“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

张国林 张慧

宜春学院数学与计算机科学学院，江西 宜春 336000

项目名称：对《微型计算机原理与接口技术》 教学改革探讨 编号：YCUJG-2011-06

【摘要】对于计算机类专业的学生来说，普遍感到《微型计算机原理与接口技术》这门课难学、难懂、概念抽象、感性认识差。学生学完每一个章节后，对于计算机中的各种芯片等工作原理、实际应用和程序编写模糊不清，特别对于汇编语言程序编写感到很抽象，更谈不上创新设计。本文从理论教学、实验教学和实训教学方面入手，对微型计算机原理与接口技术课程的教学改革方法进行探索，提高学生对该门课的学习兴趣和实际动手能力，加强对本门课程中各个知识点的认知和理解。

Abstract:For the students of computer major, it is generally felt that the course of Microcomputer Principle and Interface Technology is difficult to learn, difficult to understand, abstract concept and poor perceptual understanding. After each chapter, the students are vague about the working principle, practical application and programming of various chips in the computer, especially the assembly language programming is very abstract, let alone innovative design. Starting from the aspects of theory teaching, experiment teaching and practical training teaching, this paper explores the teaching reformmethod of microcomputer principle and interface technology course, improves the students' interest in learning and practical ability of the course, and strengthens the cognition and understanding of each knowledge point in this course.

【关键词】微机原理与接口技术;教学改革；理论教学；实验教学；实训教学

《微型计算机原理与接口技术》是计算机及相关专业中非常重要的一门专业基础课，是学好计算机专业及相关专业的基础。2000年以前, 在精英教学阶段原来普遍将《微型计算机原理与接口技术》作为两门课程进行教学，即《微型计算机原理》和《接口技术》，由于这两门课程难学、难懂、概念抽象，每门课均有大量专业概念，需要大量的记忆才能学好，每门课也分别安排了32个理论课时和32个实验课时。高校扩招以后，大学教育也由精英教育转变为大众教育，绝大部分高校将这两门课程合并为《微型计算机原理与接口技术》一门课，课时也由原来两门课的128课时减少到64课时或48课时，减少了一半多。这对于普通高校的学生来，学习该门课程感到很吃力。特别是对于计算机中的接口芯片工作原理、实际应用和汇编语言的编写等重要知识点更是更是模糊不清。如何让学生在学习《微型计算机原理与接口技术》课程时容易听懂、产生一定的学习兴趣，并提高他们的实际动手能力，是我们迫切需要解决的问题，因此需要对该课程的理论教学方法和手段以及实验教学方法和手段进行改革。本文着重从理论教学、实验教学、实训教学等多方面阐述对《微型计算机原理与接口技术》课程的教学改革策略。

现在的很多大学生普遍存在动手能力较差、学习动力不足、学习积极性不够、学习目标不明确等问题。有的学生对自己要求较低，甚至有的学生对自己的要求是能考试及格、修够

作者简介：张国林（1969-），男，江西丰城人，讲师，主要从事计算机应用及计算机网络研究。

学分就行，因此他们很难适应一些实践性要求较多的课程学习，有的学生理论成绩很好，但一到实践阶段就很难达到一定的学习效果。而《微型计算机原理与接口技术》是一门对理论和实践要求都比较高的课程，作为计算机专业学生的基础必修课，该课程的重要性不言而喻。只有对该课程有了充分的了解和学习，才能深入掌握计算机系统的实际工作原理，从而全面掌握计算机专业的知识。

1 理论教学改革方案探索

对于《微型计算机原理与接口技术》这门课程理论方面教学改革，最重要的问题就是该课程涉及的内容和知识点很多，硬件方面的知识点包括电子电路、模拟电路、数字电路、计算机组成原理等，很多学生该类课程的基础较差，很难达到一定的要求。而软件知识方面包括高级语言程序设计和汇编语言程序设计等。这里的编程工作主要涉及计算机系统的编程，因此需要结合微型计算机的系统特点进行。大多数学校给定的理论课时较少，一般32个课时，在如此短的时间内要使学生比较好地掌握微机与接口技术基本理论和操作方法，建立计算机系统的整体思想概念，必然很难。造成学生上课积极性不高、知识点很难掌握等问题。采用传统的教学方法，无法很好地完成理论教学任务，更不能达到很好的教学效果。

那么，在理论教学方面，我们应该怎么改革呢？首先我们需要对以教师讲授为中心的传统的填鸭式教学模式进行改革，充分利用网络、多媒体等技术手段，建立一个微型计算机原理与接口技术的教学资源共享平台，通过教学资源共享平台，学生可以提前预习下一次要讲的内容，对在平台上预习时看不懂的内容进行标注，当教师讲授时，根据学生预习中存在的问题进行重点讲解。当教师在课堂上讲解后，学生还没有听懂的部分，随时可以通过平台再次进行学习，教师也可以随时通过平台对学生学习过程中存在的问题进行答疑和讲授。其次对各章节适当安排作业，对学生作业时出问题比较多的知识点力求再次讲解透彻，注重实用性和启发性，从而提高学生学习的积极性和主动性。第三，在讲授每章的过程中，安排1个课时左右的课堂讨论，讨论的内容由学生自己提出或者教师根据实际情况引导出讨论的内容，教师根据讨论的结果调整自己讲授的内容和讲授的时间长短，有助于提高学生自主再学习积极性和能力，加深对知识点的理解和巩固。

2 实验教学改革方案探索

《微型计算机原理与接口技术》是一门实践性很强的课程，要学好这门课程，实验教学是很重要的一个环节。实验教学的内容主要包括硬件实验和软件实验。硬件实验主要包含彩灯移动实验、开关控制彩灯实验、交通信号灯控制实验、循环彩灯实验、双机通信实验、存储器扩展实验、数码显示实验等，软件实验主要通过编写程序、上机调试测试并且运行的过程。

在实际实验过程中，存在如下问题：（1）、大部分实验一般安排2-3人一组，存在一人动手大家看的放羊式模式；（2）、教师和学生的交互性差，由于学生多，对实验过程中存在的问题，教师不能及时了解和解决，（3）、实验资源的缺乏，准备的实验材料几乎都是满足验证性实验要求，学生自主发挥的空间有限，使得学生无法真正将所学理论知识和实验内容有机地结合起来，无法让实验教学成为理论教学的延伸，更难以激发学生对实验课程的兴趣和创造性想法。（4）、传统的实验教学考核机制采用出勤点名签到和实验报告批改相结合的方式，最后可能造成动手能力好的同学成绩不如动手能力差的同学，达不到培养学生理论联系实际的能力、综合分析解决问题能力、创新能力以及动手能力的目标。

那么，在实验教学方面，我们应该怎么改革呢？可以从硬件、软件、管理等方面进行改革。首先，由于微机计算机开发板价格比较便宜，一般200元左右一套，因此，通过申请购置更多的微机计算机开发板，尽量满足学生实验时，每人一台设备，最多2人一台，避免多人使用一台设备，出现放羊式教学。其次，可以结合硬件的发展来设计符合企业实际需要的实验方案来进行实验环节的改革：可以与时俱进的发展新的实验方案，根据当前微机技术的发展来设计合理的实验教学案例；在实验的细节上可以结合学生的自身条件进行改革，提出适合不同层次、不同专业学生情况的实践教学方案；再次，可以对实验教学步骤进行改革：可以将课堂教学和实验教学结合起来，首先需要充分进行理论课程讲解。由于微机原理较复杂、专业术语较多，因此很多学生，尤其平时不努力的学生很难通过一、二次课程就掌握微机原理的全部过程。因此需要对学生进行严格要求，同时也要讲出微机原理这门课的应用场景在哪里，从而让学生知道这门课程的学习意义和学习目标。然后还要认真讲解微机原理及接口技术中各个知识点，这里有个问题：该课程涉及到电子、物理等课程的专业知识，因此需要学生先对电子、物理等课程有一定基础之后才能进行进一步的学习。这样学习的过程中需要注意讲解的深度问题。当需要讲述其他专业知识时，需要结合学生的实际情况和教师的教学目标动态确定需要讲解多少其他专业的知识。有部分知识可以让感兴趣的学生课后自己学习。在充分讲解了实验原理的基础上，可以提前布置实验任务，让学生先了解实验的目标、实验任务、实验要求等。这些都是属于实验教学的基础工作，需要提前安排，让学生充分利用课前时间充分预习，对于需要了解的知识点需要学生自己去了解。在资料提供方面可以将实验资源进行共享、开放，学生随时可以进入实验室，利用实验平台再次实验，增强学生对实验知识和理论知识的理解。

另外可以在实验室工作人员的配合下尽量多的开放实验室资源，比方说可以利用晚上、周末时间开放实验室（需要实验员在场的情况下），这样就可以最大限度的扩展实验时间，让一些基础较差、动手能力不好的学生可以充分利用课余时间进行再学习。也可以设立固定的开放实验室时间段，所有对微机原理与接口技术课程感兴趣的学生都可以利用开放实验室进行学习探讨，有利于微机原理与接口技术知识的拓展和推广，有利于学生自身潜能的发挥和提高主动学习能力和创造意识。针对实验教材中教学内容以验证型实验为主的问题，无法让学生真正的去思考、分析问题，教师可以从实际生活中精选一部分实际问题作为课程设计题目，让学生多人一组，共同完成课程设计，培养学生的团队合作精神，采取启发式的教学方式，对于学生在课程设计中提出的问题，教师不立即给出正确解答，鼓励学生独立解决，提高独立解决问题的能力。

同时还可以鼓励学生成立学习兴趣小组，学院拿出部分经费组织学生成立学生学习该课程的兴趣小组，通过这种方式让有钻研能力的学生在课余时间进行该课程的自组织兴趣学习，从而充分调动部分学生的学习兴趣。

第三，在实验中采用优等生和差生搭配的方式进行分组，共同提高动手能力，让更多学生对微机原理实验充满兴趣，为以后的专业课以及工作打下坚实的基础。

第四，改革实验考核方式，通过设置验证型实验、设计型实验以及课程设计实验，以学生最终完成各种实验的结果按照一定的比例得出总分作为考核手段，激发学生的学习积极性，培养学生的发散性思维和提高学生的创新能力。另外可以开展一些微机原理与接口技术的设计大赛，有助于提高学生的综合应用能力。

3 实训教学改革方案探索

学生通过在学校时的理论学习和实验学习后，掌握了一定的微机原理与接口技术的基础知识，但要达到透彻理解微机原理与接口技术的基本理论和操作方法，达到真正能够运用微机原理与接口技术，还不够。为此，在理论教学和实验教学结束后可以安排2-3周的实训，该课程实训可以在学校实验室进行，也可以让学生到企业进行。如果在学校实训，学校可以从企业中邀请有实践经验的教师到学校，对学生进行课程设计的教学，提高学生综合运用微型计算机原理与接口技术解决实际问题的能力。

4 通过比赛、竞赛、创新创业等方式进行改革探索

创新创业是应用型专业的新的促进方式。在理论、实践、实训的基础上，可以通过比赛、竞赛、创新创业的方式组织形式多样的活动，在学院层面拿出部分经费设立一些比赛的方式可以极大的促进学生的学习积极性，从而有助于提高学生的应用能力。学院也可以组织教师带动学生参加国际、国际、省、市、校等不同层次的创新比赛，可以组织教师带领学生参加大学生创新项目，对于部分表现突出、能力优秀的学生可以鼓励其进行创业，来进一步提高学生的学习主动性。

结束语

针对微机原理与接口技术课程，由于需要掌握的内容很多，而且需要进行软、硬件结合，传统的理论与实验教学使得最后学生对知识的理解不够透彻。通过对理论教学、实验教学和实训进行改革，能够更加促进学生对微机原理与接口技术的学习兴趣，扩展学生的知识面，提高学生动手解决实际问题的能力。

【参考文献】

[1]周玉庭.微机原理与接口技术课程的改革与实践[J].重庆：重庆工学院学报，2006.

[2]尹建华.微型计算机原理与接口技术[M].北京：高等教育出版社，2008.

[3]李娜.微机原理教学改革研究[J].北京：计算机教育，2010.

[4]李晓东.任务驱动方法在微机原理与接口技术实验课程中的应用[J].重庆：西南师范大学学报（自然科学版），2013.