴趣的培养是一个长期的过程，为此在教学中还可通过组织单片机兴趣学习小组，开展学习竞赛，进行单片机小制作等方式激励学生保持对单片机的持久钻研精神。

3.因材施教，加强师生互动

单片机的知识和技能的掌握不仅需要教师耐心地授课和讲解，更重要的是师生之间的互动学习交流，这样不仅能培养学生的兴趣而且能巩固教学效果。由于学生的基础和接受能力不同，在教学中应因材施教，进行多层次教学。根据学生的能力差异，制定不同的目标，在知识点的难度和深度上进行调整。比如章节授课结束时，要求每个学生提出三个以上的问题反馈给教师，让教师及时了解学生的具体学习状况。对于不同层次不同基础的学生，利用指导和个别辅导的机会，提出不同的要求，提供不同难度的题目，使学生的能力持续提高。教师应密切注意学生在教学活动中的表现，及时对学生做出评价，不断调整，重新分层，以充分挖掘不同层次学生的潜力，这是取得良好教学效果的保证。

4. 培养学生基本的科研能力与创新精神

“微机原理与接口”作为电类和其他相关专业的重要专业基础课，不仅要求注重学习单片机基础知识，而且更要注重培养学生的实践能力、综合应用知识的能力、创造能力。教学过程中，在学生之间组成科研兴趣小组，讲授科研工作如何开展，鼓励学生培养自己甘于吃苦、敢于创新、勇于献身科学的精神。教会学生解决困难的三个办法：首先靠自己去解决，比如到图书馆查阅相关资料、到期刊网查阅文章、上网搜索问题等等；其次到单片机网站、单片机论坛发问题贴等待高手答复；最后实在不行才去请教教师。这样可以培养自己独立解决问题的能力。

三、结束语

通过改进教学方法，不仅提高了学生对单片机的学习兴趣，调动了学生学习的主觀能动性，而且丰富了教学手段，提高了教学效果。不少学生反应通过课程学习不仅学到了单片机的知识，更重要的是学到了如何学习钻研的方法，提高了自己的知识应用能力和科研能力。

参考文献：

[1] 陈刚.高职单片机教学的新思路[J].广州交通职业技术学院学报，2006.

[2] 石建华.单片机原理与应用技术[M]. 北京，北京邮电大学出版社，2007.

微型计算机原理与接口技术"的教学改革探讨 篇6

关键词 数字媒体技术；计算机动画；教学内容；实验环节

中图分类号：G642 文献标识码：B 文章编号：1671-489X(2011)03-0031-03

Teaching Practice and Discussion on Course of Computer Animation Theory and Technology//An Weihua

Abstract This paper firstly presents the characteristics of digital media technology, and the significance of computer animation theory and technology course in this major. Then, based on the author’s teaching experience, we deeply analyze the course detail, such as course orientation, teaching content and experimental procedure. Finally, the teaching effect and improvement directions are summarized.

Key words digital media technology; computer animation; teaching content; experimental procedure

Author’s address College of Information Science, Beijing Language and Culture University, Beijing, China 100083

1 引言

数字媒体技术[1]是以信息科学和数字技术为主导，以大众传播理论为依据，以现代艺术为指导，将信息传播技术应用到文化、艺术、商业、教育和管理领域的科学与艺术高度融合的综合交叉学科。随着信息技术和计算机网络的发展，数字媒体技术已经渗透到人们的日常生产和生活中，并对人们的生活方式、意识形态以至民族传统文化产生重要影响。目前，与数字媒体相关的行业已经非常广泛，包括影视、出版、新闻、展览、移动通信、数码产品、娱乐游戏、广告等行业。

为了适应数字媒体技术的发展所产生的各种社会需求，国内各个院校已经相继开办数字媒体技术专业。具体来讲，该专业具有下面一些特点。

1）该专业的知识结构非常丰富，并且具有交叉性。媒体技术方面，它融合了计算机图形图像、数字音视频处理、人机交互、二维三维动画、网站开发等多项技术；艺术设计方面，它包括美术基础、色彩素描、平面立体设计、视听语言等内容。

2）该专业的培养目标强调创新能力的培养[2]。因为数字媒体内容的消费是一种精神的消费，这就需要数字媒体产品具有优秀的创意。

3）该专业的定位面向实践和应用。该专业需要为学生提供尽量多的实践机会，这样才能使学生具有扎实的理论基础和丰富的、创新的定位，面向实践和应用。

由此可见，数字媒体技术专业的知识面广，社会需求丰富，特点鲜明。因此，各个学校都根据自己的教学资源和教学特色进行课程设置，选择性地重点突出一个或几个方面，而没有追求大而全的办学模式。

2 计算机动画原理与技术课程的重要性

在数字媒体技术的众多应用领域中，动漫产业最为成熟[3]。因此，很多高校的数字媒体技术专业都将动画技术作为一项重要的教学内容，纷纷开设相关课程。为了完善数字媒体技术专业的课程体系，提高学生的专业综合素质，北京语言大学信息科学学院数字媒体技术专业的教师经过反复调研和讨论，决定将动画技术作为该专业的一项重要技能进行培养，同时将“计算机动画原理与技术”课程设定为核心课程。该课程的开设具有重要意义。

1）从就业需求的角度讲，该课程对于锻炼学生的专业素质，提高学生的就业能力具有重要作用。当前，国家不断加大力度发展文化创意产业，这其中非常重要的一点就是动漫产业的发展[4]。我国已经先后建立众多动漫游戏产业发展基地。可见，社会发展对动漫人才的需求非常迫切。

2）从课程体系的角度讲，该课程对完善数字媒体技术专业的课程体系结构具有重要作用。数字媒体技术专业所教授的基础内容包括图形学、图像处理、视音频等内容。“计算机动画原理与技术”是在此基础上开设的高层次理论和实践课程，能够使学生更深入地掌握矢量媒体的基本原理和实践技能，同时能够为后续的程序开发类课程（计算机游戏、虚拟现实、人机交互技术等课程）打下坚实的基础。

3）从人才培养的角度讲，该课程的指导思想有别于艺术院校和社会培训机构。目前，很多艺术院校和培训机构在动漫方面的培养只是注重软件的应用，而不注重基本原理以及高层次开发能力的培养。这就给学生的职业发展造成诸多问题。例如：学生对动画的基本原理和开发方法不够熟悉，很难在相关领域进行深入发展；学生的综合能力不强，就业面窄。然而，该课程能够将软件应用和软件开发能力紧密结合起来，让学生不但掌握动画创作能力，还具备相关领域的软件研发能力。这样就提高了学生的综合素质和竞争力。

综上所述，该课程的根本作用在于，适应社会对高水平动漫人才的需求，提高学生的综合素质，培养学生的动画创作能力和软件开发能力，使学生在计算机动画领域的应用能力和实践能力得到全面发展。为了实现课程的目标，笔者对北京地区的多所高校进行调研，对动画技术课程的教学内容和实验大纲进行充分的对比，最终形成该课程的具体教学思路。本文的工作就是在此基础上形成的。

3 计算机动画原理与技术课程的教学实践

3.1 课程定位

目前，很多院校开设的动画类课程主要重视艺术的训练和软件的操作，并没有开设专门的原理技术类课程[5]。计算机动画原理与技术课程正是弥补这方面的不足而开设的。该课程的主要目标是，不但使学生对计算机动画的发展、本质特征、表现技术以及制作流程有一个较全面的了解，而且使学生对计算机动画的低层运动控制与高层运动控制技术的基本概念、基本理论有深入认识和理解；通过编程实践，使学生掌握常用动画技术的编程技巧；通过创作软件的操作，使学生对动画软件的组成和功能有一个系统的认识。为此，本课程的定位具有下面几个特点。

1）本课程重视动画原理技术的分析。本课程将着重讲解各种动画的实现技术，例如关键帧插值技术、过程动画技术、分形技术等。对这些技术的理解，能够帮助学生深入理解动画软件的各个模块，从而能够深入掌握动画软件的创作技巧。

2）本课程重视实践能力的培养。这里的实践不但包括软件的操作，而且包括编程的内容。学生通过自己编写程序，实现3Ds Max软件中的功能，这样更能深入掌握这些动画技术。

3）本课程体现最新动画技术的发展。为了让学生的知识结构能够紧跟技术发展，本课程在教学内容的安排上将体现最新动画技术的进步和发展，扩大学生的知识视野。

4）本课程的教学方法体现启发性，重视知识、能力、素质的协调发展。本课程所有作业都具有开放性，教师安排作业的框架性要求，学生自己决定作业的具体内容，这样不但能够锻炼学生的实践能力，而且能够培养创新能力。

3.2 教学内容

北京语言大学信息科学学院数字媒体技术专业将“计算机动画原理与技术”课程设置在大三上学期，每周4学时，共18周，总计72学时。其中，理论教学36学时，实验环节36学时。在授课方式上，理论教学和实验环节全部在机房进行，通过边讲解边实践的方式，来加深学生的理解。本节重点介绍理论教学课程的内容。

该课程在理论教学的安排上突出各种计算机动画技术的讲述。借助相关动画软件的演示，该课程将介绍这些动画技术是如何在实践中应用的。该课程还将分析这些动画技术的发展前景。下面理论教学内容的具体进度[6]。

1）动画概述（1周，2学时）：主要讲述动画的发展历史、制作方法的变革等内容，同时强调计算机在动画发展中的重要作用。

2）传统动画与计算机动画（1周，2学时）：主要讲述传统动画与计算机动画在制作流程上的区别，计算机二维动画与三维动画的区别，常用动画软件等内容。

3）计算机动画的图形基础（2周，4学时）：主要讲述与计算机动画相关的图形学技术，包括矩阵运算、三维变换、坐标系变换、投影变换等内容。

4）几何造型技术（3周，6学时）：主要讲述三维模型在计算机中的存储原理，具体包括参数造型、多边形网格造型、分形造型、样条线技术等。

5）OpenGL编程技术（6周，12学时）：主要讲述这种编程语言的各种语法规则，为学生的编程实验打下基础。

6）各种动画技术的原理（这部分是关键内容）（4周，8学时）：主要讲述插值动画技术、变形动画技术、轨迹动画技术、粒子系统、关节动画与过程动画等。

7）动画技术的最新发展动向（1周，2学时）：主要介绍最新影视作品中所采用的新技术，包括运动跟踪技术、表情识别技术等。

3.3 实验环节

本课程实验环节的定位在于，使学生加深对理论的理解和增强实践能力，而不在于让学生制作出优美的动画片，因为后者是其他课程的内容。为此，该课程设计了两大类上机实验。

第一大类是3Ds Max软件的操作（共10周，20学时），主要内容包括三维物体和场景的建模、材质和贴图的应用、各种动画控制技术（关键帧、运动约束、粒子系统、动力学模拟）、渲染环境设置等。这部分实验的目的是使学生通过软件操作理解相关动画原理，并掌握动画的创作流程和创作技巧。

第二大类是基于OpenGL语言的编程实践（共8周，16学时），主要内容包括二维变形动画、关键帧动画等效果的实现。这部分实验的目的是使学生具备一定的动画程序开发能力。

3.4 考核方式

本课程的考核重点在于，学生对理论知识的掌握效果以及相应的实践能力。为此，具体的考核方式包括4个环节：1）课堂表现（10%），根据学生的课堂表现进行评价，包括学生的积极性、互动性等；2）实验成绩（20%），通过观察学生实验的积极性，检查实验项目完成情况，进行评价；3)）创新能力（20%），根据学生课外作业的创意和完成情况进行评价，这些课外作业是开放性的，教师只给出一个框架要求，学生自己确定实践的内容和细节；4）期末考试（50%），重点考查学生对理论知识的理解情况和综合应用能力。

4 教学效果分析

本课程已经在信息科学学院数字媒体技术专业讲授2个学期。从教学效果来看，学生对计算机动画原理有了深入的认识，对3Ds Max等动画软件的模块划分有了全面的理解，对学生在动画软件操作技巧的学习方面起到辅助作用。另外，学生的编程实践能力得到锻炼和加强。

另一方面，由于该课程是一门较新颖的课程，其他高校很少开设，因此能够借鉴的经验较少，而且该课程的教学周期还很短。这些都使得该课程还存在一些不完善的地方。首先，课程的理论内容较多，时间紧凑，学生对有些难点知识的消化理解不够。为此，今后希望对教学内容有所调整，突出重点内容的讲解，将一些非重点内容改为课下自学形式。其次，计算机动画原理与技术课程与计算机图形学课程具有非常密切的关系。后者主要解决虚拟对象的建模、存储、绘制等问题；前者主要解决虚拟对象的运动问题。在教学过程中发现，这两门课程在教学内容上有一些重复的地方。今后需要深入讨论，使这两门课程的教学达到很好的衔接。

5 总结与展望

本文详细分析“计算机动画原理与技术”课程在数字媒体技术专业中的重要作用。在对北京地区各高校相关专业调研的基础上，本文总结出该课程的定位，以及教学内容、实验环节、考核方式等方面的内容，从而积累丰富的教学经验，取得良好的教学成果。在今后的教学过程中，需要进一步发扬这些教学经验，并根据专业的发展目标对该课程进行不断改进，如进一步强调理论联系实际的能力，与相关企业合作，让学生进一步认识该课程在相关行业中的重要作用。

参考文献

[1]牟昱,叶福军.浅谈数字媒体技术专业的学习与就业[J].科教文汇,2010(01):184

[2]田茵.数字媒体技术专业特色教育的研究与实践[J].科技信息:科学·教研,2007(3):144-145

[3]邬厚民.浅析美国动漫产业的文化与现状[J].中国科技信息,2009(11):215-218

[4]刘骏.我国高等院校动画教育探讨[J].新课程学习:学术教育,2010(08):118-119

[5]苏鑫,任世杰,吴成.影视动画实验室课程建设探索[J].科技信息,2010(14):734

微型计算机原理与接口技术"的教学改革探讨 篇7

一、教学内容

“微机原理及接口技术”涉及的知识面较广, 包含计算机预备知识、微处理器、指令系统、汇编语言程序设计、存储系统、输入/输出技术、常用接口芯片及应用等几大部分。[1]在对教学内容的把握上, 坚持循序渐进的原则, 从微机的基本概念、基本原理入手, 逐渐过渡到汇编语言、微机接口, 并在内容上把微机系统软硬件技术有机结合起来。整个教学内容分为七大章。

1.预备知识。本章重点讲授二进制、十进制、十六进制的相互转换及符号数的补码表示, 强调“溢出”这一概念及其判断方法。使学生通过本章的学习深刻地认识到计算机内部所有信息都以二进制数的形式表示, 从而为指令系统及汇编语言的学习打下基础。

2.微型计算机概述。本章重点讲授微型计算机内部的基本结构、8086CPU的外部引线及14个内部寄存器、存储器寻址。由于后续章节均以8088CPU为例讲授CPU与存储器、接口芯片的连接, 因此在本章最后简要介绍了8088CPU系统总线结构。

3.指令系统。本章重点介绍操作数寻址方式以及七大类基本指令———传送指令、算术运算指令、逻辑运算和移位指令、串操作指令、程序控制指令、处理器控制指令、输入/输出指令。在讲授过程中和第2章结合, 强调CPU内部14个寄存器的特殊用途。

4.汇编语言程序设计。本章重点讲授汇编语言源程序的结构及程序设计的基本方法, 介绍顺序、分支及循环三种程序形式, 并进行程序设计举例。

5.存储系统。本章重点介绍存储器的分类和基本性能指标, 并以SRAM 6264为例介绍存储器芯片的连接使用, 使学生掌握全地址译码方式下存储器与系统总线的连接方法。

6.输入输出技术。本章介绍接口的编址方式及无条件传送、查询传送、中断、DMA四种数据传输方式。其中, 重点介绍中断传输方式。

7.常用接口芯片及应用。本章介绍三态门、锁存器等简单接口芯片及8255、8253等可编程接口芯片, 重点讲授接口芯片的引线功能、工作方式、控制字、寻址及连接、初始化和应用。

由于计算机技术发展迅速, 需要在原有教材基础上及时补充新的实用技术, 如现代微机系统的总线技术、高速缓存技术、流水线技术、并行技术、虚拟存储器技术、闪存技术等。整个教学过程既注重基本知识和技术的讲解, 又注重新技术、新芯片的发展动向和应用介绍, 这样的教学内容既具有学科教学的完整性、系统性, 又具有项目教学的目的性、实用性, 设置得先进、合理。

二、教学方法

该课程使学生接触到较多硬件方面的知识, 汇编语言的编程也直接与系统硬件相关, 指令多且烦琐, 容易给学生造成难学、枯燥的感觉, 因此需要对教学方法进行改进完善, 以提高学生的学习兴趣。针对上述问题, 主要采取以下措施。

1.注重基本原理、方法的介绍。挖掘知识点背后涵盖的基本原理和方法, 使学生深刻理解并掌握所学内容。计算机知识涉及不少英文缩写, 如芯片引脚、指令系统等, 在介绍时需让学生了解英文全称, 从而记住引脚或指令的含义。如芯片引脚中, R通常为读 (Read) , W通常为写 (Write) , E通常为使能 (Enable) , A通常为地址 (Address) , D通常为数据 (Data) , CS为片选 (Chip Selection) , 等等。如此一 来 , 学生在学 习8086/8088CPU、存储器、接口等不同硬件芯片时, 能根据引线名称推测出其含义, 了解其作用。在介绍操作数的不同寻址方式时, 不要求学生记住每种寻址方式的具体名称, 而是让学生掌握操作数可能存放的几种位置。在介绍A/D变换芯片时, 重点介绍芯片的输入动态范围及转换精度等性能指标, 让学生知道怎样根据不同需求选择合适的A/D变换芯片。此外, 芯片的工作时序在8086 CPU、接口技术部分均有涉及, 需要重点介绍, 理解时序才能真正理解计算机硬件的工作方式, 才有可能针对具体芯片进行编程。

2.重视课程内容间的横向比较和纵向连贯性。在介绍指令系统时, 重点强调8086CPU内部14个寄存器的特殊用途, 使学生在编程时能正确、灵活运用不同的寄存器。在介绍常用接口芯片及应用时, 结合前章输入输出技术, 将8255可编程并行接口与三态门、锁存器等构成的接口电路进行比较, 让学生直观感受可编程芯片使用的便捷性。在介绍接口技术时, 详细讲解查询这一数据传输方式的软件实现, 便于学生加强对时序的理解, 并学会正确运用输入输出指令。

3.利用学生求知欲, 激发学习兴趣。大学电脑普及程度高, 在教学中要有效利用学生对于计算机软硬件的求知欲望, 激发他们的学习兴趣。例如, 为了使学生理解计算机内部所有数据都以二进制数的形式表示, 以图像为例, 采用画图工具打开一幅图像, 每个像素点的颜色可分解为红、绿、蓝三个值, 取值范围均是0~255, 在计算机内部用8位二进制数表示。又例如, 在介绍微型计算机内部基本结构时, 采用提问法, 让学生说说他们买电脑时会考虑哪些方面, 从而引出CPU、内存、接口、系统总线等微型计算机基本组成模块。

4.化解知识难点, 变抽象为具象。[2]在讲授较难理解的内容时, 可采用类比法, 将其与生活实例相结合, 化抽象为具象。在介绍补码时, 将其与时钟系统类比, 调整时间可采用正拨、反拨两种方法, 正如补码运算能将减法化为加法。介绍存储器寻址时, 以小区门牌号为例, 假设小区有10栋楼, 每栋楼有10个住户, 为能够识别每一个住户, 需要100个门牌号。若直接分配门牌号, 则需用一个二位数 (0~99) 表示;若以“楼号+楼内门牌号”的方式分配, 则只需要两个一位数。此外, 介绍存储器芯片连接使用时, 可把高位地址与存储器芯片片选芯号间的译码电路看作是单元门上的门铃系统, 按下一个门牌号, 对应房间内的门铃就会响。

5.完善电子教案, 重视多媒体课件研发。通过将多媒体技术引入课堂, 把抽象、枯燥、难以理解的知识点变为形式活泼、生动形象的动画演示, 实现了互动教学, 解决了传统教学中无法表现的问题。例如, 在讲解移位指令时, 通过动画可将移位过程反映出来, 加深学生对不同移位指令用途的理解。在多媒体课件研发过程中, 避免泛, 力求精, 控制每页字数和字体大小, 注意提炼关键知识点, 对难点做出直观讲解。

三、实验环节

笔者所在的自动化系统为该课程分配6学时实验, 需要最大化利用这6学时, 培养学生编程兴趣, 通过实验对理论知识有更深刻的认识。笔者在教学过程中发现, 由于该课程需要记忆的知识点太多, 单纯的书本讲授无法让学生将这些知识点完全联系起来, 因此, 大部分学生在一开始接触时对该门课程比较感兴趣, 但到了学期中间, 有一部分学生因为难以跟上教学进度, 没有学习成就感, 学习兴趣就逐渐丧失了。通过与学生交流, 向有经验的教师请教, 以及个人体验等三个途径, 笔者发现实验环节的内容和时间安排起着非常重要的作用。为了激发学生的学习积极性, 教师应将实验课程适时穿插进理论教学当中, 帮助学生熟悉实验的硬件和软件环境, 引导学生在实验过程中验证课堂上讲授的理论知识, 掌握程序阅读和编写的方法和技巧, 指导学生举一反三、触类旁通地去学习并掌握实验内容, 进而巩固理论知识。此外, 为了在实验中培养学生分析问题和解决问题的能力, 教师在实验检查时不能只关注实验结果, 而是应该重视实验过程。为了解学生对实验的理解程度, 可人为设置故障, 让学生分析故障产生原因, 提出解决方案, 对程序进行修改和调试。为实现上述目标, 笔者设计了三个实验。[3]

1.编程实现求最大数。通过该实验, 学生能掌握汇编语言源程序的结构, 会进行汇编程序的简单查错和调试, 能正确使用传送指令、算术运算指令、程序控制指令以及循环程序结构。在该实验基础上, 可让学生编程实现求最小数, 也可改变数据格式, 如将8位数换成16位数, 将无符号数换成有符号数, 通过这些变化加强学生对算法的理解。

2.8255可编程并行接口实验。该实验以8255为接口芯片, 要求学生编程实现若干开关对若干LED的控制。通过该实验, 让学生掌握8255工作方式。同时, 为了让学生灵活运用不同指令, 可改变开关的控制策略, 如部分开关拨上对应LED亮, 反之灭;部分开关拨下对应LED亮, 反之灭。

3.8253可编程定时器实验。通过该实验让学生掌握8253的编程原理, 同时, 学会用示波器观察不同模式下的输出波形。

摘要：“微机原理及接口技术”是大学工科专业的一门重点课程, 本文从教学内容、教学方法、实验环节等方面对该课程进行教学探讨, 提高学生对微型计算机基本原理和接口技术的认识和理解, 培养学生的应用能力和实践能力。

关键词：微机原理,接口技术,教学改革

参考文献

[1]李伯成, 侯伯亨, 等.微型计算机原理及应用[M].第2版.西安电子科技大学出版社, 2008.

[2]农正, 韦文山, 等.微机原理与接口技术多媒体教学系统的设计与应用[J].实验技术与管理, 2011, 28 (4) :91-94.

《微机原理与接口技术》教学探索 篇8

《微机原理与接口技术》是计算机专业的必修课, 在专业知识结构和能力结构中有着举足轻重的地位。该课程的特点是内容涉及面广, 概念比较多而且抽象, 其实现思想和技术又比较难于理解。所以学生感觉接受难度大, 学习兴趣不高。在我校全面推进应用型人才培养模式改革、教学课时减少的情况下, 为了收到较好的教学效果, 我校成立了该课程教学项目建设小组, 进行了不断的尝试和改革, 下面是我们的一些实践和探索。

二、课程设计贯穿到实践教学

我校深化应用型人才培养模式改革, 推进专业平台建设, 改进教学方法。传统教学模式教学内容较为单一, 缺乏工程背景, 同时综合训练程度也不够, 使得学生对微机原理与接口技术理解不透彻, 培养出来的学生缺乏创新精神, 直接影响到应用型人才培养目标的实现程度。因此, 如何改进教学方法, 强化工程应用能力的培养, 就成为当前课程教学改革中一个亟待解决的问题。

通常课程设计是在课程结束之后, 让学生综合利用所学知识, 完成一个接口应用系统设计, 在实验室实现一个实践性较强的综合案例。课程设计的主要任务是巩固本门课程中所学的理论知识, 通过解决实际问题提高实验能力, 使学生掌握接口系统的内部功能模块的应用, 如定时器/计数器8253、中断控制器8259、片内外存贮器、并行I/O通信8255、串行口通信器8251等。由于传统的课程设计都是安排在期末, 学生期末时间紧张, 并且前面所学的知识有所遗忘, 设计起来就会出现问题。

教学中我们尝试将课程设计贯穿到实践教学中, 将课程设计提前, 从开学之初即提出设计任务。让学生了解本课程的地位作用及接口在实际生活中的应用, 激起学习的兴趣, 在课程学习过程中, 根据学习到的知识, 一方面做对应的知识点“课内实验”, 加强对知识的理解, 另一方面要把相应知识运用到课程设计中, 对相应的模块进行理解应用。由此, 知识得到了二次应用, 加强了学生对知识的理解掌握。这样既节省了学生的时间, 使学生了解和掌握了微机原理接口应用系统的软硬件设计过程, 逐步熟悉接口应用电路的一般设计方法, 以提高学生对电路的设计和实验能力, 又加深了学生对微机接口软硬知识的理解, 为以后的工作打下一定的基础。

三、教学方法探索

在课程教学中, 我们采用多元化的教学模式, 将课堂教学、实践教学和网络教学集为一体。由于课程的大部分内容需要采用现代化教学手段来讲授实施, 教学中需要教师制作多媒体课件, 采用大屏幕投影方式进行课堂实时教学, 同时与实践操作和网络教学相结合, 保证必需的教学效果与质量。

(一) 课堂教学

在课堂教学理论教学重, 以基础知识和基本原理为主线, 配合习题课及课堂提问等方式, 解决教学上的难点, 解答学生们在学习中遇到的具有共性的问题。课堂上采用“课件+黑板+网络”的教学手段, 授课的部分内容通过比较生动、直观的课件形式展现出来, 理论推导等细节部分在黑板上给予适当补充。利用多媒体课件进行理论教学, 讲解接口结构, 侧重讲原理;以实验和实训配合教学讲应用, 加深学生对课程抽象内容的理解, 提高学生微机接口的编程能力。

(二) 实验教学

建立课程实验室, 每次可以提供单人单机的实验32套, 可提供的实验项目包括十多个课程实验、课程设计等。为确保学生动手能力的提高, 实验环节独立设课。通过实验教学环节进一步掌握基本知识, 强化课堂所学的内容, 培养分析问题和解决问题的能力。

(三) 网络教学平台

为了使学生的课余时间得到充分利用, 扩展学生的知识面, 建设了课程网络教学平台, 将教学的用到的课件、电子教案以及习题等放在教学网站上。在网络教学平台上, 学生还可以自主完成测验, 自己检测学习效果。

为解决学生在学习过程中与教师交流不方便、实时性差的问题, 网络教学增加互动功能, 如网上讨论、实时答疑等。从而使学生和学生之间和教师与学生之间进行实时沟通交流, 实现对整个课程的理解和把握。

四、教学手段探索

(一) 以竞赛促教学

《微机原理与接口技术》具有很强的实践性, 在教学中要始终坚持理论课与实验课、大学生课外科技活动、各类竞赛以及与学生实际能力相适应的科研相结合, 及时地将接口最新的技术、发展和教师的科研成果融入到教学内容中去。鼓励学生参加每年一度的机电设计大赛和电子设计大赛, 以竞赛促进学生学习本课程的兴趣。

(二) 创建小组自学

教学中我们把该课程内容归纳成几个小项目, 对每个项目应具备的理论知识和实践技能进行分析, 制定出详细的教学方案。学生自己组织建立自学小组, 负责完成不同的项目。教师在讲完理论知识后, 通过项目驱动的方式引导学生动手完成项目, 让学生建立更加直观具体的感性认识, 加深对理论知识的理解。真正将所学知识运用到解决实际问题中去, 使所学理论得以巩固, 更重要的是动手能力得到增强。

五、结语

在教学过程中, 我们课将程设计贯穿于整个课程教学中, 同时不断改进教学方法和教学手段, 让学生建立起微机原理接口应用系统的完整概念, 激发学生学习和实践的兴趣。但是教学研究是一项长期艰巨的任务, 同时, 紧跟行业、企业变化, 更新教学内容和课程实验项目, 使教学内容与社会需求相一致, 还需要我们在实践中不断探索解决。

摘要：为了适应学校应用型人才培养模式改革, 在《微机原理与接口技术》的教学过程中, 尝试把课程设计贯穿到实践教学中, 并在教学方法和教学手段上进行一些尝试和探索。

关键词：微机原理与接口技术,课程设计,教学改革

参考文献

[1]刘智运.论高校研究性教学与研究性学习的关系[J].中国大学教学, 2006 (2) :24-27.